介入式三维超声成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种介入式三维超声成像装置，包括：超声成像主机、与所述超声成像主机连接的手柄、与所述手柄连接的导管以及设置在所述导管内的阵列探头；所述手柄用于提供所述阵列探头转动的驱动力，以及实现所述阵列探头和超声成像主机之间的信号传输；所述阵列探头具有直线排列的多个阵元，所述导管用于介入体内，并通过所述阵列探头的旋转实现对被测组织的三维超声成像。本发明专利技术通过阵列探头能实现扇形扫描，配合阵列探头的旋转从而能实现三维超声成像，可以用在骨内或体内病变的检测；相较目前市面上的只能得到腔道二维截面图的超声系统，本发明专利技术可以得到病变部位更准确、更全面的信息，能提高医生的诊断准确率。

Three dimensional ultrasound imaging device

【技术实现步骤摘要】
介入式三维超声成像装置
本专利技术涉及超声
，特别涉及一种介入式三维超声成像装置。
技术介绍
超声设备分为体外和体内介入设备。体外超声设备是由主机和超声探头构成，超声探头比较大，用于心脏、腹腔、膀胱、甲状腺等体外成像；体内超声设备是成像主机及控制手柄和介入体内的超声构成，体内探头一般是直径很小的长导管结构，可以用于心血管、支气管、消化道等超声成像，但这种体内探头成像方式只能得到被测组织的横切面二维超声图像，不能对组织实现三维成像。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种介入式三维超声成像装置。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种介入式三维超声成像装置，包括：超声成像主机、与所述超声成像主机连接的手柄、与所述手柄连接的导管以及设置在所述导管内的阵列探头；所述手柄用于提供所述阵列探头转动的驱动力，以及实现所述阵列探头和超声成像主机之间的信号传输；所述阵列探头具有直线排列的多个阵元，所述导管用于介入体内，并通过所述阵列探头的旋转实现对被测组织的三维超声成像。优选的是，所述手柄包括壳体、设置在所述壳体内的马达、与所述马达驱动连接的传动轴以及与所述传动轴的末端驱动连接的第一连接器；所述导管包括具有中空结构的导管本体、可转动设置在所述导管本体内的转轴以及与所述转轴的近端驱动连接的第二连接器，所述阵列探头设置在所述转轴的远端；所述传动轴和转轴内部具有的中空腔中均设置有线缆；所述第一连接器与第二连接器配合连接，用于实现所述传动轴与所述转轴之间的驱动连接以及所述传动轴与转轴内部的线缆之间的电连接。优选的是，所述阵列探头包括依次层叠设置的背衬层、柔性电路板、压电层、第一匹配层、第二匹配层和声透镜层。优选的是，所述柔性电路板包括沿Y轴方向设置的条状的阵元粘贴区以及可绕Y轴旋转折叠的若干条状柔性板单元；所述阵元粘贴区的Y轴方向的两端分别设置有阵元信号引出端和阵元地引出端，所述阵元粘贴区上设置有镀金层，所述镀金层包括沿Y轴方向直线间隔设置的与阵元数量相同的若干镀金条；所述阵元粘贴区处于所述柔性电路板的正面，所述条状柔性板单元的端部的正面或背面设置有焊盘区，若干条状柔性板单元绕Y轴折叠后，所有所述条状柔性板单元上的所述焊盘区均与所述阵元粘贴区沿Y轴方向对齐且由上至下顺序排列，每个所述条状柔性板单元上的所述焊盘区均处于所述柔性电路板的正面且均露出。优选的是，所述焊盘区上沿Y轴方向依次设置有阵元信号焊盘和阵元地焊盘，所有所述焊盘区上的阵元信号焊盘的总数与阵元的数量相同。优选的是，所述阵列探头的制作工艺包括以下步骤：1)将所述背衬层、压电层、第一匹配层和第二匹配层预先研磨后切割好外形，然后将背衬层粘贴于阵元粘贴区的背面，将压电层、第一匹配层和第二匹配层按照顺序依次粘贴在阵元粘贴区的正面的镀金层上；2)进行阵元的切割，通过切割机按照每个镀金条之间的间距将每个阵元分开，阵元之间的间距即为镀金条之间的间距；将每个阵元引出的信号端通过所述阵元信号引出端与所述阵元信号焊盘一一对应连接，将每个阵元引出的地端通过所述阵元地引出端与所述阵元地焊盘连接；然后在阵元地焊盘上引出地线，在第二匹配层上浇注形成所述声透镜层，从而在所述阵元粘贴区上形成沿Y轴直线间隔排列的若干所述阵元；3)将若干所述条状柔性板单元绕Y轴折叠，折叠后，所有所述条状柔性板单元上的所述焊盘区均与所述阵元粘贴区沿Y轴方向对齐且由上至下顺序排列，每个所述条状柔性板单元上的所述焊盘区均处于所述柔性电路板的正面且均露出；折叠后的所述柔性电路板的截面尺寸缩小至可装入所述导管本体内的大小；4)使用封装胶水粘住折叠后的所述条状柔性板单元；5)将所述阵元信号焊盘与转轴内的线缆一一对应连接。优选的是，所述步骤5)中通过焊接同轴电缆的方式将所述阵元信号焊盘与转轴内的线缆一一对应连接，或者通过采用细长柔性板粘贴的方式将所述阵元信号焊盘与转轴内的线缆一一对应连接。优选的是，所述第一连接器包括与所述传动轴连接的第一连接套、设置在所述第一连接套内的电连接插座以及设置在所述第一连接套上的连接键；所述第二连接器包括与所述转轴连接的第二连接套、设置在所述第二连接套内的用于与所述电连接插座配合插接的电连接插头以及开设在所述第二连接套上的供所述连接键配合插入的键槽。优选的是，所述键槽的内壁上设置有弧形弹片，所述连接键的外壁上开设有与所述弧形弹片配合的弧形卡槽；所述连接键的插入端具有弧形端面。优选的是，所述转轴通过连接轴段与所述第二连接套连接，所述连接轴段与所述导管本体之间设置有第一轴承；所述转轴与所述导管本体之间间隔设置有两个第二轴承；所述转轴的远端侧壁上开设有与所述转轴内部的中空腔连通的安装槽，所述阵列探头设置在所述安装槽内。本专利技术的有益效果是：本专利技术的介入式三维超声成像装置，通过阵列探头能实现扇形扫描，配合阵列探头的旋转从而能实现三维超声成像，可以用在骨内或体内病变的检测；相较目前市面上的只能得到腔道二维截面图的超声系统，本专利技术可以得到病变部位更准确、更全面的信息，能提高医生的诊断准确率；三维图像也更加直观，对医生的诊断难度也相对降低，可以直观看到病变部位，对病变部位进行测量与检验，更迅速的得到诊断结果；本专利技术阵列探头的结构设计解决了探头在生产制作以及装配中遇到的难点，达到临床使用的性能和外形尺寸需求。附图说明图1为本专利技术的介入式三维超声成像装置的原理结构示意图；图2为本专利技术的实施例2中的第一连接器的结构示意图；图3为本专利技术的实施例2中的导管的结构示意图；图4为本专利技术的实施例2中的第二连接器的结构示意图；图5为本专利技术的实施例2中的第一连接器与第二连接器连接后的结构示意图；图6为本专利技术的图5中连接部位的局部放大结构示意图；图7为本专利技术的实施例2中的电连接插座剖视后的结构示意图；图8为本专利技术的实施例2中的电连接插头剖视后的结构示意图；图9为本专利技术的实施例2中的转轴上的安装槽的结构示意图；图10为本专利技术的实施例3中的阵列探头的层叠结构示意图；图11为本专利技术的实施例3中的柔性电路板的结构示意图；图12为本专利技术的实施例3中的柔性电路板的制造过程示意图；图13为本专利技术的实施例3中的一种连线方式的示意图；图14为本专利技术的实施例3中的另一种连线方式的示意图。附图标记说明：1—超声成像主机；2—手柄；20—壳体；21—马达；22—传动轴；23—第一连接器；24—信号耦合装置；25—保护套；230—第一连接套；231—电连接插座；232—连接键；233—弧形卡槽；234—弧形端面；3—导管；30—导管本体；31—转轴；32—第二连接器；33—连接轴段；34—第一轴承；35—第二轴承；320—第二连接套；321—电连接插头；322—键槽；3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种介入式三维超声成像装置，其特征在于，包括：超声成像主机、与所述超声成像主机连接的手柄、与所述手柄连接的导管以及设置在所述导管内的阵列探头；/n所述手柄用于提供所述阵列探头转动的驱动力，以及实现所述阵列探头和超声成像主机之间的信号传输；/n所述阵列探头具有直线排列的多个阵元，所述导管用于介入体内，并通过所述阵列探头的旋转实现对被测组织的三维超声成像。/n

【技术特征摘要】
1.一种介入式三维超声成像装置，其特征在于，包括：超声成像主机、与所述超声成像主机连接的手柄、与所述手柄连接的导管以及设置在所述导管内的阵列探头；
所述手柄用于提供所述阵列探头转动的驱动力，以及实现所述阵列探头和超声成像主机之间的信号传输；
所述阵列探头具有直线排列的多个阵元，所述导管用于介入体内，并通过所述阵列探头的旋转实现对被测组织的三维超声成像。


2.根据权利要求1所述的介入式三维超声成像装置，其特征在于，所述手柄包括壳体、设置在所述壳体内的马达、与所述马达驱动连接的传动轴以及与所述传动轴的末端驱动连接的第一连接器；
所述导管包括具有中空结构的导管本体、可转动设置在所述导管本体内的转轴以及与所述转轴的近端驱动连接的第二连接器，所述阵列探头设置在所述转轴的远端；
所述传动轴和转轴内部具有的中空腔中均设置有线缆；所述第一连接器与第二连接器配合连接，用于实现所述传动轴与所述转轴之间的驱动连接以及所述传动轴与转轴内部的线缆之间的电连接。


3.根据权利要求1所述的介入式三维超声成像装置，其特征在于，所述阵列探头包括依次层叠设置的背衬层、柔性电路板、压电层、第一匹配层、第二匹配层和声透镜层。


4.根据权利要求3所述的介入式三维超声成像装置，其特征在于，所述柔性电路板包括沿Y轴方向设置的条状的阵元粘贴区以及可绕Y轴旋转折叠的若干条状柔性板单元；
所述阵元粘贴区的Y轴方向的两端分别设置有阵元信号引出端和阵元地引出端，所述阵元粘贴区上设置有镀金层，所述镀金层包括沿Y轴方向直线间隔设置的与阵元数量相同的若干镀金条；
所述阵元粘贴区处于所述柔性电路板的正面，所述条状柔性板单元的端部的正面或背面设置有焊盘区，若干条状柔性板单元绕Y轴折叠后，所有所述条状柔性板单元上的所述焊盘区均与所述阵元粘贴区沿Y轴方向对齐且由上至下顺序排列，每个所述条状柔性板单元上的所述焊盘区均处于所述柔性电路板的正面且均露出。


5.根据权利要求4所述的介入式三维超声成像装置，其特征在于，所述焊盘区上沿Y轴方向依次设置有阵元信号焊盘和阵元地焊盘，所有所述焊盘区上的阵元信号焊盘的总数与阵元的数量相同。


6.根据权利要求5所述的介入式三维超声成像装置，其特征在于，所述阵列探头的制作工艺包括以下步骤：
1)将所述背衬层、压电层、第一匹配层和第二匹...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈友伟，韩志乐，徐杰，崔崤峣，朱鑫乐，吕加兵，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32