[发明专利]用于医学设备的散热装置以及相关联的设备、系统和方法

说明书

公开了一种用于医学成像(诸如血管内超声(IVUS)成像)的设备。所述设备包括印刷电路板和外壳，所述外壳被配置为散发由所述印刷电路板生成的热。所述外壳包括第一散热器、第二散热器、第一盖部分和第二盖部分，所述第一散热器被耦合到所述印刷电路板并与所述印刷电路板热接触，所述第二散热器在界面处与所述第一散热器热接触，使得所述热跨所述界面分布在所述第一散热器与所述第二散热器之间，所述第一盖部分被耦合到所述第一散热器并与所述第一散热器热接触，所述第二盖部分被耦合到所述第二散热器并与所述第二散热器热接触，其中，所述第一盖部分被耦合到所述第二盖部分以形成所述外壳。

技术领域

本文中描述的主题涉及可能位于患者附近的电子医学设备散热。所公开的系统提供了在血管内超声(IVUS)成像中从患者接口模块(PIM)散热的设备、系统和方法。

背景技术

超声成像涉及在操作期间使用可能会与患者、临床医师或其他用户直接接触的多个电子部件。一些设备是手持式的和/或旨在被定位在病床上或附近。对于速度和可靠性的日益增长的需求以及部件的小型化和越来越强大的处理器的使用，意味着现代手持式设备和其他设备正变得越来越耗能，同时被封装成越来越小的体积。较大的外壳通常更有效地散热，因为它具有较大的表面积，而较小的设备散热效率较低，从而保留更多的热，并且因此通常可能在较高的温度下操作。密封这些设备以防止流体和颗粒进入的需求或要求意味着传统的被动或主动通风系统可能无法用于设备冷却。同时，可能仍然期望将设备的温度保持在阈值以下以确保安全、舒适和/或设备寿命，并且存在关于允许此类设备到达的最大表面温度的要求。这对手持式或患者附近医学设备以及其他设备的热管理带来了巨大挑战。

已经解决该问题的一种方式是使用外部风扇。然而，这种方法可能不适合于在无菌环境中使用的医学设备，因为风扇和通风端口收集灰尘和颗粒，这些灰尘和颗粒可能会藏匿细菌和其他引起感染的生物体。热传递效率还取决于设备的取向，其限制设备在临床环境中的使用性。过去已经解决热管理的另一种方式是拆分设备。许多当前一代和旧一代设备采用分体设计方法来解决热问题，提供一个低功率设备和远离无菌区域安装并保持的一个高功率设备，使得高速风扇可以用于热管理。遗憾的是，以这种方式拆分设备的功能增加了设备的成本，降低了便携性，并且还占用医学环境(诸如导管实验室)中非常需要的空间，同时还增加了总体服务成本，因为设备操作者可能必须为多个模块保留备件。

医学设备缺乏有效的热管理导致设备的使用寿命有限。热管理较差的设备劣化更快且平均故障间隔时间(MTBF)更短，因此更换频率更高。设备的散热不良通常意味着设备可能在类似设备的正常或预期使用寿命之前失效，因此设备制造商简单地用新的或翻新的设备替换失效的设备(例如，产品保修替换)。这增加了制造商的大量成本，并且在不能立即替换设备的情况下增加了用户的等待时间。

在本说明书的该背景技术章节中包括的信息(包括本文引用的任何参考文献及其任何描述或讨论)仅出于技术参考目的，不应将其视为界定本公开的范围的主题。

发明内容

公开了一种在不使用任何外部冷却的情况下被动地管理和消散来自密封的、防止进入的热塑性便携式医学设备或其他便携式电子设备的热的系统。在本公开的一些实施例中，系统可以被称为PIM热管理系统。PIM热管理系统的操作原理可以包括被动散热、被动冷却、自然对流冷却、辐射冷却和/或热扩散，并且可以通过手持式医学设备或其他电子设备的塑料外壳提供散热。本公开提供了从被密封以防止进入的手持式和便携式设备散热的设备、系统和方法。这可以包括(1)通过热塑性外壳表面散热、或(2)通过管道向外壳外部的受保护的被动散热片的热传递中的一者或两者。