超声背衬构件及其制造方法以及超声探头的制作方法_3

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以是诸如铜、铝、银、镍、铁、金或钨的高导热性的材料。泡沫型主体410的桥412可相互连接而不断开,以用作在超声探头中产生的热释放至外部所经的通道。因此,在超声模块110中产生的热可经由泡沫型主体410(例如,桥412)向外释放。
[0071]泡沫型主体410可包括孔411。孔411中的至少一些孔可相互重叠。换言之,孔411可连接到相邻孔411中的至少一个孔。因此,外部材料可经由孔411流入泡沫型主体
410。孔411的尺寸不需要是恒定的,从而可以是无规律的。泡沫型主体410的孔隙率可以为大约50%或更大。每个孔411的直径可以为大约1mm至大约10mm,但不限于此。每个孔411的直径可根据制造泡沫型主体410的方法而改变。
[0072]可使用自底向上的方法、采用冷冻干燥解决方案(freeze-drying solut1n)的方法或采用泡沫基底(foam base)的方法来制造泡沫型主体410。然而,制造泡沫型主体410的方法不限于此。
[0073]当背衬构件330仅包括泡沫型主体410时,背衬构件330不能够适合地吸收超声波。当超声波被背衬构件330发送或反射而不被吸收时,可能会获得失真的超声图像。在背衬构件330中,可使用背衬材料420填充孔411。背衬材料420可包括具有高衰减系数的材料。例如,背衬材料420可包括环氧树脂。可选地,背衬材料420可以是金属粉末(例如,钨、铜、铝)、陶瓷粉末(例如,氧化钨或氧化铝)或碳同素异形体粉末(例如,石墨、石墨烯、碳纳米管或金刚石)与环氧树脂的组合,或可包括橡胶。
[0074]如上所述,由于泡沫型主体410可包括多个孔411,可使用背衬材料420填充孔
411。此外,由于在换能器220中产生的热经由泡沫型主体410释放至外部,因此可有效地降低经由透镜传导至病人的热。当有效地执行热释放时,可保证病人的安全,并可防止由于大量的热而引起超声诊断设备的功能的劣化。另外,当施加电力以广生超声波时,可考虑热释放的程度来施加更高的电力,从而可获得清楚的超声图像。
[0075]由于超声探头300包括背衬构件330,因此超声探头300可在保持传统形状和尺寸的同时执行热释放功能,而不用包括特殊的热释放设备。
[0076]图6示出图5的背衬构件330中的热传导路径。在图6中,箭头指示在超声模块110中产生的热经由背衬构件330释放的路径。由于换能器220响应于电压而振动,并通过响应于超声回波进行振动来产生电信号,因此在超声模块110中产生的大部分热是在换能器220中产生的。背衬构件330可将在超声模块110中产生的热释放至外部。详细地,由于背衬构件330的泡沫型主体410包括由高导热性材料形成的桥412,因此热可以经由桥412快速释放至外部。
[0077]虽然在图3中未示出,但热沉可被设置在背衬构件330的下表面。由于热沉可有效地释放热,因此热沉可热接触(thermally contact)或直接地接触背衬构件330以帮助热释放。可选地,背衬构件330和热沉可经由热管相互连接,而非热沉直接地接触背衬构件330。在这种情况下,经由背衬构件330传播的热沿着热管被传输至热沉,随后释放至外部。
[0078]根据实施例,还可提供散热风扇以帮助热沉释放热。热沉可包括均具有板形状且由诸如铝的金属形成的多个鳍片,以释放热。传导至热沉的热由多个鳍片散发,散热风扇可被设置在鳍片附近,以进一步提高散热功能。
[0079]根据实施例,当背衬构件330的桥412由金属形成时,背衬构件330可以接地。由于背衬构件330的接地,因此可防止超声探头300中电信号的干扰。另外,背衬构件330可用作将参考电压(例如,地信号)施加到换能器220的单元。在这种情况下,背衬构件330可接触换能器220。
[0080]图7示出根据实施例的制造背衬构件330的方法的流程图。
[0081 ] 首先,在操作S710中,制备包括吸收超声波的背衬材料420的流体。背衬材料420可包括具有高衰减系数的材料。例如,背衬材料420可包括环氧树脂。可选地,背衬材料420可以是金属粉末(例如,钨、铜、铝)、陶瓷粉末(例如,氧化钨或氧化铝)或碳同素异形体粉末(例如,石墨、石墨烯、碳纳米管或金刚石)与环氧树脂的组合,或可包括橡胶。背衬材料420可以与溶剂(例如,水)进行混合,以容易地流动。因此,包括背衬材料420的流体可被包含在腔体中。
[0082]在操作S720,泡沫型主体410被插入流体中。泡沫型主体410可以是多孔泡沫型。泡沫型主体410可包括多个孔411和相互连接在孔411之间的多个桥412。桥412可相互连接,并可包括高导热性的材料。例如,桥412可包括金属。金属可以是诸如铜、铝、银、镍、铁、金或钨的高导热性材料。泡沫型主体410的桥412可相互连接而不断开,以用作在超声探头中产生的热释放至外部所经的通道。因此,在超声模块110中产生的热可经由泡沫型主体410(例如,桥412)向外释放。泡沫型主体410可包括孔411。孔411中的至少一些可相互重叠。换言之,孔411可连接到相邻孔411中的至少一个。因此,外部材料可经由孔411流入泡沫型主体410。泡沫型主体410的孔隙率可以是大约50%或更大。每个孔411的直径可以是大约1mm至大约10mm,但不限于此。
[0083]当多孔泡沫型主体410被插入流体时,流体经由泡沫型主体410的孔411流入泡沫型主体410,以填充孔411。可使流体和泡沫型主体410中的至少一个振动,使得背衬材料420填充泡沫型主体410。换言之,包含流体和泡沫型主体410的腔室在振动器上振动。
[0084]在操作S730中,使填充有背衬材料420的泡沫型主体410硬化,以形成背衬构件330。根据使用目的,以这种方式制造的背衬构件330可被切割并与超声模块110结合。
[0085]除了上述实施例之外的各种实施例存在于本发明的权利要求中。由于本发明顾及各种改变和多个实施例,因此将在附图中示出示例性实施例并在书面描述中对示例性实施例进行了详细描述。然而,这不意图将本发明限制为特定的实施方式,而将理解,不脱离本发明的精神和技术范围的全部改变、等同物和替代均包括在本发明中。
【主权项】
1.一种超声探头,包括: 超声模块,包括将超声波转换成电信号或将电信号转换成超声波的换能器; 背衬构件,通过使用吸收由超声模块产生的超声波的背衬材料来填充多孔泡沫型主体而获得。2.如权利要求1所述的超声探头,其中,所述泡沫型主体包括:多个孔和多个桥,所述多个桥相互连接并且位于所述多个孔之间。3.如权利要求1所述的超声探头,其中,所述泡沫型主体包括导热材料。4.如权利要求1所述的超声探头,其中,所述泡沫型主体包括金属。5.如权利要求4所述的超声探头,其中,所述金属包括从铜、铝、银、镍、铁、金和钨中选择的至少一种。6.如权利要求1所述的超声探头,其中,包括在泡沫型主体中的孔连接到相邻的孔中的至少一个孔。7.如权利要求1所述的超声探头,其中,包括在所述泡沫型主体中的多个孔中的至少一个孔的直径为大约1mm至大约10mm。8.如权利要求1所述的超声探头,其中,所述泡沫型主体的孔隙率为50%或更大。9.如权利要求1所述的超声探头,其中,背衬材料包括环氧树脂。10.如权利要求1所述的超声探头,其中,在超声模块中产生的热经由背衬构件向外释放。11.如权利要求1所述的超声探头,其中,换能器包括通过振动将超声波转换成电信号或将电信号转换成超声波的压电元件。12.如权利要求1所述的超声探头,其中,背衬构件接地。13.如权利要求1所述的超声探头,其中,背衬构件支撑超声模块。14.一种超声背衬构件,包括: 多孔泡沫型主体; 背衬材料,填充所述泡沫型主体并吸收超声波。15.一种制造超声背衬构件的方法,所述方法包括: 制备包括吸收超声波的背衬材料的流体; 将多孔泡沫型主体插入所述流体中,使得所述泡沫型主体填充有所述背衬材料; 使填充有背衬材料的所述泡沫型主体硬化。
【专利摘要】提供一种超声背衬构件及其制造方法以及超声探头。所述超声探头包括:超声模块,包括将超声波转换成电信号或将电信号转换成超声波的换能器;背衬构件,通过使用吸收由超声模块产生的超声波的背衬材料来填充多孔泡沫型主体而获得。
【IPC分类】A61B8/00
【公开号】CN105286913
【申请号】CN201510296016
【发明人】李元熙, 孙光辰, 宋炅勋, 金相旻, 南基雄, 李成宰
【申请人】三星麦迪森株式会社, 三星电子株式会社
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年6月2日
【公告号】EP2974802A1, US20160007961
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