[发明专利]一种用于眼科的高频超声相控阵阵列及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于眼科的高频超声相控阵阵列及其制备方法，其中制备方法包括：从两个垂直方向切割压电单晶，形成多个单晶棒，单晶棒之间的切口用环氧树脂填充，对于每个单晶棒从两个垂直方向进行切割，形成多个新的单晶棒，新的单晶棒之间的切口用环氧树脂填充，得到单晶和环氧树脂的复合物；将单晶和环氧树脂的复合物中每一行新的单晶棒以及新的单晶棒之间的环氧树脂作为一个阵元，在每一个阵元的上表面和下表面添加电极层，在下表面的电极层上添加背衬层，在上表面的电极层依次添加柔性电路和匹配层，得到高频超声相控阵阵列。本发明成像时分辨能力强，可以实时监测眼底血流状况。

技术领域

本发明属于超声换能器成像领域，更具体地，涉及一种用于眼科的高频超声相控阵阵列及其制备方法。

背景技术

超声成像技术凭借安全、实时、便捷的特点，在眼科成像中发挥着重要的作用。一般来说，医学成像用超声换能器主要分为两类：单元件换能器和阵列换能器(包括线性阵列和相控阵)。单元件换能器依靠机械扫描进行声学成像，并且只能在换能器的焦点处获得最佳图像质量。与单元件换能器相比，阵列换能器在声学图像扫描中具有更高的稳定性。因此，超声换能器阵列与超声换能器单元相比具有几个优势，如实时测量血流量，高帧率(P100帧/秒)，便于临床应用和动态聚焦能力。这些优势表明，相控阵超声换能器具有潜在的临床成像应用，特别是在血管内超声(FL-IVUS)和预期内窥镜超声成像(fl-eus)应用中。

一般而言，由于机电耦合因子增强以及超声波和水声换能器应用的较大应变而导致较高的投射声能密度，因此单晶具有较宽带宽的潜力。然而，对于这些应用，单晶的相对较高的声阻抗(约30Mrayls)会导致与人体组织(1.5Mrayls)和水的声阻抗失配问题。目前的超声在眼科疾病诊断仍然存在着如下的问题：(1)常规临床眼科超声工作频率为10MHz，可以呈现玻璃体、眼球壁及近临眼眶组织的理想医学影像；但由于其分辨能力有限，无法区分视网膜、脉络膜和巩膜；(2)虽然工作频率50MHz的超声生物显微镜可以高清呈现角膜、晶状体、虹膜、睫状体和房角，但其穿透深度有限(＜5mm)，无法检测玻璃体和视网膜；(3)在屈光间质不清的情况下，常规眼科血流检测手段(光学方法)不适合检测眼底血流情况。

由此可见，现有技术存在成像时分辨能力有限、无法实时监测眼底血流状况。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于眼科的高频超声相控阵阵列及其制备方法，由此解决现有技术存在成像时分辨能力有限、无法实时监测眼底血流状况。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种用于眼科的高频超声相控阵阵列的制备方法，包括：

(1)从两个垂直方向切割压电单晶，形成多个单晶棒，单晶棒之间的切口用环氧树脂填充，对于每个单晶棒从两个垂直方向进行切割，形成多个新的单晶棒，新的单晶棒之间的切口用环氧树脂填充，得到单晶和环氧树脂的复合物；

(2)将单晶和环氧树脂的复合物中每一行新的单晶棒以及新的单晶棒之间的环氧树脂作为一个阵元，在每一个阵元的上表面和下表面添加电极层，在下表面的电极层上添加背衬层，在上表面的电极层依次添加柔性电路和匹配层，得到高频超声相控阵阵列。

进一步地，高频超声相控阵阵列的频率大于等于20MHz。

进一步地，高频超声相控阵阵列的阵元大于等于128个。

进一步地，步骤(1)包括：

(1-1)从两个垂直方向切割压电单晶，形成多个单晶棒，单晶棒之间的切口用环氧树脂填充，所述单晶棒之间的中心距离为70μm-140μm，所述单晶棒之间的切口的宽为10μm-15μm；