一种超声探头以及超声成像辅助诊断系统技术方案

本发明专利技术公开了一种超声探头以及超声成像辅助诊断系统，探头包括具有一定弹性的且端部用于与组织接触的本体以及通设有线缆的手柄，所述本体内自本体与组织接触的端部起沿轴向依次设置有超声换能器、与超声换能器电连接的阻抗匹配调节器、电声换能器，超声换能器的端部延伸出所述本体端部以用于与组织接触，所述电声换能器、阻抗匹配调节器分别通过手柄中的线缆与外部的超声控制系统连接；本发明专利技术不仅具备常规的超声组织重构成像功能，而且可以通过电声换能器进行低频机械振动，低频机械振动通过本体传递到组织，从而在组织内形成剪切波，剪切波可以被超声换能器接收进而输出至超声控制系统以进行组织硬度分析，如此实现对病变性质进行鉴别。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械领域，尤其涉及一种超声探头以及超声成像辅助诊断系统。
技术介绍
超声成像是利用超声声束扫描组织，通过对反射信号的接收、处理，以获得体内器官的图象。超声成像方法常用来判断脏器的位置、大小、形态，确定病灶的范围和物理性质，提供一些腺体组织的解剖图，鉴别胎儿的正常与异常，在眼科、妇产科及心血管系统、消化系统、泌尿系统的应用十分广泛。传统的超声成像方法仅能对组织结构进行重构成像，无法对病变性质进行鉴别，无法对粘性、弹性等组织特性进行鉴别。另外，常规超声成像无法对病灶进行精准定位，成像深度不够。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种超声探头以及超声成像辅助诊断系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种超声探头，包括具有一定弹性的且端部用于与组织接触的本体以及通设有线缆的手柄，所述本体内自本体与组织接触的端部起沿轴向依次设置有超声换能器、与超声换能器电连接的阻抗匹配调节器、电声换能器，超声换能器的端部延伸出所述本体端部以用于与组织接触，所述电声换能器、阻抗匹配调节器分别通过手柄中的线缆与外部的超声控制系统连接；所述电声换能器用于接收超声控制系统输出的机械振动激励信号以进行低频机械振动，所述低频机械振动通过所述本体传递到组织；所述超声换能器用于在超声控制系统的控制下发射超声波，以及接收组织中的超声回波信号和组织中低频机械振动所产生的剪切波信号，并将接收的信号通过阻抗匹配调节器输出至超声控制系统以进行组织硬度分析和组织重构成像。在本专利技术所述的超声探头中，所述本体为筒形的实木结构，实木结构外紧套一外壳，所述电声换能器为扬声器，且扬声器的锥盆的开口朝向实木结构的远离组织的一端，且锥盆通过一根具有一定硬度的连接件与实木结构或者外壳连接，所述手柄依次非接触地穿设外壳、实木结构后与扬声器外壳或超声换能器外壳固定连接，扬声器中的与锥盆连接的音圈通过手柄中的线缆与超声控制系统连接。在本专利技术所述的超声探头中，所述超声探头还包括一个用于调节扬声器内磁感应强度进而辅助调节低频机械振动幅度的磁感应强度调节器，所述磁感应强度调节器通过手柄中的线缆与外部的超声控制系统连接。在本专利技术所述的超声探头中，所述磁感应强度调节器为一个绕在扬声器的磁体内的T铁上的线圈，超声控制系统通过控制线圈中电流的大小和方向以调节扬声器内磁感应强度。在本专利技术所述的超声探头中，所述探头还包括一个设置在扬声器的磁体和阻抗匹配调节器之间的用于减小余振的弹性件。本专利技术还公开了一种超声成像辅助诊断系统，包括所述的超声探头和超声控制系统，所述超声控制系统包括：主控模块；机械振动激励信号驱动模块，连接所述主控模块和电声换能器，用于将主控模块输出的机械振动激励信号进行放大后输出至电声换能器；超声波激励信号产生及振元控制模块，连接所述主控模块和阻抗匹配调节器，用于对主控模块输出的超声波激励信号进行处理后触发超声换能器发射超声波到组织；信号处理模块，连接所述主控模块和阻抗匹配调节器，用于对超声换能器接收的信号进行处理后输送至主控模块进行组织硬度分析和组织重构成像。在本专利技术所述的超声成像辅助诊断系统中，所述机械振动激励信号驱动模块包括依次连接的：与主控模块连接的数模转换模块、带通滤波器、与电声换能器连接的功率放大模块，数模转换模块用于将主控模块输出的数字信号转换为模拟电压信号后再转变成为交变电流信号，带通滤波器用于将接收的交变电流信号进行5Hz-1KHz的滤波处理后输出至功率放大模块，功率放大模块用于将滤波后的交变电流信号进行功率放大后输出至电声换能器。在本专利技术所述的超声成像辅助诊断系统中，所述电声换能器为扬声器，所述辅助诊断系统还包括数模转换模块，所述超声探头还包括一个用于调节扬声器内磁感应强度的磁感应强度调节器，所述数模转换模块连接主控模块和磁感应强度调节器，用于将主控模块输出的数字信号转换为模拟电压信号后再转变成为交变电流信号输出至磁感应强度调节器，所述磁感应强度调节器用于调节扬声器内磁感应强度进而辅助调节低频机械振动幅度。在本专利技术所述的超声成像辅助诊断系统中，所述超声换能器采用多层振元扫描结构，所述主控模块通过控制每路振元发射的时延使超声波波束聚焦于组织内的某一点，且主控模块采用Barker和Golay编码机制对超声波激励信号进行压缩编码。在本专利技术所述的超声成像辅助诊断系统中，所述信号处理模块包括依次连接的预处理电路、仪表放大电路、滤波电路、解调电路、AD采集电路，所述预处理电路还连接阻抗匹配调节器，所述AD采集电路连接主控模块。实施本专利技术的超声探头以及超声成像辅助诊断系统，具有以下有益效果：本专利技术的探头不仅具备常规的超声组织重构成像功能，而且可以通过电声换能器进行低频机械振动，低频机械振动通过本体传递到组织，从而在组织内形成剪切波，剪切波可以被超声换能器接收进而输出至超声控制系统以进行组织硬度分析，如此实现对病变性质进行鉴别；进一步地，本专利技术的探头中，通过在扬声器的T铁上增设线圈，通过控制线圈中的电流大小和方向实现调节扬声器内磁感应强度，进而辅助调节低频机械振动幅度；在扬声器的磁体和阻抗匹配调节器之间设置弹性件以减小余振对超声换能器的影响，提高对组织硬度的测量精度；更进一步地，本专利技术中超声换能器采用多层振元扫描结构，每路振元发射的时延使超声波波束聚焦于组织内的某一点，实现对病灶的精准定位；且主控模块采用Barker和Golay编码机制对超声波激励信号进行压缩编码，从而使超声成像辅助诊断系统的超声波穿透性更强，实现对更深组织的超声成像。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术超声探头的较佳实施例的结构示意图；图2是图1中电声换能器的结构示意图；图3是本专利技术超声探头的较佳实施例中超声换能器的振元分布示意图；图4是本专利技术超声成像辅助诊断系统的结构示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。本专利技术的超声探头包括具有一定弹性的且端部用于与组织接触的本体以及通设有线缆的手柄，所述本体内自本体与组织接触的端部起沿轴向依次设置有超声换能器、与超声换能器电连接的阻抗匹配调节器、电声换能器，超声换能器的端部延伸出所述本体端部以用于与组织接触，所述电声换能器、阻抗匹配调节器分别通过手柄中的线缆与外部的超声控制系统连接；所述电声换能器用于接收超声控制系统输出的机械振动激励信号以进行低频机械振动，所述低频机械振动通过所述本体传递到组织；所述超声换能器用于在超声控制系统的控制下发射超声波，以及接收组织中的超声回波信号和组织中低频机械振动所产生的剪切波信号，并将接收的信号通过阻抗匹配调节器输出至超声控制系统以进行组织硬度分析和组织重构成像。本专利技术的探头不仅具备常规的超声组织重构成像功能，而且可以通过电声换能器进行低频机械振动，低频机械振动通过本体传递到组织，从而在组织内形成剪切波，剪切波可以被超声换能器接收进而输出至超声控制系统以进行组织硬度分析，如此实现对病变性质进行鉴别。参考图1是本专利技术超声探头的较佳实施例的结构示意图。图2是图1中电声换能器的结构示意图。较佳实施例中，所述电声换能器为扬声器，扬声器、阻抗匹配调节器、超声换能器组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声探头，其特征在于，包括具有一定弹性的且端部用于与组织接触的本体以及通设有线缆的手柄，所述本体内自本体与组织接触的端部起沿轴向依次设置有超声换能器、与超声换能器电连接的阻抗匹配调节器、电声换能器，超声换能器的端部延伸出所述本体端部以用于与组织接触，所述电声换能器、阻抗匹配调节器分别通过手柄中的线缆与外部的超声控制系统连接；所述电声换能器用于接收超声控制系统输出的机械振动激励信号以进行低频机械振动，所述低频机械振动通过所述本体传递到组织；所述超声换能器用于在超声控制系统的控制下发射超声波，以及接收组织中的超声回波信号和组织中低频机械振动所产生的剪切波信号，并将接收的信号通过阻抗匹配调节器输出至超声控制系统以进行组织硬度分析和组织重构成像。

【技术特征摘要】
1.一种超声探头，其特征在于，包括具有一定弹性的且端部用于与组织接触的本体以及通设有线缆的手柄，所述本体内自本体与组织接触的端部起沿轴向依次设置有超声换能器、与超声换能器电连接的阻抗匹配调节器、电声换能器，超声换能器的端部延伸出所述本体端部以用于与组织接触，所述电声换能器、阻抗匹配调节器分别通过手柄中的线缆与外部的超声控制系统连接；所述电声换能器用于接收超声控制系统输出的机械振动激励信号以进行低频机械振动，所述低频机械振动通过所述本体传递到组织；所述超声换能器用于在超声控制系统的控制下发射超声波，以及接收组织中的超声回波信号和组织中低频机械振动所产生的剪切波信号，并将接收的信号通过阻抗匹配调节器输出至超声控制系统以进行组织硬度分析和组织重构成像。2.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于，所述本体为筒形的实木结构，实木结构外紧套一外壳，所述电声换能器为扬声器，且扬声器的锥盆的开口朝向实木结构的远离组织的一端，且锥盆通过一根具有一定硬度的连接件与实木结构或者外壳连接，所述手柄依次非接触地穿设外壳、实木结构后与扬声器外壳或超声换能器外壳固定连接，扬声器中的与锥盆连接的音圈通过手柄中的线缆与超声控制系统连接。3.根据权利要求2所述的超声探头，其特征在于，所述超声探头还包括一个用于调节扬声器内磁感应强度进而辅助调节低频机械振动幅度的磁感应强度调节器，所述磁感应强度调节器通过手柄中的线缆与外部的超声控制系统连接。4.根据权利要求3所述的超声探头，其特征在于，所述磁感应强度调节器为一个绕在扬声器的磁体内的T铁上的线圈，超声控制系统通过控制线圈中电流的大小和方向以调节扬声器内磁感应强度。5.根据权利要求2所述的超声探头，其特征在于，所述探头还包括一个设置在扬声器的磁体和阻抗匹配调节器之间的用于减小余振的弹性件。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴明，陈思平，陈昕，林浩铭，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44