专利名称：超声波探头和使用该超声波探头的方法
技术领域：
本技术涉及通常为扁平探头的超声波探头。更具体地说，本技术具体涉及多普勒探头。再具体地说，本技术涉及扁平多普勒探头和使用这些扁平多普勒探头的方法。
背景技术：
超声波扫描(通常也被称为超声波检查法)经常用于观察和/或检查身体内部的组织和器官。超声波扫描采用人类无法听到的高频声波产生身体内部结构的图像。超声波检查法能够产生软的或填充有液体的器官的图像，但是不能有效地检查充有气体的器官或骨骼。超声波检查法的最常见的用途之一是在妊娠期间评估胎儿的发育。超声波检查法的另一个常见的用途是观察和确定肿块或硬块是否是囊肿。此外，超声波检查法用于观察腹腔器官和盆腔器官的尺寸和形状以检查胆结石，以及检查腿部的血栓。当将针插入身体以便为活组织检查采集组织样本或例如在作为检查胎儿畸形的测试的羊膜穿刺术中采集流体样本时，也可以利用超声波检查法作为弓I导。典型地，超声波探头与少量传输材料结合使用(例如，施加在皮肤上的待检查区域的胶体)，以帮助超声波传入病人的身体内。医生或超声波技术人员典型地使超声波仪器穿过该胶体向后和向前滑动或平移。在超声波检查期间，超声波仪器(也被称为变换器 (transducer))，将超声波传输到病人的身体内，当超声波与器官、骨骼或类似的组织接触时，超声波在该处发生反射或回射。然后，反射的声波由变换器接收，由计算机进行处理，并被传送至点亮的屏幕以产生图像。超声波检查法的另一个常见的用途是多普勒超声波，超普勒超声波是用于非创伤性测量移动结构的速度，特别是身体内的血液的流速的重要技术。扁平多普勒探头典型地应用和/或优选地应用在需要长时间的信号并且用户无法或不希望在检查的持续期间里保持探头的时候。多普勒信号可以用于例如确定血液的流动、血液流动的方向和/或基于血液流速生成音频信号。例如，典型地，由于具有血管疾病的病人的血液流速降低，因而对于这些病人，较难获得多普勒信号。一种类型的多普勒探头是具有两个晶体的连续波探头 一个晶体用于传输多普勒信号，一个晶体用于接收反射信号。常规的扁平多普勒探头的一个缺点是，多普勒晶体没有设置在方便使用(信号位置的灵敏度)的最佳角度。另外，平表面没有为有助于接收多普勒信号而施加的足够的胶体留出空间。因此，存在提供这样的扁平多普勒探头的需要和需求该扁平多普勒探头具有设置在方便时用的最佳角度的多普勒晶体，并且允许施加有助于接收多普勒信号的足够的胶体。
发明内容
有利地，本技术的实施例提供了这样的扁平多普勒探头该扁平超声波探头具有位于方便使用的最佳角度的超声波晶体，并且该扁平超声波探头允许施加有助于接收多普勒信号的足够的胶体。本技术的实施例包括一种扁平超声波探头，其包括外壳，所述外壳具有侧壁，每个侧壁具有一定高度；底表面，其用于在所述探头的操作期间与病人的外表面接触，所述底表面具有大于所述侧壁的高度的宽度和平面部；以及，位于所述底表面上的凹部，所述凹部用于容纳所述外壳的外表面上的有助于超声波信号传输的传输材料，在所述凹部与所述底表面的平面部接触的所有侧上，所述凹部是圆的。另一个实施例包括一种使用扁平超声波探头提供超声波多普勒频谱的方法，所述方法包括通过扁平超声波探头产生原始超声波信号，所述探头包括外壳，所述外壳包括 侧壁，每个侧壁具有一定高度；底表面，其用于在所述探头的操作期间与病人的外表面接触，所述底表面具有大于所述侧壁的高度的宽度和平面部；以及，位于所述底表面上的凹部，所述凹部用于容纳所述外壳的外表面上的传输材料，在所述凹部与所述底表面的平面部接触的所有侧上，所述凹部是圆的。所述方法还包括接收反射超声波信号，以及基于接收到的反射超声波信号生成多普勒频谱。另一个实施例包括一种扁平超声波探头，其包括外壳装置，所述外壳装置包括侧壁，每个侧壁具有一定高度；底部装置，其用于在所述探头的操作期间与病人的外表面接触，所述底部装置具有大于所述侧壁的高度的宽度和平面部；以及，位于所述外壳装置的外表面上的所述底部装置中的凹装置，所述凹装置用于容纳辅助超声波信号的传输的物质， 在所述凹装置与所述底部装置的平面部接触的所有侧上，所述凹装置是圆的。已经相当宽泛地概述了特定实施例，以使本发明的详细说明得到更好的理解，并且使本发明对本领域的贡献更为清楚。当然，后面还要说明附加实施例，它们将形成所附权利要求书的主题。在这方面，在详细阐述至少一个实施例之前，应该理解，本技术的应用并不限于以下说明或附图所示的结构细节以及组件的布置方式。除所描述的实施例以外，本技术还可具有多种实施方式，并且能够以不同的方式实施或施行。另外，应该理解，本发明此处以及摘要所采用的表达方式和术语用于说明的目的，而不应当被视作限制。如上所述，本领域技术人员应该理解，本公开内容所依据的概念容易用作设计其他结构、方法和系统的基础，从而用于实施本技术的若干目的。因此，重要的是将权利要求视为包括这种等同的结构，只要它们不背离本技术的范围。另外，需要重视的是，说明书中的各个元件和各个步骤是优选地包括地。因此，应理解，对于本领域技术人员来说显而易见的是可以省略或替换任何元件或步骤。
参照结合附图的对本发明各个实施例的下述说明，本发明的上述的和其他的特征和优点以及获得这些特征和优点的方式将变得更加明晰，并且本发明本身将变得的更加容易理解，其中图1是根据本发明的实施例的扁平探头的示意性仰视图。图2A是根据本发明的实施例的扁平探头的示意性侧视图。图2B是根据本发明的实施例的扁平探头的示意性俯视图。
图3是沿线A-A’截取的图2A的探头的示意性后视图。图4A是根据本发明的实施例的扁平探头的示意性侧视图。图4B是图4A的探头的一部分的展开图。图5是根据本发明的实施例的扁平探头的一部分的俯视图。
具体实施例方式下述详细说明将参考附图，附图形成了说明的一部分并且以说明的方式示出了可实施本发明的具体实施例。充分详细地描述这些实施例以使所属领域的技术人员能够实现这些实施例，并且应该理解可以利用其他的实施例，并且可以作出结构、逻辑、过程、电气方面的改变。应该理解，任何列举的材料或元件的布置是仅为了示例的目的而非意在穷举。所描述的处理步骤的进程是一个例子；然而，除了必需以一定顺序来进行的步骤以外，步骤的顺序不限于在此列举的顺序，并且可以如本领域公知的技术那样进行改变。下面，参考附图对本发明进行说明，其中，所有相似的附图标记表示相似的部分。 如图ι所示，所示出的扁平超声波多普勒探头100包括具有侧壁115、120的外壳110，每个侧壁115、120分别具有高度116、121。外壳还包括用于在探头100的操作期间与病人等的外表面接触的底表面125。底表面125例如为工作表面，其优选具有大于侧壁116、121的高度的宽度126，以及具有平面部128。侧壁的高度116、121可以是相同的高度或不同的高度。在图1中可以看出，凹部130位于底表面125内。凹部130用于将传输材料(例如胶体)保持位于外壳110的外表面111上。胶体用于在探头100的操作期间有助于传输超声波信号。在凹部130与底表面125的平面部1 接触的所有侧上，凹部130是圆的。为了将胶体清理出凹部130而将凹部130的形状优化，凹部130优选为足够大以供操作员将手指插入。探头100还具有位于外壳110内部、凹部130后方的至少一个晶体135，晶体135 优选地成一定的角度以提供超声波信号。可以操控该角度以便优化更灵敏的多普勒读数的接收。凹部130可以具有基于晶体135的角度的几何形状，以优化用于多普勒信号的通道。例如，凹部130可以具有呈圆锥形几何形状的内表面140。晶体135可以设置在探头 100的最薄的部分的后方，例如位于内表面140的后方，从而在晶体与传输材料(例如胶体)之间具有最小量的构成探头的材料。这还可以有助于传输和接收多普勒信号。在内表面140的外周周围可以设置有嵌边145，以便有助于在通过注射成型制造探头100的同时为多普勒晶体135留出足够空间。嵌边145可以取向为例如相对于底表面125成30度角。 在一个实施例中，底表面125可以具有与宽度1 相差15%以内的长度127，从而底表面 125具有大致正方形的截面。然而，只要晶体(例如晶体135)和内部电路(如图5的附图标记515所表示的内部电路)不会受到不利的影响，可以使用任何其他的几何形状。术语 “扁平”指的是除了用于保持胶体的凹部130之外，底表面125基本是平的。探头100可以具有用于向/从探头100发送控制信号的控制信号发送线150和控制信号接收线155。探头100可以在8MHz超声波的范围内操作，尽管应该理解，在适当的情况下，也可以使用其他频率或频带。晶体产生原始超声波信号，并且探头接收用于在显示屏上生成超声波多普勒频谱的反射信号。如上所述，扁平多普勒探头100上的胶体腔(例如凹部130)将多普勒晶体135定位在方便使用(例如信号位置的灵敏度)的最佳角度。凹部130的几何形状使用户能够在使用后快速且彻底地清洁凹部130。该可接触的凹部130相对于现有的扁平探头在灵敏度和清洁的方便性方面具有改进。下面参考图2A，图2A示出探头组件200，其具有在可选的第一抗弯连接件210处与线缆205附接的探头100。图2A中所示的探头100具有顶表面215和底表面125。还示出了侧壁115之一的高度116。线缆205可以具有适合于到达病人和控制系统(未示出) 的任意长度和/或类型。线缆205通过可选的连接件220附接至控制系统，连接件220可以具有连接释放件225。应理解，只要便于使用，连接释放件225可以位于连接件220的任意一侧。线缆205可以通过任选的第二抗弯曲连接件230附接至连接件。图2B在显示探头100的顶表面215的情况下从俯视图示出了探头组件200。还示出了底表面125的长度127和宽度126。根据应用和/或偏好，顶表面215可以具有与底表面125相同或不同的长度127和宽度126。下面参考图3，图3提供了沿线A-A’截取的图2A的探头的示意性后视图。除了控制信号发送线150和控制信号接收线155以外，还可以通过线缆205设置附加的信号线 305-310。应理解，在适当的情况下，可以使用更多或更少的信号线。图4A示出了探头100的剖视图。凹部130的外周405与底表面125接触。凹部 130的最深的点可以位于嵌边145与外周405相距最远的位置，该点具有深度410。嵌边可以从底表面125倾斜一定角度415，该角度例如为30度。控制信号发送线150和控制信号接收线155可以通过开口 420设置到保持晶体135和内部电路515(图5)的内部区域425 中，晶体135和内部电路515均将在图5中详细示出。内部区域425具有在组装后放置晶体135的平表面430。平表面430具有宽度435，并且与嵌边145基本平行。如图4B所示，图4B更详细地示出了由线B所界定的圆形区域。嵌边145的宽度 440可以由嵌边145与凹部130的内表面140相交的位置来界定。内表面140可以相对于内部区域425的平表面430倾斜一定角度445。内表面140的最深点450与内表面425的平表面430相距距离455，可以优化该距离455，以便保证探头100的强度同时为超声波传输材料(例如胶体)提供足够的空间。下面参考图5，图5在没有附接顶表面215的情况下从俯视图示出探头100的内部区域425。如图所示，晶体135放置在平表面430上方。防护件505放置在晶体135周围，以确保探头100内部的信号不会与晶体135产生的超声波信号发生干涉。内部电路510 设置在防护件505的上方以及晶体135的周围。内部电路510可以保持在例如印刷电路板 515上。可以借助信号线520向/从内部电路510发送信号，信号线520可以是例如控制信号发送线150、控制信号接收线155和附加信号线305-310中任意的信号线。可以包括用于减少干扰和/或确保探头完全电气接地的可选的接地线525。上述说明和附图中的方法和装置仅示出了能够使用和制造以实现本文描述的实施例的目的、特征和优点的一些方法和装置的实例。因此，它们不应被视为由实施例的前述说明所限制，而是只能由所附的权利要求所限制。在本发明的范围内，任何权利要求或特征可以与其他权利要求或特征相结合。从详细说明中可以明了本发明的许多特征和优点，从而，目的在于通过所附的权利要求来覆盖落入本发明的精神和范围内的本发明的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易进行各种修改和变型，不希望将本发明限定为所示和所描述的精确的构造和操作，而是，相应地，所有适当的修改及其等同内容应被认为落入本发明的范围内。作为简短的概括，本发明至少披露了以下广义构思。构思1. 一种扁平超声波探头，包括外壳，包括侧壁，每个侧壁具有一定高度；底表面，其用于在所述探头的操作期间与病人的外表面接触，所述底表面包括宽度，其大于所述侧壁的高度；以及平面部；以及位于所述底表面上的凹部，所述凹部用于容纳所述外壳的外表面上的有助于超声波信号传输的传输材料，在所述凹部与所述底表面的平面部接触的所有侧上，所述凹部是圆的。构思2.根据构思1所述的探头，还包括晶体，其以一定角度位于所述外壳的内部以提供超声波信号，其中，所述凹部具有基于所述晶体的角度的几何形状。构思3.根据构思2所述的探头，其中，所述凹部包括具有圆锥形几何形状的内表面。构思4.根据构思3所述的探头，其中，所述晶体位于所述内表面的最薄的部分处， 以便优化多普勒信号通道。构思5.根据构思4所述的探头，其中，所述凹部还包括围绕所述内表面的嵌边。构思6.根据构思5所述的探头，其中，所述嵌边设置为相对于所述底表面成30度角。构思7.根据构思1所述的探头，还包括用于控制所述晶体的内部电路。构思8.根据构思7所述的探头，还包括用于向/从内部电路发送信号的发送和接收线。构思9.根据构思1所述的探头，其中，所述探头构造为在接近SMhz的超声波范围内操作。构思10.根据构思1所述的探头，还包括线缆，其用于保护所述发送和接收线；连接件，其用于将线缆附接至控制系统；以及连接释放件，其用于从所述控制系统上释放所述连接件。构思11. 一种使用扁平超声波探头提供超声波多普勒频谱的方法，所述方法包括通过扁平超声波探头产生原始超声波信号，所述探头包括外壳，包括侧壁，每个侧壁具有一定高度；底表面，其用于在所述探头的操作期间与病人的外表面接触，所述底表面包括宽度，其大于所述侧壁的高度；以及平面部；以及
位于所述底表面上的凹部，所述凹部用于容纳所述外壳的外表面上的传输材料， 在所述凹部与所述底表面的平面部接触的所有侧上，所述凹部是圆的；接收反射的超声波信号；以及基于接收到的反射超声波信号生成多普勒频谱。构思12.根据构思11所述的方法，其中所述外壳还包括晶体，其以一定角度位于所述外壳的内部以提供所述原始超声波信号；以及所述凹部具有基于所述晶体的角度的几何形状。构思13.根据构思12所述的方法，其中，所述凹部包括具有圆锥形几何形状的内表面。构思14.根据构思13所述的方法，其中，所述晶体位于所述内表面的最薄的部分处，以便优化多普勒信号通道。构思15.根据构思14所述的方法，其中，所述凹部还包括围绕所述内表面的嵌边。构思16.根据构思15所述的方法，其中，所述嵌边设置为相对于所述底表面成30度角。构思17.根据构思11所述的方法，其中通过发送线将控制信号发送至所述探头；并且通过接收线接收所述接收到的反射超声波信号。构思18.根据构思11所述的方法，其中，所述原始超声波信号处于接近SMhz的超声波范围内。构思19. 一种扁平超声波探头，包括外壳装置，包括侧壁，每个侧壁具有一定高度；底部装置，其用于在所述探头的操作期间与病人的外表面接触，所述底部装置具有宽度，其大于所述侧壁的高度；以及平面部；以及位于所述外壳装置的外表面上的所述底部装置中的凹装置，所述凹装置用于容纳有助于超声波信号传输的传输材料，在所述凹装置与所述底部装置的平面部接触的所有侧上，所述凹装置是圆的。构思20.根据构思19所述的探头，还包括超声波信号装置，其以一定角度位于所述外壳装置的内部以提供超声波信号，其中，所述凹装置包括基于所述超声波信号装置的角度的几何形状。
权利要求
1.一种扁平超声波探头，包括 外壳，包括侧壁，每个侧壁具有一定高度；底表面，其用于在所述探头的操作期间与病人的外表面接触，所述底表面包括 宽度，其大于所述侧壁的高度；以及平面部；以及位于所述底表面上的凹部，所述凹部用于容纳所述外壳的外表面上的有助于超声波信号传输的传输材料，在所述凹部与所述底表面的平面部接触的所有侧上，所述凹部是圆的。
2.根据权利要求1所述的探头，还包括晶体，其以一定角度位于所述外壳的内部以提供超声波信号， 其中，所述凹部具有基于所述晶体的角度的几何形状。
3.根据权利要求2所述的探头，其中，所述凹部包括具有圆锥形几何形状的内表面。
4.根据权利要求3所述的探头，其中，所述晶体位于所述内表面的最薄的部分处，以便优化多普勒信号通道。
5.根据权利要求4所述的探头，其中，所述凹部还包括围绕所述内表面的嵌边。
6.根据权利要求5所述的探头，其中，所述嵌边设置为相对于所述底表面成30度角。
7.根据权利要求1所述的探头，还包括用于控制所述晶体的内部电路。
8.根据权利要求7所述的探头，还包括用于向/从内部电路发送信号的发送和接收线。
9.根据权利要求1所述的探头，其中，所述探头构造为在接近SMhz的超声波范围内操作。
10.根据权利要求1所述的探头，还包括 线缆，其用于保护所述发送和接收线；连接件，其用于将线缆附接至控制系统；以及连接释放件，其用于从所述控制系统上释放所述连接件。
11.一种使用扁平超声波探头提供超声波多普勒频谱的方法，所述方法包括 通过扁平超声波探头产生原始超声波信号，所述探头包括外壳，包括侧壁，每个侧壁具有一定高度；底表面，其用于在所述探头的操作期间与病人的外表面接触，所述底表面包括 宽度，其大于所述侧壁的高度；以及平面部；以及位于所述底表面上的凹部，所述凹部用于容纳所述外壳的外表面上的传输材料，在所述凹部与所述底表面的平面部接触的所有侧上，所述凹部是圆的； 接收反射的超声波信号；以及基于接收到的反射超声波信号生成多普勒频谱。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述外壳还包括晶体，其以一定角度位于所述外壳的内部以提供所述原始超声波信号；以及所述凹部具有基于所述晶体的角度的几何形状。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述凹部包括具有圆锥形几何形状的内表面。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述晶体位于所述内表面的最薄的部分处，以便优化多普勒信号通道。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述凹部还包括围绕所述内表面的嵌边。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述嵌边设置为相对于所述底表面成30度角。
17.根据权利要求11所述的方法，其中 通过发送线将控制信号发送至所述探头；并且通过接收线接收所述接收到的反射超声波信号。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述原始超声波信号处于接近SMhz的超声波范围内。
19.一种扁平超声波探头，包括 外壳装置，包括侧壁，每个侧壁具有一定高度；底部装置，其用于在所述探头的操作期间与病人的外表面接触，所述底部装置具有 宽度，其大于所述侧壁的高度；以及平面部；以及位于所述外壳装置的外表面上的所述底部装置中的凹装置，所述凹装置用于容纳有助于超声波信号传输的传输材料，在所述凹装置与所述底部装置的平面部接触的所有侧上， 所述凹装置是圆的。
20.根据权利要求19所述的探头，还包括超声波信号装置，其以一定角度位于所述外壳装置的内部以提供超声波信号， 其中，所述凹装置包括基于所述超声波信号装置的角度的几何形状。
全文摘要
本发明公开一种扁平超声波探头，其包括外壳，外壳具有侧壁，每个侧壁具有一定高度，底表面，其用于在所述探头的操作期间与病人的外表面接触，所述底表面具有宽度，其大于所述侧壁的高度，以及平面部，以及位于所述底表面上的凹部，所述凹部用于容纳所述外壳的外表面上的用于辅助超声波信号的传输的传输材料，在所述凹部与所述底表面的平面部接触的所有侧上，所述凹部是整圆的。
文档编号G01N29/24GK102469979SQ201080031688
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月6日 优先权日2009年7月15日
发明者克里斯蒂娜·泽斯勒, 托尼·普尔, 雷·赫斯提 申请人:康尔福盛209公司