用于防止图像伪影的应力蒙皮背衬面板制造技术

公开了一种用于超声扫描仪探头(200)的换能器(204)的背衬面板(210)，该背衬面板包括由第一蒙皮层(212a)和第二蒙皮层(212b)夹置的芯层(214)。换能器可包括前部部分和后部部分，其中前部部分指向超声扫描仪探头的目标的方向，并且第一蒙皮层相邻于换能器的后部部分。并且第一蒙皮层相邻于换能器的后部部分。并且第一蒙皮层相邻于换能器的后部部分。

Stress skin backing panel for image artifact prevention

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于防止图像伪影的应力蒙皮背衬面板


[0001]某些实施方案涉及一种声学结构。更具体地，某些实施方案涉及用于防止图像伪影的应力蒙皮背衬面板。

技术介绍

[0002]作为诊断过程的一部分，医疗成像仪(诸如例如超声扫描仪)可用于对患者身体的至少一部分进行成像。超声扫描仪可包括发出例如声波的探头。
[0003]通过将此类系统与本申请的其余部分中参考附图阐述的本公开的一些方面进行比较，常规和传统方法的更多限制和缺点对本领域的技术人员将变得显而易见。

技术实现思路

[0004]公开了一种用于防止图像伪影的应力蒙皮背衬面板，该应力蒙皮背衬面板基本上如附图中的至少一个附图所示和/或结合附图中的至少一个附图所述，如权利要求中更完整地陈述。
[0005]从以下描述和附图将更全面地理解本公开的这些和其他优点、方面和新颖特征、以及其例示的实施方案的细节。
附图说明
[0006]图1是根据各种实施方案的示例性超声系统的框图。
[0007]图2是根据各种实施方案的用于超声系统的示例性探头的一部分的图示。
[0008]图3至图14是根据各种实施方案的示例性应力蒙皮背衬面板的图示。
[0009]图15是根据各种实施方案的声波的示例性传播的图示。
[0010]图16是根据各种实施方案的具有覆盖附加的表面的蒙皮的示例性应力蒙皮背衬面板的图示。
[0011]图17是示例性实施方案应力蒙皮背衬面板的有限元模拟的曲线图的图示。
[0012]图18示出了根据各种实施方案的用于导管应用的示例性换能器结构。
具体实施方式
[0013]某些实施方案可见于用于防止图像伪影的应力蒙皮背衬面板的方法和系统中。图像伪影根本原因可取决于应用。在一些情况下，图像伪影可由换能器的后部结构中的某个界面处反射的回波引起，该回波无法被成像系统过滤并且与来自人体的所观察区域的感兴趣信号相结合。在诸如心内应用的一些其他情况下，当声波传播通过整个换能器结构并且可声穿透感兴趣区域之外的人体结构时，可能发生图像伪影。例如，在各种实施方案中，超声换能器的声学结构可包括旨在吸收在与观察方向相反的方向上辐射的能量以便最小化将与所发送的可用信号结合并导致图像微影的伪反回波的吸收层(背衬)。在一些实施方案中，具有足够机械刚度的较薄背衬面板可为有用的。如所使用，术语应力蒙皮面板是指包括
夹置在两个蒙皮之间的内芯的一种类型的刚性构造体。
[0014]例如，在空间非常珍贵的情况下，可使用薄的吸收背衬。吸收背衬还可提供有益于制造目的的足够的机械刚度。吸收背衬还可移除热量以防止正面温度超过适当法规所允许的最大温度。
[0015]当结合附图阅读时，将更好地理解前述
技术实现思路
以及以下对某些实施方案的具体实施方式。所提供的附图示出了各种实施方案的功能块的示意图，并且该功能块不一定指示机械零件之间的划分。
[0016]应当理解，各种实施方案不限于附图中所示的布置和工具，并且可组合各种实施方案。在不脱离各种实施方案的范围的情况下，可利用其它实施方案并且可进行结构改变。例如，可在本公开的各种实施方案中使用具有类似机械性能的不同类型材料。因此，以下详述不应视为限制性意义，并且本公开的范围由所附权利要求书及其等同物限定。
[0017]如本文所用，以单数形式列举并且以字词“一”或“一个”开头的元件或步骤应当被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确说明此类排除。此外，对“示例性实施方案”、“各种实施方案”、“某些实施方案”、“代表性的实施方案”等的引用不旨在被解释为排除存在也结合了叙述的特征的附加实施方案。此外，除非明确地相反说明，否则“包含”、“包括”或“具有”具有特定性质的一个元件或多个元件的实施方案可以包括不具有该性质的附加元件。
[0018]另外，如本文所用，术语“成像仪”广义地指代超声扫描仪。然而，需要吸收声能的其它设备和/或结构也可使用本公开的实施方案。
[0019]本公开的各种实施方案可提供由夹置在两个“蒙皮”层之间的“芯”层组成的背衬结构。形成芯层的材料可由高度衰减或扩散材料制成，诸如例如但不限于填充有诸如例如但不限于钨或氧化铝粉末的衰减和扩散颗粒的环氧树脂基体，或硅树脂基组合物，其中“蒙皮”层可包含诸如例如但不限于碳化钨的刚性材料。背衬结构可被配置为使得进入该结构的声能(波)可被困陷于芯层中，并且由于针对“蒙皮”层与“芯”层之间的界面处的强反射的设计而高度衰减。
[0020]例如，当能量进入背衬结构时，背衬结构的“芯”中的传播确保了该能量的衰减。由于芯材料与蒙皮材料之间的强声阻抗失配，第一次反射发生在芯层/底部蒙皮层界面处。在该界面处反射的能量再次在芯层中传播，在芯层/顶部蒙皮层界面处反射等等以便最小化从背衬结构传出的伪波的幅值。芯材料可具有在例如几MRay的范围内的低声阻抗。例如，泡沫的声阻抗可小于1MRay，硅树脂的声阻抗可为约1MRay，填充有金属颗粒的环氧树脂基体的声阻抗可为4MRay至6MRay等。蒙皮材料可具有10s到100s的MRay的范围内的较高声阻抗。例如，碳化钨的声阻抗可为约80MRay至100MRay。
[0021]各种实施方案还可包括包括由例如与蒙皮层相同的材料制成的多个加强件的结构。加强件可被称为“支撑柱”。仍其它实施方案可包括由与蒙皮层不同的材料制成的支撑柱。
[0022]在各种实施方案中，“蒙皮”层和“芯”层均可以应力蒙皮背衬结构的热导率有助于将热量从换能器的正面排出的这样一种方式来设计。芯层可以是例如包括一种或多种高传导性金属颗粒、石墨等的复合材料，其中石墨可包括例如热解石墨、石墨烯等中的一者或多者。
[0023]图1是根据各种实施方案的示例性超声系统100的框图。参考图1，示出了超声系统100。超声系统100包括发射器102、超声探头104、发射波束形成器110、接收器118、接收波束形成器120、A/D转换器122、RF处理器124、RF/IQ缓冲器126、用户输入设备130、信号处理器132、图像缓冲器136、显示系统134和档案138。
[0024]发射器102可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，该逻辑、电路、接口和/或代码可操作为驱动超声探头104。超声探头104可包括压电元件的二维(2D)阵列。超声探头104可包括通常构成相同元件的一组发射换能器元件106和一组接收换能器元件108。在某些实施方案中，超声探头104可操作为采集覆盖解剖结构(诸如心脏、血管或任何合适的解剖结构)的至少大部分的超声图像数据。
[0025]发射波束形成器110可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，该逻辑、电路、接口和/或代码可操作为控制发射器102，该发射器通过发射子孔径波束形成器114驱动该组发射换能器元件106以将超声发射信号发到感兴趣区域(例如，人类、动物、地下空腔、物理结构等)中。发射的超声信号可从感兴趣对象中的结构(如血细胞或组织)反向散射，以产生回波。回波由接收换能器元件108接收。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于超声扫描仪探头的换能器的应力蒙皮背衬面板，所述应力蒙皮背衬面板包括：芯层(214)，所述芯层由第一蒙皮层(212a)和第二蒙皮层(212b)夹置，其中：所述换能器(204)包括前部部分和后部部分，所述换能器的所述前部部分指向所述超声扫描仪探头(104)的目标的方向，并且所述第一蒙皮层相邻于所述换能器的所述后部部分。2.根据权利要求1所述的应力蒙皮背衬面板，其中所述第一蒙皮层直接相邻于所述换能器。3.根据权利要求1所述的应力蒙皮背衬面板，其中所述芯层包括环氧树脂材料(802)或硅树脂基材料中的至少一者。4.根据权利要求1所述的应力蒙皮背衬面板，其中所述第一蒙皮层或所述第二蒙皮层中的一者或两者包括碳化钨。5.根据权利要求1所述的应力蒙皮背衬面板，其中所述应力蒙皮背衬面板包括用以传导由所述换能器产生的热量的至少一个导热元件。6.根据权利要求5所述的应力蒙皮背衬面板，其中所述至少一个导热元件包括金属颗粒和石墨中的一者或两者。7.根据权利要求1所述的应力蒙皮背衬面板，所述应力蒙皮背衬面板包括联接到所述第一蒙皮层和所述第二蒙皮层中的一者或两者的支撑柱(320a,320b,420,520,620,720a,720b)。8.根据权利要求7所述的应力蒙皮背衬面板，其中所述第一蒙皮层和所述第二蒙皮层中的一者或两者是具有所述支撑柱的单一件。9.根据权利要求1所述的应力蒙皮背衬面板，其中所述第一蒙皮层和所述第二蒙皮层各自包括面向所述芯层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克，
申请(专利权)人：通用电气精准医疗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：