CN103006267B - 用于弹性成像的机械式压力感应超声探头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于弹性成像的机械式压力感应超声探头，包括探头芯部、手柄、探头座、滑动轴、滑动轴承、压力传感器和弹簧；滑动轴的下端与探头芯部连接；弹簧的两端分别与探头座、压力传感器上端连接，压力传感器的下端与探头芯部连接；手柄安装在探头座的顶部。探头芯部与手柄之间有弹簧进行缓冲，使得探头芯部一直贴着检查部位进行小幅度振动，因此，避免了因探头芯部脱离检查部位而造成的弹性成像断续问题，而且更容易保持施力方向与探头芯部表面垂直，提高了弹性成像的质量；另外，由于压力传感器设置到探头芯部的背面，更准确地检测检查部位的受力情况，更好地反映出检查部位的弹性模量，以便更准确地判断检查部位与周边的弹性差异。

Description

用于弹性成像的机械式压力感应超声探头

技术领域

本发明涉及一种超声探头，尤其涉及一种用于弹性成像的机械式压力感应超声探头。

背景技术

在超声弹性成像过程中，通常需要采用手持式超声探头，目前的手持式超声探头一般包括探头芯部和手柄，手柄的一端与探头芯部连接。在进行超声弹性成像时，依赖检查医生的经验，用手持住手柄，使探头芯部进行小幅度振动以满足弹性成像的要求。由于探头芯部与手柄直接相连接，难以控制，在作小幅度振动时，探头芯部容易脱离检查部位，造成弹性成像断续，影响弹性成像质量；另外，当探头芯部脱离检查部位后，很难确保下次挤压的施力方向与探头芯部的表面垂直，也导致了弹性成像质量的下降。

还有，为了更准确判断检查部位的病变情况，目前常采用通过测量探头芯部的压力来计算出检查部位上各点的杨氏模量。但是，目前对于压力的测量，通常是将压力传感器设置在探头芯部的周边，压力传感器与探头芯部的表面齐平，探头芯部和压力传感器同时接触检查部位，对检查部位进行挤压，例如，申请人为清华大学、申请号为200410070616.2的一份中国发明专利申请中，公开了一种超声弹性成像的平衡测压装置，该装置包括一块挤压平板、一个B型超声探头、N个压力传感器，N≥3，一个多通道数据采集卡和一台计算机；该B型超声探头和N个压力传感器安装在该挤压平板上并与该挤压平板的前表面齐平，该B型超声探头位于挤压板的中部，该N个压力传感器分布在该探头周围，每一个压力传感器的输出端与多通道数据采集卡的一个通道相连，该多通道数据采集卡插接在该计算机的主机板上。该申请利用多个压力传感器进行调整组织压缩的方向和压缩量的大小，以保证超声弹性成像的精度。

上述该超声探头虽能够测出探头芯部的压力，但仍存在如下缺陷：（1）检查部位的接触面积比探头芯部的面积大，当检查部位的面积较小时，无法准确地判断检查部位与周边的弹性差异；（2）当压力一旦偏离垂直于探头芯部表面的方向，无法检测到检查部位上某些点的压力，存在压力盲区。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于弹性成像的机械式压力感应超声探头，这种用于弹性成像的机械式压力感应超声探头能够避免弹性成像的断续问题，提高弹性成像的质量，而且能够更准确地判断检查部位与周边的弹性差异。采用的技术方案如下：

用于弹性成像的机械式压力感应超声探头，包括探头芯部和手柄，其特征是：还包括探头座、滑动轴、滑动轴承、压力传感器和弹簧；探头座的下部设有沿上下方向的滑动通道和传感器腔体；滑动轴承安装在滑动通道中；探头芯部处于探头座的下方，滑动轴处于滑动轴承中，滑动轴的下端与探头芯部连接；压力传感器和弹簧均处于传感器腔体中，弹簧的两端分别与探头座、压力传感器上端连接，压力传感器的下端与探头芯部连接；手柄安装在探头座的顶部。

通常情况下，在弹簧的常态下，弹簧与压力传感器的总长度大于传感器腔体的长度，这保证在弹簧的常态下，探头芯部与探头座的下端之间有间隙，探头座能够通过弹簧、压力传感器对探头芯部施加压力。

使用时，将探头芯部贴到检查部位上，用手持住手柄，并对手柄施加沿手柄轴向的串动力，使探头芯部作小幅度振动，即是当对手柄施加向下的压力时，滑动轴相对于滑动轴承作向上滑动，探头芯部通过压力传感器对弹簧进行压缩，弹簧的反作用力通过压力传感器对探头芯部施加压力，使探头芯部朝垂直于检查部位方向对检查部位进行挤压，当对手柄施加向上的拉力时，探头芯部有脱离检查部位的趋势，但是由于弹簧恢复常态起到缓冲作用，使探头芯部仍然贴紧在检查部位上，因此，探头芯部一直贴着检查部位进行小幅度振动，而设置在探头芯部与弹簧之间的压力传感器则直接测出探头芯部受到的压力。由于探头芯部一直贴着检查部位进行小幅度振动，因此，避免了因探头芯部脱离检查部位而造成的弹性成像断续问题；而且由于探头芯部一直贴着检查部位，能够更好地进行施力，更容易保持施力方向与探头芯部表面垂直，提高了弹性成像的质量；另外，由于压力传感器设置到探头芯部的背面，一方面检查部位的接触面积与探头芯部表面的面积相等，另一方面积压力传感器采集到的是整个探头芯部表面的平均压力，不存在压力盲区，更准确地检测检查部位的受力情况，更好地反映出检查部位的弹性模量，以便更准确地判断检查部位与周边的弹性差异。

作为本发明的优选方案，所述滑动通道贯穿探头座的顶部。滑动通道贯穿探头座的顶部，滑动轴能够从探头座顶部伸出，这样探头座的厚度只要满足能够安装弹簧和压力传感器即可，进一步减少探头座的厚度，使整个装置更加轻巧，操作方便、灵活，而且减少制造成本。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

由于在探头座上设置了滑动通道、滑动轴和弹簧，探头芯部与手柄之间有弹簧进行缓冲，使得探头芯部一直贴着检查部位进行小幅度振动，因此，避免了因探头芯部脱离检查部位而造成的弹性成像断续问题，而且能够更好地进行施力，更容易保持施力方向与探头芯部表面垂直，提高了弹性成像的质量；另外，由于压力传感器设置到探头芯部的背面，一方面检查部位的接触面积与探头芯部表面的面积相等，另一方面积压力传感器采集到的是整个探头芯部表面的平均压力，更准确地检测检查部位的受力情况，更好地反映出检查部位的弹性模量，以便更准确地判断检查部位与周边的弹性差异。

附图说明

图1是本发明优选实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

如图1所示，这种用于弹性成像的机械式压力感应超声探头，包括探头芯部1、手柄2、探头座3、滑动轴4、滑动轴承5、压力传感器6和弹簧7；探头座3的下部设有沿上下方向的滑动通道8和传感器腔体9，滑动通道8贯穿探头座3的顶部；滑动轴承5安装在滑动通道8中；探头芯部1处于探头座3的下方，滑动轴4处于滑动轴承5中，滑动轴4的下端与探头芯部1连接；压力传感器6和弹簧7均处于传感器腔体9中，弹簧7的两端分别与探头座3、压力传感器6上端连接，压力传感器6的下端与探头芯部1连接；手柄2安装在探头座3的顶部。

使用时，将探头芯部1贴到检查部位上，用手持住手柄2，并对手柄2施加沿手柄2轴向的串动力，使探头芯部1作小幅度振动，即是当对手柄2施加向下的压力时，滑动轴4相对于滑动轴承5作向上滑动，探头芯部1通过压力传感器6对弹簧7进行压缩，弹簧7的反作用力通过压力传感器6对探头芯部1施加压力，使探头芯部1朝垂直于检查部位方向对检查部位进行挤压，当对手柄2施加向上的拉力时，探头芯部1有脱离检查部位的趋势，但是由于弹簧7恢复常态起到缓冲作用，使探头芯部1仍然贴紧在检查部位上，因此，探头芯部1一直贴着检查部位进行小幅度振动，而设置在探头芯部1与弹簧7之间的压力传感器6则直接测出探头芯部1受到的压力。探头芯部1一直贴着检查部位进行小幅度振动，因此，避免了因探头芯部1脱离检查部位而造成的弹性成像断续问题，而且更容易保持施力方向与探头芯部1表面垂直，提高了弹性成像的质量；另外，由于压力传感器6设置到探头芯部1的背面，更准确地检测检查部位的受力情况，更好地反映出检查部位的弹性模量，以便更准确地判断检查部位与周边的弹性差异。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.用于弹性成像的机械式压力感应超声探头，包括探头芯部和手柄，其特征是：还包括探头座、滑动轴、滑动轴承、压力传感器和弹簧；探头座的下部设有沿上下方向的滑动通道和传感器腔体；滑动轴承安装在滑动通道中；探头芯部处于探头座的下方，滑动轴处于滑动轴承中，滑动轴的下端与探头芯部连接；压力传感器和弹簧均处于传感器腔体中，弹簧的两端分别与探头座、压力传感器上端连接，压力传感器的下端与探头芯部连接；弹簧的反作用力通过压力传感器对探头芯部施加压力；手柄安装在探头座的顶部。

2.如权利要求1所述的用于弹性成像的机械式压力感应超声探头，其特征是：所述滑动通道贯穿探头座的顶部。