用於超聲探頭中振動吸收的系統和方法
2023-05-20 00:41:06
專利名稱：用於超聲探頭中振動吸收的系統和方法
技術領域：
本文公開的主題一般涉及超聲系統，更具體地說涉及用於超聲醫療成像系統的探頭。
背景技術：
超聲系統典型地包括超聲掃描裝置，如具有不同換能器的超聲探頭，這些不同的換能器能夠執行多種不同的超聲掃描(例如，體積或身體的不同成像)。這些超聲探頭典型地連接到控制探頭的操作的超聲系統。這些探頭包括掃描頭，掃描頭具有多個換能器元件(例如，壓電晶體)，這些多個換能器單元可以按陣列布置。超聲系統在操作期間(如掃描體積或身體期間)驅動陣列內的換能器元件，其可基於要執行的掃描類型來控制。在機械體積探頭(常常稱為機械四維(4D)探頭)中，在掃描操作期間，掃描頭以機械方式移動。在一些探頭中，掃描頭在密封的溼室中移動(例如旋轉)，該溼室具有在掃描期間與患者接觸的圍繞掃描頭殼體的聲膜。溼室典型地填充以聲學液體(acoustic liquid)以便能夠在掃描期間(例如透射期間)實現聲音耦合。在這些探頭中，因為掃描頭必須移動，所以換能器陣列無法密封在塑料探頭殼體中，如包裹在環氧樹脂中。因此，掃描頭的組件以及尤其是換能器陣列更易於在撞擊(impact)期間損壞，如在探頭跌落或劇烈地觸碰另一個物體的情況下。由此，存在更高的可能性:在一天天掃描操作期間，可能發生損壞，具體為對換能器陣列的損壞，這將導致探頭不操作或無法正常操作。這樣，必須自服務中卸除探頭，並進行維修或更換。由此，機械探頭更可能因跌落或撞擊事件而損壞，從而導致可靠性問題。此外，可能導致探頭服務交換的成本增加。
發明內容
在一個實施例中，提供一種超聲探頭，其具有殼體和位於殼體內的掃描頭，其中該掃描頭包括換能器陣列。超聲探頭還包括耦合到掃描頭以允許掃描頭的旋轉的軸，以及位於掃描頭內、耦合在換能器陣列與軸之間的振動吸收構件。振動吸收構件配置成允許軸與換能器陣列之間的相對移動。在另一個實施例中，提供一種超聲探頭，其具有殼體、位於殼體內的換能器陣列和支承換能器陣列且具有與之耦合的軸的可機械移動的掃描頭。超聲探頭還包括振動吸收器，該振動吸收器耦合在掃描頭的至少一個側壁內，其中該振動吸收器可壓縮以允許軸與換能器陣列之間的相對移動。該超聲探頭還包括電動機，該電動機用於驅動軸以使掃描頭旋轉。
在又一個實施例中，提供一種用於吸收超聲探頭中的振動的方法。該方法包括為探頭提供殼體並將掃描頭定位於該探頭殼體內，其中該掃描頭包括換能器陣列且具有耦合到掃描頭以允許掃描頭的旋轉的軸。該方法還包括將掃描頭內的振動吸收構件耦合在換能器陣列與軸之間，其中該振動吸收構件配置成允許軸與換能器陣列之間的相對移動。
圖1是根據一個實施例的超聲探頭的一部分的剖面圖。圖2是已拆除探頭殼體的圖1的超聲探頭的一部分的透視圖。圖3是根據另一個實施例的超聲探頭的一部分的透視圖。圖4-6是示出移動中的掃描頭的根據一個實施例的超聲探頭的示意圖。圖7是根據一個實施例的超聲系統的框圖。圖8是根據多種實施例形成的圖7的超聲系統的超聲處理器模塊的框圖。
具體實施例方式當結合附圖閱讀時，將更好地理解多種實施例的下文詳細描述。就附示多種實施例的結構或功能塊的示圖 而言，這些塊不一定指示硬體或電路之間的劃分。因此，例如這些塊的其中一個或多個塊可以在單件硬體或多件硬體中實現。應該理解，這些多種實施例不限於附圖中示出的布置和實現方式。本文描述的是用於為超聲探頭，具體為具有移動掃描頭的超聲探頭提供振動吸收(例如，阻尼撞擊力)的多種實施例。但是，應該注意，雖然多種實施例是結合具有特定機械配置的探頭來描述的，但是可以對不同類型和配置的探頭提供振動吸收。通過實踐至少一個實施例，支持超聲探頭的一個或多個組件，尤其機械探頭中的換能器陣列，以在超聲探頭跌落或受撞擊的情況下提供損害保護。具體來說，多種實施例提供超聲探頭20，圖示剖面圖的圖1中示出其一部分，即掃描頭22。圖示的實施例中的超聲探頭20是體積成像探頭，其在掃描頭殼體、如室104(如圖4-6所示)內具有機械移動的掃描頭24 (其限定用於支承換能器陣列28的換能器承載體或橋)，一個實施例中的掃描頭殼體限定帶有單獨的幹室的超聲探頭20的溼室，該單獨的幹室其中包含用於以機械方式控制(例如旋轉)掃描頭24以移動換能器陣列28的驅動部件，換能器陣列28可以被透鏡30覆蓋。還提供用於與換能器陣列28通信並以電方式控制換能器陣列28的部件，如本文結合圖2更詳細描述的，其可以包括一個或多個柔性印刷電路板
36(本文中也稱為柔性PCB)。應該注意，雖然換能器陣列28示出為曲面陣列元件，但是也可以提供不同的配置。例如，換能器陣列28可以是線性陣列。掃描頭24可以位於其中具有聲學液體的室內，並且包括用於移動(例如旋轉)換能器陣列28的換能器驅動部件和用於選擇性地驅動換能器陣列28的元件(例如，換能器陣列28的壓電陶瓷)的換能器控制部件。該換能器驅動部件一般包括與掃描頭24連接、例如耦合到掃描頭，並在掃描頭24內形成的驅動軸開口內延伸的換能器軸32。連接器支承構件34也耦合在掃描頭24內以用於支承與換能器陣列28連接的柔性PCB 36。掃描頭24 —般限定換能器承載體或換能器橋，以便在換能器軸30移動(具體為旋轉)以移動掃描頭24時，還提供與之裝接的換能器陣列28的移動。應該注意，柔性PCB 36耦合在連接器支承構件34與換能器陣列28之間，並且電連接到換能器陣列28。振動吸收構件38定位於掃描頭24內、換能器陣列28與換能器軸32之間，更具體來說，連接器支承構件34與換能器軸38之間。例如，在圖示的實施例中，振動吸收構件38是彈性聚合物(彈性體)振動吸收器，如橡膠振動吸收器。但是，應該注意振動吸收構件38可以由不同的彈性和彈力材料或構件形成，如基於預期或需要的衝擊或振動抗性的量來形成。例如，多種實施例中的振動吸收構件38可以由熱固性或熱塑性材料形成。在一些實施例中，振動吸收構件38由變形然後返回原形狀(或基本原形狀)的材料形成。但是，振動吸收構件38還可以由任何其他材料，例如在一些實施例中為金屬來形成。振動吸收構件38耦合在掃描頭24的側壁40內，如尺寸和形狀設為將振動吸收構件38接納於其中的切口區域或槽內。振動吸收構件38可以例如使用適合的粘合劑永久性地粘附在掃描頭24內。但是，也可以提供其他耦合布置，如機械附接(例如，使用託架)或過盈連接或卡扣連接。振動吸收構件38圖示為大致矩形構件，其在頂端具有槽42用於接納連接器支承構件34的基座，連接器支承構件34可以如使用適合的粘合劑永久性地粘附在其中。應該注意，振動吸收構件38的尺寸和形狀可以按期望或需要有所變化。例如，可以增加或減少振動吸收構件38的厚度或高度以對作用於其的力提供更大或更小抗性。在圖示的實施例中，振動吸收構件38 —般限定作為材料塊提供的力阻尼組件。在一個實施例中，連接器支承構件34具有穿過其中的開口 44，當連接器支承構件34與振動吸收構件38耦合在一起時，開口 44與穿過振動吸收構件38的開口 46對齊。此夕卜，換能器軸32也包括穿過其中且與開口 44和46對齊的開口 48。穿過掃描頭24的基座部分52進一步提供開口 50，其與開口 44、46和48對齊。因此，開口 44、46、48和50 —般限定掃描頭24的側壁40處的鏜孔。在圖示的實施例中，在開口 44、46、48和50內提供銷釘54並穿過開口 44、46、48和50，從基座部分52延伸到連接器支承構件34的開口 44中。在本實施例中，銷釘54固定在(例如以粘合劑耦合)基座52的開口 50內。銷釘54不固定在開口 44、46和48內，以使換能器軸32能夠沿著銷釘54相對於連接器支承構件34移動。例 如，換能器軸32可以在探頭22受到力(例如，跌落力)時沿著銷釘54平移或滑動，以使振動吸收構件38在連接器支承構件34與換能器軸32之間被壓縮(例如，離開側壁40內的切口區域或槽的基座區域56)。應該注意開口 44、46、48和50可以限定具有限定尺寸的鏜孔，例如稍大於銷釘54的直徑。在一個實施例中，例如，開口 44、46、48和50具有約1.5毫米(mm)的直徑。但是，也可以按期望或需要為開口 44、46、48和50提供其他尺寸。由此，連接器支承構件34連同開口 46、48和50引導銷釘54增加探頭20內的組件(如換能器陣列28)的減速長度。相應地，減小減速值，從而也減小衝擊力。振動吸收構件38對探頭20的更易碎或更易受衝擊的部分提供順應性，在圖示的實施例中，該部分包括換能器陣列28。在多種實施例中，銷釘54將轉矩從換能器軸32傳送到連接器支承構件34，並使得振動吸收構件38能夠壓縮以減少減速力。因此，作用於探頭20的力(例如，跌落力)可以被阻尼。應該注意，還可以提供不同的配置。例如，如圖2所示，掃描頭24可以裝接到兩個單獨的換能器軸32a和32b，單獨的換能器軸32a和32b不完全在掃描頭24的側壁40之間延伸。在圖示的實施例中，換能器軸32a延伸於側壁40之間總距離的三分之一附近，並接合齒輪布置60,在本實施例中，齒輪布置60是稱合到電動機68的咬合齒輪布置。
但是，也可以提供其他布置來驅動換能器軸32a，例如滾珠驅動布置或具有帶式驅動和繩索驅動的二級齒輪布置。此外，提供滾珠軸承62與換能器軸32a連接，這減小了旋轉摩擦並支承徑向和軸向負荷。在本實施例中，還在掃描頭24的另一側上，提供滾珠軸承62與換能器軸32b連接。但是，換能器軸32b在掃描頭24的側壁40內延伸並從此處向外延伸足夠支承滾珠軸承62的距離。相應地，換能器軸32b比換能器軸32a短。換能器陣列28經由柔性PCB 36與一個或多個處理或控制板79連接。例如，一個或多個處理或控制板79可以是用於換能器陣列28的調諧和/或端接板。但是可以按期望或需要提供任何其他類型的處理或控制板。在一些實施例中，還可以提供其他組件。例如，在一個實施例中，可以提供對齊傳感器77，其可以是執行操作以提供換能器陣列28的中心位置對齊的霍爾傳感器PCB。還應該認識到，可設想多種變化和修改。例如，換能器軸32可以是單個軸，其從掃描頭24的一個側壁40a延伸到掃描頭24的另一個側壁40b。在多種實施例中還可以修改振動吸收構件38。例如，如圖3所示，振動吸收構件38可以是具有多個彈簧72 (例如，金屬或塑料螺旋彈簧)、圖示為兩個圈彈簧的彈簧布置70。但是，可以按期望或需要來提供不同類型的彈簧72和彈簧72的數量。彈簧72裝接在杆體74上，杆體74在連接器支承構件34與彈簧支承構件76之間延伸。彈簧支承構件76裝接在側壁40的切口或槽內，並且包括用於接納穿過其中的換能器軸32b的一部分的開口 78。側壁40的基座52還包括穿過其中的開口，以用於接納換能器軸32b，以使換能器軸32b能夠如本文描述那樣旋轉。應該注意對於換能器軸32a，提供相似的布置。彈簧支承構件76還包括在其中用於接納彈簧72的一部分的開口 80。相應地，彈簧72在開口 80內且沿著杆體74對齊，以使換能器軸32b能夠沿著銷釘54和彈簧72相對於連接器支承構件34移動。由此，銷釘54將轉矩從換能器軸32傳送到連接器支承構件34，並使得彈簧72能夠壓縮以減少 減速力。應該注意彈簧72的彈簧常數可以基於衝擊吸收或抗性的預期量或需要量而改變。此外，彈簧72的長度、寬度或圈數也同樣可以改變。應該注意，在多種實施例中雖然描述為與掃描頭24的一側連接，但是振動吸收布置可以相似地在掃描頭24的另一側上提供。圖4至圖6圖示超聲探頭20的一個實施例，其圖示移動中的換能器陣列28的元件的操作。具體來說，這些附示處於不同旋轉位置的換能器陣列28。超聲探頭20是可以與主機系統通信的體積成像探頭。在一個實施例中，探頭20包括殼體100，殼體100具有第一室102 (例如,幹室)和第二室104 (例如,溼室)。第一室102和第二室104可以作為單個單元來形成(例如，一體式構造)或可以作為連接在一起的單獨單元來形成(例如，模塊化設計)。在示範實施方案中，第一室102是幹室或空氣室，其中包含用於以機械方式控制換能器陣列28的驅動部件和用於以電方式控制換能器陣列28的通信部件。該驅動部件一般包括電動機68 (例如,步進式電動機)和齒輪布置60 (如圖2所示)。該通信部件一般包括系統線纜106，系統線纜106連接到柔性PCB 36以與主機系統通信來驅動換能器陣列28的元件(例如,選擇性地激活換能器陣列28的元件)。但是，應該注意，在一些實施例中，僅提供單個幹室。還應該注意，雖然本文中將驅動部件和通信部件描述為具有特定的組件部分，但是並不將它們局限於此。例如，驅動部件可以具有不同的齒輪布置，以及通信部件可以具有不同的連接構件或傳輸線。在該示範實施例中，第二室104是溼室(例如，其中具有聲學液體的室)，其中包含用於移動(例如旋轉)換能器陣列28的換能器驅動部件和用於選擇性地驅動換能器陣列28的元件(例如，壓電陶瓷)的換能器控制部件。換能器驅動部件一般包括如本文描述且具有振動吸收構件38的驅動部件。該換能器控制部件一般包括連接構件108，連接構件108用於將系統線纜106和柔性PCB 36 (例如，四個掃描頭柔性印刷電路板)互連，柔性PCB 36具有用於其之間的通信的一個或多個通信線。在一個示範實施例中，連接構件108形成為由一個或多個剛性印刷電路板形成，其通過密封構件110 (提供第一室內102與第二室104之間的液體密封)將系統線纜106與柔性PCB 36互連。還應該注意，雖然本文中將換能器驅動部件和換能器控制部件描述為具有特定的組件部分，但是並不將這些元件局限於此。例如，換能器驅動部件可以具有不同的軸布置，以及換能器控制部件可以具有不同的控制電路或傳輸線。還應該注意，可以按需要或期望和/或基於探頭20的特定類型和應用來提供附加或不同的組件部分與探頭20連接。還應該注意，可以針對在不同模式(如1D、1.25D、1.5D、1.75D、2D、3D和4D操作模式)下操作來配置換能器陣列28。本文描述的多種實施例可以與圖7所示的成像系統結合來實現。確切地來說，圖7圖示根據多種實施例形成的示範超聲系統200的框圖。超聲系統200包括傳送器202，傳送器202驅動超聲探頭206內的多個換能器204以將脈衝的超聲信號發射到身體中。可以使用多種幾何形狀。例如，可以使用探頭206來獲取2D、3D或4D超聲數據，並且可以具有如3D波束操控的額外能力。可以使用其他類型的探頭206。探頭206還可以作為本文描述的具有振動吸收器的探頭20來實施。超聲信號是從身體中的結構(如血液細胞或肌肉組織)反向散射，以產生返回到換能器204的回聲。這些回聲被接收器208接收。接收的回聲通過波束形成器210，波束形成器210執行波束形成並輸出RF信號。波束形成器還可以處理2D、3D和4D超聲數據。RF 信號然後通過RF處理器212。作為備選，RF處理器212可以包括復解調器(未示出)，該復解調器將RF信號解調以形成表示回聲信號的IQ數據對。RF或IQ信號數據然後可以被直接路由到RF/IQ緩存器214以進行臨時性存儲。超聲系統200還包括信號處理器216。信號處理器216處理獲取的超聲信息(即，RF信號數據或IQ數據對)，並準備超聲信息幀以便在顯示器218上顯示。信號處理器216調適成根據多個可選擇的超聲模態對獲取的超聲信息執行一個或多個處理操作。所獲取的超聲信息可以在掃描會話期間隨著接收回聲信號實時地進行處理。作為附加或備選，可以在掃描會話期間將超聲信息臨時性地存儲在RF/IQ緩存器214中，並在現場或離線操作中次實時地進行處理。用戶接口(如用戶接口 224)使得操作者能夠輸入數據、輸入和更改掃描參數，訪問協議、選擇圖像切片等。用戶接口 224可以是旋轉按鈕、開關、鍵盤按鍵、滑鼠、觸控螢幕、光筆或任何其他適合的接口裝置。超聲系統200可以以超過逼近人眼的覺察率的每秒50幀的幀速率持續地獲取超聲信息。將獲取的超聲信息顯示在顯示器218上，該超聲信息可以是3D體積數據集。超聲信息可以顯示為B-型圖像、M-型數據體積(3D)、附時間的數據體積(4D)或其他期望的表示。包括圖像緩存器(例如，存儲器)222，以用於存儲獲取的超聲信息的已處理且未立即安排顯示的幀。在一個實施例中圖像緩存器222具有足夠容量以存儲至少若干秒有價值的超聲信息幀。以利於根據其獲取次序或時間進行檢索的方式存儲超聲信息幀。圖像緩存器222可以包括任何已知的數據存儲介質。圖8圖示超聲處理器模塊236的示範框圖，其可以作為圖7的信號處理器216或其一部分來實施。超聲處理器模塊236在概念上圖示為子模塊的集合，但是可以利用專用硬體板、DSP、處理器等的任何組合來實現。作為備選，圖8的子模塊可以利用具有單個處理器或多個處理器(功能操作分布在這些處理器之間)的現有PC來實現。作為又一個選項，圖8的子模塊可以利用混合配置來實現，其中某些模塊功能利用專用硬體來執行，而其餘模塊功能利用現有PC等來執行。這些子模塊還可以作為處理單元內的軟體模塊來實現。圖8所示的子模塊的操作可以由本地超聲控制器250或處理器模塊236來控制。子模塊252-264執行例如中間處理器操作。超聲處理器模塊236可以接收若干形式之一的超聲數據270。在圖8的實施例中，接收的超聲數據270由1、Q數據對構成，其表示與每個數據樣本關聯的實分量和虛 分量。1、Q數據對被提供到彩色流子模塊252、功率都卜勒子模塊254、B型子模塊256、頻譜都卜勒子模塊258和M型子模塊260中的一個或多個。可選地，可以包括其他子模塊，尤其例如聲輻射力脈衝(ARFI)子模塊262和組織都卜勒(TDE)子模塊。每個子模塊252-264配置成以生成如下數據對應的方式處理1、Q數據對:彩色流數據272、功率都卜勒數據274、B型數據276、頻譜都卜勒數據278、M型數據280、ARFI數據282和組織都卜勒數據284，在後續處理之前，可以將所有這些數據臨時性地存儲在存儲器290 (或圖7所示的存儲器214或存儲器222)中。例如，B型子模塊256可以生成B型數據276，其包括多個B型圖像平面，如雙平面或三平面圖像採集，正如本文更詳細描述的。可以將數據272-284存儲為例如多組向量數據值，其中每組定義各自超聲圖像幀。這些向量數據值一般基於極坐標系來組織。掃描轉換器子模塊292訪問存儲器290並從其中獲取與圖像幀關聯的向量數據值並將該組向量數據值轉換成笛卡爾坐標以生成為顯示器格式化的超聲圖像幀295。可以將掃描轉換器模塊292生成的超聲圖像幀295提供回存儲器290，以供後續處理，或可以將其提供到存儲器214或存儲器222 (二者均在圖7中示出)。一旦掃描轉換器子模塊292生成與例如B型圖像數據等關聯的超聲圖像幀295，則可以將這些圖像幀重新存儲在存儲器290中或通過總線296將其傳送到資料庫(未示出)、存儲器214、存儲器214和/或其他處理器。可以將掃描轉換的數據轉換成用於視頻顯示的X、Y格式，以產生超聲圖像幀。將掃描轉換的超聲圖像幀提供到顯示器控制器(未示出)，顯示器控制器可以包括視頻處理器，該視頻處理器將視頻映射到用於視頻顯示的灰度級映射。灰度級映射圖可以表示原始圖像數據至所顯示的灰度的轉換函數。一旦將視頻數據映射到灰度級值，則顯示器控制器控制顯示器218 (如圖7所示)，顯示器218可以包括一個或多個監視器或顯示器的窗口以顯示圖像幀。由數據的圖像幀產生顯示器218中顯示的圖像，其中每個數據指示相應像素在顯示器中的強度或亮度。再次參考圖8，2D視頻處理器子模塊294組合由不同類型的超聲信息生成的一個或多個幀。例如，2D視頻處理器子模塊294可以通過將一種類型的數據映射到灰度映射圖並將另一種類型的數據映射到彩色映射圖以進行視頻顯示來組合不同圖像幀。在最終顯示的圖像中，可以將彩色像素數據疊加在灰度級像素數據上以形成單個多模式圖像幀298 (例如，功能圖像)，並將其再次重新存儲在存儲器290中或通過總線296傳送。可以將連續的圖像幀作為電影回放(cine loop)存儲在存儲器290或存儲器214 (如圖7所示)中。電影回放表示先進先出循環圖像緩存器，以捕獲顯示給用戶的圖像數據。用戶可以通過在用戶接口 224處輸入凍結命令以凍結電影回放。用戶接口 224可以包括例如鍵盤和滑鼠以及與將信息輸入到超聲系統200 (如圖7所示)關聯的任何其他輸入控制項。3D處理器子模塊300也由用戶接口 224來控制，並訪問存儲器290以獲取3D超聲圖像數據並通過如公知的體積渲染或表面渲染算法生成三維圖像。可以利用多種成像技術，如光線投射、最大強度像素投影等來生成三維圖像。圖7的超聲系統200可以包含在如膝上型計算機或口袋尺寸系統的小尺寸系統中以及包含在較大的控制臺型系統中。由此，多種實施例提供了一種具有振動吸收器的超聲探頭。應該注意，振動吸收布置可以位於探頭的不同部分中。例如，可以在其他探頭設計中實現根據一個或多個實施例的振動吸收，如通過將該布置倒置以提供對其他較重探頭組件(例如，電子元件)而非換能器陣列和探頭殼體的振動順應性。相應地，換能器/殼體組件上的撞擊力也得以減小，從而增加跌落/撞擊可靠性。 多種實施例和/或組件(例如本文的模塊或組件和控制器)還可以作為一個或多個計算機或處理器的一部分來實現。該計算機或處理器可以包括例如用於訪問網際網路的計算裝置、輸入裝置或顯示單元和接口。該計算機或處理器可以包括微處理器。微處理器可以連接到通信總線。該計算機或處理器還可以包括存儲器。該存儲器可以包括隨機存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。該計算機或處理器還可以包括存儲裝置，該存儲裝置可以是硬碟驅動器或可移動存儲驅動器、光碟驅動器等。該存儲裝置還可以是用於將電腦程式或其他指令加載到計算機或處理器中的其他相似部件。如本文使用的，術語「計算機」或「模塊」可以包括任何基於處理器或基於微處理器的系統，包括使用微控制器、精簡指令集計算機(RISC)、ASIC、邏輯電路和能夠執行本文描述的功能的任何其他電路或處理器的系統。上文這些示例僅是示範性的，因此不應以任何形式限制術語「計算機」的定義和/或含義。該計算機或處理器執行存儲在一個或多個存儲元件中的指令集，以便處理輸入的數據。這些存儲元件還可以按期望或需要來存儲數據或其他信息。該存儲元件可以採用處理機器內的信息源或物理存儲器元件的形式。指令集可以包括指令作為處理機器的計算機或處理器執行如多種實施例的方法和過程的特定操作的多種命令。指令集可以採用軟體程序的形式，該軟體程序可以形成一個或多個有形非暫時性計算機可讀介質的一部分。該軟體可以採用如系統軟體或應用軟體的多種形式。再者，該軟體可以採用單獨程序或模塊的集合、較大的程序內的程序模塊或程序模塊的一部分的形式。該軟體還可以包括採用面向對象編程的形式編程的模塊。該處理機器處理輸入數據可以是響應操作員命令，或響應先前處理的結果，或響應另一個處理機器發出的請求。正如本文所使用的，術語「軟體」和「固件」是可互換的，並且包括存儲在存儲器中以便被處理器執行的任何電腦程式，存儲器包括RAM存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、和非易失性RAM (NVRAM)存儲器。上文的存儲器類型僅是示範性的，因此就可用於存儲電腦程式的存儲器的類型而言，這不是限制。要理解上文描述應旨在說明，而非限制。例如，上述實施例(和/或其多個方面)可以彼此組合來使用。此外，在不背離本發明範圍的前提下可以進行許多修改以調整特定情況或材料來適應多種實施例的教導。雖然本文描述的材料的尺寸和類型旨在限定多種實施例的參數，但是它們絕對不是限制而僅是示範實施例。在復讀上文描述時，本領域技術人員將顯見到許多其他實施例。因此，多種實施例的範圍應當參照所附權利要求連同這類權利要求涵蓋的完整等效範圍共同確定。在所附權利要求中，術語「包括」和「在其中」用作相應術語「包含」和「其中」的易懂英語對等詞。此外，在所附權利要求中，術語「第一」、「第二」和「第三」等只用作標記，而不是意在對它們的對象施加數字要求。此外，所附權利要求的限制並不是按照部件加功能格式編寫的，並且不是意在根據美國專利法第112條第六款來解釋，除非並直到這類要求權益的限制明確使用詞語「用於…的部件」並跟隨沒有進一步結構的功能陳述。本書面描述使用示例來公開多種實施例，包括具體實施方式
，並且還使本領域技術人員能夠實踐多種實施 例，包括製作和使用任何裝置或系統以及執行任何併入的方法。這些多種實施例可專利的範圍由權利要求定義，並且可以包括本領域技術人員設想的其他示例。如果此類其他示例具有並無不同於權利要求的文字語言的結構元素或此類其他示例包含與權利要求的文字語言無實質性差異的等效結構元素，則此類其他示例規定為在權利要求的範圍內。
權利要求
1.一種超聲探頭,包括: 殼體； 所述殼體內的掃描頭，所述掃描頭包括換能器陣列； 耦合到所述掃描頭的軸，其允許所述掃描頭的旋轉；以及 所述掃描頭內的振動吸收構件，其耦合在所述換能器陣列與所述軸之間，所述振動吸收構件配置成允許所述軸與所述換能器陣列之間的相對移動。
2.如權利要求1所述的超聲探頭，其中所述振動吸收構件包括所述掃描頭的側壁內的彈性體材料。
3.如權利要求2所述的超聲探頭，其中所述彈性體材料和所述軸各具有穿過其中的開口，所述開口對齊，並且還包括穿過所述開口延伸的銷釘，從而允許所述軸沿著所述銷釘相對於所述換能器陣列的滑行移動。
4.如權利要求3所述的超聲探頭，其中所述銷釘配置成允許所述彈性體材料在所述換能器陣列與所述軸之間的壓縮。
5.如權利要求1所述的超聲探頭，其中所述振動吸收構件包括位於所述掃描頭的側壁內的至少一個彈簧。
6.如權利要求1所述的超聲探頭，還包括支承連接器的連接器支承構件，所述連接器耦合到所述換能器陣列，以及其中所述振動吸收構件耦合在所述連接器支承構件與所述軸之間。
7.根據權利要求6所述的超聲探頭，其中所述振動吸收構件和所述軸各具有穿過其中的開口，所述開口對齊，並且還包括穿過所述開口延伸的銷釘，從而允許所述軸沿著所述銷釘相對於所述換能器陣列的滑行移動，其中所述連接器支承構件具有穿過其中以引導所述銷釘的開口。
8.如權利要求6所述的超聲探頭，再者其中所述連接器是耦合在所述連接器支承構件與所述換能器陣列之間的柔性印刷電路板。
9.如權利要求1所述的超聲探頭，其中所述振動吸收構件包括位於所述掃描頭的至少一個側壁內的力阻尼組件。
10.如權利要求9所述的超聲探頭，其中所述力阻尼組件包括橡膠材料或金屬材料的其中之一。
11.如權利要求9所述的超聲探頭，其中所述力阻尼組件包括阻尼材料塊。
12.—種超聲探頭,包括: 殼體； 在所述殼體內的換能器陣列； 可機械方式移動的掃描頭，其支承所述換能器陣列並具有與之耦合的軸； 耦合在所述掃描頭的至少一個側壁內的振動吸收器，所述振動吸收器可壓縮以允許所述軸與所述換能器陣列之間的相對移動；以及 電動機，其用於驅動所述軸以使所述掃描頭旋轉。
13.如權利要求12所述的超聲探頭，其中所述振動吸收器由彈性體形成。
14.如權利要求12所述的超聲探頭，其中所述振動吸收器包括至少一個彈簧。
15.如權利要求12所述的超聲探頭，還包括穿過所述振動吸收器和軸延伸的銷釘，所述銷釘允許所述軸與所述換能器陣列之間的相對移動。
16.如權利要求12所述的超聲探頭，其中所述換能器陣列可以四維(4D)成像模式操作。
17.如權利要求12所述的超聲探頭，其中所述軸包括耦合到所述掃描頭的不同側壁的兩個單獨的軸。
18.如權利要求12所述的超聲探頭，其中所述軸配置成在受到力時向所述換能器陣列移動。
19.如權利要求12所述的超聲探頭，其中所述殼體包括溼室和幹室，所述換能器陣列位於所述溼室中。
20.一種用於吸收超聲探頭中的振動的方法，所述方法包括: 為探頭提供殼體； 將掃描頭定位於所述探頭殼體內，所述掃描頭包括換能器陣列且具有耦合到所述掃描頭以允許所述掃描頭的旋轉的軸；以及 將所述掃描頭內的振動吸收構件耦合在所述換能器陣列與所述軸之間，所述振動吸收構件配置成允許所述軸與 所述換能器陣列之間的相對移動。
全文摘要
本發明名稱為用於超聲探頭中振動吸收的系統和方法。提供用於超聲探頭中振動吸收的方法和系統。一種超聲探頭具有殼體和位於殼體內的掃描頭，其中該掃描頭包括換能器陣列。超聲探頭還包括耦合到掃描頭以允許掃描頭的旋轉的軸，以及位於掃描頭內、耦合在換能器陣列與軸之間的振動吸收構件。振動吸收構件配置成允許軸與換能器陣列之間的相對移動。
文檔編號A61B8/00GK103181784SQ20121058879
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年1月2日
發明者C.海恩裡奇, C.霍爾 申請人:通用電氣公司