CN112773391A - 超声成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超声辅助诊断技术领域，具体公开了一种超声成像设备，包括换能器、旋转机构、摆动机构、升降机构、运动平台以及外壳，运动平台设有容换能器在竖直方向运动的贯穿孔；旋转机构包括设置在运动平台的上端面的导向槽以及设置在导向槽内的滑动部；升降机构包括与滑动部连接的导轨以及沿导轨运动的升降部；摆动机构包括与换能器连接的夹持部以及与升降部连接的摆动部；其中，导向槽为沿贯穿孔外周设置的圆周导向槽，以使旋转机构带动换能器沿自身周向方向旋转。本发明通过运动平台、旋转机构、升降机构以及摆动机构调节换能器的位置与姿态，能够自动确定检查部位的目标检测切面。

Description

超声成像设备

技术领域

本发明涉及超声辅助诊断技术领域，尤其涉及一种超声成像设备。

背景技术

目前，医护人员对患者进行超声成像诊断时，医护人员会采用一手拿换能器，然后放置在需要检查的部位进行扫描成像，一手在超声主机上进行控制，非常不方便。比如使用者由于经验原因或其他客观原因无法快速、准确的找到待测部位的切面；或者长时间握持换能器容易使使用者疲劳。

目前还有些设备是将超声换能器固定在一个支撑臂上，然后通过医护人员手动移动到检查部位进行检查，例如心脏检查时，医护人员会通过支撑臂将换能器模组移动到患者心脏上进行扫描，但是，这种方式仍然操作者调整换能器的位置以及姿态以获取目标检测切面。或者有些设备使用工业机械臂的方式自动调节，但是由于六自由度控制的机械臂价格高昂，成本较高。

因此，如何在医护人员选择需要检查的部位后，超声成像设备能够如何能够自动控制换能器位置以及姿态进行扫描成像，寻找目标切面成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供能够自动控制换能器位置以及姿态的超声成像设备，寻找目标位置及最佳切面，同时寻找到最合适的压力，以获得最佳的超声图像。

作为本发明的第一方面，提供一种超声成像设备，包括

用于获取检测部位超声图像的换能器；

调整所述换能器位置的运动平台，所述换能器安装在所述运动平台处；

所述运动平台设有容换能器在竖直方向运动的贯穿孔；

调节所述换能器扫查姿态的调节机构，所述调节机构用于调节所述换能器的六自由度扫查姿态。

所述调节机构包括：

旋转机构，所述旋转结构用于控制所述换能器沿自身周向方向旋转；

摆动机构，所述摆动机构用于带动所述换能器沿逆时针方向或者顺时针方向摆动预设角度；

升降机构，所述升降机构用于驱动所述换能器沿竖直方向升降。

所述旋转机构包括设置在所述运动平台的上端面的导向槽以及设置在所述导向槽内的滑动部；

所述升降机构包括与所述滑动部连接的导轨以及沿所述导轨运动的升降部；

所述摆动机构包括与所述换能器连接的夹持部以及与所述升降部连接的摆动部；

其中，所述导向槽为沿所述贯穿孔外周设置的圆周导向槽，以使所述旋转机构带动所述换能器沿自身周向方向旋转。

所述升降部包括：驱动电机、螺杆和滑座，所述驱动电机的驱动端连接所述螺杆，所述滑座通过螺纹连接在所述螺杆上，所述滑座的与所述导轨滑动连接，所述滑座与所述摆动部连接。

所述夹持部呈U型。

所述外壳设有容置所述换能器、摆动机构、升降机构以及所述旋转机构的容纳腔，所述外壳与所述运动平台可拆卸连接。

所述运动平台的底部设有驱动所述运动平台运动的驱动轮。

所述运动平台的底部设有吸盘。

所述换能器与检测部位接触的端面设有压力传感器。

所述外壳上设有显示所述换能器旋转、升降以及摆动方向的指示灯或者指示屏。

本发明的超声成像设备包括换能器、旋转机构、摆动机构、升降机构、运动平台以及外壳，通过旋转机构、摆动机构、升降机构以及运动平台能够调整换能器的位置以及姿态以确定检查部位的目标检测切面，提高了工作人员的工作效率，同时降低工作人员的工作强度，减少手部疲劳。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的超声成像设备整体结构图。

图2为本发明的超声成像设备另一视角的结构图。

图3为本发明的超声成像设备的升降部部分结构图。

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。

目前，医护人员对患者进行超声成像诊断时，医护人员会采用一手拿换能器，然后放置在需要检查的部位进行扫描成像，一手在超声主机上进行控制，根据实时显示的超声图像实时调节换能器的位置以及姿态，例如通过平移、旋转等操作以获取检测部位的目标检测切面。需要理解的是，现有的超声扫查流程大致为：在扫查一系列的超声图像后，先冻结图像，然后通过滑动轨迹球等回放电影，人工查找需要的标准切面，之后解冻图像，再进行实时扫查，获取下一个标准切面。重复执行上述步骤，直至所有的标准切面都检查完。需要多次调整换能器的位置以及姿态以获取检测部位的目标检测切面，工作效率低。

图1为本发明的超声成像设备整体结构图。作为本发明的第一方面，如图1所示并参考图2，提供一种超声成像设备，包括：换能器100、旋转机构500、摆动机构400、升降机构300、运动平台200以及外壳600；用于获取检测部位超声图像的换能器；

运动平台200，调整所述换能器相对于待检测部位的位置，所述换能器安装在所述运动平台200处；

还设有调节所述换能器100扫查姿态的调节机构，所述调节机构用于调节所述换能器100的相对于待检测部位六自由度扫查姿态，比如六自由度是指换能器在三维空间中运动的自由度，特别是指换能器可以在前后、上下、左右三个互相垂直的坐标轴上平移，也可以在三个垂直轴上旋转其方向，三种旋转方向称为俯仰（pitch）、偏摆（yaw）及翻滚（Roll）。所述调节机构包括：旋转机构500，所述旋转结构500用于控制所述换能器100沿自身周向方向旋转；摆动机构400，所述摆动机构400用于带动所述换能器100沿逆时针方向或者顺时针方向摆动预设角度；升降机构300，所述升降机构300用于驱动所述换能器100沿竖直方向升降。运动平台200设有容换能器100在竖直方向运动的贯穿孔800；旋转机构500包括设置在运动平台200的上端面的导向槽510以及设置在导向槽510内的滑动部520；升降机构300包括与滑动部520连接的导轨320以及沿导轨320运动的升降部310；摆动机构400包括与换能器100连接的夹持部420以及与升降部310连接的摆动部410；其中，导向槽510为沿贯穿孔800外周设置的圆周导向槽510，以使旋转机构500带动换能器100沿自身周向方向旋转。

本发明的超声成像设备包括换能器100、旋转机构500、摆动机构400、升降机构300、运动平台200以及外壳600。超声成像设备放置在检测部位的大致位置时，可以通过旋转机构500、摆动机构400、升降机构300以及运动平台200调整换能器100的位置以及姿态以确定检查部位的目标检测切面，提高了工作人员的工作效率。

在一实施例中，如图3所示，升降部310包括：驱动电机330、螺杆340和滑座（图中未显示），驱动电机340的驱动端连接螺杆340，滑座通过螺纹连接在螺杆340上，滑座的与导轨320滑动连接，滑座与摆动部410连接。夹持部420呈U型。升降机构300接收到升降指令后控制驱动电机进行工作，以带动换能器100在竖直方向运动，超声成像设备处于检测部位大致区域后，控制换能器100下降以使换能器100伸出运动平台200的贯穿孔800，换能器100与检测部位接触获取超声图像，需要理解的是，换能器100在不采集超声图像时，换能器100的工作端部位于运动平台200的贯穿孔800内，以保护换能器100提高换能器100的实用寿命。

本发明的换能器100与检测部位接触的端面设有压力传感器。通过设置在换能器100上的压力传感器检测换能器100施加在检测部位的压力，超声成像设备可以根据检测到的压力值，控制换能器100的升降以获取清晰的超声图像。需要理解的是，换能器100与检测部位之间的检测压力是影像超声图像清晰度的一个重要因素。

摆动部410为驱动电机，摆动部410带动换能器100沿逆时针方向或者顺时针方向摆动预设角度。滑动部520与导轨320固定连接，滑动部520与导轨320固定连接后整体形成L型。

目前同一个患者可能需要同时检查不同的器官，例如肾脏、膀胱等，操作人员需要手动移动换能器100至不同的检测部位。针对上述情况，本发明的运动平台200的底部设有驱动运动平台200运动的驱动轮。本发明可以根据患者需要检查的器官，控制运动平台200的驱动轮，带动换能器100移动至需要检查的器官的位置区域。

为了提高超声成像设备的稳定性，本发明的运动平台200的底部设有吸盘，当超声成像设备运动至检测部位或者放置在检测部位区域时，通过吸盘与将超声成像设备吸附在检测部位表面，以调高超声成像设备扫查过程中的稳定性。

本发明的外壳600设有容置换能器100、摆动机构400、升降机构300以及旋转机构500的容纳腔，外壳600与运动平台200可拆卸连接。外壳600与运动平台200可以通过卡接的方式进行连接。优选地的，运动平台200呈圆柱体状，运动平台200的外周边缘设有外螺纹，外壳600与运动平台200连接的对应区域设有内螺纹，运动平台200与外壳600通过内螺纹以及外螺纹实现可拆卸连接。为了提高超声成像设备的单手操作能力，本发明的外壳600中间的位置构造成内弧形结构，方便操作人员握持。

为了提示操作人员超声成像设备正在进行的调整动作，本发明的外壳600上设有显示换能器100旋转、升降以及摆动方向的指示灯或者指示屏。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种超声成像设备，其特征在于，

用于获取检测部位超声图像的换能器；

调整所述换能器位置的运动平台，所述换能器安装在所述运动平台处；

所述运动平台设有容换能器在竖直方向运动的贯穿孔；

调节所述换能器扫查姿态的调节机构，所述调节机构用于调节所述换能器的六自由度扫查姿态。

2.根据权利要求1所述的超声成像设备，其特征在于，所述调节机构包括：

旋转机构，所述旋转结构用于控制所述换能器沿自身周向方向旋转；

摆动机构，所述摆动机构用于带动所述换能器沿逆时针方向或者顺时针方向摆动预设角度；

升降机构，所述升降机构用于驱动所述换能器沿竖直方向升降。

3.根据权利要求2所述的超声成像设备，其特征在于，

所述旋转机构包括设置在所述运动平台的上端面的导向槽以及设置在所述导向槽内的滑动部；

所述升降机构包括与所述滑动部连接的导轨以及沿所述导轨运动的升降部；

所述摆动机构包括与所述换能器连接的夹持部以及与所述升降部连接的摆动部；

其中，所述导向槽为沿所述贯穿孔外周设置的圆周导向槽，以使所述旋转机构带动所述换能器沿自身周向方向旋转。

4.根据权利要求3所述的超声成像设备，其特征在于，所述升降部包括：驱动电机、螺杆和滑座，所述驱动电机的驱动端连接所述螺杆，所述滑座通过螺纹连接在所述螺杆上，所述滑座的与所述导轨滑动连接，所述滑座与所述摆动部连接。

5.根据权利要求3所述的超声成像设备，其特征在于，所述夹持部呈U型。

6.根据权利要求3所述的超声成像设备，其特征在于，还包括外壳，所述外壳设有容置所述换能器、摆动机构、升降机构以及所述旋转机构的容纳腔，所述外壳与所述运动平台可拆卸连接。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的超声成像设备，其特征在于，所述运动平台的底部设有驱动所述运动平台运动的驱动轮，用于驱动运动平台相对于检测部位进行运动。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的超声成像设备，其特征在于，所述运动平台的底部设有吸盘。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的超声成像设备，其特征在于，所述换能器与检测部位接触的端面设有压力传感器。

10.根据权利要求6所述的超声成像设备，其特征在于，所述外壳上设有显示所述换能器旋转、升降以及摆动方向的指示灯或者指示屏。

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