CN212755706U - 具有多行阵列声栈的超声换能器探头及其超声成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于超声成像技术领域，涉及一种具有多行阵列声栈的超声换能器探头及其超声成像系统。本实用新型的超声换能器探头包括中心声栈和两个侧边声栈，该中心声栈具有倒梯形形状的背衬，并且两个侧边声栈分别安装在中心声栈纵向方向的两侧，两侧边声栈相对于中心声栈具有向外倾斜的角度α，该角度α介于0到30度之间。通过该结构设置，当所有的声栈同时工作时，将创建一个具有扩大的横向宽度的声场，以利于针体的成像。基于该探头，本实用新型的超声成像系统能够更好的辅助医学手术中针体成像。

Description

具有多行阵列声栈的超声换能器探头及其超声成像系统

技术领域

本实用新型涉及一种实时超声成像系统，尤其涉及一种具有多行阵列声栈的超声换能器探头及其超声成像系统。

背景技术

在组织活检和介入手术中，高频线阵探头或凸阵低频探头通常用于活检针和介入式针/线血管及组织插入的超声引导。在中国和美国，许多临床医生不再使用探头上安装的活检引导器来指导穿刺，而是取决于他们的经验-当针尖在组织内部移动时，手指对从针尖传递的力的微妙感觉，并在屏幕上显示实时图像。他们通常用一只手将换能器固定在活检或介入手术组织上方的皮肤表面顶部，用另一只手在实时超声监测下握住并操纵针头。该操作是如此困难，以至于通常只有最有经验的超声医生才能做到。该过程所遇到的主要困难是，通常，医生在手术过程中不容易找到针体或针尖。这是因为用于介入穿刺监控导引的最新超声换能器是工作在中心频率较高(例如6-12Mhz)的高频线阵换能器，或者工作在2-5MHz附近的低频曲线线性换能器，这些都具有较薄的超声声波有效声场，对于针头捕获不是那么友好。

有效声场，定义为在薄壁3D场中，强度比最大值低20dB的声场，纵向方向作为较薄的方向。横向方向沿着声束移动的阵列的阵元排列方向，并且纵向方向垂直于横向方向。如在活检或介入外科手术过程中，针通常平行于薄壁形状的超声波束或在有效声场外面，因此，难以被声学区域捕获，在形成的超声图像中不可见。这就对手术医生提出了很高的技能要求。对于没有经验的医生，这可能是一个大麻烦，特别是因为活检/介入手术过程本身非常严肃，并且容易让人感到紧张。

在WO 2018/054969专利中给出了该技术的示例，其公开了一种超声成像系统，并且包括超声换能器阵列，该超声换能器阵列包括多个超声换能器瓦片，每个所述瓦片具有独立可调的取向，以顺应将超声发射传递到包括异物(例如起搏器，支架或介入工具)在内的身体区域。使用异物的多个特征的已知空间布置，配准由超声换能器模块生成的各个超声图像，以便生成合成图像，其中异物在各个图像中的位置和方向是叠加。可以使用对象识别算法或使用由以介入工具在已知空间布置中布置的至少三个超声传感器提供的声学反馈信息来为每个图像确定介入工具的位置和取向。但是，这样的超声成像系统依赖于其独立的可调节方向的换能器片，这与固定安装阵列的换能器是不同的解决方案。另外，它需要超声成像系统与安装有活检针的超声传感器配合才能有效地工作。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中难以有效捕获针体的不足，提供了一种具有多行阵列声栈的超声换能器探头及相应超声成像系统。本实用新型通过对多行声栈的倾斜设置，使其倾斜角度被控制在30度以内，使探头能够获得较大的有效声场，易于手术中捕获针体。

进一步的目的，在于解决探头的内部结构排布问题，使其能够实施。本实用新型通过角度以及空间结构的合理设置，使3个声栈能够以紧凑的体积被容置在探头内，提高了其实施的可能性。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种具有多行阵列声栈的超声换能器探头，包括：

中心声栈，其用于中心阵元阵列，固定在支撑结构上；

侧边声栈，其用于侧边阵元阵列，以向外倾斜的角度α安装在中心声栈的纵向方向的两侧部，其中角度α的范围为0至30度；中心声栈和侧边声栈用于发送和接收超声信号；

外壳，用于容纳所有的声栈和支撑结构。

进一步地，所述中心声栈具有倒梯形背衬，所述背衬的侧边有倾斜角度β，所述角度β与角度α相配。

进一步地，所述的各声栈相连接并在相互之间留有间隙，用于使声栈的柔性电路板穿过。

进一步地，所述支撑结构包括支撑架和框架，所述框架设置在三个声栈的两端并固定在支撑架的顶部，所述的三个声栈通过所述框架固定在一起。

进一步地，所述支撑架和声栈之间设置有间隙，以使所述柔性电路板穿过。

进一步地，所述壳体包括主体壳体和头部壳体，所述支撑架安装在主体壳体上，并且所述头部壳体用于覆盖所有声栈。

进一步地，还包括透镜，该透镜至少被配置在所述中心声栈的顶部上。

进一步地，所述透镜固定在所述头部壳体上，并被配置在所有声栈的顶部。

进一步地，所述中心声栈包括依次设置的第一匹配层、第二匹配层和压电层，压电层的底面被敷以金属以形成连接柔性电路板的接地电极和信号电极。

进一步地，在所述压电层和柔性电路板的下方设置有声背衬层，并且所述柔性电路板沿着所述声背衬层的两侧向下延伸。

进一步地，每个所述侧边声栈包括依次设置的第一匹配层，第二匹配层和压电层，压电层的底面被敷以金属以形成连接柔性电路板的接地电极和信号电极。

进一步地，在所述压电层和柔性电路板的下方放置有声背衬层，并且所述柔性电路板沿着所述声背衬层的两侧向下延伸。

进一步地，所述中心声栈的声背衬层的下端形成倒梯形形状，所述侧边声栈的声背衬层被布置成与中心声栈的声背衬层相匹配。

进一步地，每个侧边声栈具有与中心声栈相同数量的阵列阵元；

或：

每个侧边声栈具有与中心声栈相同的阵列阵元高度；

或：

每个侧边声栈设置有独立的控制电路，所述主体外壳上设有用于所述控制电路的一至两个控制按钮。

进一步地，两个或多个侧边声栈安装在所述中心声栈的纵向方向的侧部。

本实用新型的一种超声成像系统，包括：

用户界面，用于与超声成像系统的处理系统进行信息交互；

超声换能器探头，用于电连接到处理系统，该超声换能器探头包括：

中心声栈，其用于中心阵元阵列，固定在支撑结构上；

侧边声栈，其用于侧边阵元阵列，以向外倾斜的角度α安装在中心声栈的纵向方向的两侧部，其中角度α的范围为0至30度；中心声栈和侧边声栈用于发送和接收超声信号；

外壳，用于容纳所有的声栈和支撑结构。

本实用新型介绍了一种特殊的超声换能器结构设计，其中在常规的换能器的一个中心声栈的侧面增加了两排的超声换能器元件，即侧边声栈。这些增加的侧边阵列阵元稍微向外倾斜以便形成扩大的区域，从而形成扩大的有效超声场。中心声栈和侧边声栈之间存在间隙，以允许柔性电路板穿过。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的超声换能器探头，在中心声栈侧部设置有侧边声栈，并且是侧边声栈相对于中心声栈在30°范围内倾斜设置，能够增加纵向方向上的声场宽度，使针体易于捕获。

(2)本实用新型的中心声栈的背衬设置为倒梯形结构，背衬的侧边有倾斜角度β，角度β与角度α相配，并且在相邻的两个声栈之间留有间隙，用于穿过柔性电路板，该结构设置综合考虑了声栈的声场效果、空间排布、电路布局等因素，在能够实现较好的检测效果的同时，探头内的整体空间布局更为合理，缩小了体积，方便医生操作使用。

附图说明

图1是具有多行阵列声栈的探头的示意图。

图2显示了超声换能器探头的截面示意图。

图3示出了多行声栈的三维结构示意图。

图4示出了中心声栈横向截面的连接结构和位置示意图。

图5示出了中心声栈的组成结构示意图。

图6示出了侧边声栈的组成结构示意图。

图7示出了换能器内部结构的爆炸装配示意图。

图8a示出了由两个分开的支撑脚形成的支撑架的示意图。

图8b示出了支撑脚通过靠下的横杆连接的支撑架示意图。

图9示出了用于中心声栈的透镜布置示意图。

图10示出了具有按钮的超声换能器壳体的外观示意图。

图11示出了三行阵列声栈的控制电路示意图。

图12示出了常规线性阵列换能器产生的有效声场及活检针捕获的示意图。

图13显示了多行阵列换能器产生的有效声场中活检针捕获的示意图。

图14示出了传统的线性阵列换能器和多行阵列换能器的模拟声场轮廓示意图。

示意图中的标号说明：

11、主体壳体；12、头部壳体；13、控制按钮；131/132、开关控件；133、T/R开关；20、支撑架；201、支撑脚；202、横杆；21、螺栓；22、螺母；30、框架；31、螺栓；41、中心声栈；411、第一匹配层；412、第二匹配层；413、压电层；414、声背衬层；42/43、侧边声栈；430、声背衬层；44/45/46、柔性电路板；50、透镜；60、探针；701/702/703、声场；704、声场。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

图1示出了增强穿刺针的可视化的多行线性阵列声栈的示例。该探针包括：用于中心行阵元阵列的中央声栈41；在中心声栈41的左侧安装有用于侧排元件阵列的侧边声栈42，在中心声栈41的右侧安装有侧边声栈43。所有的声栈用于发送和接收超声信号。

在图1的坐标系中，横向方向是阵列中的阵元布置方向，而纵向方向垂直于元件布置方向，即垂直于探头的侧壁。多行阵元阵列沿纵向方向分布。本实施例的超声换能器是作为高频线性超声换能器，其中，除了如常规超声换能器中的中心行阵元阵列之外，在超声换能器中还增加了沿纵向方向的两排额外的阵元阵列，即在纵向方向位于中心阵元阵列的两侧。

借助于图2更详细地描述了这种超声换能器探头的示例实施例，图2示意性地示出了本实施方式中超声换能器探头结构的截面示意图。通过新的换能器结构设计，实现了在一个超声探头内增加超声成像场的厚度，从而实现了更好的针头可视化。

如图2所示，其中，两个侧边声栈42、43安装在中心声栈41的两个纵向方向侧部，并具有向外倾斜角度α，该角度α的范围为0至30度。优选的范围是5-25°，例如10°、15°、 18°、22°等。该范围内，能够更好的配合倒梯形背衬结构，利用倾斜角设置两个侧边声栈，在整体结构造型以及三个声栈的配合，达到较好的实用效果，方便医生使用。

如图2所示，中心声栈41具有倾斜角度为β的倒梯形形状，角度β与角度α相配，这使得用于两个侧边阵元阵列的侧边声栈42、43以向外的倾斜角α安装在中心声栈41的侧面上。将三个声栈固定在支撑结构上，该支撑结构包括支撑架20和框架30，框架30通过固定在支撑架20的顶部，例如通过螺钉固定，并且是位于支撑架20的两端，进而可通过框架30将三个声栈从两端固定，使三个声栈保持在一起。该探头还包括外壳，用于覆盖、容纳所有声栈和支撑结构。具体地，该外壳包括主体壳体11和头部壳体12，将支撑架20安装在主体壳11 上，头部壳体12用于容纳所有声栈。

在实施时，为了较好的匹配，角度β最好是与角度α相等。作为其他的匹配方式，角度β也可以是大于角度α，或者是略小于角度α。

此外，一些透镜材料被填充在三个声栈的顶部上以形成透镜50，并且该透镜被安装在头部壳体12上。

在另一个实施例中，所有声栈集中固定在框架上，且相互之间预留有间隙，使得侧边声栈42、43的柔性电路板45、46以及中心声栈41的柔性电路板44可以穿过。柔性电路板44、 45和46用于为声栈中的某些组件发送或接收信号或发送电力。

图3进一步给出了超声换能器探头的3D视图，以说明支撑结构。在图3中，中心声栈41和两个侧边声栈42、43由框架30保持在一起。支撑架20和框架30可以由金属材料制成，并且支撑架20通过螺栓21固定到主体壳体11，并通过螺栓21将两个框架30固定在支撑架 20的顶部上。

在一个优选实施例中，通过螺栓31将各声栈固定在两个框架30之间，该螺栓31沿横向方向拧入声栈中，从而使声栈不会摇动，并且易于拆卸和安装。

图4进一步给出了垂直于横向方向并穿过中心声栈41的中心的截面，以更好地示出支撑结构。在图中可以看到，中心声栈41由金属框架30从两侧通过紧固螺栓31紧固。

图5示出了中心声栈41的细节。该中心声栈41具有第一匹配层411，第二匹配层412，然后在第二匹配层412下方是压电层413。通常制作第一和第二匹配层可以用环氧树脂，用于增大从压电层到人体组织的声波信号强度。压电层413具有比人体组织大的声阻抗，由于存在大量反射，因此直接将能量传递到组织中是存在较大的问题。为了避免这种低效率，第一匹配层411和第二匹配层412具有人体组织和压电层之间的声阻抗值，例如，第二匹配层 412可以具有7MRayls的声阻抗，第一匹配层411可以具有3MRayls的声阻抗。这两个匹配层逐渐降低了压电层与人体组织之间的声阻抗差，从而减少了不同层表面的反射能量，从而实现了很高的能量传输效率。

在优选实施例中，第一匹配层和第二匹配层均具有探针中心频率的1/4波长的厚度。压电层的厚度为中心频率的1/2波长，并且可以由压电陶瓷、压电单晶、压电复合材料制成。压电层413的下面被敷以金属材料层以形成接地电极和信号电极，使得接合在压电层413下方的柔性电路板44可以与每个声学阵元的接地电极和信号电极连接。在压电层413和柔性电路板44下方是声背衬层414。声背衬层414具有倒梯形形状，其上端的大端与压电层413粘结在一起。声背衬层414可以由环氧树脂和氧化铝粉末，或者由环氧树脂和钨粉末，或者由环氧树脂，氧化铝和钨粉末以及一些其他材料构成。声背衬层414用于对声压电层413和其他层体提供机械支撑，并起到衰减压电层后向发射声波的强度的作用，以在电声转换中提供较大效率，并防止混响。通常，声背衬层414可以具有从5MRayls到20MRalys或更高的声阻抗范围。

柔性电路板44的信号线和接地线分为两组，通常为偶数组和奇数组。当柔性电路板44 沿着声背衬层414的两侧向下延伸时，两组信号线和接地线向下延伸。侧边声栈42、43具有与中心声栈41相似的声学结构，均包括第一匹配层、第二匹配层、压电层和声背衬层430，但是侧边声栈42、43中的声背衬层430具有如图6所示的不同形状，其下端的两侧平行，或靠近中心声栈的一侧倾斜设置，用于配合中心声栈的声背衬层414结构，从而能够在结构上实现相互配合，缩小整体的占用空间。

侧边声栈42/43中的声学元件可以由与中心声栈41中的元件相同的材料制成，例如，由压电陶瓷或压电单晶(PMN-PT，PIN-PT)材料制成、压电陶瓷或压电单晶(PMN-PT，PIN-PT) 材料的厚膜，或者它们可以由压电陶瓷或压电单晶(PMN-PT，PIN-PT)的复合材料制成，复合材料可以包括规则的柱结构，例如正方形柱，三角形柱或无规结构。此外，整体上多行阵列超声换能器可以使用基本上是硅芯片的cMUT超声传感技术制成。

图7给出了换能器声栈结构的爆炸装配图。可以看出，声栈41、42和43通过螺栓31固定在两个框架30之间，而框架30通过螺栓21和螺母22固定到支撑架20。用于为中心声栈41接收和接收信号的柔性电路板44，用于为侧边声栈42发送和接收信号的柔性电路板45以及用于为侧边声栈43发送和接收信号的柔性电路板46都穿过支撑架与声栈之间的间隙，并到达底部的电控板。将透镜50胶合到声栈41、42和43的表面上，然后将头部壳体12放在透镜50的顶部上，以容纳整个声栈头部结构。

图8a示出了一个示例，其中支撑架20由固定在主体壳体11上的两个分离的支撑脚201 形成。图8b给出了另一个示例，其中两个支撑脚201通过横杆202连接，横杆202连接在支撑脚201中段的位置。与图8a和8b中的两个示例相反，图4显示的实施方式将横杆设置在支撑脚的顶部，以获得更坚固的结构。

图9示出了其中透镜仅布置在中心声栈上的示例。该示例作为进一步的细节改进，可以包括一个特殊的透镜，该透镜仅覆盖中心声栈的主行元件，而两个侧边阵元阵列中的元件未被覆盖，因此它们产生的效果声场变化更大，并导致纵向方向上的厚度更大。在该示例中，透镜可以仅仅覆盖住中心声栈，也可以是同时覆盖住侧边声栈，而仅仅在中心声栈上形成凸起，以增强其效果。

图10给出了探头主体的外观，其中示出了控制按钮13。

由于基本原理是一定深度和横向位置上的图像像素是由以该空间位置为中心的分辨率单元容腔的组织信号的总和形成的，因此纵向较厚的声腔通常会导致较低的图像空间分辨率和更大的图像噪声，因此会降低对比度分辨率，因为更多组织被整合到该体积内，并最终反射信号。

为了避免图像分辨率(通常是对比度分辨率)下降，在使用此特殊设计的超声换能器进行常规成像时，添加了单独的控件，以便仅在需要时才打开两侧排中的阵列以在纵向方向形成较厚的声场。这三个声栈中的阵元阵列中的每一个都可以分别供电，并通过电控或手动控制其开启和关闭。

图11示出了三行阵元阵列的控制线路示意图。在该图中，从系统发送的波形通过T/R开关133将直接传递到中心阵元阵列。同时，开关控件131、132用于控制波形传输到侧边阵元阵列以及从侧边阵元阵列接收回波。开关控件131、132可以是由系统控制的电子开关，或者可以是操作员可以按下以打开或关闭的按钮。当两个开关控件都打开时，侧边声栈42、43将连接到T/R开关133，因此，设置的信号路径与中心声栈41的信号路径相同。发送信号将从T/R开关133同时发送至声栈41、42、43。由声栈41、42、43从组织接收的回声将在T/R开关133处自然地合并，然后发送到处理系统。在操作过程中，临床医生可以打开两侧的侧边声栈42、43，以在纵向方向上形成较厚的声场，以实现更好的针头可视化，并在发现针头时将其关闭，并希望获得更清晰的图像。

图12和13展示了这种新型超声换能器探头结构的有益效果。在图12中，使用常规的高频线阵探头来监视活检针60，但是难以捕获该针。在这种情况下，该换能器从左到右以高中心频率(例如10-12MHz)发射多幅超声波束，形成弯曲壁形状有效声场，类似于有效声场 704，在垂直于横向方向的平面中具有双曲面截面。该声场被标识为该探头的有效声场，是由低于最大声强-30dB的信号强度定义的，是实时扫描过程中所成像束的结果。

可以在超声图像中清楚地定义声场704中的对象，例如组织，骨骼，针，线等。声场704 在仰角方向上具有非常薄的切片厚度。如果全部或部分针头60落入该声场704中，则它将在实时图像中显示。如在活检或介入外科手术过程中，在像声场704一样的声场中，虽然落在成像平面上，但是针体通常平行于该薄壁声场或者落在该薄壁声场的外部，结果不能被声场 704所产生的有效声场捕获，因此在所形成的超声图像中不可见。对于没有经验的临床医生来说，这可能是一个严重的问题。

作为对比，在图13中，三个阵元阵列组合在一起时，与仅有中心阵元阵列相比，可以形成具有更大纵向宽度的声场。这种加宽的声场在打开时会在阵元阵列的两个额外行中产生额外的声场702、703，如图12中的阴影区域所示，超出了元素阵列中央行生成的声场704(对应图13中的声场701)。当与声场701组合时，这些额外的声场702、703将在纵向方向上形成比单独的声场701更厚的声场。形成的较厚声场具有较大的双曲面截面。

图14a仅示出了中央行元件阵列的模拟声场，图14b示出了当所有三行阵元阵列都打开并形成声波合并在一起的组合场时的模拟声场。与图14a中的-60dB轮廓相比，图14b中的 -60dB轮廓在每个深度处的宽度都大得多。

在一个实施例中，侧边阵元阵列和中心阵元阵列可以具有相同数量的阵列元件，并且可以具有相同元件间距。为了进一步改善超声探针在穿刺和介入手术针上的视觉效果，在另一个实施例中，侧排元件阵列可以具有不同的元件间距甚至不同数量的元件。因此，由探针产生的声场的有效厚度尽可能地增加，以使声场更容易捕获平行于声场主方向的穿刺针体。

作为超声成像系统的示例，它包括上述超声换能器探头和用于与处理系统进行信息交互的用户界面。在该系统中，用户通过用户界面操纵处理系统，从而使系统进入用于组织活检或介入手术的针头引导的工作模式。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (16)

1.一种具有多行阵列声栈的超声换能器探头，其特征在于：包括：

中心声栈(41)，其用于中心阵元阵列，固定在支撑结构上；

侧边声栈(42/43)，其用于侧边阵元阵列，以向外倾斜的角度α安装在中心声栈(41)的纵向方向的两侧部，其中角度α的范围为0至30度；中心声栈(41)和侧边声栈(42/43)用于发送和接收超声信号；

外壳，用于容纳所有的声栈和支撑结构。

2.根据权利要求1所述的超声换能器探头，其特征在于：所述中心声栈(41)具有倒梯形背衬，所述背衬的侧边有倾斜角度β，所述角度β与角度α相配。

3.根据权利要求1所述的超声换能器探头，其特征在于：所述的中心声栈(41)与侧边声栈(42/43)相连接并在相互之间留有间隙，用于使中心声栈(41)与侧边声栈(42/43)上的柔性电路板穿过。

4.根据权利要求3所述的超声换能器探头，其特征在于：所述支撑结构包括支撑架(20)和框架(30)，所述框架(30)设置在三个声栈的两端并固定在支撑架(20)的顶部，所述的三个声栈通过所述框架(30)固定在一起。

5.根据权利要求4所述的超声换能器探头，其特征在于：所述支撑架(20)和声栈之间设置有间隙，以使所述柔性电路板穿过。

6.根据权利要求4所述的超声换能器探头，其特征在于：所述外壳包括主体壳体(11)和头部壳体(12)，所述支撑架(20)安装在主体壳体(11)上，并且所述头部壳体(12)用于覆盖所有声栈。

7.根据权利要求6所述的超声换能器探头，其特征在于：还包括透镜(50)，该透镜(50)至少被配置在所述中心声栈(41)的顶部上。

8.根据权利要求7所述的超声换能器探头，其特征在于：所述透镜(50)固定在所述头部壳体(12)上，并被配置在所有声栈的顶部。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的超声换能器探头，其特征在于：所述中心声栈(41)包括依次设置的第一匹配层(411)、第二匹配层(412)和压电层(413)，压电层(413)的底面敷以金属层以形成连接柔性电路板(44)的接地电极和信号电极。

10.根据权利要求9所述的超声换能器探头，其特征在于：在所述压电层(413)和柔性电路板(44)的下方设置有声背衬层，并且所述柔性电路板(44)沿着所述声背衬层(414)的两侧向下延伸。

11.根据权利要求9所述的超声换能器探头，其特征在于：每个所述侧边声栈(42/43)包括依次设置的第一匹配层(411)，第二匹配层(412)和压电层(413)，压电层(413)的底面敷以金属以形成连接柔性电路板(45/46)的接地电极和信号电极。

12.根据权利要求11所述的超声换能器探头，其特征在于：在所述压电层(413)和柔性电路板(44)的下方放置有声背衬层，并且所述柔性电路板(45/46)沿着所述声背衬层的两侧向下延伸。

13.根据权利要求12所述的超声换能器探头，其特征在于：所述中心声栈(41)的声背衬层的下端形成倒梯形形状，所述侧边声栈(42/43)的声背衬层被布置成与中心声栈(41)的声背衬层相匹配。

14.根据权利要求1所述的超声换能器探头，其特征在于：每个侧边声栈(42/43)具有与中心声栈(41)相同数量的阵列阵元；

或

每个侧边声栈(42/43)具有与中心声栈(41)相同的阵列阵元高度；

或

每个侧边声栈(42/43)设置有独立的控制电路，所述外壳上设有用于所述控制电路的一至两个控制按钮。

15.如权利要求1所述的超声换能器探头，其特征在于：两个或多个侧边声栈安装在所述中心声栈(41)的纵向方向的侧部。

16.一种超声成像系统，包括：

用户界面，用于与超声成像系统的处理系统进行信息交互；

超声换能器探头，用于电连接到处理系统，该超声换能器探头包括：

中心声栈(41)，其用于中心阵元阵列，固定在支撑结构上；

侧边声栈(42/43)，其用于侧边阵元阵列，以向外倾斜的角度α安装在中心声栈(41)的纵向方向的两侧部，其中角度α的范围为0至30度；中心声栈(41)和侧边声栈(42/43)用于发送和接收超声信号；

外壳，用于容纳所有的声栈和支撑结构。

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