具有雙頻率的單、多陣元ivus換能器及其成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及血管內(nèi)相控式的IVUS換能器，尤其涉及一種具有雙頻率的單、多陣元IVUS換能器及其成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]血管內(nèi)超聲(IVUS)是通過導(dǎo)管技術(shù)將微型化的超聲探頭置入血管腔內(nèi)進行顯影，可以提供包括管腔和管壁在內(nèi)的橫截面圖像，不僅可以了解管腔的形態(tài)，還可以直接顯示管壁的結(jié)構(gòu)，并根據(jù)病變的回聲特點判斷病變的性質(zhì)，精確測定管腔、血管的大小及病變的狹窄程度。
[0003]傳統(tǒng)的超聲影像設(shè)備是接收和發(fā)射頻率相同的回波信號成像，稱為基波成像。實際上回波信號受到人體組織的非線性調(diào)制后產(chǎn)生基波的二次三次等高次諧波，利用人體回聲的二次等高次諧波構(gòu)成人體器官的圖像，可提高圖像分辨率。這種利用高次諧波成像的方法就叫做諧波成像。對比諧波成像是指將造影劑注入血管中，以增強組織的回波能力，進一步提尚圖像的清晰度。
[0004]現(xiàn)在的IVUS換能器主要有兩種類型:
[0005]一種是機械旋轉(zhuǎn)式的超聲換能器，通過單個陣元的換能器在360度范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)，并發(fā)射超聲波，同時將血管截面反射回的聲波采集，通過圖像處理的方法，呈現(xiàn)出B型超聲圖像。換能器的頻率通常在40MHz左右。
[0006]現(xiàn)有的機械式IVUS換能器，由于是靠電機驅(qū)動、360度旋轉(zhuǎn)掃描，所以不可避免地會存在換能器的旋轉(zhuǎn)運動與電機的旋轉(zhuǎn)存在非線性的關(guān)系，因此圖像會有畸變，影響疾病診斷。
[0007]另一種是相控陣式的超聲換能器，擁有64個陣元，呈環(huán)形排列，無需旋轉(zhuǎn)，利用電子延遲激勵的方法，將血管截面反射回的聲波采集，通過圖像處理的方法，呈現(xiàn)出B型超聲圖像。換能器的頻率通常在20MHz左右。
[0008]現(xiàn)有相控陣式的IVUS換能器，雖然不需要旋轉(zhuǎn)，機械結(jié)構(gòu)相對簡單，但換能器頻率較低，只有20MHz左右，圖像分辨率不足。所以，現(xiàn)有的IVUS換能器對于微血管的病變無法檢測出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何解決現(xiàn)有相控陣式的IVUS換能器換能器頻率較低和圖像分辨率不足等問題。
[0010]為了解決這一技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種具有雙頻率的單陣元IVUS換能器，包括低頻壓電結(jié)構(gòu)、背襯結(jié)構(gòu)、柔性電路板、填縫結(jié)構(gòu)和兩個子陣元，所述低頻壓電結(jié)構(gòu)和背襯結(jié)構(gòu)依次層疊于所述柔性電路板的一側(cè)表面，所述子陣元和填縫結(jié)構(gòu)設(shè)于所述柔性電路板的另一側(cè)表面，且所述填縫結(jié)構(gòu)間隔于兩個所述子陣元之間，每個所述子陣元均包括層疊于所述柔性電路板另一側(cè)表面的高頻壓電結(jié)構(gòu)和匹配層。
[0011]可選的，所述低頻壓電結(jié)構(gòu)的材料為壓電陶瓷、壓電單晶或復(fù)合材料。
[0012]可選的，所述高頻壓電結(jié)構(gòu)的材料為壓電陶瓷、壓電單晶或復(fù)合材料。
[0013]可選的，所述的具有雙頻率的單陣元IVUS換能器還包括設(shè)于所述柔性電路板上的電纜線，所述電纜線連通至所述高頻壓電結(jié)構(gòu)和低頻壓電結(jié)構(gòu)。
[0014]本發(fā)明還提供了一種具有雙頻率的多陣元IVUS換能器，包括環(huán)形的柔性電路板環(huán)繞所述柔性電路板軸心布置的若干陣元，每個所述陣元均包括低頻壓電結(jié)構(gòu)、背襯結(jié)構(gòu)、柔性電路板、填縫結(jié)構(gòu)和兩個子陣元，所述低頻壓電結(jié)構(gòu)和背襯結(jié)構(gòu)依次層疊于所述柔性電路板的內(nèi)側(cè)表面，所述子陣元和填縫結(jié)構(gòu)設(shè)于所述柔性電路板的另一側(cè)表面，且所述填縫結(jié)構(gòu)間隔于兩個所述子陣元之間，每個所述子陣元均包括層疊于所述柔性電路板外側(cè)表面的高頻壓電結(jié)構(gòu)和匹配層。
[0015]可選的，所述低頻壓電結(jié)構(gòu)的材料為壓電陶瓷、壓電單晶或復(fù)合材料。
[0016]可選的，所述高頻壓電結(jié)構(gòu)的材料為壓電陶瓷、壓電單晶或復(fù)合材料。
[0017]可選的，具有雙頻率的多陣元IVUS換能器還包括設(shè)于所述柔性電路板上的電纜線，所述電纜線連通至所述高頻壓電結(jié)構(gòu)和低頻壓電結(jié)構(gòu)。
[0018]可選的，所述柔性電路板內(nèi)側(cè)空間灌注有背襯材料。
[0019]本發(fā)明還提供了一種具有雙頻率的IVUS換能器的成型方法，用以為本發(fā)明提供的的一種具有雙頻率的多陣元IVUS換能器進行成型，包括:
[0020]先將若干所述陣元布置于所述柔性電路板，然后將所述柔性電路板彎曲成環(huán)形，成為環(huán)形后，在所述柔性電路板的內(nèi)側(cè)空間填充背襯材料。
[0021]本發(fā)明的雙頻率IVUS換能器，可以是擁有64陣元的相控陣類型換能器，無需旋轉(zhuǎn)，不存在圖像畸變問題。實際使用時，如要檢測血管內(nèi)壁病變，可以使用高頻率(40MHz)的換能器；如要通過造影技術(shù)檢測微小血管的病變，可以使用低頻率(1MHz)的換能器，發(fā)射超聲波，利用高頻率(40MHz)的換能器接收高次諧波，并成像。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明一實施例中具有雙頻率的單陣元IVUS換能器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明另一實施例中具有雙頻率的多陣元IVUS換能器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明另一實施例中具有雙頻率的多陣元IVUS換能器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖中，1-背襯結(jié)構(gòu)；2_低頻壓電結(jié)構(gòu)；3_柔性電路板；4_填縫結(jié)構(gòu)；5_高頻壓電結(jié)構(gòu)；6_匹配層；7_背襯材料；8_電纜線連接區(qū)域。
【具體實施方式】
[0026]以下將結(jié)合圖1至圖3通過兩個實施例對本發(fā)明提供的具有雙頻率的單、多陣元IVUS換能器及其成型方法進行詳細的描述，其為本發(fā)明可選的實施例，可以認為，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不改變本發(fā)明精神和內(nèi)容的范圍內(nèi)能夠?qū)ζ溥M行修改和潤色。
[0027]實施例1
[0028]請參考圖1，本實施例提供了一種具有雙頻率的單陣元IVUS換能器，包括低頻壓電結(jié)構(gòu)2、背襯結(jié)構(gòu)1、柔性電路板3、填縫結(jié)構(gòu)4和兩個子陣元，所述低頻壓電結(jié)構(gòu)2和背襯結(jié)構(gòu)I依次層疊于所述柔性電路板3的一側(cè)表面，所述子陣元和填縫結(jié)構(gòu)4設(shè)于所述柔性電路板3的另一側(cè)表面，且所述填縫結(jié)構(gòu)4間隔于兩個所述子陣元之間，每個所述子陣元均包括層疊于所述柔性電路板3另一側(cè)表面的高頻壓電結(jié)構(gòu)5和匹配層6。
[0029]實際使用時，如要檢測血管內(nèi)壁病變，可以使用高頻率(40MHz)的換能器；如要通過造影技術(shù)檢測微小血管的病變，可以使用低頻率(1MHz)的換能器，發(fā)射超聲波，利用高頻率(40MHz)的換能器接收高次諧波，并成像。
[0030]本實施例中的所述低頻壓電結(jié)構(gòu)的材料可以為壓電陶瓷、壓電單晶或復(fù)合材料。所述高頻壓電結(jié)構(gòu)的材料也可以為壓電陶瓷、壓電單晶或復(fù)合材料。
[0031]所述的具有雙頻率的單陣元IVUS換能器還包括設(shè)于所述柔性電路板3上的電