[發明專利]物理調焦軟耦合自動掃描超聲探測成像裝置與方法

有效

• 申請號: 201510520407.1
• 申請日: 2015-08-21
• 公開（公告）號: CN105147315B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 韋崗;楊萃;曹燕;王一歌;劉嬌蛟;馬碧云;李杰;趙明劍
• 申請（專利權）人: 廣州豐譜信息技術有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 鄭永泉

1.物理調焦軟耦合自動掃描超聲探測成像裝置，其特征在于包括物理調焦軟耦合探頭裝置和數據處理后臺，物理調焦軟耦合探頭裝置和數據處理后臺之間通過有線或者無線的方式通信，數據處理后臺用于產生寬頻探測信號和收發探頭陣列掃描位置信息，發送所述寬頻探測信號和收發探頭陣列掃描位置信息給物理調焦軟耦合探頭裝置，并對物理調焦軟耦合探頭裝置接收到的探測回波信號進行處理和成像；所述物理調焦軟耦合探頭裝置包含軟耦合薄膜球、自動掃描超聲探頭和支架；所述軟耦合薄膜球是由透聲性能好的柔軟薄膜制成的球體，薄膜材質應具有較好的彈性和韌性，軟耦合薄膜球的大小依據具體應用而定，軟耦合薄膜球體內部充滿了透聲性能好、聲阻抗小的耦合液體；所述支架用于支撐和固定軟耦合薄膜球以及自動掃描超聲探頭，支架可移動、可上下左右調整，以使得軟耦合薄膜球和自動掃描超聲探頭可以上下左右調整，以便于調整軟耦合薄膜球和被探測人體之間的相對位置；所述自動掃描超聲探頭包含收發探頭陣列、控制模塊和可升降機械臂，其中收發探頭陣列和可升降機械臂內置于軟耦合薄膜球中，而控制模塊位于軟耦合薄膜球外或者軟耦合薄膜球內，所述自動掃描超聲探頭的控制模塊包含控制單元、存儲單元和通信單元，控制單元用于控制自動掃描超聲探頭中各個模塊的工作，以及控制可升降機械臂的移動，存儲單元用于存儲寬頻探測信號和收發探頭陣列掃描位置信息，以及緩存收發探頭陣列接收到的回波信號，通信單元負責與數據處理后臺通過有線或者無線的方式進行通信，包括接收來自于數據處理后臺的寬頻探測信號和收發探頭陣列掃描位置信息，以及將收發探頭陣列接收到的回波信號發送給數據處理后臺進行處理，收發探頭陣列安裝在可升降機械臂的底部，收發探頭陣列和可升降機械臂均與控制模塊相連。

2.根據權利要求1所述的物理調焦軟耦合自動掃描超聲探測成像裝置，其特征在于所述自動掃描超聲探頭的收發探頭陣列包含寬頻大功率可調焦發送探頭和可調焦接收探頭陣列以及支架，可調焦接收探頭陣列由多個可調焦接收探頭組成，它們以寬頻大功率可調焦發送探頭為中心排列，可調焦接收探頭的個數根據實際需求而定，個數越多，越有利于得到分辨率高的超聲圖像，支架用于固定和支撐寬頻大功率可調焦發送探頭和可調焦接收探頭陣列，所述寬頻大功率可調焦發送探頭和可調焦接收探頭中均包含能量物理調焦器。

3.根據權利要求2所述的物理調焦軟耦合自動掃描超聲探測成像裝置，其特征在于所述能量物理調焦器是由扇形柔性薄片卷成的空心錐形體，所述柔性薄片由聲阻抗高的材料制成，所述空心錐形體的一個端面口徑較大，另外一個端面口徑較小，所述空心錐形體的外壁是直的，或者是向外凸出或者向內凹，口徑較大的端面面積固定，口徑較小的端面的一側設有調節裝置，調節口徑較小端面的面積，即是調節焦點的尺寸，能量物理調焦是利用物理裝置進行能量聚焦和焦點尺寸的控制，與相控陣利用多個晶片產生的超聲信號相干以實現聚焦的技術不同。

4.根據權利要求2所述的物理調焦軟耦合自動掃描超聲探測成像裝置，其特征在于所述寬頻大功率可調焦發送探頭由超聲換能器和能量物理調焦器組成，超聲換能器是寬頻大功率超聲換能器，實現電信號與超聲信號、超聲信號與電信號的轉換，使用已有的超聲換能器技術，如果耦合液是非絕緣的，則超聲換能器要以聲阻抗小的防水材料封裝，所述寬頻大功率可調焦發送探頭的能量物理調焦器口徑較大的端面面積固定，其上安置超聲換能器，超聲換能器的面積與能量物理調焦器的口徑較大的端面的面積一樣，超聲換能器緊密貼合在口徑較大的端面上，所述能量物理調焦器的口徑較小的一個端面靠近探測目標,能量物理調焦器靠近口徑較小的端面的一側設有調節裝置，調節口徑較小端面的面積，即是調節發送信號焦點的尺寸，由于寬頻大功率可調焦發送探頭內置于軟耦合薄膜球體中，因此，能量物理調焦器內部充滿耦合液體，超聲換能器產生的超聲信號經過能量物理調焦器內部的耦合液體，從能量物理調焦器口徑較小的端面發送出去，實現大功率超聲換能器的能量聚焦發送,調節口徑較小端面的面積即是調節能量聚焦后發送焦點的尺寸。