[发明专利]一种1.5 D腔内超声微探头及成像方法

说明书

本发明涉及1.5 D腔内超声微探头及成像方法，该探头包括声透镜、匹配层、压电层、背衬、柔性电路板、及连接线缆，其中压电层、背衬、柔性电路板形成阵列成像，阵列成像具有多组相隔开的阵元，每组阵元包括中心阵元N、阵元N‑1和阵元N‑2，其中阵元N‑1和阵元N‑2之间并联连接，中心阵元N通过电容与并联的阵元N‑1和阵元N‑2并联连通，且每组阵元仅需一根同轴线。本发明在不增加探头尺寸和传输线缆数的情况下，通过电容和仅需一根同轴线的连线方式，实现阵元N与并联的N‑1和N‑2所激发超声波的相位/时间延迟，进而改进其在空间的声场分布，改善成像质量，实现1.5D超声内窥镜探头的高性能超声成像，结构简单，成本低。

技术领域

本发明属于临床医疗技术领域，具体涉一种1.5 D腔内超声微探头，同时还涉及采用1.5 D腔内超声微探头的成像方法。

背景技术

超声内窥镜是将超声波用于人体内腔道成像检查的一种技术，其将小尺寸的超声探头安置在介入导管前端，插入食道、胃肠、支气管等，进行实时扫描成像，辅助诊疗等。

现有腔内超声探头受限于腔道体积大小有限，多为1维线阵、凸阵或相控阵探头，导致其在厚度切片方向上的分辨率不足。而且多阵元腔内超声探头的一个很重要的用途就是体内超声的引导穿刺或者治疗，目前探头技术导致腔内超声诊疗精度受限。

同时，传统腔内探头一般每个阵元都连接正负极，其中负极一般都是共地，需要一根同轴线。传统1.5D探头的连接方式是上下两个阵元和中间阵元是单独连线的，即需要两根同轴线。因此，市场上亟需一种在不增加探头尺寸和传输线缆数的情况下，实现高性能超声成像的1.5D超声内窥镜探头。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的1.5 D腔内超声微探头。

同时本发明还涉及一种采用1.5 D腔内超声微探头的成像方法。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种1.5 D腔内超声微探头，其包括声透镜、匹配层、压电层、背衬、柔性电路板、及连接线缆，其中压电层、背衬、柔性电路板形成阵列成像，阵列成像具有多组相隔开的阵元，每组所述阵元包括中心阵元N、以及与中心阵元N两端部隔开的阵元N-1和阵元N-2，其中阵元N-1和所述阵元N-2之间并联连接，中心阵元N通过电容与并联的阵元N-1和阵元N-2并联连通，且每组阵元仅需一根同轴线。

优选地，每组阵元中各个阵元的宽度相等。利于后续声场的调控，并便于批量切割加工和处理。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，每组阵元中的中心阵元N、阵元N-1、阵元N-2的长度比为2：1：1。最佳实现阵元N与并联的N-1和N-2所激发超声波的相位延迟，进而改进其在空间的声场分布，改善成像质量。

优选地，阵元N-1和阵元N-2分别与中心阵元N之间的间隔距离相等。对称结构更有利于调整探头在空间的声场分布。

优选地，每相邻两组阵元之间形成空白缝隙，且在空白缝隙填充高分子聚合物。可有效确保探头阵元结构，避免弯折、冲撞、氧化对结构的破坏。

进一步的，高分子聚合物为环氧树脂或橡胶。性能稳定、可靠，操作便捷，价格便宜。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，每组阵元通过导电的匹配层或者粘接导线与负极共地连接。本例中，采用导电的匹配层进行阵元的负极共地连接，更加方便实施，而且能够简化结构。

优选地，背衬为导电材料制成，且背衬位于柔性电路板和压电层之间。这样一来，通过背衬能够将柔性电路板和压电层导通。

或者，背衬为不导电材料制成，且背衬位于柔性电路板的底部。

此外，柔性电路板上还形成有接引线和焊盘。这样一来，进而方便各每组阵元的电路导通。