[发明专利]具有可听指示器的无线超声探头

说明书

本发明涉及医疗诊断超声系统，尤其涉及具有可听指示器的无线超声 探头。

长期以来，尤其是对于超声波医师来说，医疗诊断超声的一个缺点是 将扫描探头连接到超声系统的电缆。这些电缆很长，并且由于需要包含来 自探头中数十、数百甚至数千换能器元件的很多同轴线，常常也很粗。结 果，这些探头电缆可能处理起来很麻烦且可能很重。一些超声波医师试图 通过在扫描时将电缆披在手臂或肩部上用于支持来解决电缆问题。在很多 情况下这样可能会导致重复应力损伤。另一个问题是探头电缆可能会污染 图像引导的外科操作的无菌区。此外，这些探头电缆相当昂贵，常常是探 头中最昂贵的部件。于是，长期以来都希望摆脱探头电缆的诊断超声。

美国专利6,142,946(Hwang等人)描述了一种恰恰这样做的超声探头 和系统。这项专利描述了一种具有集成束形成器的电池供电的阵列换能器 探头。收发器向充当其基站的超声系统发送所获取的超声数据。在超声系 统上进行图像处理和显示。

常规电缆连接的超声探头通常包括专用于发射超声波以及接收和处理 返回回声信号而不做其他事情的部件。物理上与超声系统断开连接的无线 超声探头包括常规探头没有的若干其他部件，例如电池、电源以及用于与 主机超声系统发射和接收信号的收发器。如果探头开始性能不佳或根本不 工作，用户需要知道探头的这些或其他部件的任一个是否有故障。因此， 希望警告用户包括标准电缆连接探头没有的部件和功能的探头的潜在问 题。

根据本发明的原理，提供了一种无线超声探头，该无线超声探头警告 用户潜在的电源问题、发射难题或两者。警告可以是听觉的、视觉的或两 者兼之。在例示的范例中，无线超声探头包括压电式扬声器，在电池电能 低或信号强度弱的时候，扬声器以可听到的方式警告用户。扬声器不必在 无线探头中，而是还可以或可选地位于主机系统，避免了使用电池能量进 行警告并有利地利用了主机系统的现存扬声器系统。探头扬声器具有多种 其他用途，例如在启动探头控制时提供反馈，在扫描期间提供触觉反馈， 利用传呼功能定位探头，如果探头移动到未经认可的区域发出警报，和/或 在检查期间产生心音或音频多普勒声音。

在附图中：

图1a示出了本发明的手持式无线超声探头；

图1b示出了本发明的无线超声探头和附带的用户接口；

图1c示出了用于本发明的无线探头的无线用户接口；

图2a、2b和2c示出了可以充当本发明无线探头的基站的不同的超声显 示系统；

图3示出了本发明的无线1D阵列探头的功能部件；

图4示出了本发明的无线2D阵列探头的功能部件；

图5以方框图形式示出了本发明的束形成器和无线探头天线之间的主 要电子子系统；

图6以方框图的形式示出了本发明的无线探头的基站主机的主要部件；

图7以方框图形式示出了适用于本发明的无线探头中的采集子系统；

图8a和8b以截面图示出了本发明的轻重量无线探头；

图9a和9b示出了无线探头用户接口的范例；

图10a和10b示出了用于本发明的无线探头的USB电缆；

图11示出了本发明的无线探头的探测和定位的测距用途；

图12示出了适用于本发明的无线探头的显示器头戴附件；

图13示出了适用于本发明的无线探头的Bluetooth无线语音收发器附 件；

图14示出了用于若干其他无线装置的本发明的无线探头。

首先参考图1，示出了本发明的无线超声探头10。探头10封装在硬聚 合机壳或外壳8中，其具有远端12和近端14。用于阵列换能器的换能器透 镜或声学窗口12位于远端12。正是通过这个声学窗口，换能器阵列发射超 声波，并接收返回的回声信号。天线位于外壳内部探头的近端14处，其向 基站主机发射并从所述基站主机接收无线电波16。如图10a和10b所示， 电池充电触点也位于探头的近端。在探头10一侧是常规的左右标志18，表 示探头该侧对应于图像的左侧或右侧。参见美国专利5,255,682 (Pawluskiewicz等人)。看起来探头主体的近处部分比探头更宽的远端要 窄。常规上这样做，以便必需要特别紧密接触患者皮肤时，用户能够握住 更窄的近端并向扩展的远端施力。探头外壳8是气密密封的，从而能够对 其清洗和揩拭以去除凝胶，并可以在使用之后进行消毒。