[發明專利]一種多模式機械旋轉式多頻血管內超聲成像探頭

在審

• 申請號: 201910533511.2
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110279434A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 王茁晨
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;A61B8/12
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 韓新城

本發明公開多模式機械旋轉式多頻血管內超聲成像探頭，采用多個頻率的三個超聲換能器構成三層多頻壓電超聲波換能器結構,通過同軸電纜同時連接三個超聲換能器，包括由兩個低頻壓電超聲波換能器構成的一組低頻壓電超聲波換能器和一個高頻壓電超聲波換能器；兩個低頻壓電超聲波換能器重疊放置，同時工作在較低頻率激發造影劑產生諧波信號，或分別工作在較高頻率發送高強度聲輻射力脈沖在血管組織里產生形變位移；高頻壓電超聲波換能器探測微小變形位移量、采集高次諧波信號及進行回波成像。本發明可同時獲取血管內超聲回波成像、聲輻射力脈沖成像和超聲超高次諧波造影成像。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，特別是涉及一種多模式機械旋轉式多頻血管內超聲成像探頭。

背景技術

冠心病是人類死亡主要疾病之一，準確評估易損斑塊“斑塊進展”(從斑塊形成到破裂或糜爛)有助于預防冠心病和降低死亡率，是防治冠心病重要任務。

血管內超聲成像(IVUS)技術是最常用來檢測冠狀斑塊的生理成分組成和形態結構信息的成像手段，被稱為冠心病診斷的新“金標準”。其可通過強度信號獲取血管的完整三層結構信息，并依靠回聲信號強度信息來定性的判斷斑塊的生理成分組成。雖然IVUS技術已在臨床上廣泛應用，但是目前這項技術對于易損斑塊的纖維帽和部分脂質核心尚不能準確判斷，也不能準確評估“斑塊進展”。

聲輻射力脈沖成像技術可以提供血管內組織的機械力學特性信息，提升診斷易損斑塊的準確性；超聲超高次諧波造影成像技術可以檢測冠脈外膜滋養血管和新生血管特征，具有準確評估“斑塊進展”的潛在技術優勢。因此，聲輻射力脈沖成像和超聲超高次諧波造影成像等新型成像技術可以為IVUS技術補充預測易損斑塊的重要替代標志物—滋養血管檢測手段和斑塊組織學檢測手段，對于預防冠心病和降低死亡率具有十分重要的意義。

可以預見，血管內超聲回波成像、聲輻射力脈沖成像和超聲超高次諧波造影成像為一體的微型血管內超聲旋轉探頭，在優于和保持血管內超聲成像的成像品質的同時，結合機械力學特性、冠脈外膜滋養血管和新生血管特征等信息，可提升診斷冠狀動脈易損斑塊的及時性與準確性，有望成為冠脈檢查新的“金標準”。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種血管內超聲成像診斷使用的多模式機械旋轉式多頻血管內超聲成像探頭，該探頭兼容高頻回波成像、聲輻射力彈性脈沖成像、超聲超高次諧波造影成像功，可以獲取血管內超聲回波成像、聲輻射力彈性脈沖成像和超聲超高次諧波造影成像。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種多模式機械旋轉式多頻血管內超聲成像探頭，采用不同頻率的多個超聲換能器構成三層多頻壓電超聲波換能器結構,通過同軸電纜同時連接三個超聲換能器，包括由兩個低頻壓電超聲波換能器構成的一組低頻壓電超聲波換能器和一個高頻壓電超聲波換能器，以獲取血管內超聲回波成像、聲輻射力彈性脈沖成像和超聲超高次諧波造影成像；兩個低頻壓電超聲波換能器重疊放置，可同時工作在較低頻率激發造影劑產生諧波信號，或分別工作在較高頻率發送高強度聲輻射力脈沖在血管組織里產生形變位移；所述高頻壓電超聲波換能器用于探測微小變形位移量、采集高次諧波信號及進行回波成像。

進一步的,所述低頻壓電超聲波換能器和高頻壓電超聲波換能器均包括匹配層和壓電層。

其中,所述低頻壓電超聲波換能器和高頻壓電超聲波換能器的匹配層為一層或多層。

進一步的，兩個所述低頻換能器的極化方向可以相同或者相反，兩個低頻換能器的厚度可以相同或不同，兩個低頻換能器的工作頻率可以相同或不同，

兩個低頻換能器的工作電壓可以相同或不同。

優選的,所述壓電層的材料為壓電陶瓷、壓電單晶、壓電復合材料或其他壓電材料。