CN117426797B - 双频超声换能器及超声内镜探头 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种双频超声换能器及超声探头，所述双频超声换能器包括压电式超声换能器及光纤式超声换能器。其中，所述压电式超声换能器包括主体及设于主体的外侧周面的多个换能阵元，任意相邻的两个所述换能阵元之间设有切缝，多个所述换能阵元沿所述主体的周向依次排列，所述换能阵元用于接收基波。所述光纤式超声换能器与所述换能阵元间隔设置，所述光纤式超声换能器包括多个光纤管，多个所述光纤管沿所述主体的周向依次排列，所述光纤管用于接收谐波。

Description

双频超声换能器及超声内镜探头

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种双频超声换能器及超声内镜探头。

背景技术

其中，采用超声内镜探头可以清楚的对消化道粘膜各层次组织的病变例如肿瘤、囊肿等进行筛查，并且可以获得附近脏器如纵隔、胰腺、胆管及淋巴结等的断层扫描图像。传统的超声内镜探头一般包括：单阵元机械环扫探头、一维凸阵探头，一维环形探头，一维线阵探头等。其中，环形换能器多为单频换能器,发射和接收频率相同的回波信号，即为基波成像。其中，单频换能器的频率一般为低频，所形成的图像深度范围能够看清楚附近脏器，但是却不能足够清晰地分辨出胃肠道粘膜分层。实际上回波信号受到人体组织的非线性调制后容易产生基波的二次三次等高次谐波，利用人体回声的二次等以上高次谐波构成人体器官的图像，可提高粘膜分层图像的清晰度或分辨率。这种利用高次谐波成像的方法就叫做谐波成像，谐波成像可以进一步提高图像的清晰度。因此利用双频换能器可以实现基波成像和谐波成像，提升图像质量。目前仅有部分专利提出环形双频换能器的设计理念。

然而，传统的双频换能器均为两个压电式换能器紧密排列，互相之间均会产生回波串扰的技术问题，对电路设计要求高，且成像效果较差，仍有待进一步提升。

本申请的背景技术所公开的以上信息仅用于理解本申请构思的背景，并且可以包含不构成现有技术的信息。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种双频超声换能器及超声内镜探头。

一种双频超声换能器，其包括：

压电式超声换能器，包括主体及设于主体的外侧周面的多个换能阵元，多个所述换能阵元沿所述主体的周向依次排列，所述换能阵元用于接收基波；及

光纤式超声换能器，与所述换能阵元间隔设置，所述光纤式超声换能器包括多个光纤管，多个所述光纤管沿所述主体的周向依次排列，所述光纤管用于接收谐波。

在描述本申请的实施例所能实现的技术效果之前，需要先行说明的是，传统的双频换能器均为两个压电式换能器紧密排列，两个压电式换能器均会发射超声波，互相之间均会产生串扰，进而影响最终的成像质量。例如，专利《201610832293一种双频超声换能器及高次谐波的自发自收式测量方法》中将高频换能器嵌入到低频振远中间，此方案制作困难，且存在高频和低频互相干扰的问题；又如，专利《201510030966.4具有双频率的单、多阵元IVUS换能器及其成型方法》提出2个不同频率的压电陶瓷组成的高频换能器和低频换能器背靠背放置，多个高低频阵元组按照环形方式排列，形成双频率换能器。此方案中高频和低频换能器均向同一个方向发射超声波，会存在下层换能器阻抗失配的问题，也存在高频和低频互相干扰的问题；再如，专利《202010340441 .1双频超声换能器及超声探测设备》提出的环形双频换能器排列方式不仅几乎无法制作，而且即便能够制作出来其高频阵元和低频阵元交替式排列方式在同样外径的情况下，会使单个频率换能器阵元数量降低一半，并且高频阵元和低频阵元都是压电式超声换能器，依旧存在高频和低频互相干扰的问题。

面对上述此类问题，本申请上述双频超声换能器至少可以实现如下有益效果：压电式超声换能器作为低频单元（频率可以在4-15M的范围），自发自收低频段超声波，接收到的低频超声电信号通过线缆引入到超声主机设备，进行电信号的采集、放大、滤波处理，转换为图像。而光纤式超声换能器作为高频单元（频率可以在15-50M范围），可以接收人体组织返回超声信号中的高谐波或者谐波，并将光信号转变为电信号，然后再将电信号经过放大和滤波处理，转换为图像；与传统的各类双频换能器对比可知：

其一，正如上文所言，各种传统的双频超声换能器均为两个压电式换能器紧密排列，两个压电式换能器均会发射超声波，互相之间均会产生串扰，成像效果差，而本申请仅压电式超声换能器发射超声波，光纤式超声换能器仅接受超声波而不发射，且光纤式超声换能器是通过光纤传输光信息，然后在后端转换为电信号，因此不会受到外界电磁干扰。则可以避免传统的双频超声换能器中两个压电式换能器都发射超声波而互相之间会产生干扰或串扰的问题，进而提升成像质量；

其二，传统的双频换能器的基波成像和谐波成像无法并行，而本申请的压电式超声换能器和光纤式超声换能器可以同时工作，同时进行基波成像和谐波成像；

其三，传统的双频超声换能器由于存在串扰问题，对一些微小病变处的成像效果较差不够清晰则需要借助造影技术，需要额外使用造影剂等外物，操作麻烦且抬高了使用成本；而本申请的双频超声换能器由于不会产生串扰问题，成像更为清晰，可以直接清晰地观察到微小病变处，无需借助造影技术，相当于省去了造影剂等外物，操作简便的同时且降低了使用成本。

在其中一个实施例中，所述光纤管包括管体及与所述管体连接的光纤前端，全部所述光纤前端的端面均沿所述主体的径向朝外设置并用于接收谐波。双频超声换能器一般的工作环境是在体内，周遭被组织所包覆，故光纤管的光纤前端朝外才能更好地接收到各种信号。

在其中一个实施例中，全部所述光纤前端的端面均沿所述主体的周向等间距排列。这样的结构设置可以让多个光纤管的光纤前端进行360度的信号接收，且多个光纤管排列齐整，有利于提升最终的成像效果。

在其中一个实施例中，全部所述光纤管的管体沿所述主体的径向朝内收束。在体内为数不多的活动空间内，这样的结构设置可以让光纤管的管体更为集中，使整个双频超声换能器的体积更小，有利于降低双频超声换能器损害体内组织的风险，并提升双频超声换能器的操作流畅性与灵活性。

在其中一个实施例中，所述主体沿自身轴向具有相互远离的顶部与底部，全部所述光纤管的管体均沿所述主体的轴向穿设于所述主体且全部所述光纤前端均位于所述主体的顶部。

在其中一个实施例中，所述光纤式超声换能器还包括光电转换装置，所述光电转换装置与所述光纤管连接并用于将光信号转变为电信号。所述光电转换装置能够将光信号转变为电信号，而后电信号经过放大和滤波处理，转换为图像。

在其中一个实施例中，所述光纤式超声换能器为强度调制型光纤超声传感器、干涉型光纤超声传感器、光纤光栅超声传感器中的任一种。

在其中一个实施例中，所述光纤式超声换能器的数量与压电式超声换能器的数量相同或不同。例如，光纤式超声换能器的数量等于压电式超声换能器的数量；又如，光纤式超声换能器的数量大于压电式超声换能器的数量；又如，光纤式超声换能器的数量小于压电式超声换能器的数量。

在其中一个实施例中，所述换能阵元包括压电层与匹配层，所述匹配层与所述压电层层叠设置，且所述压电层位于所述主体与所述匹配层之间。压电层可以用于发射和接收声波，匹配层可以实现声阻抗的匹配和过渡，增大压电层与被测物体之间的透射率，提高声传播效率。

在其中一个实施例中，所述换能阵元还包括声透镜层，所述匹配层背向所述压电层的一面为平面，所述声透镜层覆盖于所述匹配层背向所述压电层的一面，所述声透镜层沿所述主体的径向向外凸起。所述声透镜层沿所述主体的径向向外凸起可以认为是所述声透镜层背向所述匹配层的一面具有较大的弧度并可呈中间高四周低的形状。所述声透镜层可以是硅胶材料，可用于聚焦声束。柔性硅胶材质具有良好的生物兼容性，其所制成的声透镜层的凸面整体光滑而没有尖锐的棱角，与人体接触时更加舒适，利于提升用户体验。

在其中一个实施例中，所述压电层的制材包括压电陶瓷、压电单晶、压电复合材料中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述匹配层背向所述压电层的一面为平面或凹面。例如，所述匹配层背向所述压电层的一面为凹面，凹面结构更有利于聚焦声束。

在其中一个实施例中，所述主体包括背衬与柔性电路板，所述柔性电路板包裹于所述背衬的外侧周面，多个所述换能阵元均设于所述柔性电路板背向所述背衬的一侧。

在其中一个实施例中，任意相邻的两个所述换能阵元之间设有切缝。

本申请还提供一种超声内镜探头，其包括如上述任一实施例所述的双频超声换能器。

本申请还提供一种超声内镜系统，其包括如上述任一实施例所述的双频超声换能器。

上述超声内镜探头及超声内镜系统因包括上述任一实施例所述的双频超声换能器，故所述超声内镜探头及超声内镜系统亦至少包括如下有益效果：压电式超声换能器作为低频单元（频率可以在4-15M的范围），自发自收低频段超声波，接收到的低频超声电信号通过线缆引入到超声主机设备，进行电信号的采集、放大、滤波处理，转换为图像。而光纤式超声换能器作为高频单元（频率可以在15-50M范围），可以接收人体组织返回超声信号中的高谐波或者谐波，并将光信号转变为电信号，然后再将电信号经过放大和滤波处理，转换为图像。正如本申请的背景技术所言，各种传统的双频超声换能器均为两个压电式换能器紧密排列，互相之间均会产生干扰或串扰的问题，成像效果较差，而不同于传统方案，本申请除了采用压电式超声换能器，还结合了光纤式超声换能器来，可以避免传统的双频超声换能器中两个压电式换能器互相之间会产生干扰或串扰的问题，进而提升成像质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明第一实施例提供的双频超声换能器的结构示意图。

图2a为本发明第一实施例提供的双频超声换能器的一局部放大剖视图。

图2b为本发明第一实施例提供的双频超声换能器的另一局部放大剖视图。

图3为本发明第二实施例提供的双频超声换能器的结构示意图。

图4a为本发明第二实施例提供的双频超声换能器的一局部放大剖视图。

图4b为本发明第二实施例提供的双频超声换能器的另一局部放大剖视图。

图5为本发明一个实施例提供的超声探头的一结构示意图。

附图标记：

1、超声内镜探头；10、双频超声换能器；20、外鞘管；30、光缆；40、转接电路板；50、插头；100、压电式超声换能器；110、主体；111、背衬；112、柔性电路板；120、换能阵元；121、压电层；122、匹配层；123、声透镜层；124、切缝；200、光纤式超声换能器；210、光纤管；211、管体；212、光纤前端。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1和图3，在一些实施方式中，本申请提供一种双频超声换能器10，其包括压电式超声换能器100及光纤式超声换能器200。其中，所述主体110为圆柱体，所述压电式超声换能器100包括主体110及设于主体110的外侧周面的多个换能阵元120，任意相邻的两个所述换能阵元120之间设有切缝124，多个所述换能阵元120沿所述主体110的周向依次排列，所述换能阵元120用于接收基波。所述光纤式超声换能器200在所述主体110的轴向上与所述换能阵元120间隔设置，所述光纤式超声换能器200包括多个光纤管210，多个所述光纤管210沿所述主体110的周向依次排列，所述光纤管210用于接收谐波。多个所述换能阵元120呈环形设置在所述主体110的外侧周面，多个所述光纤管210亦呈环形设置在所述主体110的外侧周面。

本申请上述双频超声换能器10至少可以实现如下有益效果：压电式超声换能器100作为低频单元（频率可以在4-15M的范围），自发自收低频段超声波，接收到的低频超声电信号通过线缆引入到超声主机设备，进行电信号的采集、放大、滤波处理，转换为图像。而光纤式超声换能器作为高频单元（频率可以在15-50M范围），可以接收人体组织返回超声信号中的高谐波或者谐波，并将光信号转变为电信号，然后再将电信号经过放大和滤波处理，转换为图像。与传统的各类双频换能器对比可知：

其一，正如上文所言，各种传统的双频超声换能器10均为两个压电式换能器紧密排列，两个压电式换能器均会发射超声波，互相之间均会产生串扰，成像效果差，而本申请仅压电式超声换能器100发射超声波，光纤式超声换能器仅接受超声波而不发射，且光纤式超声换能器200是通过光纤传输光信息，然后在后端转换为电信号。因此不会受到外界电磁干扰，则可以避免传统的双频超声换能器10中两个压电式换能器都发射超声波而互相之间会产生干扰或串扰的问题，进而提升成像质量。

其二，传统的双频换能器的基波成像和谐波成像无法并行，而本申请的压电式超声换能器100和光纤式超声换能器可以同时工作，同时进行基波成像和谐波成像。

其三，传统的双频超声换能器10由于存在串扰问题，对一些微小病变处的成像效果较差不够清晰则需要借助造影技术，需要额外使用造影剂等外物，操作麻烦且抬高了使用成本；而本申请的双频超声换能器10由于不会产生串扰问题，成像更为清晰，可以直接清晰地观察到微小病变处，无需借助造影技术，相当于省去了造影剂等外物，操作简便的同时且降低了使用成本。

具体地，如图1和图3所示，在其中一些实施方式中，所述光纤管210包括管体211及与所述管体211连接的光纤前端212，全部所述光纤前端212的端面均沿所述主体110的径向朝外设置并用于接收谐波。双频超声换能器10一般的工作环境是在体内，周遭被组织所包覆，故光纤管210的光纤前端212朝外才能更好地接收到各种信号。

具体地，如图1和图3所示，在其中一些实施方式中，全部所述光纤前端212的端面均沿所述主体110的周向等间距排列。这样的结构设置可以让多个光纤管210的光纤前端212进行360度的信号接收，且多个光纤管210排列齐整，有利于提升最终的成像效果。

具体地，如图1和图3所示，在其中一些实施方式中，全部所述光纤管210的管体211沿所述主体110的径向朝内收束。在体内为数不多的活动空间内，这样的结构设置可以让光纤管210的管体211更为集中，使整个双频超声换能器10的体积更小，有利于降低双频超声换能器10损害体内组织的风险，并提升双频超声换能器10的操作流畅性与灵活性。

在其中一些实施方式中，所述光纤式超声换能器200还包括光电转换装置（未示出），所述光电转换装置与所述光纤管210连接并用于将光信号转变为电信号。所述光电转换装置能够将光信号转变为电信号，而后电信号经过放大和滤波处理，转换为图像。

图1和图3分别提供了两种实施方式，两种实施方式所示出的压电式超声换能器100与光纤式超声换能器200的位置关系略有不同。在如图3所示的实施方式中，所述主体110沿自身轴向具有相互远离的顶部与底部，全部所述光纤管210的管体211均沿所述主体110的轴向穿设于所述主体110，且光纤管210的光纤前端212均伸出至主体110的顶部；而在如图1所示的实施方式中，全部所述光纤管210的管体211均位于所述主体110的底部且并未穿设于所述主体110。在其他实施例中，全部所述光纤管210的管体211还包括位于所述主体110的顶部和位于所述主体110的底部的分布情况，使得光纤管210可以同时接收谐波和/或高谐波等，从而可以同时进行谐波成像和/或高谐波成像，使得成像模式有更多种选择。

请参阅图2a和图4a，在其中一些实施方式中，所述换能阵元120包括压电层121与匹配层122，所述匹配层122与所述压电层121层叠设置，且所述压电层121位于所述主体110与所述匹配层122之间。压电层121可以用于发射和接收声波，匹配层122可以实现声阻抗的匹配和过渡，增大压电层121与被测物体之间的透射率，提高声传播效率。

具体地，如图2b和图4b所示，在其中一些实施方式中，所述换能阵元120还包括声透镜层123，所述匹配层122背向所述压电层121的一面为平面，所述声透镜层123覆盖于所述匹配层122背向所述压电层121的一面，所述声透镜层123沿所述主体110的径向向外凸起。所述声透镜层123沿所述主体110的径向向外凸起可以认为是所述声透镜层123背向所述匹配层122的一面具有较大的弧度并可呈中间高四周低的形状。所述声透镜层123可以是硅胶材料，可用于聚焦声束。柔性硅胶材质具有良好的生物兼容性，其所制成的声透镜层123的凸面整体光滑而没有尖锐的棱角，与人体接触时更加舒适，利于提升用户体验。

具体地，在其中一些实施方式中，所述压电层121的制材包括压电陶瓷、压电单晶、压电复合材料中的至少一种。

具体地，在其中一些实施方式中，所述匹配层122背向所述压电层121的一面为平面或凹面。例如，所述匹配层122背向所述压电层121的一面为凹面，凹面结构更有利于聚焦声束。在其中一个实施例中，若所述匹配层122为平面时，匹配层122外层还覆盖声透镜层，透镜为凸面的硅胶材料，用来聚焦声束。柔性硅胶材质具有良好的生物兼容性，且与人体接触更加具有舒适。

请参阅图2a和图4a，在其中一些实施方式中，所述主体110包括背衬111与柔性电路板112，所述柔性电路板112包裹于所述背衬111的外侧周面，多个所述换能阵元120均设于所述柔性电路板112背向所述背衬的一侧。

此外，如图5所示，本申请还提供一种超声内镜探头1，整个超声内镜探头1的直径尺寸约为为1-4mm，更进一步的，整个超声内镜探头1的直径尺寸约为为1.2-3mm；本申请超声内镜探头1包括外鞘管20、电缆及光缆30、转接电路板40、插头50及如上述任一实施例所述的双频超声换能器10，所述双频超声换能器10设于所述外鞘管20外且位于所述外鞘管20的一端，所述外鞘管20的另一端与所述插头50固定，所述转接电路板40设于所述插头50外壳内，所述电缆及光缆30设于所述外鞘管20内且所述电缆的两端分别连接于所述转接电路板40与所述双频超声换能器10。

进一步的，转接电路板40包括电转接电路板和光转接电路板（即光电转换装置）。其中，所述电缆的两端分别连接于所述电转接电路板与所述双频超声换能器10的压电式超声换能器100。所述光缆的两端分别连接于所述光转接电路板与所述双频超声换能器10的光纤式超声换能器200。

其中，所述电缆包括柔性电路板（未示出）和同轴电缆（未示出），其中，所述压电式超声换能器、所述柔性电路板、所述同轴电缆及所述转接电路板依次电性连接。具体的，柔性电路板上设有第一电连接部，第一电连接部上焊接所述双频超声换能器10，柔性电路板上设有阶梯式的第二电连接部，第二电连接部与第一电连接部的线路一一对应，第二电连接部焊接所述同轴电缆，所述转接电路板上设有第三电连接部，所述同轴电缆焊接所述第三电连接部，从来使得所述超声换能器、所述柔性电路板、所述同轴电缆及所述转接电路板依次电性连接。其中，所述同轴电缆为多芯同轴线缆，多芯同轴线缆包覆多根芯线。多芯同轴线缆采用极细的加工工艺和独特的编制技术，能够为芯线提供保护，防止芯线受到外界环境的干扰，提供更好的电磁屏蔽效果，减少外界干扰对信号的影响。提高超声内镜探头的可靠性，提升图像质量。本实施了中，所述多芯同轴线缆的径向横截面的外径小于2毫米。

具体的，所述是光缆为单模光缆。光纤管210的光纤前端212进行了镀膜处理，形成镀膜层，以增强光反射的效果。其中，入射光在光纤前端212腔体内的镀膜层产生反射，反射光通过光纤前端212、光纤管体耦合到光转接电路板，并转换成电信号。在光纤式超声换能器200中，压电式超声换能器100发射的超声波反射时会导致光纤前端212的腔体产生形变，进而使反射光产生相位变化，通过光转接电路板对从光纤前端212回来的反射光进行解调，形成谐波信号。

本申请还提供一种超声内镜系统，其包括如上述任一实施例所述的双频超声换能器10。

上述超声内镜探头及超声内镜系统因包括上述任一实施例所述的双频超声换能器10，故所述超声内镜探头及超声内镜系统亦至少包括如下有益效果：压电式超声换能器100作为低频单元（频率可以在4-15M的范围），自发自收低频段超声波，接收到的低频超声电信号通过线缆引入到超声主机设备，进行电信号的采集、放大、滤波处理，转换为图像。而光纤式超声换能器作为高频单元（频率可以在15-50M范围），可以接收人体组织返回超声信号中的高谐波或者谐波，并将光信号转变为电信号，然后再将电信号经过放大和滤波处理，转换为图像。简而言之，利用双频换能器可以实现基波成像和谐波成像，提升成像质量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“其他的实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

Claims (10)

1.一种双频超声换能器，其特征在于，包括：

压电式超声换能器，包括主体及设于主体的外侧周面的多个换能阵元，多个所述换能阵元沿所述主体的周向依次排列，所述换能阵元用于接收基波；及

光纤式超声换能器，与所述换能阵元间隔设置，所述光纤式超声换能器包括多个光纤管，多个所述光纤管沿所述主体的周向依次排列，所述光纤管包括管体及与所述管体连接的光纤前端，全部所述光纤前端的端面均沿所述主体的径向朝外设置并用于接收谐波。

2.根据权利要求1所述的双频超声换能器，其特征在于，全部所述光纤前端的端面均沿所述主体的周向等间距排列。

3.根据权利要求1所述的双频超声换能器，其特征在于，全部所述光纤管的管体沿所述主体的径向朝内收束。

4.根据权利要求1所述的双频超声换能器，其特征在于，所述主体沿自身轴向具有相互远离的顶部与底部，全部所述光纤管的管体均沿所述主体的轴向穿设于所述主体且全部所述光纤前端均位于所述主体的顶部。

5.根据权利要求1所述的双频超声换能器，其特征在于，全部所述光纤管的管体未穿设于所述主体且全部所述光纤前端均位于所述主体的底部。

6.根据权利要求1所述的双频超声换能器，其特征在于，

所述光纤式超声换能器还包括光电转换装置，所述光电转换装置与所述光纤管连接并用于将光信号转变为电信号；

和/或，所述光纤式超声换能器为强度调制型光纤超声传感器、干涉型光纤超声传感器、光纤光栅超声传感器中的任一种；

和/或，所述光纤式超声换能器的数量与压电式超声换能器的数量相同或不同。

7.根据权利要求1所述的双频超声换能器，其特征在于，所述换能阵元包括压电层与匹配层，所述匹配层与所述压电层层叠设置，且所述压电层位于所述主体与所述匹配层之间。

8.根据权利要求7所述的双频超声换能器，其特征在于，

所述压电层的制材包括压电陶瓷、压电单晶、压电复合材料中的至少一种；

和/或，所述匹配层背向所述压电层的一面为平面或凹面。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的双频超声换能器，其特征在于，

所述主体包括背衬与柔性电路板，所述柔性电路板包裹于所述背衬的外侧周面，多个所述换能阵元均设于所述柔性电路板背向所述背衬的一侧；

和/或，任意相邻的两个所述换能阵元之间设有切缝。

10.一种超声内镜探头，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的双频超声换能器。