CN212083324U - 一种柔性超声探头及超声成像检测*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种柔性超声探头及超声成像检测***,探头包括柔性换能器阵列及两端分别与外界连通的外壳,外壳内具有一端开口的填充腔,填充腔的开口朝向外壳的一端,柔性换能器阵列连接在外壳的所述一端且柔性换能器阵列还与填充腔的开口端密封设置,使得填充腔形成用于填充流体填充剂的密封腔室,探头还包括设置在外壳内的用于检测柔性换能器阵列的不同点的位置的形变探测装置。本实用新型柔性超声探头通过设置填充腔,并在填充腔内填充流体填充剂,能够使得柔性换能器阵列实现不同曲率被检测目标检测成像,并通过内置形变探测装置,可实现对各阵元曲率的实时检测和反馈,提高成像检测的灵活性和自动化。
Description
技术领域
本实用新型涉及超声成像检测技术领域,具体涉及一种柔性超声探头及超声成像检测***,可用于医疗成像与工业无损探伤等领域。
背景技术
超声换能器发射接收超声波,是超声成像***的核心器件。目前常规的超声探头,无论是凸阵、凹阵、线阵或面阵,其几何尺寸都是固定的。如凸阵/凹阵探头,其有固定的探头曲率半径、阵元间隔和分布等。因此,为了获得良好的接触,就必须将超声探头紧贴检测部位,并使用超声耦合剂填补细小的空隙。即使如此,还是经常无法获得良好的接触,导致成像质量受到极大影响。在人体组织检测时,如果不是软组织部位而是骨骼(例如肢体骨折),或者在金属探伤时检测器件表面非平面或者曲率与换能器不匹配,或者检测目标表面曲率连续变化不规则时,探头就无法使用,必须研制相对应形状和尺寸的探头来进行检测,对成像和检测造成了极大地不便。
因此,面对表面不规则目标检测时,在医疗成像中多采用超声耦合剂或者水囊等耦合介质来实现与目标的紧贴,但是这种方法存在的不足是,耦合剂有流动性无法充填凸起的目标者有大空隙的目标,而水囊则需要探头有匹配的安装结构、且增加了探测距离和衰减等,因此在临床中除了内窥成像,实际应用也较少。而在无损探伤中由于多为刚性材料,因此只能通过楔块来匹配。楔块也分刚性和柔性(多为除去水)。但刚性楔块只能应对表面形状固定的目标,不同形状曲率就要替换不同的楔块,且无法检测曲率连续变化的物体如叶片等。柔性楔块可以匹配不同的曲率半径,目前多采用液浸法。但是有些目标由于结构、材料性质和检测空间有限等,无法使用液浸法。因此,近年来,柔性超声换能器阵列由于其形状可随物体表面变化、无需使用水囊、楔块等优点,成为检测不规则目标的首选方法。
目前的柔性超声换能器主要采用的是在柔性基底上将换能器嵌入其中,并采用柔性连接线路(如fpcb等)将换能器连接起来,实现一定的曲折变化。其代表性结构如中国专利(CN103157594B)公开的一种柔性超声相控阵阵列换能器及制作方法,该换能器包括柔性压电陶瓷复合材料晶片、阻尼背材、匹配层、柔性线路板、同轴电缆线和探头接口,所述匹配层、柔性压电陶瓷复合材料晶片和阻尼背材依次粘接在一起形成声学叠层,柔性线路板与柔性压电陶瓷复合材料晶片连接,并从柔性线路板引出多芯同轴电缆线到探头接口。该类型柔性探头可以直接贴附在检测目标表面,可以适应不同曲率的目标,但无法适用于曲率连续变化较大的目标。此外,其成像时必须人工测量输入附着后的曲率、成像孔径、视场角等参数才能完成成像检测。
此外,也有类似如中国专利CN101152646A公开的一种柔性超声换能器阵列,该超声换能器阵列包括有数量不少于2的超声换能器单元,该柔性超声换能器阵列还包括有柔性层介质,超声换能器单元以阵列形式安置于该柔性介质中或表面,且柔性层介质形状可变从而贴合于超声治疗/超声成像对象的表面。因其中柔性超声换能器阵列能够贴合各种具有不同表面形状的身体部位,从而能够获得现有技术无法达到的超声治疗/超声成像的效果,并配有独立的形状扫描仪(光学)测量探头贴合附后的曲率,以供后期成像之用。但是该方法,其检测探头还是基于柔性介质,因此无法测量曲率连续变化较大的目标,其次,由于形状扫描仪需要单独配置扫描,增加了测试的难度,且有些位置如被遮挡后很难获取被检测目标的曲率。
总之,目前的柔性超声换能器主要存在以下问题:一、采用柔性基底,曲率变化有限,无法适用于曲率连续变化较大的情况;二、探头贴附在目标表面后,需要测量获取探头的曲率、视场角等参数,方能用于后期进行图像处理。但现有方法需要借助第三方形状扫描仪,且应用场景受限。
发明内容
本实用新型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柔性超声探头。
本实用新型还提供一种超声成像检测***。
为解决以上技术问题,本实用新型采用如下技术方案:
一种柔性超声探头,包括柔性换能器阵列,所述探头还包括两端分别与外界连通的外壳,所述外壳内具有一端开口的填充腔,所述填充腔的开口朝向所述外壳的一端,所述柔性换能器阵列连接在所述外壳的所述一端且所述柔性换能器阵列还与所述填充腔的开口端密封设置,使得所述填充腔形成用于填充流体填充剂的密封腔室,所述探头还包括设置在所述外壳内的用于检测所述柔性换能器阵列的不同点的位置的形变探测装置。
根据本实用新型的一些实施方面,所述形变探测装置包括固定设置在所述外壳内的基板及阵列分布在所述基板上的检测头,所述柔性换能器阵列的面向所述形变探测装置的一面形成有反射膜,所有所述检测头分别用于检测各所述检测头与所述反射膜之间的距离。
进一步地,所述形变探测装置为光纤测距装置或超声测厚装置,当所述形变探测装置为光纤测距装置时,所述检测头为光纤检测头,所述反射膜为光学的反射膜;当所述形变探测装置为超声测厚装置时,所述检测头为超声检测头,所述反射膜为声学的反射膜。
根据本实用新型的一些实施方面,所述填充腔由所述外壳的内壁、柔性换能器阵列和形变探测装置共同围设而成,或者所述填充腔为独立设置在所述外壳内部的具有一端开口的腔体。
进一步地,所述填充腔由所述外壳的内壁、柔性换能器阵和形变探测装置共同围设而成,所述形变探测装置的面向所述柔性换能器阵列的一面形成有用于隔离所述填充剂和形变探测装置的隔离层。
优选地,所述柔性换能器阵列与所述外壳之间采用密封胶密封。
根据本实用新型的一些实施方面,所述填充腔上开设有用于注入所述填充剂和导出所述填充剂的阀门。
根据本实用新型的一些实施方面,所述外壳包括两端分别能够外界连通的壳体及连接在所述壳体的一端且内部与所述壳体的内部连通的底托,所述壳体的壳壁具有中空通道,所述柔性换能器阵列连接在所述壳体的另一端,所述探头还包括连接在所述底托上的连接线缆,所述柔性换能器阵列与所述连接线缆之间通过导线连接,所述导线经所述壳体的中空通道进入所述底托内部后与所述连接线缆电连接。
根据本实用新型的一些进一步实施方面,所述形变探测装置设置在所述壳体内,所述形变探测装置通过导线与所述连接线缆电连接。
优选地,所述底托内设置转接电路板,所述转接电路板分别与所述柔性换能器阵列、形变探测装置和连接线缆电连接,所述转接电路板用于将所述柔性换能器阵列和形变探测装置不同规格的连接导线转变成标准的同轴线缆后与所述连接线缆连接。
根据本实用新型的一些实施方面,所述柔性换能器阵列包括柔性基底、嵌设在所述柔性基底内部的至少2个换能器阵元、形成在所述柔性基底内表面的用于隔离所述柔性基底和填充剂的基底衬膜及形成在所述基底衬膜内表面的反射膜,所述形变探测装置用于检测所述形变探测装置与所述反射膜之间的距离。
本实用新型采用的又一技术方案,一种超声成像检测***,其含有上述所述的柔性超声探头。
根据本实用新型的一些实施方面,所述超声成像检测***还包括与所述探头通过电连接的主机,所述主机包括依次相连的T/R转换开关模块、LNA模块、TGC模块、AD采样模块、控制模块及图像处理器,所述主机还包括电源激励模块和显示屏幕,其中,
所述控制模块控制所述形变探测装置探测所述柔性换能器阵列与所述形变探测装置之间的距离数据,经处理后,获得后续超声成像检测需要的数据;
所述电源激励模块分别与所述控制模块和所述T/R转换开关模块相连,用于向所述探头发射工作所需的激励电压从而使所述探头发射超声波,所述激励电压先经所述T/R转换开关模块,然后向所述探头发射信号;
所述T/R转换开关模块还用于接收由所述探头反馈的超声回波信号;
所述LNA模块用于接收由所述R/T转换开关模块进入的超声回波信号,并进行处理;
所述TGC模块用于接收由所述LNA模块处理的信号,进行时间增益补偿,且所述TGC模块还与所述控制模块相连,通过所述控制模块根据所述形变探测装置探测到的数据经处理后获得的数据调整TGC设置的参数从而进行实时的增益补偿;
所述AD采样模块用于接收由所述TGC模块输出的信号,然后经所述图像处理器进行波束成型和成像处理,显示到所述显示屏幕上。
进一步地,所述形变探测装置为光纤探测装置,所述超声成像检测***还包括分别与所述控制模块和探头相连的形变测量模块,所述形变测量模块由所述控制模块控制用于向所述形变探测装置输入检测信号并接收由所述形变探测装置探测到的数据并进行处理,处理后的数据输送回所述控制模块并进行处理,获得后续超声成像检测需要的数据。
由于上述技术方案运用,本实用新型与现有技术相比具有下列优点:
本实用新型柔性超声探头通过设置填充腔,并在填充腔内填充流体填充剂,能够使得柔性换能器阵列实现不同曲率被检测目标检测成像,并通过内置形变探测装置,可实现对各阵元曲率的实时检测和反馈,提高成像检测的灵活性和自动化。
本实用新型柔性超声探头有效解决现有的柔性超声探头与目标贴附不紧、无形变探测功能,必须要人工或第三方测绘***辅助的不足,可实现对不规则变化曲面目标的自动测试,且探头结构简单,功能齐全,满足非规则目标超声成像和无损探伤的需要。
附图说明
图1为实施例1的柔性超声探头的结构示意图;
图2为实施例1的柔性超声探头在用于检测被检测目标的表面为凹陷面时的使用状态结构示意图;
图3为实施例1的柔性超声探头在用于检测被检测目标的表面为凸出面时的使用状态结构示意图;
图4为实施例1的柔性超声探头的柔性换能器阵列的结构示意图;
图5为实施例2的超声成像检测***的结构示意图;
图6为实施例2的超声成像检测***的模块结构示意图;
图中:100、探头;
1、外壳;1a、壳体;1b、底托;2、柔性换能器阵列;2a、柔性基底;2b、换能器阵元;2b1、匹配层;2b2、压电层;2b3、背衬;2c、共地导线;2d、基底衬膜;2e、电极板;3、夹头;4、填充腔;5、形变探测装置;5a、基板;5b、检测头;6、连接线缆;7、阀门;
200、主机;
21、形变测量模块;22、T/R转换开关模块;23、电源激励模块;24、LNA模块;25、TGC模块;26、AD采样模块;27、控制模块;28、图像处理器。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例对本实用新型做进一步描述:
实施例1
本例的柔性超声探头100如图1~4所示,该柔性超声探头100包括柔性换能器阵列2及两端分别与外界连通的外壳1,外壳1内具有一端开口的填充腔4,填充腔4的开口朝向外壳1的一端,柔性换能器阵列2连接在外壳1的一端且柔性换能器阵列2还与填充腔4的开口端密封设置,使得填充腔4形成用于填充流体填充剂的密封腔室,该柔性超声探头100还包括设置在外壳1内的形变探测装置5,当柔性超声探头100使用时,柔性换能器阵列2贴合于被检测目标表面,形变探测装置5用于检测柔性换能器阵列2的不同点的位置。
填充腔4可以是由外壳1的内壁面、柔性换能器阵列2和形变探测装置5共同围设而成,也可以是独立设置在外壳1内部的具有一端开口的腔体。本例中,填充腔4由外壳1的内壁面、柔性换能器阵列2和形变探测装置5共同围设而成,柔性换能器阵列2通过夹头8固定连接在外壳1的端部,且柔性换能器阵列2与外壳1之间通过密封胶密封设置。夹头8可以是一定夹持和固定结构的金属件(如铝、不锈钢等),也可以是塑料件(如亚克力、聚四氟乙烯PTFE等)。
在填充腔4内填充的流体填充剂可以是液体或胶体,如包括但不限于水、硅油、超声耦合剂等的一种或几种的组合。
在外壳1上设置用于向填充腔4内注入填充剂和导出填充剂的阀门,阀门可以是分别用于注入填充剂的进液阀门和用于放出填充剂的出液阀门,也可以是设置一个即用于注入填充剂、又用于导出填充剂的阀门7。本例中,设置一个阀门7。以柔性换能器阵列2无形变时的填充腔的体积为填充腔初始体积,当填充剂的填充量超出填充腔初始体积时,就会挤压柔性换能器阵列2使之凸出探头100端面,如图2所示,此时适用于被检测目标的表面为凹陷面;当填充剂的填充量少于填充腔初始体积时,柔性换能器阵列2向探头100端面内凹陷,如图3所示,此时适用于被检测目标的表面为凸起面。柔性换能器阵列2的具体形变的形状由接触的被检测目标表面的形状决定。
本例中,外壳1包括两端分别与外界连通的壳体1a及一端与壳体1a的一端连接的底托1b,壳体1a的壳壁具有两端分别与外界和底托1b内部连通的中空通道,柔性换能器阵列2连接在壳体1a的另一端,柔性超声探头100还包括连接在底托1b上的连接线缆6,柔性换能器阵列2与连接线缆6之间通过导线连接,导线经壳体1a的中空通道进入底托1b内部后与连接线缆6电连接。形变探测装置5连接在壳体1a内,且形变探测装置5通过导线与连接线缆6电连接。
壳体1a可以对柔性换能器阵列2起到支撑和固定作用,底托1b可以起到支撑壳体1a的作用,底托1b内部的空腔可以用于柔性换能器阵列2的导线和形变探测装置5的导线接入,也可以在底托1b内设置转接电路板,转接电路板分别与柔性换能器阵列2和形变探测装置5电连接,转接电路板用于将柔性换能器阵列2和形变探测装置5不同规格的连接导线转变成标准的同轴线缆后与连接线缆6连接。
如图4所示,柔性换能器阵列2包括柔性基底2a、嵌设在柔性基底2a内部的至少2个换能器阵元2b、形成在柔性基底2a内表面的用于隔离柔性基底2a和填充剂的基底衬膜2d及形成在基底衬膜2d内表面的反射膜。换能器阵元2b的形状可以长方体、正方体、圆柱体、六棱柱体等。具体设置时,柔性换能器阵列2可以是线阵、面阵、凸阵、凹阵等,其中心频率在20KHz~60 MHz范围,阵元数量大于2个。
各换能器阵元2b包括依次设置的匹配层2b1、压电层2b2和背衬2b3,其中,压电层2b2由具有压电效应和逆电效应的材料组成,可以是压电陶瓷PZT、压电单晶PMN-PT、压电薄膜PVDF和AIN等;匹配层2b1主要对声阻抗进行优化,可以是一层或多层,其声阻抗介于压电陶瓷和被检测目标之间,材质可以是银胶、Parylene、塑料薄膜、以及高分子环氧、橡胶、硅胶及其掺杂小颗粒如氧化铝粉的混合物等;背衬2b3为吸声材料,可以是银胶、金属、以及高分子环氧、橡胶、硅胶及其掺杂小颗粒如钨粉的混合物。
所有换能器阵元2b的最前端的导电层上表面(若匹配层2b1不导电,则最前端的导电层为压电层2b2,即在压电层2b2的上表面;若匹配层2b1导电,则最前端的导电层为匹配层2b1,即在匹配层2b1的上表面)有一柔性的共地导线2c,该共地导线2c主要是连接所有换能器阵元2b的导电层上表面,并连接连接线缆6中的接地线缆。该共地导线2c具有拉伸和导电特性,材质可以是金属纳米线如碲-金异质纳米线和银纳米线等、导电水凝胶纤维、碳纳米管和石墨烯等。
各换能器阵元2b的最后一层导电层下表面(若背衬2b3不导电,则最后一层导电层为压电层2b2,即在压电层2b2的下表面;若背衬2b3导电,则最后一层导电层为背衬2b3,即在背衬2b3的下表面)有一柔性电极板2e,该电极板2e主要是实现每个换能器阵元2b的单通道连接,并电连接到连接线缆6上。该电极板2e可以是聚酰亚胺(PI)或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。
柔性基底2a具有良好的形变特性,材质可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚乙烯醇( PVA ) 、聚酰亚胺 ( PI ) 、聚萘二甲酯乙二醇酯( PEN )等中的一种或几种的组合;基底衬膜2d用于隔绝柔性基底2a与填充腔4内的液体直接接触防止柔性基底2a因长时间接触填充剂而导致快速老化、变性等,材质可以是PET薄膜、PI薄膜等,同样具有良好的弯折和拉伸性能;反射膜可以是光学或声学的高反射膜,如金属铝、金膜,为形变探测装置5光学或声学法测量距离的参考点。
本例中,形变探测装置5包括固定设置在壳体1a内的基板5a及阵列分布在基板5a上的检测头5b,形变探测装置5可是光纤测距装置或超声测厚装置,当形变探测装置5为光纤测距装置时,检测头5b为光纤检测头,反射膜为光学的反射膜;当形变探测装置5为超声测厚装置时,检测头5b为超声检测头,反射膜为声学的反射膜。具体地,本例的填充腔4由壳体1a的内壁、柔性换能器阵列2、形变探测装置5的基板5a围设而成,在基板5a的面向柔性换能器阵列2的一面和检测头5b上设置用于隔离填充剂和基板5a及检测头5b的隔离层。
若形变探测装置5为光纤测距装置,则连接线缆6内还具有传输光纤连接后续***光源和形变测量模块。
检测头5b可以是线阵分布,也可以是面阵分布,其间隔为等间隔分布,具体可以与柔性换能器阵列2非形变时的阵元间的距离相同或不同,可以根据实际工艺需要和精度要求进行增减。
实施例2
本实施例提供的超声成像检测***,如图5~6,包括柔性超声探头100和与柔性超声探头100电连接的主机200,该柔性超声探头100为实施例1的柔性超声探头,主机200与柔性超声探头100的连接线缆6电连接。
如图6所示,主机200包括依次相连的T/R转换开关模块22、LNA模块24、TGC模块25、AD采样模块26、控制模块27及图像处理器28,主机200还包括分别与控制模块27和T/R转换开关模块22相连的高压电源激励模块23,TGC模块25还与控制模块27相连。
本例中,形变探测装置5为光纤探测装置。该主机200还包括形变测量模块21,形变测量模块21分别与柔性超声探头100和控制模块27相连。
该主机200还包括显示屏幕。
本例中,主机200可以是计算机。
具体地,形变测量模块21由控制模块27控制用于向形变探测装置5输入检测信号并接受由形变探测装置5探测到的数据,计算出各检测头5b到对应柔性换能器阵列2的距离,即获得柔性换能器阵列2形变后的形状参数,然后将数据输送回控制模块27,进行实时TGC的增益补偿处理,控制电源激励模块23进行波束成型的延迟参数修正,及获得后期超声成像各点进行空间位置变化需要的数据。
高压电源激励模块23用于向柔性超声探头100发射工作所需的激励电压从而使探头100发射超声波,该激励电压先经过T/R转换开关模块22,然后向探头100发射信号。该激励电压的发射通过***的控制模块27根据形变探测装置5探测到的数据经处理后获得的数据,设置各个换能器阵元的不同的激励延迟时间。
T/R转换开关模块22还用于接收由柔性超声探头100反馈的超声回波信号。
LNA模块24用于接收由R/T转换开关模块22进入的超声回波信号,并进行处理。
TGC模块25用于接收由LNA模块24处理的信号,进行时间增益补偿,且TGC模块25还与控制模块27相连,通过控制模块27根据形变探测装置5探测到的数据经形变测量模块21处理后获得的数据调整TGC设置的参数从而进行实时的增益补偿。
AD采样模块26用于接收由TGC模块25输出的信号,然后经图像处理器28进行波束成型和成像处理,最终实时显示到主机的显示屏幕上,完成对目标的成像或检测。
本例的超声成像检测***的超声成像检测方法,包括以下步骤:
(1)在探头100表面涂覆一层超声耦合剂,使得探头100与被检测目标的表面贴合的更加紧密。
(2)将探头100与被检测目标表面紧贴;
将探头100与被检测目标表面紧贴前,先观测被检测目标的形状,进行相应的操作,若与探头100接触的部位主要是凸出结构,则打开阀门7,紧贴被检测目标,让探头100的填充腔4内的填充剂流出,使得探头100的柔性换能器阵列2形成符合目标形状的凹陷形状,然后再注入一定的填充剂使接触面更加紧密;若观测到与探头100接触的部位主要是凹陷结构,则通过阀门7向填充腔4注入填充剂,观察探头表面的柔性换能器阵列,使之紧紧地贴合目标的表面。
(3)通过控制模块27控制形变测量模块21向形变探测装置5输入检测信号,形变探测装置5探测检测头5b与柔性换能器阵列2的反射膜之间的距离,然后将检测到的信号反馈至形变测量模块21进行处理,构建出柔性换能器阵列2形变后的几何形状分布,相关数据反馈回控制模块27,计算求得包括各部分曲率半径、换能器阵列分布、视场角等后期超声成像检测需要的数据。
(4)通过控制模块27控制高压电源激励模块23发射出探头100工作所需的激励电压从而使探头100发射超声波,高压电源激励模块23发射的激励电压是由控制模块27根据形变探测装置5测得的形变参数和波束成型的要求设置各个换能器阵元的不同的激励延迟时间,且激励电压先经T/R转换开关模块,然后输至探头100。
(5)探头100的回波信号经T/R转换开关模块22后进入LNA模块24进行处理,然后经TGC模块25进行时间增益补偿;
TGC模块25设置的参数不是常规的线性或对数关系,而是根据探头100具体的形变参数—由各个检测头5b探测获得,形变测量模块21根据形变探测装置5检测的数据获得柔性探头表面的空间几何分布,相关数据传输给控制模块27后,计算出探测目标到探头表面的实际深度信息,再控制TGC模型25进行实时的相应增益补偿。
(6)AD采样模块26采集经TGC模块25增益补偿后的信号并输入图像处理器28,进行波束成型和成像处理,最终实时显示到***的显示屏幕上,完成对目标的成像或检测。相关数据可根据需要,由***进行相应的图像增强、测量、测算和保存等,以满足不同场景应用的需要。
在其他实施例中,形变探测装置5也可以为超声探测装置,则超声成像检测***不需设置形变测量模块,可通过电源激励模块23向超声探测装置发射激励电压,进而使超声探测装置发射超声波,检测超声探测装置的检测头与柔性换能器阵列的反射膜之前的距离。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围,凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种柔性超声探头,包括柔性换能器阵列,其特征在于:所述探头还包括两端分别与外界连通的外壳,所述外壳内具有一端开口的填充腔,所述填充腔的开口朝向所述外壳的一端,所述柔性换能器阵列连接在所述外壳的所述一端且所述柔性换能器阵列还与所述填充腔的开口端密封设置,使得所述填充腔形成用于填充流体填充剂的密封腔室,所述探头还包括设置在所述外壳内的用于检测所述柔性换能器阵列的不同点的位置的形变探测装置。
2.根据权利要求1所述的柔性超声探头,其特征在于:所述形变探测装置包括固定设置在所述外壳内的基板及阵列分布在所述基板上的检测头,所述柔性换能器阵列的面向所述形变探测装置的一面形成有反射膜,所有所述检测头分别用于检测各所述检测头与所述反射膜之间的距离。
3.根据权利要求2所述的柔性超声探头,其特征在于:所述形变探测装置为光纤测距装置或超声测厚装置,当所述形变探测装置为光纤测距装置时,所述检测头为光纤检测头,所述反射膜为光学的反射膜;当所述形变探测装置为超声测厚装置时,所述检测头为超声检测头,所述反射膜为声学的反射膜。
4.根据权利要求1所述的柔性超声探头,其特征在于:所述填充腔由所述外壳的内壁、柔性换能器阵列和形变探测装置共同围设而成,或者所述填充腔为独立设置在所述外壳内部的具有一端开口的腔体。
5.根据权利要求4所述的柔性超声探头,其特征在于:所述填充腔由所述外壳的内壁、柔性换能器阵和形变探测装置共同围设而成,所述柔性换能器阵列与所述外壳之间采用密封胶密封,所述形变探测装置的面向所述柔性换能器阵列的一面形成有用于隔离所述填充剂和形变探测装置的隔离层。
6.根据权利要求1所述的柔性超声探头,其特征在于:所述填充腔上开设有用于注入所述填充剂和导出所述填充剂的阀门。
7.根据权利要求1所述的柔性超声探头,其特征在于:所述外壳包括两端分别能够外界连通的壳体及连接在所述壳体的一端且内部与所述壳体的内部连通的底托,所述壳体的壳壁具有中空通道,所述柔性换能器阵列连接在所述壳体的另一端,所述探头还包括连接在所述底托上的连接线缆,所述柔性换能器阵列与所述连接线缆之间通过导线连接,所述导线经所述壳体的中空通道进入所述底托内部后与所述连接线缆电连接。
8.根据权利要求7所述的柔性超声探头,其特征在于:所述形变探测装置设置在所述壳体内,所述形变探测装置通过导线与所述连接线缆电连接。
9.根据权利要求8所述的柔性超声探头,其特征在于:所述底托内设置转接电路板,所述转接电路板分别与所述柔性换能器阵列、形变探测装置和连接线缆电连接,所述转接电路板用于将所述柔性换能器阵列和形变探测装置不同规格的连接导线转变成标准的同轴线缆后与所述连接线缆连接。
10.根据权利要求1所述的柔性超声探头,其特征在于:所述柔性换能器阵列包括柔性基底、嵌设在所述柔性基底内部的至少2个换能器阵元、形成在所述柔性基底内表面的用于隔离所述柔性基底和填充剂的基底衬膜及形成在所述基底衬膜内表面的反射膜,所述形变探测装置用于检测所述形变探测装置与所述反射膜之间的距离。
11.一种超声成像检测***,其特征在于,所述超声成像检测***含有权利要求1~10中任一项权利要求所述的柔性超声探头。
12.根据权利要求11所述的超声成像检测***,其特征在于:所述超声成像检测***还包括与所述探头通过电连接的主机,所述主机包括依次相连的T/R转换开关模块、LNA模块、TGC模块、AD采样模块、控制模块及图像处理器,所述主机还包括电源激励模块和显示屏幕,其中,
所述控制模块控制所述形变探测装置探测所述柔性换能器阵列与所述形变探测装置之间的距离数据,经处理后,获得后续超声成像检测需要的数据;
所述电源激励模块分别与所述控制模块和所述T/R转换开关模块相连,用于向所述探头发射工作所需的激励电压从而使所述探头发射超声波,所述激励电压先经所述T/R转换开关模块,然后向所述探头发射信号;
所述T/R转换开关模块还用于接收由所述探头反馈的超声回波信号;
所述LNA模块用于接收由所述R/T转换开关模块进入的超声回波信号,并进行处理;
所述TGC模块用于接收由所述LNA模块处理的信号,进行时间增益补偿,且所述TGC模块还与所述控制模块相连,通过所述控制模块根据所述形变探测装置探测到的数据经处理后获得的数据调整TGC设置的参数从而进行实时的增益补偿;
所述AD采样模块用于接收由所述TGC模块输出的信号,然后经所述图像处理器进行波束成型和成像处理,显示到所述显示屏幕上。
13.根据权利要求12所述的超声成像检测***,其特征在于:所述形变探测装置为光纤探测装置,所述超声成像检测***还包括分别与所述控制模块和探头相连的形变测量模块,所述形变测量模块由所述控制模块控制用于向所述形变探测装置输入检测信号并接收由所述形变探测装置探测到的数据并进行处理,处理后的数据输送回所述控制模块并进行处理,获得后续超声成像检测需要的数据。
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