[發明專利]一種碗狀柔性三維陣列超聲波探頭

在審

• 申請號: 201710310769.7
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107095694A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 常俊杰
• 申請（專利權）人: ?？〗?/a>
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;A61B8/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及醫用病變檢測領域，具體涉及一種碗狀柔性的利用多復合晶片三維陣列超聲波技術輔助檢測淺表(體內)病變的探頭裝置。

背景技術

病變精確定位一般采用術前影像學定位方法，比如超聲B成像、X射線檢測、多普勒技術等，它們作為術前重要的醫學診斷方法一直被利用，其主要功能是確定病變部位和性質等等。醫生通常僅根據影像學所示的病灶信息，憑自己的經驗來設計手術切口、切除病變。術前因不能明確病灶的確切位置，而往往需做大切口，且有時因定位不準確，術中有需再延長切口加皮層探查次數的可能。

隨著技術的不斷進步，特別是電子內窺鏡的應用，解決了病灶位置的精確定位問題。它可以將超細顯微鏡經人體的天然孔道，或者是經手術做的小切口進入人體內，最終到達身體病變位置，能快速查明病因，并對病變位置進行準確定位。但是該技術有兩點不足之處：

第一：需要小切口將內窺鏡進入人體內檢查，雖然是微創，但并不能實現對病變位置的無損傷檢測；

第二：對于淺表病變該技術顯得檢查過程和設備過于復雜、成本高；

第三：人體表面凹凸不平，常規檢測設備不能很好的貼合檢測表面。

開發一種操作簡單，用于檢測淺表(體內)病變的裝置和方法就顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于乳腺癌診斷成像用的碗狀柔性三維陣列探頭，具有柔性外殼，定位定量準確、設備簡單等優勢。

為了解決背景技術所存在的問題，本發明是采用以下技術方案：一種碗狀柔性三維陣列探頭，可用于乳腺癌診斷等，它包括碗狀柔性殼體，可撓性復合壓電晶片，耦合劑注入裝置及連接線等組成，可以更加貼合柔軟體檢測表面。結合相控陣聚焦法則，為柔軟檢測體提供一種高精度定位定量的三維成像的探頭。

作為本發明的進一步改進；超聲換能器采用裴波那契螺旋線排列得多陣元陣列復合晶片結構，有利于對接收到的信號進行成像處理。

作為本發明的進一步改進；所述的超聲換能器由3層結構組成，最上端是背襯阻尼，是一種柔性材料；中間層由偶數個具有柔軟度的復合晶片2ⁿ組成，其具有可變形、易彎曲等特點；最下層是與皮膚直接接觸的耦合層，也具有可變形特點，同時要求其聲阻抗值是復合晶片聲阻抗和生體材料聲阻抗的幾何平均值。

作為本發明的進一步改進；每個陣元采用獨立背襯和匹配層，避免橫向串擾，提純震動模式，提高信噪比。

作為本發明的進一步改進；所述的復合晶片是1-3型復合材料晶片，在切割好的PZT溝槽內注入注入橡膠類樹脂，使1-3復合晶片不僅具有可撓性，還可吸收橫向振動，提純振動模式，具有較高的靈敏度和信噪比。

作為本發明的進一步改進；所述的一種碗狀柔性三維陣列探頭，其特征在于，每個陣元背襯都埋有光纖，以利于相控陣聚焦法則的運算時提供陣元的準確位置。

作為本發明的進一步改進；所述的一種碗狀柔性三維陣列探頭，其特征在于，既可用于相控陣超聲診斷三維成像，即各個陣元可以獨立發射接收超聲波；也可用于光超聲診斷三維成像，即紅外線發射激光給檢測體，由各個陣元獨立接收超聲波。

一種碗狀柔性三維陣列探頭，工作的具體過程如下：

將碗式探頭放置于病患處，從耦合劑主入口注入耦合劑，通過發射接收模塊向復合壓電晶片發射激發脈沖，從而使得壓電晶片產生超聲波并向組織內部發射，超聲波經過內部組織接收反射后再被復合壓電晶片接收并轉化成電信號傳輸至發射接收模塊進行后期的數據處理。

采用上述技術方案后，本發明具有以下有益效果：

a)定位精確：利用多晶片接收回波數據，可以更加加精確的定位病變位置；

b)技術先進：采用多陣元陣列復合晶片換能器，基于合成孔徑技術大大提高了后期合成圖像的分辨率；

c)靈敏度高、縱向能量大：橡膠類樹脂材料作為聚合體填充物使1-3復合晶片不僅具有可撓性，還可吸收橫向振動，提純振動模式，具有較高的靈敏度和信噪比。

d)帶寬更寬：增加阻尼層來吸收背面的振動，并且通過樹脂作為聲匹配層來減小超聲波的周期數，數據處理更加精確。

e)此方案裝置簡單，實用性強，治療時間短等，同時具備實時監測功能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。