CN213727611U - 一种用于超声理疗的超声探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于超声理疗的超声探头，其包括金属外壳或非金属外壳，以及压电晶片，粘接环和绝缘环，所述金属外壳或非金属外壳的顶端内安装有绝缘环，所述压电晶片上下表面设有金属电极层，并且压电晶片通过粘接环密封安装在绝缘环上，所述粘接环的上表面设有导电层，压电晶片上表面的金属电极层与导电层以及地级连接导通，压电晶片下表面的金属电极层与正极连接。本实用新型可最大化探头的有效工作面积，降低压电晶片电极引出对声场造成的不利影响，同时可通过采用附加声准直器方式，改变探头超声声束，控制探头有效治疗区域，改善治疗效果。

Description

一种用于超声理疗的超声探头

技术领域

本实用新型涉及一种用于超声理疗的超声探头，属于超声换能器领域。

背景技术

超声治疗学是超声医学的重要组成部分，超声治疗主要将一定剂量的超声波作用于人体组织,会产生一定的生物效应,如热效应、机械效应以及空化效应等,利用这些效应达到某种医疗目的,便形成了超声治疗。其中,利用强度较低的超声波的热效应和机械效应,用聚焦或非聚焦声束对疾病部位进行“加热”和机械刺激来治疗某些疾病,称为超声理疗。

超声理疗主要由超声治疗仪完成,一般超声治疗仪由高频功率超声发生器和超声换能器(即超声探头)两大部分组成：由高频超声功率发生器提供的高频电能,通过共振激发超声换能器中的压电晶片,使其产生厚度方向的振动,向外辐射超声波。超声换能器作为一种进行能量转换的器件，主要包含压电晶片、匹配层、背衬、外壳等，可以将激励电信号转换为超声信号进入患者体内。

现有大多数用于超声理疗的超声探头(以下简称理疗探头)采用单个非聚焦平面圆形压电陶瓷作为压电晶片，压电晶片带有包边地极，引线方式可从发射面背面即可引出压电晶片正、负电极。该类型理疗探头存在较多不足。首先，通过该方法构造的超声理疗探头工艺简单，但由于采用包边地极方式引线，降低了压电晶片有效工作面积；同时影响理疗探头声场分布，影响治疗效果；探头孔径越小，包边地极区域占比越大，对声场影响越大。其次，对于该类型的非聚焦式理疗探头，其孔径一定，则有效治疗面积一定，对于小于其有效面积的病灶区域，过大的治疗面积可能导致人体其他非病灶区域损伤。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于超声理疗的超声探头，该探头采用双面引线方法，最大化探头有效工作面积，降低压电晶片电极引出对声场造成的不利影响，并且适用于多种类型压电材料；同时可通过采用附加声准直器方式，改变探头超声声束，控制探头有效治疗区域，改善治疗效果。

本实用新型采取的技术方案如下：

一方面，本实用新型提供了一种用于超声理疗的超声探头，其包括金属外壳，压电晶片，粘接环和绝缘环，所述金属外壳的顶端内安装有绝缘环，所述压电晶片上下表面设有金属电极层，并且压电晶片通过粘接环密封安装在绝缘环上，所述粘接环的上表面设有导电层，压电晶片上表面的金属电极层与导电层接触并导通，同时导电层与金属外壳接触并导通，压电晶片下表面的金属电极层通过绝缘环与金属外壳绝缘。

进一步的，所述压电晶片的下表面金属电极层与正极连接，压电晶片的上表面金属电极层通过金属外壳与地极连接。

进一步的，还包括与探头配合的声准直器，所述声准直器安装在设有压电晶片的一端。

进一步的，所述声准直器内径与探头外径一致，两者通过螺纹的形式相互连接配合。

进一步的，所述压电晶片采用压电陶瓷、单晶或者压电复合材料；所述导电层采用焊锡、导电胶或者银箔材料；所述粘接环内外侧的粘接层采用环氧树脂材料；所述金属外壳采用不锈钢。

另一方面，本实用新型还提供了一种用于超声理疗的超声探头，其包括非金属外壳，压电晶片，粘接环和绝缘环，所述非金属外壳的顶端顶端内安装有绝缘环，所述压电晶片上下表面设有金属电极层，并且压电晶片通过粘接环密封安装在绝缘环上，所述粘接环的上表面设有导电层，并且在导电层一侧的非金属外壳上设有地线穿孔，所述压电晶片的上表面金属电极层与导电层接触并导通，同时导电层与地线穿孔内的地线连接，压电晶片的下表面金属电极层与正极相连导通。

进一步的，还包括与探头配合的声准直器，所述声准直器安装在设有压电晶片的一端。

进一步的，所述声准直器内径与探头外径一致，两者通过螺纹的形式相互连接配合。

进一步的，所述压电晶片采用压电陶瓷、单晶或者压电复合材料；所述导电层采用焊锡、导电胶或者银箔材料；所述粘接环内外侧的粘接层采用环氧树脂材料；所述金属外壳采用不锈钢。

本实用新型的有益效果是：

1、本探头采用双面引线方法，最大化探头有效工作面积，降低压电晶片电极引出对声场造成的不利影响，适用于聚焦与非聚焦、单阵元与阵列、圆形与多种形状、压电陶瓷与多种材料等多种类型压电晶片。

2、本探头通过采用附加声准直器方式，改变探头超声声束，控制探头有效治疗区域，改善治疗效果。

3、本探头不会增加制作探头匹配层、背衬结构难度，可根据需要为探头施加匹配层、背衬结构，进一步提高探头性能。

附图说明

图1是实施例一的拆解结构图；

图2是实施例一的整体结构图；

图3是实施例二的结构示意图；

图4是实施例三的结构示意图。

图中标记为：1-压电晶片，2-粘接环，3-绝缘环，4-金属外壳，5-导电层，6-声准直器，7-非金属外壳，8-地线穿孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一。

如图1和2所示，一种用于超声理疗的超声探头，其包括金属外壳4，压电晶片1，粘接环2和绝缘环3，所述金属外壳4的顶端内安装有绝缘环3，所述压电晶片1上下表面设有金属电极层，并且压电晶片1通过粘接环2密封安装在绝缘环3上，所述粘接环2的上表面设有导电层，压电晶片1上表面的金属电极层与导电层5接触并导通，同时导电层5与金属外壳4接触并导通，压电晶片1下表面的金属电极层通过绝缘环3与金属外壳4绝缘。

本实施例中，压电晶片1下表面与正极连接，上表面通过金属外壳4与地极连接，导通后压电晶片1正常工作。该接线方式的压电晶片1无需使用包边地极，可以最大化压电晶片有效工作面积。粘接环可以固定压电晶片，同时作为密封结构防止探头进水；绝缘环3隔断压电晶片与金属外壳，防止短路。其中，导电层5可以是焊锡、导电胶、或者银箔等具有良好同流能力的材料；粘接环2上的粘接层可以是环氧树脂或其他的对压电材料与金属材料均有良好粘接性能的材料；绝缘环3为具有良好绝缘能力以及一定支撑能力的结构；金属外壳4宜采用具有一定强度、良好导电性的材料，如不锈钢等。

具体的，压电晶片为单阵元非聚焦圆形压电陶瓷，直径为16mm；粘接层材料为环氧树脂；绝缘环材料为塑料，内径16.5mm，外径为20mm；金属外壳为不锈钢，内径为20.5mm，外径为24mm；导电层为导电银漆。金属外壳与绝缘层通过夹具夹持后用环氧胶水粘接固定，其引线为同轴线缆，同轴线缆芯线与压电陶瓷下表面焊接，地线与金属外壳焊接。该探头无匹配层，采用空气背衬。其配合的声准直器形状如图4所示，声准直器内径为24.2mm，与探头直接配合。

实施例二。

如图3所示，一种用于超声理疗的超声探头，其包括非金属外壳7，压电晶片1，粘接环2和绝缘环3，所述非金属外壳7的顶端内安装有绝缘环3，所述压电晶片1上下表面设有金属电极层，并且压电晶片1通过粘接环密封安装在绝缘环上，所述粘接环2的上表面设有导电层5，并且在导电层5一侧的非金属外壳7上设有地线穿孔8，所述压电晶片1的上表面金属电极层与导电层5接触并导通，同时导电层5与地线穿孔8内的地线连接，压电晶片1的下表面金属电极层与正极相连导通。

对于某些不能使用金属外壳的情况，可采用图3所示的结构。

实施例三。

如图4所示，在实施例一和二的基础上，可以再加上声准直器6，声准直器6内径与探头外径一致，孔径与形状可根据治疗区域与病灶大小等实际情况进行改进。声准直器6内有耦合材料(如超声耦合剂、水等)，超声探头发射的超声经过声准直器耦合，可改变探头超声声束，控制探头有效治疗区域，对于病灶区域较小的情况，可改善治疗效果。

在以上各个实施例中，所用到的压电晶片可以是非聚焦结构或聚焦结构，单阵元或阵列，圆形或其他所需形状等。并且压电晶片材料可以是压电陶瓷、单晶、压电复合材料等具有压电效应、可用于制备超声换能器的材料。

在以上各个实施例中，探头可施加匹配层及背衬结构，不会增加构造难度。并且探头在与声准直器配合时，可在理疗探头外表面与声准直器内表面使用螺纹配合，也可直接配合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本实用新型的保护范围内。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种用于超声理疗的超声探头，其特征在于，包括金属外壳，压电晶片，粘接环和绝缘环，所述金属外壳的顶端内安装有绝缘环，所述压电晶片上下表面设有金属电极层，并且压电晶片通过粘接环密封安装在绝缘环上，所述粘接环的上表面设有导电层，压电晶片上表面的金属电极层与导电层接触并导通，同时导电层与金属外壳接触并导通，压电晶片下表面的金属电极层通过绝缘环与金属外壳绝缘。

2.根据权利要求1所述的一种用于超声理疗的超声探头，其特征在于，所述压电晶片的下表面金属电极层与正极连接，压电晶片的上表面金属电极层通过金属外壳与地极连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于超声理疗的超声探头，其特征在于，还包括与探头配合的声准直器，所述声准直器安装在设有压电晶片的一端。

4.根据权利要求3所述的一种用于超声理疗的超声探头，其特征在于，所述声准直器内径与探头外径一致，两者通过螺纹的形式相互连接配合。

5.根据权利要求1所述的一种用于超声理疗的超声探头，其特征在于，所述压电晶片采用压电陶瓷、单晶或者压电复合材料；所述导电层采用焊锡、导电胶或者银箔材料；所述粘接环内外侧的粘接层采用环氧树脂材料；所述金属外壳采用不锈钢。

6.一种用于超声理疗的超声探头，其特征在于，包括非金属外壳，压电晶片，粘接环和绝缘环，所述非金属外壳的顶端内安装有绝缘环，所述压电晶片上下表面设有金属电极层，并且压电晶片通过粘接环密封安装在绝缘环上，所述粘接环的上表面设有导电层，并且在导电层一侧的非金属外壳上设有地线穿孔，所述压电晶片的上表面金属电极层与导电层接触并导通，同时导电层与地线穿孔内的地线连接，压电晶片的下表面金属电极层与正极相连导通。

7.根据权利要求6所述的一种用于超声理疗的超声探头，其特征在于，还包括与探头配合的声准直器，所述声准直器安装在设有压电晶片的一端。

8.根据权利要求7所述的一种用于超声理疗的超声探头，其特征在于，所述声准直器内径与探头外径一致，两者通过螺纹的形式相互连接配合。

9.根据权利要求6所述的一种用于超声理疗的超声探头，其特征在于，所述压电晶片采用压电陶瓷、单晶或者压电复合材料；所述导电层采用焊锡、导电胶或者银箔材料；所述粘接环内外侧的粘接层采用环氧树脂材料；所述金属外壳采用不锈钢。

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