[实用新型]非聚焦式声场增强换能器

说明书

本实用新型公开了一种非聚焦式声场增强换能器，包括呈星形设置的3个换能器：第一换能器、第二换能器和第三换能器；第一换能器和第二换能器之间的夹角为θ1，第二换能器和第三换能器之间的夹角为θ2，第一换能器和第三换能器之间的夹角为θ3，θ1、θ2和θ3均为15°‑165°。本实用新型通过三个换能器叠加获得增强声场，通过改变换能器空间角度，可调节空间叠加声场的空间位置；通过三个换能器进行单面发射和双面发射的组合，可实现控制声场辐射方向的目的，同时还能增大声场作用范围，以应用于特定的治疗场合；通过配置三个换能器的频率，还能获得三处空间分布增强混频声场；本实用新型的整体尺寸可实现小型化，可用于组织介入治疗。

技术领域

本实用新型涉及超声换能器技术领域，特别涉及一种非聚焦式声场增强换能器。

背景技术

超声换能器是医用超声诊断治疗设备的核心器件，目前临床上利用超声机械效应、温热效应以及理化效应进行消融治疗的换能器，多为聚焦换能器，通过凹型结构设计或者增加声透镜的方法，将换能器辐射能量聚集，从而增强空间某一位置的超声能量，其优点是能量聚集点小，能量密度大，焦点和焦距可以通过结构设计改变；然而用于消融治疗的换能器通常为低频换能器，聚焦换能器设计体积较大、比较沉重，比如1MHz HIFU超声探头直径大概 7cm左右，不能满足临床上要求整体尺寸在2mm甚至1mm的介入治疗领域、以及微小轻便可穿戴医疗设备的需求；另外，聚焦超声探头将能量聚焦为一个特定的小区域，很难辐射较大区域，不能满足某些特定的大面超声辐射治疗场景。单阵元高频超声换能器尺寸较小，可以通过介入导管将超声换能器送至靶向区域，直接作用于靶组织，然而高频超声较小的体积，很难辐射较强的超声能量，不能达到消融组织需要的能量阈值。

为了满足临床介入消融治疗以及体外可穿戴医疗超声设备，对于微小换能器高辐射能量的需求，本实用新型提出设计一种基于多个超声换能器通过一定角度形成辐射声场相互叠加增强的技术方案。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种非聚焦式声场增强换能器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种非聚焦式声场增强换能器，包括呈星形设置的3个换能器：第一换能器、第二换能器和第三换能器；

所述第一换能器和第二换能器之间的夹角为θ1，所述第二换能器和第三换能器之间的夹角为θ2，所述第一换能器和第三换能器之间的夹角为θ3，θ1、θ2和θ3均为15°-165°，且θ1+θ2+θ3＝360°。

第一换能器、第二换能器和第三换能器之间呈一定角设置，两个换能器之间的辐射方向的交叉处由于声场叠加而增强(即声场增强区域)，通过改变换能器之间的空间角度，则可以调节空间叠加声场(即声场增强区域)的空间位置。

优选的是，第一换能器、第二换能器和第三换能器均可为单面发射或双面发射的换能器。通过三个换能器进行单面发射和双面发射的组合，可以实现控制声场辐射方向的目的，以应用于特定的治疗场合。例如，第一换能器、第二换能器和第三换能器均为双面发射时，则在三个换能器两两之间的三个区域均能获得声场增强区域。此时不仅起到了增强声场的目的，同时也增大了声场的作用范围，可以获得辐射方向相互垂直的三个空间分布增强声场。

优选的是，所述第一换能器包括第一工作层，所述第二换能器包括第二工作层，所述第三换能器包括第三工作层。

优选的是，所述第一工作层的正面还设置有第一匹配层。

优选的是，所述第一工作层的背面还设置有第一背衬层。

优选的是，所述第二工作层的正面还设置有第二匹配层。

优选的是，所述第二工作层的背面还设置有第二背衬层。

优选的是，所述第三工作层的正面还设置有第三匹配层。

优选的是，所述第三工作层的背面还设置有第三背衬层。