(57)【要約】  超音波撮像プローブは、患者の身体に関連した撮像データを得るように構成された超音波トランスデューサアセンブリと、該超音波トランスデューサアセンブリに固定されるシャーシ３０４と、該シャーシの周囲に配置されると共に前記撮像データを取得する間に前記超音波トランスデューサアセンブリによって発生される熱のための熱経路を提供するように構成された複数のヒートスプレッダ部材４３０，４４０であって、前記シャーシに移動可能に結合されるヒートスプレッダ部材と、前記複数のヒートスプレッダ部材の周囲に配置されるハウジング５１０，５２０とを含み、前記複数のヒートスプレッダ部材は前記ハウジングが該複数のヒートスプレッダ部材の周囲に配置される場合に前記シャーシに対して移動するように構成される。
2021529037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の身体に関連する撮像データを取得する超音波トランスデューサアセンブリと、
前記超音波トランスデューサアセンブリに固定されるシャーシと、
前記シャーシの周囲に配置されると共に、前記撮像データを取得する間に前記超音波トランスデューサアセンブリにより発生される熱のための熱経路を提供する複数のヒートスプレッダ部材であって、前記シャーシに移動可能に結合されるヒートスプレッダ部材と、
前記複数のヒートスプレッダ部材の周囲に配置されるハウジングと
を有する超音波撮像プローブであって、
前記ハウジングが前記複数のヒートスプレッダ部材の周囲に配置される際に、前記複数のヒートスプレッダ部材は、前記シャーシに対して移動するように構成されている、超音波撮像プローブ。
【請求項２】
前記複数のヒートスプレッダ部材の近位端部の周りに配置される保持クリップを更に有する、請求項１に記載の超音波撮像プローブ。
【請求項３】
前記ハウジングが前記超音波トランスデューサアセンブリを受け入れるように寸法決め及び成形されたノーズピースを有する、請求項１に記載の超音波撮像プローブ。
【請求項４】
前記複数のヒートスプレッダ部材は２つの肩付きネジにより前記シャーシに移動可能に結合され、
前記複数のヒートスプレッダ部材が前記シャーシに対して２以上の次元で移動する、請求項１に記載の超音波撮像プローブ。
【請求項５】
前記超音波トランスデューサアセンブリが、
レンズ、
トランスデューサアレイ、及び
裏打ちブロック
を有する、請求項１に記載の超音波撮像プローブ。
【請求項６】
前記超音波撮像プローブは前記シャーシに対する複数のプリント回路基板を更に有し、該複数のプリント回路基板が前記超音波トランスデューサアセンブリと通信する、請求項１に記載の超音波撮像プローブ。
【請求項７】
前記ハウジングと前記複数のヒートスプレッダ部材との間に配置される充填材料を更に有する、請求項１に記載の超音波撮像プローブ。
【請求項８】
前記充填材料が室温加硫ゴムから形成される、請求項７に記載の超音波撮像プローブ。
【請求項９】
前記超音波撮像プローブは前記複数のヒートスプレッダ部材に移動可能に結合されるケーブル歪解放部を更に有し、前記複数のヒートスプレッダ部材が前記ケーブル歪解放部に対して２以上の次元で移動する、請求項１に記載の超音波撮像プローブ。
【請求項１０】
前記超音波撮像プローブは弾性リング部材を更に有し、
前記ケーブル歪解放部は該ケーブル歪解放部の遠位端に隣接する遠位リップと、該遠位リップより近位側の近位リップとを有し、
前記ケーブル歪解放部の前記遠位リップは前記複数のヒートスプレッダ部材の近位部分に画定された肩部に係合するように寸法決め及び成形され、
前記遠位リップが前記肩部に係合した場合に、前記弾性リング部材が前記近位リップと前記複数のヒートスプレッダ部材の近位端との間に配置される、請求項９に記載の超音波撮像プローブ。
【請求項１１】
前記弾性リング部材が熱伝導性エラストマから形成される、請求項１０に記載の超音波撮像プローブ。
【請求項１２】
前記シャーシと前記複数のヒートスプレッダ部材のうちの少なくとも１つとの間に配置される熱伝導性ギャップパッドを更に有する、請求項１に記載の超音波撮像プローブ。
【請求項１３】
シャーシに固定された超音波トランスデューサアセンブリを得るステップと、
前記シャーシを複数のヒートスプレッダ部材に移動可能に結合するステップと、
前記複数のヒートスプレッダ部材を前記シャーシに対して移動させながら、前記複数のヒートスプレッダ部材、前記シャーシ及び前記超音波トランスデューサアセンブリをハウジング内に包み込むステップと
を有する、超音波撮像プローブを製造する方法。
【請求項１４】
前記シャーシを複数のヒートスプレッダ部材に移動可能に結合するステップが、前記シャーシを前記複数のヒートスプレッダ部材に２つの肩付きネジにより結合するステップを有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
熱伝導性ギャップパッドを前記シャーシ及び／又は前記複数のヒートスプレッダ部材のうちの少なくとも１つに、該熱伝導性ギャップパッドが前記シャーシと前記複数のヒートスプレッダ部材のうちの前記少なくとも１つとの間に配置されるようにして結合するステップを更に有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数のヒートスプレッダ部材を前記シャーシに対して移動させる動作が、前記複数のヒートスプレッダ部材を前記２つの肩付きネジに対して２以上の次元で移動させる動作を有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
ケーブル歪解放部を前記複数のヒートスプレッダ部材の近位端部に移動可能に結合するステップを更に有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記ケーブル歪解放部を前記複数のヒートスプレッダ部材の近位端部に移動可能に結合するステップが、前記ケーブル歪解放部を２つのヒートスプレッダ半部の近位端部に弾性リング部材を用いて結合するステップを有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数のヒートスプレッダ部材、前記シャーシ及び前記超音波トランスデューサアセンブリをハウジング内に包み込むステップが、前記複数のヒートスプレッダ部材を前記ケーブル歪解放部に対して移動させるステップを有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数のヒートスプレッダ部材を前記ケーブル歪解放部に対して移動させるステップが、前記複数のヒートスプレッダ部材を前記ケーブル歪解放部に対して枢動させるステップを有する、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］  本開示は、概して、超音波撮像プローブに関し、特に、外部ハウジングとの組み立て中にシャーシおよび／またはケーブル歪解放部に対して移動することができるヒートスプレッダ部材を備えた超音波撮像プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
［０００２］  外部超音波撮像プローブは、その非侵襲的性質及び益々増加する分解能により現代の日常診療において必須の診断ツールとなっている。従来の超音波撮像プローブでは、音響積層体およびプリント回路基板が内部フレームに固定されており、この内部フレームはヒートスプレッダおよび外部ハウジングに固定されている。すべてのこれらの構成要素は、ギャップのない外部表面を有する高品質の超音波撮像プローブを達成するために、厳しい許容誤差で互いに適合しなければならない。ギャップが存在すると、顧客にとって見苦しいだけでなく、汚染物質を捕捉する可能性もある。物事を更に悪化させ得るものは、単一のデバイス上のまたは異なるデバイスにわたるギャップ間のばらつきまたは不一致である。ギャップは望ましくないが、これらを従来の超音波撮像プローブから取り除くことは費用がかかり、困難であり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本出願の実施形態は、大きな製造許容誤差を有する実質的にギャップのない超音波撮像プローブを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
［０００３］  本開示による例示的な超音波プローブは、ハウジングと、シャーシと、該シャーシに固定される超音波トランスデューサアセンブリと、該シャーシの周囲に配置される複数のヒートスプレッダ（熱拡散）部材と、ケーブル歪解放部とを含む。上記複数のヒートスプレッダ部材は、当該シャーシ及びケーブル歪解放部に移動可能に結合される。該移動可能な結合は、上記ケーブル歪解放の一部、複数のヒートスプレッダ部材、およびシャーシが上記ハウジングによって包み込まれる際に、上記複数のヒートスプレッダ部材がケーブル歪解放部および／またはシャーシに対して２次元以上で移動することを可能にする。有利には、該移動可能な結合は、単一の装置内および異なる装置にわたって一貫した幅を有する小さな外部継ぎ目しか有さない高品質な外部超音波プローブの製造を可能にする。室温加硫（ＲＴＶ）ゴムなどの充填材料を、ハウジング部材および／または熱拡散部材の間の空間に配置することができる。
【０００５】
［０００４］  例示的な実施形態によれば、超音波撮像プローブが提供される。該プローブは、患者の身体に関連した撮像データを得るように構成された超音波トランスデューサアセンブリと、前記超音波トランスデューサアセンブリに固定されるシャーシと、前記シャーシの周囲に配置され、且つ、前記撮像データを取得する間に前記超音波トランスデューサアセンブリによって発生される熱のための熱経路を提供するように構成された複数のヒートスプレッダ部材であって、前記シャーシに移動可能に結合されるヒートスプレッダ部材と、該複数のヒートスプレッダ部材の周囲に配置されるハウジングと、を含み、前記複数のヒートスプレッダ部材は前記ハウジングが該複数のヒートスプレッダ部材の周囲に配置される場合に、前記シャーシに対して移動するように構成される。
【０００６】
［０００５］  いくつかの実施形態では、当該プローブが前記複数のヒートスプレッダ部材の近位端部の周りに配置される保持クリップをさらに含む。いくつかの実施形態では、前記ハウジングが前記超音波トランスデューサアセンブリを受け入れるように寸法決めおよび成形されたノーズピースを備える。いくつかの実施形態では、前記複数のヒートスプレッダ部材が２つの肩付きネジによってシャーシに移動可能に結合され、該複数のヒートスプレッダ部材はシャーシに対して２以上の次元で移動するように構成される。いくつかの実施形態では、前記超音波トランスデューサアセンブリが、レンズと、トランスデューサアレイと、裏打ちブロックとを備える。いくつかの実施形態では、当該プローブがシャーシに対する複数のプリント回路基板をさらに含み、該複数のプリント回路基板は前記超音波トランスデューサアセンブリと通信する。いくつかの実施形態では、該プローブがハウジングと複数の熱分散部材との間に配置された充填材料をさらに含む。いくつかの実施形態では、該充填材料が室温加硫ゴムから形成される。いくつかの実施形態では、該プローブが複数のヒートスプレッダ部材に移動可能に結合されるケーブル歪解放部をさらに含み、複数のヒートスプレッダ部材は該ケーブル歪解放部に対して２以上の次元で移動するように構成される。いくつかの実施形態では、該プローブが弾性リング部材をさらに含み、その場合において、前記ケーブル歪解放部は該ケーブル歪解放部の遠位端に隣接する遠位リップ（唇部）と、該遠位リップの近位側の近位リップとを含み、該ケーブル歪解放部の遠位リップは前記複数のヒートスプレッダ部材の近位部分に画定された肩部（ショルダ）に係合するように寸法決め及び成形され、前記遠位リップが該ショルダに係合する場合に前記弾性リング部材は前記近位リップと複数のヒートスプレッダ部材の近位端との間に位置される。いくつかの実施態様において、前記弾性リング部材は、熱伝導性エラストマで形成される。いくつかの実施形態では、当該プローブが、前記シャーシと前記複数のヒートスプレッダ部材のうちの少なくとも１つとの間に配置される熱伝導性ギャップパッド（当て物）をさらに含む。
【０００７】
［０００６］  例示的な実施形態によれば、超音波撮像プローブを製造する方法が提供される。本方法は、シャーシに固定された超音波トランスデューサアセンブリを得るステップと、前記シャーシを複数のヒートスプレッダ部材に移動可能に結合するステップと、前記複数のヒートスプレッダ部材を前記シャーシに対して移動させながら、ハウジング内に該複数のヒートスプレッダ部材、シャーシおよび超音波トランスデューサアセンブリを囲い込む（収容する）ステップとを含む。
【０００８】
［０００７］  いくつかの実施形態では、前記シャーシを複数のヒートスプレッダ部材に移動可能に結合するステップは、２つの肩付きネジによって該シャーシを複数のヒートスプレッダ部材に結合するステップを含む。いくつかの実施形態では、本方法が、さらに、熱伝導性ギャップパッドを前記シャーシおよび／または前記複数のヒートスプレッダ部材の少なくとも１つに結合するステップを含み、該熱伝導性ギャップパッドが関シャーシと複数のヒートスプレッダ部材の少なくとも１つとの間に配置されるようにする。いくつかの実施形態では、前記シャーシに対して複数のヒートスプレッダ部材を移動させることは、該複数のヒートスプレッダ部材を２つの肩付きネジに対し２以上の次元で移動させることを含む。いくつかの実施形態では、本方法が、前記複数のヒートスプレッダ部材の近位端部にケーブル歪解放部を移動可能に結合するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、該複数のヒートスプレッダ部材の近位端部にケーブル歪解放部を移動可能に結合するステップは、該ケーブル歪解放部を２つのヒートスプレッダ半部の近位端部に弾性リング部材で結合するステップを含む。いくつかの実施形態では、前記ハウジング内に複数のヒートスプレッダ部材、シャーシおよび超音波トランスデューサアセンブリを囲み込むステップは、前記ケーブル歪解放部に対して前記複数のヒートスプレッダ部材を移動させるステップを含む。いくつかの実施形態では、前記ケーブル歪解放部に対して前記複数のヒートスプレッダ部材を移動させるステップは、該ケーブル歪解放部に対して複数のヒートスプレッダ部材を枢動させるステップを含む。
【０００９】
［０００８］  本開示のさらなる態様、特徴、および利点は、後の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
［０００９］  本開示の例示的な実施形態を、添付の図面を参照して説明する。
【図１】［００１０］  図１は、本開示の態様による、超音波撮像プローブを含む超音波撮像システムの概略斜視図である。
【図２】［００１１］  図２は、本開示の態様による、超音波撮像プローブを製造する方法のフローチャートを示す。
【図３】［００１２］  図３は、本開示の態様による、超音波撮像プローブの概略斜視図である。
【図４】［００１３］  図４は、本開示の態様による、超音波撮像プローブ、ならびにヒートスプレッダ部材をケーブル歪解放部およびシャーシに結合する固定具の概略斜視図である。
【図５】［００１４］  図５は、本開示の態様による、ハウジングの部材によって囲い込まれた超音波撮像プローブの概略斜視図である。
【図６】［００１５］  図６は、本開示の態様による、完全に組み立てられた超音波撮像プローブの概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［００１６］  本開示の原理の理解を促進する目的のために、ここで、図面に示された実施形態を参照し、それを説明するために特定の言語を使用する。それにもかかわらず、本開示の範囲への限定は意図されないことが理解される。記載された装置に対する任意の変更およびさらなる修正、ならびに本開示の原理の任意のさらなる適用は、本開示が関係する当業者に通常想起されるように、本開示内に完全に企図され、含まれる。特に、一実施形態に関して説明された特徴、構成要素、および／またはステップは、本開示の他の実施形態に関して説明された特徴、構成要素、および／またはステップと組み合わせることができることが十分に企図される。しかしながら、簡潔さのために、これらの組み合わせの多数の反復は、別途説明されない。
【００１２】
［００１７］  図１は、本開示の態様による超音波撮像システム１００の概略斜視図である。超音波撮像システム１００は、コンソール１０２および超音波撮像プローブ１１４を含む。超音波撮像プローブ１１４は、コネクタ１１０に結合されたケーブル１１２に接続される。超音波撮像プローブ１１４は、コネクタ１１０をコンソール１０２上のコネクタレセプタクル１０８に接続することによって、コンソール１０２と通信することができる。コンソール１０２は、制御インターフェース１０４および表示装置１０６を含む。図１に表わす実施形態では、コンソール１０２が、コンソール１０２が床上を動き回ることができるように、複数の車輪を含むことができる。
【００１３】
［００１８］  プローブ１１４は、ユーザによる手持ち使用のために、寸法決めおよび成形され、構造的に配置され、および／または他の方法で構成され得る。使用中、超音波撮像プローブ１１４は、撮像データを取得するために、被検体の解剖学的構造上またはその近くに配置され得る。場合によっては、被検体は患者であってもよい。いくつかの他の例において、被検体は、ヒト以外の動物であり得る。超音波撮像プローブ１１４は、被検者の身体上に直接配置されてもよく、および／または被検者の身体に隣接して配置されてもよい。例えば、超音波撮像プローブ１１４は、撮像データを取得する間に被検者の身体に接触させてもよい。いくつかの実施形態では、超音波撮像プローブ１１４が、患者の解剖学的構造の撮像データを取得するように構成された複数の超音波トランスデューサ素子の超音波トランスデューサアレイを含むことができる。
【００１４】
［００１９］  撮像データを表す電気信号を、超音波撮像プローブ１１４からケーブル１１２の電気導体に沿ってコネクタ１１０に伝送することができる。コンソール１０２のコネクタリセプタクル１０８に結合されたコネクタ１１０により、上記電気信号をコンソール１０２に伝送することができる。コンソール１０２は、上記電気信号を処理し、画像データのグラフィック表現を表示装置１０６に出力することができる１つまたは複数のプロセッサを含む。超音波検査技師は、コンソール１０２の制御インターフェース１０４を介して超音波撮像プローブ１１４の撮像データ取得を制御することができる。いくつかの実装形態では、コネクタ１１０が、１つまたは複数の雄または雌ゼロ挿入力（ＺＩＦ）コネクタ、１つまたは複数の低挿入力（ＬＩＦ）コネクタ、フラットフレキシブルコネクタ（ＦＦＣ）、リボンケーブルコネクタ、およびシリアルアドバンストテクノロジアタッチメント（ＳＡＴＡ）コネクタを含む。いくつかの実施形態では、コンソール１０２の代わりに、超音波撮像システム１００は、タブレットコンピュータ、スマートフォン、ラップトップ、またはパーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）などのモバイルデバイスを含むことができる。例えば、タブレットコンピュータがコンソール１０２の代わりに使用される実施形態では、タッチスクリーンが上記制御インターフェース及び表示装置として機能する。これらの実施形態では、コネクタ１１０が任意のバージョンのユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタ、または任意のバージョンのミニＵＳＢとすることができる。
【００１５】
［００２０］  ここで図２を参照すると、図１の超音波撮像プローブ１１４などの超音波撮像プローブを製造する方法２００のフローチャートが示されている。本方法２００は、以下に説明するように、厳しい工学公差を採用することなく、実質的にギャップのない超音波撮像プローブを製造することができる。方法２００は、単なる例であり、特許請求の範囲に明示的に記載されたものを超えて本開示を限定することを意図しない。追加の処理を方法２００の前、最中、および後に設けることができ、いくつかの処理は、方法２００の追加の実施形態のために、置換、削除、または移動させることができる。方法２００は、図３、図４、図５、および図６に関連して説明される。
【００１６】
［００２１］  方法２００は、超音波トランスデューサアセンブリ３０２がシャーシ３０４（図３）に固定されるブロック２０２で始まる。いくつかの実施形態では、超音波トランスデューサ積層体３０２とも呼ばれる超音波トランスデューサアセンブリ３０２が、レンズ、超音波トランスデューサアレイ、および音響裏打ちブロックを含んでもよい。
【００１７】
［００２２］  超音波撮像アセンブリ３０２は、１つ以上の音響素子を含む。例えば、複数の音響素子をアレイ状に配置することができる。例えば、超音波トランスデューサアレイは、２つの音響素子、４つの音響素子、３６個の音響素子、６４個の音響素子、１２８個の音響素子、５００個の音響素子、８１２個の音響素子、および／またはより大きいおよびより小さい両方の他の値などの値を含む、２つの音響素子と１０００個の音響素子との間の任意の適切な数の個別の音響素子を含む。超音波トランスデューサアセンブリ３０２は、平面アレイ、直線アレイ、フェーズドアレイ、曲線アレイなどの適切な構成を含むことができる。例えば、超音波撮像アセンブリ３０２は、１次元アレイ、１．５次元アレイなどの１．ｘ次元アレイ、または２次元アレイを含むことができる。その点に関して、超音波トランスデューサアセンブリ３０２は、患者の解剖学的構造の一次元、二次元、および／または三次元画像を得るように構成され得る。超音波トランスデューサアセンブリ３０２は、一様にまたは独立して制御され、活性化されることができる超音波素子の１つまたは複数のセグメント（例えば、１つまたは複数の行、１つまたは複数の列、および／または１つまたは複数の向き）を含むマトリクスアレイを含むことができる。超音波撮像アセンブリ３０２は、圧電微細加工超音波トランスデューサ（ＰＭＵＴ）、容量型微細加工超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）、単結晶、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、ＰＺＴ複合体、他の適切なトランスデューサタイプ、および／またはそれらの組み合わせを含む、任意の適切なトランスデューサタイプを含む。
【００１８】
［００２３］  超音波トランスデューサアセンブリ３０２のレンズは、該アレイから患者の解剖学的構造への超音波エネルギーの伝達を容易にするように設定された音響インピーダンスを有する。超音波トランスデューサアセンブリ３０２の裏打ちブロックは、関心のある解剖学的構造に向けられない音響エネルギーを減衰または吸収するために使用される。該裏打ちブロックは、当該超音波トランスデューサアレイに隣接して、および／または該超音波トランスデューサアレイと接触して配置されてもよい。該裏打ちブロックは、ポリマ、グラファイト、複合材料、セラミック、金属、またはそれらの任意の組み合わせなどの任意の適切な材料で形成できる。
【００１９】
［００２４］  幾つかの実装形態では、超音波トランスデューサアセンブリ３０２が機械的取り付け具及び／又は接着剤によってシャーシ３０４に固定される。例えば、超音波トランスデューサアセンブリ３０２の近位表面は、シャーシ３０４の遠位表面上の１つ以上の溝内に受容され得る１つ以上の突起を有し得る。図３に表わされる実施形態では、超音波トランスデューサアセンブリ３０２の超音波トランスデューサアレイがシャーシ３０４に沿って近位側に延在する１つまたは複数の可撓性（フレキシブル）回路３０８に電気的に結合される。
【００２０】
［００２５］  方法２００はブロック２０４（図２）に進み、ここで、少なくとも１つのプリント回路基板（ＰＣＢ）３０６が、超音波トランスデューサアセンブリ３０２およびシャーシ３０４（図３）に結合される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのＰＣＢ  ３０６が、１つまたは複数のフレキシブル回路３０８上の複数の電気接点と係合するように構成される複数の電気接点を含む。少なくとも１つのＰＣＢ  ３０６を超音波トランスデューサアセンブリ３０２に結合された１つ以上のフレキシブル回路３０８に電気的に接続することによって、該少なくとも１つのＰＣＢ  ３０６は、超音波トランスデューサアセンブリ３０２内の超音波トランスデューサアレイに電気的に結合され、および／またはそれと通信することができる。いくつかの実装形態では、少なくとも１つのＰＣＢ  ３０６が締結具またはネジによってシャーシ３０４に固定できる。図３に表わされる実施形態では、少なくとも１つのＰＣＢ  ３０６が、共にネジによってシャーシ３０４に機械的に結合されると共にフレキシブル回路３０８の一部分に押圧される２つのＰＣＢ  ３０６を含む。これらの実施形態では、２つのＰＣＢ３０６の近位部分が少なくとも１つのネジ３１２によってスペーサ管３１０に固定される。スペーサ管３１０は、２つのＰＣＢ３０６の間の間隔を維持する。
【００２１】
［００２６］  方法２００はブロック２０６（図２）に進み、そこで、ケーブル歪解放部４１０が、複数のヒートスプレッダ部材（図４）に移動可能に結合される。ケーブル歪解放部４１０は、ＰＣＢ３０６と電気的に通じる導電体を含むケーブルに加わる歪を低減する。いくつかの実施形態では、ケーブル歪解放部４１０が、該ケーブル歪解放部４１０の遠位端にある遠位リップ（唇部）４１２と、該遠位リップ４１２の近位側ある近位リップ４１６とを含む。図４に示す実施形態では、ケーブル歪解放部４１０は形状が円筒形であり、遠位リップ４１２および近位リップ４１６の各々は形状が環状である。図４に表わすいくつかの実施形態では、当該複数のヒートスプレッダ部材が２つのヒートスプレッダ部材４３０および４４０を含む。いくつかの他の実施形態では、該複数のヒートスプレッダ部材が、３つ、４つ、またはそれ以上のヒートスプレッダ部材を含む。ヒートスプレッダ部材４３０および４４０は、超音波トランスデューサアセンブリ３０２によって発生される熱のための熱経路を提供するように構成される。該複数のヒートスプレッダ部材は、銀、銅、金、アルミニウム、鉄、亜鉛、合金、グラファイト、および／またはそれらの組み合わせなどの熱伝導性材料により形成できる。図４に示す実施形態では、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０の各々が肩部（ショルダ）４３６などの肩部を含む。幾つかの実装形態では、図１のケーブル１１２のような複数の導電体を有するケーブルが、該複数の導電体がＰＣＢ３０６に電気的に結合され得るように、ケーブル歪解放部４１０内の管腔を通して遠位側に延在できる。製造を容易にするために、該ケーブルの複数の電気導体は、ケーブル歪解放部４１０が複数のヒートスプレッダ部材４３０および４４０に移動可能に結合される前に、ＰＣＢ３０６に電気的に結合される。
【００２２】
［００２７］  いくつかの実施態様では、ケーブル歪解放部４１０が保持クリップ４２０によって複数のヒートスプレッダ部材４３０および４４０に移動可能に結合される。ヒートスプレッダ部材４３０および４４０は、それぞれ、半円環状の溝４３８および４４８を含む。半円環状溝４３８および４４８は、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０が互いに隣接して、接近して、および／または接触して配置される場合に、環状溝を形成するように構成される。保持クリップ４２０は、第１の内径を有する開状態と、該第１の内径よりも小さい第２の内径を有する閉状態（図４に示す閉状態）との間で切り替えることができる。ケーブル歪解放部４１０をヒートスプレッダ部材４３０および４４０に結合するために、該ケーブル歪解放部は、ヒートスプレッダ部材４３０、４４０の間の空間内に移動される。遠位リップ４１２は、肩部４３６を越えて遠位側に配置される直径が増加された領域とすることができる。従って、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０が歪解放部４１０の周囲で閉じられると、肩部４３６がヒートスプレッダ部材４３０、４４０に対する歪解放部４１０の近位方向の動きを制限するように、リップ４１２の近位側部分が肩部４３６に接触することができる。近位リップ４１６は、ヒートスプレッダ部材４３０、４４０の近位端の近位側に位置される直径が増加された領域とすることができる。従って、ヒートスプレッダ部材４３０が歪解放部４１０の周囲で閉じられると、リップ４１６は、ヒートスプレッダ部材４３０、４４０に対する歪解放部４１０の遠位方向の移動を制限する。開状態では半円環状溝４３８および４４８の周りを回る保持クリップ４２０は、半円環状溝４３８および４４８と係合するように閉じることができ、それによって、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０を互いに向かい合わせることができる。環状溝内に受け入れられ、かつ、閉状態にあるとき、保持クリップ４２０は、ヒートスプレッダ部材４３０とヒートスプレッダ部材４４０との間の相対的な移動を制限できる。該保持クリップは、構成要素を固定するときに生じるように動きを完全には排除することはない。すなわち、保持クリップ４２０のような結合部品が構成要素の移動を制限するために使用されるが、ヒートスプレッダ部材４３０、４４０および歪解放部４１０は、保持クリップ４２０が所定の位置にある間、互いに対して移動可能である。また、閉じられた保持クリップ４２０が前記環状溝と係合するとき、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０の肩部は、該ヒートスプレッダ部材４３０および４４０に対するケーブル歪解放部４１０の平行移動運動を、遠位リップ４１２と近位リップ４１６とを隔てる距離と、前記肩部とヒートスプレッダ部材４３０および４４０の近位面４７０とを隔てる距離との間の差に制限できる。構成要素間の相対運動は、本明細書では、遊びと呼ぶことができる。遊びは、弾性リング部材４１４によって減衰できる。いくつかの実施形態では、該弾性リング部材が、バインダならびに熱伝導性および／または電導性充填剤粒子を含むエラストマなどの熱伝導性および／または電導性エラストマで形成できる。上記バインダとしては、例えば、シリコーン、フルオ���シリコーン、エチレン・プロピレン・ジエン・モノマ（ＥＰＤＭ）ゴム、フルオロカーボン／フルオロシリコーン、またはこれらの組み合わせが挙げられる。上記充填剤粒子の例としては、純銀粒子、銀めっき銅粒子、銀めっきアルミニウム粒子、銀めっきニッケル粒子、銀めっきガラス粒子、ニッケルめっき黒鉛粒子、ニッケルめっきアルミニウム粒子、めっきなし黒鉛粒子、またはこれらの組合せが挙げられる。保持クリップ４２０および弾性リング部材４１４は、ケーブル歪解放部４１０とヒートスプレッダ部材４３０および４４０との間の結合に柔軟性を与える。
【００２３】
［００２８］  いくつかの実施態様において、保持クリップ４２０は、前記環状溝に係合するために閉じられたとき、ヒートスプレッダ部材４３０及び４４０を互いに堅固に押し付けることはない。これらの実施形態では、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０は、ケーブル歪解放部４１０から切り離されることなく、２つ以上の次元（例えば、Ｘ、Ｙ、および／またはＺ次元）でケーブル歪解放部４１０に対して動くことができる。例えば、ケーブル歪解放部４１０が所定の位置に固定された場合、ヒートスプレッダ部材４３０及び４４０の遠位部分は、Ｙ−Ｚ面に沿って又はＸ−Ｚ面に沿って枢動することができる。ケーブル歪解放部４１０に対して、ヒートスプレッダ部材４３０は、回転、回動（枢動）、半径方向（内向き／外向き）の平行移動、長手方向（近位方向／遠位方向）の平行移動、および／またはそれらの組み合わせを含む任意の適切な移動を行うように構成され得る。
【００２４】
［００２９］  方法２００はブロック２０８（図２）に進み、ここで、シャーシ３０４がヒートスプレッダ部材４３０及び４４０（図４）に移動可能に結合される。いくつかの実施形態では、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０の各々が、該ヒートスプレッダ部材４３０および４４０がシャーシ３０４に対して動くことを可能にする取付け具によってシャーシ３０４に結合される。幾つかの実装形態では、ヒートスプレッダ部材４３０及び４４０が肩付きネジ４５０及び肩付きネジ４６０によって、それぞれシャーシ３０４に結合される。例えば、肩付きネジ４６０は、ヒートスプレッダ部材４４０上のネジ穴４４６を通って延在し、孔３１４においてシャーシ３０４に螺合することができる。同様に、肩付きネジ４５０は、ヒートスプレッダ部材４３０上のネジ穴を通して延在し、シャーシ３０４にねじ込むことができる。肩付きネジ４５０および４６０の各々は、ネジ頭に隣接する非ネジ溝部と、ネジ頭から離れたネジ溝部とを含む。いくつかの実施形態では、肩付きねじ４５０および４６０のねじ溝部がシャーシ３０４にねじ込まれると、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０と境界を接する前記非ネジ溝部によって、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０がシャーシ３０４に対して移動することができるようになる。例えば、ヒートスプレッダ部材４３０、４４０は、肩付きネジ４５０と４６０との間の軸に関して、Ｙ−Ｚ面に沿って平行移動または枢動することができる。すなわち、超音波トランスデューサアセンブリ３０２が所定の位置に固定された場合、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０は、肩付きネジ４５０および４６０に対してＹ−Ｚ面に沿って枢動することができる。肩付きネジ４５０、４６０を使用してヒートスプレッダ部材４３０、４４０をシャーシ３０４に可動的に結合することにより、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０は、シャーシ３０４から離脱することなく、シャーシ３０４に対して２以上の次元（例えば、Ｘ、Ｙ、および／またはＺ次元）で移動することができる。シャーシ３０４に対して、ヒートスプレッダ部材４３０は、回転、回動、半径方向（内向き／外向き）平行移動、長手方向（近位向き／遠位向き）平行移動、および／またはそれらの組み合わせを含む任意の適切な動きを行うように構成され得る。
【００２５】
［００３０］  いくつかの実施態様では、肩付きネジ４５０および４６０が鋼、銀、銅、金、アルミニウム、鉄、亜鉛、またはそれらの合金などの熱伝導性および／または導電性材料から作製されるので、該肩付きネジ４５０および４６０はシャーシ３０４からヒートスプレッダ部材４３０および４４０への熱経路を生成する。いくつかの実施形態では、シャーシ３０４とヒートスプレッダ部材４３０および４４０との間の熱伝導をさらに改善するために、図４のギャップパッド（当て物）３１８のような複数のギャップパッドを、シャーシ３０４の表面とヒートスプレッダ部材４３０および４４０の表面との間に配置できる。ギャップパッド３１８は、シャーシ３０４及びヒートスプレッダ部材４３０及び４４０が互いに直接接触しない場合でも、シャーシ３０４並びにヒートスプレッダ部材４３０及び４４０と直接接触できる。ギャップパッド３１８は、熱経路が該ギャップパッド３１８を介してシャーシ３０４とヒートスプレッダ部材４３０、４４０との間に延在するように、シャーシ３０４および／またはヒートスプレッダ部材４３０に連結され得る（例えば、熱伝導性接着剤、機械的取付けなどにより）。場合によっては、ギャップパッド３１８がバインダ並びに熱伝導性および／または導電性充填剤粒子を含むエラストマで形成できる。上記バインダとしては、例えば、シリコーン、フルオロシリコーン、エチレン・プロピレン・ジエン・モノマ（ＥＰＤＭ）ゴム、フルオロカーボン／フルオロシリコーン、またはこれらの組み合わせが挙げられる。上記充填剤粒子の例としては、純銀粒子、銀めっき銅粒子、銀めっきアルミニウム粒子、銀めっきニッケル粒子、銀めっきガラス粒子、ニッケルめっき黒鉛粒子、ニッケルめっきアルミニウム粒子、めっきなし黒鉛粒子、またはこれらの組合せが挙げられる。幾つかの実装形態では、上記エラストマが硬化し、ヒートスプレッダ部材４３０及び４４０が肩付きネジ４５０及び４６０によってシャーシ３０４に結合される前に、エラストマをシャーシ３０４の表面に塗布できる。
【００２６】
［００３１］  いくつかの実施形態では、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０が超音波トランスデューサアセンブリ３０２、シャーシ３０４、およびＰＣＢ３０６を包み込むような大きさおよび形状とされる。これらの実施形態では、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０が超音波トランスデューサアセンブリ３０２、シャーシ３０４、およびＰＣＢ３０６の凹凸構造に適合するか、またはアクセスできるようにするために、複数の切除部を含む。例えば、ヒートスプレッダ部材４３０上の切除部４３２およびヒートスプレッダ部材４４０上の切除部４４２は、ネジ３１２へのアクセスを提供する開口を形成することができる。例えば、別の例では、ヒートスプレッダ部材４３０上の切除部４３４およびヒートスプレッダ部材４４０上の切除部４４４が、ＰＣＢ  ３０６をシャーシ３０４に固定するネジへのアクセスを提供する開口を形成できる。
【００２７】
［００３２］  ブロック２０６および２０８における処理は、順次または同時に実行され得ることに留意されたい。いくつかの実施形態では、ブロック２０８の処理はブロック２０６の処理の前に実行できる。
【００２８】
［００３３］  次いで、方法２００はブロック２１０（図２）に進み、そこで、充填材料５５０が、ハウジング部材５１０およびハウジング部材５２０（図５）のようなハウジングの内部表面上に配置される。いくつかの実施形態では、充填材料５５０が室温加硫（ＲＴＶ）ゴムまたはシリコーンゴムを含むことができる。充填材料５５０は、弾性材料とすることができる。ゴムが挙げられるが、エポキシなどの任意の適切な接着材料を使用することもできる。充填材料５５０を形成するゴム／エポキシがブロック２１６で硬化される（以下でさらに説明される）前において、該充填材料は流動可能であり得、例えば、アプリケーターの使用によって、当該ハウジングの内部表面上に塗布またはコーティングされ得る。
【００２９】
［００３４］  本明細書でさらに説明するように、ブロック２１２および２１４の処理は、順次または同時に実行できる。いくつかの実施形態では、ブロック２１４の処理をブロック２１２の処理の前に実行できる。
【００３０】
［００３５］  方法２００はブロック２１２（図２）に進み、そこで、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０が、シャーシ３０４および／またはケーブル歪解放部４１０に対して移動される（図５）。例えば、該移動は、ブロック２１４の結果として生じ得る。湾曲した矢印５０１によって示されるように、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０は、ケーブル歪解放部４１０に対して動かすことができる。加えて、湾曲した矢印５０２によって示されるように、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０は、シャーシ３０４に対して、例えば、肩付きネジ４５０および４６０の周りで移動できる。すなわち、シャーシ３０４、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０、ならびにケーブル歪解放部４１０は、可動結合によって相互にリンクされた３つのセグメントとして作用し、シャーシ３０４は遠位セグメントであり、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０は中間セグメントであり、ケーブル歪解放部４１０は近位セグメントとなる。ヒートスプレッダ部材４３０および４４０（すなわち、中央セグメント）は、シャーシ３０４（すなわち、遠位セグメント）及びケーブル歪解放部４１０（すなわち、近位セグメント）に移動可能に結合されると共に、これらの間に挟まれるため、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０は、浮動していると言える。本開示のいくつかの実施形態において、シャーシ３０４、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０、ならびにケーブル歪解放部４１０が、ハウジング部材５１０、ハウジング部材５２０、およびノーズピース５３０を含むハウジング内に封入される場合、前記３つのセグメントは、ハウジング部材５１０、ハウジング部材５２０、ノーズピース５３０、シャーシ３０４、ヒートスプレッダ部材４３０および４４０、ならびにケーブル歪解放部４１０の寸法変動を補償するように互いに対して移動／枢動され得る。
【００３１】
［００３６］  次いで、方法２００はブロック２１４（図２）に進み、ここで、複数のヒートスプレッダ部材４３０および４４０、ケーブル歪解放部４１０の一部、およびシャーシ３０４がハウジング５１０、５２０に封入される（図５）。該封入は、ブロック２１２に関して説明した移動を引き起こすことができる。ハウジングの内部表面に充填材料５５０が塗布され、前記３つのセグメントが該ハウジングの寸法に適応するように移動されることによって、ハウジング部材５１０及び５２０は、歪を受けることなく、ヒートスプレッダ部材４３０及び４４０に押し付けられる。これは、ハウジング部材５１０及び５２０が剛性構造体上に押圧されるのではなく、可動構造体上に押圧されるからである。工学的ばらつき（例えば、許容誤差）は、ヒートスプレッダ部材４３０及び４４０とケーブル歪解放部４１０との間、並びにヒートスプレッダ部材４３０及び４４０とシャーシ３０４との間の可動結合によって吸収され、除去され得る。充填材料５５０はハウジング部材５１０、５２０及び／又はヒートスプレッダ部材４３０、４４０の間の内部空間内の凹部に流入し、充填する。いくつかの実施形態では、ハウジング部材５１０及び５２０がヒートスプレッダ部材４３０及び４４０の全てのアクセス開口又はネジ穴を覆うことができる。いくつかの実施態様では、ハウジング部材５１０および５２０は、保持クリップ４２０および弾性リング部材４１４を覆うこともできる。図５に示すいくつかの実施形態では、当該ハウジングのノーズピース５３０を、機械的固定具または接着剤によってハウジング部材５１０および５２０に固定することができる。いくつかの他の実施形態では、ハウジング部材５１０および５２０に固定されることに加えて、ノーズピース５３０は、機械的固定具または接着剤によってシャーシ３０４にも固定され得る。ノーズピース５３０は、超音波トランスデューサアセンブリ３０２の形状を辿る開口を含む。ハウジング部材５１０および５２０および／またはシャーシ３０４に固定される場合、充填剤／ゴム材料が硬化した後、ノーズピース５３０は、超音波トランスデューサアセンブリ３０２がヒートスプレッダ部材４３０および４４０に対して移動または回動することを防止できる。同様に、ハウジング部材５１０及び５２０がヒートスプレッダ部材４３０及び４４０上に押圧され、これらを封入すると共に、充填剤／ゴム材料が硬化した場合、ケーブル歪解放部４１０は、ヒートスプレッダ部材４３０及び４４０に対して移動／枢動することが防止される。いくつかの実施形態では、ハウジング内に封入される場合、充填剤／ゴム材料が硬化した後、前記の順応的な３つのセグメントは、もはや互いに対して移動しない。
【００３２】
［００３７］  ブロック２１２および２１４の処理は同時に、または交互に実行することができることに留意されたい。例えば、内部表面が充填剤／ゴム材料５５０でコーティングされたハウジング部材５１０及び５２０がヒートスプレッダ部材４３０及び４４０上に押圧されている間に、ヒートスプレッダ部材４３０及び４４０をケーブル歪解放部４１０及び／又はシャーシ３０４に対して移動することができる。例えば、別の例では、ハウジング部材５１０及び５２０がヒートスプレッダ部材４３０及び４４０並びにケーブル歪解放部４１０の一部を包囲した後、シャーシ３０４を、ノーズピース５３０内に受け入れられるように肩付きネジ４５０及び４６０の周でヒートスプレッダ部材４３０及び４４０に対して移動できる。
【００３３】
［００３８］  方法２００はブロック２１６（図２）に進み、充填剤／ゴム材料５５０が硬化される（図６）。充填剤／ゴム材料５５０でコーティングされたハウジング部材５１０および５２０が、包み込むためにヒートスプレッダ部材４３０および４４０上に押圧されると、過剰な充填剤／ゴム材料５５０がハウジング部材５１０および５２０のギャップおよび継ぎ目から押し出され得る。次いで、該充填剤／ゴム材料５５０の過剰部分または溢流部分は、ハウジングから除去される。いくつかの実施形態では、充填剤／ゴム材料５５０は、該充填剤／ゴム材料の量、厚さ、および／または他の特性に応じて、室温（２０&ordm;Ｃ  &#8211;  ２５&ordm;Ｃ）で３〜５日間硬化できる。いくつかの他の実施形態では、該硬化プロセスを加速するために、超音波撮像プローブ３００は、温度および／または湿度を上昇または低下させるために、環境制御されたチャンバまたはオーブン内に配置できる。例えば、超音波撮像プローブ３００は、充填剤／ゴム材５５０を硬化させるために、１日間、５０&ordm;Ｃおよび５０％の相対湿度に設定されたオーブン内に置かれ得る。
【００３４】
［００３９］  さらに図６を参照すると、図示されているものは、図２の方法２００を使用して製造された超音波撮像プローブ３００である。超音波撮像プローブ３００は、ノーズピース５３０とハウジング部材５１０および５２０との間の継ぎ目６１０と、ハウジング部材５１０および５２０の間の継ぎ目６２０と、ケーブル歪解放部４１０とハウジング部材５１０および５２０との間の継ぎ目６３０とを含む。ヒートスプレッダ部材４３０および４４０はケーブル歪解放部４１０とシャーシ３０４との間で浮動しているので、継ぎ目６１０、６２０および６３０は最小化されるか、または一貫したレベルで制御され得る。同じ理由で、超音波撮像プローブ３００は、実質的にギャップがなく、変化する大きさの特記すべきギャップもない。
【００３５】
［００４０］  当業者であれば、上述の装置、システム、および方法は、様々な方法で修正することができることを理解するであろう。したがって、当業者は、本開示によって包含される実施形態が上述の特定の例示的な実施形態に限定されないことを理解するであろう。その点に関して、例示的な実施形態が示され、説明されてきたが、前述の開示において、広範囲の修正、変更、および置換が企図される。このような変形は、本開示の範囲から逸脱することなく、上記に対してなされ得ることが理解される。したがって、添付の特許請求の範囲は、本開示と一致するように広く解釈されることが適切である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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