本发明涉及领域医疗用高强度超声治疗系统，尤其涉及一种球面自聚焦超声相控阵列换能器。
背景技术：
高强度聚焦超声技术是近年来蓬勃发展起来的一种无创外科技术，在临床医学中已经得到了广泛的应用和推广。由于其在治疗过程中无创、无害、安全、有效并且能确保组织的安全性和完整性，因此，得到国内外许多大学和研究机构的重视与关注。
目前广泛使用的是单阵元聚焦换能器，这类换能器具有结构简单、价格经济等优点，然而其聚焦形式单一，焦点扫描需要依靠机械运动来完成，因此治疗时间过长。并且在治疗肝脏肿瘤时，人的肝脏大部分被肋骨所覆盖，通常治疗换能器的尺寸又比较大，而单阵元换能器只有直接辐照这一工作模式，所以在治疗时就会造成声通道上的肋骨被动吸收大量超声能量，以致灼伤人体，因此只能采取剔除肋骨再治疗的方法，这对人体的创伤很大，给病人造成生理和心理上的巨大痛苦。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种球面自聚焦超声相控阵列换能器，可以解决现有技术中因换能器聚焦形式单一，致使声通道上的肋骨吸收大量超声能量，以致灼伤人体，或者在治疗时需要剔除肋骨，给病人造成生理和心理上的巨大痛苦的技术问题。
为实现上述目的，本发明方面提供一种球面自聚焦超声相控阵列换能器，其特征在于，所述换能器包括：
球壳压电陶瓷晶片、第一导线及第二导线；
所述球壳压电陶瓷晶片的凸面包含若干个第一区域块，且所述第一区域块的表面包含镀银层；
若干个所述第一区域块分别与若干所述第一导线的一端一一对应连接，且若干所述第一导线的另一端作为独立控制端；
所述球壳压电陶瓷晶片的凹面与所述第二导线的一端连接，且所述第二导线的另一端作为公共端。
本发明公开了一种球面自聚焦超声相控阵列换能器，该换能器的球壳压电陶瓷晶片的凸面包含若干第一区域块，若干个第一区域块分别与若干第一导线的一端一一对应连接，第一导线的另一端作为独立控制端，球壳压电陶瓷晶片的凹面与第二导线的一端连接，第二导线的另一端作为公共端。这种接线方式保证了对球壳压电陶瓷晶片上每一个第一区域块的独立控制，进而使换能器具有焦距可变、单点和多点聚焦模式等优点。在医学治疗时，相控阵列换能器能有效避开声通道上的骨骼，避免骨骼吸收超声能量以致组织损伤，从而减少了患者的疼痛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种球面自聚焦超声相控阵列换能器的示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种球面自聚焦超声相控阵列换能器的剖面示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种球面自聚焦超声相控阵列换能器的凸面示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
由于现有技术中存在因换能器聚焦形式单一，致使声通道上的肋骨吸收大量超声能量，以致灼伤人体，或者在治疗时需要剔除肋骨，给病人造成生理和心理上的巨大痛苦的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提出一种球面自聚焦超声相控阵列换能器。该换能器的球壳压电陶瓷晶片的凸面包含若干第一区域块，若干个第一区域块分别与若干第一导线的一端一一对应连接，第一导线的另一端作为独立控制端，球壳压电陶瓷晶片的凹面与第二导线的一端连接，第二导线的另一端作为公共端。这种接线方式保证了对球壳压电陶瓷晶片上每一个第一区域块的独立控制，进而使换能器具有焦距可变、单点和多点聚焦模式等优点。在医学治疗时，相控阵列换能器能有效避开声通道上的骨骼，避免骨骼吸收超声能量以致组织损伤，从而减少了患者的疼痛。
请参阅图1，为本发明实施例提供的一种球面自聚焦超声相控阵列换能器的示意图。该换能器包括球壳压电陶瓷晶片1、第一导线2和第二导线(图中未标注)。具体的，球壳压电陶瓷晶片1的凸面包含若干个第一区域块3，且第一区域块3的表面包含镀银层，若干个第一区域块3分别与若干第一导线2的一端一一对应连接，且若干第一导线2的另一端作为独立控制端4。球壳压电陶瓷晶片1的凹面与第二导线的一端连接，且第二导线的另一端作为公共端。
需要说明的是，以图1为例进行说明，球壳压电陶瓷晶片1的凸面上的若干个第一区域块3，可能是凸起的，也可能是非凸起的。若第一区域块3是凸起的，则表明该第一区域块3是采用机械切割的方式制作的，具体的：在初始的球壳压电陶瓷晶片1的凸面上切割，使球壳压电陶瓷晶片1的凸面上呈现出若干个第一区域块3的图样，将第一区域块3之间的残留部分去掉，并对第一区域块3进行表面镀银，使第一区域块3的表面包含镀银层，以得到本发明实施例中使用的球壳压电陶瓷晶片1。值得注意的是，由于机械切割时，并未完全将球壳压电陶瓷晶片1切割开，使得球壳压电陶瓷晶片1的本身是一个整体，但是在凸面上，呈现出凸起的第一区域块3。若第一区域块3是非凸起的，则表明该第一区域块3是采用多点局部镀银的方式制作的，具体的：在球壳压电陶瓷晶片1的凸面上，进行多点局部镀银，每一个镀银点作为一个第一区域块3，且镀银的区域的形状即为第一区域块3的形状，镀银的区域的大小即为第一区域块3的大小。
其中，球壳压电陶瓷晶片1的凹面包含镀银层，与一根第二导线的一端连接，第二导线的另一端作公共端，球壳压电陶瓷晶片1的凹面为整体镀银，使整个凹面均被镀银层覆盖。
值得注意的是，第一区域块3之间互相不接触。第一区域块3的形状可以相同，为圆形或者规则多边形区域块；若干第一区域块3的形状也可以不同，包括至少一种圆形或规则多边形区域块。其中，规则多边形区域块包括：三角形区域块、四边形区域块、正五边形区域块及正六边形区域块等。图1中的若干第一区域块3的形状是不相同的，包括正五边形区域块与正六边形区域块。优选的，每个第一区域块3的技术参数基本一致。
优选的，球壳压电陶瓷晶片1的中心位置处设置一个圆孔，以便于安装b超探头。
其中，接通电源后，控制系统开始控制球壳压电陶瓷晶片1凸面上的若干第一区域块3振动发出的超声波束，通过调整每一个第一区域块3发出超声波的振幅和相位，使超声波在特定位置形成聚焦，快速杀死病灶组织，同时避免灼伤肋骨，并且聚焦位置处的焦斑具有大小可调，旁瓣较小等优点。
本发明公开了一种球面自聚焦超声相控阵列换能器，该换能器的球壳压电陶瓷晶片1的凸面包含若干第一区域块3，若干个第一区域块3分别与若干第一导线2的一端一一对应连接，第一导线2的另一端作为独立控制端4，球壳压电陶瓷晶片1的凹面与第二导线的一端连接，第二导线的另一端作为公共端。这种接线方式保证了对球壳压电陶瓷晶片1上每一个第一区域块3的独立控制，进而使换能器具有焦距可变、单点和多点聚焦模式等优点。在医学治疗时，相控阵列换能器能有效避开声通道上的骨骼，避免骨骼吸收超声能量以致组织损伤，从而减少了患者的疼痛。
有关图1的实施例所描述的球面超声相控阵列换能器，该换能器的球壳压电陶瓷晶片1的凸面包含第一区域块3，第一区域块3可以是凸起的，也可以是非凸起的，且球壳压电陶瓷晶片1凹面为一整个区域块；而下面有关图2与图3的实施例所描述的球面超声相控阵列换能器，该换能器的球壳压电陶瓷晶片1的凸面上的第一区域块3是凸起的，除此之外，在球壳压电陶瓷晶片1凹面上，还包含凸起的若干第二区域块。
请参阅图2与图3，图2与图3组成另一种球面自聚焦超声相控阵列换能器。图2为本发明实施例提供的另一种球面自聚焦超声相控阵列换能器的剖面示意图，图3为本发明实施例提供的另一种球面自聚焦超声相控阵列换能器的凸面示意图。该球面超声相控阵列换能器包括：球壳压电陶瓷晶片1、第一导线2及第二导线(图中未标出)。其中，球壳压电陶瓷晶片1的凸面5包含若干个第一区域块3(图2中未标出)，且若干个第一区域块3的表面包含镀银层，若干个第一区域块3与若干第一导线2的一端一一对应连接，若干第一导线2的另一端作为独立控制端4。在球壳压电陶瓷晶片1的凹面6上，包含有若干个第二区域块7。第二区域块7的表面包含镀银层，且若干个第二区域块7分别与若干个第二导线的一端一一对应连接，且若干个第二导线的另一端作为公共端。若干个第二区域块7与若干第二导线的一端一一对应连接，其连接方式可以参照图2中的若干个第一区域块3(图2未标出)与若干第一导线2的一端一一对应连接的连接方式。且第一区域块3与第二区域块7对称分布在球壳压电陶瓷晶片的凸面5与凹面6上。
需要说明的是，在该种球面超声相控阵列换能器中，第一区域块3与第二区域块7均是凸起的，且一个第一区域块3与与其对称分布的一个第二区域块7，构成一组区域块。
需要说明的是，第一区域块3与第二区域块7均是凸起的。表明该第一区域块3与该第二区域块7均采用机械切割的方式，在初始的球壳压电陶瓷晶片1的凸面5及凹面6上制作而成，其制作方式可参照图1所对应的实施例的说明。
需要说明的是，第一区域块3之间互不接触，第二区域块7之间互不接触。一组区域块包含的第一区域块3及第二区域块7的形状及大小尽量保持相同。但每组区域块的形状可以相同，为圆形或者规则多边形区域块，如图2及图3所示的球面自聚焦超声相控阵列换能器，每组区域块均是圆形区域块；若干组区域块也可以不同，至少包含一种圆形或者规则多边形区域块。优选的，每组区域块的技术参数保持一致。
优选的，球壳压电陶瓷晶片1的中心位置处设置一个圆孔，以便于安装b超探头。
本发明提供一种球面自聚焦超声相控阵列换能器，该换能器的凸面5包括若干第一区域块3，若干第一区域块3的表面包含镀银层且与若干根第一导线2的一端一一对应连接，若干根第一导线2的另一端作为独立控制端4；该换能器的凹面6包括若干第二区域块7，若干第二区域块7与若干根第二导线的一端一一对应连接。一个第一区域块3与与其对称分布的一个第二区域块7构成一组区域块。这种接线方式保证了对球壳压电陶瓷晶片上每一组区域块的独立控制，进而使换能器具有焦距可变、单点和多点聚焦模式等优点。在医学治疗时，相控阵列换能器能有效避开声通道上的骨骼，避免骨骼吸收超声能量以致组织损伤，从而减少了患者的疼痛。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置或方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的凸起的第一区域块3的制作方法，不限于采用机械切分的方式，能够通过一种技术手段达到使第一区域块3凸起的方式，均在本发明实施例所描述的范围内。另外，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，且对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的一种球面自聚焦超声相控阵列换能器的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。