[发明专利]超声波探针

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波探针，更具体地，涉及一种具有二维阵列换能器(transducer)的体腔插入型超声波探针。

背景技术

在医疗领域，超声波诊断装置正在被使用。超声波诊断装置是一种向活体发送超声波以及从活体接收超声波，并且基于通过超声波的发送和接收而获得的接收信号来形成超声波图像的装置。超声波的发送和接收由超声波探针执行。各种探针被商品化，其中包括体腔插入型探针。体腔插入型探针插入食道、直肠、阴道等，并且在体内发送和接收超声波。其中，食道探针是插入食道的探针，更具体地，是当处于食道中时向心脏发送超声波并从心脏接收超声波的探针。

近年来，三维超声波诊断正变得更加普及。在这项技术中，向活体内的三维空间发送超声波以及从活体内的三维空间接收超声波，以获得体数据，并且体数据被用于形成表示三维空间的三维图像、表示三维空间的任意剖面的二维断层图像等。为了向三维空间发送超声波以及从三维空间接收超声波，在探针头通常设置有二维阵列换能器。二维阵列换能器由二维排列的多个换能器元件(例如，数千个换能器元件)形成。

专利文献1公开了一种用于三维超声波诊断的食道探针。换能器单元被放置在食道探针的头部。换能器单元包括从活体组织侧起依次设置的二维阵列换能器、接口层、电子电路(集成电路)、背衬层、散热器等。电子电路是执行信道减少(channel reduction)的电路，即，用于减少信号线数量的电路。散热器是带走产生于电子电路中的热量的电路。

专利文献

专利文献1：JP2005-507581A

发明内容

技术问题

在体腔插入型探针中，需要将内部单元牢固地固定在探针头中。在此，所述内部单元为包括例如阵列换能器、界面板、电子电路板、背衬等的分层结构。在这些元件中，背衬通常形成最下层，并且具有相对大的尺寸。因此，可考虑由探针头壳体保持背衬的固定方法。然而，由于背衬由相对软的材料形成，因此难以通过上述的固定方法牢固地固定内部单元。

当用于信道减少的电子电路板将要被设置在探针头中时，从电子电路的散热成了问题。例如，当电子电路板中产生的热量传导至二维阵列换能器时，二维阵列换能器的温度变高，导致诸如二维阵列换能器的恶化以及发送/接收面的温度上升的问题。因此，需要提供用于排放出电子电路板中产生的热量的机构。

上述的专利文献1没有公开具体的内部单元的固定方法。在专利文献1中，散热器通过散热器与电子电路板之间的背衬连接至电子电路板，但存在通过这样的结构不能够实现充分的散热的问题。

问题解决方案

本发明的益处为，在超声波探针中，具有阵列换能器和背衬的内部单元可靠地固定在探针头壳体中，本发明的另一个益处为，在超声波探针中，实现了能够将电子电路板中产生的热量充分地排放出的结构。

根据本发明的一个方案，提供一种超声波探针，包括：内部单元，其包括具有多个换能器元件的阵列换能器、设置在阵列换能器的背面侧上并衰减超声波的背衬构件、以及围绕并保持背衬构件的背衬壳体；以及探针头壳体，其保持背衬壳体，其中内部单元经由背衬壳体由探针头壳体保持。

根据上述构造，当内部单元(内部组件)的全部或者部分收容在探针头壳体中时，背衬壳体由探针头壳体保持。内部单元形成分层结构，并且至少内部单元中的背面侧端部(位于非发送/接收侧的背衬部分)被用作用于固定内部单元的部分。此外，内部单元的中间部分可由探针头壳体直接或间接地保持。更具体地，在阵列换能器的背面侧上，用于吸收超声波的背衬构件被直接放置或者通过阵列换能器的背面侧与背衬构件之间的一个或者多个其他构件被间接放置。在背衬构件的外侧，设置有背衬壳体。背衬壳体具有包围(或者夹住)背衬构件、并且保持背衬构件的作用。背衬构件自身由相对软的材料形成，但通过使用作为相对硬的构件的背衬壳体包围，背衬壳体能够起到外部骨架的作用，并且内部单元的背面侧端部可用作被保持部分。优选地，背衬壳体进一步具有导热的作用。例如，背衬壳体由具有良好的导热率的金属形成。根据这样的构造，从背衬构件向背衬壳体或者从发热结构向背衬壳体传导的热量能够被放出至探针头壳体(在下文中描述的放热外壳)。优选地，利用了一种结构，在所述结构中，在不阻碍进入背衬构件的超声波的进入的范围内，背衬构件的外表面的更大的部分被背衬壳体覆盖。