CN112075954A - 超声探头及声头组件 - Google Patents

Abstract

一种声头组件以及采用了这种声头组件的超声探头，其安装支架设置在声头基座的安装腔内，声头保护座上的转动安装部通过对应转轴以可转动的方式安装在安装支架上。该声头保护座及其上的声头可绕转轴在声头基座上转动。而且，由于声头保护座和声头基座之间的连接结构位于安装腔处，无需在声头延伸方向上设置旋转轴及轴承，解放声头基座两侧空间，因此，给声头留出了较大的空间，可根据需求将声头做长，使声头扫描面积变大。

Description

超声探头及声头组件

技术领域

本申请涉及医疗器械领域，具体涉及一种超声探头的声头结构。

背景技术

超声探头是超声设备(例如超声诊断成像设备)的重要部件，其工作原理是利用压电效应将超声整机的激励电脉冲信号转换为超声波信号进入患者体内，再将组织反射的超声回波信号转换为电信号，从而实现对组织的检测。

4D超声探头是超声探头的其中一种，该4D超声探头包括发出和接收超声波信号的声头组件。声头组件在驱动组件的驱动下，实现往复转动扫描。请参考图1，声头组件主要由声头1、轴承2、声头旋转轴3、声头基座4以及声窗(图中未示出)等部分组成。其中，为了保证声头1的旋转角度，通常该声头基座4两侧侧壁的顶部装有安装支架，轴承2和声头旋转轴3安装在安装支架上，声头1一般是顺着声头旋转轴3的方向呈扇形角分布，使得声头1可绕轴承2和声头旋转轴3向声头基座4方向旋转。请参考图2，这种结构将使得声头1的两端受限于轴承2和声头旋转轴3位置，导致其截面夹角θ变小，很难做到180°。进而，使得声头1上可用于布置振元的面积(图2中a所示区域的外周面积)变小，导致声头1的扫描面积变小，临床医生观察视野变窄，观察病变能力变差，容易造成诊断困难或错误。此时，如果想增大声头1的扫描面积，只能将声头1做大，这将导致整个声头组件变大，不利于超声探头的小型化。

发明内容

本申请主要提供一种新型的声头组件以及采用了这种声头组件的超声探头。

本申请一种实施例中提供一种超声探头的声头组件，包括：

声头基座，所述声头基座包括底座和至少一个安装支架，所述底座具有安装腔，所述安装支架与底座固定连接，并位于所述安装腔的中部；

声头保护座，所述声头保护座具有安装槽和至少一个转动安装部，所述转动安装部具有设置在安装槽底部的卡口，所述安装支架上装有转轴，所述卡口向下卡合在所述转轴上，使所述声头保护座能够向所述安装腔内转动；所述安装槽的底部具有用以走线的线缆通道，所述线缆通道位于所述转动安装部的侧方，并与所述安装腔相通；

以及声头，所述声头顺着所述转轴的转动中心线方向呈弧形安装在所述安装槽上。

一种实施例中，所述转动安装部为至少两个，相邻两个转动安装部之间具有间隙，一个所述安装支架插入至所述间隙内，并通过对应转轴转动连接。

一种实施例中，至少两个所述安装支架凸起设置，相邻两个所述安装支架之间具有间隙，所述转动安装部为至少一个，一个所述转动安装部插入至所述间隙内，并通过对应转轴转动连接。

一种实施例中，所述声头的截面夹角θ≥180°。

一种实施例中，所述转动安装部、转轴和安装支架中至少一个的转动连接接触区域采用自润滑材料制成。

一种实施例中，所述转轴上套设有轴套，所述轴套安装在转动安装部或安装支架上，且所述轴套采用自润滑材料制成，用以降低转轴与轴套之间的摩擦力。

本申请一种实施例中提供一种超声探头的声头组件，包括：

声头基座，所述声头基座包括底座和至少一个安装支架，所述底座具有安装腔，所述安装支架与底座固定连接并位于所述安装腔内；

声头保护座，所述声头保护座具有至少一个转动安装部和声头安装位，所述转动安装部通过对应转轴以可转动的方式安装在所述安装支架上，使所述声头保护座能够向所述安装腔内转动；

以及声头，所述声头安装在所述声头安装位上。

一种实施例中，所述声头顺着所述转轴的转动中心线方向呈弧形设置。

一种实施例中，所述声头的截面夹角θ≥180°。

一种实施例中，至少一个所述安装支架凸起设置，所述转动安装部为至少两个，相邻两个转动安装部之间具有间隙，一个所述安装支架插入至所述间隙内，并通过对应转轴转动连接。

一种实施例中，所述至少两个所述安装支架凸起设置，相邻两个所述安装支架之间具有间隙，所述转动安装部为至少一个，一个所述转动安装部插入至所述间隙内，并通过对应转轴转动连接。

一种实施例中，所述转轴穿过安装支架，所述转动安装部具有朝向所述转轴的卡口，并通过所述卡口可转动的安装在所述转轴上。

一种实施例中，所述安装支架位于安装腔的中部。

一种实施例中，所述声头安装位为安装槽，所述声头安装在安装槽内。

一种实施例中，所述安装槽的底壁与所述转轴的转动中心线方向平行。

一种实施例中，所述转动安装部设置在所述安装槽的底部。

一种实施例中，所述声头保护座还具有用于走线的线缆通道，所述线缆通道位于转动安装部的侧方，并与所述安装腔相通。

一种实施例中，转动安装部、对应转轴和安装支架中至少一个的转动连接接触区域采用自润滑材料制成。

一种实施例中，所述转轴上套设有轴套，所述轴套安装在转动安装部或安装支架上，且所述轴套采用自润滑材料制成，用以降低转轴与轴套之间的摩擦力。

本申请一种实施例中提供了一种超声探头，包括声窗，以及包括如上述任一项所述的声头组件，所述声窗罩设在所述声头组件的声头基座上，所述声头保护座和声头位于所述声窗和声头基座围成的腔体内。

依据上述实施例的声头组件，其安装支架设置在声头基座的安装腔内，声头保护座上的转动安装部通过对应转轴以可转动的方式安装在安装支架上。该声头保护座及其上的声头可绕转轴在声头基座上转动。而且，由于声头保护座和声头基座之间的连接结构位于安装腔处，无需在声头延伸方向上设置旋转轴及轴承，解放声头基座两侧空间，因此，给声头留出了较大的空间，可根据需求将声头的截面角度做大，增大声头上可用于布置振元的面积，使声头扫描面积变大。

附图说明

图1为一种声头组件的结构示意图；

图2为图1所示声头组件中声头的截面夹角示意图；

图3为本申请一种实施例中4D超声探头的分解图；

图4为本申请一种实施例中声头组件的结构示意图；

图5为本申请一种实施例中声头基座的结构示意图；

图6为本申请一种实施例中声头保护座的结构示意图；

图7为本申请一种实施例中声头保护座安装在声头基座后的结构示意图；

图8为本申请另一种实施例中声头基座的结构示意图；

图9为本申请另一种实施例中声头保护座的结构示意图；

图10为本申请一种实施例中声头安装在声头保护座后的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

本申请提供了一种超声探头，用以实现超声图像的展示。其中，该超声探头可以为3D或4D超声探头，可应用于腹部，食道等体内腔体。

请参考图3，该超声探头包括声头组件100、声窗200、外壳300、驱动组件400以及护线套500等组成。该护线套500用于保护连接处的线缆，外壳300作为探头的壳体，该驱动组件400、声头组件100和声窗200等都安装在外壳300上。声头组件100在驱动组件400的驱动下，实现往复转动扫描。驱动组件400可采用电机进行驱动，通过同步带传动机构或其他传动机构传动声头组件100中的声头120进行旋转。

请参考图4-10，一种实施例中，该声头组件100包括声头基座110、声头120以及声头保护座130。

请参考图5和8，该声头基座110是声头组件100中的支撑结构，其包括底座111和至少一个安装支架112。该底座111具有安装腔1111，该安装支架112与底座111固定连接并位于安装腔1111内。该底座111可以如图5所示，为一个大致成筒状的结构，例如横截面为圆形或其他形状的筒状结构。当然，在其他实施例中，该底座111也可以其他结构，例如是框架式结构。该安装支架112(除与底座111连接的部位外)四周与安装腔1111的侧壁具有间隙，使得该安装支架112能够位于安装腔1111内。

该声头保护座130用来安装声头120，同时也对声头120起到保护作用。请参考图6和9，该声头保护座130具有至少一个转动安装部131和声头安装位132。声头120安装在声头安装位132上。请参考图7，转动安装部131通过对应转轴140以可转动的方式安装在安装支架112上，使声头保护座130及其上的声头120能够向安装腔1111内转动。

请参考图4和10，由于声头保护座130和声头基座110之间的连接结构位于安装腔1111处，位于声头保护座130和声头基座110内部，无需在声头120延伸方向(例如声头保护座130顶部两侧)上设置旋转轴及轴承(如图1所示)，因此，给声头120留出了较大的空间，可根据需求将声头120的截面夹角做大，增大声头上可用于布置振元的面积(图2中a所示区域的外周面积)，使声头120扫描面积变大，并不需要增大整个声头组件100的体积。

例如，请继续参考图4、7和10，一种实施例中，该声头120顺着转轴140的转动中心线方向呈弧形设置。当然，在其他实施例中，声头120也可能以其他形状或方式设置。其中，由于没有了轴承和旋转轴遮挡，该声头120两端可以尽量的朝声头基座110方向延伸，例如该声头120延长成一个完整的半环形状或者更大的角度，此时，声头120的截面夹角θ可达到180°，甚至超过180°，增大声头上可用于布置振元的面积，从而获得尽量大的扫描面积，使临床医生观察视野变的足够宽，更容易观察病变和诊断。当然，在其他实施例中，可根据实际需求，将声头120的截面夹角θ设置在0°＜θ≤180°，甚至超过180°。

其中，该声头120的截面是指将声头120正常竖直放置时，用过其旋转中心线的竖直平面剖切后的横截面，如图2所示。该截面夹角θ则是当声头120呈弧形设置时，其弧形截面两端连线形成的夹角，如图2所示。当然，如果该弧形截面是比较规整的圆弧形，则该截面夹角θ可以是该弧形截面所对应的圆心角。

当然，在其他实施例中，声头120的截面夹角θ可根据实际需求和所追求的效果来灵活选定，并不一定要设置为180°或以上。本实施例将声头保护座130和声头基座110之间的连接结构设于声头保护座130和声头基座110内部，给声头120的布置提供了足够的区域，使其可以更加灵活的设置截面角度θ。

进一步地，为了提高声头保护座130和声头120在声头基座110上转动的流畅性，一种实施例中，转动安装部131、对应转轴140和安装支架112中至少一个的转动连接接触区域采用自润滑材料制成，用以降低转动安装部131、对应转轴140和安装支架112转动时的摩擦力。该转动连接接触区域是指转动安装部131、对应转轴140和安装支架112中用以实现转动配合时的接触区域，例如转动安装部131和对应转轴140相对转动时，两者转动配合的接触区域即为转动连接接触区域，或转轴140和安装支架112相对转动时，两者转动配合的接触区域即为转动连接接触区域。

当然，转动安装部131、对应转轴140和安装支架112中可以至少转动连接接触区域采用自润滑材料制成。在其他一些实施例中，为了降低制造难度，可以将声头保护座130整体采用自润滑材料制成和/或转轴140采用自润滑材料制成和/或声头基座110采用自润滑材料一体制成。

一种实施例中，该转轴140上可套设有轴套。该轴套可设置在转动安装部131或安装支架112上。较好地，该轴套采用自润滑材料制成，用以降低转轴140与轴套之间的摩擦力。

其中，自润滑材料可采用聚甲醛POM或尼龙等材料。

进一步地，该安装支架112的数量和位置也可灵活设置。请参考图5-7，一种实施例中，至少一个安装支架112凸起设置，转动安装部131为至少两个。相邻两个转动安装部131之间具有间隙，一个安装支架112插入至间隙内，并通过对应转轴140转动连接，该安装支架112上设有供转轴140穿过的通孔1121。

本实施例这种结构中，安装支架112最好可设置一个，使安装腔1111内可留出更多空间，以满足声头保护座130和声头120的转动要求，进而也可适当的减小整个声头组件100的体积。同时，也便于留出更多空间用于走线。例如，请继续参考图5-7，一种实施例中，声头保护座130还具有用于走线的线缆通道133，线缆通道133位于转动安装部131的侧方，并与安装腔1111和声头安装位132相通。当然，在其他实施例中，依然可设置线缆通道133。甚至在某些实施例中，该线缆通道133也可以不设置在声头保护座130上，而从声头保护座130之外牵引出去。

请参考图8和9，另一种实施例中，该至少两个安装支架112凸起设置，相邻两个安装支架112之间具有间隙。转动安装部131为至少一个，一个转动安装部131插入至间隙内。

以上仅是对安装支架112和转动安装部131数量、设置位置和结构的两种示例，实际上，该安装支架112和转动安装部131可被设置为各种能够实现可转动连接的结构，只需满足将两者安装在声头基座110内部即可。

请参考图5，一种实施例中，该安装支架112位于安装腔1111的中部。这样可在安装支架112四周留出空间，以便以尽量小的体积来满足声头保护座130和声头120的旋转以及线缆走线要求。

当然，安装支架112也可以设置在其他位置，例如安装腔1111的内侧壁上。

进一步地，请参考图6和7，一种实施例中，该转轴140穿过安装支架112，转动安装部131具有朝向转轴140的卡口1311，并通过卡口1311可转动的安装在转轴140上。相当于该转动安装部131向下卡住转轴140，并可在转轴140上转动。

当然，在某些实施例中，转轴140也可穿设在转动安装部131上，而安装支架112设置朝向转轴140的卡口。或者，安装支架112和转动安装部131都设置通孔，转轴140穿过对应通孔。

或者，请参考图8和9，安装支架112和转动安装部131可分别设置有朝向转轴140的卡口1122、1311，但两者的卡口1122、1311朝向相对，分别从两侧卡住对应转轴，实现可转动连接。

为了避免通过卡口与转轴140安装的安装支架112和/或转动安装部131脱落，可通过声窗200将声头保护座130及声头120相对声头基座110限位。例如，请参考图3，声窗200罩设在声头组件100上。该声窗200可与声头基座110或外壳300围成更大的腔体，声头保护座130和声头120位于该腔体内。

进一步地，请参考图6和9，一种实施例中，声头安装位132为安装槽，声头120安装在安装槽内。进一步地，该安装槽的底壁与转轴140的转动中心线方向平行，便于截面夹角θ为180°的声头120进行安装。当然，声头安装位132除了安装槽结构外，也可以通过其他方式来固定声头120，例如通过胶粘等方式进行固定。

请参考图6和9，转动安装部131设置在安装槽的底部。同时，该线缆通道133也可以贯通设置在安装槽的底部，便于与声头120的连接。

请参考图4-10，一种实施例中，该声头基座110是一个大致呈圆筒形的结构，对应的声头保护座130和声头120装配后，成一个不完全的球形结构，该球形结构通过安装支架112和转动安装部131实现转动连接，并可以在声头基座110上转动，以实现往复转动扫描。

请参考图4-10，在另一种实施例中，该声头组件100包括声头基座110、声头120以及声头保护座130。

该声头基座110包括底座111和至少一个安装支架112，底座111具有安装腔1111，安装支架112与底座111固定连接，并位于安装腔1111的中部。声头保护座130具有安装槽(该安装槽作为声头安装位132的一种具体结构，为了便于理解，以下用132表示)和至少一个转动安装部131，转动安装部131具有设置在安装槽132底部的卡口1311，安装支架112上装有转轴140，卡口1311向下卡合在转轴140上，使声头保护座130能够向安装腔1111内转动。安装槽132的底部具有用以走线的线缆通道112，线缆通道112位于转动安装部131的侧方，并与安装腔1111相通。声头120顺着转轴140的转动中心线方向呈弧形安装在安装槽132上。

请参考图5-7，一种实施例中，转动安装部131为至少两个，相邻两个转动安装部131之间具有间隙，一个安装支架112插入至间隙内，并通过对应转轴140转动连接。

请参考图8和9，一种实施例中，至少两个安装支架112凸起设置，相邻两个安装支架112之间具有间隙，转动安装部131为至少一个，一个转动安装部131插入至间隙内，并通过对应转轴140转动连接。

由于没有了轴承和旋转轴遮挡，该声头120两端可以尽量的朝声头基座110方向延伸，例如该声头120延长成一个完整的半环形状或者更大的角度，此时，声头120的截面夹角θ可达到180°，甚至超过180°，增大声头上可用于布置振元的面积，从而获得尽量大的扫描面积，使临床医生观察视野变的足够宽，更容易观察病变和诊断。当然，在其他实施例中，可根据实际需求，将声头120的截面夹角θ设置在0°＜θ≤180°，甚至超过180°。

进一步地，为了提高声头保护座130和声头120在声头基座110上转动的流畅性，一种实施例中，转动安装部131、对应转轴140和安装支架112中至少一个的转动连接接触区域采用自润滑材料制成，用以降低转动安装部131、对应转轴140和安装支架112转动时的摩擦力。该转动连接接触区域是指转动安装部131、对应转轴140和安装支架112中用以实现转动配合时的接触区域，例如转动安装部131和对应转轴140相对转动时，两者转动配合的接触区域即为转动连接接触区域，或转轴140和安装支架112相对转动时，两者转动配合的接触区域即为转动连接接触区域。

当然，转动安装部131、对应转轴140和安装支架112中可以至少转动连接接触区域采用自润滑材料制成。在其他一些实施例中，为了降低制造难度，可以将声头保护座130整体采用自润滑材料制成和/或转轴140采用自润滑材料制成和/或声头基座110采用自润滑材料一体制成。

一种实施例中，该转轴140上可套设有轴套。该轴套可设置在转动安装部131或安装支架112上。较好地，该轴套采用自润滑材料制成，用以降低转轴140与轴套之间的摩擦力。

其中，自润滑材料可采用聚甲醛POM或尼龙等材料。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (20)

1.一种超声探头的声头组件,其特征在于，包括：

声头基座，所述声头基座包括底座和至少一个安装支架，所述底座具有安装腔，所述安装支架与底座固定连接，并位于所述安装腔的中部；

声头保护座，所述声头保护座具有安装槽和至少一个转动安装部，所述转动安装部具有设置在安装槽底部的卡口，所述安装支架上装有转轴，所述卡口向下卡合在所述转轴上，使所述声头保护座能够向所述安装腔内转动；所述安装槽的底部具有用以走线的线缆通道，所述线缆通道位于所述转动安装部的侧方，并与所述安装腔相通；

以及声头，所述声头顺着所述转轴的转动中心线方向呈弧形安装在所述安装槽上。

2.如权利要求1所述的声头组件，其特征在于，所述转动安装部为至少两个，相邻两个转动安装部之间具有间隙，一个所述安装支架插入至所述间隙内，并通过对应转轴转动连接。

3.如权利要求1所述的声头组件，其特征在于，至少两个所述安装支架凸起设置，相邻两个所述安装支架之间具有间隙，所述转动安装部为至少一个，一个所述转动安装部插入至所述间隙内，并通过对应转轴转动连接。

4.如权利要求1所述的声头组件，其特征在于，所述声头的截面夹角θ≥180°。

5.如权利要求1-4任一项所述的声头组件，其特征在于，所述转动安装部、转轴和安装支架中至少一个的转动连接接触区域采用自润滑材料制成。

6.如权利要求1-4任一项所述的声头组件，其特征在于，所述转轴上套设有轴套，所述轴套安装在转动安装部或安装支架上，且所述轴套采用自润滑材料制成，用以降低转轴与轴套之间的摩擦力。

7.一种超声探头的声头组件,其特征在于，包括：

声头基座，所述声头基座包括底座和至少一个安装支架，所述底座具有安装腔，所述安装支架与底座固定连接并位于所述安装腔内；

声头保护座，所述声头保护座具有至少一个转动安装部和声头安装位，所述转动安装部通过对应转轴以可转动的方式安装在所述安装支架上，使所述声头保护座能够向所述安装腔内转动；

以及声头，所述声头安装在所述声头安装位上。

8.如权利要求7所述的声头组件，其特征在于，所述声头顺着所述转轴的转动中心线方向呈弧形设置。

9.如权利要求8所述的声头组件，其特征在于，所述声头的截面夹角θ≥180°。

10.如权利要求7-9任一项所述的声头组件，其特征在于，至少一个所述安装支架凸起设置，所述转动安装部为至少两个，相邻两个转动安装部之间具有间隙，一个所述安装支架插入至所述间隙内，并通过对应转轴转动连接。

11.如权利要求7-9任一项所述的声头组件，其特征在于，至少两个所述安装支架凸起设置，相邻两个所述安装支架之间具有间隙，所述转动安装部为至少一个，一个所述转动安装部插入至所述间隙内，并通过对应转轴转动连接。

12.如权利要求10或11所述的声头组件，其特征在于，所述转轴穿过安装支架，所述转动安装部具有朝向所述转轴的卡口，并通过所述卡口可转动的安装在所述转轴上。

13.如权利要求10-12任一项所述的声头组件，其特征在于，所述安装支架位于安装腔的中部。

14.如权利要求7-13任一项所述的声头组件，其特征在于，所述声头安装位为安装槽，所述声头安装在安装槽内。

15.如权利要求14所述的声头组件，其特征在于，所述安装槽的底壁与所述转轴的转动中心线方向平行。

16.如权利要求14或15所述的声头组件，其特征在于，所述转动安装部设置在所述安装槽的底部。

17.如权利要求7-16任一项所述的声头组件，其特征在于，所述声头保护座还具有用于走线的线缆通道，所述线缆通道位于转动安装部的侧方，并与所述安装腔和声头安装位相通。

18.如权利要求7-17任一项所述的声头组件，其特征在于，所述转动安装部、对应转轴和安装支架中至少一个的转动连接接触区域采用自润滑材料制成。

19.如权利要求7-18任一项所述的声头组件，其特征在于，所述转轴上套设有轴套，所述轴套安装在转动安装部或安装支架上，且所述轴套采用自润滑材料制成，用以降低转轴与轴套之间的摩擦力。

20.一种超声探头，包括声窗，其特征在于，还包括如权利要求1-19任一项所述的声头组件，所述声窗罩设在所述声头组件上。

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