[發明專利]超聲成像診斷陣列探頭和其制造方法及其設備

有效

• 申請號: 201710090892.2
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN108451544B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 周丹;莫建華;歐陽波;程玖鶇
• 申請（專利權）人: 深圳市理邦精密儀器股份有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

本發明公開了一種超聲成像診斷陣列探頭和其制造方法及其設備，其中，超聲成像診斷陣列探頭包括：聲窗；多個壓電陣元，每個壓電陣元包括第一端面、第二端面以及分別設置于第一端面和第二端面之上的第一匹配層和第二匹配層，第一端面和第二端面的方向垂直于聲窗的方向，且垂直于超聲成像診斷陣列探頭向人體組織輻射超聲波的方向；第一延遲塊和第二延遲塊，第一延遲塊和第二延遲塊分別用于延遲多個壓電陣元產生的超聲波信號在進入人體組織之前的時間，并延遲多個壓電陣元接收超聲回波信號的時間；第一反射塊和第二反射模塊。由此，提高了對超聲波信號的利用率和成像信號強度，提升了超聲波成像診斷陣列探頭的探測性能。

技術領域

本發明涉及超聲波探測技術領域，尤其涉及一種超聲成像診斷陣列探頭和其制造方法及其設備。

背景技術

在醫學成像領域，由于超聲成像具有安全、無創、便攜、易用、價廉等優勢，成為現代醫學中使用最為廣泛的診斷手段之一。超聲波成像診斷設備，通過控制超聲陣列探頭內部數量眾多的陣元，按照一定規則發射和接收超聲波，獲取人體內部組織器官所反射超聲波信號的強度、頻率、時間、相位等信息，并對接收的信號進行處理，獲得反映體內聲學特性分布的直觀圖像。

現有技術中，如圖1所示，超聲成像診斷陣列探頭在超聲成像時，超聲陣列的各壓電陣元101受到電激勵產生超聲波，并同時向壓電陣元101兩端輻射。壓電陣元101位于靠近探頭表面的位置，其一端表面覆蓋較薄的匹配層102和聲窗材料103，以便從壓電陣元101端表面輻射的超聲波能量得以更多的進入人體組織。壓電陣元101的另一端表面連接背襯塊104，將該端表面所輻射的超聲波能量的一部分反射至人體組織，而剩余部分的能量透射至背襯塊104內部，并在背襯塊104的內部轉換成熱耗散。

然而，根據以上描述的超聲成像診斷陣列探頭結構，壓電陣元另一端面輻射的超聲波能量，不能夠完全作為進入人體組織的超聲波信號有效利用，這部分未能有效利用的超聲波能量傳遞至背襯塊，然后在背襯塊中以熱能的形式衰減掉，從而造成探頭內部和表面的溫升。然而探頭的內部溫升容易造成探頭老化，探頭表面溫升引起患者診斷時的不適，并且，由于溫升，限制了激勵壓電陣元輸入的電能，因為其中一部分電能會轉換為熱能，因而也限制了超聲成像的信號強度和檢測深度，超聲成像診斷陣列探頭的探測性能受到限制。

發明內容

本發明的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術問題之一。

為此，本發明的第一個目的在于提出一種超聲成像診斷陣列探頭，該超聲成像診斷陣列探頭，能夠提高對超聲波信號的利用率和成像信號強度，提升了超聲波成像診斷陣列探頭的探測性能。

本發明的第二個目的在于提出一種超聲成像診斷陣列探頭的制造方法。

本發明的第三個目的在于提出一種超聲診斷設備。

為了實現上述目的，本發明第一方面實施例提出的一種超聲成像診斷陣列探頭，包括：聲窗；多個壓電陣元，每個壓電陣元包括第一端面、第二端面以及分別設置于所述第一端面和第二端面之上的第一匹配層和第二匹配層，所述第一端面和第二端面的方向垂直于所述聲窗的方向，且垂直于所述超聲成像診斷陣列探頭向人體組織輻射超聲波的方向；第一延遲塊和第二延遲塊，所述第一延遲塊的一側與所述多個壓電陣元的第一匹配層相連，所述第二延遲塊的一側與所述多個壓電陣元的第二匹配層相連，所述第一延遲塊和第二延遲塊分別用于延遲所述多個壓電陣元產生的超聲波信號在進入人體組織之前的時間，并延遲所述多個壓電陣元接收超聲回波信號的時間；第一反射塊，所述第一反射塊與所述第一延遲塊的另一側相連，用于將所述多個壓電陣元產生的、并在所述第一延遲塊之中傳播的超聲波信號反射于人體檢測部位，并將來自于所述人體檢測部位反射的、并在所述第一延遲塊之中傳播的超聲回波信號反射至所述多個壓電陣元；第二反射塊，所述第二反射塊與所述第二延遲塊的另一側相連，用于將所述多個壓電陣元產生的、并在所述第二延遲塊之中傳播的超聲波信號反射于人體檢測部位，并將來自于所述人體檢測部位反射的、并在所述第二延遲塊之中傳播的超聲回波信號反射至所述多個壓電陣元。