[发明专利]一种血管内超声聚焦方法、聚焦诊断仪及聚焦换能器

权利要求书

1.一种血管内超声聚焦诊断仪，其特征在于，包括：

超声导管，所述超声导管的前端安装有血管内超声聚焦换能器，所述血管内超声聚焦换能器的孔径为0.3mm～2mm，其对发射的超声信号进行聚焦，减小了超声信号的指向角因子，并减小了散射体积；

回撤/驱动装置，以及

电子成像系统，其上装载有重建图像的电子部件；其中：

所述超声导管的后端与所述回撤/驱动装置相连；所述回撤/驱动装置与所述电子成像系统相连；

所述血管内超声聚焦换能器包括依次紧密连接的背衬层、压电层、声匹配层以及声透镜；其中：所述声透镜具有机械曲面，其曲率半径根据预定的焦距f确定，聚焦因子K定义为焦距f和换能器孔径d的比，即：K＝f/d，孔径d的尺寸可根据预定的聚焦因子K和焦距f来确定；其中：

对于给定的空间角dΩ，超声散射声强度是对空间的体积积分；其中，Sv是体积散射系数，dv是散射体积元，定义为其中，r是超声换能器到目标的距离，c是声速，τ是脉冲长度；和分别为发射和接收的指向角因子。

2.根据权利要求1所述的血管内超声聚焦诊断仪，其特征在于，所述血管内超声聚焦换能器为血管内高频超声换能器。

3.根据权利要求1所述的血管内超声聚焦诊断仪，其特征在于，所述声透镜为平凸或平凹声透镜。

4.根据权利要求1所述的血管内超声聚焦诊断仪，其特征在于，所述血管内超声聚焦换能器包括多个超声换能单元以及多个延时电路；其中：

每个所述超声换能单元连接一个所述延时电路，用以补偿声波从焦点到各超声换能单元的声程差所引起的时间差，声程差和时间差根据预定的中心距离差来确定；第i个超声换能单元到中心轴线的距离为D_i，由中心距离差D_i引入的声程差为：时间差T_i为：其中：i＝1,2…,5，f为焦距，c为声速。

5.根据权利要求4所述的血管内超声聚焦诊断仪，其特征在于，所述多个超声换能单元为同心排布或阵列排布。

6.根据权利要求5所述的血管内超声聚焦诊断仪，其特征在于，当所述多个超声换能单元同心排布时，其为同心圆环排布或同心方环排布。

7.根据权利要求1所述的血管内超声聚焦诊断仪，其特征在于，所述压电层的材料为压电陶瓷材料、压电厚膜材料、压电薄膜材料、压电陶瓷复合材料、压电单晶复合材料中的任意一种。

8.根据权利要求7所述的血管内超声聚焦诊断仪，其特征在于，当所述压电层的材料为压电单晶复合材料时，其为PMN-PT压电单晶复合材料或PIN-PMN-PT压电单晶复合材料。

9.根据权利要求7所述的血管内超声聚焦诊断仪，其特征在于，所述血管内超声聚焦换能器为压电微加工超声聚焦换能器或电容微加工超声聚焦换能器。