一种4D成像探头及4D回波成像系统技术方案

本发明专利技术公开了一种4D成像探头及4D回波成像系统，抗干扰探头包括：壳体，壳体的前端设有开口；声窗，其设于开口处，并与壳体密封连接以形成腔体；超声换能器，其可运动地设于腔体中且朝向声窗，并连接动力机构；具有磁流体纳米颗粒的纳米磁流体，其填充于腔体中，工作状态时纳米磁流体作为介质，以吸收声窗泄漏到收发端的电磁波。本申请的抗干扰探头能够通过纳米磁流体形成对超声换能器的收发端的保护，避免外部的干扰电磁波进入收发端造成接收波段的干扰，并且因为纳米磁流体的流体特征不会影响正常超声波的接收和处理。正常超声波的接收和处理。正常超声波的接收和处理。

【技术实现步骤摘要】
一种4D成像探头及4D回波成像系统


[0001]本专利技术涉及超声探头
，更具体地说，涉及一种4D成像探头。此外，本专利技术还涉及一种包括上述4D成像探头的4D回波成像系统。

技术介绍

[0002]4D超声成像系统是利用了超声回拨的4D成像功能，通过探头的摆动操作实现对所探查部位的4D成像，相比于2D成像的超声波效果，能够形成探查部位的立体成像。
[0003]探头内部的超声换能振元是一个不断摆动的、收发机械波的装置，因此无法在超声换能振元外部设置紧贴式的屏蔽层，通常采用在其外部不同方向设置金属屏蔽层；而探头前端设置有声窗，与超声换能振元具有间隙，以便超声换能振元的摆动，且摆动所辐射的范围均需要设置为声窗，以便超声波能够穿过声窗，因此声窗的面积很大，且均不可有任何的金属屏蔽，否则诊断超声波就会被阻隔；但也因声窗很大，外界干扰同样会通过声窗进入探头内部，对探头的回波信号造成严重的影响，甚至出现伪像而引起医生误判。
[0004]综上所述，如何避免外界干扰探头的工作，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种4D成像探头，该抗干扰探头能够降低外部电磁波对回波的干扰，同时又不影响超声波回波的传播。
[0006]本专利技术的另一目的是提供一种包括上述4D成像探头的4D回波成像系统。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种4D成像探头，包括：
[0009]壳体，所述壳体的前端设有开口；
[0010]声窗，其设于所述开口处，并与所述壳体密封连接以在所述探头内部形成腔体；
[0011]超声换能器，其可活运动地设于所述腔体中且朝向所述声窗，并连接动力机构；
[0012]具有磁流体纳米颗粒的纳米磁流体，其填充于所述腔体中，工作状态时所述纳米磁流体作为介质，以吸收从所述声窗泄漏到所述超声换能器收发端的电磁波。
[0013]优选地，所述壳体内壁面覆盖有金属屏蔽层。
[0014]优选地，所述声窗为弧面窗体，所述超声换能器绕固定轴摆动设置，且所述固定轴与所述弧面窗体的弧心中心线重合。
[0015]优选地，所述超声换能器设置有多个振元，且所有所述振元沿所述固定轴依次设置。
[0016]优选地，所述超声换能器的振元转动连接于机械传动结构，所述机械传动结构连接所述动力机构。
[0017]优选地，所述腔体靠近所述声窗的位置的截面大于所述腔体远离所述声窗的位置的截面。
[0018]优选地，所述壳体为硬质外壳；和/或，所述声窗为塑料件。
[0019]优选地，所述腔体设有体积可变的缩胀腔，所述缩胀腔内设有气体。
[0020]优选地，所述缩胀腔设置在所述腔体内远离所述声窗的一端，至少使所述声窗与所述超声换能器之间被所述纳米磁流体填满。
[0021]一种4D回波成像系统，包括抗干扰探头，所述抗干扰探头为上述任一项所述的4D成像探头。
[0022]本申请提供的4D成像探头使用过程中，若外部有电磁波向抗干扰探头内部传播，进入探头内的腔体后遇到作为介质的纳米磁流体，纳米磁流体是由很多纳米级的磁流体纳米颗粒组成，干扰电磁波会被磁流体纳米颗粒吸收，在磁流体纳米颗粒中形成小磁场，并转化为小电流，电流以热能形式消耗，磁损耗与电介质损耗两种方式，最终将辐射的电磁波的干扰消耗掉，以热能的形式呈现出来，并最终通过热传递方式散发到壳体和空气中。
[0023]本申请所提供的上述4D成像探头能够通过纳米磁流体形成对超声换能器的振元的收发端的保护，避免外部的干扰电磁波进入收发端造成对接收波段的干扰，以提高图像质量；并且因为纳米磁流体的流体特征不会影响正常超声波的接收和处理。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术所提供的4D成像探头的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术所提供的4D成像探头的剖视图。
[0027]图1
‑
图2中，附图标记包括：
[0028]1为声窗、2为壳体、3为金属屏蔽层、4为磁流体纳米颗粒、5为超声换能器、6为动力传输机构。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]本专利技术的核心是提供一种4D成像探头，该抗干扰探头能够降低外部电磁波对回波的干扰，同时又不影响超声波回波的传播。
[0031]本专利技术的另一核心是提供一种包括上述4D成像探头的4D回波成像系统。
[0032]请参考图1至图2，图1为本专利技术所提供的一种4D成像探头的结构示意图；图2为本专利技术所提供的4D成像探头的剖视图。
[0033]本申请提供了一种4D成像探头，主要用于4D回波成像系统中进行检测，以下简称为抗干扰探头，该抗干扰探头包括壳体2、声窗1和超声换能器5。
[0034]现有技术中，壳体2的内壁面覆盖有金属屏蔽层，且壳体2和金属屏蔽层3的前端均
具有开口，金属屏蔽层3用于实现电磁波的阻隔，避免外部的电磁波进入到壳体内，造成对机械波检测的影响。
[0035]声窗1设于上述开口处，并与壳体2密封连接以在探头内部形成腔体。由于声窗面积很大，外部的干扰电磁波会从声窗处进入探头内部。
[0036]超声换能器5可运动地设于腔体中，并且活动过程中超声换能器5的振元的收发端均朝向声窗1一侧，超声换能器5还连接动力机构，用于控制其运动速度。
[0037]在本专利技术中，将纳米磁流体填充于上述腔体中，形成由收发端到声窗1之间的介质，当处于工作状态时，声窗1与收发端之间的波的传递仅能够通过纳米磁流体作为介质传播，其作用是为了吸收从声窗1泄漏到超声换能器5的收发端的电磁波。具体地，磁流体具有磁性特征，其包括了磁流体纳米颗粒4，磁流体纳米颗粒4能够将电磁波分割并消耗，相当于衰减了电磁波，降低了电磁波对超声波的干扰，但由于超声波是机械波，磁流体纳米颗粒4并不会对机械波产生明显的影响，因此上述结构在衰减电磁波的同时，并不会造成对超声波的影响。
[0038]本方案中，金属屏蔽层3不是必须的设置结构，纳米磁流体可以包围超声换能器和探头内部的其他电路，以衰减进入探头内部的干扰电磁波。当然，如果同时设置有电磁屏蔽层，可以达到更佳的抗干扰效果。上述纳米磁流体和金属屏蔽层3形成对超声换能器5的振元的收发端的包围效果，收发端将超声波向声窗1方向发出，超声波依次通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种4D成像探头，其特征在于，包括：壳体(2)，所述壳体(2)的前端设有开口；声窗(1)，其设于所述开口处，并与所述壳体(2)密封连接以在所述探头内部形成腔体；超声换能器(5)，其可运动地设于所述腔体中且朝向所述声窗(1)，并连接动力机构；具有磁流体纳米颗粒(4)的纳米磁流体，其填充于所述腔体中，工作状态时所述纳米磁流体作为介质，以吸收从所述声窗(1)泄漏到所述超声换能器(5)收发端的电磁波。2.根据权利要求1所述的4D成像探头，其特征在于，所述壳体(2)内壁面覆盖有金属屏蔽层(3)。3.根据权利要求1所述的4D成像探头，其特征在于，所述声窗(1)为弧面窗体，所述超声换能器(5)绕固定轴摆动设置，且所述固定轴与所述弧面窗体的弧心中心线重合。4.根据权利要求1所述的4D成像探头，其特征在于，所述超声换能器(5)设置有多个振元，且所有所述振元沿所述固定轴依次设置。5.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵传东，
申请(专利权)人：深圳开立生物医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：