[发明专利]一种双换能器血管内超声成像装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及医学超声成像领域，尤其涉及一种双换能器血管内超声成像装置。

背景技术

动脉粥样硬化是一种致死率较高的心血管疾病，并且有一个很显著的特点是在发病前不易被诊断发现。75％以上的急性冠状动脉综合症其潜在的病理机制被论证为动脉粥样硬化斑块断裂，因此，检测和表征易断裂的斑块是心脏病学和生物医学成像研究中最活跃的领域之一。

目前已有多种医学成像技术可以用来诊断血管动脉粥样硬化的病变情况。血管造影技术是现今检测血管动脉粥样硬化斑块的主要手段，用来确定动脉粥样硬化血管狭窄的位置和程度。它将造影剂在X光照射下快速注入血管当中，因为造影剂吸收X光进而可以实现显影。从显影的结果可以看到含有造影剂的血液流动，从而了解血管的生理和解剖的变化。血管造影术是一种很有价值的诊断血管相关疾病的方法，但是它仅能提供被造影剂充填的管腔轮廓，而不能显示管壁的病变性质和程度，血管中大部分的易损斑块用血管造影技术检测不出来。

医学超声成像技术以其无创、无辐射、实时性好、对软组织鉴别力较高、仪器使用方便、价格低廉等特点，成为现代医学成像中不可替代的诊断技术，目前已成为临床多种疾病诊断的首选方法。

血管内超声(Intravascular ultrasound,IVUS)成像技术为医学超声成像中专门应用于心血管疾病检测的一种特殊成像技术。该技术利用安装在导管顶端的微型超声探头(或探针)插入到人体血管内疑似病变的位置进行二维组织成像。它不仅可以实时显示血管内壁的形态，而且还可以通过组织平面分析和三维重建对病变大小进行测量，为深入了解血管病变的形态和功能提供了新的视野，同时也为临床诊断和治疗提供更加准确可靠的信息。血管内超声成像技术除了可显示管腔形态和血管壁信息之外，还可以初步确定粥样硬化斑块的组织形态学特征；同时，通过准确的定量分析，测量血管直径、横截面积和狭窄程度，可识别血管造影不能发现的早期动脉粥样硬化病变，尤其对血管造影显示的临界病变，血管内超声成像技术可对其进行精确的定量分析，确定其狭窄程度及病变类型，以协助临床治疗方案的选择。血管内超声成像技术在指导冠状动脉介入式治疗方面也具有非常重要的应用价值。因为该技术可以准确的反应血管内部形貌、病变的性质以及严重程度等情况，从而为选择正确的治疗策略提供依据，例如选择尺寸合适的支架等。同时血管内超声成像技术可用于术后支架治疗效果的评价，例如支架扩张是否充分、是否完全贴壁、是否均匀的展开并完全覆盖病变等，有利于及时发现和纠正支架植入后存在的某些问题，以达到最佳的介入治疗效果。

血管内超声成像技术是一种无创性的超声技术和有创性的导管技术相结合的使用末端连接有超声探针的特殊导管进行的医学成像技术，能够显示病变所在的管壁和粥样斑块，提高诊断的准确性。现今使用的血管内超声换能器，主要是高频平面单阵元血管内超声换能器和高频环形阵列血管内超声换能器。

目前，传统血管内超声导管一般为单阵元换能器的机械导管和线阵换能器的电子相控阵导管。

机械导管由导管尾端连接滑环驱动，而换能器在导管前端，导管长度一般在1.5m左右，血管弯曲容易在导管和护管之间产生比较大的摩擦力，造成导管前端的换能器不均匀旋转，获得的超声图像容易失真，造成成像的清晰度和精准度变差。

电子相控阵导管制作难度大，成像系统复杂，相对来说频率比较低，成像分辨率不高。

有鉴于此，需要一种新的血管内超声成像装置。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种双换能器血管内超声成像装置，相对于普通机械导管，能够进行角度补偿，成像更稳定，有助于医生进行更精确的诊断；并且，两个换能器可以同时工作，因此在同一次转动可以成像两幅图，因此可以大幅度提高超声成像的帧频。

本发明提供了一种双换能器血管内超声成像装置，包括导管以及位于导管前端的超声探头，所述超声探头位于所述导管内，所述超声探头包括两个超声换能器，所述两个超声换能器背对背设置，同时或分时发送超声声束进行成像，其中所述两个超声换能器具有共同的背衬层。

优选地，所述两个超声换能器为分层结构，包括第一匹配层、第一压电层、背衬层、第二压电层和第二匹配层。

优选地，每个所述超声换能器的匹配层为一层匹配层或多层匹配层。

优选地，所述超声换能器是单阵元平面换能器，单阵元聚焦换能器，多阵元平面换能器或多阵元聚焦换能器。

优选地，所述超声换能器的中心频率范围为15MHz～120MHz。

优选地，所述两个超声换能器的中心频率相同或不同。