[发明专利]声波聚焦透镜、超声成像装置及方法

说明书

本申请实施例公开了一种声波聚焦透镜、超声成像装置及方法，声波聚焦透镜结构简单，包括：多个同心的圆环，相邻两个圆环构成一个狭缝；其中，圆环由刚性材料制成，各圆环的厚度相同，声波聚焦透镜中的狭缝由里向外依次变窄，该结构易于加工，造价低廉，与平面超声换能器配合，使用灵活，通过改变超声换能器发射声波的频率即可实现不同深度物体的成像。

技术领域

本申请涉及超声成像技术领域，更具体地说，涉及一种声波聚焦透镜、超声成像装置及方法。

背景技术

超声成像近年来一直是医学领域的研究热点，它主要是利用超声声束扫描人体，通过对反射信号的接收、处理，以获得体内器官的图像。

超声成像装置大多是通过单振源超声聚焦换能器或阵列式超声聚焦换能器形成聚焦超声声场，以实现成像效果。

然而，目前的超声成像装置仅能实现单一聚焦深度的超声声场，若需要改变聚焦深度，则需要更换超声成像装置，给用户带来不便。

发明内容

本申请的目的是提供一种声波聚焦透镜、超声成像装置及方法，以至少部分的克服现有技术中存在的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：

一种声波聚焦透镜，包括：

多个同心的圆环，相邻两个圆环构成一个狭缝；

其中，所述圆环由刚性材料制成，各圆环的厚度相同，所述声波聚焦透镜中的狭缝由里向外依次变窄。

上述声波聚焦透镜，优选的，所述圆环的宽度和所述狭缝的宽度根据菲涅耳衍射公式确定。

上述声波聚焦透镜，优选的，所述圆环的宽度和所述狭缝的宽度通过如下公式确定：

d_i(i＝1)＝r₁，

d_i(i＞1)＝r_i-r_j，

其中，r_n表示第n个菲涅耳区域的半径；λ＝c/f表示平面超声换能器发射的声波的波长，c表示声速，f表示平面超声换能器发射的声波的中心频率；F表示预设焦距；d_i(i＝1)表示中心圆孔的半径；d_i(i＞1)表示圆环或除中心圆孔以外其他狭缝的宽度；r_i表示包含第i个圆环或狭缝的最小菲涅耳区域的半径，r_j表示所述最小菲涅耳区域内，小于所述最小菲涅耳区域的最大的菲涅耳区域的半径。

上述声波聚焦透镜，优选的，所述圆环的厚度大于平面超声换能器发射声波的中心频率对应的波长的两倍。

一种超声成像装置，包括：

平面超声换能器；

位于所述平面超声换能器前方，用于对所述平面超声换能器发射的声波进行聚焦的声波聚焦透镜；所述声波聚焦透镜包括：多个同心的圆环，相邻两个圆环构成一个狭缝；其中，所述圆环由刚性材料制成，各圆环的厚度相同，所述声波聚焦透镜中的狭缝由里向外依次变窄；

与所述平面超声换能器连接的控制器，用于调节所述平面超声换能器的发射声波的频率，以改变所述声波聚焦透镜的聚焦深度。

上述超声成像装置，优选的，所述圆环的宽度和所述狭缝的宽度根据菲涅耳衍射公式确定。

上述超声成像装置，优选的，所述圆环的宽度和所述狭缝的宽度通过如下公式确定：

d_i(i＝1)＝r₁，