超聲探頭以及具有超聲探頭的超聲診斷成像系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種具有可旋轉換能器陣列的超聲探頭以及具有所述超聲探頭的超聲診斷成像系統，所述超聲探頭可提供擴大的視場角(FOV)以及擴大的掃描角度。
【背景技術】
[0002]超聲成像系統將超聲信號從對象的表面發送至對象的目標區域并接收從目標區域反射的超聲信號(超聲回聲信號)，以基于接收的超聲信號無損地獲取關于對象的軟組織的切片圖像或關于對象的血管的圖像。
[0003]相比于其他醫學成像系統(例如X-射線診斷系統、X-射線計算機斷層(CT)掃描儀、磁共振成像(MRI)系統以及核醫學診斷系統)，超聲診斷系統是緊湊的、低價的裝置，并實時顯示圖像。此外，由于病人不用暴露于諸如X-射線的輻射中，超聲診斷系統提高了安全性能。因此，超聲診斷系統被廣泛用于診斷心臟、腹部、泌尿器官、子宮等。
[0004]超聲診斷系統包括用于向對象發送超聲信號并接收從對象反射的超聲信號的超聲探頭，以獲取對象的超聲圖像。
[0005]超聲探頭包括壓電層以根據壓電材料的振動將電信號轉換為聲信號或者將聲信號轉換為電信號。匹配層減小探頭和對象之間的聲阻抗的差異使得將探頭產生的超聲波可被發送至對象。透鏡層將從換能器向前移動的超聲波聚焦在特定區域。背襯層阻止超聲波從換能器向后發送以防止圖像失真。
【發明內容】
[0006]本發明構思的一方面提供一種具有擴大的視場角(FOV)和掃描角度的超聲探頭，以及具有所述超聲探頭的超聲診斷成像系統。
[0007]本發明構思的另外的方面將在以下描述中部分提出，并且部分通過描述將是明顯的，或者可通過實踐本公開以獲知。
[0008]根據本發明構思的實施例，一種超聲探頭包括:換能器，包括換能器陣列并以預定角度旋轉；支撐構件，當所述換能器旋轉時支撐所述換能器。
[0009]所述支撐構件可包括旋轉引導件，所述旋轉引導件與所述換能器接觸，所述旋轉引導在所述換能器旋轉時具有與所述換能器的形狀對應的形狀。
[0010]所述支撐構件可包括與所述換能器接觸的輥和軸承中的至少一種。
[0011]所述超聲探頭還可包括線構件，所述線構件向所述換能器傳輸使所述換能器旋轉的能量。所述換能器可包括安裝槽，所述線構件插入所述安裝槽。
[0012]所述支撐構件可包括旋轉引導件，所述旋轉引導件與所述換能器的所述安裝槽接觸并且當所述換能器旋轉時引導所述安裝槽。
[0013]所述換能器陣列可垂直于所述換能器旋轉的方向延伸。
[0014]所述超聲探頭可具有150度或更大的視場角(FOV)。
[0015]所述換能器可具有180度或更大的旋轉角度。
[0016]根據本發明構思的另一實施例，一種超聲探頭包括:換能器，包括換能器陣列并以預定角度旋轉；至少一個支撐構件，插入所述換能器內部以支撐所述換能器，并在所述換能器旋轉時在所述換能器內部與所述換能器連接。
[0017]所述換能器可包括至少一個安裝槽，所述至少一個支撐構件插入所述安裝槽。
[0018]所述至少一個安裝槽可以呈扇形，并具有180度或更大的中心角度。
[0019]所述超聲探頭還可包括線構件，所述線構件向所述換能器傳輸使所述換能器旋轉的能量。所述換能器可包括安裝槽，所述線構件插入所述安裝槽。
[0020]所述換能器陣列可垂直于所述換能器旋轉的方向延伸。
[0021]所述超聲探頭可具有150度或更大的F0V。
[0022]所述換能器可具有180度或更大的旋轉角度。
[0023]根據本發明構思的另一實施例，一種超聲診斷成像系統包括:超聲探頭，所述超聲探頭將超聲波發送至對象，接收對象反射的超聲波，并將反射的超聲波轉換為電信號；主體，通過電纜連接至所述超聲探頭并包括輸入和顯示器。所述超聲探頭包括:換能器，包括換能器陣列并以預定角度旋轉；支撐構件，當所述換能器在所述支撐構件上旋轉時支撐所述換能器。
【附圖說明】
[0024]通過以下結合附圖對實施例的描述，本發明構思的這些和/或其他方面將變得明顯且更容易理解。
[0025]圖1示出根據本發明構思的實施例的超聲診斷成像系統的外觀；
[0026]圖2示出根據本發明構思的實施例的超聲探頭的外觀；
[0027]圖3是示出根據本發明構思的實施例的超聲探頭的內部結構的截面的立體圖；
[0028]圖4是示出圖2的下殼體的內部結構的放大視圖；
[0029]圖5是示出根據本發明構思的第一個實施例的換能器和支撐構件的立體圖；
[0030]圖6A和6B示出根據本發明構思的第一個實施例的換能器和支撐構件；
[0031]圖7A和7B示出了具有延伸至外部的旋轉軸的換能器；
[0032]圖8A和SB示出根據本發明構思的第二個實施例的換能器和支撐構件；
[0033]圖9是根據本發明構思的第三個實施例的換能器和支撐構件的立體圖；
[0034]圖1OA和1B示出根據本發明構思的第三個實施例的換能器和支撐構件；
[0035]圖1lA和IlB示出根據本發明構思的第四個實施例的換能器和支撐構件；
[0036]圖12A和12B示出根據本發明構思的第五個實施例的換能器和支撐構件；
[0037]圖13A和13B概念性地示出了圖7的超聲探頭的視場角(FOV)和掃面角度；
[0038]圖14概念性地示出了圖7的超聲探頭的3D成像區域；
[0039]圖15A和15B概念性地示出根據本發明構思的實施例的超聲探頭的FOV和掃描角度；
[0040]圖16概念性地示出了根據本發明構思的實施例的超聲探頭的3D成像區域。
【具體實施方式】
[0041 ]現在將詳細描述本發明構思的實施例，實施例的示例在附圖中示出，其中，相同的標號始終指示相同的部件。
[0042]圖1示出根據本發明構思的實施例的超聲診斷成像系統的外觀。
[0043]參照圖1，超聲診斷成像系統I可包括超聲探頭“P”，所述超聲探頭“P”向對象發送超聲波，接收對象反射的超聲波，并將反射的超聲波轉換為電信號。連接至超聲探頭“P”的主體M包括輸入540和顯示器550，并顯示超聲圖像。
[0044]超聲探頭“P”可通過電纜5連接至超聲診斷成像系統I的主體M，以從主體M接收用于控制超聲探頭“P”的各種信號，或者將與通過超聲探頭“P”接收的與超聲回波信號對應的模擬或數字信號發送至主體M0
[0045]超聲探頭“P”可以是無線探頭，所述無線探頭通過建立在超聲探頭“P”和主體M之間的網絡從主體M接收信號或者將信號發送至主體M0
[0046]電纜5的一端可連接至超聲探頭“P”，并且電纜5的另一端可包括連接器6，連接器6可拆卸地插入形成于主體M上的多個插槽7中的至少一個。主體M和超聲探頭“P”可通過電纜5交換控制命令或數據。
[0047]例如，如果用戶通過輸入540輸入關于焦點深度、光圈的尺寸或形狀、操作角度等的信息，則信息可通過電纜5發送至超聲探頭“P”并用于發送波束形成和接收波束形成。
[0048]當超聲探頭“P”是無線探頭時，無線探頭可通過無線網絡與主體M交換控制命令或數據，而不需要電纜5。
[0049]輸入540可允許用戶輸入用于超聲診斷成像系統I的操作的命令。用戶可通過輸入540輸入超聲診斷啟動命令、用于選擇診斷模式的診斷模式選擇命令(例如幅度模式(A-模式)、亮度模式(B-模式)、色流模式(C-模式)、多普勒模式(D-模式)以及運動模式(M-模式))或者包括感興趣區域的尺寸和位置的ROI設置信息。
[0050]輸入540可包括多種裝置，例如鍵盤、鼠標、軌跡球、平板電腦或者觸摸屏模塊以用于用戶輸入輸入數據、指令或者命令。
[0051]顯示器550可顯示超聲波診斷所需的菜單或指導，以及在超聲診斷過程中獲取的超聲圖像。顯示器550可顯示由圖像處理器(未示出)產生的關于對象內部的目標區域的超聲圖像。顯示在顯示器550上的超聲圖像550可以是A-模式超聲圖像、B-模式超聲圖像或者3維(3D)超聲影像。顯示器550可以是多種顯示器中的一種，例如陰極射線管(CRT)和液晶顯示器(IXD)。
[0052]圖2示出根據本發明構思的實施例的超聲探頭的外觀，圖3是示出根據本發