用于医学成像探头的导热减震器的制作方法

1.本公开的各方面涉及医学成像解决方案。更具体地，某些实施方案涉及用于医学成像探头的导热减震器的方法和系统。


背景技术：

2.各种医学成像技术可用于成像，例如对人体内的器官和软组织进行成像。医学成像技术的示例包括超声成像、计算机断层摄影(ct)扫描、磁共振成像(mri)等。在医学成像期间生成图像所用的方式取决于特定技术。
3.例如，超声成像使用实时的、无创的高频声波来产生超声图像，通常为人体内的器官、组织、对象(例如，胎儿)的超声图像。在医学成像期间产生或生成的图像可以是二维(2d)、三维(3d)和/或四维(4d)图像(本质上为实时/连续的3d图像)。在医学成像期间，采集成像数据集(包括例如3d/4d成像期间的体积成像数据集)并且利用成像数据集实时地生成和渲染对应的图像(例如，经由显示器)。
4.在一些情况下，操作医学成像系统的某些部件(例如医学成像探头)可能带来某些挑战，尤其是在结合可能导致这些部件受损的条件下，并且常规方法和传统方法可能不足以解决或克服这些挑战。
5.通过将此类系统与本技术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。


技术实现要素：

6.提供了用于医学成像探头的导热减震器的系统和方法，基本上如结合附图中的至少一个附图所示和/或所述，如权利要求中更完整地阐述。
7.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、以及本公开的一个或多个所例示的示例性实施方案的细节。
附图说明
8.图1是示出示例性医学成像布置的框图。
9.图2是示出不具有导热减震器(tcsa)层的示例性医学成像探头的框图。
10.图3a至图3c是示出具有导热减震器(tcsa)层的示例性医学成像探头的框图。
11.图4是示出医学成像探头中的导热减震器(tcsa)的各种示例性布置的框图。
12.图5是示出医学成像探头中的具有弹簧元件的导热减震器(tcsa)的各种示例性布置的框图。
13.图6是示出各种示例性导热减震器(tcsa)元件的框图。
14.图7是示出具有双导热减震器(tcsa)层的示例性医学成像探头的框图。
15.图8是示出具有正面和侧面导热减震器(tcsa)层的示例性医学成像探头的框图。
16.图9是示出具有导热减震器(tcsa)层而不具有声学背衬的示例性医学成像探头的
框图。
17.图10是示出具有使用基于柔性片材和弹簧元件的另一设计的导热减震器(tcsa)层的示例性医学成像探头的框图。
18.图11是示出具有导热减震器(tcsa)层的医学成像探头结构的示范原型的框图。
具体实施方式
19.根据本公开的某些具体实施可涉及用于医学成像探头的导热减震器。具体地，当结合附图阅读时，将更好地理解某些实施方案的以下具体实施方式。就附图示出各个实施方案的功能块的图的范围而言，这些功能块不一定表示硬件电路之间的划分。因此，例如，一个或多个功能框(例如，处理器或存储器)可以在单件硬件(例如，通用信号处理器或随机存取存储器块、硬盘等)或多件硬件中来实现。类似地，程序可以是独立程序，可以作为子例程包含在操作系统中，可以是安装的软件包中的功能等。应当理解，各个实施方案不限于附图中所示的布置和工具。还应当理解，可以组合实施方案，或者可以利用其他实施方案，并且可以在不脱离各种实施方案的范围的情况下做出结构的、逻辑的和电气的改变。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。
20.如本文所用，以单数形式列举并且以单词“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”、“各个实施方案”、“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包含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。
21.另外，如本文所用，术语“图像”广义地是指可视图像和表示可视图像的数据两者。然而，许多实施方案生成(或被配置为生成)至少一个可视图像。此外，如本文所用，如在超声成像的环境中所使用的，短语“图像”用于指超声模式，诸如b模式(2d模式)、m模式、三维(3d)模式、cf模式、pw多普勒、cw多普勒、mgd，和/或b模式和/或cf的子模式，诸如剪切波弹性成像(swei)、tvi、angio、b-flow、bmi、bmi_angio，并且在某些情况下还包括mm、cm、tvd，其中“图像”和/或“平面”包括单个波束或多个波束。
22.此外，如本文所用，短语“像素”也包括其中数据由“体素”表示的实施方案。因此，术语“像素”和“体素”两者可在本文档通篇中可互换地使用。
23.此外，如本文所用，术语处理器或处理单元是指可执行各种实施方案需要的所需计算的任何类型的处理单元，诸如单核或多核：cpu、加速处理单元(apu)、图形板、dsp、fpga、asic或它们的组合。
24.应当指出的是，本文所述的生成或形成图像的各个实施方案可包括用于形成图像的处理，该处理在一些实施方案中包括波束形成，而在其他实施方案中不包括波束形成。例如，可在不进行波束形成的情况下形成图像，例如通过将解调数据的矩阵乘以系数矩阵，使得乘积是图像，并且其中该过程不形成任何“波束”。此外，可使用可能源自多于一个发射事件的信道组合(例如，合成孔径技术)来执行图像的形成。
25.在各种实施方案中，在软件、固件、硬件或它们的组合中执行形成图像的处理。该处理可包括使用波束成形。
26.图1是示出示例性医学成像布置的框图。图1中示出了包括一个或多个医学成像系统110和一个或多个计算系统120的示例性医学成像布置100。医学成像布置100(包括其各种元件)可被配置为支持医学成像和与其相关联的解决方案。
27.医学成像系统110包括用于支持医学成像(即，使得能够获得用于在医学成像检查期间生成和/或渲染图像的数据)的合适的硬件、软件或它们的组合。医学成像的示例包括超声成像、计算机断层摄影(ct)扫描、磁共振成像(mri)等。这可能需要以特定方式捕获特定类型的数据，该数据继而可用于生成图像的数据。例如，医学成像系统110可以是被配置用于生成和/或渲染超声图像的超声成像系统。
28.如图1所示，医学成像系统110可包括扫描仪设备112和显示/控制单元114，该扫描仪设备可以是便携式的且可移动的。扫描仪设备112可被配置用于例如通过在患者身体(或其部分)上方移动来生成和/或捕获特定类型的成像信号(和/或与其对应的数据)，并且可包括用于执行和/或支持此类功能的合适电路。扫描仪设备112可为超声探头、mri扫描仪、ct扫描仪、或任何合适的成像设备。例如，在医学成像系统110是超声系统的情况下，扫描仪设备112可发射超声信号并捕获回波超声图像。
29.显示/控制单元114可被配置用于显示图像(例如，经由屏幕116)。在一些情况下，显示/控制单元114还可被配置用于至少部分地生成所显示图像。此外，显示/控制单元114还可支持用户输入/输出。例如，除了图像之外，显示/控制单元114还可提供(例如，经由屏幕116)用户反馈(例如，与系统、其功能、其设置等相关的信息)。显示/控制单元114还可支持用户输入(例如，经由用户控件118)，以便例如允许控制医学成像。用户输入可涉及控制图像的显示、选择设置、指定用户偏好、请求反馈等。
30.在一些具体实施中，医学成像布置100还可包含附加的和专用的计算资源，诸如一个或多个计算系统120。在这方面，每个计算系统120可包括用于处理、存储和/或通信数据的合适的电路、接口、逻辑和/或代码。计算系统120可以是被配置用于特别地结合医学成像使用的专用设备，或者它可以是被设置和/或配置为执行下文相对于计算系统120所述的操作的通用计算系统(例如，个人计算机、服务器等)。计算系统120可被配置为支持医学成像系统110的操作，如下所述。在这方面，可从成像系统卸载各种功能和/或操作。这样做可简化和/或集中处理的某些方面，以降低成本，例如通过消除增加成像系统中的处理资源的需要来降低成本。
31.计算系统120可被设置和/或布置用于以不同方式使用。例如，在一些具体实施中，可使用单个计算系统120；在其他具体实施中，多个计算系统120被配置为一起工作(例如，基于分布式处理配置)，或者单独工作，其中每个计算系统120被配置为处理特定方面和/或功能，和/或仅为特定医学成像系统110处理数据。此外，在一些具体实施中，计算系统120可以是本地的(例如，与一个或多个医学成像系统110协同定位，例如在相同设施和/或相同本地网络内)；在其他具体实施中，计算系统120可以是远程的，因此只能经由远程连接(例如，经由互联网或其他可用远程访问技术)访问。在特定具体实施中，计算系统120可以基于云的方式配置，并且可以与访问和使用其他基于云的系统基本上类似的方式访问和/或使用。
32.一旦在计算系统120中生成和/或配置数据，就可将数据复制和/或加载到医学成像系统110中。这可以不同的方式进行。例如，可经由医学成像系统110和计算系统120之间的定向连接或链接来加载数据。在这方面，可使用可用的有线和/或无线连接和/或根据任
何合适的通信(和/或联网)标准或协议来进行医学成像布置100中的不同元件之间的通信。另选地或附加地，可间接地将数据加载到医学成像系统110中。例如，可将数据存储到合适的机器可读介质(例如，闪存卡等)中，然后使用该机器可读介质将数据加载到医学成像系统110中(现场，例如由系统的用户(例如，成像临床医生)或授权人员)；或者可将数据下载到本地能够通信的电子设备(例如，膝上型计算机等)中，然后现场使用(例如，由系统的用户或授权人员)该电子设备经由直接连接(例如，usb连接件等)将数据上传到医学成像系统110中。
33.在操作中，医学成像系统110可用于在医学检查期间生成和呈现(例如，渲染或显示)图像，和/或用于与其结合支持用户输入/输出。图像可以是2d、3d和/或4d图像。在医学成像系统110中执行以便于生成和/或呈现图像的特定操作或功能取决于系统的类型(即，获得和/或生成对应于图像的数据所用的方式)。例如，在超声成像中，数据是基于发射和回波超声信号。在基于计算机断层摄影(ct)扫描的成像中，数据是基于发射和捕获的x射线信号。
34.在根据本公开的各种具体实施中，医学成像系统和/或架构(例如，医学成像系统110和/或医学成像装置100整体)可被配置为支持实施和利用具有导热减震器的医学成像探头。就这一点而言，医学成像探头(例如，超声探头)可包含易碎部件。这些部件可能位于探头的接触表面附近，并可能易于损坏或破损，特别是在某些情况下，例如在跌落和冲击意外发生时。这些部件还可散热，这可导致热限制现象。因此，需要可增强探头坚固性同时维持(或甚至改善)探头的热性能的解决方案。
35.根据本公开的解决方案可以解决上述问题，并且尤其是以低成本的方式解决上述问题。这可以通过利用低成本、易于实施的导热减震器(tcsa)材料或部件来实现，该材料或部件可被包含到探头中，以合乎跌落时的坚固性的需要，同时维持(例如，从换能器组件到探头热管理部件的)热传递的热路径。结合图2至图10，下文进一步描述了示例性具体实施及其相关的其他细节。
36.图2是示出不具有导热减震器(tcsa)层的示例性医学成像探头的框图。图2中所示为根据常规解决方案实施的医学成像探头(或其部分)200，即，探头200不包含导热减震器(tcsa)相关部件。
37.如图2所示，探头200被配置用于超声成像操作。就这一点而言，探头200包括换能器组件，该换能器组件被配置为发射和接收声(例如，超声)信号以结合超声成像使用。具体地，探头200的换能器组件可包括声学堆栈204、处理电路(例如，专用集成电路(asic))208和声学堆栈206。处理电路(例如，asic 208)可使用柔性互连件210进行连接，该柔性互连件可用于向(例如，来自超声系统的)处理信号提供电力和/或控制信号，并且/或者传送接收到的(回声)信号或如在处理电路中获得的与其相关的数据。该换能器组件可设置在透镜(部分)202内，该透镜可填充有柔顺透镜材料。此外，该换能器组件可设置在支撑机械组件顶部上，从而集成到支撑机械组件中，该支撑机械组件可包括散热器212。
38.在许多情况下，医学成像探头中的换能器组件诸如探头200可以散热。就这一点而言，该换能器组件可以散热，因为该换能器组件的至少一些部件(例如，声学堆栈204、asic 208)可产生热量。就热管理而言，该换能器组件(包括asic)经过紧密地集成并刚性地连接到该探头组件的其他部分，该探头组件可包括热管理部件，例如散热器212和均热器(未示
出)，所产生的热量可通过该热管理部件而得到耗散。这些组件又可(例如，使用刚性连接件214)附接到刚性内部支撑件和探头外壳，这提供了与均热器和/或内部支撑件、外壳的刚性连接。当探头跌落而换能器组件端部受到冲击时，冲击力可能会直接传递到探头的易碎部件处，例如声学堆栈和asic，这可能导致探头遭到不可修复的损坏，因为在内部组件内没有柔顺或减震部件。
39.具体地，通过并入可进一步有助于(或至少不妨碍)热管理功能同时在探头中提供改进冲击吸收的新特征，根据本公开的解决方案解决了上述的部分问题。下文更详细地描述了基于此解决方案的示例性具体实施。然而，尽管结合超声探头描述了这些示例性具体实施，但本公开不限于此，并且根据本公开的解决方案可以基本上类似的方式用于其他类型的医学成像探头。
40.图3a至图3c是示出具有导热减震器(tcsa)层的医学成像探头的框图。图3a至图3c中示出的是医学成像探头(或其部分)300，该医学成像探头根据本公开实现，即，使用导热减震器(tcsa)相关的部件和特征。
41.探头300可类似于探头200，即，其被配置用于超声成像，并且包括类似的部件以便用于结合支持超声成像操作的类似方式。因此，探头300可类似地包括换能器组件，该换能器组件可包括声学堆栈304、处理电路(例如，专用集成电路(asic))308、声学堆栈306、用于与处理电路308连接并与之交互的柔性互连件310、包括使用刚性连接件314附接到刚性内部支撑件和探头外壳的散热器312的支撑机械组件。就这一点而言，这些部件可类似于探头200中类似命名的部件。
42.然而，探头300包含了导热减震器(tcsa)相关的部件和特征。就这一点而言，如图3a所示的示例性具体实施中所示，导热减震器(tcsa)层320被插入在探头300中，具体地，在换能器组件和探头内位于其下方的支撑机械组件之间。就这一点而言，如图3a至图3c所示，该支撑机械组件包括散热器312。然而，本公开不限于包括散热器的实施方案，并且因此在一些实施方案中，该tcsa层可驻留在换能器与底部的任意支撑结构之间，无论其为散热器、均热器还是其他内部探头部件。导热减震器(tcsa)层320可被配置为使在换能器组件中产生的热量传递(因此耗散)至热管理部件(例如，散热器312)中，同时还帮助处理可能施加到探头300上的冲击力。此外，在一些具体实施中，可任选地使用稳定板330，以向tcsa层320提供机械稳定性。
43.各种设计和具体实施可应用于该tcsa层。例如，在一些具体实施中，tcsa层320可包括以最优方式布置的tcsa元件。例如，tcsa层320可包括一个或多个tcsa元件330。如图3b所示，每个tcsa元件330可包括由柔性材料(例如泡沫和类似材料)构成的内部芯332和由高导热材料(例如人造石墨)构成的热覆盖件334。tcsa元件330可使用可商购获得的材料来实现。
44.如图3b所示，tsca元件330的设计提供了包裹在泡沫芯周围的高导热性覆盖件，以提供可压缩的(例如，基于泡沫的)热芯。该导热覆盖件提供沿外侧的低热阻路径，而芯提供柔软可压缩的整体质感。与具有“油灰状”稠度的常规热垫不同，与如图3b所示的tcsa元件330的设计类似的设计可具有期望的可重复压缩和回弹性质，同时也非常轻量并具有最佳热性能，还可以各种方式使用，例如，多个元件可并排放置以减小热阻。
45.如图3c所示，由于tcsa层320和围绕换能器组件的透镜材料的柔顺性质，实际上，
换能器组件机械地“浮动”，在某种程度上独立于刚性组装的探头的其余部分。在正常状态下(附图标记“a”)，tcsa层320使得热量从换能器组件和asic传递至散热器并传递至探头组件的其余部分上。在冲击状态下(附图标记“b”)，其中冲击力可能施加到探头的换能器组件端部，冲击力被传递至tcsa层320，并且能量被tcsa层320材料的临时压缩吸收，而不是被换能器组件本身吸收，因此降低了受损的可能性(例如，声学堆栈304和/或asic 308遭到严重脆性破坏)。在冲击之后，tcsa层320回弹到其原始形状。
46.图4是示出医学成像探头中的导热减震器(tcsa)的各种示例性布置的框图。图4所示为探头400，其可类似于图3a至图3c的探头300。
47.探头400可类似地包含导热减震器(tcsa)层。就这一点而言，图4中示出的是可用于tcsa层的各种示例性布置(如从探头400的俯视角度即从横截面a-a'处的顶视图所示)。就这一点而言，为了减小tcsa层的热阻，不同的布置可提供多个(和不同的)热路径，例如通过利用tcsa元件的1d或2d阵列。例如，单个tcsa垫布置410可用于例如具有最少/很少热量的探头中。另选地，在具有更多热量的探头中，多个tcsa垫在1/n布置420下，和/或多个tcsa垫在m/n布置430下。
48.图5是示出医学成像探头中的具有弹簧元件的导热减震器(tcsa)的各种示例性布置的框图。图5所示为探头500，其可类似于图3a至图3c的探头300。
49.探头500可类似地包含导热减震器(tcsa)层。就这一点而言，图5中示出的是可用于提升tcsa层的机械刚度的各种示例性布置(如从探头500的俯视角度即从横截面a-a'处的顶视图所示)。就这一点而言，例如，可通过使用一个或多个刚度元件(例如，“弹簧”元件)504替换tcsa层的一部分(或其tcsa元件502)来调节tcsa层的机械刚度，这可以控制tcsa层的整体刚度。弹簧元件504可以为任何合适的设计。例如，弹簧元件504可以为螺旋弹簧或简单地为具有不同于tcsa层的刚度的替代材料。
50.图6是示出各种示例性导热减震器(tcsa)元件的框图。图6中示出的是tcsa元件610和620，其可表示用于根据本公开实施的探头的tcsa层中可使用的tcsa元件的替代示例性设计。
51.就这一点而言，tcsa层的机械刚度可通过改变单个tcsa元件的特性来调节。tcsa元件可包括含有柔性材料的芯(例如，泡沫芯)、热层(例如，人造石墨)，和(可选的)附加层，例如外覆盖层和内部空隙。就这一点而言，泡沫芯、石墨层和外覆盖层的组成、物理形状和尺寸都可经修改，以将tcsa的机械特性变化至具有期望的刚度。此外，如需要，还可在石墨层内部包括附加层，以增强刚度。或者，芯中可包括一个或多个空隙，以降低硬度。例如，如图6所示，tcsa元件610可具有矩形横截面，而tcsa元件620可具有圆形横截面。然而，本公开并不限于图6所示的设计。
52.图7是示出具有双导热减震器(tcsa)层的示例性医学成像探头的框图。图7所示为探头700，其可类似于图3a至图3c的探头300。
53.探头700可类似地包含导热减震器(tcsa)材料。因此，探头700可类似地包括换能器组件，该换能器组件可包括声学堆栈704、处理电路(例如，专用集成电路(asic))708、声学堆栈706、用于与处理电路708连接并与之交互的柔性互连件710、包括使用刚性连接件714附接到刚性内部支撑件和探头外壳的散热器712的支撑机械组件、tcsa层720和稳定板730。就这一点而言，这些部件可类似于探头300中类似命名的部件。
54.然而，如图7所示，探头700中所用的tcsa层720可被实现为双tcsa层，即具有两层级tcsa元件。就这一点而言，tcsa材料的机械刚度(以及因此探头的冲击处理特征)可通过调节探头中所用tcsa层的厚度和/或数量来调节。因此，通过使用双tcsa层，与探头300相比，探头700的机械刚度可进行调节。然而，本公开并不限于使用双层，并且在其他实施方案中，可使用各个数量的层级(例如，三个或三个以上层级)。
55.图8是示出具有正面和侧面导热减震器(tcsa)层的示例性医学成像探头的框图。图8所示为探头800，其可类似于图3a至图3c的探头300。
56.探头800可类似地包含导热减震器(tcsa)材料。然而，如图8所示，除了在换能器组件和支撑机械组件(其包括散热器)之间使用的tcsa层之外，探头800可另外包含如图8所示围绕前部区域的tcsa材料(例如，垫)820。
57.就这一点而言，tcsa垫820可设置在围绕换能器组件和支撑机械组件的侧面区域中，以增强侧面的抗冲击性并提供到壳体的热流动路径。因此，除了由tcsa层提供的对探头前表面/接触表面的冲击保护(伴随热传导)之外，tcsa垫820可在侧面提供冲击保护(伴随热传导)。可使用各种设计来包含tcsa垫820。例如，如a所示，tcsa垫820可被实施为使得柔性互连件810可根据需要穿过一些tcsa垫，即，一些tcsa垫包含用于容纳柔性互连件810穿过的内部空间。或者，如b所示，tcsa垫820可被布置成使得柔性互连件810在不同垫之间穿过。
58.图9是示出具有导热减震器(tcsa)层而不具有声学背衬的示例性医学成像探头的框图。图8所示为探头800，其可类似于图3a至图3c的探头300。
59.探头900可类似地包含导热减震器(tcsa)材料。因此，探头900可类似地包括换能器组件，该换能器组件可包括声学堆栈904、处理电路(例如，专用集成电路(asic))908、用于与处理电路908连接并与之交互的柔性互连件910、包括使用刚性连接件914附接到刚性内部支撑件和探头外壳的散热器912的支撑机械组件、tcsa层920和稳定板930。就这一点而言，这些部件可类似于探头300中类似命名的部件。
60.然而，在探头900中，tcsa层可被配置成使其可代替声学背衬，因此使得探头可以略去声学背衬。就这一点而言，tcsa层(或其元件)可包含泡沫芯，该泡沫芯可主要由空气组成，并因此可能存在与现有tcsa层的较大阻抗失配。因此，tcsa层可反射超声能量，消除对衰减声学背衬的需要。覆盖在tcsa层上的高导热性石墨维持探头中换能器组件与热管理部件之间的热路径。
61.图10是示出具有使用基于柔性片材和弹簧元件的另一设计的导热减震器(tcsa)层的示例性医学成像探头的框图。图10所示为探头1000，其可类似于图3a至图3c的探头300。
62.因此，探头1000可类似地包括换能器组件，该换能器组件可包括声学堆栈1004、处理电路(例如，专用集成电路(asic))1008、声学堆栈1006、用于与处理电路1008连接并与之交互的柔性互连件1010、包括使用刚性连接件1014附接到刚性内部支撑件和探头外壳的散热器1012的支撑机械组件，和稳定板1030。就这一点而言，这些部件可类似于探头300中类似命名的部件。然而，与探头300不同，探头1000可包含不使用如上所描述的tcsa材料的导热减震器(tcsa)层。相反，探头1000的另选的实施方案采用一个或多个柔性石墨片1020，其在探头中机械浮动的换能器组件和其余探头组件(例如，支撑机械组件/热管理部件)之间
提供所需的低热阻路径。此外，探头1000可包含一个或多个单独的弹簧元件1022，其可在换能器组件和其余探头组件之间提供机械柔顺性和冲击吸收力。例如，弹簧元件1022可以为螺旋弹簧或简单地为提供柔顺性和回弹力的限定刚度的替代材料。
63.图11是示出具有导热减震器(tcsa)层的医学成像探头结构的示范原型的框图。图11中示出的是探头结构原型1100，其可以用作示范原型，用于根据本公开示出的导热减震器(tcsa)的使用。
64.如图11所示，探头结构原型1100包括散热器1100、导热减震器(tcsa)层1120和模拟换能器(xdcr)1130，其中tcsa层1120包括5个tcsa垫。探头结构原型1100还包括4个带肩螺栓(例如，0个至80个带肩螺栓)1140，用于根据每个带肩螺栓被拧入到模拟xdcr 1130中的程度而将模拟xdcr 1130(也可以为稳定板)保持在与散热器1100具有一定间隔处。带肩螺栓1140还将tcsa垫保持在压缩状态。
65.如图11所示，当压力施加到探头结构原型1100上并且其化圈摇动时，不同的tcsa垫将相应地进行压缩，因此表现出减震功能。如图11所示，在带肩螺栓1140的头部与散热器1100之间可存在较小的圆柱形间隔件。调整上述组件的总弹簧常数(即刚度)的一种方式是用弹簧替换该间隔件。就这一点而言，如间隔件的预先放置伴有处于压缩状态的弹簧，则其可抵消来自tcsa垫的弹簧力并减小总弹簧常数。
66.根据本公开的示例性医学成像探头可被配置为在医学成像系统中使用，该医学成像探头至少包括：设置在该医学成像探头的接触表面下方的换能器，其中，该换能器被配置为基于医学成像技术发射和接收信号；设置在该换能器下方的支撑结构；和导热减震器(tcsa)层，其设置在该换能器和该支撑结构之间，其中，该导热减震器(tcsa)层被配置为促进在从该接触表面到该支撑结构方向上的热传递，以及促进施加到至少该接触表面的至少一部分冲击力的吸收。
67.在一个示例性实施方案中，该换能器包括处理电路，该处理电路被配置为支持或操作所发射和所接收信号的处理。
68.在一个示例性实施方案中，当该医学成像探头被配置用于超声成像时，该换能器至少包括声学堆栈。
69.在一个示例性实施方案中，当该医学成像探头被配置用于超声成像时，该换能器包括设置在该声学堆栈与该导热减震器(tcsa)层之间的声学背衬。
70.在一个示例性实施方案中，该医学成像探头还包括设置在该导热减震器(tcsa)层顶部上的稳定板。
71.在一个示例性实施方案中，该导热减震器(tcsa)层包括布置在该支撑结构顶部上的单个导热减震器(tcsa)垫。
72.在一个示例性实施方案中，该导热减震器(tcsa)层包括布置在该支撑结构顶部表面上的多个导热减震器(tcsa)元件。
73.在一个示例性实施方案中，该多个导热减震器(tcsa)元件以一层级或多层级布置在该支撑结构的顶部上。
74.在一个示例性实施方案中，该多个导热减震器(tcsa)元件以n
×
m排列布置在该支撑结构的表面上，并且其中，n和m中的每一者均为等于或大于1的整数。
75.在一个示例性实施方案中，该导热减震器(tcsa)层还包括设置在该多个导热减震
器(tcsa)元件之间的一个或多个弹簧元件。
76.在一个示例性实施方案中，该导热减震器(tcsa)层包括柔性热片材和弹簧元件中的每一者中的至少一者。
77.在一个示例性实施方案中，该医学成像探头还包括设置在该医学成像探头的侧部内并且围绕至少该换能器的一个或多个导热减震器(tcsa)垫。
78.在一个示例性实施方案中，该导热减震器(tcsa)层包括至少一个导热减震器(tcsa)元件，该导热减震器(tcsa)元件包括多个子部分，并且其中，该多个子部分包括至少一个热子部分和至少一个柔性子部分。
79.在一个示例性实施方案中，该至少一个热子部分包括人造石墨。
80.在一个示例性实施方案中，该至少一个热子部分包括金属箔。
81.在一个示例性实施方案中，该至少一个柔性子部分包括泡沫或其它柔性材料。
82.在一个示例性实施方案中，该多个子部分包括外覆盖件。
83.在一个示例性实施方案中，该多个子部分包括内部空隙。
84.在一个示例性实施方案中，该多个子部分是以同心方式布置的。
85.在一个示例性实施方案中，该支撑结构包括散热器。
86.如本文所用，术语“电路(circuit/circuitry)”是指物理电子部件(例如，硬件)以及可配置硬件、由硬件执行和/或以其他方式与硬件相关联的任何软件和/或固件(“代码”)。例如，如本文所用，当执行一条或多条第一代码时，特定处理器和存储器可包括第一“电路”，并且在执行一条或多条第二代码时，特定处理器和存储器可包括第二“电路”。如本文所用，“和/或”表示列表中的由“和/或”连结的项中的任一个或多个项。例如，“x和/或y”表示三元素集{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。换句话讲，“x和/或y”意指“x和y中的一者或两者”。作为另一个示例，“x、y和/或z”表示七元素集{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任何元素。换句话讲，“x、y和/或z”意指“x、y和z中的一者或多者”。如本文所用，术语“框”和“模块”是指可由一个或多个电路执行的功能。如本文所用，术语“示例性”表示用作非限制性示例、实例或例证。如本文所用，术语“例如(for example/e.g.)”引出一个或多个非限制性示例、实例或例证的列表。如本文所用，电路“可操作为”每当该电路包括执行功能的必需硬件(和代码，如果需要的话)时就执行该功能，不管是否(例如，通过某些用户可配置的设置、工厂微调等)禁用或不启用该功能的执行。
87.本发明的其他实施方案可提供其上存储有机器代码和/或计算机程序的非暂态计算机可读介质和/或存储介质和/或非暂态机器可读介质和/或存储介质，该机器代码和/或计算机程序具有至少一个代码段，该至少一个代码段能够由机器和/或计算机执行，从而使机器和/或计算机执行如本文所述的过程。
88.因此，本公开可在硬件、软件或硬件和软件的组合中实现。本发明可以集中方式在至少一个计算系统中实现，或以分布式方式实现，其中不同的元件分布在若干互连的计算系统上。适于执行本文所述的方法的任何种类的计算系统或其他装置都是合适的。硬件和软件的典型组合可以是具有程序或其他代码的通用计算系统，该程序或其他代码在加载和执行时控制计算系统，使得其执行本文所述的方法。另一个典型的具体实施可包括专用集成电路或芯片。
89.根据本公开的各种实施方案也可嵌入计算机程序产品中，该计算机程序产品包括
能够实现本文所述的方法的所有特征，并且当加载到计算机系统中时能够执行这些方法。本文中的计算机程序是指以任何语言、代码或符号表示的一组指令的任何表达，这些指令旨在使具有信息处理能力的系统直接执行特定功能或在以下两项或其中一项之后执行特定功能：a)转换为另一种语言、代码或符号；b)以不同的物质形式进行复制。
90.虽然已经参考某些实施方案来描述了本发明，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变并可以替换等同物。另外，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应于本发明的教导。因此，本发明不旨在限于所公开的特定实施方案，而是本发明将包括落入所附权利要求书的范围内的所有实施方案。

技术特征：
1.一种医学成像探头，所述医学成像探头被配置为用于医学成像系统，所述医学成像探头至少包括：设置在所述医学成像探头的接触表面下方的换能器，其中，所述换能器被配置为基于医学成像技术发射和接收信号；设置在所述换能器下方的支撑结构；和导热减震器(tcsa)层，所述导热减震器(tcsa)层设置在所述换能器和所述支撑结构之间，其中，所述导热减震器(tcsa)层被配置为促进在从所述接触表面到所述支撑结构方向上的热传递，以及促进施加到至少所述接触表面的至少一部分冲击力的吸收。2.根据权利要求1所述的医学成像探头，其中，所述换能器包括处理电路，所述处理电路被配置为支持或操作所发射和所接收信号的处理。3.根据权利要求1所述的医学成像探头，其中，当所述医学成像探头被配置用于超声成像时，所述换能器至少包括声学堆栈。4.根据权利要求3所述的医学成像探头，其中，当所述医学成像探头被配置用于超声成像时，所述换能器包括设置在所述声学堆栈与所述导热减震器(tcsa)层之间的声学背衬。5.根据权利要求1所述的医学成像探头，还包括设置在所述导热减震器(tcsa)层顶部上的稳定板。6.根据权利要求1所述的医学成像探头，其中，所述导热减震器(tcsa)层包括布置在所述支撑结构顶部上的单个导热减震器(tcsa)垫。7.根据权利要求1所述的医学成像探头，其中，所述导热减震器(tcsa)层包括布置在所述支撑结构顶部表面上的多个导热减震器(tcsa)元件。8.根据权利要求6所述的医学成像探头，其中，所述多个导热减震器(tcsa)元件以一层级或多层级布置在所述支撑结构的顶部上。9.根据权利要求6所述的医学成像探头，其中，所述多个导热减震器(tcsa)元件以n
×
m排列布置在所述支撑结构的表面上，并且其中，n和m中的每一者均为等于或大于1的整数。10.根据权利要求6所述的医学成像探头，其中，所述导热减震器(tcsa)层还包括设置在所述多个导热减震器(tcsa)元件之间的一个或多个弹簧元件。11.根据权利要求1所述的医学成像探头，其中，所述导热减震器(tcsa)层包括柔性热片材和弹簧元件中的每一者中的至少一者。12.根据权利要求1所述的医学成像探头，还包括设置在所述医学成像探头的侧部内并且围绕至少所述换能器的一个或多个导热减震器(tcsa)垫。13.根据权利要求1所述的医学成像探头，其中，所述导热减震器(tcsa)层包括至少一个导热减震器(tcsa)元件，所述导热减震器(tcsa)元件包括多个子部分，并且其中，所述多个子部分包括至少一个热子部分和至少一个柔性子部分。14.根据权利要求13所述的医学成像探头，其中，所述至少一个热子部分包括人造石墨和/或金属箔。15.根据权利要求13所述的医学成像探头，其中，所述至少一个柔性子部分包括泡沫或其它柔性材料。16.根据权利要求13所述的医学成像探头，其中，所述多个子部分包括外覆盖件和/或内部空隙。
17.根据权利要求13所述的医学成像探头，其中，所述多个子部分是以同心方式布置的。18.根据权利要求1所述的医学成像探头，其中，所述支撑结构包括散热器。19.一种医学成像系统，所述医学成像系统包括根据权利要求1至18中任一项所述的医学成像探头。

技术总结
提供了用于医学成像探头的导热减震器的系统和方法。一种示例性医学成像探头可能至少具有：设置在该医学成像探头的接触表面下方的换能器，其中该换能器被配置为基于医学成像技术发射和接收信号；设置在该换能器下方的支撑结构；和导热减震器(TCSA)层，其设置在该换能器和该支撑结构之间，其中该导热减震器(TCSA)层被配置为促进在从该接触表面到该支撑结构方向上的热传递，以及促进施加到至少该接触表面的至少一部分冲击力的吸收。该支撑结构可包括散热器。括散热器。括散热器。


技术研发人员：桑杰
受保护的技术使用者：通用电气精准医疗有限责任公司
技术研发日：2023.01.16
技术公布日：2023/8/1