CN101991440A - 一种超声治疗头的运动控制装置及含有该装置的超声治疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声治疗头的运动控制装置，包括底座(22)、传动轴(41)、能绕自身中轴线转动的旋转外壳(5)，旋转外壳(5)沿水平方向设置，底座(22)上固定有滑动套(66)，旋转外壳的尾部(57)可转动地套接于滑动套(66)内，传动轴(41)的一端与旋转外壳(5)连接，另一端连接有超声治疗头(1)。由于超声治疗头焦点的旋转半径大于超声治疗头的旋转半径，使超声治疗头通过狭小范围内的运动便可实现其焦点在较大范围内的运动。

Description

一种超声治疗头的运动控制装置及含有该装置的超声治疗设备

技术领域

本发明属于超声治疗技术领域，具体涉及一种超声治疗头的运动控制装置以及包含有该运动控制装置的超声治疗设备。

背景技术

超声治疗头是利用超声波的穿透性和聚焦性，将超声波聚焦后在病灶上形成高强度的超声能量，从而产生瞬态的高温效应(65～100℃)，使细胞膜、核膜破裂，蛋白质凝固，选择性地使病灶组织发生凝固性坏死，使病灶失去增殖、浸润和转移的能力。

为了达到治疗所需的强度，超声波聚焦后形成的焦点通常是一个很小的体积元，而在使用超声治疗头进行治疗时，治疗部位的组织相对于焦点而言是一个更大的三维实体。因此要实现对整个治疗部位的治疗，就需要在三维空间内对焦点进行移动，使焦点的运动覆盖整个治疗区域。由于超声治疗头的焦点一般都是固定不变的，焦点的移动通常是靠超声治疗头的移动来实现的。因此，在治疗过程中，需要有一个超声治疗头的运动控制装置来实现对治疗头的运动进行控制。

而这种治疗头的运动控制装置，在现有技术中未进行过详细的批露。在专利号为JP2004358264的日本专利中，揭示了两种超声换能器的运动覆盖范围，这种超声换能器可以在三维直角坐标系中沿三个坐标方向进行平动，或者在只能沿竖直坐标方向进行平动的同时，沿换能器旋转中心轴进行旋转。但此专利中只给出了超声换能器的运动范围，至于如何实现这样的运动范围，在该专利中没有给出具体的技术方案或任何技术上的启示。

随着超声治疗的普及，为了在超声治疗过程中施加合适的剂量、以及防止对正常组织的误烧伤等，需要对治疗部位进行实时监控。由于MRI装置(磁共振成像装置)对温度有较好的敏感性，使得将MRI监控与超声治疗设备结合使用成为进行超声治疗的一种较理想的方式。常用的MRI装置通常有一个用于成像的孔(以下简称成像孔)，检查时需要用床体将病人送入该成像孔中，成像孔的体积相当有限，在将治疗床和患者移入成像孔后，超声治疗头在成像孔内的水平及竖直方向都有一定的移动空间，但由于此空间非常狭窄，使得超声治疗头的移动范围相当有限。而患者的被治疗部位是比治疗用超声波焦点体积大得多的实体，因此在与MRI装置结合使用的超声治疗设备中，如果要对治疗部位进行全方位的治疗，依靠传统的通过移动超声治疗头的方式来移动超声波焦点的方法很难实现。

在专利号为CN200510088612.1的中国专利中，披露了一种MRI监控与HIFU(高强度聚焦超声)治疗相结合下的超声换能器的运动定位机构，该机构可以使超声换能器的支承杆在三维直角坐标系中沿三个坐标方向进行平动，并可绕其支撑杆的轴心线进行旋转。在该专利中提出了一种针对MRI监控下的HIFU治疗中治疗头的运动机构并给出了治疗头的运动覆盖范围，该专利主要解决了超声治疗中MRI设备的电磁干扰问题，但仍然没有揭示出其运动机构是如何控制治疗头的具体运动的，以及如何解决在MRI的成像孔中超声治疗头运动空间有限的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种使超声治疗头通过狭小空间范围内的运动就能实现其焦点在较大空间范围内进行运动的运动控制装置及包含该运动控制装置的超声治疗设备。

解决本发明技术问题所采用的一个技术方案是该超声治疗头的运动控制装置包括底座、传动轴、能绕自身中轴线转动的旋转外壳，旋转外壳沿水平方向设置，所述底座上固定有滑动套，旋转外壳的尾部可转动地套接于所述滑动套内，所述传动轴的一端与旋转外壳连接，其另一端连接有超声治疗头。

由于超声治疗头通过传动轴与旋转外壳连接，当旋转外壳绕其自身中轴线转动时，超声治疗头随之转动，这样就实现了超声治疗头在第一个方向上的旋转运动。

在超声治疗头绕旋转外壳的中轴线作旋转运动时，超声治疗头的焦点也相应地进行旋转，由于超声治疗头焦点的旋转半径大于超声治疗头的旋转半径，这样超声治疗头在该旋转方向上进行小范围的来回的旋转运动(也就是作摆动运动)时，其焦点的运动范围相对来说要更大一些，因而可以达到使超声治疗头在狭小空间范围内的运动而使其焦点在较大空间范围内进行运动的目的。

优选的是，传动轴上固定有支撑座，所述超声治疗头支撑在支撑座上并可绕支撑座的轴向转动，支撑座的轴向设于水平面内并与旋转外壳的中轴线垂直，旋转外壳的前部为中空腔体，所述中空腔体内设有第一平动驱动机构，所述第一平动驱动机构作平移运动的方向与旋转外壳的中轴线平行，旋转外壳与传动轴连接的一端有一开口，在该开口处设有连杆，所述连杆的一端与所述超声治疗头可转动地连接，其另一端与所述第一平动驱动机构可转动地连接。

当所述第一平动驱动机构对所述连杆进行水平方向上的驱动时，在支撑座和连杆的作用下，超声治疗头沿旋转轴的轴向作旋转运动，这样就实现了超声治疗头在第二个方向上的旋转运动，超声治疗头作旋转运动的第二旋转运动平面与第一旋转运动平面垂直。由于上述的旋转运动通常只是使超声治疗头左右旋转一定的角度，因此实际上是使超声治疗头作摆动运动。同样地，当此旋转运动使得超声治疗头在该旋转方向上进行小空间范围的旋转运动时，其焦点可以在一个较大的空间范围内运动。

这样，本发明运动控制装置使得超声治疗头可以沿两个互相垂直的旋转运动平面进行旋转运动，从而使焦点的运动覆盖了一个球面，并且当超声治疗头仅在小空间范围内进行旋转时，能够保证其焦点的运动能够覆盖一个较大的空间范围，因此本发明运动控制装置特别适用于在狭窄空间中利用超声治疗头进行治疗的情况，比如将HIFU治疗设备与MRI装置结合使用的情况下。

进一步优选的是，所述支撑座的轴向与旋转外壳的中轴线在同一水平面内并垂直，这样可使超声治疗头在两个相互垂直的平面内同时进行两种旋转运动。

优选所述第一平动驱动机构包括作平移运动的第一平动驱动器以及与第一平动驱动器固定连接的滑块，所述滑块设于旋转外壳的中空腔体内的开口处附近，滑块与连杆可转动地连接。上面所述的第一平动驱动机构的具体结构只是本发明的一种优选结构，第一平动驱动机构也可以采用功能相同的其他结构进行替代。

优选所述能绕其自身中轴线转动的旋转外壳是通过旋转驱动机构带动旋转外壳绕其自身中轴线转动。

进一步优选的是，所述旋转驱动机构也设于旋转外壳的中空腔体内。所述旋转驱动机构包括可作平移运动的第二平动驱动器、与第二平动驱动器固定连接的齿条、与所述齿条啮合的扇形齿轮，所述扇形齿轮与旋转外壳固定连接，第二平动驱动器作平移运动的方向与支撑座中旋转轴的轴向平行。所述第二平动驱动器采用气缸活塞结构，该气缸活塞结构包括第二平动缸体、穿过第二平动缸体的第二活塞杆、设置在第二活塞杆上的第二活塞、第二平动缸体支架，所述第二活塞杆支撑在第二平动缸体支架上，所述第二活塞位于第二平动缸体内并与所述齿条的背面固定连接。

当然，上面所述的旋转驱动机构以及第二平动驱动器的具体结构只是本发明的一种优选结构，所述旋转驱动机构以及第二平动驱动器也可以采用功能相同的其他结构进行替代。

所述第一平动驱动器可采用气缸活塞结构，该气缸活塞结构包括固定在旋转外壳内的第一平动缸体和设于第一平动缸体内的第一活塞，所述第一活塞与所述滑块固定连接，所述旋转驱动机构中的扇形齿轮与一个中部开孔的开孔套连为一体，所述第一平动缸体固定套接在所述开孔套中，扇形齿轮通过第一平动缸体与旋转外壳固定连接。

上面所述第一平动驱动器只是本发明的一种优选结构，所述第一平动驱动器也可以采用功能相同的其他结构进行替代。

这样，通过将旋转驱动机构与第一平动驱动机构连接在一起并共同设于旋转外壳内，可以进一步节约空间，减少整个运动控制装置所占用的体积。

更优选的是，本发明运动控制装置还包括有在竖直方向上作平移运动的第三平动驱动机构，所述第三平动驱动机构与滑动套固定连接。

所述第三平动驱动机构可以采用能实现其功能的多种结构，只要能实现在竖直方向上作平移运动的功能即可。

由于旋转外壳的尾部套接在滑动套内，第三平动驱动机构带动滑动套在竖直方向上作平移运动，并最终带动超声治疗头在竖直方向上作平移运动，从而实现了超声治疗头在第三个方向上的运动，实现了超声治疗头在三维空间内的运动，并进一步扩宽了超声治疗头焦点覆盖的范围。

从上述结构可知，该运动控制装置同时还具有体积小、结构简单的优点。

优选所述运动控制装置还包括有固定在底座上的水箱，所述超声治疗头设于水箱中。

解决本发明技术问题所采用的第二个技术方案是该超声治疗头的运动控制装置包括底座、传动轴、能绕自身中轴线转动的旋转外壳，旋转外壳沿水平方向设置，所述底座上固定有滑动套，旋转外壳的尾部可转动地套接于所述滑动套内，所述传动轴的一端与旋转外壳连接，其另一端连接有超声治疗头；所述能绕其自身中轴线转动的旋转外壳是通过旋转驱动机构带动旋转外壳绕其自身中轴线转动，旋转外壳的前部为中空腔体，所述旋转驱动机构设于旋转外壳的中空腔体内，其包括可作平移运动的第二平动驱动器、与第二平动驱动器固定连接的齿条、与所述齿条啮合的扇形齿轮，所述扇形齿轮与旋转外壳固定连接，第二平动驱动器作平移运动的方向在水平面内并与旋转外壳的中轴线垂直。

优选的是，该运动控制装置还包括有在竖直方向上作平移运动的第三平动驱动机构，所述第三平动驱动机构与滑动套固定连接。

解决本发明技术问题所采用的第三个技术方案是该超声治疗头的运动控制装置包括底座、传动轴、能绕自身中轴线转动的旋转外壳，旋转外壳沿水平方向设置，所述底座上固定有滑动套，旋转外壳的尾部可转动地套接于所述滑动套内，所述传动轴的一端与旋转外壳连接，其另一端连接有超声治疗头；该超声治疗头的运动控制装置还包括有在竖直方向上作平移运动的第三平动驱动机构，所述第三平动驱动机构与滑动套固定连接。

解决本发明技术问题所采用的第四个技术方案是该超声治疗头的运动控制装置包括底座、传动轴、沿水平方向设置的旋转外壳，所述传动轴的一端与旋转外壳连接，其另一端固定有支撑座，超声治疗头支撑在支撑座上并可绕支撑座的轴向转动，支撑座的轴向设于水平面内并与旋转外壳的中轴线垂直，旋转外壳的前部为中空腔体，所述中空腔体内设有第一平动驱动机构，所述第一平动驱动机构作平移运动的方向与旋转外壳的中轴线平行，旋转外壳与传动轴连接的一端有一开口，在该开口处设有连杆，连杆的一端与所述超声治疗头可转动地连接，其另一端与所述第一平动驱动机构可转动地连接。

优选的是，该运动控制装置还包括有在竖直方向上作平移运动的第三平动驱动机构，所述第三平动驱动机构与旋转外壳固定连接。

进一步优选的是，所述旋转外壳为能绕其自身中轴线转动的旋转外壳，所述底座上固定有滑动套，旋转外壳的尾部可转动地套接于所述滑动套内，所述第三平动驱动机构与滑动套固定连接。

其中，所述能绕其自身中轴线转动的旋转外壳是通过旋转驱动机构带动旋转外壳绕其自身中轴线转动。

优选的是，所述旋转驱动机构也设于旋转外壳的中空腔体内。所述旋转驱动机构包括可作平移运动的第二平动驱动器、与第二平动驱动器固定连接的齿条、与所述齿条啮合的扇形齿轮，所述扇形齿轮与旋转外壳固定连接，第二平动驱动器作平移运动的方向与支撑座中旋转轴的轴向平行。

一种包含有上述运动控制装置的超声治疗设备。

本发明运动控制装置通过对超声治疗头在狭窄空间内的两个互相垂直的轴向的旋转运动和一个方向上平移运动进行控制，使得焦点可以在三维空间上进行较大范围移动，而无须将超声治疗头在三维空间上进行大的移动，特别适用于利用MRI装置与超声治疗设备结合使用的情况，使得超声治疗头摆脱了MRI成像孔内狭窄的运动空间对治疗的限制，实现了在狭窄空间内进行大面积范围治疗的目的。

本发明包括有在三个相互垂直的运动方向进行运动的运动机构：旋转驱动机构中的第二平动驱动器、第一平动驱动机构中的第一平动驱动器和第三平动驱动机构，它们可以各自单独进行运动，也可以两两结合一起运动，还可以三者同时运动。操作者可根据不同的治疗要求灵活选择运动方式。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构主视图

图2为图1的A-A剖视图

图3为图1的俯视图

图4为在本发明运动控制装置的控制下，超声治疗头的焦点11可覆盖的体积范围

图5为本发明实施例2的结构示意图

图6为本发明实施例3的结构示意图

图7为本发明实施例4的结构示意图

图中：1-超声治疗头11-焦点12-支撑座21-水箱22-底座31、32、33、34-轴套35-旋转轴41-传动轴42-连杆43-滑块44-第一平动缸体45-第一活塞5-旋转外壳51-扇形齿轮52-齿条53-第二平动缸体54-第二活塞55-第二活塞杆56-第二平动气缸支架57-旋转外壳的尾部61-平动连杆62-第三平动缸体63-固定件64-平动导轨65-滑座66-滑动套L1-第二轴线L2-第一轴线θ-旋转角度

-旋转角度

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明超声治疗头的运动控制装置的一种结构是：包括底座、传动轴、沿水平方向设置的旋转外壳和驱使旋转外壳绕自身中轴线转动的旋转驱动机构，所述底座上固定有滑动套，旋转外壳的尾部可转动的套接于所述滑动套内，所述传动轴的一端与旋转外壳连接，其另一端连接有超声治疗头。

传动轴上固定有支撑座，所述超声治疗头支撑在支撑座上并可绕支撑座的轴向转动，支撑座的轴向设于水平面内并与旋转外壳的中轴线垂直，旋转外壳的前部为中空腔体，所述中空腔体内设有第一平动驱动机构，所述第一平动驱动机构作平移运动的方向与旋转外壳的中轴线平行，旋转外壳与传动轴连接的一端开口，在该开口处设有连杆，连杆的一端与所述超声治疗头可转动地连接，其另一端与所述第一平动驱动机构可转动地连接。

该运动控制装置还可包括有在竖直方向上作平移运动的第三平动驱动机构，所述第三平动驱动机构与滑动套固定连接。

本发明超声治疗头的运动控制装置的另一种结构是：包括底座、传动轴、沿水平方向设置的旋转外壳，所述传动轴的一端与旋转外壳连接，其另一端固定有支撑座，超声治疗头支撑在支撑座上并可绕支撑座的轴向转动，支撑座的轴向设于水平面内并与旋转外壳的中轴线垂直，旋转外壳的前部为中空腔体，所述中空腔体内设有第一平动驱动机构，所述第一平动驱动机构作平移运动的方向与旋转外壳的中轴线平行，旋转外壳与传动轴连接的一端有一开口，在该开口处设有连杆，连杆的一端与所述超声治疗头可转动地连接，其另一端与所述第一平动驱动机构可转动地连接。

该运动控制装置还可包括有在竖直方向上作平移运动的第三平动驱动机构，所述第三平动驱动机构与旋转外壳固定连接。

所述旋转外壳为能绕其自身中轴线转动的旋转外壳，所述底座上固定有滑动套，旋转外壳的尾部可转动地套接于所述滑动套内，所述第三平动驱动机构与滑动套固定连接。

其中，所述能绕其自身中轴线转动的旋转外壳是通过旋转驱动机构带动旋转外壳绕其自身中轴线转动。

所述旋转驱动机构也可设于旋转外壳的中空腔体内。设于旋转外壳中空腔体内的旋转驱动机构包括可作平移运动的第二平动驱动器、与第二平动驱动器固定连接的齿条、与所述齿条啮合的扇形齿轮，所述扇形齿轮与旋转外壳固定连接，第二平动驱动器作平移运动的方向与支撑座中旋转轴的轴向平行。

以下实施例为本发明的非限定性实施例。

实施例1：

如图1所示，本实施例中，超声治疗头的运动控制装置包括底座22、传动轴41、沿水平方向设置的旋转外壳5、驱使旋转外壳5绕自身中轴线(即第二轴线L1)转动的旋转驱动机构，分别作平移运动的第一平动驱动机构和第三平动驱动机构。

底座22上固定有滑动套66，旋转外壳的尾部57可转动的套接于滑动套66内，旋转外壳的尾部57可在滑动套66内绕旋转外壳的中轴线转动。传动轴41的一端与旋转外壳5连接，其另一端上连接有超声治疗头1。

超声治疗头1通过支撑座12连接在传动轴41上。如图1、3所示，所述支撑座包括旋转轴35和套在旋转轴35两端的两个轴套31、32，两轴套31、32固定连接在超声治疗头1底部，两轴套31、32并与传动轴41固定连接，所述旋转轴35的轴向与旋转外壳5的中轴线即第二轴线L1设于同一水平面内并互相垂直。

水箱21固定连接在底座22上，水箱21中充盈有脱气水，超声治疗头1连同支撑座12一同置于水箱21的脱气水中，超声治疗头1所发射的超声波聚焦于焦点11处。

旋转外壳5的前部为中空腔体，所述第一平动驱动机构设于旋转外壳5的中空腔体内，第一平动驱动机构作平移运动的方向与旋转外壳5的中轴线平行，旋转外壳5与传动轴41连接的一端有一开口，在该开口处设有连杆42，连杆42的一端与超声治疗头1的背面通过轴套33可转动地连接，连杆42的另一端与第一平动驱动机构可转动地连接。

第一平动驱动机构包括作平移运动的第一平动驱动器以及与第一平动驱动器固定连接的滑块43，滑块43设于旋转外壳5的中空腔体内的开口处附近，滑块43与连杆42通过轴套34可转动地连接。

所述旋转驱动机构也设于旋转外壳5的中空腔体内，如图2所示，旋转驱动机构包括可作平移运动的第二平动驱动器、与第二平动驱动器固定连接的齿条52、与所述齿条52啮合的扇形齿轮51，扇形齿轮51与一个中部开孔的开孔套连接在一起，该开孔套套接在第一平动缸体44(下文中详细叙述)上(扇形齿轮51也可以直接连接在旋转外壳5上，本实施例中由于第一平动缸体44固定在旋转外壳5内，因此扇形齿轮51就通过第一平动缸体44与旋转外壳5固定连接)，第二平动驱动器作平移运动的方向与旋转轴35的轴向平行。扇形齿轮51在齿条52的带动下，可沿第二轴线L1旋转。

本实施例中，第二平动驱动器采用气缸活塞结构。如图2所示，该气缸活塞结构包括第二平动缸体53、穿过第二平动缸体的第二活塞杆55、设置在第二活塞杆55上的第二活塞54、第二平动缸体支架56。所述第二平动缸体支架56固定在滑座65(下文中具体描述)上，第二活塞杆55支撑于在第二平动缸体支架56上，所述第二活塞54位于第二平动缸体53内并与所述齿条52的背面固定连接。

第二活塞54在第二平动缸体53的驱动下在第二平动缸体53内沿第二活塞杆55的长度方向作往复直线运动，如图2中直线箭头所示。第二活塞54的往复运动带动齿条52做同样的往复运动，齿条52再通过其与扇形齿轮51相互啮合的齿部，通过扇形齿轮51带动整个旋转外壳5(包括旋转外壳内部的所有元件)绕其自身中轴线即第二轴线L1作旋转运动，如图2中的旋转箭头所示。

由于传动轴41与旋转外壳5固定连接，因此旋转外壳5带动传动轴41并进而带动超声治疗头1作同样的旋转运动，超声治疗头1的旋转角度

的大小取决于齿条52和扇形齿轮51相啮合的齿部参数以及齿条52(或第二活塞54)在第二活塞杆55上进行往复运动的距离，旋转角度的取值范围优选为-60°～+60°。由此实现了超声治疗头1第一个方向的旋转运动。

所述第二平动驱动器可采用气缸活塞结构，也可以采用电机等其他功能相同的结构进行代替，只要可以驱动扇形齿轮51沿其中心轴作旋转运动即可。

本实施例中，第一平动驱动器采用气缸活塞结构，该气缸活塞结构包括固定在旋转外壳5内的第一平动缸体44和设于第一平动缸体内的第一活塞45，第一活塞45与滑块43固定连接，第一平动缸体44套接在扇形齿轮51上的开孔套中，从而使得扇形齿轮51通过第一平动缸体44与旋转外壳5固定连接。

第一活塞45在第一平动缸体44的驱动下，沿着图1中直线箭头方向即水平方向，在第一平动缸体44的内部作往复运动。在第一活塞45的带动下，滑块43在旋转外壳5的空腔内做同样的往复运动。滑块43在作往复运动时通过轴套34对连杆42产生作用力，使连杆42可以绕旋转轴35的中心轴旋转，从而对超声治疗头1产生一个推力或拉力。同时，由于旋转外壳5在水平方向不产生运动，与之固定连接的传动轴41在水平方向上也不产生运动，因此超声治疗头1也不会在水平方向上产生运动。这样，超声治疗头1在连杆42的推力或拉力的作用下，沿旋转轴35的中心轴即第一轴线L2的方向进行旋转，其旋动角度θ取决于滑块43(或第一活塞45)在水平方向上运动的距离，优选旋动角度θ的取值范围为-60°～+60°。这样就实现了超声治疗头1在第二个方向的摆动，且超声治疗头1的第二个旋转平面与其第一个旋转平面垂直。

所述第一平动驱动器可以为气缸活塞结构，也可以采用电机等其他功能相同的结构进行代替，只要可以驱动滑块43在旋转外壳5的内部空腔内作往复直线运动即可。

本实施例中的运动控制系统还包括有在竖直方向上作平移运动的第三平动驱动机构。第三平动驱动机构可以为气缸活塞结构，也可以采用电机等具有相同功能的其他结构进行代替，只要可以在竖直方向上进行往复直线运动即可。本实施例中，第三平动驱动机构包括第三平动缸体62及其内部的活塞(图1-3中均未示出该活塞)。

如图1和图3所示，旋转外壳的尾部57套接在滑动套66内，所述滑动套66和第二平动气缸支架56均固定在滑座65上。底座22上设有平动导轨64，滑座65可沿平动导轨64在竖直方向滑动。

第三平动驱动机构通过平动连杆61与滑座65相连。平动连杆61的一端通过固定件63固定连接在滑座65上，固定件63与滑座65的连接可以为螺纹连接，也可以采用粘结等方式。所述平动连杆61的另一端与第三平动缸体62内的活塞固定连接，该活塞在第三平动缸体62的驱动下，沿图1中竖直方向的直线箭头方向作往复运动。在该活塞的带动下，平动连杆61也同样在该方向上作往复运动，并且平动连杆61通过固定件63带动滑座65在竖直方向往复运动，滑座65再带动滑动套66和第二平动气缸支架56在竖直方向上作同样的往复运动。滑动套66通过套接于其内的旋转外壳尾部57带动整个旋转外壳5以及其内部的元件在竖直方向上作往复运动，并通过传动轴41带动超声治疗头1在竖直方向作往复运动，从而实现了超声治疗头1在竖直方向的往复运动。这里，所述竖直方向是指与第一轴线L2和第二轴线L1都垂直的方向。

本实施例中，超声治疗头1可以绕第一轴线L2和第二轴线L1旋转，并分别通过第一平动缸体44和第二平动缸体53来控制这两个垂直方向的旋转运动，该超声治疗头1还可以在第三平动缸体62的驱动下沿垂直于上述这两条轴线的竖直方向作往复运动。当超声治疗头1按上述三个运动方向进行运动时，其焦点所覆盖的区域如图4所示。图4中的各个箭头方向分别表示了在上述三种运动方式下，超声治疗头1的焦点11的运动路径。

当采用具有上述运动控制装置的超声治疗设备进行治疗时，具体治疗的运动步骤可以采用多种实施方式。例如可以先在一个球面上进行扫描(也就是使超声治疗头1绕第一轴线L2，或者绕第二轴线L1作旋转运动)，然后在竖直方向上进行平移，再在另一个球面上进行扫描，依此步骤进行重复扫描；或者也可以一边进行旋转扫描，一边进行竖直方向的平移运动。在进行旋转扫描时，可以沿两个不同的轴线方向依次进行扫描，也可以同时沿两个轴线方向进行扫描，也可以将上述两个不同轴线方向上的旋转运动和竖直方向上的平移运动结合起来。总之，只要是利用本例中超声波治疗头的运动控制系统进行治疗，其具体的治疗顺序可以根据病灶的具体情况来执行。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，没有可作竖直方向运动的第三平动驱动机构。如图5所示，本实施例中的运动控制装置中没有平动连杆61、第三平动缸体62、固定件63、平动导轨64、滑座65等部件。

本实施中运动控制装置中的超声治疗头1只能绕第二轴线L1和绕第一轴线L2进行旋转，而不具有在竖直方向作平移运动的功能。

本实施例中的其他结构与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于，没有第一平动驱动机构。如图6所示，本实施例中的运动控制装置没有轴套33、34、连杆42、滑块43、第一平动缸体44和第一活塞45等部件。

本实施例中超声治疗头1只能绕第二轴线L1进行旋转，并在竖直方向上进行平移。

本实施例中的其他结构与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例4：

本实施例与实施例1的区别在于，没有旋转驱动机构。如图7所示，本实施例中的运动控制装置没有扇形齿轮51、齿条52、第二平动缸体53、第二活塞54、第二活塞杆55和第二平动气缸支架56等部件。

本实施例中超声治疗头1只能在绕第一轴线L2进行旋转，并在竖直方向上进行平移。

本实施例中的其他结构与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例5：

本实施例与实施例3的区别在于，没有可作竖直方向运动的第三平动驱动机构。本实施例中的运动控制装置中没有平动连杆61、第三平动缸体62、固定件63、平动导轨64、滑座65等部件。

本实施例中超声治疗头1只能绕第二轴线L1进行旋转。

Claims (14)

1.一种超声治疗头的运动控制装置，其特征在于包括底座(22)、传动轴(41)、能绕自身中轴线转动的旋转外壳(5)，旋转外壳(5)沿水平方向设置，底座(22)上固定有滑动套(66)，旋转外壳的尾部(57)可转动地套接于滑动套(66)内，所述传动轴(41)的一端与旋转外壳(5)连接，其另一端连接有超声治疗头(1)。

2.根据权利要求1所述的运动控制装置，其特征在于传动轴(41)上固定有支撑座(12)，所述超声治疗头(1)支撑在支撑座(12)上并可绕支撑座(12)的轴向转动，支撑座(12)的轴向设于水平面内并与旋转外壳(5)的中轴线垂直，旋转外壳(5)的前部为中空腔体，所述中空腔体内设有第一平动驱动机构，所述第一平动驱动机构作平移运动的方向与旋转外壳(5)的中轴线平行，旋转外壳(5)与传动轴(41)连接的一端有一开口，在该开口处设有连杆(42)，连杆(42)的一端与所述超声治疗头(1)可转动地连接，其另一端与所述第一平动驱动机构可转动地连接。

3.根据权利要求2所述的运动控制装置，其特征在于所述支撑座包括旋转轴(35)和套在旋转轴(35)两端的两个轴套(31、32)，两轴套(31、32)固定连接在所述超声治疗头(1)底部，两轴套(31、32)并与传动轴(41)固定连接，所述旋转轴(35)的轴向设于水平面内并与旋转外壳的中轴线垂直。

4.根据权利要求2所述的运动控制装置，其特征在于所述支撑座(12)的轴向与旋转外壳的中轴线设于同一水平面内并垂直。

5.根据权利要求2所述的运动控制装置，其特征在于所述第一平动驱动机构包括作平移运动的第一平动驱动器以及与第一平动驱动器固定连接的滑块(43)，滑块(43)设于旋转外壳的中空腔体内的开口处附近，滑块(43)与连杆(42)可转动地连接。

6.根据权利要求5所述的运动控制装置，其特征在于所述能绕自身中轴线转动的旋转外壳(5)是通过旋转驱动机构带动旋转外壳(5)绕其自身中轴线转动。

7.根据权利要求6所述的运动控制装置，其特征在于所述旋转驱动机构设于旋转外壳(5)的中空腔体内，其包括可作平移运动的第二平动驱动器、与第二平动驱动器固定连接的齿条(52)、与所述齿条(52)啮合的扇形齿轮(51)，所述扇形齿轮(51)与旋转外壳(5)固定连接，第二平动驱动器作平移运动的方向与支撑座(12)中旋转轴(35)的轴向平行。

8.根据权利要求7所述的运动控制装置，其特征在于所述第二平动驱动器采用气缸活塞结构，该气缸活塞结构包括第二平动缸体(53)、穿过第二平动缸体的第二活塞杆(55)、设置在第二活塞杆上的第二活塞(54)、第二平动缸体支架(56)，所述第二活塞杆(55)支撑在第二平动缸体支架(56)上，所述第二活塞(54)位于第二平动缸体(53)内并与所述齿条(52)的背面固定连接。

9.根据权利要求8所述的运动控制装置，其特征在于所述第一平动驱动器采用气缸活塞结构，该气缸活塞结构包括固定在旋转外壳(5)内的第一平动缸体(44)和设于第一平动缸体内的第一活塞(45)，所述第一活塞(45)与所述滑块(43)固定连接，所述旋转驱动机构中的扇形齿轮(51)与一个中部开孔的开孔套连为一体，所述第一平动缸体(44)固定套接在所述开孔套中，扇形齿轮(51)通过第一平动缸体(44)与旋转外壳(5)固定连接。

10.根据权利要求1-9之一所述的运动控制装置，其特征在于该运动控制装置还包括有在竖直方向上作平移运动的第三平动驱动机构，所述第三平动驱动机构与滑动套(66)固定连接。

11.根据权利要求1所述的运动控制装置，其特征在于所述能绕自身中轴线转动的旋转外壳(5)是通过旋转驱动机构带动旋转外壳(5)绕其自身中轴线转动，所述旋转外壳(5)的前部为中空腔体，所述旋转驱动机构设于旋转外壳(5)的中空腔体内，其包括可作平移运动的第二平动驱动器、与第二平动驱动器固定连接的齿条(52)、与所述齿条(52)啮合的扇形齿轮(51)，所述扇形齿轮(51)与旋转外壳(5)固定连接，第二平动驱动器作平移运动的方向在水平面内并与旋转外壳的中轴线垂直。

12.根据权利要求11所述的运动控制装置，其特征在于该运动控制装置还包括有在竖直方向上作平移运动的第三平动驱动机构，所述第三平动驱动机构与滑动套(66)固定连接。

13.根据权利要求1-9、11-12中的任一项所述的运动控制装置，其特征在于还包括有固定在底座(22)上的水箱(21)，所述超声治疗头设于水箱(21)中。

14.一种包含有权利要求1-13之一所述的运动控制装置的超声治疗设备。

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