超声探头及其制备方法

背景技术

本说明书的实施方案整体涉及超声成像，并且更具体地涉及具有热管理组件的超声探头及其制备方法。

超声成像提供了相对廉价的成像方法。在超声扫描过程期间，临床医生试图捕获某种解剖结构的确定或否定特定医学病症的视图。一旦临床医生对视图或扫描平面的质量感到满意，就冻结图像以进入测量阶段。

超声成像的最新发展产生了当前最先进的超声设备，这些超声设备具有相对高的图像分辨率和易用性。这些发展继而使得超声用于临床研究以及日常现场护理实践有所增加。因此，多年来超声成像的使用一直在稳步增长。此外，改进的超声技术产生了更高频率的超声探头，这些探头非常适合于对相对浅的解剖结构进行成像，肌肉骨骼成像通常就是这种情况。

尽管超声具有各种优点，但限制超声使用的重要因素已为以下事实：执行超声扫描需要在高功率下延长超声探头的操作以呈现更高的图像分辨率，同时将表面和关键部件温度保持在其相应极限以下。目前可用的先进探头中的许多探头由于可用于对流的表面积有限以及从探头的散热内部部件到探头表面的传导热传递路径中的许多界面而受到热限制。

用于改善探头内部传导热传递的超声探头设计的一些常规方法需要使用沿粘合到塑料外壳的散热器的散热管。探头的这种设计不利地导致多个部件和界面。某些其他目前可用的探头包括与探头结合的常规散热管。然而，这些探头只能以显著增加的复杂性和零件数为代价提供热性能的增量增益。

发明内容

根据本说明书的各方面，提出了一种超声探头。超声探头包括超声探头柄部。此外，超声探头还包括相对于超声探头柄部的一部分成整体的相变室，其中相变室包括围绕封闭室延伸并限定封闭室的气密室壁和设置在气密室壁内的材料，其中材料被配置为响应于来自超声探头的部件的热量而改变相态。

根据本说明书的另一个方面，提出了一种成像系统。该成像系统包括采集子系统，该采集子系统被配置为采集对应于受检者的图像数据，其中采集子系统包括超声探头，该超声探头包括超声探头柄部和相对于超声探头柄部的一部分成整体的相变室，其中相变室包括围绕封闭室延伸并限定封闭室的气密室壁和设置在气密室壁内的材料，其中材料被配置为响应于来自超声探头的部件的热量而改变相态。此外，成像系统包括处理子系统，该处理子系统与采集子系统可操作地相关联并且被配置为处理图像数据以生成对应于受检者的一个或多个图像。

根据本说明书的又一个方面，提出了一种方法。该方法包括增材制造超声探头柄部的第一区段和第二区段，其中第一区段和第二区段中的至少一者包括相变室，该相变室相对于相应区段成整体并且包括围绕封闭室延伸并限定封闭室的气密室壁，以及设置在气密室壁内的材料，并且其中该材料被配置为响应于来自超声探头的一个或多个部件的热量而改变相态。此外，该方法包括可操作地联接第一区段和第二区段。

附图说明

当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，附图中相同的符号在整个附图中表示相同的部分，其中：

图1是根据本说明书的方面的用于超声成像的系统的图解示意图；

图2至图5是根据本说明书的各方面的具有各种构型的相变室形式的热管理组件的超声探头的不同实施方案的图解示意图，其中超声探头被配置用于图1的系统中；

图6至图9是根据本说明书的各方面的具有各种构型的相变室形式的热管理组件的超声探头的不同实施方案的剖视图，其中超声探头被配置用于图1的系统中；

图10是用于图1的系统中的超声成像系统的图解示意图；并且

图11是描绘根据本说明书的各方面的用于制造具有示例性相变室的超声探头的方法的流程图。

具体实施方式

超声成像越来越多地用于对患者中的感兴趣解剖区域进行成像。应当理解，限制在高功率下使用超声以呈现更高图像分辨率的重要因素是将表面和关键部件温度保持在其相应极限以下的要求。本申请的系统和方法提出了三维(3D)相变室的示例性设计，该三维相变室被配置为提供用于超声探头的热管理结构。相变室可为3D蒸气室(VC)、热能储存室或它们的组合的形式。另外，相变室提供从超声探头的内部发热部件到相变室的外表面的增强热传送以用于由周围环境冷却和/或到相变材料体积的增强热传送以用于热能吸收和储存。另外，相变室还可被配置为为超声探头提供机械支撑结构。

可以指出的是，尽管在医学成像系统的背景下描述各种系统和方法，但是这些系统和方法还可用于对无生命对象(诸如但不限于管道、管、行李箱、包裹等)进行成像。

图1是根据本说明书的方面的用于诊断成像的示例性系统100的框图。更具体地，系统100被配置为帮助临床医生对患者102成像以递送一致的临床结果。

在成像期间，临床医生通常将图像采集设备定位在正被成像的患者102中的感兴趣区域上或周围。在一个示例中，患者102可以仰卧姿势定位在患者支撑件106上。此外，可操作地联接到医学成像系统108的图像采集设备104可用于采集对应于对象或患者102中的感兴趣区域的图像数据。在一个实施方案中，图像采集设备104可以是被配置为采集对应于患者102中的一个或多个感兴趣解剖区域的图像数据的探头。

在当前设想的配置中，系统100可被配置为经由图像采集设备104采集表示患者102的图像数据。而且，在一个实施方案中，探头104可包括侵入式探头或者非侵入式或外部探头，诸如外部超声探头，探头被配置为帮助采集图像数据。在一个示例中，图像采集设备104可以包括二维(2D)或三维(3D)超声探头。另外，探头104可以是有线探头或无线探头。而且，在某些其他实施方案中，图像数据可经由可设置在患者102上的一个或多个传感器(未示出)采集。以举例的方式，这些传感器可包括生理传感器(未示出)，诸如位置传感器。在一些实施方案中，位置传感器可包括电磁场传感器或惯性传感器。例如，这些传感器可经由引线(未示出)可操作地联接到数据采集设备，诸如成像系统。

还可以指出的是，虽然本文所示的实施方案是在超声探头的背景下描述的，但是也结合本说明书设想了其他类型的探头，诸如内窥镜、腹腔镜、外科探头、适于介入规程的探头或它们的组合。在用户(诸如引导成像过程的超声医师)位于远程位置处并且因此不能看到探头或患者102的情况下，也可采用外部探头。

此外，在一个示例中，所采集的图像数据可包括二维(2D)B模式超声图像。而且，在某些实施方案中，图像数据可包括预扫描转换或射频(RF)超声数据。另外，2D图像可包括静态2D图像或电影回放，电影回放包括一系列2D图像或随时间采集的图像帧。可以指出的是，所采集的图像数据可以包括2D超声图像、3D超声图像、四维(4D)超声图像或它们的组合。也可使用其他超声成像模式诸如超声成像的多普勒模式来采集图像数据。超声成像的多普勒模式的一些非限制性示例包括颜色、脉冲波、连续波、功率多普勒等。

另外，在一个示例中，医学成像系统108是超声成像系统。超声成像系统108与图像采集设备104可操作地相关联，并且被配置为接收对应于患者102的超声图像数据，并处理超声图像数据以生成对应于患者102的一个或多个图像。

应当指出的是，尽管在医学成像系统的背景下描述下文所示的示例性实施方案，但是还设想了其他成像系统和应用，诸如工业成像系统和非破坏性评估和检查系统，诸如管道检查系统、液体反应器检查系统。另外，下文所示和所述的示例性实施方案可应用于与其他成像模态、位置跟踪系统或其他传感器系统结合采用超声成像的多模态成像系统。在一个示例中，多模态成像系统可包括正电子发射断层摄影(PET)成像系统-超声成像系统。此外，根据本说明书的各方面，在多模态成像系统的其他非限制性示例中，超声成像系统可与其他成像系统结合使用，诸如但不限于计算机断层摄影(CT)成像系统、对比增强超声成像系统、X射线成像系统、光学成像系统、磁共振(MR)成像系统、光学成像系统、虚拟/增强现实成像系统和其他成像系统。

如上文所述，在当前设想的配置中，医学成像系统108是超声成像系统。此外，在一个实施方案中，医学成像系统108可包括采集子系统110和处理子系统112。此外，在一个实施方案中，医学成像系统108的采集子系统110被配置为从图像采集设备104接收表示患者102的图像数据。例如，所采集的图像数据可包括多个2D超声图像或切片。在其他实施方案中，可采集3D图像或4D图像。可以指出的是，术语“图像”和“图像帧”可互换使用。

另外，采集子系统110还可被配置为采集存储在光学数据存储物品中的图像。可以指出的是，光学数据存储物品可以是光学存储介质，诸如光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)、多层结构(诸如DVD-5或DVD-9)、多侧结构(诸如DVD-10或DVD-18)、高清数字通用光盘(HD-DVD)、蓝光光盘、近场光存储盘、全息存储介质或其他类似体积光学存储介质(诸如例如，双光子或多光子吸收存储格式)。此外，例如，由采集子系统110如此采集的2D图像可本地存储在数据存储库116中的医学成像系统108上。

另外，然后，处理子系统112可处理从患者102采集的图像数据。例如，处理子系统112可包括一个或多个专用处理器、图形处理单元、数字信号处理器、微计算机、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)和/或其他合适的处理设备。另选地，处理子系统112可被配置为将所采集的图像数据和/或用户输入存储在数据存储库116中供以后使用。在一个实施方案中，例如，数据存储库116可包括硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘读/写(CD-R/W)驱动器、数字通用光盘(DVD)驱动器、闪存驱动器和/或固态存储设备。

由医学成像系统108采集和/或处理的图像数据可用于生成超声图像，该超声图像用于帮助临床医生基于所生成的图像进行测量和/或提供诊断。在某些实施方案中，处理子系统112还可联接到存储系统，诸如数据存储库116，其中数据存储库116被配置为存储所生成的图像。在某些实施方案中，数据存储库116可包括本地数据库。

此外，如图1所示，医学成像系统108可包括显示器118和用户界面120。在某些实施方案中，诸如在触摸屏中，显示器118和用户界面120可重叠。而且，在一些实施方案中，显示器118和用户界面120可包括公共区域。根据本说明书的方面，医疗成像系统108的显示器118可被配置为基于所采集的图像数据显示由医学成像系统108生成的图像。

另外，医学成像系统108的用户界面120可包括人机接口设备(未示出)，该人机接口设备被配置为帮助临床医生操纵显示器118上显示的图像数据。该人机接口设备可包括鼠标型设备、轨迹球、操纵杆、触控笔或触摸屏，它们被配置为便于临床医生识别图像中的一个或多个感兴趣的区域。然而，应当理解，也可采用其他人机接口设备，诸如但不限于触摸屏。此外，根据本说明书的方面，用户界面120可被配置为帮助临床医生导航通过由医学成像系统108采集的图像。另外，用户界面120还可被配置为帮助操纵和/或组织显示器118上显示的显示图像和/或生成的指示符。

如上文所指出的，限制超声使用的重要因素已经为以下事实：执行超声扫描需要在高功率下延长超声探头的操作以呈现更高的图像分辨率，同时将表面和关键部件温度保持在其相应极限以下。图2呈现了被配置用于超声探头诸如图1的超声探头104的结构的示例性设计，该结构避免了当前可用的超声探头的缺点。更具体地，呈现了相变室形式的3D热管理组件或结构的示例性设计，该相变室被配置为为超声探头提供增强的热管理。示例性相变室还可被配置为同时向超声探头104的各种部件提供机械支撑。

现在参考图2，描绘了用于图1的系统100中的超声探头的一个实施方案的图解示意图200。结合图1的部件来描述图2。

超声探头200包括超声探头柄部202。在一个实施方案中，超声探头柄部202可以包括可操作地彼此联接的两个或更多个区段。在图2所描绘的示例中，超声探头柄部202被描绘为具有第一区段204和第二区段206。另外，在图2中，每个区段204、206表示超声探头柄部202的一半。可以指出的是，根据本说明书的另外的方面，还设想了针对超声探头柄部202使用单个区段或其他数量的区段。

此外，超声探头200包括相变室208形式的热管理组件，该相变室被配置为为超声探头200提供增强的热管理。具体地，相变室208相对于超声探头柄部202的一部分成整体。相变室208是整体结构，该整体结构被配置为与超声探头200中的一个或多个发热部件热交接，以消散由超声探头200的部件生成的热量。在一个实施方案中，相变室208热联接到超声探头200的一个或多个部件，以便于热量从超声探头200的发热部件消散。此外，在某些实施方案中，相变室208可包括两个或更多个相变室。此外，在某些实施方案中，相变室208沿超声探头柄部202的壁的至少一部分延伸。在其他实施方案中，相变室208形成超声探头柄部202的壁的至少一部分。

在一个实施方案中，相变室为三维(3D)蒸气室208。另外，3D蒸气室208沿至少两个正交方向延伸。此外，图2所示的实施方案将相变室208描绘为包括两个3D蒸气室。每个3D蒸气室208对应于超声探头柄部202的区段204、206。应当理解，3D蒸气室208为真空密封的热传递设备。另外，3D蒸气室208通常包括蒸发器端和冷凝器端。此外，如图2的实施方案所描绘的，3D蒸气室208中的每个蒸气室被设计成超声探头柄部202的对应区段204、206的形状。

此外，3D蒸气室208具有围绕封闭室延伸并限定封闭室的气密室壁。另外，材料设置在气密室壁内。该材料被配置为响应于从超声探头200的部件接收的热量而改变相态。在图2的示例中，该材料为被配置为在液相和蒸气相之间转变的工作流体。可以指出的是，在某些实施方案中，气密室壁可以包括开口或端口。在一个示例中，这些开口或端口可用于在室壁内填充工作流体。

附图标号210用于表示3D蒸气室208的封闭室的一个实施方案的横截面的放大视图。在某些实施方案中，3D蒸气室208包括外壁212和内壁214。此外，外壁212和内壁214中的每一者包括内表面和外表面。另外，在外壁212和内壁214之间形成腔体。

另外，3D蒸气室208包括多孔吸芯结构216，该多孔吸芯结构被配置为有利于3D蒸气室208中的工作流体的输送。具体地，多孔吸芯结构216被设置成使得多孔吸芯结构216内衬3D蒸气室208的外壁212和/或内壁214的一个或多个内表面。在一些实施方案中，多孔吸芯结构216可形成在外壁212和内壁214的内表面上。多孔吸芯结构216包括被配置为将工作流体保持在液相中的孔。更具体地，多孔吸芯结构216中的孔被配置为将工作流体保持在3D蒸气室204中的液相中，直到从超声探头200的发热部件接收的热量将工作流体蒸发成封闭的3D蒸气室208中的蒸气相。另外，多孔吸芯结构216有助于使工作流体从3D蒸气室208的冷凝器端返回到蒸发器端。

另外，3D蒸气室208包括蒸气传送柱或蒸气空间218。蒸气传送柱218被配置为有助于工作流体在3D蒸气室208内以蒸气相传送。

此外，在一些实施方案中，3D蒸气室208可包括在外壁212和内壁214之间延伸的一个或多个支撑柱(图2中未示出)。这些柱用于防止外壁212和内壁214朝向彼此移动，或者用于减小外壁212和内壁214朝向彼此移动的距离。

此外，工作流体诸如水用于3D蒸气室208中以有助于从超声探头200的发热部件传递热量。可以指出的是，工作流体为液相并且容纳在多孔吸芯结构216的孔中。一旦3D蒸气室208被置于与热源诸如超声探头200中的发热部件接触，来自热源的热量就被3D蒸气室208的蒸发器端处的工作流体吸收。所吸收的热量导致工作流体从液相转化成蒸气相。蒸气相中的工作流体经由3D蒸气室208的蒸气传送柱218从蒸发器端朝向冷凝器端行进。随后，通过释放潜热，蒸气相工作流体在冷凝器端被冷却。在一些实施方案中，潜热被传递到3D蒸气室208的外表面，然后热量被消散到周围环境中。然后，冷凝的工作流体经由多孔吸芯结构216返回至3D蒸气室208的蒸发器端。

如前所述，超声探头200的一个或多个部件在超声探头200的操作期间生成热量。超声探头200中的发热部件的一些示例包括换能器组件、ASIC、处理器、电池、传感器(图2中未示出)等。附图标号220用于描绘超声探头200中的换能器组件。希望高效地消散由超声探头200的内部部件诸如换能器组件220生成的热量，以确保超声探头200的安全且连续的操作以对患者102成像。

根据本说明书的各方面，3D蒸气室208被配置为提供对超声探头200的增强的热管理。具体地，3D蒸气室208被配置为通过热接触超声探头200的发热部件的一个或多个表面来促进来自超声探头200的发热部件的增强的热传递。因此，3D蒸气室208与超声探头200的发热部件热连通。在图2的示例中，换能器组件220热联接到超声探头200的3D蒸气室208。更具体地，在一个示例中，内壁214被配置为与发热部件诸如超声探头200的换能器组件220热连通。附图标号222表示3D蒸气室208的内壁214中与换能器组件220直接热连通的一部分。在一些实施方案中，3D蒸气室208可通过使用热界面材料直接热联接到发热部件。热界面材料的一些非限制性示例包括热垫、油脂、粘合剂等。作为非限制性示例，可采用粘合剂材料来实现3D蒸气室208与超声探头200的发热部件之间的薄粘合剂接合。粘合剂材料的一些非限制性示例包括非导热环氧树脂、导热环氧树脂、填充环氧树脂等。

此外，3D蒸气室208被配置为通过吸收由超声探头200的发热部件生成的热量/热能来在超声探头200中提供增强的热管理。3D蒸气室208所吸收的热量继而传递至3D蒸气室208中的工作流体。当工作流体吸收热量时，液相中的工作流体转化成气相/蒸气相。然后蒸气相/气相中的工作流体在蒸气传送柱218中向下朝向3D蒸气室208的冷凝器端行进，其中蒸气相中的工作流体被冷却，从而释放出其潜热。具体地，热量从工作流体传递到3D蒸气室208的外表面并且消散到周围环境。在冷却之后，工作流体从气相转化成液相。多孔吸芯结构216和毛细管作用有助于使液相中的工作流体再循环至蒸发器端，其中工作流体再次吸收来自3D蒸气室208的外壁212和/或内壁214的热能。

此外，为了便于从超声探头200的内部部件快速且高效地去除/消散热量或热能，3D蒸气室208使用具有高热导率的材料形成。以举例的方式，3D蒸气室208可使用诸如但不限于钛、铝、铜等材料形成。

可以指出的是，为了便于说明和描述，3D蒸气室208被描绘为包括两个3D蒸气室部分。这些部分可被密封以形成3D蒸气室208。因此，在一个实施方案中，3D蒸气室208为连续结构。

包括超声探头柄部202和3D蒸气室208的超声探头200可使用增材制造来形成，诸如通过使用三维(3D)打印、快速成型(RP)、直接数字制造(DDM)、选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)、直接金属激光熔化(DMLM)等来形成。可与本说明书一起使用的增材制造的一些其他示例性方法可包括以下的过程，诸如但不限于直接写入、电子束沉积、激光沉积、立体光刻等。另选地，超声探头200可以任何其他方式形成。

此外，多孔吸芯结构216也可使用增材制造形成，并且可由烧结粉末形成。另选地，多孔吸芯结构216可使用其他技术和/或由其他材料形成。可以指出的是，在某些实施方案中，多孔吸芯结构216可内衬3D蒸气室208的气密外室壁212和内室壁214的整个内表面，并且被配置为将工作流体保持在液相中。

如上文所述增材制造3D蒸气室204产生3D蒸气室208，该蒸气室为单个整体结构并且被配置为与超声探头200中的一个或多个热源交接以促进由超声探头200的内部部件生成的热量的增强消散。具体地，3D蒸气室208被配置为有利于将热能从超声探头200的发热部件诸如换能器组件220和超声探头200的内部电子器件传递到3D蒸气室208的外表面以用于由周围环境冷却。

根据本说明书的各方面，在一些实施方案中，3D蒸气室208的至少一部分被配置为适形于超声探头200的超声探头柄部202的形状。因此，在该示例中，3D蒸气室208适形于超声探头柄部202的形状。在其他实施方案中，外涂层诸如外电绝缘覆盖层可设置在3D蒸气室208的外/外部表面上。在该示例中，具有外涂层的3D蒸气室208形成超声探头200的超声探头柄部202。

在又一个实施方案中，3D蒸气室208被配置为适形于超声探头200的一个或多个部件的形状。在该示例中，3D蒸气室208可适形于部件的形状的一个或多个方面。以举例的方式，如果部件具有立方体的形状，则3D蒸气室208可被配置为适形于立方体的一个或多个面。此外，在该示例中，3D蒸气室208是适形于超声探头200的内部部件的形状的内部结构。此外，在一个实施方案中，包围3D蒸气室208的外壳可设置在3D蒸气室208周围。因此，在该示例中，外壳用作超声探头200的超声探头柄部200。此外，3D蒸气室208形成超声探头200的超声探头柄部202的人体工程学外部形状。

因此，具有3D蒸气室208的超声探头200的设计经由3D蒸气室208在超声探头200中提供增强的热管理。应当理解，目前可用的技术依赖于诸如铜和钛的材料的热传导性来传送热量。然而，示例性3D蒸气室208使用工作流体的蒸发和冷凝来在3D蒸气室208中传送热量。因此，3D蒸气室208的使用提供了比经由使用铜进行热传送所提供的高达20倍的改善。

根据本说明书的另外的方面，除了促进超声探头200中的增强的热管理之外，3D蒸气室208还可被配置为向超声探头200的内部部件提供机械支撑。将参考图6至图9更详细地描述该方面。

现在转到图3，描绘了用于图1的系统100中的超声探头的另一个实施方案的图解示意图300。结合图1至图2的部件来描述图3。

超声探头300包括超声探头柄部302。如先前参考图2所述，在某些实施方案中，超声探头柄部302可包括可操作地彼此联接的两个或更多个区段。图3将超声探头柄部302描绘为具有第一区段304和第二区段306。每个区段304、306表示超声探头柄部302的一半。根据本说明书的另外的方面，设想了超声探头柄部302使用单个区段或其他数量的区段。

此外，超声探头300包括相变室308形式的热管理组件，该相变室被配置为为超声探头300提供增强的热管理。如前所述，相变室308相对于超声探头柄部302的一部分成整体，并且被配置为与超声探头300中的一个或多个发热部件热交接，以消散由超声探头300的部件生成的热量。此外，在某些实施方案中，相变室308可包括两个或更多个相变室。

在图3所示的示例中，相变室是热能储存室308。图3所示的实施方案将相变室308描述为包括两个热能储存室。每个热能储存室308对应于超声探头柄部302的每个区段304、306。另外，如图3的实施方案所描绘的，热能储存室308中的每个热能储存室被设计成超声探头柄部302的对应区段304、306的形状。

此外，热能储存室308具有围绕封闭室延伸并限定封闭室的气密室壁，并且材料设置在该气密室壁内。该材料被配置为响应于从超声探头300的部件接收的热量而改变相态。在图3的示例中，材料是被配置为在固相与液相之间转变的相变材料。此外，相变材料被配置为从第一状态转变到第二状态以吸收和/或释放热量。在一些实施方案中，第一状态和第二状态可以相同，而在一些其他实施方案中，第一状态和第二状态可以不同。以举例的方式，相变材料可在从超声探头300的部件接收到确定水平的热量时从固态转变为液态。相变材料的转变的其他非限制性示例包括固-固相转变、液-固相转变或液-液相转变。在又一个实施方案中，相变材料可经历化学反应以吸收和/或释放热量。另外，一种或多种相变材料可具有相同或不同的相变温度。可以指出的是，在某些实施方案中，气密室壁可以包括开口或端口。在一个示例中，这些开口或端口可用于在室壁内填充相变材料。

附图标号310用于表示热能储存室308的封闭室的一个实施方案的横截面的放大视图。在一个实施方案中，热能储存室308包括外壁312和内壁314。外壁312和内壁314中的每一者包括内表面和外表面。另外，外壁312和内壁314形成腔体或空间316。

在图3的示例中，设置在热能储存室308内的材料是相变材料318。更具体地，相变材料318设置在热能储存室308的外壁312和内壁314之间的腔体316中。相变材料318具有固相、液相或它们的组合。另外，相变材料318可包括诸如但不限于有机材料、无机材料、金属合金、共晶合金或它们的组合的材料。另外，在某些实施方案中，相变材料318还可包括导热填料，诸如但不限于诸如石墨、铜、铝等材料的颗粒、球体和带状物，以改善热传递。在又一个实施方案中，相变材料318可为封装的相变材料，其中相变材料被包含在聚合物壳内。此外，相变材料318可被配置为促进热量在超声探头300的发热部件与热能储存室308中的相变材料318之间的双向传递。

此外，在某些实施方案中，热能储存室308可包括在外壁312和内壁314之间延伸的一个或多个支撑柱(图3中未示出)。这些柱用于防止外壁312和内壁314朝向彼此移动，或者用于减小外壁312和内壁314朝向彼此移动的距离。

如前所述，超声探头300的一个或多个部件在超声探头300的操作期间生成热量。超声探头300中的发热部件的一些示例包括换能器组件、ASIC、处理器、电池、传感器(图3中未示出)等。附图标号320用于描绘出超声探头300中的换能器组件。希望高效地消散由超声探头300的部件生成的热量，以确保超声探头300的安全且连续的操作，从而对患者102进行成像。

根据本说明书的各方面，热能储存室308被配置为有利于增强对超声探头300的热管理。具体地，热能储存室308被配置为通过直接热接触超声探头300的发热部件的一个或多个表面来提供来自超声探头300的发热部件的增强的热传递。以举例的方式，在图3中，换能器组件320热联接到超声探头300的热能储存室308。更具体地，内壁314被配置为与发热部件诸如超声探头300的换能器组件320热连通。附图标号322用于表示与换能器组件320直接热连通的热能储存室308的内壁314的一部分。在一些实施方案中，热能储存室308可通过使用热界面材料直接热联接到发热部件，该热界面材料诸如但不限于热垫、油脂、粘合剂等。作为非限制性示例，可以采用粘合剂材料(诸如但不限于非导热环氧树脂、导热环氧树脂、填充环氧树脂等)来实现热能储存室308与超声探头300的发热部件之间的薄粘合接合。

此外，热能储存室308被配置为吸收由超声探头300的发热部件生成的热量/热能。由热能储存室308吸收的热量继而传递到相变材料318，以储存在热能储存室308中。当相变材料318吸收热量时，固相中的相变材料转化成液相。以举例的方式，当发热部件超过相变材料318的熔点时，相变材料318可吸收来自发热部件的热量，从而降低发热部件的升温。因此，所吸收的热量被存储在热能储存室308中。在某些实施方案中，热量可被传递到热能储存室308的外表面并且被消散到周围环境。可以指出的是，在某些实施方案中，热能储存室308被设计成使得相变材料318不阻碍从发热部件通过室壁到周围环境的热传递。

在某些实施方案中，可能期望将所储存的热量消散到环境中。因此，在该示例中，储存在热能储存室308中的相变材料318中的热能可被消散到周围环境。在所储存热量的这种消散之后，相变材料318被冷却，从而使相变材料318从液相转变为固相。

在又一个实施方案中，可能期望将热量传递到超声探头300的部件。在该示例中，储存在热能储存室308中的相变材料318中的热能可被输送到待加热的部件。在这种热传递之后，相变材料318被冷却，从而使相变材料318从液相转变为固相。此外，在其他实施方案中，超声探头可包括多个热能储存室。在该示例中，热量可从一个热能储存室传递到另一个热能储存室。

可以指出的是，为了便于从超声探头300的内部部件快速且高效地去除/消散热量或热能，热能储存室308使用具有高热导率的材料形成。以举例的方式，热能储存室308可使用诸如但不限于钛、铝、铜等材料形成。在一些实施方案中，内壁诸如内壁314也可改装有导热元件诸如散热管、铜、石墨片、杆等。

此外，为了便于说明和描述，热能储存室308被描绘为包括两个相变室部分。这些部分可被密封以形成热能储存室308。因此，在一个实施方案中，热能储存室308为连续结构。

还可以指出的是，在一些实施方案中，腔体316还可包括从外壁312和/或内壁314的内表面延伸的翅片(图3中未示出)，以有助于热量传送至相变材料318。在该示例中，翅片可以是螺柱的形式，或者可以围绕超声探头300的半径以环形方式延伸。可以指出的是，环形翅片可具有开口或端口以有利于相变材料318的填充和/或输送。此外，还可以指出的是，热能储存室308的腔体316中的翅片是内部翅片。

另外，在某些实施方案中，多个此类翅片可沿热能储存室308的长度分散。翅片或螺柱用于增加热能储存室308的表面积，这继而改善热传递。在某些实施方案中，翅片和/或螺柱可使用与热能储存室308的外壁312和内壁314相同的材料形成。此外，如前所述，相变材料318还可包括导热填料，诸如石墨、铜、铝等的颗粒、球体和/或带状物，以改善热传递。

包括超声探头柄部302和热能储存室308的超声探头300可使用增材制造形成，诸如通过使用三维(3D)打印、快速成型(RP)、直接数字制造(DDM)、选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)、直接金属激光熔化(DMLM)等形成。可与本说明书一起使用的增材制造的一些其他示例性方法可包括以下的过程，诸如但不限于直接写入、电子束沉积、激光沉积、立体光刻等。另选地，超声探头300可以任何其他方式形成，诸如但不限于浇铸、焊接、机械加工等。如上文所述增材制造热能储存室308产生热能储存室308，该热能储存室为单个整体结构并且被配置为与超声探头300中的一个或多个热源交接，以有利于增强由超声探头300的内部部件生成的热量的消散。

根据本说明书的另外的方面，超声探头300可包括两个或更多个热能储存室308。这些热能储存室308可分布在超声探头300的内体积内。另外，两个或更多个热能储存室中的每个热能储存室可包括设置在对应的热能储存室内的对应的相变材料。此外，每种相变材料可具有不同的熔点，从而有利于将超声探头300的不同部件保持在不同的温度下。在某些其他实施方案中，由于空间限制，热能储存室308可分布在相变室的体积内。

如先前相对于图2所述，热能储存室308的至少一部分可被配置为适形于超声探头300的超声探头柄部302的形状。此外，在一些其他实施方案中，外涂层诸如外电绝缘覆盖层可设置在热能储存室308的外/外部表面上。此外，热能储存室308可形成超声探头300的超声探头柄部302的人体工程学外部形状。

因此，具有热能储存室308的超声探头300的设计在超声探头300中提供增强的热管理。应当理解，目前可用的技术依赖于诸如铜和钛的材料的热传导性来传送热量。然而，示例性3D蒸气室208使用工作流体的蒸发和冷凝来在3D蒸气室208中传送热量。因此，3D蒸气室208的使用提供了比经由使用铜进行热传送所提供的高达20倍的改善。

此外，根据本说明书的另外的方面，除了促进超声探头300中的增强的热管理之外，热能储存室308还可被配置为向超声探头300的内部部件提供机械支撑。将参考图6至图9更详细地描述该方面。

图4是描绘了用于图1的系统100中的超声探头的又一个实施方案的图解示意图400。结合图1至图3的部件来描述图4。根据本说明书的各方面，在图4的实施方案400中，超声探头400的相变室是图2的3D蒸气室208和图3的热能储存室308的嵌套配置。

超声探头400包括超声探头柄部402。在一个实施方案中，超声探头柄部402可以包括可操作地彼此联接的两个或更多个区段。在图4中，超声探头柄部402被描绘为具有第一区段404和第二区段406，其中每个区段404、406表示超声探头柄部402的一半。

此外，超声探头400包括相变室408形式的热管理组件，该相变室被配置为为超声探头400提供增强的热管理。相变室408相对于超声探头柄部402的一部分成整体，并且被配置为与超声探头400中的一个或多个发热部件热交接以消散由超声探头400的部件生成的热量。在一个实施方案中，相变室408直接/热联接到超声探头400的一个或多个部件，以便于热量从超声探头的发热部件消散。另外，在某些实施方案中，相变室408可包括两个或更多个相变室。

在当前设想的配置中，相变室408具有嵌套配置。更具体地，相变室408包括3D蒸气室410(诸如图2的3D蒸气室208)和热能储存室412(诸如图3的热能储存室308)。附图标号414用于表示相变室408的一个实施方案的横截面的放大视图。

相变室408具有围绕封闭室延伸并限定封闭室的气密室壁。在某些实施方案中，3D蒸气室410包括外壁416。另外，相变室408包括由3D蒸气室410和热能储存室412共享的公共壁418。在一个示例中，外壁416和公共壁418形成腔体。另外，3D蒸气室410包括设置在腔体内的工作流体。另外，3D蒸气室410包括多孔吸芯结构420，该多孔吸芯结构被配置为有利于3D蒸气室410中的工作流体的输送。具体地，多孔吸芯结构420被设置成使得多孔吸芯结构420内衬3D蒸气室410的外壁416和/或公共壁418的一个或多个内表面。另外，多孔吸芯结构420包括孔，该孔被配置为将工作流体保持在3D蒸气室410中的液相中，直到从超声探头400的发热部件接收的热量将工作流体在封闭的3D蒸气室410中蒸发成蒸气相。此外，多孔吸芯结构420有助于使工作流体从3D蒸气室410的冷凝器端返回到蒸发器端。此外，3D蒸气室410包括蒸气传送柱或蒸气空间422。蒸气传送柱422被配置为有助于工作流体在3D蒸气室410内以蒸气相传送。

根据本说明书的另外的方面，相变室408还包括热能储存室412。此外，热能储存室412具有气密室壁，诸如内壁424。另外，在公共壁418和内壁424之间形成腔体426。相变材料428诸如蜡容纳在该腔体426中，并且相变材料428被配置为响应于从超声探头400的部件接收的热量而改变相态。具体地，相变材料428被配置为在固相与液相之间转变。

还可以指出的是，在一些实施方案中，腔体426还可包括从公共壁418和/或内壁424延伸到相变材料428中以有助于热量传送到相变材料428的翅片(图4中未示出)。如上文所指出的，腔体426中的翅片是内部翅片。在该示例中，翅片可以是螺柱的形式，或者可以围绕超声探头400的半径以环形方式延伸。可以指出的是，环形翅片可具有开口或端口以有利于相变材料428的填充和/或输送。另外，翅片的结构可类似于3D蒸气室410和/或热能储存室412的结构。另外，如前所述，相变材料428还可包括导热填料，诸如石墨、铜、铝等的颗粒、球体和/或带状物，以改善热传递。

此外，在某些实施方案中，多个此类翅片可沿3D蒸气室410的长度分散。可以指出的是，3D蒸气室410中使用的翅片是外部翅片。翅片或螺柱用于增加3D蒸气改变室410的表面积，这继而改善热传递。在某些实施方案中，翅片和/或螺柱可使用与相变室408的公共壁418、外壁416和/或内壁424相同的材料形成。

此外，相变材料428诸如蜡用于热能储存室412中以有助于吸收来自超声探头400的发热部件的热量。相变材料428为固相并且容纳在腔体426中。一旦热能储存室412被置于与热源诸如超声探头400中的发热部件接触，来自热源的热量就被热能储存室412中的相变材料428吸收。可以指出的是，在某些实施方案中，热源也可以是来自3D蒸气室410的热量。所吸收的热量导致相变材料428从固相转化为液相。如前所述，其他相之间的转变和/或化学反应也可在热量的传送期间发生。在一些实施方案中，所吸收的热量可储存在热能储存室412中。然而，在其他实施方案中，潜热可传递到相变室408的外表面，并且热量被消散到周围环境中。

根据本说明书的另外的方面，在一些实施方案中，3D蒸气室410可被置于与超声探头400中的一个或多个热消散部件直接接触(参见图5)，因为3D蒸气室410有效地具有非常高的热导率。因此，3D蒸气室410被配置为吸收由超声探头400中的一个或多个热消散部件生成的热量。此外，在该示例中，3D蒸气室410被配置为将所吸收的热量携带到超声探头400的具有3D蒸气室410和热能储存室412的嵌套配置的另一部分，并且热量被储存在热能储存室412中。

如前所述，超声探头400的一个或多个部件在超声探头400的操作期间生成热量。附图标号430用于描绘出超声探头400的发热部件，诸如换能器组件。希望高效地消散由换能器组件生成的热量，以确保超声探头400的安全且连续的操作从而对患者102成像。

根据本说明书的各方面，3D蒸气室410和热能储存室412被配置为有利于增强对超声探头400的热管理。具体地，3D蒸气室410和/或热能储存室412被配置为通过直接热接触超声探头400的发热部件的一个或多个表面来提供来自超声探头400的发热部件的增强的热传递。在图4的示例中，换能器组件430热联接到超声探头400的3D蒸气室410和/或热能储存室412。在一个示例中，换能器组件430直接热联接到相变室408的内表面的一部分432。在一些实施方案中，相变室408可通过使用热界面材料诸如热垫、油脂、粘合剂等直接热联接到发热部件。

可以指出的是，为了便于从超声探头400的内部部件快速且高效地去除/消散热量或热能，相变室408使用具有高热导率的材料形成。以举例的方式，相变室408可使用诸如但不限于钛、铝、铜等材料形成。

此外，为了便于说明和描述，相变室408被描绘为包括两个相变室部分。这些部分可被密封以形成相变室408。因此，在一个实施方案中，相变室408为连续结构。

包括超声探头柄部402、3D蒸气室410和热能储存室208的超声探头400可使用增材制造来形成，诸如通过使用三维(3D)打印、快速成型(RP)、直接数字制造(DDM)、选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)、直接金属激光熔化(DMLM)等形成。可与本说明书一起使用的增材制造的一些其他示例性方法可包括以下的过程，诸如但不限于直接写入、电子束沉积、激光沉积、立体光刻等。另选地，超声探头400可以任何其他方式形成。

如上文所述增材制造相变室408产生相变室408，该相变室为单个整体结构并且被配置为与超声探头400中的一个或多个热源交接以促进由超声探头400的内部部件生成的热量的增强消散。具体地，相变室408被配置为有利于从超声探头400的发热部件(诸如换能器组件430)和超声探头400的内部电子器件传递热能以用于消散、存储或两者兼有。以举例的方式，3D蒸气室410用于吸收由超声部件生成的热量并且将所吸收的热量传递到相变室408的外表面以用于由周围环境冷却。另外，热能储存室412用于吸收由超声部件生成的热量并将所吸收的热量储存在相变材料428中。

因此，具有3D蒸气室410和热能储存室412的超声探头400的设计在超声探头400中提供增强的热管理。如前所述，目前可用的技术依赖于诸如铜和钛的材料的热传导性来传送热量。另外，通常，相变材料具有较差的热导率，因此在相变材料内需要厚的传导壁或填料以将热量传递到相变材料中。结合热能储存室412使用示例性3D蒸气室410高传热能力有助于增强沿相变材料428的散热，从而有利于相变材料428的均匀熔化。因此，具有3D蒸气室410和热能储存室412的超声探头400的这种设计导致热吸收更高，并且因此导致发热部件的温度控制的持续时间更长。

现在参见图5，描绘了用于图1的系统100中的超声探头的又一个实施方案的图解示意图500。结合图1至图4的部件来描述图5。在图5的当前设想的配置中，超声探头500的相变室是图4的3D蒸气室410和热能储存室412的嵌套配置。另外，嵌套配置中的3D蒸气室包括被配置为与超声探头500的发热部件热接触的突出部。

超声探头500包括超声探头柄部502。另外，超声探头柄部502可包括彼此可操作地联接的两个或更多个区段，诸如第一区段504和第二区段506。

根据本说明书的各方面，超声探头500包括相变室508形式的热管理组件，该相变室被配置为为超声探头500提供增强的热管理。相变室508相对于超声探头柄部502的一部分成整体，并且被配置为与超声探头500中的一个或多个发热部件热交接以消散由超声探头500的部件生成的热量。如图5所描绘的，相变室508具有嵌套配置，诸如图4的嵌套配置400。更具体地，相变室508包括3D蒸气室510(诸如3D蒸气室410)和热能储存室512(诸如图4的热能储存室412)。相变室508的一个实施方案的横截面的放大视图通常用附图标号514表示。

此外，如先前参考图4所述，3D蒸气室510具有围绕封闭室延伸并限定封闭室的气密室壁。3D蒸气室510包括外壁516。另外，相变室508包括由3D蒸气室510和热能储存室512共享的公共壁518。另外，3D蒸气室510包括设置在外壁516与公共壁518之间的腔体内的工作流体。工作流体被配置为响应于从超声探头500的部件接收的热量而改变相态。此外，3D蒸气室510包括多孔吸芯结构520，该多孔吸芯结构被配置为有利于3D蒸气室510中的工作流体的输送。多孔吸芯结构520包括被配置为将工作流体保持在3D蒸气室510中的液相中的孔。另外，多孔吸芯结构520有助于使工作流体从3D蒸气室410的冷凝器端返回到蒸发器端。另外，3D蒸气改变室510包括蒸气传送柱或蒸气空间，蒸气传送柱或蒸气空间被配置为有助于工作流体在3D蒸气室510内以蒸气相传送。

在当前设想的配置中，3D蒸气室510的一个或多个部分可从气密室壁中的至少一个向内延伸并且至少部分地朝向超声探头柄部502的内部节段延伸。该延伸部通常可称为突出部524。可以指出的是，为了便于说明，图5的3D蒸气室510的配置被描绘为包括一个突出部524。然而，3D蒸气室510可包括多于一个突出部524。在该实施方案中，3D蒸气室510的突出部524被设置成与超声探头500的一个或多个部件526直接热接触并且被配置为便于由超声探头500的部件526生成的热量的消散。在某些实施方案中，超声探头500还可包括散热部件528。散热部件528被配置为将3D相变室510热联接到超声探头500的一个或多个发热部件。因此，在该示例中，散热部件528被定位成与超声探头500的一个或多个发热部件526直接热接触，并且突出部524被热联接到散热部件528。因此，由超声探头500的部件526生成的热量经由散热部件528传递到3D蒸气室510中的突出部524。

另外，相变室508还包括热能储存室512。热能储存室512具有气密室壁，诸如内壁530。另外，相变材料534诸如蜡容纳在形成于公共壁518和内壁530之间的腔体532中。此外，该相变材料534被配置为响应于从超声探头500的部件526接收的热量而改变相态。相变材料534被配置为在固相与液相之间转变。

此外，为了便于说明和描述，相变室508被描绘为包括两个相变室部分。这些部分可被密封以形成相变室508。因此，在一个实施方案中，相变室508为连续结构。

包括超声探头柄部502、3D蒸气室510和热能储存室512的超声探头500可使用增材制造来形成，诸如通过使用三维(3D)打印、快速成型(RP)、直接数字制造(DDM)、选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)、直接金属激光熔化(DMLM)等形成。可与本说明书一起使用的增材制造的一些其他示例性方法可包括以下的过程，诸如但不限于直接写入、电子束沉积、激光沉积、立体光刻等。

应当理解，期望能够有一种超声探头，该超声探头是符合人体工程学的合理结构和轻质结构，其能够通过将生成的热量传递和/或存储到超声探头的外表面并且随后到周围环境来消散超声探头中生成的热量。图6至图9表示具有呈示例性相变室形式的热管理组件的超声探头的另外的实施方案，该相变室被配置为通过促进对由超声探头的内部部件生成的热量的增强的消散和/或存储来为超声探头提供增强的热管理。可以指出的是，图6至图9中描绘的相变室可使用增材制造来形成，诸如通过使用三维(3D)打印、快速成型(RP)、直接数字制造(DDM)、选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)、直接金属激光熔化(DMLM)等来形成。另选地，相变室可以另一种方式形成。

现在转到图6，描绘了根据本说明书的各方面的用于图1的系统100中的超声探头的一个实施方案的横截面的图解示意图600。结合图1至图5的部件来描述图6。

在图6的示例中，描绘了无线超声探头600的剖视图。应当理解，无线超声探头600包括附加部件诸如电池、无线发射器、无线接收器和对应的电子器件以支持无线超声探头600的操作。此外，这些附加部件分布在整个无线超声探头600上充当了附加热源。此外，由于附加部件诸如电池和/或无线发射器/接收器，超声探头600中生成的热量被分布并且量值更高。

在图6所描绘的实施方案中，超声探头600被描绘为包括超声探头柄部602和热管理组件，该热管理组件采用在超声探头柄部壁内的相变室604的形式并且被配置为为超声探头600提供增强的热管理。在图6的示例中，相变室604是3D蒸气室，蒸气室被配置为有利于增强具有附加热源的超声探头600的热管理。如前所述，3D蒸气室604相对于超声探头柄部602的至少一部分成整体。另外，3D蒸气室604被配置为导热结构。在某些实施方案中，3D蒸气室604还可被配置为向超声探头600的内部部件提供机械或结构支撑。

超声探头600包括换能器组件606、一个或多个处理器、ASIC、电池、传感器等。诸如处理器、ASIC、电池、传感器等的部件通常由附图标号608表示。另外，这些部件608可安装在母板610上。如上文所述，部件606、608是超声探头600中的附加热源并且分布在超声探头600的体积中。

在图6所描绘的实施方案中，3D蒸气室604被配置为与3D蒸气室604内的各种热源606、608交接以有利于消散由热源606、608生成的热量。为此，蒸气室604包括一个或多个突出部612，该一个或多个突出部被配置为有利于增强从超声探头600的发热内部部件606、608的热传递。这些突出部612可类似于图5的突出部524，并且在图6中更详细地描绘。在一个实施方案中，突出部612可包括指状突起。另外，在图6所描绘的示例中，突出部612设置在3D蒸气室604的内表面上，使得每个突出部612接触至少一个热源608。具体地，每个突出部612热联接到至少一个热源608。

此外，如前所述，3D蒸气室604和3D蒸气室突出部612可使用增材制造来形成，诸如通过使用三维(3D)打印、快速成型(RP)、直接数字制造(DDM)、选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)、直接金属激光熔化(DMLM)等来形成。另选地，3D蒸气室604可以另一种方式形成。

具有3D蒸气室604(蒸气室继而具有突出部612)的超声探头600的设计提供单个整体结构，该单个整体结构被配置为进入多个热源608并消散由热源608生成的热量。此外，具有突出部612的3D蒸气室604使用具有高热导率的材料形成。因此，由部件608生成的热量经由3D蒸气室604中的突出部612高效地传送到超声探头柄部602的外表面，以用于消散到周围环境中。

可以指出的是，3D蒸气室604的示例性设计有助于替换在常规超声探头中使用的脊、散热器、散热管、热垫、塑料PCB保持器。另外，3D蒸气室604可用作超声探头的柄部。此外，图6的设计提供了具有超声探头柄部602的超声探头600，与常规超声探头相比，该超声探头具有更少的重量、更低的复杂性、更高的热性能和更快的安装时间。可以指出的是，3D蒸气室604的壳614的一个实施方案的横截面可具有基本上类似于图2的3D蒸气室208的横截面214的结构。

另外，在某些实施方案中，超声探头600和3D蒸气室604具体地可包括热安装平台616。在该示例中，3D蒸气室604沿超声探头柄部壁的长度延伸到热安装平台616的区域。此外，热安装平台616直接联接到换能器组件606并且被配置为将由换能器组件606生成的热量传递到3D蒸气室604以用于消散到周围环境。应当理解，换能器组件606通常包括部件的堆叠，诸如一个或多个换能器元件的换能器阵列、专用集成电路(ASIC)形式的处理电子器件、热声学背衬等(图6中未示出)。换能器组件606的热声学背衬可以安装在热安装平台616上并直接联接到该热安装平台。

换能器组件606生成的热量经由热声学背衬从换能器组件606传递到热安装平台616。热安装平台616继而将该热量传递到3D蒸气室604的壳体或壳614。壳体614提供用于消散由换能器组件606生成的热量以供周围环境冷却的扩展表面区域。另外，热安装平台616可使用诸如钛的坚固且轻质的材料形成。用于形成热安装平台616的材料的一些非限制性示例包括钛、铜、铝等。然而，其他材料也可用于形成热安装平台616。

根据本说明书的另外的方面，除了促进超声探头600中的增强的热管理之外，3D蒸气室604还可被配置为向超声探头600的内部部件提供机械支撑。以举例的方式，除了促进热量从换能器组件606消散之外，热安装平台616还可以被配置为向超声探头600中的换能器组件606提供机械支撑。如上文所述，换能器组件606的热声学背衬可安装在热安装平台616上并直接联接到该热安装平台。

图7至图9表示超声探头的不同实施方案。具体地，图7至图9中所描绘的超声探头的实施方案示出了图6中所描绘的超声探头600的另选配置。此外，图7至图9中所描绘实施方案的相变室的一个实施方案的横截面可具有基本上类似于图2至图5的相变室的横截面210、310、414、514的结构。

图7是根据本说明书的各方面的超声探头的另一个实施方案的横截面的图解示意图700。另外，结合图1至图6的部件来描述图7。

如先前参考图6所述，数字无线探头包括另外的热源，并且因此经历更高的内部热负载。因此，期望超声探头的表面积足够大以将超声探头的温度保持在低于约43℃的值。

在图7所描绘的实施方案中，超声探头700被描绘为包括超声探头柄部702和热管理组件，该热管理组件采用在超声探头柄部702的壁内的相变室704的形式并且被配置为为超声探头700提供增强的热管理。在当前设想的配置中，相变室704包括3D蒸气室706和热能储存室708，该热能储存室被配置为有利于增强具有附加热源的超声探头700的热管理。

超声探头700包括换能器组件710、一个或多个处理器、ASIC、电池、传感器等。诸如处理器、ASIC、电池、传感器等的部件通常由附图标号712表示。这些部件712可安装在母板714上。如上文所述，部件712是超声探头700中的附加热源并且分布在超声探头700的体积中。

3D蒸气室706被配置为与超声探头700的各种热源712交接以有利于消散由热源712生成的热量。因此，3D蒸气室706包括一个或多个突出部716，该一个或多个突出部被配置为有利于增强从超声探头700的发热内部部件712的热传递。在一个实施方案中，突出部716可包括指状突起。另外，在图7所描绘的示例中，突出部716设置在3D蒸气室706的内表面上，使得每个突出部716接触至少一个热源712。具体地，每个突出部716热联接到至少一个热源712。

具有3D蒸气室706(蒸气室继而具有突出部716)的超声探头700的设计提供单个整体结构，该单个整体结构被配置为进入多个热源712并消散由这些热源712生成的热量。此外，具有突出部716的3D蒸气室706使用具有高热导率的材料形成。因此，由部件712生成的热量经由3D蒸气室706中的突出部716高效地传送到超声探头柄部702的外表面，以用于消散到周围环境中。

在图7的示例中，超声探头700并且更具体地相变室704另外包括被配置为容纳相变材料(PCM)720的热能储存室708。应当理解，相变材料是在确定的温度下熔化和固化并且能够储存和释放大量能量的材料。以举例的方式，当相变材料720在对应的熔融温度下从固相变为液相时，热量被相变材料720吸收。另外，当相变材料720冷却到对应的凝固点以将相态从液体转变为固体时，储存的能量被释放。可以指出的是，在某些实施方案中，相变材料720的凝固点和熔点可相同或不同。此外，相变材料720可包括诸如但不限于有机材料、无机材料、金属合金、共晶合金、石蜡或它们的组合的材料。此外，在某些实施方案中，相变材料720可被注入或以其他方式设置在热能储存室708中。在一些实施方案中，相变材料720也可被包封在一个或多个聚合物壳内。因此，在该示例中，一种或多种相变材料720可被称为包封的一种或多种相变材料。另外，在一个示例中，一个或多个聚合物壳可具有小于或约5mm的尺寸。

在超声探头700的该实施方案中，由超声探头700的内部部件712生成的热量的一部分可通过相变室704的外表面消散。当相变材料从固相转变为液相时，剩余的热量被相变材料720吸收并储存在热能储存室708中。

此外，在某些实施方案中，超声探头700和相变室704具体地可包括热安装平台718。在该示例中，热安装平台718直接联接到换能器组件710并且被配置为将由换能器组件710生成的热量传递到3D蒸气室706以用于消散到周围环境。此外，热安装平台718还可被配置为将由换能器组件710生成的热量传递到相变材料720以用于储存在热能储存室708中。可以指出的是，除了促进超声探头700中的增强的热管理之外，3D蒸气室706并且具体地热安装平台718还可以被配置为向超声探头700的内部部件提供机械支撑。

另外，3D蒸气室706还可包括一个或多个翅片(图7中未示出)。如前所述，3D蒸气室706中的翅片可为外部翅片。在该实施方案中，翅片有助于消散超声探头700中生成的热量。在一个实施方案中，翅片可与3D蒸气室706的壳体或壳724形成一体。作为非限制性示例，翅片可与3D蒸气室706的壳体724成一体为普通金属或3D蒸气室706的延伸部，类似于图5的突出部524。更具体地，翅片722与3D蒸气室706热连通以有利于热量从超声探头700的发热部件710、712消散。

此外，作为非限制性示例，翅片可具有矩形横截面或圆形横截面。另外，翅片可沿超声探头柄部702的半径环形地延伸。在某些实施方案中，环形翅片可具有开口或端口以有利于相变材料722的填充和/或输送。

此外，翅片也可为具有各种横截面形状的销和/或螺柱的形式，该销和/或螺柱从3D蒸气室706的壳体或壳724延伸到热能储存室708中，使得翅片与相变材料720热接触。翅片也可沿壳724的长度对齐。在其他实施方案中，具有不同形状和/或形式的翅片可沿壳724以随机方式分散。这些翅片可类似于图5所描绘的突出部524。

此外，在某些实施方案中，热能储存室708还可包括翅片722中的一个或多个翅片。如前所述，热能储存室708中的翅片722是内部翅片。在该示例中，翅片722可在热能储存室708中的相变材料720的体积内最佳地间隔开，并且被配置为有助于将热量从相变材料720消散。另外，在一个实施方案中，翅片722可在热能储存室708中的相变材料720的体积内均匀地间隔开。然而，在另一个实施方案中，翅片722可以可变间距设置在热能储存室708中的相变材料720的体积内。这些翅片722被配置为降低从3D蒸气室706到热能储存室708中的相变材料720的导热热阻，并且还促进相变材料720的状态/相态的均匀变化。此外，翅片722还与相变材料720热连通，以有利于超声探头700的发热部件710、712与相变材料720之间的热的高效双向传递。在一个示例中，翅片722可有助于将热量从超声探头700的发热部件710、712传递到相变材料720以用于储存在热能储存室708中。在另一个示例中，翅片722可有助于将储存在热能储存室708中的相变材料720中的热量传递到超声探头700的部件710、712和/或超声探头700周围的环境。

在热能储存室708中使用相变材料720导致超声探头700的较低表面积要求，从而允许超声探头700的尺寸小于没有相变材料720的超声探头的对应尺寸。此外，可基于超声探头700中的发热源来定制相变材料720的选择。作为非限制性示例，可选择被配置为在35℃下熔化的相变材料720。此外，当相变过程在恒定温度下发生时，相变材料720的使用有利地提供温度的均匀性。因此，超声探头700的与相变材料720接触的所有部件可在恒定温度下保持确定的时间段。因此，超声探头700可保持在近等温设备温度下，直到所有相变材料720已通过从固相转变为液相而熔化。因此，在图7的实施方案中，由换能器组件710和/或超声探头700的部件712生成的热量可被传递到3D蒸气室706以用于消散和/或传递到热能储存室708以用于储存在相变材料720中。

此外，如前所述，具有3D蒸气室706和热能储存室708的相变室704可使用增材制造来形成，诸如通过使用三维(3D)打印、快速成型(RP)、直接数字制造(DDM)、选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)、直接金属激光熔化(DMLM)等形成。

现在转到图8，描绘了根据本说明书的各方面的超声探头的又一个实施方案的横截面的图解示意图800。结合图1至图7的部件来描述图8。

在图7中，相变材料720容纳在设置在超声探头700的一个端部处的一个热能储存室708中。然而，根据本说明书的另外的方面，相变材料也可以一个或多个较小的体积分布在超声探头的内部体积/表面内。因此，在图8的实施方案中，超声探头800包括沿相变室的壳体的内表面设置在不同位置处的两个或更多个热能储存室。

在图8所描绘的实施方案中，超声探头800被描绘为包括超声探头柄部802和热管理组件，该热管理组件采用在超声探头柄部壁内的相变室804的形式并且被配置为为超声探头800提供增强的热管理。在当前设想的配置中，相变室804包括3D蒸气室806和两个或更多个热能储存室808，该两个或更多个热能储存室被配置为有利于增强具有附加热源的超声探头800的热管理。

如图8所描绘的，超声探头800包括换能器组件810、一个或多个处理器、ASIC、电池、传感器等。附图标号812用于表示部件，诸如处理器、ASIC、电池、传感器等。部件812是超声探头800中的附加热源并且分布在超声探头800的体积中。另外，这些部件812可安装在母板814上。

3D蒸气室806被配置为与超声探头800的各种热源812交接以有利于消散由热源812生成的热量。在一个实施方案中，3D蒸气室806包括一个或多个突出部816，诸如指状突起，该突出部被配置为有利于增强从超声探头800的发热内部部件812的热传递。另外，每个突出部816被配置为热联接到至少一个热源812。

此外，在某些实施方案中，超声探头800和3D蒸气室806具体地可包括热安装平台818，该热安装平台直接联接到换能器组件810并且被配置为将由换能器组件810生成的热量传递到3D蒸气室806以用于消散到周围环境。

此外，在图8的示例中，超声探头800并且更具体地相变室804另外包括被配置为容纳相变材料(PCM)820的热能储存室808。当相变材料820从固相变成液相时，热量被相变材料820吸收。另外，当相变材料820从液相变为固相时，储存的能量被释放。此外，相变材料820可包括诸如但不限于有机材料、无机材料、金属合金、共晶合金、石蜡或它们的组合的材料。此外，在某些实施方案中，相变材料820可被注入或以其他方式设置在热能储存单元808中。

如前所述，发热部件812分布在超声探头800的体积内。因此，在图8的示例中，超声探头800另外包括两个或更多个热能储存室808，以便于增强热量从超声探头800中的发热部件812消散。根据本说明书的各方面，热能储存室808可分布在超声探头柄部802的体积内。

每个热能储存室808被配置为容纳对应的相变材料820。此外，每种相变材料820可具有不同的相变温度并且可为不同的类型。使用这种配置允许增加在每个热能储存室808中具有熔点不同的相变材料(PCM)820的灵活性。以举例的方式，可基于发热部件812的期望最高温度来选择具有期望熔化温度的相变材料820。因此，可通过使用具有不同熔化温度的相变材料820在不同的期望峰值温度下封盖发热部件812。

在图8的实施方案800中，由超声探头800的内部部件812生成的热量的一部分可通过3D蒸气室806的外表面消散。当相变材料820在相应的相变温度下从固相转变为液相时，剩余的热量可被对应于不同热能储存室808的相变材料820吸收并储存在相应的热能储存室808中。

此外，在一些实施方案中，相变室804还可包括一个或多个翅片(图8中未示出)，该一个或多个翅片被配置为帮助消散超声探头800中生成的热量。在一个实施方案中，这些翅片可与3D蒸气室806的壳体824成一整体。另外，这些翅片可为外部翅片。

另外，在某些实施方案中，每个热能储存室808还可包括对应的一组翅片822。这些翅片822可为内部翅片。另外，如前所述，每组翅片822可均匀地间隔开或以可变间距设置在热能储存室808中的对应相变材料820的体积内，并且被配置为有助于将热量从相变材料820消散。具体地，相变材料820与对应的一组翅片822热连通以有利于存储在相变材料820内的热量的消散。

应当理解，相变材料通常为不良的热导体，因此不利地需要内部散热结构诸如导热翅片和泡沫。有利的是，具有相应相变材料820的热能储存室808和3D蒸气室806提供具有增强的散热能力的超声探头800。此外，翅片822提供增强的散热能力，从而允许热量有效地存储在相变材料820中。此外，当相变材料820在熔化时膨胀时，相变材料820通常具有围堵风险。然而，将具有相变材料820的热能储存室808与相变室804的整体结构集成在一起减轻了相变材料820泄漏的任何风险，从而消除了对附加部件诸如O形环、紧固件和较厚壳的需要。

在热能储存室808中使用相变材料820导致超声探头800的较低表面积要求，从而允许超声探头800的尺寸小于没有相变材料820的超声探头的对应尺寸。此外，可基于超声探头800中的发热源来定制相变材料820的选择。作为非限制性示例，可选择被配置为在期望温度下熔化的相变材料820。另外，在图8的实施方案中，由换能器组件810和/或超声探头800的部件812生成的热量可被传递到3D蒸气室806以用于消散和/或传递到热能储存室808以用于储存。

此外，如前所述，具有3D蒸气室806和热能储存室808的相变室804可使用增材制造来形成，诸如通过使用三维(3D)打印、快速成型(RP)、直接数字制造(DDM)、选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)、直接金属激光熔化(DMLM)等形成。

图9是根据本说明书的各方面的用于图1的系统100的超声探头的又一个实施方案的横截面的图解示意图900。另外，结合图1至图8的部件来描述图9。

根据本说明书的另外的方面，图9中描绘了超声探头900，该超声探头具有超声探头柄部902和相变室904形式的热管理组件，该相变室被配置为为超声探头900提供增强的热管理。在图9的示例中，相变室904是3D蒸气室。另外，3D蒸气室904包括与3D蒸气室904的壳体908的内表面成一整体的突出指状突起906。另外，超声探头900包括换能器组件910。此外，超声探头900包括可安装在母板914上的部件912，诸如处理器、ASIC、电池、传感器等。此外，3D蒸气室904可包括热安装平台916，该热安装平台被配置为促进换能器组件910所生成的热量的消散。

在图9所描绘的实施方案中，超声探头900包括外部保护壳918，该外部保护壳被设置成使得外部保护壳918包围3D蒸气室904的壳体908。另外，超声探头900还可包括至少设置在3D蒸气室904的壳体908的外表面上的一个或多个延伸表面，诸如翅片和/或螺柱920。翅片920为外部翅片。另外，这些翅片和/或螺柱920有助于增加3D蒸气室904的壳体908与外部保护壳918的接触表面积。可以指出的是，螺柱和/或翅片920可以与3D蒸气室904的壳体908成一体。

另外，在一些实施方案中，外部保护壳918可为薄塑料壳。然而，在另一个实施方案中，外部保护壳918可通过将3D蒸气室904浸涂在塑料涂料中来制造。可以指出的是，外部保护壳918形成为使得外部保护壳918适形于3D蒸气室904和设置在其上的螺柱和/或翅片920的形状。此外，外部保护壳918被配置为屏蔽超声探头900免受电接触。另外，外部保护壳918被配置为用作密封元件，从而向超声探头900提供卫生益处。此外，保护壳/涂层918的材料可被选择为具有抗划伤、抗菌和/或抗真菌特性。

如先前参考图1所述，医学成像系统108可包括超声成像系统。图10是图1所描绘的超声成像系统的实施方案的框图1000。超声系统1100包括采集子系统(诸如图1的采集子系统110)和处理子系统(诸如图1的处理子系统112)。采集子系统110可包括换能器组件1006。另外，采集子系统110包括发射/接收切换电路1008、发射器1010、接收器1012和波束形成器1014。可以指出的是，在某些实施方案中，换能器组件1006设置在探头104中(参见图1)。而且，在某些实施方案中，例如，换能器组件1006可包括以间隔关系布置的多个换能器元件(未示出)，以形成换能器阵列，诸如一维或二维换能器阵列。另外，换能器组件1006可包括互连结构(未示出)，该互连结构被配置为便于将换能器阵列可操作地联接到外部设备(未示出)，诸如但不限于电缆组件或相关联的电子器件。在示出的实施方案中，互连结构可被配置为将换能器阵列联接到T/R切换电路1008。

处理子系统112包括控制处理器1016、解调器1018、成像模式处理器1020、扫描转换器1022和显示处理器1024。显示处理器1024还联接到显示监视器1036，诸如显示器118(参见图1)，以用于显示图像。用户界面1038诸如用户界面区域120(参见图1)与控制处理器1016和显示监视器1036交互。控制处理器1016还可联接到远程连接子系统1026，该远程连接子系统包括远程连接接口1028和web服务器1030。处理子系统112还可联接到数据存储库1032，诸如图1的数据存储库116，该数据存储库被配置为接收和/或存储超声图像数据。数据存储库1032与成像工作站1034交互。

上述部件可以是专用硬件元件(诸如具有数字信号处理器的电路板)，或者可以是在通用计算机或处理器(诸如商用的现成个人计算机(PC))上运行的软件。可根据本发明的各种实施方案组合或分离多种部件。因此，本领域技术人员将理解，本发明的超声成像系统1000是以举例的方式提供的，并且本说明书决不受特定系统配置的限制。

在采集子系统110中，换能器组件1006与患者102接触。换能器组件1006联接到发射/接收(T/R)切换电路1008。而且，T/R切换电路1008与发射器1010的输出端和接收器1012的输入端可操作地相关联。接收器1012的输出是波束形成器1014的输入。另外，波束形成器1014还联接到发射器1010的输入端和解调器1018的输入端。波束形成器1014还可操作地联接到控制处理器1016，如图10所示。

在处理子系统112中，解调器1018的输出端与成像模式处理器1020的输入端可操作地相关联。另外，控制处理器1016与成像模式处理器1020、扫描转换器1022和显示处理器1024交接。成像模式处理器1020的输出端联接到扫描转换器1022的输入端。而且，扫描转换器1022的输出端可操作地联接到显示处理器1024的输入端。显示处理器1024的输出端联接到监视器1036。

超声系统1000将超声能量发射到受检者诸如患者102中，并且接收和处理来自受检者102的反向散射超声信号以创建和显示图像。为了生成发射的超声能量束，控制处理器1016向波束形成器1014发送命令数据以生成发射参数，从而以期望的转向角度创建源自换能器组件1006的表面处的某个点的期望形状的波束。发射参数从波束形成器1014被发送到发射器1010。发射器1010使用发射参数来适当地编码将通过T/R切换电路1008发送到换能器组件1006的发射信号。发射信号相对于彼此设置在一定电平和相位，并且被提供给各个换能器元件，诸如换能器组件1006的源极元件。发射信号激发换能器元件以发射具有相同相位和电平关系的照射能量或波。因此，当换能器组件1006通过使用例如超声凝胶声学联接到患者102时，在沿扫描线的扫描平面内在患者102中形成所发射的照射能量束。该过程被称为电子扫描。

换能器组件1006可以是双向换能器。当照射能量被发射到患者102体内时，被成像的组织可吸收递送的照射能量的至少一部分。所吸收的能量可导致组织的热弹性膨胀，这继而导致生成声波或超声波。声波或超声波可由换能器组件1006中的探测器元件检测。换能器组件1006并且更具体地，换能器组件1006中的检测器元件可被配置为在不同的时间接收声波，这取决于它们返回的组织的距离以及它们返回的相对于换能器组件1006的表面的角度。检测器元件可以被配置为将来自声波的超声能量转换为电信号。

然后电信号通过T/R切换电路1008路由到接收器1012。接收器1012将所接收的信号放大并数字化，并且提供其他功能诸如增益补偿。在不同时间由每个换能器元件接收的对应于反向散射波的数字化接收信号保留反向散射波的振幅和相位信息。

数字化的信号被发送到波束形成器1014。控制处理器1016向波束形成器1014发送命令数据。波束形成器1014使用命令数据来形成接收波束，该接收波束源自换能器组件1006的表面上的某点并以通常对应于该点的转向角度和先前沿扫描线发射的照射能量的转向角度。波束形成器1014通过根据来自控制处理器1016的命令数据的指令执行时间延迟和聚焦以创建对应于沿患者102体内的扫描平面中的扫描线的样本体积的所接收的波束信号来对适当的所接收的信号进行操作。来自各个换能器元件的所接收的信号的相位、振幅和定时信息可用于创建所接收的波束信号。

所接收的波束信号可被传送至处理子系统112。解调器1018解调所接收的波束信号，以创建与扫描平面内的样本体积对应的I解调数据值和Q解调数据值对。解调通过将所接收的波束信号的相位和振幅与参考频率进行比较来实现。I解调数据值和Q解调数据值保留所接收信号的相位和振幅信息。

解调数据被传输到成像模式处理器1020。成像模式处理器1020使用参数估计技术由采用扫描序列格式的解调数据生成成像参数值。例如，成像参数可包括对应于各种可能的成像模式的参数，诸如B模式、色速度模式、光谱多普勒模式和组织速度成像模式。成像参数值被传递到扫描转换器1022。扫描转换器1022通过执行从扫描序列格式到显示格式的转换来处理参数数据。转换包括对参数数据执行插值操作以创建显示格式的显示器像素数据。

将扫描转换的像素数据发送到显示处理器1024，以执行对扫描转换的像素数据的任何最终空间或时间滤波、将灰度或颜色应用于扫描转换的像素数据，以及将数字像素数据转换为模拟数据以用于在监视器1036上显示。用户界面1038联接到控制处理器1016，以允许用户基于监视器1036上显示的数据来与超声系统1000进行交互。

图11是根据本说明书的各方面的超声探头的增材制造方法的示例性流程图1100，该超声探头具有超声探头柄部和相变室形式的热管理组件，该相变室被配置为为超声探头提供增强的热管理。

在步骤1102处，该方法开始于增材制造超声探头柄部的第一区段和第二区段。可以指出的是，超声探头柄部的第一区段和第二区段中的至少一个区段包括相变室。相变室相对于对应的区段是整体的。此外，相变室包括围绕封闭室延伸并限定封闭室的气密室壁。在某些实施方案中，相变室可为3D蒸气室、热能储存室或它们的组合。

此外，材料设置在气密室壁内。该材料被配置为响应于从超声探头的部件接收的热量而改变相态。另外，该材料可包括工作流体和/或相变材料。已参考图2至图9描述了相变室的各种实施方案。如果相变室为3D蒸气改变室，则材料为填充在3D蒸气室中的工作流体。工作流体具有液相和蒸气相，并且被配置为有利于热量从超声探头的发热部件消散。另外，如果相变室包括一个或多个热能储存室，则材料为可填充在每个热能储存室中的相变材料。相变材料被配置为吸收和存储在超声探头中生成的热量的至少一部分，并且有利于所吸收的热量的存储。

另外，具有3D蒸气室和/或热能储存室的相变室可使用增材制造形成，诸如通过使用三维(3D)打印、快速成型(RP)、直接数字制造(DDM)、选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)、直接金属激光熔化(DMLM)等形成。在一个实施方案中，可以获得待形成的超声探头柄部和/或相变室的单个三维模型。此外，超声探头柄部可基于3D模型进行增材制造。

此外，如前所述，相变室被配置为有利于增强从超声探头的发热部件的热传递。因此，在步骤1104处，超声探头的一个或多个部件可被定位成与相变室热连通。超声探头的部件的一些非限制性示例包括换能器组件、ASIC、处理器、电池、传感器等。另外，在一些实施方案中，处理器、电池、传感器和/或ASIC可安装在支撑平台诸如母板上。

具体地，相变室热联接到超声探头的一个或多个发热部件。在一些实施方案中，相变室可通过使用热界面材料直接热联接到发热部件。热界面材料的一些非限制性示例包括热垫、油脂、粘合剂等。例如，粘合剂材料可用于在相变室和超声探头的发热部件之间形成薄粘合剂接合。粘合剂材料包括非传导性环氧树脂、传导性环氧树脂、填充环氧树脂等。此外，在步骤1106处，超声探头柄部的第一区段和第二区段可操作地联接以形成超声探头的超声探头柄部。

另外，在某些其他实施方案中，该方法还包括在相变室的内表面和/或外表面上增材制造一个或多个翅片。这些翅片有助于进一步增强蒸气室的热消散能力。此外，该方法还可包括提供外部保护壳，使得外部保护壳包围蒸气室的壳体。

此外，上述示例、示范和处理步骤(诸如可由系统执行的那些)可通过基于处理器的系统(诸如通用或专用计算机)上的适当代码来实现。还应当指出的是，本说明书的不同实施方式可以不同的顺序或基本上同时(即并行地)执行本文所述的一些或所有步骤。另外，这些功能可用各种编程语言实现，包括但不限于Ruby、超文本预处理器(PHP)、Perl、Delphi、Python、C、C++或Java。此类代码可存储或适于存储在一个或多个有形机器可读介质上，诸如数据存储库芯片、本地或远程硬盘、光盘(即CD或DVD)、固态驱动器或者可由基于处理器的系统访问以执行所存储的代码的其他介质。需要指出的是，有形介质可包括纸张或其上印有指令的另外的合适的介质。例如，指令可经由对纸张或其他介质进行光学扫描以电子方式捕获，然后在必要时以合适的方式对其进行编译、解释或以其他方式处理，然后存储在数据存储库或存储器中。

可以指出的是，可由本系统的某些部件(例如，由处理子系统112)执行的前述示例、示范和过程步骤可通过基于处理器的系统上的适当代码来实现。例如，基于处理器的系统可包括通用计算机或专用计算机。还可以指出的是，本说明书的不同实施方式可以不同的顺序或基本上同时执行本文所述的一些或所有步骤。

本申请的系统和方法提出了3D相变室形式的3D热管理系统的示例性设计，该相变室被配置为提供用于超声探头的热管理组件/结构。应当理解，限制超声使用的重要因素已经为以下事实：执行超声扫描需要在高功率下延长超声探头的操作以呈现更高的图像分辨率，同时将表面和关键部件温度保持在其相应极限以下。相变室的示例性设计提供从超声探头的内部部件到相变室的外部/外表面的增强的热传送以用于由周围环境冷却和/或到相变材料体积的增强的热传送以用于热能吸收/储存。另外，相变室形成超声探头的柄部的人体工程学外部形状，并且替换多个部件，诸如散热器、散热管、脊、PCB保持器和在传统超声探头中使用的相关联的界面。相变室提供超声探头的简化结构，该结构导致安装时间减少并且可适应附加的热负载。另外，相变室还可被配置为为超声探头提供机械支撑结构。

尽管本说明书的实施方案的具体特征可在一些附图中而不是在其他附图示出和/或参考一些附图而不是在其他附图中进行描述，但这仅是为了方便。应当理解，在附图中示出并在本文中描述的所述特征、结构和/或特性可在各种实施方案中以任何合适的方式组合和/或互换使用，例如以构造用于诊断成像的另外组件和方法。

虽然本文仅示出和描述本说明书的某些特征，但是本领域技术人员将会想到许多修改和改变。因此，应当理解的是，所附权利要求书旨在涵盖落入本发明的真正实质内的所有此类修改和变化。