[实用新型]一种超声探测装置及医学成像系统

说明书

本实用新型公开了一种超声探测装置及医学成像系统，包括超声换能器以及用于容置超声换能器的容器，容器内部充填有超声耦合剂且其工作面上具有开口；开口的表面铺设有透明柔性薄膜，该柔性薄膜响应于柔性薄膜两侧的压力差而向靠近超声换能器的方向均匀拉伸，产生一个可容纳人体受检部位的凹陷空腔且该凹陷空腔的深度可以调节以匹配不同尺寸的受检部位；本实用新型采用压力控制对柔性薄膜进行均匀拉伸，在拉伸过程中柔性薄膜的厚度逐渐变薄，拉伸后的柔性薄膜厚度均匀，不会对光照或声信号造成不可忽略的衰减而影响成像效果；柔性薄膜有效隔绝了容器内的超声耦合剂和受检部位，无需为不同的患者更换超声耦合剂，不会造成不同受检者之间的交叉感染。

技术领域

本实用新型属于超声成像技术领域，更具体地，涉及一种超声探测装置及医学成像系统，适用于人体凸起部位的光声断层成像和超声断层成像。

背景技术

超声成像方法(包含超声成像及光声成像等)目前已经成为医学诊断的一种重要手段，超声探测依赖于用超声换能器接收超声波信号。当超声波入射到两种不同媒介的分界面上时，二者的声学阻抗相差越大，反射系数越大，超声波穿过界面进入另一种媒介的能量越少。如果超声换能器与受检部位之间有空气间隔，或者直接“干接触”，超声探头和受检部位之间的空气层会起到强烈的反射作用，使得超声波无法有效地传播。在超声成像过程中，超声信号需要用超声耦合剂来作为媒介，以减少超声反射，增加超声透射。对用于某些人体组织(例如乳房)的光声断层和超声断层成像来说，换能器阵列尺寸比较大，因此换能器表面和人体皮肤表面有一定的距离，这时就需要较大量的超声耦合剂；常见的耦合剂包括水和超声耦合凝胶等，在安装了超声换能器的装置内部灌装超声耦合剂，然后人体受检部位放入超声耦合剂中，以便让超声换能器接收到组织的光声或超声信号。

当不同受检者用同一台装置成像时，如果没有合适的隔绝和消毒措施，就容易造成不同受检者之间的交叉感染，且会污染超声换能器。为了解决这一问题，一般常采用的做法是在超声耦合剂(如水)中加入消毒剂，但是长期使用消毒剂会造成超声换能器表面的腐蚀，降低超声成像的性能；或者为不同的受检者都更换超声耦合剂，但当受检者人数很多时，频繁更换超声耦合剂不仅增加等待时间，也造成了超声耦合剂的浪费，而且超声换能器表面也仍然存在污染和腐蚀的风险。还有一种解决办法即是在受检部位和超声耦合剂之间放置隔离层，比如直接在受检部位表面贴上一层隔离膜，然后再将受检部位置入超声换能器之间进行检测，但是这种方法存在一个更加明显的问题：一般隔离层的厚度都不满足光声或超声断层成像的要求，在检测时会对光照或声信号进行衰减，严重影响超声成像的效果。更重要的是，这种直接贴在受检部位的隔离膜容易因为产生褶皱而导致厚度不均，影响超声或光声信号的均匀传播，造成成像质量下降。

实用新型内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种超声探测装置及医学成像系统，在包含超声换能器的容器开口处的表面铺设柔性薄膜，并在该柔性薄膜的两侧形成压力差以均匀拉伸柔性薄膜使其发生变形，产生一个可容纳人体受检部位的凹陷空腔，使受检部位足以探入充满超声耦合剂的容器内，以便让超声换能器接收到受检部位的光声或超声信号；柔性薄膜不仅有效隔绝了容器内的超声耦合剂和受检部位，最重要的是，柔性薄膜在拉伸过程中其厚度逐渐变薄，并且柔性薄膜受到的压力差在各方向上具有均一性，因此拉伸后的柔性薄膜厚度均匀，不会因为对信号造成不均匀的衰减而影响成像效果；其目的在于解决现有的超声探测装置存在的容易造成不同受检者之间的交叉感染且会污染超声换能器的问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种超声探测装置，包括超声换能器以及用于容置所述超声换能器的容器，所述容器的内部充满超声耦合剂且其工作面上具有开口；

所述开口的表面铺设有柔性薄膜，所述柔性薄膜响应于该柔性薄膜两侧的压力差而向靠近超声换能器的方向均匀拉伸，产生一个可容纳受检部位的凹陷空腔且所述凹陷空腔的深度可以调节以匹配不同尺寸的受检部位。

优选的，上述超声探测装置，产生凹陷空腔后的柔性薄膜对可见光和近红外区域的光照的衰减小于5％，和/或厚度小于10微米。