【技術實現步驟摘要】
本技術涉及超聲設備，特別涉及一種超聲換能器及包含其的超聲導管。
技術介紹
1、超聲由于其無輻射、實時動態成像、可觀察血流等明顯的優勢，在醫療影像診斷中得到了非常廣泛的應用。隨著醫療技術的發展，介入手術應用越來越廣泛，介入超聲(介入人體內，如經血管超聲)醫療器械也得到了前所未有的發展，相應的技術的應用也日漸廣泛。
2、超聲換能器是超聲醫療器械的重要組成部分，然而，傳統的介入超聲醫療器械如超聲導管多采用一維超聲換能器，也即只有面對超聲換能器方向的切面可以成像。如果需要其他方向的超聲影像，就需要操作者控制超聲導管移動，旋轉或彎曲，使其面向需要掃查的部位；尤其是需要探測超聲換能器背向的區域時，需要將超聲導管旋轉180°，這種操作費時費力，而且超聲導管在患者體內掃查時大幅度的移動也會增加患者血管或心腔損傷的風險，因此需要操作者非常熟練且小心地操作超聲導管，既增加了手術風險又對操作者有很高的熟練度要求。
3、此外，傳統的超聲導管尤其是心臟超聲導管，由于一維超聲換能器成像范圍較窄，成像視角也與常規視角不同，操作者通常需要經過很長的訓練才能通過心臟內部的特殊切面和特殊生理結構來判斷超聲導管所處位置及探測目標與超聲導管的相對位置。這要求操作者不僅要對心臟的解剖結構有很深入的了解，還要充分熟悉介入超聲的成像特點及熟練地操作超聲導管才能精準地找到探查的方向。這種對操作者的高要求也嚴重地限制了介入超聲的普及和推廣。
技術實現思路
1、本技術要解決的技術問題是為了克服現有技術中的超聲
2、本技術是通過下述技術方案來解決上述技術問題：
3、一種超聲換能器，其包括背襯層、第一匹配層、第二匹配層、第一壓電陶瓷層和第二壓電陶瓷層；沿遠離所述背襯層的方向，所述背襯層的一側面上順次疊設所述第一壓電陶瓷層和所述第一匹配層，所述背襯層的另一側面上順次疊設所述第二壓電陶瓷層和所述第二匹配層。
4、在本方案中，通過在背襯層的兩側分別設置壓電陶瓷層和匹配層，使得超聲換能器能夠在相反的兩個方向上向外輻射聲波進而獲得兩個方向上的成像，操作者在使用時無需轉動超聲換能器即可獲得某一面及與之相背一面的成像，減小超聲換能器在介入患者體內時的移動幅度和介入時間，由此降低超聲換能器對患者造成創傷的風險，而且也降低了超聲換能器的使用難度，方便操作者使用；此外，通過本方案中的超聲換能器能夠實現雙面成像，操作者通過比對兩個方向上的成像更容易判斷超聲換能器在患者體內的相對位置，以盡快完成對病灶的掃查。
5、較佳地，所述超聲換能器包括多個所述第一匹配層、多個所述第二匹配層、多個所述第一壓電陶瓷層和多個所述第二壓電陶瓷層；任一所述第一匹配層及與之疊設的所述第一壓電陶瓷層和所述背襯層形成有第一陣元；任一所述第一陣元連接有第一電極線，所述第一電極線與所述第一壓電陶瓷層電連接；任一所述第二匹配層及與之疊設的所述第二壓電陶瓷層和所述背襯層形成有第二陣元；任一所述第二陣元連接有第二電極線，所述第二電極線與所述第二壓電陶瓷層電連接。
6、在本方案中，超聲換能器包括多個由匹配層、壓電陶瓷層和背襯層形成的陣元，陣元中的壓電陶瓷層與電極線連接，通過電極線能夠向壓電陶瓷層輸入電信號，并通過壓電陶瓷層轉化為機械信號(聲波)輻射出去，也能夠使壓電陶瓷層接收(反射回來)的機械信號(聲波)轉化為電信號并通過電極線輸出。進一步，背襯層的兩側分別是多個第一陣元和多個第二陣元，且第一陣元和第二陣元分別連接第一電極線和第二電極線，互不干涉，便于相對獨立地控制第一陣元和第二陣元的運行，以此便于超聲換能器更加靈活地使用和故障排查。
7、較佳地，所述超聲換能器還包括切換裝置；所述切換裝置分別與所述第一電極線和所述第二電極線電連接，所述切換裝置用于切換所述第一電極線傳遞信號或所述第二電極線傳遞信號。
8、在本方案中，切換裝置能夠切換第一電極線或第二電極線傳遞信號，由此，操作者可根據實際情況選擇背襯層兩側的第一陣元或第二陣元完成掃查和成像，也即方便操作者切換第一陣元和第二陣元單獨進行工作，以分別探測超聲換能器正反兩個方向的目標。
9、較佳地，所述第一陣元通電后發出聲波的頻率與所述第二陣元通電后發出聲波的頻率不同。
10、對于超聲影像設備來說，成像質量和分辨率和超聲換能器的頻率成正比，但是穿透性與頻率成反比。傳統的一維超聲換能器頻率覆蓋范圍比較單一，無法同時兼顧穿透性和成像的分辨率。而在本方案中，超聲換能器能夠雙面成像且兩個方向中第一陣元和第二陣元的頻率不同，可以使超聲換能器同時兼顧穿透性和成像的分辨率。
11、較佳地，所述第一陣元的數量與所述第二陣元的數量不同。
12、對于超聲影像設備來說，陣元數量越多，成像質量越好，掃查范圍越廣，但是成本也相應地增加，對制作工藝的要求也越高。在本方案中，通過上述結構形式，可以根據實際需求來選擇在背襯層兩側設置不同數量的第一陣元和第二陣元，以平衡成本和性能。
13、較佳地，多個所述第一陣元之間及多個所述第二陣元之間均形成矩陣陣列；多個所述第一陣元之間形成的矩陣陣列的陣元寬度與多個所述第二陣元之間形成的矩陣陣列的陣元寬度不同；和/或，多個所述第一陣元之間形成的矩陣陣列的陣列長度與多個所述第二陣元之間形成的矩陣陣列的陣列長度不同。
14、對于超聲影像設備來說，陣元組成的(矩陣)陣列的尺寸越大，掃查精度越大，但視角范圍越小。在本方案中，通過設置第一陣元之間形成的矩陣陣列和第二陣元之間形成的矩陣陣列具有不同的陣元寬度和/或陣列長度，使背襯層兩側的陣元形成的陣列的尺寸不同，以使超聲換能器能夠平衡掃查精度和成像視角范圍。
15、較佳地，所述第一陣元通電后發出聲波的頻率與所述第二陣元通電后發出聲波的頻率相同；和/或，多個所述第一陣元之間及多個所述第二陣元之間均形成矩陣陣列，且多個所述第一陣元之間形成的矩陣陣列與多個所述第二陣元之間形成的矩陣陣列關于所述背襯層對稱設置。
16、在本方案中，通過上述結構形式，背襯層兩側的陣元或陣元陣列具有相同的性能，能夠確保超聲換能器兩側的成像視角、成像質量相同，且方便制造。
17、較佳地，所述背襯層由可吸收聲波的材料一體成型，或所述背襯層由多層可吸收聲波的材料疊設貼合形成。
18、在本方案中，通過上述結構形式，可根據實際境況選擇背襯層的形成方式，一體成型的背襯層能夠簡化背襯層本身的制造難度，同時，第一陣元中的第一壓電陶瓷層和第二陣元中的第二壓電陶瓷層共用同一背襯層，使得背襯層的厚度得以減薄；而背襯層由多層可吸收聲波的材料疊設貼合形成時，可以分別在某一(或某些)層上連接第一陣元，在其他層上連接第二陣元，再將多層可吸收聲波的材料疊設貼合形成完整的超聲換能器，也即第一陣元的連接和第二陣元的連接互不影響，提高制造效率。
19、一種超聲導管，其包括管體和如上本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種超聲換能器，其特征在于，其包括背襯層、第一匹配層、第二匹配層、第一壓電陶瓷層和第二壓電陶瓷層；
2.如權利要求1所述的超聲換能器，其特征在于，所述超聲換能器還包括切換裝置；
3.如權利要求1所述的超聲換能器，其特征在于，所述第一陣元通電后發出聲波的頻率與所述第二陣元通電后發出聲波的頻率不同。
4.如權利要求1所述的超聲換能器，其特征在于，所述第一陣元的數量與所述第二陣元的數量不同。
5.如權利要求1所述的超聲換能器，其特征在于，多個所述第一陣元之間及多個所述第二陣元之間均形成矩陣陣列；
6.如權利要求1所述的超聲換能器，其特征在于，所述第一陣元通電后發出聲波的頻率與所述第二陣元通電后發出聲波的頻率相同；和/或，
7.如權利要求1所述的超聲換能器，其特征在于，所述背襯層由可吸收聲波的材料一體成型，或所述背襯層由多層可吸收聲波的材料疊設貼合形成。
8.一種超聲導管，其特征在于，其包括管體和如權利要求1-7中任一項所述的超聲換能器；
9.如權利要求8所述的超聲導管，其特征在于，所述管
...【技術特征摘要】
1.一種超聲換能器，其特征在于，其包括背襯層、第一匹配層、第二匹配層、第一壓電陶瓷層和第二壓電陶瓷層；
2.如權利要求1所述的超聲換能器，其特征在于，所述超聲換能器還包括切換裝置；
3.如權利要求1所述的超聲換能器，其特征在于，所述第一陣元通電后發出聲波的頻率與所述第二陣元通電后發出聲波的頻率不同。
4.如權利要求1所述的超聲換能器，其特征在于，所述第一陣元的數量與所述第二陣元的數量不同。
5.如權利要求1所述的超聲換能器，其特征在于，多個所述第一陣元之...
【專利技術屬性】
技術研發人員：崔國普，張吉宏，張紹翔，
申請(專利權)人：蘇州冰晶智能醫療科技有限公司，
類型：新型
國別省市：
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