[发明专利]一种多模式机械旋转式多频血管内超声成像探头

说明书

本发明公开多模式机械旋转式多频血管内超声成像探头，采用多个频率的三个超声换能器构成三层多频压电超声波换能器结构,通过同轴电缆同时连接三个超声换能器，包括由两个低频压电超声波换能器构成的一组低频压电超声波换能器和一个高频压电超声波换能器；两个低频压电超声波换能器重叠放置，同时工作在较低频率激发造影剂产生谐波信号，或分别工作在较高频率发送高强度声辐射力脉冲在血管组织里产生形变位移；高频压电超声波换能器探测微小变形位移量、采集高次谐波信号及进行回波成像。本发明可同时获取血管内超声回波成像、声辐射力脉冲成像和超声超高次谐波造影成像。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种多模式机械旋转式多频血管内超声成像探头。

背景技术

冠心病是人类死亡主要疾病之一，准确评估易损斑块“斑块进展”(从斑块形成到破裂或糜烂)有助于预防冠心病和降低死亡率，是防治冠心病重要任务。

血管内超声成像(IVUS)技术是最常用来检测冠状斑块的生理成分组成和形态结构信息的成像手段，被称为冠心病诊断的新“金标准”。其可通过强度信号获取血管的完整三层结构信息，并依靠回声信号强度信息来定性的判断斑块的生理成分组成。虽然IVUS技术已在临床上广泛应用，但是目前这项技术对于易损斑块的纤维帽和部分脂质核心尚不能准确判断，也不能准确评估“斑块进展”。

声辐射力脉冲成像技术可以提供血管内组织的机械力学特性信息，提升诊断易损斑块的准确性；超声超高次谐波造影成像技术可以检测冠脉外膜滋养血管和新生血管特征，具有准确评估“斑块进展”的潜在技术优势。因此，声辐射力脉冲成像和超声超高次谐波造影成像等新型成像技术可以为IVUS技术补充预测易损斑块的重要替代标志物—滋养血管检测手段和斑块组织学检测手段，对于预防冠心病和降低死亡率具有十分重要的意义。

可以预见，血管内超声回波成像、声辐射力脉冲成像和超声超高次谐波造影成像为一体的微型血管内超声旋转探头，在优于和保持血管内超声成像的成像品质的同时，结合机械力学特性、冠脉外膜滋养血管和新生血管特征等信息，可提升诊断冠状动脉易损斑块的及时性与准确性，有望成为冠脉检查新的“金标准”。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种血管内超声成像诊断使用的多模式机械旋转式多频血管内超声成像探头，该探头兼容高频回波成像、声辐射力弹性脉冲成像、超声超高次谐波造影成像功，可以获取血管内超声回波成像、声辐射力弹性脉冲成像和超声超高次谐波造影成像。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种多模式机械旋转式多频血管内超声成像探头，采用不同频率的多个超声换能器构成三层多频压电超声波换能器结构,通过同轴电缆同时连接三个超声换能器，包括由两个低频压电超声波换能器构成的一组低频压电超声波换能器和一个高频压电超声波换能器，以获取血管内超声回波成像、声辐射力弹性脉冲成像和超声超高次谐波造影成像；两个低频压电超声波换能器重叠放置，可同时工作在较低频率激发造影剂产生谐波信号，或分别工作在较高频率发送高强度声辐射力脉冲在血管组织里产生形变位移；所述高频压电超声波换能器用于探测微小变形位移量、采集高次谐波信号及进行回波成像。

进一步的,所述低频压电超声波换能器和高频压电超声波换能器均包括匹配层和压电层。

其中,所述低频压电超声波换能器和高频压电超声波换能器的匹配层为一层或多层。

进一步的，两个所述低频换能器的极化方向可以相同或者相反，两个低频换能器的厚度可以相同或不同，两个低频换能器的工作频率可以相同或不同，

两个低频换能器的工作电压可以相同或不同。

优选的,所述压电层的材料为压电陶瓷、压电单晶、压电复合材料或其他压电材料。