[其他]機械掃描超聲波診斷儀探頭

無效

• 申請號: 87207131
• 申請日: 1987-06-03
• 公開（公告）號: CN87207131U
• 公開（公告）日: 1988-02-03
• 發明（設計）人: 壽文德
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N29/00
• 分類號: G01N29/00;A61B8/00
• 代理公司: 上海交通大學專利事務所
• 代理人: 詹寶

本實用新型涉及一種超聲波內窺鏡或扇形掃描診斷儀的探頭，屬于用超聲波診斷儀器技術領域。

在以往的機械掃描超聲波診斷儀探頭中超聲波換能器必須密封在一個沒有空氣的聲耦合液腔內，因為沒有聲耦合液，超聲波束就會被空氣隔絕，無法進入人體。在掃描時，超聲波換能器要來回轉動。長期以來，超聲波換能器轉軸的動態密封一直是一個難以解決的問題。另外，超聲波換能器是在諧振狀態下工作的，一個超聲波換能器只能發射一種頻率的超聲波，也只有一個焦距，而在操作過程中，超聲波換能器不能從密封液腔中取出，因此，要改變超聲波頻率或焦距就必須更換整個探頭。日本專利《公開實用61－57908》公開了一種超聲波內窺鏡，這種內窺鏡就是將超聲波換能器安裝在探頭的密封液腔內，其轉軸伸出液腔，在轉軸的中心通超聲波換能器導線，轉軸與液腔靠一個密封圈來阻止耦合液的泄漏。這種結構的缺點就是有一個轉軸從密封腔內伸出，存在一個動態密封問題，要徹底阻止耦合液的泄漏是很困難的，尤其是在密封圈被磨損后，就不可避免地會發生泄漏現象。另外，這種內窺鏡的超聲波換能器也是不能更換的，一個探頭一種頻率和一個焦距。而且該內窺鏡需用角度傳感器來指示超聲波掃描角度，體積大、成本高。

本實用新型的目的在于要克服上述缺點，徹底解決液腔的密封問題；同時還要很容易地更換超聲波換能器，使得一個探頭可以發射不同頻率或發射不同焦距的聚焦超聲束，提高價格性能比；省去指示掃描角度的角度傳感器，以降低生產成本，減小探頭的體積。

本實用新型的構成是，在超聲波診斷儀探頭中有一個聲耦合液腔，腔內只有一個聲反射鏡，聲反射鏡法線與轉軸軸線成45°角。在聲反射鏡前端是一個超聲波換能器，換能器發射超聲波束，經聲反射鏡反射后與軸線成90°角進入人體，人體的回波經反射鏡又被換能器接收。聲反射鏡后端通過一個轉軸與非接觸式的力矩傳遞器的一部分連接，另一部分在液腔外，通過非接觸式的力矩耦合，使聲反射鏡在密封的耦合液腔內轉動，同時，經聲反射鏡反射的超聲波在與軸線垂直的平面內掃描。在聲反射鏡外側的外殼上開有透聲窗，可讓超聲波透出，在透聲窗上嵌有反聲條形靶，從靶反射的回波相對于從透聲窗反射的回波有很大的信噪比，經信號處理后，靶的回波信號就能用來指示超聲波束所在的掃描角度位置。

附圖1是本實用新型的超聲波內窺鏡探頭實施例結構示意圖；

附圖2是聲束掃描原理圖；

附圖3是本實用新型的機械扇形掃描超聲波診斷儀探頭實施例結構示意圖。

下面結合附圖對本實用新型的實施例作進一步說明。

如附圖2所示，超聲波束21沿軸線方向發射到一個能反射超聲波的聲反射鏡23上，該反射鏡的法線24與轉軸25成θ角，根據波的反射原理，入射角等于反射角，如果θ角等于45°，則入射的超聲波束21與反射的超聲波束22之間的夾角正好是90°，也就是說，反射后的超聲波束22正好與軸線垂直，隨著轉軸25的轉動，超聲波束22就在與軸線垂直的平面內掃描，而且掃描的角度與轉軸25的轉角同步。超聲波束22在碰到物體后，一部被物體吸收，一部被反射回來，反射回來的超聲波按反射時的途徑又回到超聲波換能器，并被換能器接收。根據接收信號的強弱就能判別被測物體的結構與性質。如果超聲波束碰到金屬等物體，則超聲波幾乎全部被反射回來，這種信號是強反射信號，該信號要比正常反射信號強好幾倍，通過信號處理很容易把強反射信號分離出來。如果在聲反射鏡外圍設置一條與軸線平行的反聲條形靶，超聲波束開始掃描時，以第一次出現強反射信號為圓周掃描起點，當第二次出現強反射信號時，就說明超聲波束已掃描了一周，這就是PPI掃描。如果在聲反射鏡外圍設置二條與軸線平行的反聲條形靶，以第一個噪音信號為掃描起點，以第二個噪音信號為掃描終點，接著聲反射鏡轉軸反轉，超聲波束往回掃描，超聲波束在二個反聲條形靶之間來回掃描，超聲波束形成一個扇形平面，這就是所謂的扇形掃描。不論是PPI掃描或是扇形掃描，在掃描過程中只有聲反射鏡在轉動，而超聲波換能器是固定不轉動的，這就是本實用新型的基本原理。