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一種帶立體成像探頭的單曲面條狀功率超聲裝置的制作方法

文檔序號(hào):12616537閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種帶立體成像探頭的單曲面條狀功率超聲裝置,其特征在于:包括超聲聚焦換能器(1)、支撐結(jié)構(gòu)件(4)、水囊(2)和超聲成像探頭(5),所述超聲聚焦換能器(1)通過防水膠水密封在支撐結(jié)構(gòu)件(4)內(nèi)部的左右兩側(cè),所述支撐結(jié)構(gòu)件(4)的四周設(shè)有作為防水全包結(jié)構(gòu)件的水囊(2),所述水囊(2)與支撐結(jié)構(gòu)件(4)之間的空隙填充滿耦合劑(3),所述支撐結(jié)構(gòu)件(4)的上表面為圓弧狀的單曲面,并且支撐結(jié)構(gòu)件(4)中心位置設(shè)有方形通孔,在該方形通孔內(nèi)放置有所述超聲成像探頭(5),所述超聲成像探頭(5)設(shè)在方形固定件(14)中, 方形固定件(14)與方形通孔的內(nèi)壁通過防水膠水密封。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶立體成像探頭的單曲面條狀功率超聲裝置,其特征在于:所述超聲聚焦換能器(1)包括薄背襯組件,厚背襯(9)、外匹配層(7)和聚焦透鏡(6),所述厚背襯(9)和聚焦透鏡(6)的上表面均為圓弧單曲面,所述薄背襯組件的內(nèi)部開有切槽(12),薄背襯組件通過膠水粘貼在厚背襯(9)的曲面上,所述聚焦透鏡(6)為內(nèi)凹弧形結(jié)構(gòu)并完全包裹住薄背襯組件、外匹配層(7)和厚背襯(9)上部,聚焦透鏡(6)同時(shí)作為保護(hù)層隔離換能器內(nèi)部組件與耦合劑(3)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶立體成像探頭的單曲面條狀功率超聲裝置,其特征在于:所述超聲聚焦換能器(1)的中心頻率為0.2MHz-5MHz,相對(duì)帶寬不小于50%;所述厚背襯(9)的聲學(xué)阻抗范圍2MRayl到15MRayl,表面曲率半徑為5cm-25cm,其曲面為圓弧單曲面。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶立體成像探頭的單曲面條狀功率超聲裝置,其特征在于:所述切槽(12)內(nèi)灌滿膠水或膠水混合物,該膠水為絕緣類膠水;所述聚焦透鏡(6)材料為其中聲速小于水中聲速類凸透鏡,聚焦曲率半徑為5cm-25cm,中心最大厚度為0.5mm-5mm,或材料為其中聲速大于水中聲速類凹透鏡,聚焦曲率半徑為5cm-25cm,中心最大厚度為0.5mm-5mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶立體成像探頭的單曲面條狀功率超聲裝置,其特征在于:所述薄背襯組件包括薄背襯(8),以及依次設(shè)在薄背襯(8)上表面的FPC正電極層(13)、壓電材料層(11)、內(nèi)匹配層(10),F(xiàn)PC導(dǎo)電銅箔一側(cè)用導(dǎo)電膠水粘貼到壓電材料層(11)上,F(xiàn)PC絕緣一側(cè)用膠水粘貼到薄背襯(8)上,壓電材料層(11)另一側(cè)用膠水粘貼內(nèi)匹配層(10),并通過劃片機(jī)切割出多條切槽(12)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶立體成像探頭的單曲面條狀功率超聲裝置,其特征在于:所述薄背襯(8)聲學(xué)阻抗范圍2MRayl到15MRayl;所述壓電材料層(11)采用發(fā)射類壓電陶瓷或以其為基底的1-3/2-2結(jié)構(gòu)的壓電復(fù)合材料;所述FPC正電極層(13)為帶銅導(dǎo)電層的軟板;所述內(nèi)匹配層(10)聲學(xué)阻抗范圍3MRayl-15MRayl,其寬度小于壓電材料層。

7.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的一種帶立體成像探頭的單曲面條狀功率超聲裝置,其特征在于:所述切槽(12)的深度為切穿壓電材料層(11),并深入薄背襯(8),深度至少達(dá)到薄背襯厚度的1/2,切槽(12)寬度0.05mm-0.2mm,切槽數(shù)目大于20,陣元間距為0.5mm-2mm,或者在每個(gè)切槽(12)之間附加深度與壓電材料層(11)厚度一樣的次級(jí)切槽,形成基元,基元數(shù)為1-3個(gè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶立體成像探頭的單曲面條狀功率超聲裝置,其特征在于:所述支撐結(jié)構(gòu)件(4)材料為不銹鋼或鋁,其內(nèi)部掏長(zhǎng)方體區(qū)域用于鑲嵌所述超聲聚焦換能器(1),圍繞超聲聚焦換能器(1)的四個(gè)面方向可調(diào),支撐結(jié)構(gòu)件(4)表面曲率半徑為5cm-25cm,匹配治療區(qū)域體表曲面,其可通過上部機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng);所述超聲聚焦換能器(1)可通過電子通道延時(shí)控制焦點(diǎn)深淺位置和偏轉(zhuǎn)位置;所述超聲成像探頭(5)為二維面陣,基元總數(shù)為64-16384個(gè),中心頻率為3MHz-8MHz;所述水囊(2)中裝載耦合劑充當(dāng)換能器與水囊之間的聲傳播過渡介質(zhì),水囊(2)材料為符合生物相容性材料;所述耦合劑(3)為脫氣水,其可以通過外部蠕動(dòng)泵進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶立體成像探頭的單曲面條狀功率超聲裝置,其特征在于:所述方形固定件(14),其內(nèi)表面形狀與超聲成像探頭(5)外殼表面形狀互補(bǔ)以確保完全貼合,并采用硅橡膠粘合超聲成像探頭(5)到方形固定件(14)內(nèi)部,其外表面與支撐結(jié)構(gòu)件(4)緊密貼合并密封。

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