0028]图2显示了探头子系统100的头部140更详细的结构。图2显示了超宽探头的实例，超宽探头是有4块超声晶片组件141拼接而成。超声晶片组件141通过切割凹槽加工成多个阵元。如果超宽线阵探头的阵元数为512阵元，每块超声晶片应该含有128个阵元。超声晶片组件141后面是背衬142，背衬142在整个超声探头中作为整体统一灌注而成。超声晶片组件141含有导体，通过柔性电路板143和电路板144相连。电路板144通过焊接连接探头线缆150中的同轴线。
[0029]超声探头换能器超声头部140由多个晶片组件141粘接而成，单个晶片组件的加工方法中间部分和普通探头一样，使用切割凹槽来实现。两个晶片组件之间的两个边缘阵元需要特殊处理，图2显示了一种本专利在晶片拼接时切割凹槽的特殊方法，每个凹槽在超声晶片上均匀分布，但两块相邻晶片组件的边缘阵元之间不用切割凹槽，这样保证了晶片组件的连接精度和加工成功率。
[0030]超声探头换能器超声晶片组件141的前面是匹配层148，匹配层的前面是透镜层149。在本实施方式中匹配层148采用四块拼接的形式，透镜层149是整个探头是一体的。但在其他实施方式中匹配层148可以使用整个一体形式。
[0031]在图3中显示超声成像装置主机部分高压开关220的实施例。在本实施例中高压开关220分成四组，每组8块尚压开关芯片，每块尚压开关芯片连接8根超声彳目号线。图3显示了高压开关芯片220和插座210、模拟前端AFE240、发射单元230、控制器250的连接关系。在实施例中，当超宽探头工作时，控制器250需要对各组高压开关切换进行整体控制，每组高压开关都要实时工作。其中第一组负责切换探头阵元1-128，第二组负责切换阵元129-256，，第三组负责切换阵元257-384，最后一组负责切换阵元385-512。并且每组高压开关控制数量和发射接收通道数满足一定对应关系。
[0032]图3中插座210假设有4个插座，这四个插座共含有信号线数量en为512条，这en条信号线需要经过高压开关，连接发射和接收通道。每个插座连接一组高压开关，每组高压开关含有Sen(128)个探头阵元的信号线。本专利的实施例中发射和接收通道数量相同，假设数量为cn，在本实施例中cn为64。为了保证超声主机使用超宽探头100的同时，能够兼容其它插口的普通探头，发射和接收通道数量cn和每组探头阵元数sen需要满足如下关系:
[0033]mod (sen, cn) =0。在本例中即mod (128，64) =0。这样保证每个发射和接收通道的第一个通道CHl，都连接每组高压开关的编号为I的芯片，从而达到兼容普通探头的情况下，最优地利用高压开关资源目的。
[0034]在实施例中，由于排列相邻压电晶体组件之间的两个压电阵元，由于没有沟槽，形状上比其他阵元宽半个沟槽，造成压电晶体组件之间的相邻两个阵元的发射和接收超声波的特性不同。为了修正这一差异，在图4的波束合成的实施例中，波束合成单元增加可配置增益系数的处理环节264，用于补偿压电晶体组件之间相邻的两个压电阵元和其他压电阵元的接收回波信号幅值的差异。因为波束合成处理过程中，各个通道的信号需要加权求和，在本实施例中，在各个通道求和之前，特别增加了晶体组件之间相邻的压电阵元的增益补偿环节，由控制器250发出信号，判断当前通道是否需要进行增益补偿。
[0035]本专利已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本专利限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本专利并不局限于上述实施例，根据本专利的解释，还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本专利所要求保护的范围以内。本专利的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
【主权项】
1.一种超宽线阵探头与超声成像装置系统，其特征在于，所述系统包括: 超宽线阵探头，其包括透镜、匹配层、压电晶体、阻尼层、接线电路板、线缆、插头组成，其中压电晶体是由多块阵元数目相同的压电晶体组件按直线依次拼接而成，各块压电晶体组件通过接线电路板连接不同的线缆； 超声成像装置系统，其包括探头插座，高压开关、控制器、发射单元、模拟前端AFE、波束合成、信号处理、图像处理、DSC、显示单元组成；高压开关支持与探头连接的多个插座与发射和接收通道的实时切换，在支持超宽线阵探头的同时，也可以支持普通线阵探头。2.按照权利要求1所述的超宽线阵探头的压电晶体组件，其特征在于，两个压电晶体组件所含的阵元数目相同，压电晶体组件之间相邻的压电阵元的间距和每个组件内阵元间距相同，压电晶体组件之间相邻的两个压电阵元没有切割槽。3.按照权利要求1所述的超宽线阵探头的线缆，其特征在于，所述线缆使用多根，并且各根线缆使用规格相同。4.按照权利要求1所述的超宽线阵探头的插头，其特征在于，插头内含有区别探头和插头的电路或存储单元。5.按照权利要求1所述的超声成像装置系统的高压开关，其特征在于，与其他超声成像装置不同的是，超宽线阵探头工作时，与插座对应的各组高压开关均参与切换，并且每组高压开关切换通道数sen和发射和接收通道数量cn满足如下关系:mod(sen, cn) = 0。6.按照权利要求1所述的超声成像装置系统的波束合成单元，其特征在于，增加可配置增益系数，在控制器的控制下，用于补偿压电晶体组件之间相邻的两个压电阵元和其他压电阵元的接收回波信号幅度的差异。
【专利摘要】本发明公开了一种超宽线阵探头与超声成像装置。该超宽线阵探头与超声成像装置包含超宽线阵探头，以及与此相连的超声主机。超宽线阵探头具有超宽结构、超多阵元数的特点。超宽线阵探头的压电单元是由阵元数目相对较少的线阵压电组件拼接而成。各个线阵压电组件通过两根以上的线缆，连接超声成像装置的插座。超声成像装置的控制器通过控制高压开关、发射单元，波束合成单元、信号处理等模块，实现超宽线阵探头的成像功能。本发明还通过波束合成单元的特殊处理，减少了由于线阵压电单元拼接造成的图像缺陷。该成像装置主要应用于医疗诊断领域，特别是乳腺和四肢等部位的诊断。
【IPC分类】A61B8/00
【公开号】CN105249991
【申请号】CN201510641180
【发明人】王圣平, 叶迪
【申请人】北京汇影互联科技有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月8日