CN103845083A - 扫描组件 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种扫描组件。该扫描组件包括：主体；基板，连接于所述主体；及至少一个超声探头，抵靠所述基板且可以在所述主体内纵向移动，所述超声探头的尺寸设置为使得所述超声探头可以在所述主体内横向移动。扫描组件使用小尺寸的超声探头，小尺寸的超声探头成本较低，从而扫描组件的成本较低。

Description

扫描组件

技术领域

本发明有关一种扫描组件，尤其涉及一种用于容积扫描的扫描组件。

背景技术

容积超声扫描一般涉及超声探头相对于组织样品的移动和超声回声的处理以形成代表组织样品的至少一种声学特性的数据体。容积超声扫描广泛地用于人或动物的外部可接触的身体部位（例如，乳腺、腹部、腿、脚、臂、脖子等）的超声扫描。

传统的乳腺全容积扫描装置包括设置于扫描组件内的超声探头来扫描整个乳腺。扫描组件的尺寸设置为扫描组件可以完全覆盖整个乳腺。超声探头在扫描组件的扫描面上移动并发射超声信号来进行对乳腺的扫描。超声探头包括横向排列的若干传感元件。超声探头在扫描组件内纵向移动来扫描整个乳腺。为了扫描整个乳腺，超声探头往往具有数量较多的传感元件，该些传感元件能够横向跨越乳腺，如此纵向移动超声探头可以扫描整个乳腺。数量较多的传感元件形成在一片晶片上难度较大，产品的产品良率较低，因此成本较高，从而导致乳腺全容积扫描装置的成本很高。

因此，有必要提供一种扫描组件来解决上面提及的技术问题。

发明内容

本发明的一个方面在于提供一种扫描组件。该扫描组件包括：主体；基板，连接于所述主体；及至少一个超声探头，抵靠所述基板且可以在所述主体内纵向移动，所述超声探头的尺寸设置为使得所述超声探头可以在所述主体内横向移动。

本发明的扫描组件使用小尺寸的超声探头，小尺寸的超声探头成本较低，从而扫描组件的成本较低。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1所示为本发明超声装置的一个实施例的示意图。

图2所示为图1所示的超声装置的扫描组件的部分分解图。

图3所示为图2所示的扫描组件的俯视图。

图4所示为图2所示的扫描组件沿图2中A-A线的剖视图，其中扫描组件扫描乳腺。

图5所示为本发明超声装置的另一个实施例的示意图。

图6所示为图5所示的超声装置的扫描组件的仰视图。

图7所示为本发明超声装置的再一个实施例的示意图。

具体实施方式

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”“后部”“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

图1所示为一个实施例的超声装置100的示意图。超声装置100用来容积超声扫描组织（未图示），例如乳腺、腹部、腿、脚、臂、脖子或身体其他部位。超声装置100包括扫描组件101和连接于扫描组件101的操作设备103。扫描组件101用来接触组织的表皮，向组织发射超声信号以及接收来自组织的回声信号。操作设备103用来支撑和操作扫描组件101。

操作设备103包括与扫描组件101连接的处理单元105、与处理单元105连接的显示单元107及悬挂扫描组件101的悬臂109。处理单元105用来控制扫描组件101并处理来自扫描组件101的包括回声信号在内的各种信号。处理单元105控制扫描组件101扫描组织，并处理来自组织的回声信号产生图像数据供显示单元107显示。显示单元107根据来自处理单元105的图像数据显示组织的3D图像。显示单元107可以选择性地包括接收用户输入的触摸屏。悬臂109为可移动的铰接式悬臂。扫描组件101通过线缆111连接至处理单元105来进行信号传输。在一些实施例中，扫描组件101和处理单元105之间和/或显示单元107和处理单元105之间通过无线（例如蓝牙、红外线等）连接。

图2所示为图1所示的超声装置100的扫描组件101的部分分解图。扫描组件101包括主体113、基板115、可塑形的薄膜117及超声探头119。主体113包括轨道121，轨道121成对设置在主体113的纵向侧壁123上。基板115连接于主体113。在一个实施例中，基板115可拆卸地连接于主体113。基板115的结构和尺寸设置为基板115可连接至主体113。在另一个实施例中，基板115和主体113为一整体。在图示实施例中，基板115为平板状，从而超声探头119接触的扫描面116呈平板状。在另一个实施例中，基板115可以是其他任一弯曲的形状，从而扫描面116可呈曲面。例如，基板115由两侧向中央逐渐向主体113内或向主体113外延伸。本实施例中，基板115为刚性的，从而提供平坦稳定的扫描面116。在另一个实施例中，基板115可以是半刚性的，基板115足够柔韧来顺应超声探头119的扫描窗口的形状。尤其是当超声探头119为弧阵探头的时候，基板115可以根据弧阵探头的扫描窗口的弧度相应变形，从而基板115可以与弧阵探头紧密贴合。在又一个实施例中，基板115可以预先根据弧阵探头的弧度设置为相应的弯曲形状。

薄膜117连接于基板115用来接收液体，例如水、盐水等。在本实施例中，薄膜117可拆卸地连接于基板115。薄膜117可以是一次性的，也可以循环使用。每次使用后，薄膜117将被替换。在另一个实施例中，薄膜117可以是永久或半永久的元件，每次使用后，薄膜117将被消毒处理。在一些实施例中，薄膜117可以与基板115一起从主体113上装卸。

超声探头119位于主体113内，用来向组织发射超声信号并接收来自组织的回声信号。超声探头119抵靠基板115。超声探头119贴合基板115的扫描面116。超声探头119可以在主体113内纵向移动，且超声探头119的尺寸设置为使得超声探头119可以在主体113内横向移动，来对组织进行全容积扫描。在图示实施例中，超声探头119可以沿轨道121滑动。扫描组件101包括支撑超声探头119的支架125。支架125横跨在一对纵向侧壁123之间，且可以在主体113内纵向移动。在图示实施例中，支架125两端位于轨道121内，支架125可以沿轨道121滑动。超声探头119可沿支架125横向滑动。超声探头119可以由使用者手动移动或通过与超声探头119连接的电机（未图示）自动移动。在一些实施例中，超声探头119可拆卸地连接于支架125。在图示实施例中，超声探头119通过线缆111连接至操作设备（未图示）来进行信号传输。超声探头119可以为线阵探头或弧阵探头。在本实施例中，扫描组件101包括连接于主体113的把手127，方便使用者抓持来移动扫描组件101。

图3所示为图2所示的扫描组件101的俯视图。超声探头119的宽度d小于侧壁123之间的距离D，如此超声探头119可以在纵向侧壁123之间移动。超声探头119可以在主体113内纵向和横向移动（如图中指向正负y轴方向和正负x轴方向的箭头所示）来全容积扫描组织，从而获得组织的全影像。超声探头119也可以在扫描面116的较小范围内纵向和/或横向移动来扫描组织的局部区域。在本实施例中，超声探头119利用较少数目的传感元件（未图示）来实现全容积扫描，此超声探头119的产品良率较高，从而超声探头119及扫描组件101的成本较低。

图4所示为图2所示的扫描组件101沿图2中A-A线的剖视图。图示实施例中，扫描组件101用来扫描乳腺10。在超声探头119进行扫描之前，液体130从液体存储装置（未图示）中注入薄膜117和基板115之间。液体存储装置可以是设置于主体113的水槽、位于主体113外的存储罐或其他存储液体的装置。扫描结束后，液体130从薄膜117和基板115之间抽吸回液体存储容器中。由于液体130的注入，薄膜117被液体130撑开，与乳腺10的表面接触，且顺应乳腺10的轮廓，从而扫描面116和乳腺10之间的声耦合较好且患者感觉较舒适。在一些实施例中，薄膜117和乳腺10之间和/或超声探头119和扫描面116之间涂有耦合剂，从而保证更好地声耦合。

来自超声探头119的超声信号通过基板115、液体130和薄膜117传输至乳腺10。基板115、液体130和薄膜117的声阻抗匹配。超声信号在基板115、液体130和薄膜117内的传输速度等于或接近超声信号在乳腺10内的传输速度。超声信号在基板115、液体130和薄膜117内的衰减尽可能小。如此，到达乳腺10的超声信号的强度较强，可以获得较强的回声信号，回声信号也可以较好地通过薄膜117、液体130和基板115传输至超声探头119。

图5所示为另一个实施例的超声装置200的示意图。超声装置200包括扫描组件201和连接于扫描组件201的操作设备203。本实施例的操作设备203基本类似于图1所示实施例的操作设备103。对比图1至图4所示的扫描组件101，图5所示的扫描组件201包括多个横向排布的超声探头219。多个超声探头219可以横向跨越组织（未图示）。仅为了图示说明的目的，图5中图示了两个超声探头219。扫描组件201可以根据实际应用包括两个以上的超声探头219。

在本实施例中，超声探头219分别组装于支架225和226。超声探头219可以共同移动或独立移动。超声探头219可以共同在主体113内纵向移动来扫描组织（未图示）的整个区域。超声探头219在运动中相继且周期性地向组织发射超声信号。在图5所示的实施例中，超声探头219分别连接于操作设备203的处理单元205的端口204和206。处理单元205通过端口204和206控制超声探头219并接收来自超声探头219的信号。处理单元205通过切换端口204和206来选择其中一个超声探头219工作。当端口204打开的时候，与端口204连接的超声探头219工作。该超声探头219发射完一帧超声信号之后，端口204关闭，端口206打开。当端口206打开的时候，与端口206连接的超声探头219工作。该超声探头219发射完一帧超声信号之后，端口206关闭，端口204打开。超声探头219相继并周期性的工作直至扫描完组织的整个区域。

每个超声探头219可以独立工作。一个超声探头219工作来扫描组织的部分区域，其他超声探头219可以处于闲置状态。在一些实施例中，多个超声探头219固定在一起，如此便于共同移动。本实施例中的超声探头219可以与图2所示的超声探头119相同。每一个超声探头219具有数量较少的传感元件（未图示），超声探头219的产品良率较高，成本较低。一般来说，多个超声探头219的总成本低于具有多个超声探头219的总数量的传感元件的大超声探头的成本，如此扫描组件201的成本降低。

图6所示为图5所示扫描组件201的仰视图。每一超声探头219包括壳体2191和传感元件2193。传感元件2193封装于壳体2191内并形成扫描窗口2195。相邻超声探头219部分重叠排布。如此，相邻超声探头219的扫描窗口2195在x方向上彼此靠近，从而获得连续的无空白的图像。在本实施例中，多个超声探头219的传感元件2193等间距排列。在其他一些实施例中，传感元件2193可以不等距排列。

图7所示为再一个实施例的超声装置300的示意图。图7所示的超声装置300与图5所示的超声装置200的运行方式类似。对比图5所示的超声装置200，图7所示的扫描组件301进一步包括与多个超声探头219连接的开关302。开关302用来选择其中一个超声探头219工作。开关302连接每一个超声探头219至操作设备302的处理单元305。处理单元305通过控制开关302来选择其中一个超声探头219工作，如此提高超声探头219之间的切换速度。开关302可以是电开关、通过电装置被处理单元305控制的机械开关或其他形式的开关装置。在本实施例中，开关302连接至处理单元305的端口304。在另一个实施例中，开关302集成在处理单元305内。

虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (11)

1.一种扫描组件，其特征在于：所述扫描组件包括：

主体；

基板，连接于所述主体；及

至少一个超声探头，抵靠所述基板且可以在所述主体内纵向移动，所述超声探头的尺寸设置为使得所述超声探头可以在所述主体内横向移动。

2.如权利要求1所述的扫描组件，其特征在于：所述扫描组件进一步包括支撑所述超声探头的支架，所述支架可以在所述主体内纵向移动。

3.如权利要求2所述的扫描组件，其特征在于：所述超声探头可沿所述支架横向滑动。

4.如权利要求1所述的扫描组件，其特征在于：所述主体包括轨道，所述超声探头可以沿所述轨道滑动。

5.如权利要求1所述的扫描组件，其特征在于：所述扫描组件包括多个横向排布的所述超声探头。

6.如权利要求5所述的扫描组件，其特征在于：所述扫描组件进一步包括与多个所述超声探头连接的开关。

7.如权利要求5所述的扫描组件，其特征在于：相邻所述超声探头部分重叠排布。

8.如权利要求5所述的扫描组件，其特征在于：每一个所述超声探头包括若干传感元件，多个所述超声探头的所述传感元件等间距排列。

9.如权利要求1所述的扫描组件，其特征在于：所述扫描组件进一步包括连接于所述基板用来接收液体的可塑形的薄膜。

10.如权利要求9所述的扫描组件，其特征在于：所述薄膜可拆卸地连接于所述基板。

11.如权利要求1所述的扫描组件，其特征在于：所述基板为刚性的。

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