CN113729779A - 一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头及其控制方法，超声探头包括：第一探触段、第二探触段、柔性段、连接段、操作部、连接电缆和上位机，第一探触段、第二探触段、柔性段依次相连接；第一探触段为放射线探触段，第二探触段为超声换能器；或者第二探触段为放射线探触段，用于探测显像剂发出的射线，第一探触段为超声换能器，用于在腹腔镜术中获得超声影像；柔性段用于在腹腔内转动第一探触段和第二探触段；或者超声换能器和放射线探触段在前后方向上并列，然后均与柔性段相连接；柔性段经连接段与操作部相连接，操作部上设置有上下滚轮和左右滚轮，用于驱动柔性段带动第一探触段和第二探触段转动，操作部的另一端通过连接电缆与上位机相连接。
Description
技术领域
本申请涉及用于腹腔镜肿瘤切除术的医疗设备领域，更具体地，涉及腹腔一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头及其控制方法。
背景技术
现有技术文件1(JP4672386B2)公开了一种超声探头，配备可以插入被检体内的杆状插入部件，杆状插入部为在探头的顶端设置有用于发送和接收超声波的探头型探头，在侧面具有线性型探头的探头部，以及探头部。然而，腹腔镜肿瘤切除术中，以现有技术文件1为代表的超声探头难于发现位置较为隐蔽病灶。
由此，现有技术存在着腹腔镜肿瘤切除术中准确探测隐蔽位置肿瘤的技术需求。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头及其控制方法。
本发明采用如下的技术方案。本发明的第一方面提供了一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，包括：第一探触段、第二探触段、柔性段、连接段、操作部、连接电缆和上位机第一探触段、第二探触段、柔性段依次相连接；第一探触段为放射线探触段，用于探测显像剂发出的射线，第二探触段为超声换能器，用于在腹腔镜术中获得超声影像；或者第二探触段为放射线探触段，用于探测显像剂发出的射线，第一探触段为超声换能器，用于在腹腔镜术中获得超声影像；柔性段用于在腹腔内转动第一探触段和第二探触段，柔性段经连接段与操作部相连接，操作部上设置有上下滚轮和左右滚轮，用于驱动柔性段带动第一探触段和第二探触段转动，操作部的另一端通过连接电缆与上位机相连接。
本发明的第二方面提供了一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，包括：超声换能器、放射线探触段、柔性段、连接段、操作部、连接电缆和上位机，超声换能器和放射线探触段在前后方向上并列，然后均与柔性段相连接；放射线探触段用于探测显像剂发出的射线，超声换能器，用于在腹腔镜术中获得超声影像；柔性段用于在腹腔内转动超声换能器和放射线探触段，柔性段经连接段与操作部相连接，操作部上设置有上下滚轮和左右滚轮，用于驱动柔性段带动超声换能器和放射线探触段转动，操作部的另一端通过连接电缆与上位机相连接。
优选地，放射线探触段包括：密封外壳、密封板、绝缘涂层、导线槽、阳极金属杆和阴极金属筒；阳极金属杆和阴极金属筒之间由设定电压形成电场，显像剂发出的射线在阳极金属杆和阴极金属筒之间电离放射线探触段内部填充的气体，阳极金属杆和阴极金属筒导通产生脉冲信号，脉冲信号的强度与放射线的强度成正相关。
优选地，阳极金属杆位于密封外壳形成的空间的中心，绝缘涂层设置在密封外壳内部，设置在密封外壳的内表面。
优选地，密封外壳内部还设置有导线槽，加工成型之后，通过粘贴工艺粘贴在绝缘涂层的内表面。
优选地，在阴极金属筒与阳极金属杆之间还设置有星形绝缘支架，星形绝缘支架撑起阴极金属筒与阳极金属杆之间的空间。
优选地，密封外壳内部填充由卤素系气体，密封外壳的端部设置有密封板。
优选地，超声换能器采用圆柱状电子扫查探头、环阵探头、线阵排列超声换能器或者凸阵排列超声换能器。
优选地，绝缘涂层、导线槽、密封板采用环氧树脂材料。
本发明的第三方面提供了所述的腹腔镜肿瘤切除术的超声探头的控制方法：
步骤1，超声换能器2在腹腔镜术中获得超声影像，将超声探头当前的位置反馈至上位机；
步骤2，放射线探触段1探测显像剂发出的射线，将超声探头当前的位置的射线强度反馈至上位机；
步骤3，上位机将步骤1获得的位置和步骤2获得的射线强度组合为一组数据，表示超声探头当前的位置及其射线强度；
步骤4，上位机根据步骤3获得的数据，计算获得疑似浓聚较高的位置方向，提示医生进行探触和清扫，若当前位置放射线强度超过设定告警阈值，则表明当前位置为病灶区，需要清扫。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，创造性地将放射线探触段集成至腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，将超声换能器反应的位置信息与放射线探触段获得的放射线强度信息进行有效结合，计算获得疑似浓聚较高的位置方向，超声探头到达提示位置附近，若当前位置放射线强度超过设定告警阈值，则表明当前位置为病灶区，需要清扫。将放射线探触段集成至腹腔镜肿瘤切除术的超声探头实现了1+1大于2的技术效果，大幅度提升了隐蔽位置肿瘤定位清扫的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头的侧视图；
图2为本发明实施例1提供的一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头的俯视图；
图3为本发明实施例1提供的一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头的第一探触段的剖视图；
图4为本发明提供的一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头的第一探触段的截面图；
图5为本发明实施例1使用的一种超声换能器的示意图；
图6为本发明实施例1使用的另一种超声换能器的示意图；
图7为本发明实施例2提供的一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头的侧视图；
图8为本发明实施例3提供的一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头的侧视图；
图9为本发明实施例3使用的一种超声换能器的示意图；
图10为本发明提供的计算疑似浓聚较高的位置方向的示意图。
图中：
1-放射线探触段；
2-超声换能器；
3-柔性段；
4-连接段；
5-操作部；
6-上下滚轮；
7-左右滚轮；
8-连接线缆；
9-绝缘涂层；
10-导线槽；
11-密封外壳；
12-阳极金属杆；
13-阴极金属杆；
14-密封板；
15-贯通孔；
16-星形绝缘支架；
17-环形探头；
18-延时电路；
19-线阵排列超声换能器；
20-凸阵排列超声换能器；
21-疑似浓聚较高的位置方向。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
实施例1：
如图1、2所示，本发明的第一方面提供了一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，包括：第一探触段、第二探触段、柔性段3、连接段4、操作部5、连接电缆8和上位机。
其中第一探触段为放射线探触段1，用于探测显像剂发出的射线，显像剂例如但不限于，代脱氧葡萄糖等。放射线探触段1设置在所述腹腔镜肿瘤切除术的超声探头的最前端。
如图3、4所示，放射线探触段1包括：密封外壳11、密封板14、绝缘涂层9、导线槽10、阳极金属杆12和阴极金属筒13。阳极金属杆12和阴极金属筒13之间由设定电压形成电场，显像剂发出的射线在阳极金属杆12和阴极金属筒13之间电离放射线探触段内部填充的气体，阳极金属杆12和阴极金属筒13导通产生脉冲信号，脉冲信号的强度与放射线的强度成正相关。
阳极金属杆12位于密封外壳11形成的空间的中心，绝缘涂层9设置在密封外壳11内部，一个优选但非限制性的实施方式为，绝缘涂层9采用耐腐蚀的环氧树脂涂层，设置在密封外壳11的内表面。
密封外壳11内部还设置有导线槽10，导线槽10由绝缘材料制成，一个优选但非限制性的实施方式为，导线槽10由环氧树脂材料制成，加工成型之后，通过粘贴工艺粘贴在绝缘涂层9的内表面。与阴极金属筒13相连接的导线，穿过导线槽10引出放射线探触段。
阴极金属筒13设置在密封外壳11与阳极金属杆12之间，围绕阳极金属杆12。值得注意的是，所属领域技术人员可以任意设置阴极金属筒13的结构形式，一个优选但非限制性的实施方式为，阴极金属筒13由镍铁合金带卷绕形成，更为优选的是，镍铁合金带卷包括多个贯通孔15，贯通孔15的形状可以是一致的，也可以是随机的，位置可以成规律排布，也可以随机排布。
作为本实施例进一步优选的实施方式，在阴极金属筒13与阳极金属杆12之间还设置有星形绝缘支架16，星形绝缘支架16撑起阴极金属筒13与阳极金属杆12之间的空间，避免结构变形导致的测量精度下降以及失效。星形绝缘支架16采用与绝缘涂层9同样的耐腐蚀且绝缘的环氧树脂材料制成，用于防止其中的气体侵蚀以及被阴极金属筒13与阳极金属杆12击穿导致失效。
密封外壳11内部填充由卤素系气体，为防止气体泄露，密封外壳11的端部设置有密封板14，一个优选但非限制性的实施方式为，密封板14采用与绝缘涂层9同样的耐腐蚀且绝缘的环氧树脂材料制成，用于防止其中的气体侵蚀以及对高电压进行绝缘。
第二探触段为超声换能器2，用于在腹腔镜术中获得超声影像；超声换能器2一端与放射线探触段1相连接，另一端与柔性段3相连接。
如图5所示，示出了本发明实施例1中超声换能器的示意图，一个优选但非限制性的实施方式为，超声换能器2采用圆柱状电子扫查探头。如图6所示，示出了本发明实施例1另一种超声换能器的示意图，超声换能器2采用环阵探头17，其中阵子与延时电路18相连接，激励脉冲输入至延时电路18，发射和接收超声声束。
可以理解的是，激励脉冲激励多个振子形成超声声束，应用延迟电路18，能够进行电子式聚焦，越靠近中心延迟时间越长，从而形成凹面的波前，声束向聚焦点会聚，因此可以通过改变延迟的时间差任意调节焦距的深度。
柔性段3用于在腹腔内转动第一探触段和第二探触段，柔性段3经连接段4与操作部相连接，操作部5上设置有上下滚轮6和左右滚轮7，用于驱动柔性段3带动第一探触段和第二探触段转动，操作5部的另一端通过连接电缆与上位机相连接。
腹腔镜术中第二探触的段反馈当前位置，第一探触段反馈当前放射线强度，若当前位置放射线强度超过设定告警阈值，则表明当前位置为病灶区，需要清扫。
进一步地，上位机获得随位置变化的前放射线强度的变化情况，给出疑似浓聚较高的位置方向，提示医生进行探触和清扫。一个优选但非限制性的实施方式为，以任意三个放射线强度不同的点，在最高点和最低点之间按照均匀梯度计算出与中间点放射线强度相同的虚拟点，虚拟点与中间点连线的中垂线朝向最高点一侧即疑似浓聚较高的位置方向。
可以理解的是，所属领域技术人员可以选用任意计算方式获得浓聚较高的位置方向，均落入本发明的构思范围之内。
进一步地，上位机能够根据第二探触段反馈的当前脏器位置，动态调整放射线强度告警阈值。一个优选但非限制性的实施方式为，为不同的脏器设置不同的比例系数，当前脏器位置发生变化时，放射线强度告警阈值进行动态调整，例如但不限于，以0.9至1.1之间按照设定步进进行调整。
实施例2：
如图7所示，本发明实施例2提供了的另一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，包括：第一探触段、第二探触段、柔性段3、连接段4、操作部5、连接电缆8和上位机。与实施例1不同之处在于，在实施例2中，第一探触段为放射线探触段1，第二探触段为超声换能器2。一个优选但非限制性的实施方式为，超声换能器2采用环扫或凸阵排列。
放射线探触段1主体结构与实施例1中相同，不同之处仅在于，两端设置密封板，用于将气体密封在由密封外壳形成的空间之内。
实施例3：
如图8所示，本发明实施例3提供了的又一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，包括：超声换能器2、放射线探触段1、柔性段3、连接段4、操作部5、连接电缆8和上位机。在实施例1、2中，超声换能器2与放射线探触段1在所述腹腔镜肿瘤切除术的超声探头前后方向上连接，超声换能器2、放射线探触段1、柔性段3依次连接，或者放射线探触段1、超声换能器2、柔性段3依次相连接。而实施例3中，与实施例1、2不同之处在于，超声换能器2和放射线探触段1在前后方向上并列，然后均与柔性段3相连接。可以理解的是，在实施例1-3中，放射线探触段1可以为盖革计数器。
作为实施例3的进一步优选，如图9所示，超声换能器2采用线阵排列超声换能器29或者凸阵排列超声换能器。
实施例4：
本发明的实施例4提供了一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头的控制方法，包括以下步骤：
步骤1，超声换能器2在腹腔镜术中获得超声影像，将超声探头当前的位置反馈至上位机；
步骤2，放射线探触段1探测显像剂发出的射线，将超声探头当前的位置的射线强度反馈至上位机；
步骤3，上位机将步骤1获得的位置和步骤2获得的射线强度组合为一组数据，表示超声探头当前的位置及其射线强度；
步骤4，上位机根据步骤3获得的数据，计算获得疑似浓聚较高的位置方向，提示医生进行探触和清扫，若当前位置放射线强度超过设定告警阈值，则表明当前位置为病灶区，需要清扫。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，创造性地将放射线探触段集成至腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，将超声换能器反应的位置信息与放射线探触段获得的放射线强度信息进行有效结合，计算获得疑似浓聚较高的位置方向，超声探头到达提示位置附近，若当前位置放射线强度超过设定告警阈值，则表明当前位置为病灶区，需要清扫。将放射线探触段集成至腹腔镜肿瘤切除术的超声探头实现了1+1大于2的技术效果，大幅度提升了隐蔽位置肿瘤定位清扫的准确性。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，包括：第一探触段、第二探触段、柔性段(3)、连接段(4)、操作部(5)、连接电缆(8)和上位机，其特征在于，
第一探触段、第二探触段、柔性段(3)依次相连接；第一探触段为放射线探触段(1)，用于探测显像剂发出的射线，第二探触段为超声换能器(2)，用于在腹腔镜术中获得超声影像；或者第二探触段为放射线探触段(1)，用于探测显像剂发出的射线，第一探触段为超声换能器(2)，用于在腹腔镜术中获得超声影像；
柔性段(3)用于在腹腔内转动第一探触段和第二探触段，柔性段(3)经连接段(4)与操作部相连接，操作部(5)上设置有上下滚轮(6)和左右滚轮(7)，用于驱动柔性段(3)带动第一探触段和第二探触段转动，操作(5)部的另一端通过连接电缆与上位机相连接。
2.一种腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，包括：超声换能器(2)、放射线探触段(1)、柔性段(3)、连接段(4)、操作部(5)、连接电缆(8)和上位机，其特征在于，
超声换能器(2)和放射线探触段(1)在前后方向上并列，然后均与柔性段(3)相连接；放射线探触段(1)用于探测显像剂发出的射线，超声换能器(2)，用于在腹腔镜术中获得超声影像；
柔性段(3)用于在腹腔内转动超声换能器(2)和放射线探触段(1)，柔性段(3)经连接段(4)与操作部相连接，操作部(5)上设置有上下滚轮(6)和左右滚轮(7)，用于驱动柔性段(3)带动超声换能器(2)和放射线探触段(1)转动，操作(5)部的另一端通过连接电缆与上位机相连接。
3.根据权利要求1或2所述的腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，其特征在于：
放射线探触段(1)包括：密封外壳(11)、密封板(14)、绝缘涂层(9)、导线槽(10)、阳极金属杆(12)和阴极金属筒(13)；阳极金属杆(12)和阴极金属筒(13)之间由设定电压形成电场，显像剂发出的射线在阳极金属杆(12)和阴极金属筒(13)之间电离放射线探触段内部填充的气体，阳极金属杆(12)和阴极金属筒(13)导通产生脉冲信号，脉冲信号的强度与放射线的强度成正相关。
4.根据权利要求3所述的腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，其特征在于：
阳极金属杆(12)位于密封外壳(11)形成的空间的中心，绝缘涂层(9)设置在密封外壳(11)内部，设置在密封外壳(11)的内表面。
5.根据权利要求3所述的腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，其特征在于：
密封外壳(11)内部还设置有导线槽(10)，加工成型之后，通过粘贴工艺粘贴在绝缘涂层(9)的内表面。
6.根据权利要求3所述的腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，其特征在于：
在阴极金属筒(13)与阳极金属杆(12)之间还设置有星形绝缘支架(16)，星形绝缘支架(16)撑起阴极金属筒(13)与阳极金属杆(12)之间的空间。
7.根据权利要求3所述的腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，其特征在于：
密封外壳(11)内部填充由卤素系气体，密封外壳(11)的端部设置有密封板(14)。
8.根据权利要求1或2所述的腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，其特征在于：
超声换能器(2)采用圆柱状电子扫查探头、环阵探头(17)、线阵排列超声换能器(29)或者凸阵排列超声换能器。
9.根据权利要求3所述的腹腔镜肿瘤切除术的超声探头，其特征在于：
绝缘涂层(9)、导线槽(10)、密封板(14)采用环氧树脂材料。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的腹腔镜肿瘤切除术的超声探头的控制方法，其特征在于：
步骤1，超声换能器2在腹腔镜术中获得超声影像，将超声探头当前的位置反馈至上位机；
步骤2，放射线探触段1探测显像剂发出的射线，将超声探头当前的位置的射线强度反馈至上位机；
步骤3，上位机将步骤1获得的位置和步骤2获得的射线强度组合为一组数据，表示超声探头当前的位置及其射线强度；
步骤4，上位机根据步骤3获得的数据，计算获得疑似浓聚较高的位置方向，提示医生进行探触和清扫，若当前位置放射线强度超过设定告警阈值，则表明当前位置为病灶区，需要清扫。
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2021
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