超聲診斷裝置的探測(cè)器的制造方法
【專利說(shuō)明】超聲診斷裝置的探測(cè)器
[0001 ] 本發(fā)明申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年12月13日、申請(qǐng)?zhí)枮?01210539225.5、發(fā)明名稱為“超聲診斷裝置的探測(cè)器”的發(fā)明申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]示例性實(shí)施例涉及一種與超聲診斷裝置配合使用的探測(cè)器(probe)，更具體地，涉及一種能夠通過(guò)緊貼到測(cè)試對(duì)象的特定部分而實(shí)施測(cè)試且與超聲診斷裝置配合使用的探測(cè)器。
【背景技術(shù)】
[0003]通常，超聲診斷裝置是這樣一種裝置，該裝置被構(gòu)造為從對(duì)象的表面向主體內(nèi)部的期望部分輻射超聲信號(hào)，且以非侵入的方式、利用被反射的超聲信號(hào)中所包括的信息獲得關(guān)于軟組織或者血流的截面的圖像。與諸如X射線攝影裝置、CT裝置(計(jì)算機(jī)斷層掃描儀)、MRI(磁共振成像)或者核醫(yī)學(xué)診斷裝置的其它顯示裝置相比，該裝置尺寸小，價(jià)格低，且能夠?qū)崟r(shí)顯示所獲得的圖像，不用暴露于X射線輻射，因而相對(duì)更安全，因此廣泛用于與心臟、腹部、生殖器官相關(guān)的醫(yī)學(xué)狀況的診斷且廣泛用于婦科醫(yī)學(xué)中。
[0004]具體地，超聲診斷裝置包括探測(cè)器，該探測(cè)器被構(gòu)造為傳輸超聲信號(hào)到對(duì)象從而獲得該對(duì)象的超聲圖像并接收從該對(duì)象反射的回波信號(hào)(echo signal)。
[0005]探測(cè)器包括換能器(transducer)、提供有開口上端的殼以及親接到殼的開口上端從而直接接觸對(duì)象表面的蓋部分。
[0006]換能器包括:壓電層，配置用于隨著壓電物體振動(dòng)而將電信號(hào)和聲信號(hào)進(jìn)行相互改變;聲匹配層，配置用于減小壓電層與對(duì)象之間的聲阻差，使得在壓電層產(chǎn)生的超聲波主要傳輸?shù)綄?duì)象;透鏡層，配置用于將行進(jìn)到壓電層前部的超聲波集中到某一位置；以及吸聲層，配置用于通過(guò)防止超聲波傳輸?shù)綁弘妼拥暮蟛慷鴾p小圖像畸變。
[0007]配置用于與超聲診斷裝置配合使用的探測(cè)器包括至少一個(gè)以下探測(cè)器:凹型探測(cè)器，用于與腹部相關(guān)的診斷且具有凹面;線型探測(cè)器，用于與胸部、甲狀腺和睪丸之一或多個(gè)有關(guān)的診斷且具有平坦面；內(nèi)腔型探測(cè)器(endocavity-type probe)，用于與子宮和卵巢有關(guān)的診斷；以及曲柄型探測(cè)器(hockey stick-type probe)。
[0008]具有曲面的肌肉骨骼系統(tǒng)(例如，肩膀和膝蓋)不便于使用具有平坦面的線型探測(cè)器，因?yàn)樘綔y(cè)器的覆蓋區(qū)(footprint)的長(zhǎng)度大致落入40mm到50mm之間的范圍內(nèi)，于是該探測(cè)器不能緊貼到對(duì)象的曲面。因此，需要多次采用具有小覆蓋區(qū)的探測(cè)器(諸如曲柄型探測(cè)器)來(lái)進(jìn)行掃描，且在采用線型探測(cè)器之外的探測(cè)器的情況下，探測(cè)器不能與對(duì)象緊密接觸，因?yàn)閷?duì)象的體形與探測(cè)器的形狀不會(huì)彼此對(duì)應(yīng)。
[0009]另外，在進(jìn)行超聲測(cè)試時(shí)，超聲波不穿透骨骼和空氣，因此在配置用于超聲診斷裝置的探測(cè)器直接接觸對(duì)象皮膚的情況下，不能進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。因此，在進(jìn)行超聲波診斷的情況下，通常將液體施加到皮膚上，從而排出位于探測(cè)器和對(duì)象皮膚之間的空氣，或者采用其上施加有液體的墊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，這里描述的示例性實(shí)施例的一方面是提供配置用于與超聲診斷裝置配合使用的探測(cè)器，該探測(cè)器可以用于與對(duì)象的肌肉骨骼系統(tǒng)有關(guān)的醫(yī)學(xué)狀況的診斷。
[0011]示例性實(shí)施例的其它方面將在以下描述中被部分闡述，且部分將從該描述而顯然，或者可以通過(guò)示例性實(shí)施例的實(shí)踐而習(xí)知。
[0012]根據(jù)一個(gè)或更多示例性實(shí)施例的一個(gè)方面，與超聲診斷裝置配合使用的探測(cè)器包括殼、壓電物體、吸聲層、聲匹配層以及聲透鏡。該殼可以形成探測(cè)器的外部。壓電物體可以設(shè)置在殼的內(nèi)部且可以產(chǎn)生超聲波。吸聲層可以設(shè)置在壓電物體的后表面且可防止超聲波傳輸?shù)綁弘娢矬w的后部。聲匹配層可以設(shè)置在壓電物體的前表面且可以通過(guò)匹配壓電物體的聲阻和對(duì)象的聲阻而輸送所產(chǎn)生的超聲波到對(duì)象。聲透鏡可以設(shè)置在聲匹配層的前表面，且可以集中所產(chǎn)生的超聲波并向?qū)ο筝椛渌械某暡?。聲透鏡可以包括凹部，該凹部有助于沿著對(duì)象的曲面進(jìn)行診斷。
[0013]探測(cè)器還可以包括移動(dòng)層以及驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，該移動(dòng)層設(shè)置在吸聲層的后表面且改變聲透鏡的曲率半徑，該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件使移動(dòng)層移動(dòng)。
[0014]移動(dòng)層可以包括壓縮氣體。
[0015]移動(dòng)層可以包括液體以及圍繞液體的膜。
[0016]探測(cè)器還可以包括蓋部分，該蓋部分設(shè)置在聲透鏡的前表面且與對(duì)象的皮膚接觸。蓋部分可以包括凹部，該凹部的形狀與聲透鏡的凹部形狀相同。
[0017]探測(cè)器還可以包括突出地設(shè)置在蓋部分前表面處的墊，該墊從接觸表面排出空氣，在該接觸表面處探測(cè)器接觸對(duì)象皮膚。
[0018]墊可以一體附接到聲透鏡。
[0019]墊可以設(shè)置在基底構(gòu)件的外側(cè)，該基底構(gòu)件可拆卸地安裝到蓋部分。
[0020]驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可以定位在移動(dòng)層的后表面，且可以包括使移動(dòng)層移動(dòng)的活塞。
[0021]隨著移動(dòng)層通過(guò)利用活塞移動(dòng)，壓電物體的曲率半徑和吸聲層的曲率半徑中的每個(gè)可以改變，而且聲透鏡的凹部可以隨著移動(dòng)層移動(dòng)而變平。
[0022 ] 驅(qū)動(dòng)構(gòu)件還可以包括電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)耦接到活塞且以全自動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)活塞。
[0023]當(dāng)活塞被以全自動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)而使移動(dòng)層移動(dòng)時(shí)，壓電物體的曲率半徑和吸聲層的曲率半徑中的每個(gè)可以改變，而且聲透鏡的凹部可以隨著移動(dòng)層移動(dòng)而變平。
[0024]蓋部分可以包括柔性材料。
[0025]根據(jù)一個(gè)或更多示例性實(shí)施例的另一方面，提供與超聲診斷裝置配合使用的探測(cè)器。該探測(cè)器包括:蓋部分，形成探測(cè)器的外部；以及換能器，設(shè)置在蓋部分的內(nèi)側(cè)且相互地改變電信號(hào)和聲信號(hào)。換能器的第一表面可以包括凹部，其便于沿著對(duì)象的曲面進(jìn)行診斷，換能器的第二表面可以包括移動(dòng)層，該移動(dòng)層改變換能器的與對(duì)象接觸的部分的曲率半徑。
[0026]探測(cè)器可以包括附接到蓋部分的前表面的墊，該墊從接觸表面排出空氣，在該接觸表面處探測(cè)器接觸對(duì)象的皮膚。
[0027]探測(cè)器還可以包括可拆卸地設(shè)置在蓋部分處的基底部分。
[0028]墊可以設(shè)置在基底部分的外側(cè)。墊可以從接觸表面排出空氣，在該接觸表面處探測(cè)器接觸對(duì)象的皮膚。
[0029]蓋部分可以包括凹部，該凹部的形狀與換能器的第一表面的凹部的形狀相同。
[0030]探測(cè)器還可以包括設(shè)置在移動(dòng)層的后表面的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件使移動(dòng)層移動(dòng)。
[0031]驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可以包括使移動(dòng)層移動(dòng)的活塞以及耦接到活塞的電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)以全自動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)活塞。
[0032]如上所述，在對(duì)與肌肉骨骼系統(tǒng)有關(guān)的醫(yī)學(xué)狀況進(jìn)行診斷的情況下，示例性實(shí)施例能夠促進(jìn)單一掃描時(shí)進(jìn)行與對(duì)象有關(guān)的醫(yī)學(xué)狀況的診斷。
【附圖說(shuō)明】
[0033]通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)示例性實(shí)施例的以下描述，這些和/或其他方面將變得清楚明了且更容易理解，附圖中:
[0034]圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的超聲診斷裝置的前表面的圖；
[0035]圖2是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的、配置用于與超聲診斷裝置配合使用的探測(cè)器的透視圖；
[0036]圖3是示出圖2所示的A-A截面的透視圖；
[0037]圖4是示出圖2所示的A-A截面的截面圖；
[0038]圖5是示出根據(jù)另一示例性實(shí)施例的、配置用于與超聲診斷裝置配合使用的探測(cè)器的透視圖；
[0039]圖6是示出圖5所示的B-B截面的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]現(xiàn)在將詳細(xì)描述示例性實(shí)施例，其示例在附圖中示出，其中相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的元件。
[0041]圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的超聲診斷裝置的前表面的圖。根據(jù)一個(gè)或更多示例性實(shí)施例的探測(cè)器不僅與超聲診斷裝置配合使用，而且與各種超聲波換能器裝置配合使用，作為示例，以下將描述與超聲診斷裝置配合使用的探測(cè)器。
[0042]如圖1所示，根據(jù)示例性實(shí)施例的超聲診斷裝置I提供有與該超聲診斷裝置配合使用的具有多種類型的探測(cè)器10。探測(cè)器10向?qū)ο筝椛涑暡ㄇ覐脑搶?duì)象接收所述超聲波的回波(echo)。超聲診斷裝置I還設(shè)置有控制按鈕3以及安裝到其上的顯示裝置2，而且包括用于產(chǎn)生對(duì)象的圖像的主體5。與超聲診斷裝置I配合使用的探測(cè)器10通過(guò)電纜11和連接器6連接到主體5，其中電纜11和連接器6—體連接到探測(cè)器10。在主體5的下側(cè)，提供有支撐超聲診斷裝置I的支撐部7。支撐部7可以包括運(yùn)輸媒介，諸如例如輪子，該運(yùn)輸媒介用于移動(dòng)超聲診斷裝置I。
[0043]圖2是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的、配置用于與超聲診斷裝置配合使用的探測(cè)器的透視圖，圖3是示出圖2所示的A-A截面的透視圖，圖4是示出圖2所示的A-A截面的截面圖。
[0044]如圖2、圖3和圖4所示，與超聲診斷裝置I配合使用的探測(cè)器10包括:殼12，形成探測(cè)器10的外部；以及蓋部分13，設(shè)置在探測(cè)器10的上部。殼12的上側(cè)是開口的，蓋部分13耦接到殼12的開口的上端。管理員可以通過(guò)握持探測(cè)器10的殼12且使得蓋部分13與對(duì)象接觸而進(jìn)行測(cè)試。
[0045]在蓋部分13的內(nèi)側(cè)，設(shè)置有換能器。換能器包括壓電物體17、聲匹配層16、聲透鏡15和吸聲層18。
[0046]聲透鏡15、聲匹配層16、壓電物體17和吸聲層18從與對(duì)象接觸的前表面部以上述順序布置。
[0047]壓電物體17位于蓋部分13的內(nèi)側(cè)，且貼附在吸聲層18的前表面。電極部分(未示出)設(shè)置在壓電物體17的兩側(cè)。壓電物體17將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲波，該超聲波是聲信號(hào)，從而將超聲波釋放到空氣中，而且壓電物體17將從空氣反射的超聲波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，從而將該電信號(hào)傳送到裝置。
[0048]壓電物體17配置用于利用共振現(xiàn)象生成超聲波，且可以通過(guò)利用以下至少一種陶瓷形成:諸如例如鋯鈦酸鉛(PZT)的鋯酸鉛陶瓷材料、由鈮酸鋅和鈦酸鹽的固溶體制成的PNZT單晶、以及由鈮酸鎂和鈦酸鹽的固溶體制成的PMZT單晶。
[0049]在電極部分(未示出)形成在壓電物體17兩側(cè)的情況下，電極部分可以通過(guò)采用具有相對(duì)高的導(dǎo)電性的金屬(諸如例如，金、銀和銅中的至少一種)形成，或者電極部分可以通過(guò)采用石墨形成。
[0050]聲匹配層16安裝在壓電物體17的前部。聲匹配層16將壓電物體17的聲阻與對(duì)象的聲阻進(jìn)行匹配，使得壓電物體17產(chǎn)生的超聲波信號(hào)可以有效地傳送給對(duì)象。因此，聲匹配層16配置成具有關(guān)于壓電物體17的聲阻和對(duì)象的聲阻的中間聲阻值。
[0051]