TW201927244A - 超音波探頭及超音波傳導媒介之偵測方法 - Google Patents

Abstract

一種超音波探頭，包含一殼體、一超音波掃描器以及一偵測電路。超音波掃描器設置於該殼體中。超音波掃描器具有一掃描面。偵測電路設置於殼體中。偵測電路包含一偵測線段、一電阻、一電壓供應單元以及一處理器。偵測線段沿掃描面設置。電阻耦接於偵測線段之一電壓偵測點。電壓供應單元耦接於電阻。處理器耦接於電壓偵測點。電壓供應單元供應一參考電壓。處理器接收一目前電壓。當處理器判斷目前電壓落入一預定電壓範圍時，處理器輸出一控制訊號，其中預定電壓範圍涵蓋參考電壓。

Description

超音波探頭及超音波傳導媒介之偵測方法

本發明關於一種超音波探頭及超音波傳導媒介之偵測方法，尤指一種可偵測超音波傳導媒介是否充足之超音波探頭及超音波傳導媒介之偵測方法。

由於超音波探頭（ultrasound probe）具有不破壞材料結構以及人體細胞的特性，因而普遍地被應用於材料領域以及臨床醫學檢測。由於超音波會受到空氣的阻隔而影響準確度，在以超音波探頭進行超音波掃描時，一般會先在超音波探頭的掃描面上方塗抹凝膠，以促進超音波之傳導。在超音波掃描的過程中凝膠會不斷被皮膚吸收，操作人員需要確保超音波探頭上有足夠的凝膠，才能使超音波影像清楚呈現。操作人員只能根據超音波影像的清晰度或移動超音波探頭的觸感，來判斷超音波探頭上塗抹的凝膠是否充足。如果超音波探頭上塗抹的凝膠不足，便有可能導致誤判。

本發明的目的之一在於提供一種可偵測超音波傳導媒介是否充足之超音波探頭及超音波傳導媒介之偵測方法，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明之超音波探頭包含一殼體、一超音波掃描器以及一偵測電路。超音波掃描器設置於該殼體中。超音波掃描器具有一掃描面。偵測電路設置於殼體中。偵測電路包含一偵測線段、一電阻、一電壓供應單元以及一處理器。偵測線段沿掃描面設置。電阻耦接於偵測線段之一電壓偵測點。電壓供應單元耦接於電阻。處理器耦接於電壓偵測點。電壓供應單元供應一參考電壓。處理器接收一目前電壓。當處理器判斷目前電壓落入一預定電壓範圍時，處理器輸出一控制訊號，其中預定電壓範圍涵蓋參考電壓。

根據另一實施例，本發明之超音波傳導媒介之偵測方法適用於一超音波探頭。超音波探頭包含一超音波掃描器以及一偵測電路。超音波掃描器具有一掃描面。偵測電路包含一偵測線段、一電阻、一電壓供應單元以及一處理器。偵測線段沿掃描面設置。電阻耦接於偵測線段之一電壓偵測點。電壓供應單元耦接於電阻。處理器耦接於電壓偵測點。超音波傳導媒介之偵測方法包含下列步驟：由電壓供應單元供應一參考電壓；由處理器接收一目前電壓；以及當處理器判斷目前電壓落入一預定電壓範圍時，由處理器輸出一控制訊號，其中預定電壓範圍涵蓋參考電壓。

綜上所述，本發明係於超音波探頭之殼體中設置用以偵測超音波傳導媒介是否充足之偵測電路。在以超音波探頭進行超音波掃描時，會先在超音波掃描器之掃描面上塗抹超音波傳導媒介。當掃描面上的超音波傳導媒介缺少或不足時，處理器所接收之目前電壓即會落入預定電壓範圍。換言之，當處理器判斷目前電壓落入預定電壓範圍時，表示超音波傳導媒介缺少或不足。此時，處理器輸出控制訊號至指示單元或主機，以控制指示單元或主機發出指示訊息，進而通知操作人員超音波傳導媒介缺少或不足。藉此，操作人員即可在超音波傳導媒介缺少或不足時，及時添加超音波傳導媒介，以確保超音波影像的準確性。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖至第4圖，第1圖為根據本發明一實施例之超音波探頭1的立體圖，第2圖為第1圖中的超音波探頭1的示意圖，其中掃描面120上無超音波傳導媒介3，第3圖為第2圖中的掃描面120上有超音波傳導媒介3的示意圖，第4圖為根據本發明一實施例之超音波傳導媒介之偵測方法的流程圖。第4圖中的超音波傳導媒介之偵測方法可利用第1圖至第3圖中的超音波探頭1來實現。

如第1圖至第3圖所示，超音波探頭1包含一殼體10、一超音波掃描器12、一偵測電路14以及一指示單元16，其中超音波掃描器12與偵測電路14設置於殼體10中，且指示單元16設置於殼體10上。超音波掃描器12具有一掃描面120。一般而言，操作人員係先在超音波掃描器12的掃描面120上塗抹超音波傳導媒介3，再以超音波掃描器12之掃描面120對受檢部位進行超音波掃描。於實際應用中，超音波傳導媒介3可為水或軟組織（例如，透明凝膠）。需說明的是，超音波掃描器12之作用原理與結構設計係為習知技藝之人所熟知，在此不再贅述。

偵測電路14包含一偵測線段140、一電阻142、一電壓供應單元144、一處理器146以及一類比數位轉換器148。偵測線段140沿掃描面120設置。電阻142耦接於偵測線段140之一電壓偵測點150。電壓供應單元144耦接於電阻142。類比數位轉換器148耦接於電壓偵測點150。處理器146耦接於類比數位轉換器148。換言之，處理器146係經由類比數位轉換器148耦接於電壓偵測點150。指示單元16耦接於處理器146。於此實施例中，偵測線段140可由兩段不連接之導體構成，其中一導體提供電壓偵測點150，且另一導體接地。此外，兩段導體之間的區域係對應掃描面120上與超音波傳導媒介3接觸的區域。

在執行本發明之超音波傳導媒介之偵測方法時，首先，由電壓供應單元144供應一參考電壓（第4圖中的步驟S10）。接著，由處理器146接收一目前電壓（第4圖中的步驟S12）。於此實施例中，可先由類比數位轉換器148自電壓偵測點150接收目前電壓，將目前電壓由類比訊號轉換為數位訊號，再將目前電壓輸出至處理器146。由於超音波傳導媒介3中存在雜質，因此，超音波傳導媒介3有導電能力。如第2圖所示，當掃描面120上無超音波傳導媒介3時，偵測電路14之偵測線段140便會呈現開路，僅有電阻142、類比數位轉換器148與處理器146所構成的電路維持導通狀態，其中虛線表示電流方向。此時，目前電壓即會等於參考電壓。如第3圖所示，當掃描面120上有超音波傳導媒介3時，偵測電路14之偵測線段140便因超音波傳導媒介3而導通，偵測電路14之電阻142與因超音波傳導媒介3而導通之偵測線段140便會產生分壓，其中虛線表示電流方向。此時，目前電壓即會小於參考電壓。當塗抹於掃描面120上之偵測線段140的超音波傳導媒介3的量越足夠，偵測線段140的阻抗越低，因超音波傳導媒介3而導通之偵測線段140便相對得到越多分壓，而電阻142則相對得到越少分壓。因此，本發明可藉由偵測目前電壓的變化來判斷超音波掃描器12的掃描面120上塗抹的超音波傳導媒介3究竟是缺少、不足或充足。於此實施例中，電阻142之阻值可設定為100K或200K，但不以此為限。

當處理器146判斷目前電壓落入一預定電壓範圍時，由處理器146輸出一控制訊號（第4圖中的步驟S14），其中預定電壓範圍涵蓋參考電壓。於此實施例中，假設參考電壓為Vss，且一預定電壓為Vp（即：在掃描面120上具有預定足夠的超音波傳導媒介3狀況下，因超音波傳導媒介3而導通之偵測線段140可獲得之分壓），則預定電壓範圍之上限可為Vss，且預定電壓範圍之下限可為Vss-Vp。因此，當目前電壓小於或等於Vss且大於或等於Vss-Vp時，表示目前電壓落入預定電壓範圍。於此實施例中，參考電壓Vss可設定為3V或5V，但不以此為限。此外，預定電壓Vp可根據實際應用而決定。需說明的是，當目前電壓等於Vss時，表示掃描面120上無超音波傳導媒介3致偵測線段140維持在開路狀態；當目前電壓小於Vss且大於或等於Vss-Vp時，表示掃描面120上雖有超音波傳導媒介3致偵測線段140導通而獲得分壓，但超音波傳導媒介3的量仍不足。

因此，當處理器146判斷目前電壓落入預定電壓範圍時，表示超音波掃描器12的掃描面120上塗抹的超音波傳導媒介3缺少或不足，可由處理器146輸出控制訊號至指示單元16，以控制指示單元16發出一指示訊息，進而通知操作人員超音波傳導媒介3缺少或不足。藉此，操作人員即可在超音波傳導媒介3缺少或不足時，及時添加超音波傳導媒介3，以確保超音波影像的準確性。

於此實施例中，指示單元16可為光源（例如，發光二極體），以發出光線作為指示訊息。於另一實施例中，指示單元16可為顯示器，以發出影像、文字及/或符號作為指示訊息。於另一實施例中，指示單元16可為震動馬達，以發出震動作為指示訊息。於另一實施例中，指示單元16可為揚聲器，以發出聲音作為指示訊息。

另一方面，當處理器146判斷目前電壓落於預定電壓範圍外時（亦即，目前電壓小於Vss-Vp），表示超音波掃描器12的掃描面120上塗抹的超音波傳導媒介3充足。因此，處理器146不輸出控制訊號（第4圖中的步驟S16）。此時，指示單元16便不會發出上述之指示訊息。

請參閱第5圖，第5圖為第2圖中的超音波探頭1與主機5形成通訊的示意圖。如第5圖所示，超音波探頭1可與一主機5形成通訊。於此實施例中，主機5可為電腦。當處理器146判斷目前電壓落入預定電壓範圍時，處理器146亦可輸出控制訊號至主機5，以控制主機5發出上述之指示訊息，進而透過主機5通知操作人員超音波傳導媒介3缺少或不足。

綜上所述，本發明係於超音波探頭之殼體中設置用以偵測超音波傳導媒介是否充足之偵測電路。在以超音波探頭進行超音波掃描時，會先在超音波掃描器之掃描面上塗抹超音波傳導媒介。當掃描面上的超音波傳導媒介缺少或不足時，處理器所接收之目前電壓即會落入預定電壓範圍。換言之，當處理器判斷目前電壓落入預定電壓範圍時，表示超音波傳導媒介缺少或不足。此時，處理器輸出控制訊號至指示單元或主機，以控制指示單元或主機發出指示訊息，進而通知操作人員超音波傳導媒介缺少或不足。藉此，操作人員即可在超音波傳導媒介缺少或不足時，及時添加超音波傳導媒介，以確保超音波影像的準確性。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1‧‧‧超音波探頭

3‧‧‧超音波傳導媒介

5‧‧‧主機

10‧‧‧殼體

12‧‧‧超音波掃描器

14‧‧‧偵測電路

16‧‧‧指示單元

120‧‧‧掃描面

140‧‧‧偵測線段

142‧‧‧電阻

144‧‧‧電壓供應單元

146‧‧‧處理器

148‧‧‧類比數位轉換器

150‧‧‧電壓偵測點

S10-S16‧‧‧步驟

第1圖為根據本發明一實施例之超音波探頭的立體圖。 第2圖為第1圖中的超音波探頭的示意圖，其中掃描面上無超音波傳導媒介。 第3圖為第2圖中的掃描面上有超音波傳導媒介的示意圖。 第4圖為根據本發明一實施例之超音波傳導媒介之偵測方法的流程圖。 第5圖為第2圖中的超音波探頭與主機形成通訊的示意圖。

Claims (10)

1. 一種超音波探頭，包含： 一殼體； 一超音波掃描器，設置於該殼體中，該超音波掃描器具有一掃描面；以及 一偵測電路，設置於該殼體中，該偵測電路包含一偵測線段、一電阻、一電壓供應單元以及一處理器，該偵測線段沿該掃描面設置，該電阻耦接於該偵測線段之一電壓偵測點，該電壓供應單元耦接於該電阻，該處理器耦接於該電壓偵測點，該電壓供應單元供應一參考電壓，該處理器接收一目前電壓，當該處理器判斷該目前電壓落入一預定電壓範圍時，該處理器輸出一控制訊號，該預定電壓範圍涵蓋該參考電壓。
2. 如請求項1所述之超音波探頭，其中該偵測電路另包含一類比數位轉換器，該類比數位轉換器耦接於該電壓偵測點，該處理器耦接於該類比數位轉換器，該類比數位轉換器將該目前電壓由類比訊號轉換為數位訊號。
3. 如請求項1所述之超音波探頭，另包含一指示單元，設置於該殼體上且耦接於該處理器，當該處理器判斷該目前電壓落入該預定電壓範圍時，該處理器輸出該控制訊號至該指示單元，以控制該指示單元發出一指示訊息。
4. 如請求項3所述之超音波探頭，其中當該處理器判斷該目前電壓落於該預定電壓範圍外時，該處理器不輸出該控制訊號。
5. 如請求項1所述之超音波探頭，與一主機形成通訊，當該處理器判斷該目前電壓落入該預定電壓範圍時，該處理器輸出該控制訊號至該主機，以控制該主機發出一指示訊息。
6. 一種超音波傳導媒介之偵測方法，適用於一超音波探頭，該超音波探頭包含一超音波掃描器以及一偵測電路，該超音波掃描器具有一掃描面，該偵測電路包含一偵測線段、一電阻、一電壓供應單元以及一處理器，該偵測線段沿該掃描面設置，該電阻耦接於該偵測線段之一電壓偵測點，該電壓供應單元耦接於該電阻，該處理器耦接於該電壓偵測點，該超音波傳導媒介之偵測方法包含下列步驟： 由該電壓供應單元供應一參考電壓； 由該處理器接收一目前電壓；以及 當該處理器判斷該目前電壓落入一預定電壓範圍時，由該處理器輸出一控制訊號，該預定電壓範圍涵蓋該參考電壓。
7. 如請求項6所述之超音波傳導媒介之偵測方法，其中該偵測電路另包含一類比數位轉換器，該類比數位轉換器耦接於該電壓偵測點，該處理器耦接於該類比數位轉換器，該超音波傳導媒介之偵測方法另包含下列步驟： 該類比數位轉換器將該目前電壓由類比訊號轉換為數位訊號。
8. 如請求項6所述之超音波傳導媒介之偵測方法，其中該超音波探頭另包含一指示單元，耦接於該處理器，該超音波傳導媒介之偵測方法另包含下列步驟： 當該處理器判斷該目前電壓落入該預定電壓範圍時，由該處理器輸出該控制訊號至該指示單元，以控制該指示單元發出一指示訊息。
9. 如請求項8所述之超音波傳導媒介之偵測方法，另包含下列步驟： 當該處理器判斷該目前電壓落於該預定電壓範圍外時，該處理器不輸出該控制訊號。
10. 如請求項6所述之超音波傳導媒介之偵測方法，其中該超音波探頭與一主機形成通訊，該超音波傳導媒介之偵測方法另包含下列步驟： 當該處理器判斷該目前電壓落入該預定電壓範圍時，由該處理器輸出該控制訊號至該主機，以控制該主機發出一指示訊息。