声波探头、其声波接收阵元的定位方法及其成像方法技术

本申请实施例提供了一种声波探头、其声波接收阵元的定位方法及其成像方法。该声波探头包括：壳体，包括底部和连接在底部上的侧壁以形成槽状；多个声波发射器，均匀设置于壳体的底部；柔性声波接收阵列，位于壳体的顶部且柔性声波接收阵列的边缘固定于侧壁上，柔性声波接收阵列包括多个声波接收阵元；阀门，固定在壳体侧壁上，阀门的导通使得填充剂被注入壳体和柔性声波接收阵列形成的腔体内，或者使得填充剂由壳体和柔性声波接收阵列形成的腔体内排出。本实施例不仅能够更好地贴合被测目标，且可以利用声波发射器发出的声波来实现对声波接收阵元的定位，无需辅助测距装置，使得声波成像系统的结构更为简单，生产成本降低。生产成本降低。生产成本降低。

【技术实现步骤摘要】
声波探头、其声波接收阵元的定位方法及其成像方法


[0001]本申请涉及声波成像领域，具体而言，本申请涉及一种声波探头、其声波接收阵元的定位方法及其成像方法。

技术介绍

[0002]声波探头，尤其是超声探头，常用于医学领域，通过向人体发射超声波，然后接收人体组织结构信息的反射回波，并根据人体组织的反射会被对病灶进行成像，从而作为疾病诊断的依据。目前主要采用柔性超声探头，其主要结构是将换能阵元嵌入到柔性基底上，从而更好地贴合人体表皮。
[0003]对于柔性超声探头来说，对换能阵元的精准定位是实现超声成像的关键，现有技术中多需要使用辅助测距装置来实现对阵元的定位，使得超声设备的结构较为繁琐。

技术实现思路

[0004]本申请针对现有方式的缺点，提出一种声波探头、其声波接收阵元的定位方法及其成像方法，无需增加辅助测距装置即可实现对声波接收单元的准确定位。
[0005]第一个方面，本申请实施例提供了一种声波探头，包括：
[0006]壳体，包括底部和连接在所述底部上的侧壁以形成槽状；
[0007]多个声波发射器，均匀设置于所述壳体的底部；
[0008]柔性声波接收阵列，位于所述壳体的顶部且所述柔性声波接收阵列的边缘固定于所述侧壁上，所述柔性声波接收阵列包括多个声波接收阵元；
[0009]阀门，固定在所述壳体侧壁上，所述阀门的导通使得填充剂被注入所述壳体和柔性声波接收阵列形成的腔体内，或者使得所述填充剂由所述壳体和柔性声波接收阵列形成的腔体内排出。
[0010]可选地，所述声波发射器的数量大于或等于3。
[0011]可选地，所述声波发射器为压电晶片，所述声波发射器的形状为圆形、矩形以六边形的片材中的一种，或者为球壳形或半球壳形。
[0012]可选地，所述壳体的顶部为开口，所述柔性声波接收阵列的面积大于所述开口的面积，所述开口的面积大于所述壳体的底部的面积。
[0013]可选地，所述柔性声波接收阵列为圆形，所述壳体为锥台形；或者所述柔性声波接收阵列为矩形，所述壳体为棱台形。
[0014]可选地，所述柔性声波接收阵列包括柔性压电薄膜层以及位于所述柔性压电薄膜层两侧边的第一电极层和第二电极层；
[0015]所述第一电极层包括多个第一电极，所述第二电极层包括多个第二电极，所述第一电极层和所述第二电极层关于所述柔性压电薄膜层镜像对称，每对所述第一电极和所述第二电极、以及位于所述每对所述第一电极和所述第二电极之间的所述柔性压电薄煤层形成一个所述声波接收阵元；或者
[0016]所述第一电极层包括多个第一电极，所述第二电极层覆盖所述柔性压电薄膜层，每个所述第一电极与其所在区域的第二电极层和所述柔性压电薄膜层形成一个所述声波接收阵元。
[0017]可选地，所述第一电极的形状为矩形、圆形、六边形中的一种。
[0018]可选地，所述第一电极的尺寸小于所述声波的波长且大于0.1mm，相邻第一电极之间的距离为0.1mm至0.2mm。
[0019]可选地，所述柔性压电薄膜层的厚度为10微米～50微米；所述第一电极层和所述第二电极层的厚度均为10纳米～100纳米。
[0020]第二个方面，本申请实施例提供了一种上述的声波探头中声波接收阵元的定位方法，包括：
[0021]声波接收阵元接收各超声发射器发出的声波，并读取每个超声发射器发出声波到达所述声波接收阵元的时间以作为第一时间；
[0022]根据多个所述超声发射器对应的第一时间确定所述声波接收阵元的位置。
[0023]可选地，根据多个所述超声发射器所述对应的第一时间确定所述声波接收阵元的位置，包括：
[0024]以所述壳体的底部所在平面作为xy平面、以垂直于所述壳体的底部的中心垂线为z轴建立空间坐标系；
[0025]根据所述声波在所述填充剂中的传播速度以及各所述声波发射器所对应的第一时间计算出所述声波接收阵元与各所述超声发射器之间的距离；
[0026]根据所述声波接收阵元与各所述超声发射器之间的距离计算所述声波接收阵元在所述空间坐标系中的坐标。
[0027]第三个方面，本申请实施例提供了一种声波成像方法，包括：
[0028]上述的声波接收阵元的定位方法；
[0029]根据确定的所述声波接收阵元的位置，通过全聚焦成像的方法对被测目标进行声波成像。
[0030]本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：
[0031]本申请实施例提供的声波探头、其声波接收阵元的定位方法及其成像方法，将声波发射器设置在壳体的底部，将柔性声波接收阵列设置于壳体的顶部，可以利用声波发射器发出的声波来实现对声波接收阵元的定位，无需辅助测距装置，使得声波成像系统的结构更为简单，生产成本降低；由于采用柔性声波阵元有利于声波探头与患者皮肤进行贴合，并且利用调整壳体和柔性声波接收阵列形成的腔体内冲入的填充剂的量，不仅能够调整声波探头与患者皮肤的贴合度，而且也能够排出腔体内的空气，提升成像质量。
[0032]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0033]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0034]图1为本申请实施例提供的一种声波探头的结构示意图；
[0035]图2为本申请实施例提供的另一种声波探头的结构示意图；
[0036]图3为本申请实施例提供的一种声波探头中柔性声波接收阵列的俯视示意图；
[0037]图4为图3中的一种声波探头中柔性声波接收阵列沿A
‑
A线的一种截面示意图；
[0038]图5为图3中的一种声波探头中柔性声波接收阵列沿A
‑
A线的另一种截面示意图；
[0039]图6为本申请实施例提供的一种声波探头的使用示意图；
[0040]图7为本申请实施例提供的一种声波探头中声波接收阵元的定位方法的流程示意图；
[0041]图8为本申请实施例提供的一种声波探头的坐标系示意图；
[0042]图9为图7所示的声波接收阵元的定位方法中步骤S2的流程示意图
[0043]图10为本申请实施例提供的一种声波成像方法的流程示意图；
[0044]图11为本申请实施例提供的一种声波探头的成像原理示意图；
[0045]图12为本申请实施例提供的一种声波探头的声波曲线。
[0046]附图标记：
[0047]1‑
声波发射器；11
‑
发射声波；12
‑
返回声波；
[0048]2‑
柔性声波接收阵列；20
‑
声波接收阵元；21
‑
柔性压电薄膜层；22
‑
第一电极层；221
‑
第一电极；23
‑
第二电极层；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声波探头，其特在于，包括：壳体，包括底部和连接在所述底部上的侧壁以形成槽状；多个声波发射器，均匀设置于所述壳体的底部；柔性声波接收阵列，位于所述壳体的顶部且所述柔性声波接收阵列的边缘固定于所述侧壁上，所述柔性声波接收阵列包括多个声波接收阵元；阀门，固定在所述壳体侧壁上，所述阀门的导通使得填充剂被注入所述壳体和柔性声波接收阵列形成的腔体内，或者使得所述填充剂由所述壳体和柔性声波接收阵列形成的腔体内排出。2.根据权利要求1所述的声波探头，其特征在于，所述声波发射器的数量大于或等于3。3.根据权利要求2所述的声波探头，其特征在于，所述声波发射器为压电晶片，所述声波发射器的形状为圆形、矩形以六边形的片材中的一种，或者为球壳形或半球壳形。4.根据权利要求1所述的声波探头，其特征在于，所述壳体的顶部为开口，所述柔性声波接收阵列的面积大于所述开口的面积，所述开口的面积大于所述壳体的底部的面积。5.根据权利要求4所述的声波探头，其特征在于，所述柔性声波接收阵列为圆形，所述壳体为锥台形；或者所述柔性声波接收阵列为矩形，所述壳体为棱台形。6.根据权利要求4所述的声波探头，其特征在于，所述柔性声波接收阵列包括柔性压电薄膜层以及位于所述柔性压电薄膜层两侧边的第一电极层和第二电极层；所述第一电极层包括多个第一电极，所述第二电极层包括多个第二电极，所述第一电极层和所述第二电极层关于所述柔性压电薄膜层镜像对称，每对所述第一电极和所述第二电极、以及位于所述每对所述第一电极和所述第二电极之间的所述柔性压电薄煤层形成一个所述声波接收阵元；或者所述第一电极层包括多个第一电极，所述第二电极层覆盖所述柔性压电薄膜层，每个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹永刚，姬雅倩，韩艳玲，勾越，李倩岩，王雷，陈婉芝，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：