[实用新型]一种经尿道的膀胱超声诊断仪及换能器

说明书

技术领域

本实用新型涉及膀胱诊断仪，特别涉及一种经尿道的膀胱超声诊断仪及换能器。

背景技术

膀胱位于尿道的起始部分，为人体储尿器官，储尿量可到300～500ml，充盈时最大径长约10cm。尿道直径约5mm。受限于尿道的直径，目前医院使用的膀胱超声诊断方式通常有经腹壁扫查方法、经直肠法。这些方法都要被其它较厚的人体组织阻隔。目前使用频率最高的超声检查方法是经直肠检查，如图8所示，超声导管将经直肠的超声探头7经过直肠6送到膀胱5的待测部位，从图中可看出，经直肠的超声探头7和膀胱5的待测部位之间还隔着直肠6以及膀胱壁，为了保证超声信号的穿透能力，其工作频率通常在6.5MHz左右。

以经直肠超声检查为例，检测的轴向分辨率可以表示为：Ra＝1/2*c*n/f(其中c表示声速、n表示脉冲周期、f表示中心频率)，在6.5MHz时约为346um(1/2*1500m*Hz/6.5MHz*3)。

经直肠超声检查的横向分辨率可以表示为：Rl＝F#*c/f(其中c表示声速、n表示脉冲周期、F#表示成像距离与探头孔径的比值)，在6.5MHz时约为5767um(4cm/4mm*1500m*Hz/6.5MHz)。

现有的医疗超声检测膀胱的分辨率都比较低，可能会影响临床检测的准确性，因此，有必要提出一种提高分辨率的膀胱超声检测系统。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提出一种经尿道的膀胱超声诊断仪及换能器，其利用超声导管将体内超声换能器经尿道传送到膀胱待测部位，有效减小了检测距离，可以有效提高工作频率，进而提高其轴向分辨率和横向分辨率，确保临床检测的准确性。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

本实用新型提供一种经尿道的膀胱超声诊断仪，其包括：

超声导管，所述超声导管的前端安装有膀胱内超声换能器；所述超声导管的直径为0.5mm～5mm；所述膀胱内超声换能器的中心频率为5MHz～20MHz，所述超声导管用于经尿道将所述膀胱内超声换能器送入膀胱待测部位；

回撤/驱动装置；

以及电子成像系统，其上装载有重建图像的电子部件；其中：

所述超声导管的后端与所述回撤/驱动装置相连；所述回撤/驱动装置与所述电子成像系统相连。

本实用新型的膀胱内超声换能器为微型传感器，可经尿道(直径一般小于5mm)进入膀胱部位。所述回撤/驱动装置先由导丝将超声导管送至膀胱部位，然后缓慢回撤超声导管进行超声检查，就可以在电子成像系统的显示屏上看到一系列的膀胱横断面图像和三维图像，辅助临床医生对膀胱内病变进行诊断，通过其成像图像也可以引导医生进行手术或做活体组织检查。

本实用新型将超声换能器经尿道送入膀胱部位，缩短了检测距离，降低了膀胱成像环境的散射强度；频率越高单位距离的衰减越大，为了保证信号的强度，频率与成像距离成反比；因此检测距离缩短之后，可以提高工作频率，进而提高超声膀胱检测图像的分辨率，使临床检测更准确。

医疗超声检测的声强度定义为单位面积上的声能量，即等于总能W和波束面积的比：

I=WS]]>

显然，对于给定的声功率，减小波束面积S，便能增加声强度I，从而提高成像检测的信噪比。

对于给定的空间角dΩ，超声散射声强度是对空间的体积积分。其中Sv是体积散射系数。dv是散射体积元，定义为其中：r是超声换能器到目标的距离，c是声速，τ是脉冲长度；和分别为发射和接收的指向角因子，其原理如图3所示。

不难看出，减小指向角因子和将直接提高成像检测的分辨率。本实用新型的膀胱内超声换能器比现有的经直肠的超声换能器工作频率高，随着仪器的工作频率的提高，指向角因子和变小，从而提高了成像检测的分辨率。

较佳地，所述膀胱内超声换能器为圆柱型阵列超声换能器；所述膀胱内超声换能器包括多个沿圆柱面360度分布的超声换能单元，无需旋转。圆柱型阵列超声换能器由多个沿圆柱的圆周边沿阵列形成的多波束换能器，圆柱型换能器的中心是背衬材料和适当的电子器件，条状的各个单元按一定的声学要求分布在圆柱面上。