一种微聚超声换能器的制作方法

本实用新型涉及超声技术领域，尤其是指一种微聚超声换能器。

背景技术：

在临床上，超声疗法用于治疗颈椎病、偏头痛、肩周炎、三叉神经痛、坐骨神经痛等。超声疗法还可用于治疗疤痕及疤痕粘连、肌腱炎、滑膜炎及滑囊炎等。超声药物透入疗法用于治疗硬皮病、口周皮炎、唇炎、慢性结节性红斑、狭窄性腱鞘炎、类风湿性关节炎、膝关节病、肩周炎、血栓性闭塞性脉管炎、手足癣、黄褐斑等。超声雾化吸入疗法用于治疗婴幼儿毛细支气管炎、哮喘、急性咽喉炎、慢性咽炎、喉水肿、复发性口疮、鼻炎、声音嘶哑症等。超声波治疗心血管疾病方面的研究越来越多，如超声波溶栓、降血压、降血脂、用于冠心病心绞痛患者的止痛等。超声波用于碎石、美容和减肥等。低能量聚焦超声用于治疗变应性鼻炎、慢性宫颈炎、外阴白色病变、腰肌劳损、超声针灸等。到目前为止，超声波已用于很多非肿瘤性疾病的治疗，但其中很多都是作为辅助治疗手段在应用，将其作为主要治疗手段的病种较少，如碎石、慢性宫颈炎、外阴白色病变等。

超声的聚集能量束在理疗和外科手术中可以改变生物组织的机能，从而具有治疗效能。在理疗上，超声可以刺激组织再生，增加纤维组织的延伸性，减轻挫伤、肿胀、肌肉紧张和疼痛，亦用于治疗神经系统疾病。微聚声波是一种使用频率和剂量均较低的超声波，与高强度聚焦超声相比，其致热反应较弱，不会产生破坏性的致热反应，同样具有良好的组织穿透性、定位性和能量沉积性。低能量超声波临床较多用于促进骨折愈合和治疗骨不连，其对神经损伤的修复也有一定促进作用。

目前的超声换能器主要为平面超声换能器和环形自聚焦换能器。平面超声通常需要加装特定几何机构的声透镜才能实现聚焦，在能量损耗以及聚焦均匀性方面均不佳。环形自聚焦换能器采用单一的压电陶瓷晶振片实现一次聚焦，在聚焦焦点性能受限，不能控制聚焦焦域范围以及聚焦深度软件调整，只能通过机械机构开展聚焦焦点的调节。因此，现有的超声换能器存在聚焦单一，聚焦范围小的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种微聚超声换能器，旨在解决现有的超声换能器存在聚焦单一，聚焦范围小的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种微聚超声换能器，包括壳体及内置于所述壳体的第一压电陶瓷晶片层和第二压电陶瓷晶片层，所述第一压电陶瓷晶片层与第二压电陶瓷晶片层间隔设置，且所述第一压电陶瓷晶片层与所述第二压电陶瓷晶片层间距可调节，用于区域聚焦。

进一步的，所述第一压电陶瓷晶片层与所述第二压电陶瓷晶片层通过胶合连接，所述第一压电陶瓷晶片层相对所述第二压电陶瓷晶片层倾斜设置。

进一步的，所述第一压电陶瓷晶片层及第二压电陶瓷晶片层均包括贴合于所述壳体内表面的多个压电陶瓷晶片，所述压电陶瓷晶片沿所述壳体周均匀分布。

进一步的，所述压电陶瓷晶片为扇形。

进一步的，所述第一压电陶瓷晶片层与所述第二压电陶瓷晶片层之间的倾斜度为30°-45°

进一步的，所述第一压电陶瓷晶片层与所述第二压电陶瓷晶片层的高度差为1-5mm。

进一步的，还包括多个支点，所述支点分布于所述壳体内部。

进一步的，所述壳体为半球形，所述壳体上方开设有通孔。

本实用新型的有益效果在于：提供一种微聚超声换能器，通过设置于半球形内部的第一压电陶瓷晶片层和第二压电陶瓷晶片层，按照上下部间隔分布，两层压电陶瓷晶片层之间的距离进行调整，达到双层聚焦的效果。

附图说明

下面结合附图详述本实用新型的具体结构

图1为本实用新型微聚超声换能器的第一实施例结构示意图。

图2为本实用新型微聚超声换能器的第二实施例的仰视图。

图3为本实用新型微聚超声换能器的第二实施例的俯视图。

标号如下：

1-壳体；2-第一填充剂；3-第一压电陶瓷晶片层；4-第二填充剂；5-第二压电陶瓷晶片层；6-第三填充剂；7-耦合水囊。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

进一步的，请参阅图1，为本实用新型微聚超声换能器的第一实施例结构示意图。

一种微聚超声换能器，包括壳体1及内置于所述壳体1的第一压电陶瓷晶片层3和第二压电陶瓷晶片层5，所述第一压电陶瓷晶片层3与第二压电陶瓷晶片层5间隔设置，且所述第一压电陶瓷晶片层3与所述第二压电陶瓷晶片层5间距可调节，用于区域聚焦。

具体的，所述第一压电陶瓷晶片层3与所述第二压电陶瓷晶片层5间距可以调节，双层压电陶瓷晶片具有双层聚焦的优势。本实施例还包括外接控制装置，通过外接控制装置中的软件控制实现聚焦焦域调整。

具体的，所述第一压电陶瓷晶片层3与所述第二压电陶瓷晶片层5通过胶合连接，所述第一压电陶瓷晶片层3相对所述第二压电陶瓷晶片层5倾斜设置。所述第一压电陶瓷晶片层3与所述第二压电陶瓷晶片层5之间采用斜坡结构切割的方式，使得外侧一层的超声通道不被内侧高出的基地层所阻挡。

优选的，所述第一压电陶瓷晶片层3与所述第二压电陶瓷晶片层5之间的倾斜度为30°-45°

进一步的，请参阅图2及图3，图2为本实用新型微聚超声换能器的第二实施例的仰视图，图3为本实用新型微聚超声换能器的第二实施例的俯视图。

具体的，所述第一压电陶瓷晶片层3及第二压电陶瓷晶片层5均包括贴合于所述壳体1内表面的多个压电陶瓷晶片，所述压电陶瓷晶片沿所述壳体周均匀分布。本实施例中所述第一压电陶瓷晶片层3包括第一填充剂2及多个压电陶瓷晶片，压电陶瓷晶片为花瓣式，多个花瓣式压电陶瓷晶片通过第一填充剂2粘合至壳体1内表面，多个花瓣式压电陶瓷晶片完整拼接且高度一致，保证所述第一压电陶瓷晶片层3完整及均匀分布于所述壳体1内表面。第二压电陶瓷晶片层5包括第二填充剂4及多个花瓣式压电陶瓷晶片，多个花瓣式压电陶瓷晶片通过第二填充剂4粘合至壳体1内表面。第二压电陶瓷晶片层5的贴合方式与第一压电陶瓷晶片层3的贴合方式类似，进而保证第一压电陶瓷晶片层3及第二压电陶瓷晶片层5均匀密布设置于壳体1内表面，实现超声换能器能有效的传输超声波。

本实施例中，所述壳体为半球形，第一压电陶瓷晶片层3及第二压电陶瓷晶片层5中的花瓣式压电陶瓷晶片，尺寸可以根据聚焦需求调整。在半球形壳体1内，由花瓣式压电陶瓷晶片按顺序排列于半球几何结构内部，第一压电陶瓷晶片层3及第二压电陶瓷晶片层5均可采用不同尺寸排列。花瓣式压电陶瓷晶片之间的缝隙采用ab胶进行缝合，密封胶水于压电陶瓷晶片边界不超过5mm。

优选的，所述花瓣式压电陶瓷晶片为扇形。

进一步的，所述第一压电陶瓷晶片层3与所述第二压电陶瓷晶片层5的高度差为1-5mm。本实用新型还包括第三填充剂6，所述第一压电陶瓷晶片层3与所述第二压电陶瓷晶片层5间距通过所述第三填充剂6填充，所述第三填充剂6的厚度为1-5mm。

进一步的，还包括多个支点，所述支点分布于所述壳体1内部。

优选的，本实用新型在所述第一压电陶瓷晶片层3与所述第二压电陶瓷晶片层5之间采用柔性吸声橡胶实现高度差，即填充两者之间的间距。同时也可以采用硅胶填充剂实现高度差，半球形壳体1内分布有8-16个支点，可以实现所述第一压电陶瓷晶片层3与所述第二压电陶瓷晶片层5高度差的自由调节。

优选的，多个支点分布于用于所述第一压电陶瓷晶片层3与半球形壳体1粘合的第一填充剂2中。

进一步的，所述壳体1的材料可以为钢材，壳体1呈中空设置。所述壳体1上方开设有通孔，通孔的形状可以为圆形、正方形、长方形等多种形状。这里的通孔适合内置声波信号接收的探头，孔的直径可以为0-50mm。

进一步的，请参阅图1，本实用新型的微聚超声换能器采用内置耦合水囊7，能实现实时传递超声声波能量，与超声换能器为一体结构。

综上所述，本实用新型提供的微聚超声换能器，通过设置于半球形内部的第一压电陶瓷晶片层3和第二压电陶瓷晶片层5，按照上下部间隔分布，两层压电陶瓷晶片层之间的距离进行调整，达到双层聚焦的效果。第一压电陶瓷晶片层3和第二压电陶瓷晶片层5形状均设置为花瓣式，实现换能器形成微聚焦焦域。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。