CN108226300B - 超音波探头及超音波传导媒介的侦测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种超音波探头及超音波传导媒介的侦测方法，超音波探头包含壳体、超音波扫描器以及侦测电路，超音波扫描器设置于该壳体中，超音波扫描器具有扫描面，侦测电路设置于壳体中。侦测电路包含侦测线段、电阻、电压供应单元以及处理器，侦测线段沿扫描面设置。电阻耦接于侦测线段的电压侦测点，电压供应单元耦接于电阻，处理器耦接于电压侦测点。电压供应单元供应参考电压，处理器接收目前电压，当处理器判断目前电压落入预定电压范围时，处理器输出控制信号，其中预定电压范围涵盖参考电压。本发明于超音波探头的壳体中设置用以侦测超音波传导媒介是否充足的侦测电路，以通知操作人员及时添加超音波传导媒介，以确保超音波影像的准确性。

Description

超音波探头及超音波传导媒介的侦测方法

技术领域

本发明关于一种超音波探头及超音波传导媒介的侦测方法，尤指一种可侦测超音波传导媒介是否充足的超音波探头及超音波传导媒介的侦测方法。

背景技术

由于超音波探头(ultrasound probe)具有不破坏材料结构以及人体细胞的特性，因而普遍地被应用于材料领域以及临床医学检测。由于超音波会受到空气的阻隔而影响准确度，在以超音波探头进行超音波扫描时，一般会先在超音波探头的扫描面上方涂抹凝胶，以促进超音波的传导。在超音波扫描的过程中凝胶会不断被皮肤吸收，操作人员需要确保超音波探头上有足够的凝胶，才能使超音波影像清楚呈现。操作人员只能根据超音波影像的清晰度或移动超音波探头的触感，来判断超音波探头上涂抹的凝胶是否充足。如果超音波探头上涂抹的凝胶不足，便有可能导致误判。

因此，有必要设计一种新型的超音波探头及超音波传导媒介的侦测方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提出一种可侦测超音波传导媒介是否充足的超音波探头及超音波传导媒介的侦测方法。

根据本发明的一实施例，提出一种超音波探头，包含：壳体；超音波扫描器，设置于该壳体中，该超音波扫描器具有扫描面；以及侦测电路，设置于该壳体中，该侦测电路包含侦测线段、电阻、电压供应单元以及处理器，该侦测线段沿该扫描面设置，该电阻耦接于该侦测线段的电压侦测点，该电压供应单元耦接于该电阻，该处理器耦接于该电压侦测点，该电压供应单元供应参考电压，该处理器接收目前电压，当该处理器判断该目前电压落入预定电压范围时，该处理器输出控制信号，其中该预定电压范围涵盖该参考电压。

作为可选的技术方案，该侦测电路还包含模拟数字转换器，该模拟数字转换器耦接于该电压侦测点，该处理器耦接于该模拟数字转换器，该模拟数字转换器将该目前电压由模拟信号转换为数字信号。

作为可选的技术方案，还包含指示单元，该指示单元设置于该壳体上且耦接于该处理器，当该处理器判断该目前电压落入该预定电压范围时，该处理器输出该控制信号至该指示单元，以控制该指示单元发出指示信息。

作为可选的技术方案，当该处理器判断该目前电压落于该预定电压范围外时，该处理器不输出该控制信号。

作为可选的技术方案，该超音波探头与主机形成通讯，当该处理器判断该目前电压落入该预定电压范围时，该处理器输出该控制信号至该主机，以控制该主机发出指示信息。

根据本发明的另一实施例，还提出一种超音波传导媒介的侦测方法，适用于超音波探头，该超音波探头包含超音波扫描器以及侦测电路，该超音波扫描器具有扫描面，该侦测电路包含侦测线段、电阻、电压供应单元以及处理器，该侦测线段沿该扫描面设置，该电阻耦接于该侦测线段的电压侦测点，该电压供应单元耦接于该电阻，该处理器耦接于该电压侦测点，该超音波传导媒介的侦测方法包含下列步骤：由该电压供应单元供应参考电压；由该处理器接收目前电压；以及当该处理器判断该目前电压落入预定电压范围时，由该处理器输出控制信号，其中该预定电压范围涵盖该参考电压。

作为可选的技术方案，该侦测电路还包含模拟数字转换器，该模拟数字转换器耦接于该电压侦测点，该处理器耦接于该模拟数字转换器，该超音波传导媒介的侦测方法还包含下列步骤：该模拟数字转换器将该目前电压由模拟信号转换为数字信号。

作为可选的技术方案，该超音波探头还包含指示单元，该指示单元耦接于该处理器，该超音波传导媒介的侦测方法还包含下列步骤：当该处理器判断该目前电压落入该预定电压范围时，由该处理器输出该控制信号至该指示单元，以控制该指示单元发出指示信息。

作为可选的技术方案，还包含下列步骤：当该处理器判断该目前电压落于该预定电压范围外时，该处理器不输出该控制信号。

作为可选的技术方案，该超音波探头与主机形成通讯，该超音波传导媒介的侦测方法还包含下列步骤：当该处理器判断该目前电压落入该预定电压范围时，由该处理器输出该控制信号至该主机，以控制该主机发出指示信息。

与现有技术相比，本发明于超音波探头的壳体中设置用以侦测超音波传导媒介是否充足的侦测电路，在以超音波探头进行超音波扫描时，会先在超音波扫描器的扫描面上涂抹超音波传导媒介，当扫描面上的超音波传导媒介缺少或不足时，处理器所接收的目前电压即会落入预定电压范围。换言之，当处理器判断目前电压落入预定电压范围时，表示超音波传导媒介缺少或不足。此时，处理器输出控制信号至指示单元或主机，以控制指示单元或主机发出指示信息，进而通知操作人员超音波传导媒介缺少或不足。藉此，操作人员即可在超音波传导媒介缺少或不足时，及时添加超音波传导媒介，以确保超音波影像的准确性。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的超音波探头的立体图；

图2为图1中的扫描面上无超音波传导媒介的超音波探头的示意图；

图3为图2中的扫描面上有超音波传导媒介的示意图；

图4为根据本发明一实施例的超音波传导媒介的侦测方法的流程图；

图5为图2中的超音波探头与主机形成通讯的示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参阅图1至图4，图1为根据本发明一实施例的超音波探头1的立体图，图2为图1中的超音波探头1的示意图，其中扫描面120上无超音波传导媒介3，图3为图2中的扫描面120上有超音波传导媒介3的示意图，图4为根据本发明一实施例的超音波传导媒介的侦测方法的流程图。其中图4中的超音波传导媒介的侦测方法可利用图1至图3中的超音波探头1来实现。

如图1至图3所示，超音波探头1包含壳体10、超音波扫描器12、侦测电路14以及指示单元16，其中超音波扫描器12与侦测电路14设置于壳体10中，且指示单元16设置于壳体10上。超音波扫描器12具有扫描面120。一般而言，操作人员先在超音波扫描器12的扫描面120上涂抹超音波传导媒介3，再以超音波扫描器12的扫描面120对受检部位进行超音波扫描。于实际应用中，超音波传导媒介3可为水或软组织(例如，透明凝胶)。需说明的是，超音波扫描器12的作用原理与结构设计为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

侦测电路14包含侦测线段140、电阻142、电压供应单元144、处理器146以及模拟数字转换器148。侦测线段140沿扫描面120设置。电阻142耦接于侦测线段140的电压侦测点150。电压供应单元144耦接于电阻142。模拟数字转换器148耦接于电压侦测点150。处理器146耦接于模拟数字转换器148。换言之，处理器146经由模拟数字转换器148耦接于电压侦测点150。指示单元16耦接于处理器146。于此实施例中，侦测线段140可由两段不连接的导体构成，其中一导体提供电压侦测点150，且另一导体接地。此外，两段导体之间的区域对应扫描面120上与超音波传导媒介3接触的区域。

在执行本发明的超音波传导媒介的侦测方法时，首先，由电压供应单元144供应参考电压(图4中的步骤S10)。接着，由处理器146接收目前电压(图4中的步骤S12)。于此实施例中，可先由模拟数字转换器148自电压侦测点150接收目前电压，将目前电压由模拟信号转换为数字信号，再将目前电压输出至处理器146。由于超音波传导媒介3中存在杂质，因此，超音波传导媒介3有导电能力。如图2所示，当扫描面120上无超音波传导媒介3时，侦测电路14的侦测线段140便会呈现开路，仅有电阻142、模拟数字转换器148与处理器146所构成的电路维持导通状态，其中虚线表示电流方向。此时，目前电压即会等于参考电压。如图3所示，当扫描面120上有超音波传导媒介3时，侦测电路14的侦测线段140便因超音波传导媒介3而导通，侦测电路14的电阻142与因超音波传导媒介3而导通的侦测线段140便会产生分压，其中虚线表示电流方向。此时，目前电压即会小于参考电压。当涂抹于扫描面120上的侦测线段140的超音波传导媒介3的量越足够，侦测线段140的阻抗越低，因超音波传导媒介3而导通的侦测线段140便相对得到越多分压，而电阻142则相对得到越少分压。因此，本发明可藉由侦测目前电压的变化来判断超音波扫描器12的扫描面120上涂抹的超音波传导媒介3究竟是缺少、不足或充足。于此实施例中，电阻142的阻值可设定为100K或200K，但不以此为限。

当处理器146判断目前电压落入预定电压范围时，由处理器146输出控制信号(图4中的步骤S14)，其中预定电压范围涵盖参考电压。于此实施例中，假设参考电压为Vss，且预定电压为Vp(即：在扫描面120上具有预定足够的超音波传导媒介3状况下，因超音波传导媒介3而导通的侦测线段140可获得的分压)，则预定电压范围的上限可为Vss，且预定电压范围的下限可为Vss-Vp。因此，当目前电压小于或等于Vss且大于或等于Vss-Vp时，表示目前电压落入预定电压范围。于此实施例中，参考电压Vss可设定为3V或5V，但不以此为限。此外，预定电压Vp可根据实际应用而决定。需说明的是，当目前电压等于Vss时，表示扫描面120上无超音波传导媒介3致侦测线段140维持在开路状态；当目前电压小于Vss且大于或等于Vss-Vp时，表示扫描面120上虽有超音波传导媒介3致侦测线段140导通而获得分压，但超音波传导媒介3的量仍不足。

因此，当处理器146判断目前电压落入预定电压范围时，表示超音波扫描器12的扫描面120上涂抹的超音波传导媒介3缺少或不足，可由处理器146输出控制信号至指示单元16，以控制指示单元16发出指示信息，进而通知操作人员超音波传导媒介3缺少或不足。藉此，操作人员即可在超音波传导媒介3缺少或不足时，及时添加超音波传导媒介3，以确保超音波影像的准确性。

于此实施例中，指示单元16可为光源(例如，发光二极管)，以发出光线作为指示信息。于另一实施例中，指示单元16可为显示器，以发出影像、文字及/或符号作为指示信息。于另一实施例中，指示单元16可为震动马达，以发出震动作为指示信息。于另一实施例中，指示单元16可为扬声器，以发出声音作为指示信息。

另一方面，当处理器146判断目前电压落于预定电压范围外时(亦即，目前电压小于Vss-Vp)，表示超音波扫描器12的扫描面120上涂抹的超音波传导媒介3充足。因此，处理器146不输出控制信号(图4中的步骤S16)。此时，指示单元16便不会发出上述的指示信息。

请参阅图5，图5为图2中的超音波探头1与主机5形成通讯的示意图。如图5所示，超音波探头1可与主机5形成通讯。于此实施例中，主机5可为计算机。当处理器146判断目前电压落入预定电压范围时，处理器146亦可输出控制信号至主机5，以控制主机5发出上述的指示信息，进而通过主机5通知操作人员超音波传导媒介3缺少或不足。

综上所述，本发明于超音波探头的壳体中设置用以侦测超音波传导媒介是否充足的侦测电路，在以超音波探头进行超音波扫描时，会先在超音波扫描器的扫描面上涂抹超音波传导媒介，当扫描面上的超音波传导媒介缺少或不足时，处理器所接收的目前电压即会落入预定电压范围。换言之，当处理器判断目前电压落入预定电压范围时，表示超音波传导媒介缺少或不足。此时，处理器输出控制信号至指示单元或主机，以控制指示单元或主机发出指示信息，进而通知操作人员超音波传导媒介缺少或不足。藉此，操作人员即可在超音波传导媒介缺少或不足时，及时添加超音波传导媒介，以确保超音波影像的准确性。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种超音波探头，其特征在于，包含：

壳体；

超音波扫描器，设置于该壳体中，该超音波扫描器具有扫描面；以及

侦测电路，设置于该壳体中，该侦测电路包含侦测线段、电阻、电压供应单元以及处理器，该侦测线段沿该扫描面设置，该电阻耦接于该侦测线段的电压侦测点，该电压供应单元耦接于该电阻，该处理器耦接于该电压侦测点，该电压供应单元供应参考电压，该处理器接收目前电压，当该处理器判断该目前电压落入预定电压范围时，该处理器输出控制信号，其中该预定电压范围涵盖该参考电压，借以侦测超音波传导媒介是否充足。

2.如权利要求1所述的超音波探头，其特征在于，该侦测电路还包含模拟数字转换器，该模拟数字转换器耦接于该电压侦测点，该处理器耦接于该模拟数字转换器，该模拟数字转换器将该目前电压由模拟信号转换为数字信号。

3.如权利要求1所述的超音波探头，其特征在于，还包含指示单元，该指示单元设置于该壳体上且耦接于该处理器，当该处理器判断该目前电压落入该预定电压范围时，该处理器输出该控制信号至该指示单元，以控制该指示单元发出指示信息。

4.如权利要求3所述的超音波探头，其特征在于，当该处理器判断该目前电压落于该预定电压范围外时，该处理器不输出该控制信号。

5.如权利要求1所述的超音波探头，其特征在于，该超音波探头与主机形成通讯，当该处理器判断该目前电压落入该预定电压范围时，该处理器输出该控制信号至该主机，以控制该主机发出指示信息。

6.一种超音波传导媒介的侦测方法，适用于超音波探头，其特征在于，该超音波探头包含超音波扫描器以及侦测电路，该超音波扫描器具有扫描面，该侦测电路包含侦测线段、电阻、电压供应单元以及处理器，该侦测线段沿该扫描面设置，该电阻耦接于该侦测线段的电压侦测点，该电压供应单元耦接于该电阻，该处理器耦接于该电压侦测点，该超音波传导媒介的侦测方法包含下列步骤：

由该电压供应单元供应参考电压；

由该处理器接收目前电压；以及

当该处理器判断该目前电压落入预定电压范围时，由该处理器输出控制信号，其中该预定电压范围涵盖该参考电压；借以侦测超音波传导媒介是否充足。

7.如权利要求6所述的超音波传导媒介的侦测方法，其特征在于，该侦测电路还包含模拟数字转换器，该模拟数字转换器耦接于该电压侦测点，该处理器耦接于该模拟数字转换器，该超音波传导媒介的侦测方法还包含下列步骤：

该模拟数字转换器将该目前电压由模拟信号转换为数字信号。

8.如权利要求6所述的超音波传导媒介的侦测方法，其特征在于，该超音波探头还包含指示单元，该指示单元耦接于该处理器，该超音波传导媒介的侦测方法还包含下列步骤：

当该处理器判断该目前电压落入该预定电压范围时，由该处理器输出该控制信号至该指示单元，以控制该指示单元发出指示信息。

9.如权利要求8所述的超音波传导媒介的侦测方法，其特征在于，还包含下列步骤：

当该处理器判断该目前电压落于该预定电压范围外时，该处理器不输出该控制信号。

10.如权利要求6所述的超音波传导媒介的侦测方法，其特征在于，该超音波探头与主机形成通讯，该超音波传导媒介的侦测方法还包含下列步骤：

当该处理器判断该目前电压落入该预定电压范围时，由该处理器输出该控制信号至该主机，以控制该主机发出指示信息。

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