本發(fā)明涉及超聲波診斷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲探頭及其外殼。

背景技術(shù)：

超聲診斷(ultrasonicdiagnosis)是將超聲檢測技術(shù)應(yīng)用于人體，通過測量了解生理或組織結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)和形態(tài)，發(fā)現(xiàn)疾病，作出提示的一種診斷方法。超聲診斷是一種無創(chuàng)、無痛、方便、直觀的有效檢查手段，尤其是b超，應(yīng)用廣泛，影響很大，與x射線、ct、磁共振成像并稱為四大醫(yī)學(xué)影像技術(shù)。超聲探頭是超聲診斷設(shè)備的核心部件，超聲探頭在工作過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，fda/ce/sfda在對(duì)超聲設(shè)備的安全性法規(guī)中都有明確的溫度限制規(guī)定，因此，如何保證超聲探頭的有效散熱是研發(fā)和制造超聲探頭的一個(gè)難題。

超聲探頭的發(fā)熱部件是壓電陶瓷或其他壓電材料，如復(fù)合壓電材料、單晶等，壓電陶瓷產(chǎn)生熱量后，熱量主要傳遞到壓電陶瓷背面的散熱部件(如金屬塊、金屬片、背材等)，部分熱量通過和人體接觸部分進(jìn)行熱傳遞。

現(xiàn)有的超聲探頭由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的缺陷，導(dǎo)致壓電陶瓷產(chǎn)生的熱量聚集在換能器內(nèi)部，散熱面積小，熱量不能得到有效散失，以至于探頭與人體接觸區(qū)域的表面溫度較高，降低了人體的舒適度。

因此，如何有效提高超聲探頭的散熱效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效散熱的超聲探頭的外殼，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種包括上述外殼的超聲探頭。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種超聲探頭的外殼，所述外殼的導(dǎo)熱系數(shù)大于10w/m·k。

優(yōu)選地，所述外殼的材質(zhì)為金屬、氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、石墨或硅的單體。

優(yōu)選地，所述外殼的材質(zhì)為金屬、氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、石墨或硅的復(fù)合物。

優(yōu)選地，所述外殼的材質(zhì)為以金屬、氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、石墨或硅做填料的復(fù)合材料。

一種超聲探頭，包括換能器以及如上所述的外殼。

優(yōu)選地，在上述超聲探頭中，所述換能器與所述外殼之間設(shè)置有導(dǎo)熱塊，所述導(dǎo)熱塊的導(dǎo)熱系數(shù)大于所述外殼的導(dǎo)熱系數(shù)。

優(yōu)選地，在上述超聲探頭中，所述導(dǎo)熱塊的導(dǎo)熱系數(shù)大于150w/m·k。

優(yōu)選地，在上述超聲探頭中，所述導(dǎo)熱塊的材質(zhì)為金屬。

優(yōu)選地，在上述超聲探頭中，所述換能器連接有位于所述外殼內(nèi)部的控制器組件，所述控制器組件與所述外殼之間填充有導(dǎo)熱膠。

優(yōu)選地，在上述超聲探頭中，所述導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱系數(shù)大于所述外殼的導(dǎo)熱系數(shù)。

本發(fā)明提供的超聲探頭的外殼，可以包括圍在超聲探頭換能器周圍的聲頭殼體部分，和作為人手或其他設(shè)備的握持部分。當(dāng)超聲探頭工作時(shí)，換能器的壓電晶體產(chǎn)生熱量，熱量通過背材或其他散熱部件傳遞到外殼，最終由外殼向外界空氣散熱。本發(fā)明中的外殼材料可以是單一材料，也可以是復(fù)合材料，并且外殼材料的導(dǎo)熱系數(shù)大于10w/m·k，本發(fā)明通過外殼較大的表面積可實(shí)現(xiàn)外殼與外界空氣的充分接觸，從而可以將換能器產(chǎn)生的熱量快速地散發(fā)到外界空氣中，從而有效解決以往壓電晶體的熱量聚集在換能器內(nèi)部，散熱面積小以及熱量流通不暢等問題，進(jìn)而極大地降低了探頭與人體接觸區(qū)域的表面溫度，提高了人體的舒適度。

本發(fā)明還提供了一種超聲探頭，該超聲探頭包括換能器以及如上所述的外殼。該超聲探頭產(chǎn)生的有益效果的推導(dǎo)過程與上述外殼帶來的有益效果的推導(dǎo)過程大體類似，故本文不再贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例中的超聲探頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中：

1-外殼、2-導(dǎo)熱塊、3-透聲窗、4-壓電晶體、5-換能器、6-背材、7-控制器組件、8-導(dǎo)熱膠。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心在于提供一種能夠有效散熱的超聲探頭的外殼。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例中的超聲探頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

在一種具體實(shí)施例方案中，本發(fā)明提供了一種超聲探頭的外殼1，外殼1的導(dǎo)熱系數(shù)大于10w/m·k(瓦/米·開氏溫標(biāo))。

本發(fā)明提供的超聲探頭的外殼1，可以包括圍在超聲探頭換能器5周圍的聲頭殼體部分，和作為人手或其他設(shè)備的握持部分。當(dāng)超聲探頭工作時(shí)，換能器5的壓電晶體4產(chǎn)生熱量，熱量通過背材6或其他散熱部件傳遞到外殼1，最終由外殼1向外界空氣散熱。本發(fā)明中的外殼材料可以是單一材料，也可以是復(fù)合材料，并且外殼材料的導(dǎo)熱系數(shù)大于10w/m·k，本發(fā)明通過外殼1較大的表面積可實(shí)現(xiàn)外殼1與外界空氣的充分接觸，從而可以將換能器5產(chǎn)生的熱量快速地散發(fā)到外界空氣中，從而有效解決以往壓電晶體4的熱量聚集在換能器5內(nèi)部，散熱面積小以及熱量流通不暢等問題，進(jìn)而極大地降低了探頭與人體接觸區(qū)域的表面溫度，提高了人體的舒適度。

需要說明的是，本方案采用了導(dǎo)熱系數(shù)大于10w/m·k的材料來制作外殼1，在一種優(yōu)選實(shí)施例方案中，外殼1的材質(zhì)為金屬、氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、石墨或硅的單體。

在另一種優(yōu)選實(shí)施例方案中，外殼1的材質(zhì)為為金屬、氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、石墨或硅的復(fù)合物。

在另一種優(yōu)選實(shí)施例方案中，外殼1的材質(zhì)為以金屬、氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、石墨或硅做填料的復(fù)合材料。

當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以采用除上述材料外的其他導(dǎo)熱系數(shù)大于10w/m·k的金屬、非金屬或復(fù)合材料等。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)換能器5的不同規(guī)格和不同功率，可以將外殼1的導(dǎo)熱系數(shù)設(shè)計(jì)為適于快速散熱的值，本文不再贅述。

需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)外殼1所采用的不同材質(zhì)，來具體設(shè)定外殼1的壁厚，優(yōu)選地，本方案中的外殼1的壁厚設(shè)計(jì)為小于3mm，進(jìn)一步優(yōu)選地，外殼1的壁厚可設(shè)計(jì)為小于0.6mm。如此設(shè)置，可以進(jìn)一步減小傳熱路徑，從而進(jìn)一步增強(qiáng)導(dǎo)熱效率，充分發(fā)揮外殼1的優(yōu)異的散熱作用。

本發(fā)明還提供了一種超聲探頭，該超聲探頭包括外殼1和換能器5，外殼1內(nèi)部設(shè)有腔體，換能器5位于外殼1的腔體內(nèi)。該外殼1即為如上所述的外殼1。該超聲探頭產(chǎn)生的有益效果的推導(dǎo)過程與上述外殼帶來的有益效果的推導(dǎo)過程大體類似，故本文不再贅述。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例中的超聲探頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。本方案提供的超聲探頭具體包括外殼1、換能器5、背材6、控制器組件7等部件。壓電晶體4設(shè)置于換能器5，壓電晶體4在接通電流時(shí)可產(chǎn)生振動(dòng)或聲波，同時(shí)，壓電晶體4受到反饋的振動(dòng)或聲波時(shí)也會(huì)產(chǎn)生電流，如此，壓電晶體4便可以用來發(fā)送和接收聲波。殼體1末端的鼻部設(shè)置有與壓電晶體4相對(duì)的透聲窗3，用于集中發(fā)射超聲波。換能器5具體位于殼體1前端的鼻部組成的安裝腔體中。

優(yōu)選地，換能器5與外殼1之間設(shè)置有導(dǎo)熱塊2，導(dǎo)熱塊2的導(dǎo)熱系數(shù)大于外殼1的導(dǎo)熱系數(shù)。具體的，換能器5與導(dǎo)熱塊2直接接觸，外殼1的鼻部與導(dǎo)熱塊2的外表面直接接觸。如此設(shè)置，通過在換能器5與外殼1之間設(shè)置導(dǎo)熱系數(shù)更大的導(dǎo)熱塊2，可以進(jìn)一步提高散熱效率，且導(dǎo)熱塊2與換能器5和外殼1均直接接觸，使得換能器5產(chǎn)生的熱量可以更加均勻、連續(xù)地?cái)U(kuò)散。

優(yōu)選地，上述導(dǎo)熱塊2的導(dǎo)熱系數(shù)大于150w/m·k，如此可進(jìn)一步提高散熱效率。優(yōu)選地，導(dǎo)熱塊2的材質(zhì)為金屬，例如銅、鋁、銀、鎳、鐵、金、鎢、銅合金、鎳合金、鋁合金或其他導(dǎo)熱系數(shù)較高的金屬或合金，本文不再贅述。

優(yōu)選地，導(dǎo)熱塊2將換能器5的外周進(jìn)行包覆，外殼1將導(dǎo)熱塊2的外周進(jìn)行包覆，如此設(shè)置，導(dǎo)熱塊2就將換能器5與外殼1之間的空隙填充滿，外殼1則設(shè)有與導(dǎo)熱塊2外部完全配合的內(nèi)壁結(jié)構(gòu)，如此設(shè)置，可以使換能器5發(fā)出的熱量從各個(gè)方向及角度向外殼1傳導(dǎo)，進(jìn)一步提高了散熱效率。

需要說明的是，外殼1的主體包括從前端鼻部向后延伸的管狀結(jié)構(gòu)，外殼1內(nèi)的腔體不僅容納有換能器5，而且還有與換能器5相連接的控制器組件7、背材6等結(jié)構(gòu)，具體的，控制器組件7可設(shè)置在pcb電路板上，控制器組件7可通過線纜或無線的通訊方式實(shí)現(xiàn)與外部顯示器或分析系統(tǒng)的通訊連接；背材6用于支撐換能器5以及傳導(dǎo)換能器5的熱量。

控制器組件7在工作過程中也會(huì)發(fā)熱，優(yōu)選地，本方案在控制器組件7與外殼1之間還填充有導(dǎo)熱膠8，如圖1所示。如此設(shè)置，可以進(jìn)一步降低該超聲探頭的內(nèi)部溫度，從而可以保證超聲探頭具有更多的超聲能量引導(dǎo)到人體組織中，以獲得增強(qiáng)的成像性能。

優(yōu)選地，上述導(dǎo)熱膠8的導(dǎo)熱系數(shù)也設(shè)計(jì)為大于外殼1的導(dǎo)熱系數(shù)。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。