[发明专利]多阵元扫描式超声波探头及超声成像系统和超声成像方法

权利要求书

1.一种多阵元扫描式超声波探头，其包括探头本体、形成在所述探头本体端面的声透镜、以及换能器，其特征在于：

在所述的探头本体内部设有沿着所述声透镜长度方向延伸的直线导轨，所述的换能器沿着所述声透镜宽度方向延伸，且有多个，每个所述换能器都有独立的连接线缆，且每个所述换能器的宽度范围为0.05 mm～3 mm，频率范围为0.1 MHz～100 MHz；所述的超声波探头还包括与所述直线导轨配合且能够往复滑动地设置在所述直线导轨上的滑座、以及驱动件，其中多个所述换能器沿着所述声透镜长度方向并排设置在所述的滑座上。

2. 根据权利要求1所述的多阵元扫描式超声波探头，其特征在于：多个所述换能器按频率划分成10 MHz～100MHz的高频换能器、1 MHz～10 MHz的中频率换能器、0.05MHz～1MHz的低频换能器，其中所述高频换能器、中频率换能器、低频换能器所形成的焦距大小由小到大变化。

3. 根据权利要求1所述的多阵元扫描式超声波探头，其特征在于：所述的直线导轨为与所述滑座相配合的丝杆，所述的驱动件包括电机、以及将电机与所述直线导轨相传动连接的传动部件，其中在所述直线导轨的转动下，所述的滑座横运动，且横移的速度为0.1mm/s～100 mm/s。

4.一种多阵元机械扫描式超声成像系统，其包括显示单元和主机，其特征在于：所述的成像系统还包括权利要求1至3中任一项权利要求所述的超声波探头。

5.根据权利要求4所述的多阵元机械扫描式超声成像系统，其特征在于：所述主机包括图像处理器、与所述图像处理器连通的控制模块、分别将每个所述换能器与所述控制模块相连通的回波收集器，其中所述的控制模块还与所述驱动件相连通。

6.根据权利要求5所述的多阵元机械扫描式超声成像系统，其特征在于：所述回波收集器包括依次设置在所述换能器与所述控制模块之间的收/发开关、低噪放大单元、时间增益补偿单元、以及采样单元。

7.根据权利要求6所述的多阵元机械扫描式超声成像系统，其特征在于：所述的控制模块还与所述时间增益补偿单元相连通。

8.根据权利要求6所述的多阵元机械扫描式超声成像系统，其特征在于：所述的主机还包括与每个所述收/发开关相连通的高压电源激励器。

9.根据权利要求5所述的多阵元机械扫描式超声成像系统，其特征在于：每一个所述换能器所发射超声波和接收回波形成该扫描点超声成像数据，由多个所述超声成像数据形成一帧图像，所述图像处理器将多个所述一帧图像进行拼接融合形成一幅完整的图像。

10.一种多阵元机械扫描式超声成像方法，其特征在于：所述成像方法采用了权利要求5至9中任一项权利要求所述的多阵元机械扫描式超声成像系统，且包括如下步骤：

1）、在初始位置，每个换能器都会发射超声波，接收回波，作为其在初始位置点的指超声射频回波信号数据，随后向左或向右移动扫描，控制换能器移动到下一个扫描点，换能器再次发射超声波和接收回波，作为下一个扫描点的超声射频回波信号数据；

2）、直至换能器实现从声透镜的最左到最右，或者最右到最左，实现对一个切面的一帧图像扫描，然后，换能器的扫描移动速度，确定每个数据对应的成像空间位置，并将多个所述一帧图像进行拼接融合形成一幅完整的图像。