超声波探针的制作方法_4

文档序号:8448150阅读:来源:国知局
号,并且在发送期间实现对应于减少信道的处理。
[0057]在本实施例中,接收信号处理电路68由与多个组66相对应的多个子波束形成器(SBF,sub beam former) 72形成。每个SBF 72针对来自对应的组66的多个接收信号输出执行调相求和处理(子调相求和处理),从而在调相求和后生成组接收信号。通过这样的处理,多个组接收信号被生成,对于组接收信号在主波束形成器(main beam former,MBF) 74处执行主调相求和处理,并且生成对应于接收波束的经相位调准的波束数据(phase-alignment beam data)。在此,MBF74设置在装置本体中。每个SBF72在接收期间执行信道减少。在本实施例中,例如,调相求和处理针对16个接收信号执行,从而生成一个组接收信号。
[0058]由于在执行发送/接收信号处理的过程中产生热量,所以除非有效地执行散热处理,否则电子电路板的温度将会增加,并且阵列换能器以及发送/接收面的温度也将会因此而增加。另一方面,在本实施例中,通过上述的散热处理,即,通过将热量通过散热薄板(以及背衬壳体)从电子电路板传导至放热外壳的处理,以及通过对放热外壳的整体的热量进行排放的处理,能够有效地将产生于电子电路板的热量排放至外部。
[0059]下面,将对在图1等中示出的探针的示例操作进行描述。在图1中示出的探针头12从被治疗者的嘴部插入被治疗者的食道,并且探针头12被定位在食道中预定的位置。通过该处理,探针头12的发送/接收面被设定为与食道的内壁表面靠紧接触。通过在此状态下发送和接收超声波,更具体地,通过执行超声波束的二维扫描,形成包括心脏中的测量部位的三维区域,并且能够获得与所述三维区域相对应的体数据。基于这样的体数据,形成表示三维空间的超声波三维图像,或者形成表示三维空间中的任意剖面的任意断层图像或者表示多个预定剖面的三面(tr1-plane)图像。
[0060]更具体地,在发送期间,通过线缆从装置本体侧向探针头12提供发送信号。发送信号通过挠性板36或者挠性板38,并通过接口板22发送至电子电路。电子电路中的发送信号处理电路基于单一的发送信号生成多个发送驱动信号,并将所述多个发送驱动信号提供至多个对应的换能器元件。在这种情况下,多个发送驱动信号通过上述形成在接口板上的导线阵列被发送至阵列换能器。通过提供多个发送驱动信号,在阵列换能器中形成发送波束。在该处理中,如果不需要的超声波被发送至阵列换能器的背面侧,不需要的超声波被背衬构件26有效地吸收和减少。
[0061]另一方面,在接收期间,当来自活体内部的发射波被阵列换能器接收时,通过接口板22上的导线阵列40从阵列换能器向电子电路发送多个接收信号。在电子电路的接收信号处理单元中,在每个组的单元中对多个接收信号执行子调相求和处理,以生成组接收信号。以这种方式生成的多个组接收信号通过挠性板36和挠性板38被发送至多个信号线,并进一步被发送至装置本体。在装置本体中,基于多个组接收信号执行主调相求和处理,以生成与接收波束对应的波束数据。在接收期间,即使发射波出现在阵列换能器的背面侧,这样的不需要的超声波也会被背衬构件26有效地减少。
[0062]下面,将对热作用进行描述。通过发送/接收信号处理等在电子电路处产生的热量通过接合至电子电路板24的背面侧的散热薄板被传导至放热外壳16。具体地,传导至散热薄板的后翼部30和前翼部32的热量通过背衬壳体33被传导至放热外壳16。另一方面,传导至散热薄板的右翼部和左翼部的热量被直接传导至放热外壳16的外表面。以这种方式,通过四个翼部,热量能够有效地传导至放热外壳16。由于放热外壳16形成为具有非常大的热容量且具有非常大的表面面积的构件,传导的热量能够被有效地排放到外部,并能够防止局部发热。
[0063]在本实施例中,电子电路板24与散热薄板的导热率被设定为高于接口板22的导热率,并且因此,在电子电路板中所产生的热量的很大一部分被传导至散热薄板。换言之,接口板具有一定的隔热作用,并且即使存在由导线阵列引起的热传导,也会抑制通过接口板22向阵列换能器的热传导。
[0064]在本实施例中,如上所述,背衬构件26接合在电子电路板24的背面的中央部上,而散热薄板接合在背面的周边区域上。通过这样的构造,由背衬构件提供的背衬作用被应用于超声波的传播趋于更容易发生的部分,从而有效地吸收不需要的超声波。另一方面,在周边区域,发生类似于中央区域中的热传导,并且通过散热薄板能够有效地将热量从周边区域带走。换言之,在电子电路板的背面侧上,能够实现不需要的超声波的吸收以及用于抑制热量产生的散热。特别地,在上述的实施例中,背衬构件26收容在背衬壳体33中,而后翼部30和前翼部32包围背衬壳体33。因此,在通常较软的背衬构件26周围能够构造外部骨架,并且通过保持背衬构件26能够将内部组件14全部固定。结果,内部组件14在活体侧的牢固保持变为不需要。可替换地,需要时可以使用用于保持内部组件14的其他固定方法。
[0065]下面,将参照图6至11对在图1中示出的探针的制造方法进行描述。
[0066]在图6中的步骤SlO中,制造在图7中示出的主分层结构75。即,形成包括换能器单元20、接口板22以及电子电路板24的主分层结构75。挠性板36和38附接至接口板22。
[0067]在图6的步骤S12中,如在图7中示出的,散热薄板76粘附在主分层结构75上。散热薄板76包括具有开口 78的本体部77,以及连接到所述本体部77的多个翼部。所述多个翼部包括沿X方向排列的后翼部30和前翼部32,以及沿Y方向排列的右翼部50和左翼部52。附图标记77A示出了与位于电子电路板24的背面的周边区域对应的区域。散热薄板76的形态不限于在图7中示出的形态。
[0068]在图6的步骤S14中,背衬构件与背衬壳体粘附至散热薄板所粘附的主分层结构。具体地,如在图8中示出的,组合结构80接合在散热薄板76上。联合结构80由背衬构件26和收容背衬构件26的背衬壳体33形成。图9示出了组合结构80被颠倒放置的状态,并且凸起46形成在位于背衬构件26的活体侧的中央部。组合结构以将凸起46与在图7中示出的开口 78配合的方式粘附在散热薄板上。
[0069]在图6的步骤S16中,如在图10中示出的,后翼部30与前翼部32在背衬壳体33的背面侧(即图10中的上侧)折叠,并且粘附和固定。通过该处理,背衬壳体33与散热薄板76结合为整体。
[0070]在图6的步骤S20中,如在图11中示出的,对前侧挠性板38进行折叠。具体地,前侧挠性板38被折叠以穿过背衬壳体33的非活体侧。
[0071]在图6的步骤S22中,在图11中示出的组件被放置在放热外壳中。具体地,放热外壳被组装,以便背衬壳体被夹在两个分离的部件之间,并且,同时,右翼部与左翼部从一对狭缝延伸至外部,而内部组件放置在放热外壳内。在图6的步骤S24中,右翼部和左翼部的从狭缝突出的部分被折叠,并且粘附和固定在放热外壳上。在图6的步骤S26中,执行配线处理、位于放热外壳的外侧的外皮的形成等,从而形成如在图1中示出的探针。
[0072]如能够从以上说明中明了的,散热薄板处的后翼部和前翼部实现背衬壳体(即背衬构件)的固定作用,而散热薄板处的右翼部和左翼部实现从外部进一步包围将背衬壳体夹在中间的放热外壳的作用。这种多重包围的结果是,内部组件被稳固地固定在散热外壳上,并且,同时,构成了从内部组件至放热外壳的可靠的导热路线。
[0073]图12示出了本发明的另一个优选实施例。在图12的示例性构造中,散热构件82形成为块状构件,并在其中央部形成有开口 84。背衬构件86插入并固定在开口 84中。这种混合结构接合至电子电路板的背面侧。
[0074]还是在这样的实施例中,背衬构件86能够接合至电子电路板的背面侧的中央部,即,超声波传播最容易发生的部分,并且,由于散热构件82接合在周边处,因此通过散热构件82能够实现充分的热量吸收。换言之,通过这样的构造,超声波的吸收作用以及散热作用这两者都能够被实现。
[0075]图13示出了与阵列换能器对应的二维区域88。附图标记90示出了实际用于发送和接收的有效区域,所述有效区域为圆形区域。在用于接合背衬构件的区域的
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