超声诊断装置的探测器的制造方法
【专利说明】超声诊断装置的探测器
[0001 ] 本发明申请是申请日为2012年12月13日、申请号为201210539225.5、发明名称为“超声诊断装置的探测器”的发明申请的分案申请。
技术领域
[0002]示例性实施例涉及一种与超声诊断装置配合使用的探测器(probe)，更具体地，涉及一种能够通过紧贴到测试对象的特定部分而实施测试且与超声诊断装置配合使用的探测器。
【背景技术】
[0003]通常，超声诊断装置是这样一种装置，该装置被构造为从对象的表面向主体内部的期望部分辐射超声信号，且以非侵入的方式、利用被反射的超声信号中所包括的信息获得关于软组织或者血流的截面的图像。与诸如X射线摄影装置、CT装置(计算机断层扫描仪)、MRI(磁共振成像)或者核医学诊断装置的其它显示装置相比，该装置尺寸小，价格低，且能够实时显示所获得的图像，不用暴露于X射线辐射，因而相对更安全，因此广泛用于与心脏、腹部、生殖器官相关的医学状况的诊断且广泛用于妇科医学中。
[0004]具体地，超声诊断装置包括探测器，该探测器被构造为传输超声信号到对象从而获得该对象的超声图像并接收从该对象反射的回波信号(echo signal)。
[0005]探测器包括换能器(transducer)、提供有开口上端的壳以及親接到壳的开口上端从而直接接触对象表面的盖部分。
[0006]换能器包括:压电层，配置用于随着压电物体振动而将电信号和声信号进行相互改变;声匹配层，配置用于减小压电层与对象之间的声阻差，使得在压电层产生的超声波主要传输到对象;透镜层，配置用于将行进到压电层前部的超声波集中到某一位置；以及吸声层，配置用于通过防止超声波传输到压电层的后部而减小图像畸变。
[0007]配置用于与超声诊断装置配合使用的探测器包括至少一个以下探测器:凹型探测器，用于与腹部相关的诊断且具有凹面;线型探测器，用于与胸部、甲状腺和睾丸之一或多个有关的诊断且具有平坦面；内腔型探测器(endocavity-type probe)，用于与子宫和卵巢有关的诊断；以及曲柄型探测器(hockey stick-type probe)。
[0008]具有曲面的肌肉骨骼系统(例如，肩膀和膝盖)不便于使用具有平坦面的线型探测器，因为探测器的覆盖区(footprint)的长度大致落入40mm到50mm之间的范围内，于是该探测器不能紧贴到对象的曲面。因此，需要多次采用具有小覆盖区的探测器(诸如曲柄型探测器)来进行扫描，且在采用线型探测器之外的探测器的情况下，探测器不能与对象紧密接触，因为对象的体形与探测器的形状不会彼此对应。
[0009]另外，在进行超声测试时，超声波不穿透骨骼和空气，因此在配置用于超声诊断装置的探测器直接接触对象皮肤的情况下，不能进行数据的采集。因此，在进行超声波诊断的情况下，通常将液体施加到皮肤上，从而排出位于探测器和对象皮肤之间的空气，或者采用其上施加有液体的垫。
【发明内容】
[0010]因此，这里描述的示例性实施例的一方面是提供配置用于与超声诊断装置配合使用的探测器，该探测器可以用于与对象的肌肉骨骼系统有关的医学状况的诊断。
[0011]示例性实施例的其它方面将在以下描述中被部分阐述，且部分将从该描述而显然，或者可以通过示例性实施例的实践而习知。
[0012]根据一个或更多示例性实施例的一个方面，与超声诊断装置配合使用的探测器包括壳、压电物体、吸声层、声匹配层以及声透镜。该壳可以形成探测器的外部。压电物体可以设置在壳的内部且可以产生超声波。吸声层可以设置在压电物体的后表面且可防止超声波传输到压电物体的后部。声匹配层可以设置在压电物体的前表面且可以通过匹配压电物体的声阻和对象的声阻而输送所产生的超声波到对象。声透镜可以设置在声匹配层的前表面，且可以集中所产生的超声波并向对象辐射所集中的超声波。声透镜可以包括凹部，该凹部有助于沿着对象的曲面进行诊断。
[0013]探测器还可以包括移动层以及驱动构件，该移动层设置在吸声层的后表面且改变声透镜的曲率半径，该驱动构件使移动层移动。
[0014]移动层可以包括压缩气体。
[0015]移动层可以包括液体以及围绕液体的膜。
[0016]探测器还可以包括盖部分，该盖部分设置在声透镜的前表面且与对象的皮肤接触。盖部分可以包括凹部，该凹部的形状与声透镜的凹部形状相同。
[0017]探测器还可以包括突出地设置在盖部分前表面处的垫，该垫从接触表面排出空气，在该接触表面处探测器接触对象皮肤。
[0018]垫可以一体附接到声透镜。
[0019]垫可以设置在基底构件的外侧，该基底构件可拆卸地安装到盖部分。
[0020]驱动构件可以定位在移动层的后表面，且可以包括使移动层移动的活塞。
[0021]随着移动层通过利用活塞移动，压电物体的曲率半径和吸声层的曲率半径中的每个可以改变，而且声透镜的凹部可以随着移动层移动而变平。
[0022 ] 驱动构件还可以包括电动机，该电动机耦接到活塞且以全自动方式驱动活塞。
[0023]当活塞被以全自动方式驱动而使移动层移动时，压电物体的曲率半径和吸声层的曲率半径中的每个可以改变，而且声透镜的凹部可以随着移动层移动而变平。
[0024]盖部分可以包括柔性材料。
[0025]根据一个或更多示例性实施例的另一方面，提供与超声诊断装置配合使用的探测器。该探测器包括:盖部分，形成探测器的外部；以及换能器，设置在盖部分的内侧且相互地改变电信号和声信号。换能器的第一表面可以包括凹部，其便于沿着对象的曲面进行诊断，换能器的第二表面可以包括移动层，该移动层改变换能器的与对象接触的部分的曲率半径。
[0026]探测器可以包括附接到盖部分的前表面的垫，该垫从接触表面排出空气，在该接触表面处探测器接触对象的皮肤。
[0027]探测器还可以包括可拆卸地设置在盖部分处的基底部分。
[0028]垫可以设置在基底部分的外侧。垫可以从接触表面排出空气，在该接触表面处探测器接触对象的皮肤。
[0029]盖部分可以包括凹部，该凹部的形状与换能器的第一表面的凹部的形状相同。
[0030]探测器还可以包括设置在移动层的后表面的驱动构件，该驱动构件使移动层移动。
[0031]驱动构件可以包括使移动层移动的活塞以及耦接到活塞的电动机，该电动机以全自动方式驱动活塞。
[0032]如上所述，在对与肌肉骨骼系统有关的医学状况进行诊断的情况下，示例性实施例能够促进单一扫描时进行与对象有关的医学状况的诊断。
【附图说明】
[0033]通过结合附图对示例性实施例的以下描述，这些和/或其他方面将变得清楚明了且更容易理解，附图中:
[0034]图1是示出根据示例性实施例的超声诊断装置的前表面的图；
[0035]图2是示出根据示例性实施例的、配置用于与超声诊断装置配合使用的探测器的透视图；
[0036]图3是示出图2所示的A-A截面的透视图；
[0037]图4是示出图2所示的A-A截面的截面图；
[0038]图5是示出根据另一示例性实施例的、配置用于与超声诊断装置配合使用的探测器的透视图；
[0039]图6是示出图5所示的B-B截面的截面图。
【具体实施方式】
[0040]现在将详细描述示例性实施例，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。
[0041]图1是示出根据示例性实施例的超声诊断装置的前表面的图。根据一个或更多示例性实施例的探测器不仅与超声诊断装置配合使用，而且与各种超声波换能器装置配合使用，作为示例，以下将描述与超声诊断装置配合使用的探测器。
[0042]如图1所示，根据示例性实施例的超声诊断装置I提供有与该超声诊断装置配合使用的具有多种类型的探测器10。探测器10向对象辐射超声波且从该对象接收所述超声波的回波(echo)。超声诊断装置I还设置有控制按钮3以及安装到其上的显示装置2，而且包括用于产生对象的图像的主体5。与超声诊断装置I配合使用的探测器10通过电缆11和连接器6连接到主体5，其中电缆11和连接器6—体连接到探测器10。在主体5的下侧，提供有支撑超声诊断装置I的支撑部7。支撑部7可以包括运输媒介，诸如例如轮子，该运输媒介用于移动超声诊断装置I。
[0043]图2是示出根据示例性实施例的、配置用于与超声诊断装置配合使用的探测器的透视图，图3是示出图2所示的A-A截面的透视图，图4是示出图2所示的A-A截面的截面图。
[0044]如图2、图3和图4所示，与超声诊断装置I配合使用的探测器10包括:壳12，形成探测器10的外部；以及盖部分13，设置在探测器10的上部。壳12的上侧是开口的，盖部分13耦接到壳12的开口的上端。管理员可以通过握持探测器10的壳12且使得盖部分13与对象接触而进行测试。
[0045]在盖部分13的内侧，设置有换能器。换能器包括压电物体17、声匹配层16、声透镜15和吸声层18。
[0046]声透镜15、声匹配层16、压电物体17和吸声层18从与对象接触的前表面部以上述顺序布置。
[0047]压电物体17位于盖部分13的内侧，且贴附在吸声层18的前表面。电极部分(未示出)设置在压电物体17的两侧。压电物体17将电信号转换成超声波，该超声波是声信号，从而将超声波释放到空气中，而且压电物体17将从空气反射的超声波转换成电信号，从而将该电信号传送到装置。
[0048]压电物体17配置用于利用共振现象生成超声波，且可以通过利用以下至少一种陶瓷形成:诸如例如锆钛酸铅(PZT)的锆酸铅陶瓷材料、由铌酸锌和钛酸盐的固溶体制成的PNZT单晶、以及由铌酸镁和钛酸盐的固溶体制成的PMZT单晶。
[0049]在电极部分(未示出)形成在压电物体17两侧的情况下，电极部分可以通过采用具有相对高的导电性的金属(诸如例如，金、银和铜中的至少一种)形成，或者电极部分可以通过采用石墨形成。
[0050]声匹配层16安装在压电物体17的前部。声匹配层16将压电物体17的声阻与对象的声阻进行匹配，使得压电物体17产生的超声波信号可以有效地传送给对象。因此，声匹配层16配置成具有关于压电物体17的声阻和对象的声阻的中间声阻值。
[0051]