CN116327254A - 用于医学成像探头的被动冷却 - Google Patents

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CN116327254A CN202211593453.0A CN202211593453A CN116327254A CN 116327254 A CN116327254 A CN 116327254A CN 202211593453 A CN202211593453 A CN 202211593453A CN 116327254 A CN116327254 A CN 116327254A
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Abstract

本发明提供了用于医学成像探头的被动冷却的系统和方法。一种被配置为在医学成像系统中使用的医学成像探头可包括增强轴，该增强轴具有热主体框架，该热主体框架设置在轴内部的空间内；和热管，该热管设置在轴的内部表面内。热主体框架可在轴的顶盖端部处与换能器连接。热主体框架和热管被配置用于热传导，并且热主体框架和热管被布置成使得它们彼此接触，以便于将热量从换能器传递到轴的外部表面。

Description

用于医学成像探头的被动冷却
技术领域
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被动冷却的方法和系统。
背景技术
各种医学成像技术可用于诸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。
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)。
在一些情况下，医学成像系统可用于进行特定类型的检查。例如，在一些情况下，医学成像系统可用于基于腔内的检查。在一些情况下，医学成像系统的某些部件(诸如医学成像探头)可能带来某些挑战，尤其是在结合某些类型的检查的情况下，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。
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。
发明内容
提供了用于医学成像探头的被动冷却的系统和方法，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。
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
图1是示出示例性医学成像布置的框图。
图2是示出了带有压电(PZT)陶瓷换能器的示例性医学成像探头与带有单晶换能器的示例性医学成像探头在温度、机械指数(MI)和电压相关性能方面的比较的曲线图。
图3A至图3C是示出了带有被动冷却的示例性医学成像探头的框图。
图4是示出了用于检查带有被动冷却的医学成像探头的温度上升的示例性测试组织方式的框图。
图5A和图5B是示出了用于检查带有被动冷却的医学成像探头的温度上升的示例性仿真和真实测试的结果的曲线图。
图6A和图6B是示出了使用仿真和真实(基于测量的)测试两者的得到热改善的医学成像探头与未得到热改善的医学成像探头的比较的曲线图。
图7是示出了带有被动冷却的示例性医学成像探头的净增益的曲线图。
具体实施方式
根据本公开的某些具体实施可涉及用于医学成像探头的被动冷却。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。就附图示出各种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，各种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。
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。
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。
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。
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。
应当指出的是，本文所述的生成或形成图像的各种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，诸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。
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。
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。
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。
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可被配置用于诸如通过在患者身体(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。
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)，以便诸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。
在一些具体实施中，医学成像布置100还可结合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。
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，诸如在相同设施和/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。
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，诸如由系统的用户(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，膝上型电脑等)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连接器等)将数据上传到医学成像系统110中。
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。
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得到热改善(尤其是被动冷却)的医学成像探头，尤其是腔内探头。就这一点而言，如本公开中所使用，“新型探头”是指结合了根据本公开的热特征(尤其是被动冷却)的医学成像探头，而“传统探头”是指未结合此类热特征的医学成像探头。因此，如本文所用，传统探头和新型探头可以是除了使用(或不使用)如本公开中所述的热改善特征之外在其他方面类似(包括使用相同的换能器)的探头。
可期望结合热改善特征。就这一点而言，因为医学成像探头在医学成像操作过程中与患者的身体接触，所以这些探头的热特性(以及与其相关的挑战)可能是相关且重要的考虑因素。热特性可包括或涉及例如探头的温度以及其在医学成像操作期间发生的任何变化。例如，在医学成像探头工作期间，医学成像探头可产生热量，诸如，当换能器正在发射成像相关的信号时和/或当处理部件(如果有)正在工作时，例如结合处理发射的信号和捕获的回波信号，结合到探头中的任何换能器可产生热量。
因为，如所指出的，医学成像探头通常可与患者的身体接触，所以期望改善探头的热性能，因为重要的是控制探头的温度以确保其保持在可接受的范围内。这在腔内医学成像探头/操作中尤其如此，因为探头(或其至少一部分)可插入体腔(例如，阴道腔)内，因为与外部皮肤相比，此类腔中对温度的敏感性通常将会更高。然而，对于较新型设计，控制温度(尤其是在热耗散方面)甚至可能是更重要的考虑因素。就这一点而言，由于设计(例如，单晶技术比压电(PZT)陶瓷换能器技术)更有效，因此在探头的顶盖处可能出现更高的温度。结合了较新设计的此类探头在机械指数(MI)以及最大施加的电压方面的裕度可能较高。然而，较大的限制因素是最大允许温度上升。
因此，医学成像探头可结合用于控制和增强探头的热性能的特征。具体地，基于本公开的医学成像探头可结合被动冷却措施，即，用于控制探头的温度和热耗散。被动冷却措施可具体地结合到探头的轴中。在传统探头中，轴可能不提供此类冷却功能。例如，在各种示例传统探头中，探头可能完全填充有油或热导率可能与空气几乎相同的其它类似养料。换言之，示例性传统探头可很好地绝热。然而，此类绝热可能不利于探头整体的热性能。就这一点而言，当不允许在探头的顶盖区域中产生的热量通过轴(其远离与患者的身体接触的区域)耗散时，热量反而会传递给患者。因此，为了维持可接受的热性能，将需要主动地调整探头的操作性能，这可能导致降低成像性能。
通过使用被动冷却，诸如，通过将被动冷却措施结合到轴内部，至少其中一些热量可以从顶盖耗散掉，从而允许使用探头的主动部件的更优化(成像方式)的操作参数。在示例性新型探头中，可使用新型轴设计，在轴中不使用油(或类似物质)(可选地，在顶盖区域中使用一些油(或类似物质))，这在减轻重量方面额外实现了额外的改善；相反，轴结合了允许经由轴表面进行热耗散的设计。就这一点而言，结合了此类增强设计的轴可将热能远离顶盖/换能器传导回到轴，并且在端部处，热能经由轴表面耗散。关于图2至图7，描述了示例性具体实施以及与其相关的细节。
图2是示出了带有压电(PZT)陶瓷换能器的示例性医学成像探头与带有单晶换能器的示例性医学成像探头在温度、机械指数(MI)和电压相关性能方面的比较的曲线图。图2中示出的是曲线图200、曲线图210和曲线图220，这些曲线图分别示出了针对不同类型的医学成像测试(例如，不同类型的基于妇科的腔内医学成像测试)的医学成像探头的最高温度、机械指数(MI)和电压。
具体地，曲线图200示出了每个不同的示例性的基于医学成像的测试可达到的最高温度。就这一点而言，如曲线图200中所示，与带有PZT陶瓷换能器的探头一样，带有单晶换能器的探头需要满足特定的热性能要求，例如，不超过预定义的最高温度。例如，对于图2的曲线图中的医学成像测试捕获，探头的最高温度不应超过～5.0℃。探头的热性能(并且满足任何限定的热要求)可影响探头的性能参数和/或其他特性和/或受到探头的性能参数和/或其他特性影响，并且因此，可能需要控制或调整这些性能参数和/或其他特性以确保满足探头的热(例如，最高温度)要求。
例如，因为探头的机械指数(MI)和电压(例如，施加到其换能器的最大电压)可能影响探头的热特性(以及因此温度)，所以这些参数可能需要保持在确保探头满足热要求的极限内。如曲线图210和曲线图220中所示，与带有PZT陶瓷换能器的探头相比，带有单晶换能器的探头能够在可使用探头的各种测试所允许的相同最高温度的约束条件下实现在机械指数(MI)和最大电压方面的相等或更好的性能(例如，高裕度)。就这一点而言，如曲线图210和曲线图220中所示，通过穿透操作模式，带有单晶换能器的探头可实现有关机械指数(MI)和最大电压的高裕度。例如，可将电压设置得更高，而不会使在探头中使用的晶体去极化，诸如借助于DC偏置实现。
因此，因为影响探头的操作的主要限制可能是最大允许温度上升，所以尽可能多地降低温度上升可允许充分利用带有单晶换能器的探头的性能裕度。这可以通过结合被动冷却特征来实现，被动冷却特征允许增强热耗散，并且因此降低或减慢探头的温度上升。关于图3A至图3C，示出和描述了带有此类被动冷却的此类探头的示例性具体实施。
图3A至图3C是示出了带有被动冷却的示例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，通过用于促进被动冷却的特征，尤其是在内腔测试用例中。
如图3A中所示，医学成像探头300包括轴310，该轴结合了用于促进在医学成像操作期间进行被动冷却的各种特征。如图3A中所示，轴310在一侧上具有或连接到顶盖(端部)320，其中，换能器330(或换能器阵列，或基于所使用的医学成像技术的任何合适的信号发射/接收部件)被设置为与医学成像操作结合使用。换能器330通过连接器340连接到医学成像系统/装置(未示出)的剩余部分，其向换能器提供电力、控制等，并且还用于接收来自换能器330的信号、数据等。
医学成像探头300(并且尤其是其轴310)结合了被动冷却设计。就这一点而言，如图3B所示，轴310可具有中空设计，带有(例如，模制塑料等的)外部壳体，带有在轴内的内部热主体(或框架)312。热主体可为轴提供框架支承和结构支承，同时还通过提供从换能器端部起的热耗散路径来实现热耗散。例如，热主体312可包括合适的材料(例如，金属或金属合金)，选择该合适的材料以实现最佳性能，热性能和非热性能，即，具有期望的热导率，同时还具有可接受的结构强度特性、轻重量、低成本等。例如，在示例性具体实施中，热主体312可由铝基框架构成，如图3B和图3C中所示。
轴的外部壳体可包括热管314，该热管可与热主体312接触，以促进经由轴310的表面进行热耗散。就这一点而言，热管314可包括合适的材料(例如，金属或金属合金)，选择该合适的材料以实现最佳性能。例如，热管314可包括金属(例如，铝)管。热管可与轴模制在一起，以便达到更高的热导率。
如图3C中所示，轴310可被设计和实现为使得在热主体312和热管314之间沿轴310(或其至少一部分)可存在接触表面。此外，在一些情况下，热联接件316还可用于固定热主体312，同时还提供与热管314的额外连接。热联接件316(和/或接触表面)可结合相变热界面材料，用于增强热性能。
因此，在图3A至图3C中示出的示例性具体实施中，轴310的设计可确保热量从顶盖/换能器侧(左侧)通过轴耗散。
图4是示出了用于检查带有被动冷却的医学成像探头的温度上升的示例性测试组织方式的框图。图4中示出的是可用于检查结合了如本文所述的被动冷却特征的医学成像探头400(或其部分，即，轴410)的温度上升的测试。例如，探头400可类似于探头300，其轴410结合了类似于关于3A至图3C描述的轴310的设计。
如图4中所示，探头400可放置在组织模拟材料(TMM)430(或TMM体模)的顶部上，探头400的顶盖420与TMM 430接触，并且轴410区段从TMM 430水平延伸。然后，可将热量施加在包含TMM 430和探头400的空间内，如图4中所示。可增加热量，监测和记录探头400的温度(并且尤其是其变化)。就这一点而言，可跟踪以及记录诸如在顶盖/TMM接触区域处和轴本身(或者，更具体地，在距顶盖/TMM接触区域一定距离处的轴的表面处)中的不同部件的温度。此外，在一些情况下，也可包括辐射能。图5A至图7描述了使用如图4中所示的组织方式/装置进行的示例性测试(仿真和真实测试)的结果。
图5A和图5B是示出了用于检查带有被动冷却的医学成像探头的温度上升的示例性仿真和真实测试的结果的曲线图。图5A和图5B中示出的是曲线图500和曲线图510。
如图5A和图5B中所示，曲线图500和曲线图510捕获对应于示例性测试(仿真和真实/测量测试)的结果的数据，在根据本公开的带有被动冷却的示例性医学成像探头上通过诸如使用关于图4示出和描述的测试组织方式/装置进行该项测试。
曲线图500和曲线图510中分别示出的是探头的顶盖/TMM接触区域和轴的温度(ΔT)(以摄氏度(℃)计)随时间(以分钟计)的变化(尤其是上升)。如曲线图500和曲线图510所示，仿真测试示出与基于真实测试的测量结果几乎相同的温度上升。如果还包括辐射能，则仿真和测量的最高温度可能存在一些偏差。例如，用于生成曲线图500和曲线图510的测试数据显示仿真和测量的最高温度的偏差为约0.3℃。就这一点而言，瞬态数据显示出一定的偏差，因为并非所有材料的比热容都是准确已知的。
图6A和图6B是示出了使用仿真和真实(基于测量的)测试两者的得到热改善的医学成像探头与未得到热改善的医学成像探头的比较的曲线图。图6A和图6B中示出的是曲线图600和曲线图610。
如图6A和图6B中所示，曲线图600和曲线图610捕获分别对应于基于仿真的测试和基于真实/测量的测试的示例结果的数据，诸如使用关于图4中示出和描述的测试组织方式/装置，使用根据本公开的未得到热改善的示例性医学成像探头(即，传统探头)以及得到热改善(例如，被动冷却)的医学成像探头来执行，对于这两种类型的探头，在类似的其他操作条件下进行测试。就这一点而言，如所指出的，除了使用(或不使用)热改善特征之外，传统探头和新型探头可以是在其他方面类似(包括使用相同的换能器)的探头。
曲线图600和曲线图610中示出的是每个被测试探头的顶盖/TMM接触区域的温度(ΔT)(以摄氏度(℃)计)随时间(以分钟计)的变化(尤其是上升)。如曲线图600和曲线图610所示，与未得到热改善的医学成像探头相比，得到热改善(例如，被动冷却)的医学成像探头显示出明显的改善。例如，如曲线图600中所示，仿真测试的结果显示，随着时间的推移，未得到热改善的医学成像探头的温度上升更高(ΔT[℃]～1℃)。类似地，如曲线图610中所示，真实测试(多次测试)的测量结果显示，随着时间的推移，未得到热改善的医学成像探头的温度上升更高(ΔT[℃]～0.9℃-1.5℃)。
图7是示出了带有被动冷却的示例性医学成像探头的净增益的曲线图。图7中示出的是曲线图700。
如图7中所示，曲线图700捕获对应于使用传统探头和新型探头(即，通过分别使用未得到热改善的示例性医学成像探头和得到热改善(例如，被动冷却)的示例性医学成像)进行的示例性测试的结果的数据，其中，在测试期间进行功率调整。就这一点而言，如所指出的，除了使用(或不使用)热改善特征之外，传统探头和新型探头可以是在其他方面类似(包括使用相同的换能器)的探头。
曲线图700中示出的是每个被测试探头(传统探头和新型探头)的顶盖/TMM接触区域的温度(ΔT)(以摄氏度(℃)计)随时间(以分钟计)的变化(尤其是上升)。如曲线图700中所示，可增加(例如，通过增加电压)施加到新型探头的功率，因为温度的上升较低。
例如，(一旦在顶盖/TMM接触区域处的温度开始变平坦)功率最初可增加+1dB。功率增加该+1dB可导致温度升高，该温度升高可以仍然足够小以使得探头低于其最高温度。例如，如曲线图700中所示，功率增加+1dB可导致温度升高～1.2℃(ΔT)。因此，功率可再次增加另外的1dB(相对于初始功率总共增加+2dB)。
该第二次功率增加可导致在顶盖/TMM接触区域处的温度进一步升高。例如，如曲线图700中所示，功率增加+2dB可导致温度进一步升高～2℃(ΔT)(从施加第二次功率增加的点开始)。这可能会超过期望的最高温度上升。
然而，在新型探头的温度可达到与未得到热改善的探头相同的最高温度之前，功率可增加大约+1.5dB。因此，曲线图700示出，新型探头可在更高功率下工作，同时最高温度与传统探头相同。
因此，与传统解决方案相比，基于本公开的具体实施通过提供从换能器到探头的轴的外部表面的独特热传递而允许增强热改善。在示例性具体实施中，轴可围绕热管(例如，铝管)模制，以便获得更高的热导率。热主体和热管之间的接触表面将经由相变热界面材料连通。这种想法也可应用于其他探头，诸如腹部探头。然而，即使在没有模制热管的具体实施中也可以实现增强热性能。新型探头可能仍然受到与传统探头相同的最高温度上升约束，但是新型探头在其它特性和操作参数(诸如机械指数(MI)和最大电压)方面的裕度较大。新型探头可允许利用较新型设计，诸如，使用单晶。就这一点而言，根据本公开的热设计可允许增强热耗散，从而缓解顶盖上的温度热点，这允许开拓单晶的全部潜力。增强热性能允许改善性能(例如，使用更高的电压)，并且整体改善探头(例如，通过减轻重量、通过消除油或其它可用于现有轴设计中以使它们绝热的物质)。因此，根据本公开的解决方案可允许改善图像质量、在相同温度下的声学输出更高以及穿透深度更深。
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，该医学成像探头包括：换能器，该换能器被配置为基于医学成像技术发送和接收信号；和轴，该轴包括：热主体框架，该热主体框架设置在轴内部的空间内；和热管，该热管设置在轴的内部表面内；其中：热主体框架在轴的顶盖端部处与换能器连接；热主体框架和热管被配置用于热传导；并且热主体框架和热管被布置成使得它们彼此接触，以便于将热量从换能器传递到轴的外部表面。
在示例性实施方案中，医学成像探头被配置为用于腔内医学成像检查。
在示例性实施方案中，热主体框架包括金属材料。
在示例性实施方案中，热管包括金属材料。
在示例性实施方案中，热主体框架和热管包括相同的热传导材料。
在示例性实施方案中，相同的热传导材料包括铝。
在示例性实施方案中，轴还包括热联接件，该热联接件被配置为将热主体框架固定到热管，并且其中，热联接件在热主体框架和热管之间提供另外的热连通性。
在示例性实施方案中，热主体框架被配置为允许轴内的连接器通过换能器。
在示例性实施方案中，换能器包括单晶换能器。
根据本公开的示例性轴可被配置为在医学成像探头中使用，该轴包括：热主体框架，该热主体框架设置在轴内部的空间内；和热管，该热管设置在轴的内部表面内；其中：热主体框架在轴的顶盖端部处与一个或多个元件连接，该一个或多个元件在医学成像探头的工作期间产生热量；热主体框架和热管两者均被配置用于热传导；并且热主体框架和热管被布置成使得它们彼此接触，以便于将热量远离元件传递并且进入轴的外部表面中。
在示例性实施方案中，医学成像探头被配置用于腔内医学成像检查。
在示例性实施方案中，热主体框架包括金属材料。
在示例性实施方案中，热管包括金属材料。
在示例性实施方案中，热主体框架和热管包括相同的热传导材料。
在示例性实施方案中，相同的热传导材料包括铝。
在示例性实施方案中，轴还包括热联接件，该热联接件被配置为将热主体框架固定到热管，并且其中，热联接件在热主体框架和热管之间提供另外的热连通性。
在示例性实施方案中，热主体框架被配置为允许轴内的连接器通过元件。
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。
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。
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。
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。
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。

Claims (11)

1.一种被配置为在医学成像探头中使用的轴，所述轴包括：
热主体框架，所述热主体框架设置在所述轴内部的空间内；和
热管，所述热管设置在所述轴的内部表面内；
其中：
所述热主体框架在所述轴的顶盖端部处与一个或多个元件连接，所述一个或多个元件在所述医学成像探头的工作期间产生热量；
所述热主体框架和所述热管两者均被配置用于热传导；并且
所述热主体框架和所述热管被布置成使得它们彼此接触，以便于将热量远离所述元件传递并且进入所述轴的外部表面中。
2.根据权利要求1所述的轴，其中所述医学成像探头被配置为用于腔内医学成像检查。
3.根据权利要求1所述的轴，其中所述热主体框架包括金属材料。
4.根据权利要求1所述的轴，其中所述热管包括金属材料。
5.根据权利要求1所述的轴，其中所述热主体框架和所述热管包括相同的热传导材料。
6.根据权利要求5所述的轴，其中所述相同的热传导材料包括铝。
7.根据权利要求1所述的轴，其中所述轴还包括热联接件，所述热联接件被配置为将所述热主体框架固定到所述热管，并且其中所述热联接件在所述热主体框架和所述热管之间提供另外的热连通性。
8.根据权利要求1所述的轴，其中所述热主体框架被配置为允许所述轴内的连接器通过所述元件。
9.一种医学成像探头，所述医学成像探头包括根据权利要求1至8中任一项所述的轴。
10.一种医学成像系统，所述医学成像系统包括根据权利要求1至8中任一项所述的轴。
11.一种医学成像系统，所述医学成像系统包括根据权利要求9所述的医学成像探头。
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