一種碗狀柔性三維陣列超聲波探頭制造技術

本發明專利技術的目的是提供一種碗狀柔性三維陣列探頭，具有定位準確、設備簡單等優勢。碗狀柔性三維陣列探頭，它包括碗狀柔性殼體，復合壓電晶片，耦合劑注入裝置及連接線等。碗狀結構可以更加貼合柔軟體檢測表面，超聲換能器采用多陣元陣列復合晶片結構，多個陣元按裴波那契螺旋線進行排列，共計2

Bowl shaped flexible three-dimensional array ultrasonic probe

The object of the invention is to provide a bowl shaped flexible three-dimensional array probe, which has the advantages of accurate positioning and simple equipment. A bowl shaped flexible three-dimensional array probe includes a bowl shaped flexible shell, a composite piezoelectric chip, a coupling agent, an injection device, and a connecting line. The bowl like structure can fit more flexible software to detect the surface, and the ultrasonic transducer adopts a multi element array composite chip structure, and a plurality of array elements are arranged in accordance with the auger spiral line, totaling 2

【技術實現步驟摘要】
一種碗狀柔性三維陣列超聲波探頭
本專利技術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。
技術介紹
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。
技術實現思路
本專利技術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
技術介紹
所存在的問題，本專利技術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。作為本專利技術的進一步改進；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。作為本專利技術的進一步改進；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。作為本專利技術的進一步改進；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。作為本專利技術的進一步改進；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。作為本專利技術的進一步改進；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。作為本專利技術的進一步改進；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，本專利技術具有以下有益效果：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專利技術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專利技術的一些實施例，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。圖1為本專利技術所提供的裝置的超聲換能器的結構示意圖；圖2為圖1的柔性結構橫截面結構示意圖；圖3為專利技術所提供的裝置復合晶片結構示意圖；圖4為本專利技術所提供的裝置復合晶片接收波形和帶寬示意圖；具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施方式，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方式僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。請參閱圖1，本具體實施方式采用以下技術方案：一種碗狀柔性三維陣列探頭，將復合晶片1按照裴波那契螺旋線安裝于碗狀柔性結構2和基底7之間，柔性結構上端裝有耦合劑注入口3，工作時將碗式探頭放置于病患處，從耦合劑注入口3注入耦合劑4，復合壓電晶片1受到脈沖電流激發產生超聲波并向人體組織5內部發射，超聲波經過人體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。若人體組織中存在病變組織6，那么其對于超聲波的回波信號會與正常組織有所不同，利用這種變化可以輔助檢測淺表病變。請參閱圖2，所述的超聲換能器超聲換能器由3層結構組成，最上端是背襯阻尼8，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9，也具有可變形特點，同時每個陣元背襯都埋有光纖10，給診斷結果的成像處理提供陣元的準確位置。請參閱圖3，在切割好的PZT(矩形壓電陶瓷柱)11溝槽內注入注入橡膠類樹脂材料12粘合，不但使其具有可變形、易彎曲等特點，還可以使1-3復合晶片具有可撓性，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請參閱圖4，耦合層和阻尼層的加入可以減小超聲波回波信號的余振，從而提高探頭的帶寬。超聲換能器的多個陣元按裴波那契螺旋線進行排列，共計2n路陣元組成超聲陣列換能器，按照延遲順序每一個陣元發射一次超聲波，其他陣元包括發射陣元本身都要接收信號，存儲器將記錄并存儲2n路信號。最后，采用孔徑合成技術對提取2n路信號進行數據后期處理，反映病變組織準確位置和大小等信息的圖像。對于本領域技術人員而言，顯然本專利技術不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本專利技術的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本專利技術。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本專利技術的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本專利技術內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種碗狀柔性陣列探頭，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。

【技術特征摘要】
1.一種碗狀柔性陣列探頭，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。2.根據權利要求1所述的一種碗狀柔性陣列探頭，其特征在于，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。3.根據權利要求1所述的一種碗狀柔性陣列探頭，其特征在于，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。4.根據權利要求1所述的一種碗狀柔性陣列探頭，其特征在于，每個陣元采用獨立背襯和匹配層，避免橫向串...

【專利技術屬性】
技術研發人員：?？〗?/a>，
申請(專利權)人：?？〗?/a>，
類型：發明
國別省市：江西,36