[发明专利]超声波探针

说明书

技术领域

本发明涉及超声波探针，更详细地涉及可提高超声波影像的质量的超声波探针。

背景技术

在人类健康与幸福的重要性变得日趋重要的社会变化中，医疗设备变得更加重要，在医疗设备相关产业结构中，超声波影像诊断设备所占的比重越来越大。对如上所述的超声波影像诊断设备而言，最重要的功能就是画质，而决定画质的最重要的因素之一就是超声波转换器(Transducer)。因此，高画质超声波影像诊断设备必须具备高性能超声波转换器。

最具代表性的医疗用超声波设备为主要用来对人体内部的脏器和胎儿等进行造影的超声波影像诊断机。与X线机、计算机断层扫描机(CT)或磁共振成像机(MRI)等其他人体内部造影用医疗设备不同，超声波影像诊断机由检查人员任意调整(steering)超声波的放射角度，从而可对检查人员所需的人体内部的特定部位进行造影，具有如下优点，即，不仅对人体无放射线危害，而且可在比其他人体内部造影用医疗设备相对短的时间内获取影像。为了通过超声波影像诊断机呈现出影像，必须具备使超声波信号和电信号互相转换的单元和/或装置，在相关领域中，这被称为超声波探针(probe)或超声波转换器。

图1为示出以往的医疗用超声波转换器的结构的图。如图1所示，以往的医疗用超声波转换器10包括：压电层，通过使压电物质振动来使电信号与音响信号互相转换；匹配层12，用于减少压电层11与人体之间的音响阻抗差；透镜层13，用于对向压电层11的前方移动的超声波进行集束；以及支持层14，通过阻断超声波向压电层11的后方移动，来防止影像歪曲。如上所述的超声波转换器10使压电层11形成一个单一结构，因而阻碍超声波束的有效集束，将导致降低超声波影像的清晰度及渗透性能，最终将对获得医疗用超声波转换器的精密影像信息产生阻碍。

另一方面，以往的超声波探针中的采用多层压电陶瓷(PZT)结构的以往的超声波探针大多在结构的特定纵横比条件下产生模耦合(mode coupling)，因而存在对探针的设计及获取高画质影像方面造成不利影响的问题。具体地，在以往的多层压电陶瓷结构的超声波探针中，为了分离主动器件的通道，对主动器件进行切削(dicing)，这种过程导致主动器件的纵横比变差，导致了从主动器件朝向深度(depth)方向及其他方向(即，上下(elevation)方向和左右(azimuth)方向)所产生的振动对上述深度方向产生影响的模耦合。因此，上述现有技术在提高探针的音响特定或获取高画质超声波影像方面存在局限性。

本发明的背景技术已在韩国专利公开公报第10-2013-0097550号公开。

发明内容

本发明的目的在于，提供可提高超声波影像质量的超声波探针。

本发明的目的在于，对影像系统与探针(probe)之间的电匹配良好的现有多层型主动层(multilayered active layer)的结构采用沿着上下方向具有不同厚度(un-uniform)的结构来改善纵横比，从而提高探针的音响特性。

本发明的目的在于，提供具有厚度互不相同的多层型主动层(un-uniform multilayered active layer)结构的探针。

本发明的目的在于，通过减少因主动层(Active layer，意味着压电层)的模耦合造成的串扰(crosstalk)来改善各个主动层的纵横比，由此提高灵敏度(sensitivity)和带宽(bandwidth)，从而减少衰荡时间(ring-down time)，即，在波形中以主脉冲信号为基准来使音波的大小减少到特定大小所需的时间。

本发明的目的在于，通过提高上下方向的束剖面(Beam Profile)来借助上下方向的变迹(Apodization)效果提高超声波影像的质量。

本发明的目的在于，根据深度形成上下方向的束宽，来改善超声波影像的质量，尤其改善近场(Near Field)图像。

本发明的目的在于，通过减少阻抗来提高与影像系统之间的电匹配。

但是，本实施例所要实现的目的并不局限于如上所述的目的，还可存在其他目的。

作为实现如上所述的目的的技术解决方案，本发明一实施例的超声波探针可包括：压电器件部，用于使电信号和超声波信号互相转换；以及匹配层，位于上述压电器件部的前方，用于减少上述压电器件部与对象体之间的音响阻抗差，上述压电器件部包括沿着前后方向层叠的多个压电层，上述多个压电层分别具有与前后方向相垂直的上下方向上的厚度产生变化的变剖面结构。