超声内镜及其换能器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超声技术领域，更具体地说，涉及一种超声内镜的换能器，还涉及一种包括上述换能器的超声内镜。
【背景技术】
[0002]在临床医学中，内窥镜被越来越广泛的应用于临床诊断和治疗当中，随着现代化技术的发达，内窥镜的设计也越来越人性化、现代化，利用现代化的高精尖技术使得内窥镜的设计与制造也更加的智能化。医用超声内镜是在电子内窥镜基础上利用超声微探头探入人体内，通过扫描，显示立体的三维病灶，获取相应部位的信息，达到检查诊断的目的。
[0003]超声内镜是一种超声波与内窥镜的有机结合，其原理是利用内窥镜和超声回波来实现对目标器官组织的双重检查，对人体无任何创伤和电磁辐射，能准确生动的提供人体断面的动态图像。
[0004]医用超声内镜的超声成像主要依靠超声换能器为传感元件，以超声回波的形式，通过回波信号获取目标部位的组织学特征，从而达到临床诊疗目的。超声回波的获得则是依靠超声换能材料压电晶体的逆电压效应和正电压效应来实现的。
[0005]现有技术中常见的超声换能器一般是在背衬材料外贴晶片，环状背材的内部填充环氧材料来增强。然而，由于背衬材料为环氧材料，硬而脆，容易断裂。探头在检测过程中需承受足够的轴向、径向压力，通过环氧材料增强增加生产成本。且内部灌注环氧材料使得后期售后维护不便。
[0006]综上所述，如何有效地解决超声内镜探头售后维护不便、成本较高等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种超声内镜的换能器，该超声内镜的换能器的结构设计可以有效地解决超声内镜探头售后维护不便、成本较高的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括换能器的超声内镜。
[0008]为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案:
[0009]—种超声内镜的换能器，包括主体部和芯部支撑筒，所述主体部包括沿周向均匀排列的压电振子、位于压电振子外层的匹配层、位于压电振子内层的背衬材料和罩设于所述匹配层外的声透镜；所述主体部固定套设于所述芯部支撑筒外，所述芯部支撑筒的两端分别设置有连接部。
[0010]优选地，上述换能器中，所述芯部支撑筒为不锈钢筒。
[0011]优选地，上述换能器中，所述芯部支撑筒包括多个环状的钢片，多个所述钢片同轴排列组成筒状结构。
[0012]优选地，上述换能器中，所述连接部包括固定连接于所述芯部支撑筒一端的连接筒，所述连接筒的端部开设有多个凹槽，所述连接筒的筒壁上开设有用于与所述导向关节连接的通孔。
[0013]优选地，上述换能器中，所述连接部还包括开设于所述芯部支撑筒上背离所述连接筒的一端的通孔。
[0014]优选地，上述换能器中，所述声透镜与所述芯部支撑筒密封固定连接，所述压电振子、背衬材料和匹配层设置于所述声透镜与所述芯部支撑筒形成的密闭空间内。
[0015]优选地，上述换能器中，所述背衬材料与所述压电振子之间设置有柔性电路板，所述柔性电路板的超出所述压电振子外的部分与所述芯部支撑筒固定连接。
[0016]优选地，上述换能器中，所述背衬材料为环氧粘性材料，所述环氧粘性材料与所述芯部支撑筒粘结。
[0017]优选地，上述换能器中，所述芯部支撑筒的外壁上设置有环状凹槽，所述背衬材料设置于所述环状凹槽内。
[0018]本发明提供的超声内镜的换能器包括主体部和芯部支撑筒。其中，主体部包括由内至外依次套装的背衬材料、压电振子、匹配层和罩设于匹配层外的声透镜。压电振子在周向均匀排列，即360度圆周上均匀排列，以进行环扫。芯部支撑筒设置于背衬材料内侧，且二者固定连接，也就是背衬材料固定连接于芯部支撑筒外。芯部支撑筒即呈筒状结构，内部具有通孔。芯部支撑筒的两端分别设置有连接部。
[0019]应用本发明提供的超声内镜的换能器，通过芯部支撑筒支撑主体部，提高主体部的强度，以使其能够满足轴向、径向受力需求，芯部支撑筒作为换能器的最终承力部件，无需内部填充环氧材料。因而芯部支撑筒内部的空腔，可以供注水通道、钳道管、光纤、线缆等零部件的布局，进而便于拆卸、维修及更换。且芯部支撑筒的两端分别设置有连接部，通过连接部方便的与超声内镜的其他结构连接，也就是将芯部支撑筒作为换能器前后连接的连接部件，能够有效降低生产装配工艺，进而提高生产效率。同时，维修及更换的便利也使得售后更可行，维修的可行性提高，从而延长产品的使用寿命，降低产品单次使用成本，提高社会效益。
[0020]在一种优选的实施方式中，本发明提供的超声内镜的换能器，其背衬材料与压电振子之间设置有柔性电路板，柔性电路板的位于压电振子外的部分与芯部支撑筒固定连接。也就是柔性电路板与芯部支撑筒的连接位置位于压电振子以外，进而产品再生产和使用过程中由电缆线传递而来的外力能够止于振子外，以保证电路的导通不受外力影响。
[0021]为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种超声内镜，该超声内镜包括上述任一种换能器。由于上述的换能器具有上述技术效果，具有该换能器的超声内镜也应具有相应的技术效果。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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发明的一些实施例，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。
[0023]图1为本发明提供的镜超声内的换能器一种【具体实施方式】的三维结构示意图；
[0024]图2为图1的纵截面剖视结构示意图；
[0025]图3为图1的横截面剖视结构示意图；
[0026]图4为图1的侧视结构示意图。
[0027]附图中标记如下:
[0028]芯部支撑筒1，背衬材料2，柔性电路板3，压电振子4，声透镜5，连接筒6。
【具体实施方式】
[0029]本发明实施例公开了一种超声内镜的换能器，以便于超声内镜探头售后维护、降低成本。
[0030]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0031]请参阅图1-图4，图1为本发明提供的超声内镜的换能器一种【具体实施方式】的三维结构示意图；图2为图1的纵截面剖视结构示意图；图3为图1的横截面剖视结构示意图；图4为图1的侧视结构示意图。
[0032]在一种【具体实施方式】中，本发明提供的超声内镜的换能器包括主体部和芯部支撑筒1。
[0033]其中，主体部包括由内至外依次套装的背衬材料2、压电振子4、匹配层和罩设于匹配层外的声透镜5。需要说明的是，此处及下文提到的内侧均指靠近换能器轴线的一侧。压电振子4在周向均匀排列，也就是360度圆周上均匀排列，以进行环扫，在360度圆周成像。压电振子4即具有压电转换的振子，依靠压电振子4压电晶体的逆电压效应和正电压效应来获取超声回波。压电振子4 一般为压电材料，如压电陶瓷等。压电材料一般硬而脆，通过芯部支撑筒1的支撑，使其不因外力而受损。具体压电振子4的作用原理及结构等请参考现有技术，此处不再赘述。
[0034]背衬材料2用于减轻来自晶片的振动，缩短波长并提高轴向分辨率，其一般为环氧材料，硬而脆。背衬材料2固定连接于芯部支撑筒1外，为芯部支撑筒1外的第一层材料，压电振子4设置于背衬材料2的外层。压电振子4外为匹配层，匹配层用于减少检测位置皮肤等与探头之间声阻抗的差别所造成的多重反射。由于压电振子4在周向均匀排列，相应的背衬材料2与匹配层均呈环状，其具体结构等请参考现有技术。
[0035]匹配层外罩设有声透镜5，声透镜5与芯部支撑筒1 一般为密封连接，进而在声透镜5与芯部支撑筒1之间形成封闭内腔，背衬材料2、压电振子4与匹配层均设置于封闭内腔内。也就是说通过声透镜5的设置，一方面将压电振子4封闭固定，使振子不直接与外界接触，避免其直接受力而损坏。声透镜5作为外力直接受力结构，有效的保护了压电振子4，使其压电回路的导通不受影响。同时，声透镜5对声波有聚焦作用，因而能够从横轴及纵轴方向上进行聚焦。具体声透镜5的材料等选择请参考现有技术。且根据实际需要，也可以设置声透镜5罩设于匹配层外，而并不与芯部支撑筒1密封。但一般将其设置为密封连接更有利于保护压电振子4，当然，具体的也可以通过设置其他密封结构将声透镜5与芯部支撑筒1密封。
[0036]芯部支撑筒1设置于背衬材料2内侧，且与背衬材料2固定连接。芯部支撑筒1即呈筒状结构，内部具有通孔，也就是其横截面为圆环面。芯部支撑筒1的两端分别