CN112315502A - 血管内超声探头的驱动控制装置和血管内超声成像系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种血管内超声探头的驱动控制装置和血管内超声成像系统,血管内超声探头的驱动控制装置包括驱动机构;带动探头做回撤运动的第一传动机构和带动探头做旋转运动的第二传动机构,第一传动机构、第二传动机构分别与驱动机构的输出部传动连接,当驱动机构工作时,第一传动机构和第二传动机构能够同时输出动力。本发明利用一个驱动机构驱动两个传动机构,从而使得在驱动机构输出动力时,第一传动机构和第二传动机构均处于输出动力状态,且由于采用同一个动力源,第一传动机构和第二传动机构的输出能够保证较好的同步性,不需要设置驱动机构的复杂控制策略,能够实现结构的简化以及控制策略的简化,易于生产和装配,易于控制成本。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域,更具体地说,涉及一种血管内超声探头的驱动控制装置。此外,本发明还涉及一种包括上述血管内超声探头的驱动控制装置的血管内超声成像系统。
背景技术
血管内超声是一种通过导管将超声换能器置入心血管腔内利用超声获取心血管断面形态或血流图形的成像技术,可用于检查血管壁的情况。成像过程中超声换能器在血管内进行旋转运动和回撤运动,以实现图像构成。
现有的血管内超声驱动器主要包括旋转电机、回撤电机和滑动结构等部分,其中,旋转电机带动导管内的超声环能器旋转,以实现环扫成像;回撤电机带动滑动结构平移运动,以实现沿导管轴向运动的回撤成像。
环扫成像和回撤成像分别形成血管壁的相互垂直的横切面和纵切面的图像,通常二者同时工作,以形成相配合的合成图像,因此,要求两个切面的图像在位置上对应精确。
但是电机之间的同步性效果较差,二者之间的微小误差则会在图像合成时导致两个切面的合成错位,造成成像的合成效果差的问题,若以复杂的控制逻辑和控制结构控制电机同步性,不仅成本高,且控制过程难度大,装配的难度相对较大。
综上所述,如何解决环扫成像与回撤成像的合成效果差的问题,是目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种血管内超声探头的驱动控制装置,该驱动控制装置的环扫成像和回撤成像采用同一个输入动力,能够提升环扫成像和回撤成像的同步性,成像的合成效果好。
本发明的另一目的是提供一种包括上述血管内超声探头的驱动控制装置的血管内超声成像系统。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种血管内超声探头的驱动控制装置,包括:
驱动机构;
带动探头做回撤运动的第一传动机构和带动探头做旋转运动的第二传动机构,所述第一传动机构、所述第二传动机构分别与所述驱动机构的输出部传动连接,当所述驱动机构工作时,所述第一传动机构和所述第二传动机构能够同时输出动力。
优选地,所述第一传动机构包括:
传动连接所述驱动机构输出部的第一输入部;
输出探头回撤速度的第一输出部;
传动连接于所述第一输入部与所述第一输出部之间的调速部,姿态变化时可切换所述第一输入部与所述第一输出部之间的传动件,以切换和/或切除所述第一输出部输出的回撤速度。
优选地,所述第一传动机构设于用作支撑的第一支座;
所述调速部包括:
转动盘,所述转动盘转动设于所述第一支座;
至少两个传动比不同的传动件,均设于所述转动盘,当所述转动盘处于不同的转动角度时,不同的所述传动件切换至所述第一输入部与所述第一输出部之间,以实现传动。
优选地,所述第一输入部包括输入齿轮,所述第一输出部包括输出齿轮;
所述传动件包括与所述转动盘铰接的惰轮和双联齿轮,当所述转动盘处于不同的转动角度时,所述惰轮与所述双联齿轮中至多一者处于所述输入齿轮、所述输出齿轮之间并啮合传动。
优选地,所述输入齿轮和所述输出齿轮分别位于所述转动盘的中部和边缘,所述惰轮和所述双联齿轮沿所述转动盘周向设置。
优选地,所述第一支座设有锁止齿,所述锁止齿用于与未工作状态下的所述惰轮或所述双联齿轮啮合。
优选地,所述双联齿轮的个数至少为一个,且不同所述双联齿轮的传动比不同。
优选地,所述转动盘包括:
转轴支架;
与所述转轴支架固接的连接管,所述连接管套接于所述第一支座,所述转轴支架和所述第一支座设有周向配合的卡接结构;
当所述连接管沿轴向移动至第一位置时,所述转轴支架与所述第一支座卡接止转;
当所述连接管沿轴向移动至第二位置时,所述转轴支架可相对所述第一支座转动,以调整所述传动件的工作状态。
优选地,所述连接管设有弹性件,所述弹性件的弹性力用于使所述转轴支架和所述第一支座保持卡接状态。
优选地,所述连接管的一端伸出于所述驱动控制装置的外壳,且设有可手动转动按压的旋钮。
优选地,所述驱动控制装置的外壳沿所述旋钮周向设有指示所述传动件工作状态的档位标识,所述旋钮设有与所述档位标识配合的指向标识。
优选地,所述第一支座设有用于检测所述连接管位置的检测控制装置,所述检测控制装置通信连接所述驱动机构的电动机,当所述连接管处于所述第二位置时,触发所述检测控制装置控制所述电动机停止输出。
优选地,所述检测控制装置包括光电耦合器或触动开关。
优选地,所述第一传动机构设有第一传动构件;
所述第二传动机构包括与所述驱动机构的输出部直接连接的第二传动轴,所述第二传动轴设有第二传动构件,所述第一传动构件与所述第二传动构件啮合传动。
优选地,所述第一传动构件和第二传动构件均为锥齿轮;或者,所述第一传动构件与所述第二传动构件中一者为蜗轮,另一者为蜗杆。
一种血管内超声成像系统,包括上述任一项所述的血管内超声探头的驱动控制装置。
本发明提供的血管内超声探头的驱动控制装置中,利用一个驱动机构提供的动力驱动两个传动机构,从而使得在驱动机构输出动力时,第一传动机构和第二传动机构均处于能够输出动力状态,且由于采用同一个动力源,第一传动机构和第二传动机构的输出能够保证较好的同步性,由第一传动机构驱动的回撤运动和由第二传动机构驱动的旋转运动的同步性得以提升,相对应的,回撤运动和旋转运动的成像能够更精确对应。本申请采用同一个驱动机构带动两个运动,不需要设置驱动机构的复杂控制策略,能够实现结构的简化以及控制策略的简化,易于生产和装配,易于控制成本。
在进一步的方案中,第一传动机构中具有可调整的调速部,调速部可活动的设于第一支座,活动过程中,可以使传动结构连接于第一输入部和第一输出部之间,形成传动状态,即由驱动机构驱动的自动状态,还可以使传动结构与第一输入部、第一输出部分离,使第一输出部处于无输出状态,即形成回撤运动的空挡状态,也称为手动状态。使用上述驱动控制装置时,能够实现回撤运动动力的连接与断开,实现回撤运动的自动与手动的转换,方便使用,给使用者更高的自由度。
在进一步的方案中,调速部具有至少两个传动机构,分别实现不同的传速比,不同的传速比可以实现输出不同的探头回撤速度,在调速部的控制下,能够实现至少两种不同速度的回撤,即探头可以实现快速回撤和慢速回撤的调整,以丰富回撤运动的运动形式和效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的血管内超声探头的驱动控制装置的隐去外壳的示意图;
图2为本发明所提供的第一传动机构与第二传动机构的传动方式的一种具体实施例的示意图;
图3为本发明所提供的血管内超声探头的驱动控制装置的转动盘位于传动位时的动力传输路径示意图;
图4为本发明所提供的血管内超声探头的驱动控制装置的转动盘位于锁止位时的结构示意图;
图5为本发明所提供的血管内超声探头的驱动控制装置的转动盘位于空档位时的侧视图;
图6为本发明所提供的血管内超声探头的驱动控制装置的转动盘的结构示意图;
图7为本发明中局部的外壳和旋钮的结构示意图。
图1-图7中,附图标记包括:
1为第二支座、11为卡槽、12为直线轴承、13为外壳、14为档位标识;
10为驱动机构、20为第二传动机构、2为第二传动轴、21为第二传动构件;30为第一传动机构、31为第一传动轴、32为第一传动构件、33为输入齿轮;4为转动盘、41为转轴支架、42为转轴盖、43为惰轮、44为连接管、45为挡片环、46为旋钮、47为双联齿轮、48为凸起部;
5为第一支座、51为锁止齿;61为输出齿轮、62为第三传动轴;7为弹性件、8为检测控制装置;91为码盘、92为编码器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种血管内超声探头的驱动控制装置,该驱动控制装置的环扫成像和回撤成像采用同一个输入动力,能够提升环扫成像和回撤成像的同步性,使得两个成像的合成效果好。
本发明的另一核心是提供一种包括上述血管内超声探头的驱动控制装置的血管内超声成像系统。
请参考图1至图7,本申请提供了一种血管内超声探头的驱动控制装置,主要用于对旋转成像的驱动和回撤成像的驱动,是两个运动的动力来源。
上述血管内超声探头的驱动控制装置主要包括驱动机构10、第一传动机构30和第二传动机构20。
其中,驱动机构10是动力源,驱动机构10的输出部与第一传动机构30、第二传动机构20均传动连接,第一传动机构30用于带动探头做回撤运动,第二传动机构20用于带动探头做旋转运动。由于第一传动机构30、第二传动机构20均连接于同一个驱动机构10,因此,当驱动机构10工作时,与其连接的第一传动机构30和第二传动机构20能够同时进行动力的输出,即形成旋转运动和回撤运动的同时驱动。驱动机构10可以为多种类型的提供动力的装置,例如电机或包括电机的动力机构等。
上述血管内超声探头的驱动控制装置中,一个驱动机构10连接两个传动机构,分别输出用于探头的旋转运动和回撤运动,从而使得在驱动机构10输出动力时,第一传动机构30和第二传动机构20均处于输出动力状态,且两个输出具有较好的同步性,相对应的,回撤运动的回撤成像和旋转运动的旋转成像能够精确对应。
本申请采用同一个驱动机构10带动两个运动,相比起通过复杂的控制策略对两个电机进行同步控制的方法,本申请无需复杂控制策略,仅通过同一个驱动机构10即能够实现,易于生产和装配,并能够稳定控制成本。
需要说明的是,第一传动机构30的输出直接或间接连接探头,其输出用于带动探头回撤运动,第二传动机构20的输出直接或间接连接探头,其输出用于带动探头旋转运动。旋转运动的旋转平面与回撤运动的移动方向大体垂直设置。
在上述实施例的基础之上,针对驱动机构10带动两个输出的具体结构可以包括以下情况:第一传动机构30与第二传动机构20均直接连接于驱动机构10的输出轴,或者第一传动机构30、第二传动机构20中至少一者间接连接于驱动机构10的输出轴。
请参考图2,在一个具体实施例中,第一传动机构30设有第一传动轴31和第一传动构件32;第二传动机构20包括与驱动机构10的输出部直接连接的第二传动轴2,第二传动轴2设有第二传动构件21,第一传动构件32与第二传动构件21啮合传动,第一传动构件32连接第一传动轴,第一传动轴连接输入齿轮33,用于向第一传动机构30内传输动力。
也就是说,第一传动机构30通过第二传动机构20上的第二传动构件21实现动力的间接获取。
具体地,第一支座5与第二支座1固定连接,第一支座5用于安装第一传动机构30,第二支座1用于安装驱动机构10和第二传动机构20。
第二传动轴2和第一传动轴31分别由一个或多个轴承支撑设置于第二支座1,以便相对于第二支座1进行转动。具体地,第二传动轴2与驱动机构10的输出轴连接,第二传动轴2还与探头直接或间接连接,以带动探头转动。
第一传动轴31的轴线和第二传动轴2的轴线可以为相互平行或者为相交,可以通过不同的传动零件实现。
可选的,利用不同的传动机构,能够形成不同角度的传动轴设置,第一传动构件32和第二传动构件21均为锥齿轮,两个分支的动力为垂直关系;或者,第一传动构件32和第二传动构件21中一者为蜗轮,另一者为蜗杆。
本申请采用同一个驱动机构10带动两个运动的传动机构,提升了两个运动的同步性,使得运动形成的旋转成像和回撤成像的对应效果更好,合成时的精确性高,且无需额外进行电机同步控制,控制方式简单。
上述驱动控制装置的动力控制模式简单,使用者可以只控制一个驱动机构10,且结构简单,有利于整体结构的控制,生产成本较低。
上述结构中,第一传动机构30的传动比决定了驱动机构10的输出与探头回撤运动的关系。因此,可以通过不同的第一传动机构30实现回撤运动的控制。
在上述任意实施例的基础之上,第一传动机构30包括:第一输入部、第一输出部和调速部,均设置于第一支座5上。
第一输入部传动连接驱动机构10的输出部,第一输出部用于对探头进行输出,第一输出部连接并带动探头做回撤运动,输出探头回撤速度。调速部传动连接于第一输入部和第一输出部之间,调速部姿态变化时可切换第一输入部与第一输出部之间的传动件,以切换和/或切除所述第一输出部输出的回撤速度。可选的,调速部活动设于第一支座5,第一支座5为相对固定结构。在活动过程中,调速部能够实现第一输入部与第一输出部之间传动动力的连接或断开,以实现自动回撤和手动回撤的转换。
需要说明的是,当调速部连接第一输入部与第一输出部时,第一输出部由第一输入部的动力带动形成输出,以使探头进行自动的回撤运动。
当调速部与第一输入部、第一输出部中至少一者断开时,第一输入部至第一输出部的传动被打断,第一输出部无动力输出,探头不能够进行自动回撤,此时可以手动控制探头进行回撤运动。因此,调速部能够实现自动回撤和手动回撤的转换。动力传递的连接或断开,可以通过调速部的结构的改变或位置的改变实现。
在上述实施例的基础之上,调速部为直线移动装置,包括移动框架和传递动能的传动件,传动件设于移动框架上,当移动框架移动至第一位置时,传动件位于第一输入部、第一输出部之间以传递动力,当移动框架移动至第二位置时,断开上述动力传递。
另一个实施例中,调速部也可为转动装置,包括转动盘4和传动件,具体地,第一传动机构30设于用作支撑的第一支座5上,转动盘4转动设于第一支座5,至少两个传动比不同的传动件均设于转动盘4,当转动盘4处于不同的转动角度时,不同的传动件切换转动至第一输入部与第一输出部之间,以实现传动速度的改变。传动件转动设于转动盘4上,传动件可转动的设置在转动盘4上以便转动盘4转动至任意位置后,传动件转动以实现动力传动。
具体地,转动盘4相对于第一支座5可转动设置,二者通过转轴连接,转动盘4的转动过程能够改变其上设置的传动件相对于第一输入部、第一输出部的位置,实现连接传动或者断开止传。
传动件的种类多样,较为可靠的是通过不同类型的齿轮传动,相对应的,第一输入部包括输入齿轮33,第一输出部包括输出齿轮61,与输出齿轮61固连的转动轴用于输出。具体地,传动件包括与转动盘4铰接的惰轮43和双联齿轮47,当转动盘4处于不同的转动角度时,惰轮43与双联齿轮47中至多一者处于输入齿轮33、输出齿轮61之间并啮合传动。也就是说,上述输入齿轮33、输出齿轮61之间也可以没有动力传递结构,形成空挡。
惰轮43通常用来改变被动齿轮的转动方向,使之与主动齿轮相同,它的作用只是改变转向并不能改变传动比。本申请中的惰轮43也可以具有两个或以上的齿轮传动,以调整输出转动方向。
双联齿轮47是具有两个或以上的同轴连接的齿轮,齿数可以不同,用于改变输入输出的传动比。
调速部可以包括至少1个双联齿轮47,也可以是两个或以上的双联齿轮47时,其传动比不同。调速部带动控制惰轮43、若干个双联齿轮47转动,以便其中一者转动至传动位置,实现输入和输出的传动。
本实施例中,能够通过惰轮43实现恒定转动速度,能够通过设置不同的双联齿轮改变传动比。
可选的,根据不同的传动类型,输入齿轮33为高速级齿轮,输出齿轮61可以为低速级齿轮,通过相应的传动件在二者之间实现传动。
上述双联齿轮47和惰轮43均为传动件,传动件的位置与其类型相关。调整传动件的位置的过程中,处于输入齿轮33和输出齿轮61之间传动的为工作状态,未处于二者之间时是未工作状态。
一种实施例中,双联齿轮47和惰轮43均设置在圆盘结构上,输入齿轮33、输出齿轮61均设置在圆盘的外部,二者之间为传动位置,当双联齿轮47和惰轮43转动至传动位置后,能够同时与输入齿轮33、输出齿轮61啮合。
另一种实施例中,输入齿轮33和输出齿轮61分别位于转动盘4的中部和边缘,惰轮43和双联齿轮47沿转动盘4周向设置。具体地,输出齿轮61设于转动盘4的中部,转动盘4的转动过程中,惰轮43和双联齿轮47均能够转动至一个特定位置,以便惰轮43与输入齿轮33、输出齿轮61同时啮合,或者双联齿轮47的两个齿轮分别与输入齿轮33、输出齿轮61啮合以实现传动。在转动盘4的转动过程中,至多一个传动件转动至传动位置。
需要说明的是,本申请中的输出齿轮61可直接连接作为回撤运动的输出动力的第三传动轴62,以实现最终对探头的输出,第三传动轴62可以通过轴承连接第一支座5。
上述两种设置方式均能够实现传动,还可以根据不同的输入齿轮33和输出齿轮61的齿轮的类型进行调整。
转动盘4的作用除了控制自动与手动的控制模式、控制不同的传动速比以外,还可以控制输出齿轮61止转。具体地,在第一支座5设有锁止齿51,锁止齿51用于与未工作状态下的惰轮43或双联齿轮47啮合。
具体地,锁止齿51固定设置在第一支座5上,能够与未工作状态的一个传动件啮合。
当转动盘4转动至惰轮43与锁止齿51啮合时,惰轮43止转;当转动盘4活动至双联齿轮47与锁止齿51啮合时,双联齿轮47止转。
考虑到转动盘4转动过程中,惰轮43、双联齿轮47始终与输出齿轮61啮合,因此,惰轮43与双联齿轮47中任一与锁止齿51啮合时,输出齿轮61均止转,从而终止回撤运动,与此同时,在该状态下,输入齿轮33和输出齿轮61之间无传动件进行传动。
需要说明的是,输出齿轮61的自由转动(即手动状态)与输出齿轮61的止转是完全不同的模式,分别对应转动盘4转动至不同位置的状态。前者是输入齿轮33和输出齿轮61之间无传动件,且无任意传动件与锁止齿51啮合,输入齿轮33和输出齿轮61无动力传动,即为空挡,探头可手动实现回撤。后者是输入齿轮33和输出齿轮61之间无传动件,输出齿轮61无输出,且输出齿轮61因间接与锁止齿51啮合实现锁定,即为锁定挡,探头不能够回撤。
本申请中锁止齿51为内齿轮的局部结构,内齿轮的分度圆的圆心与转动盘4的转动中心重合,且内齿轮的齿形能够与惰轮43与双联齿轮47的齿形的分度圆内切,即能够与输入齿轮33的分度圆外切。
可选的,双联齿轮47的个数至少为一个,且不同双联齿轮47的传动比不同。
在上述任意一个实施例的基础之上,转动盘4的结构具体包括:转轴支架41、转轴盖42、惰轮43、连接管44和双联齿轮47。
惰轮43和双联齿轮47转动设于转轴支架41,可以通过直线式的轴承实现转动连接。转轴支架41固接连接管44,连接管44套接于第一支座5,能够相对于第一支座5进行转动,并能够进行轴向的移动。转轴支架41和第一支座5设有周向配合的卡接结构,卡接结构能够限制转轴支架41和第一支座5周向上的转动。
在第一支座5设有上设置有卡槽11,转轴支架41的外周设有凸起部48。转轴支架41在轴向移动上的移动,可以通过控制连接管44的轴向移动实现。
当连接管44沿轴向移动至第一位置时,卡槽11与凸起部48卡接,以使转轴支架41与第一支座5卡接止转;当连接管44沿轴向移动至第二位置时,卡槽11与凸起部48脱离,转轴支架41可相对支座1转动,以调整传动件的工作状态。
可选的,卡槽11与凸起部48沿周向设置有若干个,个数和位置均与传动件的个数有关,以方便实现传动件的控制需求。
为了方便连接管44的操作,连接管44的一端伸出于驱动控制装置的外壳,且设有可手动转动按压的旋钮46。
可选的,转轴支架41的上方设有转轴盖42,形成对传动件的上方空间的保护,避免与支座等结构形成干涉。转轴支架41也被称为转轴座。
使用旋钮46操作更加方便易实现,为了使转轴支架41易于回到卡接止转的状态,连接管44设有弹性件7,弹性件7的弹性力用于使转轴支架41和第一支座5保持卡接状态。
弹性件7设置在第一支座5和旋钮46之间,当按下旋钮46,向下移动并与第一支座5挤压弹性件7,与连接管44固定的转轴支架41向下移动,卡槽11与凸起部48脱离,在完成转轴支架41转动后,松开旋钮46,通过弹性件作用,带动转轴支架41轴向复位,以实现转轴支架41的卡接固定。
可选的,弹性件7包括套在连接管44的弹簧,其他可实现轴向复位的弹性件也属于本申请的保护范围。
在上述内容基础之上,驱动控制装置的外壳13沿旋钮46周向设有指示传动件工作状态的档位标识14,旋钮46设有与档位标识14配合的指向标识。在旋钮46转动过程中,指向标识能够对应指到不同的档位标识14,并与当前实际档位匹配。
可选的,也可以在外壳13设置指示灯显示或屏幕信息显示等实现方式表明档位信息。
可选的,第一支座5上设有第二支座1,第二支座1用于设置第二传动机构20。连接管44穿过于第二支座1,穿出部分设有旋钮46,弹性件7可以位于第二支座1和旋钮46之间。
由于连接管44与转轴支架41固定,且左右传动件均设于转轴支架41上,因此,连接管44的转动能够确定传动件的位置,旋钮46与第一支座5(或第二支座1)设置档位匹配标识,能够方便操作旋钮46时确定当前传动件类型。
可选的,在连接管44设有挡片环45,挡片环45可代替旋钮46对弹性件7的压缩作用。
可选的,第二支座1和/或第一支座5设有直线轴承12,直线轴承12内套接上述连接管44。
可选的,旋钮46设有防滑纹,
在上述内容基础之上,本申请的转动盘4转动可以形成三种工作档位:锁止档位、空档位和传动档位。
其中,转动盘4处于锁止档位时,惰轮43和双联齿轮47均不与输入齿轮33接触,同时,惰轮43和双联齿轮47至少一者与锁止齿51啮合,输入齿轮33、输出齿轮61、惰轮43和双联齿轮47均不能转动;
转动盘4处于空档位时,惰轮43和双联齿轮47均不与输入齿轮33接触,输入齿轮33、输出齿轮61之间无传动件,惰轮43和双联齿轮47均不接触锁止齿51,因此输出齿轮61可以自由转动,以便进行手动操作。
转动盘4处于传动档位时,惰轮43和双联齿轮47中任一者位于输入齿轮33、输出齿轮61之间,可以形成传动,惰轮43和双联齿轮47均不与锁止齿51接触,所有齿轮均可以转动。
考虑到转换传动件过程中,动力并不实现传输,同时需要保证回撤运动与旋转运动的同步性,因此在转换时需要停止驱动机构10。具体地,第一支座5设有用于检测连接管44位置的检测控制装置8,检测控制装置8通信连接驱动机构10的电动机,当连接管44处于第二位置时,触发检测控制装置8控制电动机停止输出。具体地,本申请的连接管44可以竖直移动,因此,连接管44位于高位时,转动盘4与第一支座5通过卡槽11和凸起部48卡接以止转;连接管44位于低位时,转动盘4与第一支座5脱离卡接以解锁,转动盘4可以周向转动。
具体地,在连接管44设置有检测件,连接管44轴向移动能够带动检测件实现轴向移动。
当检测控制装置8与检测件正对时,转动盘4与第一支座5卡接,驱动机构10正常输出;当检测控制装置8与检测件错位时,转动盘4处于可转动状态,驱动机构10停止输出。
检测件位置与转动盘4的位置同步改变,通过检测控制装置8对检测件位置的检测,可了解转动盘4的位置,以便控制驱动机构10工作与暂停。
为了增强检测的准确性,检测控制装置8包括光电耦合器或触动开关。光电耦合器或触动开关的反应灵敏,检测准确率高。
对于输出齿轮61的输出操作而言,角速度是回撤运动关注的重点,为方便了解当前转动与目标情况的匹配性,在一个实施例中,第一输出部设有码盘91,第一支座5设有编码器92,编码器92用于采集码盘91的转速,具体为角速度或者角位移。
本申请提供的血管内超声探头的驱动控制装置通过一个驱动机构10实现两个运动的驱动,解决了环扫成像和回撤成像的同步性问题,进而使得环扫成像和回撤成像形成的血管相互垂直的两个切面的图像,在合成时在位置上能够更精确地对应。通过转动盘4实现多个传动件的调整,形成若干种工作模式,能够实现手动和自动的有效调节,能够在传动和换挡之间方便转换,相对于现有技术而言,控制结构简单、控制策略易于实现,且产品的结构小,有利于生产成本的降低。
除了上述各个实施例中所提供的血管内超声探头的驱动控制装置,本发明还提供一种包括上述实施例公开的驱动控制装置的血管内超声成像系统,该血管内超声成像系统包括探头和驱动控制装置,驱动控制装置具体为上述任意一个实施例中所提供的血管内超声探头的驱动控制装置,血管内超声成像系统的其他各部分的结构请参考现有技术,本文不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的血管内超声成像系统和血管内超声探头的驱动控制装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (16)
1.一种血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,包括:
驱动机构(10);
带动探头做回撤运动的第一传动机构(30)和带动探头做旋转运动的第二传动机构(20),所述第一传动机构(30)、所述第二传动机构(20)分别与所述驱动机构(10)的输出部传动连接,当所述驱动机构(10)工作时,所述第一传动机构(30)和所述第二传动机构(20)能够同时输出动力。
2.根据权利要求1所述的血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,所述第一传动机构(30)包括:
传动连接所述驱动机构(10)输出部的第一输入部;
输出探头回撤速度的第一输出部;
传动连接于所述第一输入部与所述第一输出部之间的调速部,姿态变化时可切换所述第一输入部与所述第一输出部之间的传动件,以切换和/或切除所述第一输出部输出的回撤速度。
3.根据权利要求2所述的血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,所述第一传动机构(30)设于用作支撑的第一支座(5);
所述调速部包括:
转动盘(4),所述转动盘(4)转动设于所述第一支座(5);
至少两个传动比不同的传动件,均设于所述转动盘(4),当所述转动盘(4)处于不同的转动角度时,不同的所述传动件切换至所述第一输入部与所述第一输出部之间,以实现传动。
4.根据权利要求3所述的血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,所述第一输入部包括输入齿轮(33),所述第一输出部包括输出齿轮(61);
所述传动件包括与所述转动盘(4)铰接的惰轮(43)和双联齿轮(47),当所述转动盘(4)处于不同的转动角度时,所述惰轮(43)与所述双联齿轮(47)中至多一者处于所述输入齿轮(33)、所述输出齿轮(61)之间并啮合传动。
5.根据权利要求4所述的血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,所述输入齿轮(33)和所述输出齿轮(61)分别位于所述转动盘(4)的中部和边缘,所述惰轮(43)和所述双联齿轮(47)沿所述转动盘(4)周向设置。
6.根据权利要求5所述的血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,所述第一支座(5)设有锁止齿(51),所述锁止齿(51)用于与未工作状态下的所述惰轮(43)或所述双联齿轮(47)啮合。
7.根据权利要求4所述的血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,所述双联齿轮(47)的个数至少为一个,且不同所述双联齿轮(47)的传动比不同。
8.根据权利要求3所述的血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,所述转动盘(4)包括:
转轴支架(41);
与所述转轴支架(41)固接的连接管(44),所述连接管(44)套接于所述第一支座(5),所述转轴支架(41)和所述第一支座(5)设有周向配合的卡接结构;
当所述连接管(44)沿轴向移动至第一位置时,所述转轴支架(41)与所述第一支座(5)卡接止转;
当所述连接管(44)沿轴向移动至第二位置时,所述转轴支架(41)可相对所述第一支座(5)转动,以调整所述传动件的工作状态。
9.根据权利要求8所述的血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,所述连接管(44)设有弹性件(7),所述弹性件(7)的弹性力用于使所述转轴支架(41)和所述第一支座(5)保持卡接状态。
10.根据权利要求8所述的血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,所述连接管(44)的一端伸出于所述驱动控制装置的外壳(13),且设有可手动转动按压的旋钮(46)。
11.根据权利要求10所述的血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,所述驱动控制装置的外壳(13)沿所述旋钮(46)周向设有指示所述传动件工作状态的档位标识(14),所述旋钮(46)设有与所述档位标识(14)配合的指向标识。
12.根据权利要求8所述的血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,所述第一支座(5)设有用于检测所述连接管(44)位置的检测控制装置(8),所述检测控制装置(8)通信连接所述驱动机构(10)的电动机,当所述连接管(44)处于所述第二位置时,触发所述检测控制装置(8)控制所述电动机停止输出。
13.根据权利要求12所述的血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,所述检测控制装置(8)包括光电耦合器或触动开关。
14.根据权利要求1至13任一项所述的血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,所述第一传动机构(30)设有第一传动构件(32);
所述第二传动机构(20)包括与所述驱动机构(10)的输出部直接连接的第二传动轴(2),所述第二传动轴(2)设有第二传动构件(21),所述第一传动构件(32)与所述第二传动构件(21)啮合传动。
15.根据权利要求14所述的血管内超声探头的驱动控制装置,其特征在于,所述第一传动构件(32)和所述第二传动构件(21)均为锥齿轮;或者,所述第一传动构件(32)与所述第二传动构件(21)中一者为蜗轮,另一者为蜗杆。
16.一种血管内超声成像系统,其特征在于,包括权利要求1至15任一项所述的血管内超声探头的驱动控制装置。
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