超聲內(nèi)鏡及其換能器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種超聲內(nèi)鏡的換能器，還涉及一種包括上述換能器的超聲內(nèi)鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]在臨床醫(yī)學(xué)中，內(nèi)窺鏡被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于臨床診斷和治療當(dāng)中，隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)達(dá)，內(nèi)窺鏡的設(shè)計(jì)也越來(lái)越人性化、現(xiàn)代化，利用現(xiàn)代化的高精尖技術(shù)使得內(nèi)窺鏡的設(shè)計(jì)與制造也更加的智能化。醫(yī)用超聲內(nèi)鏡是在電子內(nèi)窺鏡基礎(chǔ)上利用超聲微探頭探入人體內(nèi)，通過(guò)掃描，顯示立體的三維病灶，獲取相應(yīng)部位的信息，達(dá)到檢查診斷的目的。
[0003]超聲內(nèi)鏡是一種超聲波與內(nèi)窺鏡的有機(jī)結(jié)合，其原理是利用內(nèi)窺鏡和超聲回波來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)器官組織的雙重檢查，對(duì)人體無(wú)任何創(chuàng)傷和電磁輻射，能準(zhǔn)確生動(dòng)的提供人體斷面的動(dòng)態(tài)圖像。
[0004]醫(yī)用超聲內(nèi)鏡的超聲成像主要依靠超聲換能器為傳感元件，以超聲回波的形式，通過(guò)回波信號(hào)獲取目標(biāo)部位的組織學(xué)特征，從而達(dá)到臨床診療目的。超聲回波的獲得則是依靠超聲換能材料壓電晶體的逆電壓效應(yīng)和正電壓效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的超聲換能器一般是在背襯材料外貼晶片，環(huán)狀背材的內(nèi)部填充環(huán)氧材料來(lái)增強(qiáng)。然而，由于背襯材料為環(huán)氧材料，硬而脆，容易斷裂。探頭在檢測(cè)過(guò)程中需承受足夠的軸向、徑向壓力，通過(guò)環(huán)氧材料增強(qiáng)增加生產(chǎn)成本。且內(nèi)部灌注環(huán)氧材料使得后期售后維護(hù)不便。
[0006]綜上所述，如何有效地解決超聲內(nèi)鏡探頭售后維護(hù)不便、成本較高等問(wèn)題，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種超聲內(nèi)鏡的換能器，該超聲內(nèi)鏡的換能器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以有效地解決超聲內(nèi)鏡探頭售后維護(hù)不便、成本較高的問(wèn)題，本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種包括換能器的超聲內(nèi)鏡。
[0008]為了達(dá)到上述第一個(gè)目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0009]—種超聲內(nèi)鏡的換能器，包括主體部和芯部支撐筒，所述主體部包括沿周向均勻排列的壓電振子、位于壓電振子外層的匹配層、位于壓電振子內(nèi)層的背襯材料和罩設(shè)于所述匹配層外的聲透鏡；所述主體部固定套設(shè)于所述芯部支撐筒外，所述芯部支撐筒的兩端分別設(shè)置有連接部。
[0010]優(yōu)選地，上述換能器中，所述芯部支撐筒為不銹鋼筒。
[0011]優(yōu)選地，上述換能器中，所述芯部支撐筒包括多個(gè)環(huán)狀的鋼片，多個(gè)所述鋼片同軸排列組成筒狀結(jié)構(gòu)。
[0012]優(yōu)選地，上述換能器中，所述連接部包括固定連接于所述芯部支撐筒一端的連接筒，所述連接筒的端部開(kāi)設(shè)有多個(gè)凹槽，所述連接筒的筒壁上開(kāi)設(shè)有用于與所述導(dǎo)向關(guān)節(jié)連接的通孔。
[0013]優(yōu)選地，上述換能器中，所述連接部還包括開(kāi)設(shè)于所述芯部支撐筒上背離所述連接筒的一端的通孔。
[0014]優(yōu)選地，上述換能器中，所述聲透鏡與所述芯部支撐筒密封固定連接，所述壓電振子、背襯材料和匹配層設(shè)置于所述聲透鏡與所述芯部支撐筒形成的密閉空間內(nèi)。
[0015]優(yōu)選地，上述換能器中，所述背襯材料與所述壓電振子之間設(shè)置有柔性電路板，所述柔性電路板的超出所述壓電振子外的部分與所述芯部支撐筒固定連接。
[0016]優(yōu)選地，上述換能器中，所述背襯材料為環(huán)氧粘性材料，所述環(huán)氧粘性材料與所述芯部支撐筒粘結(jié)。
[0017]優(yōu)選地，上述換能器中，所述芯部支撐筒的外壁上設(shè)置有環(huán)狀凹槽，所述背襯材料設(shè)置于所述環(huán)狀凹槽內(nèi)。
[0018]本發(fā)明提供的超聲內(nèi)鏡的換能器包括主體部和芯部支撐筒。其中，主體部包括由內(nèi)至外依次套裝的背襯材料、壓電振子、匹配層和罩設(shè)于匹配層外的聲透鏡。壓電振子在周向均勻排列，即360度圓周上均勻排列，以進(jìn)行環(huán)掃。芯部支撐筒設(shè)置于背襯材料內(nèi)側(cè)，且二者固定連接，也就是背襯材料固定連接于芯部支撐筒外。芯部支撐筒即呈筒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有通孔。芯部支撐筒的兩端分別設(shè)置有連接部。
[0019]應(yīng)用本發(fā)明提供的超聲內(nèi)鏡的換能器，通過(guò)芯部支撐筒支撐主體部，提高主體部的強(qiáng)度，以使其能夠滿足軸向、徑向受力需求，芯部支撐筒作為換能器的最終承力部件，無(wú)需內(nèi)部填充環(huán)氧材料。因而芯部支撐筒內(nèi)部的空腔，可以供注水通道、鉗道管、光纖、線纜等零部件的布局，進(jìn)而便于拆卸、維修及更換。且芯部支撐筒的兩端分別設(shè)置有連接部，通過(guò)連接部方便的與超聲內(nèi)鏡的其他結(jié)構(gòu)連接，也就是將芯部支撐筒作為換能器前后連接的連接部件，能夠有效降低生產(chǎn)裝配工藝，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，維修及更換的便利也使得售后更可行，維修的可行性提高，從而延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，降低產(chǎn)品單次使用成本，提高社會(huì)效益。
[0020]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的超聲內(nèi)鏡的換能器，其背襯材料與壓電振子之間設(shè)置有柔性電路板，柔性電路板的位于壓電振子外的部分與芯部支撐筒固定連接。也就是柔性電路板與芯部支撐筒的連接位置位于壓電振子以外，進(jìn)而產(chǎn)品再生產(chǎn)和使用過(guò)程中由電纜線傳遞而來(lái)的外力能夠止于振子外，以保證電路的導(dǎo)通不受外力影響。
[0021]為了達(dá)到上述第二個(gè)目的，本發(fā)明還提供了一種超聲內(nèi)鏡，該超聲內(nèi)鏡包括上述任一種換能器。由于上述的換能器具有上述技術(shù)效果，具有該換能器的超聲內(nèi)鏡也應(yīng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果。
【附圖說(shuō)明】
[0022]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本發(fā)明提供的鏡超聲內(nèi)的換能器一種【具體實(shí)施方式】的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為圖1的縱截面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為圖1的橫截面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為圖1的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖中標(biāo)記如下:
[0028]芯部支撐筒1，背襯材料2，柔性電路板3，壓電振子4，聲透鏡5，連接筒6。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種超聲內(nèi)鏡的換能器，以便于超聲內(nèi)鏡探頭售后維護(hù)、降低成本。
[0030]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]請(qǐng)參閱圖1-圖4，圖1為本發(fā)明提供的超聲內(nèi)鏡的換能器一種【具體實(shí)施方式】的三維結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的縱截面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1的橫截面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]在一種【具體實(shí)施方式】中，本發(fā)明提供的超聲內(nèi)鏡的換能器包括主體部和芯部支撐筒1。
[0033]其中，主體部包括由內(nèi)至外依次套裝的背襯材料2、壓電振子4、匹配層和罩設(shè)于匹配層外的聲透鏡5。需要說(shuō)明的是，此處及下文提到的內(nèi)側(cè)均指靠近換能器軸線的一側(cè)。壓電振子4在周向均勻排列，也就是360度圓周上均勻排列，以進(jìn)行環(huán)掃，在360度圓周成像。壓電振子4即具有壓電轉(zhuǎn)換的振子，依靠壓電振子4壓電晶體的逆電壓效應(yīng)和正電壓效應(yīng)來(lái)獲取超聲回波。壓電振子4 一般為壓電材料，如壓電陶瓷等。壓電材料一般硬而脆，通過(guò)芯部支撐筒1的支撐，使其不因外力而受損。具體壓電振子4的作用原理及結(jié)構(gòu)等請(qǐng)參考現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。
[0034]背襯材料2用于減輕來(lái)自晶片的振動(dòng)，縮短波長(zhǎng)并提高軸向分辨率，其一般為環(huán)氧材料，硬而脆。背襯材料2固定連接于芯部支撐筒1外，為芯部支撐筒1外的第一層材料，壓電振子4設(shè)置于背襯材料2的外層。壓電振子4外為匹配層，匹配層用于減少檢測(cè)位置皮膚等與探頭之間聲阻抗的差別所造成的多重反射。由于壓電振子4在周向均勻排列，相應(yīng)的背襯材料2與匹配層均呈環(huán)狀，其具體結(jié)構(gòu)等請(qǐng)參考現(xiàn)有技術(shù)。
[0035]匹配層外罩設(shè)有聲透鏡5，聲透鏡5與芯部支撐筒1 一般為密封連接，進(jìn)而在聲透鏡5與芯部支撐筒1之間形成封閉內(nèi)腔，背襯材料2、壓電振子4與匹配層均設(shè)置于封閉內(nèi)腔內(nèi)。也就是說(shuō)通過(guò)聲透鏡5的設(shè)置，一方面將壓電振子4封閉固定，使振子不直接與外界接觸，避免其直接受力而損壞。聲透鏡5作為外力直接受力結(jié)構(gòu)，有效的保護(hù)了壓電振子4，使其壓電回路的導(dǎo)通不受影響。同時(shí)，聲透鏡5對(duì)聲波有聚焦作用，因而能夠從橫軸及縱軸方向上進(jìn)行聚焦。具體聲透鏡5的材料等選擇請(qǐng)參考現(xiàn)有技術(shù)。且根據(jù)實(shí)際需要，也可以設(shè)置聲透鏡5罩設(shè)于匹配層外，而并不與芯部支撐筒1密封。但一般將其設(shè)置為密封連接更有利于保護(hù)壓電振子4，當(dāng)然，具體的也可以通過(guò)設(shè)置其他密封結(jié)構(gòu)將聲透鏡5與芯部支撐筒1密封。
[0036]芯部支撐筒1設(shè)置于背襯材料2內(nèi)側(cè)，且與背襯材料2固定連接。芯部支撐筒1即呈筒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有通孔，也就是其橫截面為圓環(huán)面。芯部支撐筒1的兩端分別