一种超声波换能器装置及超声成像系统

技术领域

本申请涉及超声成像设备技术领域，特别涉及一种超声波换能器装置、超声成像系统。

背景技术

随着信息技术的不断发展，在医学技术领域出现了多种多样的检测技术。其中，超声波检测技术利用超声产生的波在人体内传播时，通过示波屏显示体内各种器官和组织对超声的反射和减弱规律来检测的一种方法。超声波具有良好的方向性，当在人体内传播过程中，遇到密度不同的组织和器官，即有反射、折射和吸收等现象产生。根据示波屏上显示的回波的距离、弱强和多少，以及衰减是否明显，可以显示体内某些脏器的活动功能，并能确切地鉴别出组织器官是否含有液体或气体，或为实质性组织。

相关的超声波检测技术中，一般是技术人员手持超声波检测的探头，在对象的身体上进行探测，以便获取到对应的超声图像。但是，由于现有技术中的探头由于探测角度有限，通常需要其他的操作人员手持操作，并且在操作过程中不断的调整位置和角度，才能获取到需要的超声图像数据。需要其他技术人员进行操作的同时，还需要较高的专业性。增加了超声探头的使用门槛和难度，不利于在多种环境中进行操作。

因此，如何降低超声探头的使用门槛是本领域技术人员关注的重点问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种超声波换能器装置、超声成像系统，通过超声波换能器装置中包括的超声波换能器和柔性集成电路，以便将多个超声波换能器贴合于探测面，即将超声波换能器穿戴于探测对象的探测面上，并实现超声探测，降低了超声探头的使用门槛和难度，以便在多种环境中进行操作。

为解决上述技术问题，本申请提供一种超声波换能器装置，所述超声波换能器装置包括多个超声波换能器和柔性集成电路；所述超声波换能器用于发送超声波和接收超声回波；

所述多个超声波换能器的后端以阵列形式设置于所述柔性集成电路；所述多个超声波换能器的前端贴合于探测面，以便所述超声换能装置以穿戴形式设置于探测对象的探测面。

可选的，所述柔性集成电路为CMOS-ASIC柔性集成电路；所述CMOS-ASIC柔性集成电路包括CMOS-ASIC柔性基板和设置在所述CMOS-ASIC柔性基板中的互连层；所述多个超声波换能器设置在所述互连层上；相应的，所述CMOS-ASIC柔性集成电路用于控制超声波探测过程并对所述超声回波进行处理。

可选的，所述超声波换能器为电容微机械超声波换能器。

可选的，所述柔性集成电路为模块化可拆卸柔性集成电路。

可选的，还包括柔性介质层；所述柔性集成电路置于所述柔性介质层中。

可选的，还包括固定装置；所述柔性介质层置于所述固定装置中；所述固定装置用于将所述超声波换能器装置固定于被探测对象。

可选的，所述固定装置为可调节长度的尼龙粘扣带。

可选的，还包括：

与所述柔性集成电路连接，用于判断所述超声波换能器装置是否正确固定于所述被探测对象的运动检测装置。

可选的，还包括：

与所述柔性集成电路连接，用于将所述超声波的信号数据和所述超声回波的数据进行无线传输的无线通讯模块。

本申请还提供一种超声成像系统，包括：

如上所述的超声波换能器装置；

与所述超声波换能器装置连接，用于显示超声图像数据的显示设备。

可选的，所述显示设备为虚拟现实设备。

本申请所提供的一种超声波换能器装置，所述超声波换能器装置包括多个超声波换能器和柔性集成电路；所述超声波换能器用于发送超声波和接收超声回波；所述多个超声波换能器的后端以阵列形式设置于所述柔性集成电路；所述多个超声波换能器的前端贴合于探测面，以便所述超声换能装置以穿戴形式设置于探测对象的探测面。

通过该超声波换能器装置中包括的多个超声波换能器和柔性集成电路，并将该多个超声波换能器的后端以阵列形式设置于该柔性集成电路中，以便在使用的过程中将多个超声波换能器的前端贴合于探测面，扩大了超声波换能器装置的探测面积以及换能器装置的探测角度，降低了超声波换能器装置的使用难度和使用门槛；进一步使该超声波换能器装置可以以穿戴形式设置于探测对象的探测面上，也就是探测对象可以以穿戴的形式使用该超声波换能器装置，降低了使用门槛，提高了探测对象使用超声波换能器装置的体验。

本申请还提供一种超声成像系统，具有以上有益效果，在此不做赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种超声波换能器装置的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的超声波换能器装置的一种阵列示意图；

图3为本申请实施例所提供的超声波换能器装置的另一种阵列示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种超声成像系统的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的另一种超声成像系统的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种超声波换能器装置、超声成像系统，通过超声波换能器装置中包括的超声波换能器和柔性集成电路，以便将多个超声波换能器贴合于探测面，即将超声波换能器穿戴于探测对象的探测面上，并实现超声探测，降低了超声探头的使用门槛和难度，以便在多种环境中进行操作。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

相关的超声波检测技术中，一般是技术人员手持超声波检测的探头，在对象的身体上进行探测，以便获取到对应的超声图像。但是，由于现有技术中的探头由于探测角度有限，通常需要其他的操作人员手持操作，并且在操作过程中不断的调整位置和角度，才能获取到需要的超声图像数据。需要其他技术人员进行操作的同时，还需要较高的专业性。增加了超声探头的使用门槛和难度，不利于在多种环境中进行操作。可见，相关技术中在超声波检测技术中采用的探头，由于探测面积有限，探测角度较小。因此，在具体的操作过程中需要技术人员手持探头在被探测对象的探测面中确定正确的探测角度和探测位置。

因此，本申请提供一种超声波换能器装置，通过该超声波换能器装置中包括的多个超声波换能器和柔性集成电路，并将该多个超声波换能器的后端以阵列形式设置于该柔性集成电路中，以便在使用的过程中将多个超声波换能器的前端贴合于探测面，扩大了超声波换能器装置的探测面积以及换能器装置的探测角度，降低了超声波换能器装置的使用难度和使用门槛；进一步使该超声波换能器装置可以以穿戴形式设置于探测对象的探测面上，也就是探测对象可以以穿戴的形式使用该超声波换能器装置，降低了使用门槛，提高了探测对象使用超声波换能器装置的体验。

以下通过一个实施例，对本申请提供的一种超声波换能器装置进行说明。

请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种超声波换能器装置的结构示意图。

本实施例中，超声波换能器装置包括多个超声波换能器11和柔性集成电路12；超声波换能器11用于发送超声波和接收超声回波；

多个超声波换能器11的后端以阵列形式设置于柔性集成电路12；多个超声波换能器11的前端贴合于探测面，以便超声换能装置以穿戴形式设置于探测对象的探测面。

其中，在本技术领域中超声波换能器装置一般用于发送超声波以及接收超声回波。在相关技术中，一般是采用探头式的超声波换能器装置，该超声波换能器装置一般只设置有单个超声波换能器，使得探头的探测面积和角度较小，因此，在使用过程中需要操作人员操作探头以便确定正确的探测位置。但是，会导致使用过程的门槛极高，必须要操作人员配合，增加使用成本。因此，本实施例中的超声换能装置可以包括有多个超声波换能器11和用于将多个超声波换能器11进行连接的柔性集成电路12。

其中，超声波换能器11的功能是将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)再传递出去，而自身消耗很少的一部分功率。超声波换能器11的种类根据转换方式的不同可以分为CMUT(Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers，电子微型超声换能器)换能器、陶瓷压电换能器等。不同的种类的超声波换能器11存在不同的大小和优缺点，可以适用于不同的换能场景。其中，超声波换能器11的结构分为前端和后端。其中，前端一般为贴合与探测面的部分，后端为电路端，用于连接电路。

其中，超声波换能器11可以用于发送超声波和接收超声回波。本实施例中，该超声波换能器11发送超声波和接收超声回波的过程可以由控制器控制。控制器控制超声波换能器11的方式可以采用任意一种超声波换能器11控制方式，在此不做赘述。

进一步的，当超声换能装置包括有多个超声波换能器11时，每个超声波换能器11与电路进行连接，以便使每个超声波换能器11可以正常工作。进一步的，多个超声波换能器11可以直接通过PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)进行连接，也可以通过电缆进行连接，还可以为了进一步提升使用的场景，使超声波换能器11贴合被探测对象，将超声波换能器装置更加集成化可以通过柔性集成电路12与多个超声波换能器11进行连接。

其中，柔性集成电路12可以是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。此种柔性集成电路可以随意弯曲、折迭重量轻，体积小，散热性好，安装方便。在柔性电路的结构中，组成的材料可以是绝缘薄膜、导体和粘接剂。

其中，多个超声波换能器11的排列方式可以是规则排列也可以是不规则排列。当采用不规则排列时，可以按照该超声波换能器装置使用的对象类型中各个器官的分布规律确定该不规则排列的排列方式。例如，在主要探测腹部器官的场景下，可以将超声波换能器排列为圆形，以便适应腹部的隆起，更加适应专用的探测情况，提高在探测过程的准确性和精度。

当采用规则排列时，可以将多个超声波换能器11按照矩形进行排列。进一步的，可以根据探测对象的组织体的反射率及反射特点，以及超声波换能器11的功率及发射角度和面积确定排列的间距。其中，为了进一步提高多个超声波换能器11的发射效果，可以将超声波换能器11组成发射阵列，也就是以阵列的形式排列多个超声波换能器11。

因此，本实施例中为了提高超声波换能器装置的集成度，提升使用超声波换能器11的体验，提高超声波换能器装置的成像效果。本实施例中多个超声波换能器11的后端可以以阵列形式设置于柔性集成电路12。其中，以阵列形式设置的多个超声波换能器11的横排数量和竖排数量，以及各个超声波换能器11之间的间距，可以根据超声波换能器装置的设计大小、使用场景、使用方式进行确定。例如，超声波换能器装置的设计大小较大，和/或是在稳定场景中使用，和/或使用方式是大面积覆盖探测对象，就可以将超声波换能器装置的横排数量和竖排数量设置为较大数量，并且根据超声波换能器11的功率参数确定对应的间距。若功率较大则设置的间距较大，若功率较小则设置的间距较大。当超声波换能器装置的设计大小较小，和/或是在不稳定场景中使用，和/或使用方式是小面积覆盖探测对象，就可以将超声波换能器装置的横排数量和竖排数量设置为较小数量，并且根据超声波换能器11的功率参数确定对应的间距。若功率较大则设置的间距较大，若功率较小则设置的间距较大。

请参考图2，图2为本申请实施例所提供的超声波换能器装置的一种阵列示意图。

请参考图3，图3为本申请实施例所提供的超声波换能器装置的另一种阵列示意图。

可以想到的是，还可以根据超声波换能器11的功率设置横排数量和竖排数量。请参考图2，在确定超声波换能器装置的大小时，当超声波换能器11的功率越大，设置横排数量和竖排数量越小；请参考图3，当超声波换能器11的功率越小，设置横排数量和竖排数量越大。可见，本实施例中关于超声波换能器11具体在柔性集成电路12中进行设置的方式，并不唯一。可以根据具体的应用环境、使用场景以及器件功率进行设定，在此不做具体限定。

基于上述说明，多个超声波换能器11的后端以阵列形式设置于柔性集成电路12。因此，每个超声波换能器11可以随着柔性集成电路12的弯折而发生位置变化。进一步的，当超声波换能器装置靠近于不规则的探测对象，例如人体时，柔性集成电路12就可以随着人体的非平整的表面而发生弯折，进一步使每个超声波换能器11都可以贴合于对应的探测面，也就是以穿戴的形式将超声波换能器装置设置于探测对象的探测面上。

其中，超声波换能器11可以刚性固定于柔性集成电路，以便保持超声波换能器11固定的稳定性。该超声波换能器11还可以可拆卸式固定于柔性集成电路12，当对于不同探测对象将超声波换能器进行不同的排布方法的排列。例如，当探测对象为孕妇时，可以将超声波换能器11排布为适合孕妇身体状态的排列方式。进一步的，可以将超声波换能器11排列为圆形方式。进一步的，将该超声波换能器装置可以以超声换能器的发射端朝下的方向，将超声波换能器装置覆盖在孕妇的腹部，还可以采用固定装置14将该超声波换能器装置固定在孕妇的腹部，并且将该固定装置14的大小调整至合适的大小。

很显然，本实施例中的各个超声波换能器11均可以发射对应的超声波并接收到超声回波。相当于将多个超声波换能器11组成为一个较大的探测装置，由于超声波换能器11数量的增加，超声波换能器装置的探测面积和探测角度均显著提升。进一步可以在使用过程中单人完成对应的探测操作，避免需要操作人员操作的情况。降低了超声波换能器装置的使用门槛以及使用难度。

为了进一步提高本实施例中超声波换能器装置的集成度，减小超声波换能器装置的重量，使该装置更加便携，本实施例中的超声波换能器11可以为电容微机械超声波换能器。

电容微机械超声波换能器是一款相控阵超声波换能器，由多个换能器构成大型阵列。换能器发出超声波信号，并以声波的形式接收回波。多个换能器构成的阵列与专用集成电路芯片集成，可实现高效的2D相控阵传感器。该电容微机械超声波换能器的灵敏度更高、制造难度更低、尺寸较小、成像效果更佳。同时还可以与专用集成电路进行封装。进一步的，提高超声波换能器装置的集成度。

进一步的，为了提高使用超声波换能器装置的适用范围，减低超声波换能器装置的成本，使超声波换能器11可以应用在各个不同的环境场景中，本实施例中的柔性集成电路12可以为模块化可拆卸柔性集成电路12。

也就是说，本实施例中的柔性集成电路12可以为模块化可拆卸柔性集成电路，也就是随着对柔性集成电路的拆卸可以改变电路结构。进一步的，柔性集成电路12中的超声波换能器11可以随着柔性集成电路12的拆卸而发生数量的变化，进一步的超声波换能器装置的大小也可以随着柔性集成电路12的拆卸而发生大小的变化。例如，需要对探测对象进行大面积探测时，或者在相对稳定的环境中进行探测时，可以安装多块模块化可拆卸柔性集成电路以便增加超声波换能器11的数量，增大超声波换能器装置的面积。需要对探测对象进行小面积探测时，或者在相对不稳定的环境中进行探测时，或者对肢体进行探测时，可以拆卸多块模块化可拆卸柔性集成电路以便减小超声波换能器11的数量，减小超声波换能器装置的面积。

可见，不仅可以增加单个超声波换能器装置的适用范围，还可以降低超声波换能器装置的生产成本。同时，还可以节约超声波换能器装置的能耗，以便适用不同的工作状态。

进一步的，为了提高超声波换能器装置的集成程度，降低能耗，提高超声波换能器装置的便携程度，使超声波换能器装置承担部分的数据处理工作，使超声波换能器装置可以直接连接移动设备，超声波换能器11中的柔性集成电路12可以为CMOS-ASIC柔性集成电路；

CMOS-ASIC柔性集成电路可以包括CMOS-ASIC柔性基板和设置在CMOS-ASIC柔性基板中的互连层；多个超声波换能器11设置在互连层上；相应的，CMOS-ASIC柔性集成电路用于控制超声波探测过程并对超声回波进行处理。

其中，CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)-ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)柔性集成电路，是指为CMOS设计的专用集成电路，是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。为了进一步提高设备的集成度，降低超声波换能器装置的成本，可以用CPLD(Complex Programming logic device，复杂可编程逻辑器件)和FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程逻辑阵列)来进行ASIC设计，都具有用户现场可编程特性，都支持边界扫描技术的特点。

其中，该CMOS-ASIC柔性集成电路可以包括CMOS-ASIC柔性基板和设置在CMOS-ASIC柔性基板中的互连层。其中，互连层就是用于传输电信号的结构层，可以将多个超声波换能器11设置在互连层上。

由于采用了ASIC电路集成封装超声波换能器11，使得超声波换能器装置的集成度进一步的提高，可以使超声波换能器装置更加便捷，适用于各式各样的环境中。

进一步的，由于采用了ASIC电路。因此，该CMOS-ASIC柔性集成电路存在一定的数据处理能力。进一步的，可以将该CMOS-ASIC柔性集成电路用于控制超声波探测过程并对超声回波进行处理。其中，控制超声波探测过程并对超声回波进行处理的方式可以采用现有技术提供的任意一种控制即处理方式，在此不做具体限定。

为了进一步的提高超声波换能器装置的集成程度，使该装置的功能更加多样化，本实施例中的装置还可以包括：与柔性集成电路12连接的无线通讯模块，用于通过无线方式将成像数据进行传输，避免采用电缆连接，进一步的提高了使用时的便利性。进一步的，该装置还可以包括：与柔性集成电路12连接的电池，用于对该装置进行供电，避免超声波换能器装置外接电路，适用于不同的使用场景，提高超声波换能器装置的使用便利性。

综上，本实施例通过该超声波换能器装置中包括的多个超声波换能器和柔性集成电路，并将该多个超声波换能器的后端以阵列形式设置于该柔性集成电路中，以便在使用的过程中将多个超声波换能器的前端贴合于探测面，扩大了超声波换能器装置的探测面积以及换能器装置的探测角度，降低了超声波换能器装置的使用难度和使用门槛；进一步使该超声波换能器装置可以以穿戴形式设置于探测对象的探测面上，也就是探测对象可以以穿戴的形式使用该超声波换能器装置，降低了使用门槛，提高了探测对象使用超声波换能器装置的体验；并且，通过采用CMOS-ASIC柔性集成电路，进一步的提高了超声波换能器装置的集成度，使得超声波换能器装置更加便携，提高了可穿戴性。

进一步避免电路以及电路结构与探测对象进行接触，提高探测过程的使用体验。

以下通过另一实施例，对本申请提供的一种超声波换能器装置做进一步说明。

本实施例中，该装置基于上述实施例中的超声波换能器装置，本实施例的超声波换能器装置还可以包括柔性介质层13；柔性集成电路12置于柔性介质层13中。

其中，柔性介质层13可以是亲肤材料层，也可以是织物层，还可以是类肤材料层。总之，无论柔性介质层13是哪种类型的层结构，可以保护被探测对象，避免柔性集成电路12与探测对象的皮肤直接接触，提高探测对象的用户体验。

进一步的，该柔性集成电路12置于该柔性介质层13中。可以是设置有两层柔性介质层13，该柔性集成电路12置于该两层柔性介质层13中间，柔性介质层13上设置有多个通孔使超声波换能器11的前端穿过该通孔。进一步的，为了提高柔性介质层13的舒适程度，可以设置有多层柔性介质层13，将柔性集成电路12置于多层柔性介质层13中任意两层介质之间。并且，设置有超声波换能器11的前端一侧的所有柔性介质层13均设置有通孔，以便超声波换能器11的前端穿过该通孔。

可见，本实施例中设置的柔性介质层13不仅可以避免皮肤直接触碰到柔性集成电路12，还避免了皮肤的分泌物对柔性集成电路12造成腐蚀，避免损坏柔性集成电路12。

进一步的，为了提高用户使用时的体验，避免超声波换能器装置在使用过程中产生位移，提高了超声波换能器装置固定的稳定程度，本实施例还可以包括固定装置14；柔性介质层13置于固定装置14中；固定装置14用于将超声波换能器装置固定于被探测对象。

可见，本实施例中该超声波换能器装置可以包括固定装置14，并用于固定该超声波换能器装置。其中，该固定装置14可以为绑带，用于将超声波换能器装置绑在探测对象上，还可以是搭扣，以便将超声波换能器装置同样固定于探测对象上，也可以是腰带结构，以便将超声波换能器装置以腰带的形式固定于探测对象上。

进一步的，为了提高固定的方便程度，可以根据不同的使用情况选择不同的固定装置14。例如，当对腹部的器官进行探测时，可以选择腰带结构为固定装置14，以便将该固定装置14固定于探测对象的腹部。当对四肢进行探测时，可以选择绑带作为固定结构，以便将该固定装置14固定于四肢上。

为了提高固定装置14的使用便利性，本实施例中的固定装置14可以为可调节长度的尼龙粘扣带。

可见，本可选方案中的固定装置14可以为可调节长度的尼龙粘扣带。该尼龙粘扣带可以随着固定位置的不同，而设置不同的长度，以便固定在不同的位置进行探测。同时，尼龙粘扣带固定和解开的操作十分方便，可以提高使用时的便利程度。

进一步的，为了提高穿戴超声波换能器装置的准确性。本实施例还可以包括：

与柔性集成电路12连接，用于判断超声波换能器装置是否正确固定于被探测对象的运动检测装置。

其中，该运动检测装置可以根据探测对象的姿态判断此时超声波换能器装置是否正确固定于被探测对象的运动检测装置。例如，当探测对象采用的是平躺的姿态时，该运动检测装置可以检测该超声波换能器装置的中央是否处于相似水平状态。若是，则表示该超声波换能器装置佩戴正确。进一步的，运动检测装置还可以判断探测对象是否活动，也就是避免探测对象进行运动，提高探测过程的稳定程度。当判断探测对象发生运动时，发出告警以便对探测对象进行提示。

可见，本实施例通过设置的柔性介质层、固定装置以及运动检测装置，以便将该超声波换能器稳定且正确的固定于探测对象的探测面上，保证了超声波换能器装置在单人使用时可以保持超声波换能器装置的使用效果，避免在使用过程中出现错误，提高使用超声波换能器装置的体验，降低使用门槛。

以下通过一个实施例，对本申请提供的一种超声成像系统进行说明。

请参考图4，图4为本申请实施例所提供的一种超声成像系统的结构示意图。

本实施例中该一种超声成像系统，可以包括：

如以上实施例的超声波换能器装置100；

与超声波换能器装置100连接，用于显示超声图像数据的显示设备200。

可见，本实施例中包括与该超声波换能器装置100连接，用于显示超声图像数据的显示设备200。进一步的，用户就可以通过该显示设备200直接观察到探测到的成像数据。为了提高该超声成像系统使用的便携程度，该显示设备200还可以是移动设备。通过电缆或无线的方式与该超声波换能器进行连接。当采用无线方式进行连接时，可以极大的提高使用的方便程度。

进一步的，为了提高用户使用超声波换能器装置100时的体验，可以观察到更加适合的图像，显示设备200为虚拟现实设备。

可见，本可选方案中的显示设备200可以为虚拟现实设备，使得用户可以观察到更加真切的超声成像图像，进一步的提高用户的体验。

综上，本实施例中超声成像系统包括的超声波换能器装置，通过该超声波换能器装置中包括的多个超声波换能器和柔性集成电路，并将该多个超声波换能器的后端以阵列形式设置于该柔性集成电路中，以便在使用的过程中将多个超声波换能器的前端贴合于探测面，扩大了超声波换能器装置的探测面积以及换能器装置的探测角度，降低了超声波换能器装置的使用难度和使用门槛，使得该超声波换能器装置可以以穿戴形式设置于探测对象的探测面上，进一步使探测对象可以以穿戴的形式使用该超声波换能器装置，降低了使用门槛，提高了探测对象使用超声波换能器装置的体验。进一步通过显示设备显示超声图像数据，提高了用户使用的体验，降低了使用门槛。

以下通过一个具体的实施例，对本申请提供的另一种超声成像系统进行说明。

请参考图5，图5为本申请实施例所提供的另一种超声成像系统的结构示意图。

本实施例中，该系统可以包括：

可穿戴式超声波换能器装置10、与可穿戴式超声波换能器装置连接的后端系统20，以及与后端系统连接的可穿戴虚拟现实设备30。

其中，可穿戴虚拟现实设备30用于显示后端系统20处理的成像数据。其中，用户在使用过程中可以操作该可穿戴虚拟现实设备30。所获取的图像应在可穿戴虚拟现实设备30中的显示屏幕上观察。可穿戴虚拟现实设备30还可以包括控制器，以便通过屏幕菜单执行各种操作。可穿戴虚拟现实设备30可以配备陀螺仪，加速度计，麦克风，红外线等传感器，通过允许用户以自然的方式与系统交互。例如手势，头部动作，语音命令等，增强用户体验。

其中，本实施例的可穿戴式超声波换能器装置10即为以上实施例中描述的超声波换能器装置，可以参考以上实施例中说明的超声波换能器装置，在此不做赘述。

该可穿戴式超声波换能器装置10可以作为患者腹部周围的皮带进行佩戴。然后将探头连接到柔性电缆，该柔性电缆承载RF(Radio Frequency，射频)信道和来自后端系统的功率信号。探头由前端电路和集成在柔性集成电路上的电容微机械超声波换能器装置组成。

进一步的，将具有2D电容微机械超声波换能器装置阵列的成像探头与成像系统的前端电路集成。用于将CMUT阵列与电子电路集成的另一种方式是可以通过直接在CMOS-ASIC集成电路上制造CMUT来同时构建CMUT和集成电路。得到的CMOS-ASIC集成电路可以将进行RF信号的波束形成，解调和抽取。可以减少通过柔性PCB的信号数量和带宽。由于数据速率大幅降低，该可穿戴式超声波换能器装置10的解调信号可以通过无线连接，使整个可穿戴式超声波换能器装置10可以通过可充电电池供电，而无需任何电缆，提高装置的使用便利性。

其中，后端系统20可以包括一个接口板，为CMUT和柔性集成电路提供必要的信号控制和电源，还可作为RF信号在探头和图像采集系统之间穿过的介质。

当可穿戴式超声波换能器装置10设置有电池和无线数据交换装置时，后端系统20可以是智能手机等低功耗计算设备，以便运行必要的图像重建和处理软件，并将成像数据进行显示。其中，三维图像可以通过所获取的脉冲回波信号采用标准的延迟-求和算法进行重建。还可以在后端系统20中添加人工智能模型，以便对成像数据进行成像识别。

综上，本实施例通过该超声波换能器装置中包括的多个超声波换能器和柔性集成电路，并将该多个超声波换能器的后端以阵列形式设置于该柔性集成电路中，以便在使用的过程中将多个超声波换能器的前端贴合于探测面，扩大了超声波换能器装置的探测面积以及换能器装置的探测角度，降低了超声波换能器装置的使用难度和使用门槛；进一步使该超声波换能器装置可以以穿戴形式设置于探测对象的探测面上，也就是探测对象可以以穿戴的形式使用该超声波换能器装置，降低了使用门槛，提高了探测对象使用超声波换能器装置的体验。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的一种超声波换能器装置、超声成像系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。