超声成像设备和用于超声成像设备的探头的制作方法

本发明涉及一种超声成像设备，且更具体地涉及一种用于超声成像设备的探头。

背景技术：

1、超声成像设备(例如诊断性超声成像设备或非诊断性超声成像设备)一般包括主体，该主体包括用于输入各种类型的命令和所需信息的操作部分，和用于在进行超声成像时显示图像的显示部分。超声成像设备还包括探头，该探头与主体进行电气和电子连通，并可被附接到受试者身上，以向受试者体内发射超声波，并接收从受试者反射的超声波。由于超声波在两种不同物质的边界表面具有不同的反射率，因此可以通过分析反射的超声波来获得受试者的内部形状。通过重建由探头接收到的信息，可以创建超声波经过的一部分的断面图像。该断面图像可在超声波成像设备的显示部分上输出。

2、常规的探头包括隔板(bulkhead)、被支撑在隔板上以用于发射和接收超声波的换能器、被设置在换能器前面以用于与受试者接触的接触部分以及被填充在隔板和接触部分之间的空间内以用于将超声波从换能器传递到接触部分或从接触部分传输递换能器的液体介质。液体介质本身可能含有微小气泡。而且，由于操作者的不熟练，或由于探头的复杂内部结构，在填充或注入液体介质时可能会出现气泡。例如，机械式三维(3d)探头，换能器阵列通过驱动机构由电机驱动而移动，特别是来回摆动，以便获得3d体积数据。这种机械结构的复杂性可能导致更多的微小气泡。

3、在大多数情况下，探头被用来附接到受试者身上或物体上，且探头的接触部分面朝下。当超声成像设备处于待机状态时，或当与探头接触的受试者或物体的表面不是水平的时(例如在对不能躺下的受试者进行超声成像或对受试者的特殊部位(如腋下)进行超声成像的情况下)，探头的接触部分一般面朝上。包含在探头的液体介质中的气泡倾向于在液体介质中向上移动。当探头的接触部分面朝上或向上倾斜时，包含在探头的液体介质中的气泡向上移动并聚集在换能器和探头的接触部分之间。聚集在换能器和探头的接触部分之间的气泡可能阻碍超声波穿过液体介质的传递。因此，超声波可能无法正常地被从换能器传递到接触部分或从接触部分传递到换能器，这可能导致探头性能恶化并导致不准确成像。

4、ep 1 878 388 a1公开了一种超声探头，该超声探头被配置为驱动超声元件，并去除为传播超声波而填充的液体中残留的气泡。

5、因此，需要提供一种替代的或改进的超声探头，其中可以进一步降低残留在液体中的气泡的负面影响。

技术实现思路

1、根据本发明的一个方面，提供了一种用于超声探头的探头，其包括：

2、隔板；

3、用于发射和接收超声波的换能器；

4、与隔板密封接合以限定密封空间的接触部分；

5、气泡捕集装置，该气泡捕集装置能够通过密封空间和气泡捕集装置之间的通道选择性地与密封空间流体连通；

6、其中，密封空间和气泡捕集装置两者被用液体介质完全填充，以及

7、该气泡捕集装置被配置成与密封空间(c)流体连通，以便在探头被定位于其中接触部分面朝下的向下的位置时，允许液体介质中的气泡从密封空间进入气泡捕集装置，但该气泡捕集装置被配置成不与密封空间(c)流体连通，以便在探头被定位于其中接触部分面朝上的向上位置时，防止气泡从气泡捕集装置逃逸。应理解的是，表述“接触部分面朝下”是指“接触部分的顶点指向下”，其中“指向下”不仅包括“直立地指向下”，而且包括“倾斜地指向下”。类似地，表述“接触部分面朝上”是指“接触部分的顶点指向上”，其中“指向上”不仅包括“直立地指向上”，而且包括“倾斜地指向上”。

8、在一些实施例中，气泡捕集装置可包括捕集容器和漂浮体，捕集容器可通过密封空间和捕集容器之间的通道选择性地与密封空间流体连通，漂浮体由其密度小于液体介质的密度的材料制成，使得漂浮体在液体介质中总是向上移动，在探头被定位于向下的位置时漂浮体打开密封空间和捕集容器之间的通道，以允许液体介质中的气泡从密封空间移动到捕集容器中，并且在探头被定位于向上的位置时漂浮体阻塞密封空间和捕集容器之间的通道，以防止液体介质中的气泡从捕集容器移动到密封空间中。

9、在一些实施例中，捕集器容器可包括具有圆形横截面的入口部分以及与入口部分连接和连通的容器主体，漂浮体具有圆形横截面，漂浮体的最大直径大于入口部分的最大内径。

10、在一些实施例中，捕集容器还可包括连接入口部分和容器主体的过渡部分，过渡部分的内径大于漂浮体的最大直径。

11、在一些实施例中，在容器主体的顶部中可形成通孔，该通孔与入口部分相对并被密封构件密封。

12、在一些实施例中，入口部分的内径是基本上恒定的。

13、在一些实施例中，入口部分的内径朝向密封空间逐渐减小。

14、在一些实施例中，容器主体被配置成具有基本上直角梯形的横截面的细长主体。

15、在一些实施例中，细长主体的倾斜侧可限制漂浮体的位置，使得在探头被定位于向下的位置时，漂浮体基本上与入口部分对准。

16、在一些实施例中，容器主体被配置成基本上圆柱形的主体。

17、在一些实施例中，限制位置部分可从容器体的顶部朝向入口部分伸出，在探头被定位于向下的位置时，限制位置部分限制漂浮体的位置以基本上与入口部分对准。

18、在一些实施例中，漂浮体是漂浮球、漂浮截锥体或漂浮锥体。

19、在一些实施例中，在探头被定位于向下的位置时，在漂浮体和容器主体之间限定间隙。

20、在一些实施例中，隔板的邻近入口部分的一部分被成形为弯曲的引导面，以引导气泡进入捕集容器。

21、根据本发明的一个方面，提供了一种超声成像设备，其包括上述的超声探头。

22、根据本发明的探头包括气泡捕集装置，该气泡捕集装置被配置成在探头被定位于向下的位置时，允许液体介质中的气泡从密封空间进入气泡捕集装置，但在探头被定位于向上的位置时，防止气泡从气泡捕集装置逃逸。没有气泡聚集在换能器和探头的接触部分之间。因此，超声波可以正常地被从换能器传递到接触部分或从接触部分传递到换能器。结果，探头的性能不因气泡而恶化，并且实现了准确成像。

技术特征：

1.一种超声探头(1)，包括：

2.根据权利要求1所述的超声探头(1)，其中，所述气泡捕集装置(33)包括捕集容器(35)和漂浮体(37)，所述捕集容器(35)通过所述密封空间(c)和所述捕集容器(35)之间的所述通道(p)选择性地与所述密封空间(c)流体连通，所述漂浮体(37)由其密度小于所述液体介质(13)的密度的材料制成，使得在所述探头(1)被定位于所述向下的位置时所述漂浮体(37)在所述液体介质(13)中向上移动，所述漂浮体(37)打开所述密封空间(c)和所述捕集容器(35)之间的所述通道(p)，以允许所述液体介质(13)中的所述气泡(b)从所述密封空间(c)移动到所述捕集容器(35)中，以及在所述探头(1)被定位于所述向上的位置时所述漂浮体(37)阻塞所述密封空间(c)和所述捕集容器(35)之间的所述通道(p)，以防止所述液体介质(13)中的所述气泡(b)从所述捕集容器(35)移动到所述密封空间(c)中。

3.根据权利要求2所述的超声探头(1)，其中，所述捕集容器(35)包括具有圆形横截面的入口部分(35a)以及与所述入口部分(35a)连接和连通的容器主体(35b)，所述漂浮体(37)具有圆形横截面，所述漂浮体(37)的最大直径大于所述入口部分(35a)的最大内径。

4.根据权利要求3所述的超声探头(1)，其中，所述捕集容器(35)还包括连接所述入口部分(35a)和所述容器主体(35b)的过渡部分(35d)，所述过渡部分(35d)的内径大于所述漂浮体(37)的最大直径。

5.根据权利要求3所述的超声探头(1)，其中，在所述容器主体(35b)的顶部中形成通孔(35e)，所述通孔与所述入口部分(35a)相对并被密封构件(35f)密封。

6.根据权利要求3所述的超声探头(1)，其中，所述入口部分(35a)的内径是基本上恒定的。

7.根据权利要求3所述的超声探头(1)，其中，所述入口部分(35a)的内径朝向所述密封空间(c)逐渐减小。

8.根据权利要求3所述的超声探头(1)，其中，所述容器主体(35b)被配置成具有基本上直角梯形的横截面的细长主体。

9.根据权利要求8所述的超声探头(1)，其中，所述细长主体的倾斜侧(35c)限制所述漂浮体(37)的位置，使得在所述探头(1)被定位于所述向下的位置时，所述漂浮体(37)基本上与所述入口部分(35a)对准。

10.根据权利要求3所述的超声探头(1)，其中，所述容器主体(35b)被配置成基本上圆柱形的主体。

11.根据权利要求10所述的超声探头(1)，其中，限制位置部分(35g)从所述容器主体(35b)的顶部朝向所述入口部分(35a)伸出，在所述探头(1)被定位于所述向下的位置时，所述限制位置部分(35g)限制所述漂浮体(37)的位置以基本上与所述入口部分(35a)对准。

12.根据权利要求3所述的超声探头(1)，其中，在所述探头(1)被定位于所述向下的位置时，在所述漂浮体(37)和所述容器主体(35b)之间限定间隙(g)。

13.根据权利要求3所述的超声探头(1)，其中，所述隔板(3)的邻近所述入口部分(35a)的一部分被成形为弯曲的引导表面(40)，以引导所述气泡(b)进入所述捕集容器(35)。

14.根据权利要求1所述的超声探头(1)，其中，所述超声探头还包括用于驱动所述换能器(7)在所述液体介质(13)中移动的驱动机构。

15.一种超声成像设备，包括根据权利要求1至14中的任一项所述的超声探头(1)。

技术总结
本发明提供了一种用于超声成像设备的探头。该探头包括隔板、换能器、与隔板密封接合以限定密封空间的接触部分以及气泡捕集装置，该气泡捕集装置可通过密封空间和气泡捕集装置之间的通道选择性地与密封空间流体连通。密封空间和气泡捕集装置两者被用液体介质完全填充，且气泡捕集装置装置被配置成在探头被定位于向下的位置时，允许液体介质中的气泡从密封空间进入气泡捕集装置，但在探头被定位于向上的位置时，防止气泡从气泡捕集装置装置中逃逸。根据本发明，探头的性能不会因气泡而恶化，并能实现准确成像。

技术研发人员：陈曦东
受保护的技术使用者：皇家飞利浦有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14