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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械,特别是涉及一种超声换能器及超声内镜探头。
技术介绍
1、现有的超声内镜系统主要采用机械环扫的方式,利用微型电机驱动柔性连接杆,带动超声内镜顶端的超声换能器实现360°旋转,从而获得与轴垂直的环形断层超声图像;这种扫描方式需要高精度的机械连接与驱动设备,且易于损坏,获得的超声图像也不够稳定。
2、为了解决基于机械环扫方式获得超声图像的超声内镜系统的上述缺点,研究人员研发出环形扫描超声探头,这种超声内镜系统不需要使用直流电机驱动,避免了机械环扫超声内镜的缺点,适合大范围扫查,整体评估和判断等临床应用。然而,在环形探头成像过程中,图像是以极坐标形式呈现,那么360°环形分布的换能器阵元之间会有一定的夹角,会导致相邻两个扫描线在远场区域相差较大,图像分辨率变差,其成像效果较差,仍有待进一步提升。
3、本申请的
技术介绍
所公开的以上信息仅用于理解本申请构思的背景,并且可以包含不构成现有技术的信息。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述问题,提供一种超声换能器及超声内镜探头。
2、一种超声换能器,其包括:
3、主体;
4、第一换能阵列,设于所述主体的外侧周面,所述第一换能阵列包括多个第一换能阵元,多个所述第一换能阵元沿所述主体的周向依次排列;
5、第二换能阵列,设于所述主体的外侧周面,所述第二换能阵列包括多个第二换能阵元,多个所述第二换能阵元沿所述主体的周向依次排列;
6、其中,在所述
7、在描述本申请的实施例所能实现的技术效果之前,需要先行说明的是,在超声内镜系统的探头成像过程中,图像是以极坐标形式呈现,360度环形分布的换能阵元之间肯会有一定的夹角,而传统的超声换能器上的换能阵元数量较少,且排列方式较为单一,相邻的两个换能阵元之间较大的夹角,会导致相邻两个换能阵元的扫描线在远场区域相差较大,导致图像分辨率变差,成像效果较差。
8、而面对上述此类问题,本申请上述的超声换能器至少可以实现如下有益效果:因为在所述超声换能器的主体的轴向上,所述第一换能阵列与第二换能阵列相邻设置,任一所述第一换能阵元与其相邻的所述第二换能阵元交错设置,所以此超声换能器在不改变主体外径及换能阵元切割工艺难度的条件下,便可实现换能阵元数量的翻倍式增长,并且,由于第一换能阵元和第二换能阵元是相互交错的,这意味着在主体的周向上,第一换能阵元和第二换能阵元能分别发射和接收不同角度的声波,可以认为是提高了超声换能器单位面积上的声波的发射密度和强度以及接收密度和强度,极大地提高了图像分辨率,提升了成像效果。
9、在其中一个实施例中,所述第一换能阵元包括第一压电层,所述第一压电层用于发射和接收声波;所述第二换能阵元包括第二压电层,所述第二压电层用于发射和接收声波。
10、在其中一个实施例中,所述第一压电层的制材包括压电陶瓷、压电单晶、压电复合材料中的至少一种。
11、在其中一个实施例中,所述第二压电层的制材包括压电陶瓷、压电单晶、压电复合材料中的至少一种。
12、在其中一个实施例中,所述第一换能阵元还包括第一匹配层,所述第一匹配层与所述第一压电层层叠设置,且所述第一压电层位于所述主体与所述第一匹配层之间。第一匹配层可以实现声阻抗的匹配和过渡,增大第一压电层与被测物体之间的透射率,提高声传播效率。
13、在其中一个实施例中,所述第二换能阵元还包括第二匹配层,所述第二匹配层与所述第二压电层层叠设置,且所述第二压电层位于所述主体与所述第二匹配层之间。第二匹配层可以实现声阻抗的匹配和过渡,增大第二压电层与被测物体之间的透射率,提高声传播效率。
14、在其中一个实施例中,所述第一匹配层背向所述第一压电层的一面为平面或凹面。例如,所述第一匹配层背向所述第一压电层的一面为凹面,凹面结构更有利于聚焦声束。
15、在其中一个实施例中,所述第二匹配层背向所述第二压电层的一面为平面或凹面。例如,所述第二匹配层背向所述第二压电层的一面为凹面,更有利于聚焦声束。
16、在其中一个实施例中,所述第一换能阵元还包括第一声透镜层,所述第一匹配层背向所述第一压电层的一面为平面,所述第一声透镜层覆盖于所述第一匹配层背向所述第一压电层的一面,所述第一声透镜层沿所述主体的径向向外凸起。所述第一声透镜层沿所述主体的径向向外凸起可以认为是所述第一声透镜层背向所述第一匹配层的一面具有较大的弧度并可呈中间高四周低的形状。所述第一声透镜层可以是硅胶材料,可用于聚焦声束。柔性硅胶材质具有良好的生物兼容性,其所制成的第一声透镜层的凸面整体光滑而没有尖锐的棱角,与人体接触时更加舒适,利于提升用户体验。
17、在其中一个实施例中,所述第二换能阵元还包括第二声透镜层,所述第二匹配层背向所述第二压电层的一面为平面,所述第二声透镜层覆盖于所述第二匹配层背向所述第二压电层的一面,所述第二声透镜层沿所述主体的径向向外凸起。所述第二声透镜层沿所述主体的径向向外凸起可以认为是所述第二声透镜层背向所述第二匹配层的一面具有较大的弧度并可呈中间高四周低的形状。所述第二声透镜层可以是硅胶材料,可用于聚焦声束。柔性硅胶材质具有良好的生物兼容性,其所制成的第二声透镜层的凸面整体光滑而没有尖锐的棱角,与人体接触时更加舒适,利于提升用户体验。
18、在其中一个实施例中,所述主体包括背衬,所述第一换能阵列与所述第二换能阵列均设于所述背衬的外侧周面。
19、在其中一个实施例中,所述主体还包括柔性电路板,所述柔性电路板包裹于所述背衬的周面,所述第一换能阵列与所述第二换能阵列均设于所述柔性电路板背向所述背衬的一侧。
20、在其中一个实施例中,任意相邻的两个所述第一换能阵元之间设有第一切缝;任意相邻的两个所述第二换能阵元之间设有第二切缝。在换能阵元的总数量一致的情况下,相较于传统的超声换能器的换能阵元较为单一的排列方式,本申请的超声换能器的每一换能阵列内的换能阵元数量可以更少,有利于降低切割难度及环形成型难度,即有利于降低第一切缝和第二切缝的切割难度。
21、在其中一个实施例中,在所述主体的轴向上,任一所述第一换能阵元的中心与第二切缝对齐,任一所述第二换能阵元的中心与所述第一切缝对齐。
22、在其中一个实施例中,所述第一换能阵列的工作频率区间与所述第二换能阵列的工作频率区间相同。这可以认为所述第一换能阵列与所述第二换能阵列为同频的换能阵列,能接收同一频率范围内的声波,即所述超声换能器为单频超声换能器,这能够提高单位面积内声波的密度和强度。
23、在其中一个实施例中,所述第一换能阵列的工作频率区间与所述第二换能阵列的工作频率区间不同。这可以认为所述超声换能器为多频超声换能器。例如,所述第一换能阵列作为低频单元(频率可以在4-15m的范围),自发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超声换能器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的超声换能器,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的超声换能器,其特征在于,在所述主体的轴向上,任一所述第一换能阵元的中心与第二切缝对齐,任一所述第二换能阵元的中心与所述第一切缝对齐。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的超声换能器,其特征在于,所述第一换能阵列的工作频率区间与所述第二换能阵列的工作频率区间相同;
5.根据权利要求1至3中任一项所述的超声换能器,其特征在于,所述第一换能阵列的工作频率区间与所述第二换能阵列的工作频率区间不同;
6.根据权利要求1至3中任一项所述的超声换能器,其特征在于,所述第一换能阵列与所述第二换能阵列均设置为多个,在所述主体的轴向上,所述第一换能阵列与所述第二换能阵列交替设置。
7.根据权利要求6所述的超声换能器,其特征在于,
8.根据权利要求7所述的超声换能器,其特征在于,
9.根据权利要求1至3中任一项所述的超声换能器,其特征在于,
10.一种超声内镜探头,其特征在于,所述超
11.根据权利要求10所述的超声内镜探头,其特征在于,所述电缆包括柔性电路板和同轴电缆,其中,所述超声换能器、所述柔性电路板、所述同轴电缆及所述转接电路板依次电性连接。
...【技术特征摘要】
1.一种超声换能器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的超声换能器,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的超声换能器,其特征在于,在所述主体的轴向上,任一所述第一换能阵元的中心与第二切缝对齐,任一所述第二换能阵元的中心与所述第一切缝对齐。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的超声换能器,其特征在于,所述第一换能阵列的工作频率区间与所述第二换能阵列的工作频率区间相同;
5.根据权利要求1至3中任一项所述的超声换能器,其特征在于,所述第一换能阵列的工作频率区间与所述第二换能阵列的工作频率区间不同;
6.根据权利要求1至3中任一项所述的超声换能器,其特征在于,所述第一换能阵列与所述第二换能阵列均设置为多个,在所述主体的轴向上,所述第一换能阵列与所述第二换能阵列...
【专利技术属性】
技术研发人员:金欣霞,吴伟文,朱钢,李辉,魏晓辉,陈晓铿,白晓淞,
申请(专利权)人:深圳英美达医疗技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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