[发明专利]具有集成开关的热声换能器

说明书

一种热声换能器，该热声换能器集成有：具有第一表面和第二表面的至少一个压电元件；电连接到第二表面的电位电极；电连接到第一表面的接地电极；电连接到电位电极和接地电极两者的开关；定时器，该定时器被配置成匹配从射频发射器发出的脉冲，进一步地其中当开关处于激活状态时，电位电极和接地电极通过阻抗电连接，进一步地其中当开关处于非激活状态时，电位电极和接地电极不电连接；以及容纳该至少一个压电元件、电位电极、接地电极和开关的壳体。

技术领域

本申请总体上涉及热声换能器，尤其涉及一种具有集成开关的热声换能器，该集成开关被配置成在射频设备发射能量时激活或停用。

背景

热声成像系统通常包括封装在壳体中的热声换能器。热声换能器可以包括单个压电元件或压电元件阵列。射频(RF)发射器或能源以适当的功率、频率和脉冲形状向RF施加器(applicator)提供能量，而RF施加器又将RF能量的脉冲传输到被成像的受试者或患者中。传输到受试者中的RF能量脉冲刺激受试者或患者内的热声信号的生成，该热声信号由换能器接收。接收到的热声信号继而使热声换能器的压电元件振动，使压电元件将振动转换为电势。响应于电势，电脉冲被传送到数据采集系统，该数据采集系统处理电脉冲并将其变换成数字图像。

RF能量脉冲在被发射时可能直接影响压电元件，产生假的热声数据。假的热声数据通常被称为伪影。这些伪影干扰实际的热声信号。因此，在热声成像中，需要最小化来自RF能量脉冲的伪影。

概述

应当理解，提供本概述是为了以简化的形式介绍对理念的选择，该理念在下文的详细描述中进一步描述。本概述并不旨在用于限制所要求保护主题的范围。

在一个实施例中，热声换能器包括：具有前表面和后表面的至少一个压电元件；电连接到后表面的电位电极；电连接到前表面的接地电极；电连接到电位电极和接地电极两者的开关；被配置成匹配从射频发射器发出的脉冲的定时器，进一步地其中当开关处于激活状态(active state)时，电位电极和接地电极通过阻抗电连接，进一步地其中当开关处于非激活状态(inactive state)时，电位电极和接地电极不电连接；以及容纳该至少一个压电元件、电位电极、接地电极和开关的壳体。

在一个实施例中，阻抗是电阻器。

在一个实施例中，阻抗是电阻器和电感器的组合。

在一个实施例中，阻抗是电阻器、电感器和电容器的组合。

在一个实施例中，从射频发射器发出的脉冲具有在0.1纳秒和10微秒之间的时间长度。

在一个实施例中，从射频发射器发出的脉冲具有10赫兹和2500赫兹的重复率。

在一个实施例中，开关是单刀双掷开关。

在一个实施例中，开关是两个单刀单掷开关的组合。

在一个实施例中，定时器被配置成在脉冲从射频发射器发出之前激活开关。

在一个实施例中，定时器被配置成在脉冲停止从射频发射器发出之后停用开关。

附图简述

现在将参照附图更全面地描述实施例，其中：

图1示意性地示出了成像系统实施例；

图2示出了根据实施例的来自具有开关的成像系统的接收到的信号；

图3示出了根据实施例的来自不具有开关的成像系统的接收到的信号；

图4A示出了根据实施例的具有激活的开关的成像系统示意图；

图4B示出了根据实施例的具有非激活的开关的成像系统示意图；