專(zhuān)利名稱(chēng)：超聲探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲探頭，尤其涉及一種包括超聲收發(fā)器單元和用于容納該單元的外殼的超聲探頭。
背景技術(shù)：
通過(guò)接觸患者，超聲探頭用來(lái)發(fā)射和接收用作超聲診斷的超聲波。超聲探頭將諸如超聲傳感器陣列的收發(fā)器單元裝在塑料外殼內(nèi)。在上述外殼頂端有一個(gè)用于發(fā)送和接收超聲波的開(kāi)口，通過(guò)上述開(kāi)口暴露了收發(fā)器單元的發(fā)射/接收表面(參見(jiàn)下面專(zhuān)利文獻(xiàn)1中的例子)。
JP-A-2003-164450(第8-9頁(yè)，圖13-14)具有上述結(jié)構(gòu)的超聲探頭在發(fā)射和接收超聲波的端面包括收發(fā)器單元和外殼間的接縫(joint)，外殼側(cè)面由硬塑料制成并且以上述接縫作為邊界。硬塑料被壓在患者身上，用力向患者施加負(fù)荷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)一種超聲探頭，其對(duì)于對(duì)象(subject)來(lái)講是柔軟的。
考慮到上述情況提出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的是克服上述問(wèn)題并提供一種超聲探頭，該超聲探頭具有超聲收發(fā)器單元和用于容納該單元的外殼，該外殼包括一個(gè)由硬塑料制成的在頂端具有開(kāi)口的第一部分外殼；和一個(gè)與第一部分外殼整體成型的第二部分外殼，以便從該頂端延伸以覆蓋上述開(kāi)口，第二部分外殼由軟塑料制成并且超聲收發(fā)器單元的發(fā)射/接收面從內(nèi)側(cè)與其接觸。
出于有效成型的目的，優(yōu)選通過(guò)雙模塑法(double molding)實(shí)現(xiàn)第一部分外殼和第二部分外殼的整體成型。另外優(yōu)選地，與發(fā)射/接收表面接觸的第二部分外殼的部分是薄膜，以減少通過(guò)其傳輸?shù)某暡ǖ乃p。
為了獲得合適的強(qiáng)度，硬塑料優(yōu)選的是熱塑樹(shù)脂中的一種，這些熱塑樹(shù)脂包括聚碳酸酯，聚丁烯對(duì)苯二甲酸酯(poly-butylene-terephthalate)和ABS樹(shù)脂。為了獲得合適的柔軟度，可以優(yōu)選軟塑料是熱塑性聚合物。
優(yōu)選地，超聲收發(fā)器單元具有用于超聲波波束成型的超聲傳感器陣列，上述波束成型通過(guò)相控陣實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，超聲傳感器陣列在發(fā)射/接收面上具有用于超聲束聚焦的聲透鏡。此外，為了便于區(qū)分中心頻率，第二部分外殼可以優(yōu)選地具有與超聲波中心頻率對(duì)應(yīng)的顏色。
在本發(fā)明中，外殼包括一個(gè)第一部分外殼和一個(gè)第二部分外殼，第一部分外殼由硬塑料制成且在頂端具有開(kāi)口，第二部分外殼由軟塑料制成并且和第一部分外殼整體成型，以便從該頂端延伸以覆蓋上述開(kāi)口，而且超聲收發(fā)器單元的發(fā)射/接收面是從內(nèi)側(cè)和第二部分外殼接觸。使用時(shí)，由軟塑料制成的第二部分外殼壓在患者的身體上。這樣就可以軟化與對(duì)象的接觸。
如附圖所示，通過(guò)下面對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的描述，本發(fā)明進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)。


圖1是超聲診斷設(shè)備的示意框圖。
圖2是超聲探頭外觀的示意圖。
圖3是超聲探頭發(fā)射/接收端附近的剖面的示意圖。
圖4是超聲探頭發(fā)射/接收端附近的剖面的局部放大示意圖。
圖5是超聲傳感器陣列的示意圖。
圖6是超聲探頭發(fā)射/接收端的色彩的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案?，F(xiàn)在參考圖1，該圖顯示了超聲診斷設(shè)備的示意框圖。如圖所示，超聲診斷設(shè)備包括超聲探頭100。超聲探頭100被用于壓在對(duì)象1上。根據(jù)本發(fā)明，超聲探頭100是用于執(zhí)行超聲探測(cè)的典型最佳模式。這種配置說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的超聲探頭的優(yōu)選實(shí)施方案。
超聲探頭100連接在收發(fā)器單元202上。收發(fā)器單元202向超聲探頭100提供發(fā)射超聲波的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。收發(fā)器單元202還接收超聲探頭100接收到的回波信號(hào)。
收發(fā)器單元202和診斷信息產(chǎn)生單元204相連。診斷信息產(chǎn)生單元204通過(guò)收發(fā)器單元202被輸入接收到的回波信號(hào)，并根據(jù)接收到的回波信號(hào)產(chǎn)生診斷信息。
例如，產(chǎn)生諸如B模式圖像、彩色多普勒?qǐng)D像、多普勒頻譜圖像的圖像用作診斷信息。B模式圖像顯示待診斷對(duì)象的斷層攝影圖像。彩色多普勒?qǐng)D像顯示待診斷對(duì)象中諸如血流量的速度分布圖像。多普勒頻譜圖像顯示多普勒信號(hào)的頻譜。上述診斷信息可以顯示在和診斷信息產(chǎn)生單元204相連的顯示單元206上。
收發(fā)器單元202、診斷信息產(chǎn)生單元204和顯示單元206全部由控制單元208控制?？刂茊卧?08和操作單元210相連。操作單元210由操作人員-用戶操作，以便向控制單元208輸入適當(dāng)?shù)拿詈托畔ⅰ?br> 現(xiàn)在參考圖2，該圖顯示了超聲探頭100的外觀。如圖所示，超聲探頭100具有近似圓柱形的外形。上述圓柱形結(jié)構(gòu)的頂端是發(fā)射/接收端102。在和發(fā)射/接收端102相對(duì)的另一端上裝有信號(hào)電纜104，用于連接超聲診斷設(shè)備主體。
超聲探頭100的外表面被構(gòu)造成由諸如塑料的材料整體成型的外殼。在上述外殼里，其中容納了主要由超聲傳感器構(gòu)成的超聲收發(fā)器單元。
現(xiàn)在參考圖3，該圖顯示了發(fā)射/接收端102的截面圖。上述橫截面是沿圖2所示虛線截取的。如圖所示，內(nèi)部單元110頂端與發(fā)射/接收端102的內(nèi)側(cè)鄰接。在發(fā)射/接收端102附近的外殼由兩部分外殼122和124整體構(gòu)成。
內(nèi)部單元110是依據(jù)本發(fā)明的超聲收發(fā)器單元的典型實(shí)施例。部分外殼122是依據(jù)本發(fā)明的第一部分外殼的典型實(shí)施例。部分外殼124是依據(jù)本發(fā)明的第二部分外殼的典型實(shí)施例。
部分外殼122作為超聲探頭100外殼的主體，其外形是一端有開(kāi)口的近似圓柱形。部分外殼122用諸如聚碳酸酯這樣的硬塑料制成。聚碳酸酯作為一種優(yōu)選材料，具有足夠的強(qiáng)度以承受使用期間施加在其上的外力。部分外殼122可以由除聚碳酸酯以外的任何合適的硬塑料制成。例如，這種塑料材料的一些例子包括熱塑樹(shù)脂，諸如聚丁烯對(duì)苯二甲酸酯和ABS樹(shù)脂。
部分外殼124被整體成形以便覆蓋部分外殼122一端的開(kāi)口。部分外殼124用作部分外殼122開(kāi)口的頂蓋，并從部分外殼122的頂端向前延伸。
內(nèi)部單元110的頂端從內(nèi)側(cè)和部分外殼124鄰接。借助粘合劑130，內(nèi)部單元110和部分外殼122和124被粘合在一起。部分外殼124和內(nèi)部單元110末端接觸的那一部分被做成薄膜，并且其它部分形成足以維持其自身形狀的適當(dāng)?shù)谋诤瘛?br> 部分外殼124由軟塑料材料制成，諸如熱塑性聚合物。由于其柔軟度合適，所以優(yōu)選的是熱塑性聚合物。部分外殼124也可以用除熱塑性聚合物以外的其它任何軟塑料材料制成。
外殼由部分外殼122和124通過(guò)雙模塑法技術(shù)整體成形。雙模塑法技術(shù)在塑料鑄模工程領(lǐng)域是公知常識(shí)，通常用于分別具有不同特性的多種塑料材料的整體成型。
因?yàn)椴糠滞鈿?24以這種方式與部分外殼122成為整體它從部分外殼122的末端伸出，因此在使用時(shí)僅有部分外殼124和患者身體接觸。
傳統(tǒng)的與患者身體接觸的超聲探頭外殼由硬塑料制成，與其相比，部分外殼124的材料由軟塑料構(gòu)成，它十分柔軟地和身體接觸，在很大程度上減輕了患者的負(fù)擔(dān)。此外，箭頭所示的部分外殼124上的彎角可以被設(shè)計(jì)成較大曲率的圓弧，用于減輕患者負(fù)擔(dān)。
現(xiàn)在參考圖4，該圖顯示了鄰接部分外殼124的部分內(nèi)部單元110的放大示意圖。該圖與圖3中的圓圈對(duì)應(yīng)。如圖所示，內(nèi)部單元110具有超聲傳感器112。超聲傳感器112包括后部的背部填充物(backingfiller)114，和位于前面的聲透鏡116。聲透鏡116用于超聲束的聚焦。在超聲傳感器112和聲透鏡116之間有聲匹配層。聲透鏡116的前面和部分外殼124的薄膜部分的背面接觸。由于部分外殼124在此部分是薄膜，所以超聲波在其中的衰減能夠忽略不計(jì)。
超聲傳感器112形成一個(gè)陣列，該陣列由圖5所示的多個(gè)傳感器構(gòu)成，聲透鏡116結(jié)合在該陣列上，聲匹配層夾在二者之間。因?yàn)槌晜鞲衅?12形成一個(gè)陣列，超聲波的波束形成和波束導(dǎo)向可以通過(guò)相控陣技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
如圖6所示，部分外殼124可以具有多種顏色。這就便于區(qū)分探頭的超聲中心頻率。換句話說(shuō)，黃色表示2MHz的中心頻率，紅色表示5MHz的中心頻率，藍(lán)色表示10MHZ的中心頻率等。
借助色彩系統(tǒng)的頻率表示可以遵循電阻器色彩系統(tǒng)的數(shù)值表示。也就是說(shuō)，色彩和它對(duì)應(yīng)的數(shù)字可以是下述關(guān)系棕＝1，紅＝2，橙＝3，黃＝4，綠＝5，藍(lán)＝6，紫＝7，灰＝8，白＝9。
當(dāng)掛在超聲診斷設(shè)備的探頭夾上時(shí)，超聲探頭100應(yīng)保持發(fā)射/接收端102向上且信號(hào)電纜向下。因?yàn)椴糠滞鈿?24作為發(fā)射/接收端102，具有代表中心頻率的不同顏色，操作人員-用戶可以馬上區(qū)分特定探頭的中心頻率。
在不背離本發(fā)明精神和范圍的情況下可以構(gòu)造許多不同的發(fā)明實(shí)施方案。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的范圍由后附權(quán)利要求來(lái)限定，而不局限于說(shuō)明書(shū)中所描述的特定實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.一種超聲探頭(100)，具有一個(gè)超聲收發(fā)單元和一個(gè)用于容納上述單元的外殼，該探頭包括第一部分外殼(122)，由硬塑料制成且頂端具有開(kāi)口；和第二部分外殼(124)，與上述第一部分外殼整體成型以便從該頂端延伸以覆蓋上述開(kāi)口，該第二部分外殼(124)由軟塑料制成，并且超聲收發(fā)單元的發(fā)射/接收面從內(nèi)側(cè)與其接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲探頭(100)，其中通過(guò)雙模塑法實(shí)現(xiàn)第一部分外殼(122)和第二部分外殼(124)的整體成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲探頭(100)，其中與發(fā)射/接收面接觸的第二部分外殼(124)的部分是薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲探頭(100)，其中硬塑料是聚碳酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲探頭(100)，其中硬塑料是聚丁烯對(duì)苯二甲酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲探頭(100)，其中硬塑料是ABS樹(shù)脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲探頭(100)，其中硬塑料是熱塑性樹(shù)脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲探頭(100)，其中軟塑料是熱塑性聚合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲探頭(100)，其中超聲收發(fā)單元包括超聲傳感器陣列(112)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的超聲探頭(100)，其中超聲傳感器陣列(112)包括位于發(fā)射/接收表面上的聲透鏡(116)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲探頭(100)，該探頭對(duì)于對(duì)象來(lái)講是柔軟的，并且具有一個(gè)超聲收發(fā)單元和一個(gè)用于容納上述單元的外殼。上述外殼整體包括第一部分外殼(122)和第二部分外殼(124)，第一部分外殼由硬塑料制成且頂端具有開(kāi)口，第二部分外殼和第一部分外殼整體成型，以便覆蓋上述開(kāi)口從而從該末端伸出，并且超聲收發(fā)單元的發(fā)射/接收面從內(nèi)側(cè)和第二部分外殼接觸。
文檔編號(hào)A61B8/00GK1647769SQ200410095868
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2004年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月26日
發(fā)明者柳原康司, 塚原肇, 野崎光弘, T·馬克 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司