[发明专利]一种带中心旋转成像探头的双曲面条状功率超声装置

权利要求书

1.一种带中心旋转成像探头的双曲面条状功率超声装置，其特征在于：包括超声聚焦换能器（1）、支撑结构件（4）、水囊（2）和超声成像探头（5），所述超声聚焦换能器（1）通过防水胶水密封在支撑结构件（4）内部的左右两侧，所述支撑结构件（4）的四周设有作为防水全包结构件的水囊（2），所述水囊（2）与支撑结构件（4）之间的空隙填充满耦合剂（3），所述支撑结构件（4）的上表面为圆弧状的单曲面，并且支撑结构件（4）中心位置设有圆形通孔，在该圆形通孔内放置有所述超声成像探头（5），所述超声成像探头（5）设在在圆柱形固定件（17）中, 圆柱形固定件（17）与圆形通孔的内壁相互贴合并可滑动接触，在超声成像探头（5）的后端端部设有可带动超声成像探头360度转动的机械传动结构；所述超声聚焦换能器（1）包括薄背衬组件，厚背衬（9）和保护层（6），所述厚背衬（9）和保护层（6）的上表面均为圆弧双曲面，所述薄背衬组件的内部开有切槽（12），薄背衬组件通过胶水粘贴在厚背衬（9）的曲面上，所述保护层（6）完全包裹住薄背衬组件和厚背衬（9）上部隔离换能器内部组件与耦合剂（3）。

2.根据权利要求1所述的一种带中心旋转成像探头的双曲面条状功率超声装置，其特征在于：所述超声聚焦换能器（1）的中心频率为0.2MHz-5MHz，相对带宽不小于50%；所述厚背衬（9）的声学阻抗范围2MRayl到15MRayl，表面曲率半径为5cm-25cm，其曲面为圆弧双曲面。

3.根据权利要求1所述的一种带中心旋转成像探头的双曲面条状功率超声装置，其特征在于：所述切槽（12）内灌满胶水或胶水混合物，该胶水为绝缘类胶水；所述保护层（6）中声速大于水中声速，中心最大厚度为0.5mm-5mm。

4.根据权利要求1所述的一种带中心旋转成像探头的双曲面条状功率超声装置，其特征在于：所述薄背衬组件包括薄背衬（8），以及依次设在薄背衬（8）上表面的FPC正电极层（13）、压电材料层（11）、内匹配层（10），FPC导电铜箔一侧用导电胶水粘贴到压电材料层（11）上，FPC绝缘一侧用胶水粘贴到薄背衬（8）上，压电材料层（11）另一侧用胶水粘贴内匹配层（10），并通过划片机切割出多条切槽（12）。

5.根据权利要求4所述的一种带中心旋转成像探头的双曲面条状功率超声装置，其特征在于：所述薄背衬（8）声学阻抗范围2MRayl到15MRayl；所述压电材料层（11）采用以发射类压电陶瓷为基底的1-3结构的压电复合材料；所述FPC正电极层（13）为带铜导电层的软板；所述内匹配层（10）声学阻抗范围3MRayl-15MRayl，其宽度小于压电材料层。

6.根据权利要求1或4所述的一种带中心旋转成像探头的双曲面条状功率超声装置，其特征在于：所述切槽（12）的深度为切穿压电材料层（11），并深入薄背衬（8），深度至少达到薄背衬厚度的1/2，切槽（12）宽度0.05mm-0.2mm，切槽数目大于20，阵元间距为0.5mm-2mm，或者在每个切槽(12)之间附加深度与压电材料层(11)厚度一样的次级切槽,形成基元,基元数为1-3个。

7.根据权利要求1所述的一种带中心旋转成像探头的双曲面条状功率超声装置，其特征在于：所述支撑结构件（4）材料为不锈钢或铝，其内部掏长方体区域用于镶嵌所述超声聚焦换能器（1），围绕超声聚焦换能器（1）的四个面方向可调，支撑结构件（4）表面曲率半径为5cm-25cm，匹配治疗区域体表曲面，其可通过上部机械结构进行平移运动；所述超声聚焦换能器（1）可通过电子通道延时控制焦点深浅位置和偏转位置；所述超声成像探头（5）为线阵、凸阵或相控阵，基元总数为64-256个，中心频率为3MHz-8MHz，其可通过机械传动结构进行360度转动；所述水囊（2）中装载耦合剂充当换能器与水囊之间的声传播过渡介质，水囊（2）材料为符合生物相容性材料；所述耦合剂（3）为脱气水，其可以通过外部蠕动泵进行循环流动。

8.根据权利要求1所述的一种带中心旋转成像探头的双曲面条状功率超声装置，其特征在于：所述机械传动结构包括马达（14），主动齿轮（15）和从动齿轮（16），所述主动齿轮（15）与从动齿轮（16）相互啮合，主动齿轮（15）与马达（14）传动轴连接，从动齿轮（16）与超声成像探头连接，所述马达（14）接受控制装置的控制并通过主动齿轮（15）带动从动齿轮（16）再带动超声成像探头（5）进行转动。

9.根据权利要求1所述的一种带中心旋转成像探头的双曲面条状功率超声装置，其特征在于：所述圆形固定件（17），其内表面形状与超声成像探头（5）外壳表面形状互补以确保完全贴合，并采用硅橡胶粘合超声成像探头（5）到圆形固定件（17）内部，其外表面与支撑结构件（4）紧密贴合并密封；在圆形固定件（17）外表面设有密封圈（18），该密封圈（18）卡在圆形固定件（17）的外表面开好的槽中并压进支撑结构件（4）中心的圆形通孔中，过量配合保证可滑动和密封。