超聲診斷裝置的探測器的制造方法
【專利說明】超聲診斷裝置的探測器
[0001 ] 本發(fā)明申請是申請日為2012年12月13日、申請?zhí)枮?01210539225.5、發(fā)明名稱為“超聲診斷裝置的探測器”的發(fā)明申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]示例性實施例涉及一種與超聲診斷裝置配合使用的探測器(probe)，更具體地，涉及一種能夠通過緊貼到測試對象的特定部分而實施測試且與超聲診斷裝置配合使用的探測器。
【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)造為從對象的表面向主體內(nèi)部的期望部分輻射超聲信號，且以非侵入的方式、利用被反射的超聲信號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，價格低，且能夠?qū)崟r顯示所獲得的圖像，不用暴露于X射線輻射，因而相對更安全，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器，該探測器被構(gòu)造為傳輸超聲信號到對象從而獲得該對象的超聲圖像并接收從該對象反射的回波信號(echo signal)。
[0005]探測器包括換能器(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而將電信號和聲信號進(jìn)行相互改變;聲匹配層，配置用于減小壓電層與對象之間的聲阻差，使得在壓電層產(chǎn)生的超聲波主要傳輸?shù)綄ο?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器包括至少一個以下探測器:凹型探測器，用于與腹部相關(guān)的診斷且具有凹面;線型探測器，用于與胸部、甲狀腺和睪丸之一或多個有關(guān)的診斷且具有平坦面；內(nèi)腔型探測器(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器，因為探測器的覆蓋區(qū)(footprint)的長度大致落入40mm到50mm之間的范圍內(nèi)，于是該探測器不能緊貼到對象的曲面。因此，需要多次采用具有小覆蓋區(qū)的探測器(諸如曲柄型探測器)來進(jìn)行掃描，且在采用線型探測器之外的探測器的情況下，探測器不能與對象緊密接觸，因為對象的體形與探測器的形狀不會彼此對應(yīng)。
[0009]另外，在進(jìn)行超聲測試時，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器直接接觸對象皮膚的情況下，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，從而排出位于探測器和對象皮膚之間的空氣，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器，該探測器可以用于與對象的肌肉骨骼系統(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，或者可以通過示例性實施例的實踐而習(xí)知。
[0012]根據(jù)一個或更多示例性實施例的一個方面，與超聲診斷裝置配合使用的探測器包括殼、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匹配壓電物體的聲阻和對象的聲阻而輸送所產(chǎn)生的超聲波到對象。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象的曲面進(jìn)行診斷。
[0013]探測器還可以包括移動層以及驅(qū)動構(gòu)件，該移動層設(shè)置在吸聲層的后表面且改變聲透鏡的曲率半徑，該驅(qū)動構(gòu)件使移動層移動。
[0014]移動層可以包括壓縮氣體。
[0015]移動層可以包括液體以及圍繞液體的膜。
[0016]探測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器接觸對象皮膚。
[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)動構(gòu)件可以定位在移動層的后表面，且可以包括使移動層移動的活塞。
[0021]隨著移動層通過利用活塞移動，壓電物體的曲率半徑和吸聲層的曲率半徑中的每個可以改變，而且聲透鏡的凹部可以隨著移動層移動而變平。
[0022 ] 驅(qū)動構(gòu)件還可以包括電動機(jī)，該電動機(jī)耦接到活塞且以全自動方式驅(qū)動活塞。
[0023]當(dāng)活塞被以全自動方式驅(qū)動而使移動層移動時，壓電物體的曲率半徑和吸聲層的曲率半徑中的每個可以改變，而且聲透鏡的凹部可以隨著移動層移動而變平。
[0024]蓋部分可以包括柔性材料。
[0025]根據(jù)一個或更多示例性實施例的另一方面，提供與超聲診斷裝置配合使用的探測器。該探測器包括:蓋部分，形成探測器的外部；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和聲信號。換能器的第一表面可以包括凹部，其便于沿著對象的曲面進(jìn)行診斷，換能器的第二表面可以包括移動層，該移動層改變換能器的與對象接觸的部分的曲率半徑。
[0026]探測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器接觸對象的皮膚。
[0027]探測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器接觸對象的皮膚。
[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]探測器還可以包括設(shè)置在移動層的后表面的驅(qū)動構(gòu)件，該驅(qū)動構(gòu)件使移動層移動。
[0031]驅(qū)動構(gòu)件可以包括使移動層移動的活塞以及耦接到活塞的電動機(jī)，該電動機(jī)以全自動方式驅(qū)動活塞。
[0032]如上所述，在對與肌肉骨骼系統(tǒng)有關(guān)的醫(yī)學(xué)狀況進(jìn)行診斷的情況下，示例性實施例能夠促進(jìn)單一掃描時進(jìn)行與對象有關(guān)的醫(yī)學(xué)狀況的診斷。
【附圖說明】
[0033]通過結(jié)合附圖對示例性實施例的以下描述，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)示例性實施例的、配置用于與超聲診斷裝置配合使用的探測器的透視圖；
[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)另一示例性實施例的、配置用于與超聲診斷裝置配合使用的探測器的透視圖；
[0039]圖6是示出圖5所示的B-B截面的截面圖。
【具體實施方式】
[0040]現(xiàn)在將詳細(xì)描述示例性實施例，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)示例性實施例的超聲診斷裝置的前表面的圖。根據(jù)一個或更多示例性實施例的探測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器。
[0042]如圖1所示，根據(jù)示例性實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器10。探測器10向?qū)ο筝椛涑暡ㄇ覐脑搶ο蠼邮账龀暡ǖ幕夭?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)生對象的圖像的主體5。與超聲診斷裝置I配合使用的探測器10通過電纜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)輸媒介用于移動超聲診斷裝置I。
[0043]圖2是示出根據(jù)示例性實施例的、配置用于與超聲診斷裝置配合使用的探測器的透視圖，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配合使用的探測器10包括:殼12，形成探測器10的外部；以及蓋部分13，設(shè)置在探測器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。管理員可以通過握持探測器10的殼12且使得蓋部分13與對象接觸而進(jìn)行測試。
[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將電信號轉(zhuǎn)換成超聲波，該超聲波是聲信號，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，從而將該電信號傳送到裝置。
[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，電極部分可以通過采用具有相對高的導(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)生的超聲波信號可以有效地傳送給對象。因此，聲匹配層16配置成具有關(guān)于壓電物體17的聲阻和對象的聲阻的中間聲阻值。
[0051]