一種用於超聲都卜勒的連續波探頭結構的製作方法

2023-07-01 06:41:56

專利名稱：一種用於超聲都卜勒的連續波探頭結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種接收和發射超聲波的雙陣元超聲探頭，特別是一種用於探測人 體血流的超聲探頭。
背景技術：
都卜勒超聲波測量血流速度已經成為醫療上測量血流速度的金標準，都卜勒超 聲系統中，超聲探頭可以將超聲信號和電信號相互轉化，起發射和接收超聲波信號的作 用，對於整個系統的性能有很大的影響。其中起信號轉換作用的是壓電晶體。壓電晶體 有壓電效應，在應力作用下產生應變時，晶體中就會產生極化或電場，可以用於接收超 聲波；而當壓電晶體受電脈衝激勵後會產生振動，發出超聲波，超聲波在空氣中會迅速 衰減，所以在測量時都需要專用的超聲耦合劑使得探頭和被測血管之間傳輸的超聲波直 接通過耦合劑而避開空氣，只有避開空氣使得接觸面和被測目標接觸的面積才叫探頭接 觸的有效耦合面積。目前一種常用的超聲探頭結構是雙晶探頭，又叫分割探頭，即一個探頭中有兩 塊壓電晶體，一塊發射超聲波，另一塊接收超聲波。示意圖如圖1所示，晶體的結構如 圖2(a)。而這種結構，會導致發射和接收的超聲傳播距離有別，造成發射和接收的強 度不穩定，會隨著探頭和探測面的接觸點的變化而改變。只有當接觸點在兩塊晶體的分 割處時，才會讓發射接收的效果一樣，而如圖2(b)中所示情況時，發射和接收的差別最 大。這就使得實際操作時往往需要旋轉探頭才能達到比較好的發射或接收效果，不便於 使用。

發明內容
一般探頭中是兩塊半圓形的壓電晶體，導致探頭方向和位置變化時，發射和接 收晶體的有效耦合面積會變化很大，使發射接收效果不穩定。本發明針對上述問題，設 計了一種新的雙晶探頭結構，其特徵是探頭上的發射和接收兩塊壓電晶體交錯分布，當 探頭方向或角度變化時，最大限度的保證發射晶體和接收晶體的有效耦合面積。探頭採 用這種結構，當探頭與探測面的接觸點變化時，發射和接受的信號強度差別不大。
四

圖1是雙晶探頭示意2(a)是普通探頭壓電晶體結構2 (b)是普通探頭髮射接收效果示意3(a)是本發明中探頭壓電晶體結構圖
圖3(b)是本發明中探頭髮射接收效果示意圖五具體實施方式
在製作探頭時，將探頭上的兩塊壓電晶體加工成交錯分布，例如呈柵格狀或正 弦狀。圖3(a)所示就是一種呈柵格狀的交錯分布方式，使得探頭方向或角度變化時，發 射和接收的晶體的有效面積不會發生變化。探頭其他部分按照原來製作方法加工即可。 當探頭上的晶體是這種結構時，發射和接收的效果如圖3(b)所示，發射和接收的信號強 度不會隨探頭角度的變化而出現差別。
權利要求
1.一種用於超聲都卜勒的連續波探頭結構，其特徵在於探頭上的發射和接收兩塊壓 電晶體交錯分布，當探頭方向或角度變化時，發射晶體和接收晶體的有效面積不變。
2.如權利要求1所述的用於超聲都卜勒的連續波探頭結構，其特徵在於發射晶體和接 收晶體呈柵格狀交錯分布。
全文摘要
為了解決基於馬蹄形雙陣元的超聲都卜勒探頭使用中的存在的問題，本發明公布一種用於超聲都卜勒的連續波探頭結構，將探頭上的發射和接收兩塊壓電晶體交錯分布如附圖1所示，當探頭方向或角度變化時，發射晶體和接收晶體都可以和被測目標有效耦合。
文檔編號A61B8/00GK102018532SQ201010558800
公開日2011年4月20日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者徐亮禹 申請人:北京悅琦創通科技有限公司