CN114832247A - 一种核磁共振超声刀控制装置以及核磁共振医疗床 - Google Patents

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CN114832247A CN202210587278.8A CN202210587278A CN114832247A CN 114832247 A CN114832247 A CN 114832247A CN 202210587278 A CN202210587278 A CN 202210587278A CN 114832247 A CN114832247 A CN 114832247A
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王伊甸
顾奇梁
王苏聪
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Abstract

本申请涉及一种核磁共振超声刀控制装置以及核磁共振医疗床，包括充斥有超声耦合液的控制盒体、设置于所述控制盒体内的控制支架、置于所述控制盒体内且转动连接于所述控制支架的超声换能器、设置于所述控制盒体内且驱动所述控制支架垂直于所述超声换能器转动方向转动的第一转向驱动组件、设置于所述控制盒体内驱动所述控制支架水平横向移动的横向驱动组件以及设置于所述控制盒体内驱动所述控制支架水平纵向移动的纵向驱动组件，所述控制盒体内设置有驱动所述控制支架平行于所述超声换能器转动方向转动的第二转向驱动组件。本申请具有增加超声换能器转动维度，进而增加治疗深度等特点。

Description

一种核磁共振超声刀控制装置以及核磁共振医疗床
技术领域
本申请涉及核磁共振技术领域，尤其是涉及一种核磁共振超声刀控制装置以及核磁共振医疗床。
背景技术
目前，MRI-pHIFU(磁共振引导的相控型高强度聚焦超声)是一项建立在磁共振实时成像基础上的无创热消融技术，近年来在子宫肌瘤、脑肿瘤等肿瘤的临床治疗中表现出了良好的效果。MRI-pHIFU的核心在于一把可移动的超声换能器，当医生确定了消融区域准备进行消融手术时，准确可靠地定位超声换能器对于有选择地消融病变组织起着关键的作用。而定位超声换能器，就需要精准的机械控制装置。
现有技术中，超声换能器可在核磁共振医疗床内水平移动，同时可向核磁共振医疗床的两侧转动，而随着医疗技术的进步，为了更加准确的进行手术，超声换能器还可在另一方向进行转动，从而实现对各个方向的治疗，但核磁共振医疗床的体积不宜过大，使得超声换能器的转动角度有限，而骨骼吸收的热量是普通组织的50倍以上，面对有骨骼遮挡的病灶无法准确治疗，且有烫伤风险。
发明内容
为了增加超声换能器的治疗深度，本申请提供一种核磁共振超声刀控制装置以及核磁共振医疗床。
第一方面，本申请提供一种核磁共振超声刀控制装置，具体通过以下技术方案得以实现的：
一种核磁共振超声刀控制装置，包括充斥有超声耦合液的控制盒体、设置于所述控制盒体内的控制支架、置于所述控制盒体内且转动连接于所述控制支架的超声换能器、设置于所述控制盒体内且驱动所述控制支架垂直于所述超声换能器转动方向转动的第一转向驱动组件、设置于所述控制盒体内驱动所述控制支架水平横向移动的横向驱动组件以及设置于所述控制盒体内驱动所述控制支架水平纵向移动的纵向驱动组件，所述控制盒体内设置有驱动所述控制支架平行于所述超声换能器转动方向转动的第二转向驱动组件。
通过采用上述技术方案，当通过该控制装置控制核磁共振超声刀时，横向驱动组件和纵向驱动组件带动超声换能器在控制盒体内水平移动，通过第一转向驱动组件带动控制支架向控制盒体的两侧转动，超声换能器自身也可进行一定角度的转动，随后加上第二驱动组件带动整个控制支架转动，且转动方向和超声换能器的自转方向相同，使得超声换能器在自转的方向上可进一步转动，进而提高超声换能器转动的角度。
优选的，所述控制支架包括固定于所述第一转向驱动组件上的控制块以及转动连接于所述控制块两端的控制板，所述超声换能器转动连接于两所述控制板之间且位于远离所述控制块一侧，第二转向驱动组件包括水平安装于一所述控制板内侧壁的控制电机，所述控制电机的输出轴平行于所述控制板的转动轴心，所述控制电机的输出轴上设置有主动齿轮，所述控制块靠近所述超声换能器的一侧端设置有啮合于所述主动齿轮的被动齿轮。
通过采用上述技术方案，通过控制电机带动主动齿轮转动，主动齿轮和被动齿轮相啮合，在被动齿轮不动的情况下，安装控制电机的的控制板将发生转动，再通过超声换能器带动另一块控制板一同转动，从而实现改变超声换能器在医疗床内的深度，进而达到改变治疗深度的效果。
优选的，所述控制电机在所述主动齿轮一侧转动设置有啮合于所述主动齿轮的减速齿轮组，所述被动齿轮啮合于所述减速齿轮组。
通过采用上述技术方案，通过控制电机直接控制超声换能器的转动使得转动过程过快，不易轻微调节，该方案中在主动齿轮和被动齿轮之间设置减速齿轮组，一方面减轻控制电机带动整个超声换能器的压力，另一方面可提高治疗深度改变时的准确度问题。
优选的，所述横向驱动组件和所述纵向驱动组件均包括驱动底座、固定于所述驱动底座一端的驱动电机、同轴固定于所述驱动电机输出轴的驱动螺杆以及螺纹套设在驱动螺杆上并沿所述驱动螺杆长度方向滑移的滑块，所述纵向驱动组件位于所述横向驱动组件上侧，所述横向驱动组件驱动所述纵向驱动组件水平移动。
通过采用上述技术方案，横向驱动组件和纵向驱动组件在工作时，驱动电机带动驱动螺杆转动，滑块在驱动螺杆的长度方向上滑移，纵向驱动组件位于横向驱动组件上侧，使得横向驱动组件可带动纵向驱动组件水平移动，该方案中各个部件均浸泡在超声耦合液中，采用该种驱动方式更加顺畅，更加方便。
优选的，所述第一转向驱动组件包括通过所述纵向驱动组件水平驱动的转向底座以及设置于所述转向底座侧端的转向电机，所述转向电机的输出轴水平转动穿过所述转向电机中部并与所述控制支架固定。
通过采用上述技术方案，通过转向电机带动输出轴转动，再通过输出轴带动控制支架转动，从而实现带动超声换能器转动的效果，同时将转向电机的输出轴转动插接在转向底座中部，使得控制支架和超声换能器的重量将会施加在转向底座上，进而增加整个控制装置在驱动时的稳定性。
优选的，所述控制支架上设置有摆动组件，所述摆动组件包括设置于所述控制板上的摆动电机、设置于所述控制板远离所述摆动电机的一端且连接于所述摆动电机输出轴上的第一摆动块、转动连接于所述第一摆动块转动轴一侧的连杆、转动连接于所述连杆另一端的第二摆动块，所述第二摆动块连接于所述超声换能器的转轴。
通过采用上述技术方案，摆动电机工作，带动第一摆动块发生转动，第一摆动块带动连杆移动，使得连杆带动第二摆动块转动，进而带动超声换能器进行转动，该方案通过摆动组件小幅度的摆动超声换能器，且摆动的效率更快，更加准确。
优选的，所述控制盒体内壁设置有多根沉浸于超声耦合液的控温管。
通过采用上述技术方案，超声换能器在工作时，需要保持在一定的温度，该方案中在控制盒体内壁设置控温管，通过控温管对超声耦合液进行控温，从而保证超声换能器可以一直在最佳使用温度进行使用，进而保证治疗效果。
第二方面，本申请提供一种核磁共振医疗床，具体通过以下技术方案得以实现的：
一种核磁共振医疗床，包括权利要求1-7任意一所述核磁共振超声刀控制装置以及安装于所述控制盒体上端的床体。
通过采用上述技术方案，在使用该具有核磁共振超声刀控制装置的核磁共振医疗床时，通过控制装置控制超声换能器转动，使得该核磁共振医疗床治疗角度更大，深度更深，更加全面。
优选的，所述床体两侧端设置有一夹持组件，所述夹持组件包括夹持底座、竖直排设于所述夹持底座上端的多组夹持杆，每组所述夹持杆包括沿所述床体长度方向水平均匀排列的多根，所述夹持杆沿垂直于所述床体的方向滑移。
通过采用上述技术方案，当患者通过该核磁共振医疗床进行医治，超声换能器在对人体内部坏死组织进行清理时，虽然不会产生疼痛感，但是会有轻微的灼热感，一旦患者因为轻微的灼热感扭动身体，容易导致治疗过程终止，甚至出现治疗恶化，该方案中在床体的两侧端设置夹持组件，当患者趴在床体上时，可通过夹持组件将患者进行固定，同时夹持组件包括多根夹持杆，使得夹持组件抵接至患者身体周侧时可贴合患者身体曲线，从而使得固定更加牢靠，更加方便。
优选的，所述夹持底座上端设置供所述夹持杆滑移穿设的滑移架，所述滑移架远离所述床体的一端设置有驱动所述夹持杆滑移的夹持气缸，所述夹持杆远离所述夹持气缸的一端设置有弹性胶块。
通过采用上述技术方案，每一根夹持杆均通过一个夹持气缸单独带动，使得夹持位置更加准确，同时在夹持杆的端头设置弹性胶块，避免患者在被夹持固定时受伤，更加安全。
综上所述，本申请的有益技术效果为：
1.当通过该控制装置控制核磁共振超声刀时，横向驱动组件和纵向驱动组件带动超声换能器在控制盒体内水平移动，通过第一转向驱动组件带动控制支架向控制盒体的两侧转动，超声换能器自身也可进行一定角度的转动，随后加上第二驱动组件带动整个控制支架转动，且转动方向和超声换能器的自转方向相同，使得超声换能器在自转的方向上可进一步转动，进而提高超声换能器转动的角度；
2.通过控制电机带动主动齿轮转动，主动齿轮和被动齿轮相啮合，在被动齿轮不动的情况下，安装控制电机的的控制板将发生转动，再通过超声换能器带动另一块控制板一同转动，从而实现改变超声换能器在医疗床内的深度，进而达到改变治疗深度的效果；
3.床体的两侧端设置夹持组件，当患者趴在床体上时，可通过夹持组件将患者进行固定，同时夹持组件包括多根夹持杆，使得夹持组件抵接至患者身体周侧时可贴合患者身体曲线，从而使得固定更加牢靠，更加方便。
附图说明
图1为核磁共振医疗床的结构示意图；
图2为图1的A处放大图；
图3为核磁共振超声刀控制装置的结构示意图；
图4为核磁共振超声刀控制装置另一视角的结构示意图；
图5为图4的B处放大图；
图6为图4的C处放大图。
图中：1、床体；2、控制盒体；3、控制支架；31、控制块；32、控制板；4、超声换能器；5、摆动组件；51、摆动电机；52、第一摆动块；53、连杆；54、第二摆动块；55、固定杆；6、第一转向驱动组件；61、转向底座；62、转向电机；7、第二转向驱动组件；71、控制电机；72、主动齿轮；73、减速齿轮组；74、被动齿轮；8、横向驱动组件；9、纵向驱动组件；891、驱动底座；892、驱动电机；893、驱动螺杆；894、滑块；895、导柱；896、导块；10、控温管；11、夹持组件；111、腰托；113、滑移架；114、夹持气缸；115、夹持杆；116、弹性胶块。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
参见图1，一种核磁共振医疗床，包括床体1以及核磁共振超声刀控制装置。
参见图3和图4，核磁共振超声刀控制装置包括充斥有超声耦合液的控制盒体2、设置于控制盒体2内的控制支架3、置于控制盒体2内且转动连接于控制支架3的超声换能器4、驱动超声换能器4自转的摆动组件5、驱动控制支架3垂直于超声换能器4转动方向转动的第一转向驱动组件6、驱动控制支架3平行于超声换能器4转动方向转动的第二转向驱动组件7、设置于控制盒体2内驱动控制支架3水平横向移动的横向驱动组件8以及设置于控制盒体2内驱动控制支架3水平纵向移动的纵向驱动组件9。
横向驱动组件8和纵向驱动组件呈相互垂直布置，横向驱动组件8和纵向驱动组件均包括驱动底座891、通过螺栓固定于驱动底座891一端的驱动电机892、同轴焊接于驱动电机892输出轴的驱动螺杆893以及螺纹套设在驱动螺杆893上并沿驱动螺杆893长度方向滑移的滑块894，纵向驱动组件9位于横向驱动组件8上侧，纵向驱动组件9的驱动底座891通过螺栓固定在横向驱动组件8的滑块894上端。
第一转向驱动组件6包括通过螺栓固定在横向驱动组件8的滑块894上端的转向底座61以及通过螺栓固定在转向底座61侧端的转向电机62，转向电机62的输出轴水平穿过转向底座61的中部，驱动底座891上端通过螺栓固定有导柱895，转向底座61以及横向驱动组件8上的驱动底座891下端面均通过螺栓固定有导块896，导块896滑移套设在导柱895上，使得纵向驱动组件9可带动横向驱动组件8水平滑移，横向驱动组件8可带动第一转向组件水平滑移。
控制支架3包括通过螺栓水平固定于转向电机62输出轴端头的控制块31以及通过转轴转动连接在控制块31两端的控制板32，超声换能器4通过转轴转动连接于两块控制板32远离控制块31的一端，第一转向驱动组件6可通过转向电机62带动整个控制支架3进行转动。
参见图4和图5，第二转向驱动组件7包括通过螺栓固定在一块控制板32内侧壁上的控制电机71、同轴键连接于控制电机71输出轴上的主动齿轮72、通过转轴转动连接于控制电机71输出轴一侧且啮合于主动齿轮72的减速齿轮组73、通过螺栓固定于控制块31靠近超声换能器4一侧端的被动齿轮74，控制电机71、主动齿轮72、减速齿轮组73以及被动齿轮74的转动轴线均平行于控制板32的转动轴线，被动齿轮74啮合于减速齿轮组73，从而使得主动齿轮72和被动齿轮74传动连接，控制电机71工作时，主动齿轮72发生转动趋势，通过减速齿轮组73将转动趋势传动至被动齿轮74，在被动齿轮74被定死的情况下，主动齿轮72带动控制板32发生转动。
参见图4和图6，摆动组件5包括通过螺栓固定在远离控制电机71一侧控制板32内侧壁的摆动电机51、通过螺栓连接于摆动电机51输出轴的第一摆动块52、通过转轴转动连接于第一摆动块52远离控制电机71一端的连杆53、通过转轴转动连接于连杆53远离第一摆动块52一端的第二摆动块54，摆动电机51和控制电机71之间通过螺栓固定有固定杆55，使得两块控制板32可以同步转动，第一摆动块52、第二摆动块54和连杆53均位于控制板32远离摆动电机51一侧，摆动电机51的输出轴穿过控制板32后连接于第一摆动块52，摆动电机51工作时带动第一摆动块52转动，第一摆动块52带动连杆53移动，进而带动第二摆动块54转动，最终实现带动超声换能器4转动。
参见图3，控制盒体2内壁通过螺栓固定有多根控温管10。
参见图2，床体1的两侧端沿自身长度方向各设置有一组夹持组件11，夹持组件11包括通过螺栓固定在床体1上端的腰托111、通过螺栓固定在腰托111两侧端面的滑移架113、通过螺栓水平固定在滑移架113远离床体1一端面的多组夹持气缸114以及通过螺栓固定在夹持气缸114的活塞杆端头的夹持杆115，夹持杆115呈水平状且水平穿过腰托111两端至中部，夹持杆115于滑移架113上呈阵列布置，夹持杆115远离夹持气缸114的一端粘接有弹性胶块116，当患者趴在床体1上时，腰部位于腰托111上，可通过夹持气缸114带动夹持杆115水平移动至弹性胶块116抵接至患者身体腰部，从而将患者和床体1夹持固定。
床体1上的夹持组件11以及用于固定夹持组件11的螺栓等零件均为塑料以及橡胶制成，从而不影响该核磁共振医疗床的使用。
本实施例的实施原理为：
当使用该核磁共振医疗床时，患者直接趴在床体1上端，并使得腰部嵌于腰托111内，随后通过夹持气缸114推动夹持杆115水平向床体1上侧移动，使得夹持杆115移动至弹性胶块116抵接于患者身体的腰部，此时患者被固定，横向驱动组件8和纵向驱动组件9驱动第一转向驱动组件6移动至指定位置后，转向电机62工作并带动整个控制支架3发生转动，随后控制电机71带动主动齿轮72转动，主动齿轮72通过减速齿轮组73啮合于被动齿轮74，被动齿轮74不动的情况下，控制板32发生转动并带动超声换能器4一同转动，从而调节超声换能器4的深度，摆动电机51带动第一摆动块52转动，通过连杆53带动第二摆动块54转动，进而带动超声换能器4发生转动，从而完成超声换能器4的角度调节，此时可通过超声换能器4进行治疗。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核磁共振超声刀控制装置，其特征在于：包括充斥有超声耦合液的控制盒体(2)、设置于所述控制盒体(2)内的控制支架(3)、置于所述控制盒体(2)内且转动连接于所述控制支架(3)的超声换能器(4)、设置于所述控制盒体(2)内且驱动所述控制支架(3)垂直于所述超声换能器(4)转动方向转动的第一转向驱动组件(6)、设置于所述控制盒体(2)内驱动所述控制支架(3)水平横向移动的横向驱动组件(8)以及设置于所述控制盒体(2)内驱动所述控制支架(3)水平纵向移动的纵向驱动组件(9)，所述控制盒体(2)内设置有驱动所述控制支架(3)平行于所述超声换能器(4)转动方向转动的第二转向驱动组件(7)。
2.根据权利要求1所述的核磁共振超声刀控制装置，其特征在于：所述控制支架(3)包括固定于所述第一转向驱动组件(6)上的控制块(31)以及转动连接于所述控制块(31)两端的控制板(32)，所述超声换能器(4)转动连接于两所述控制板(32)之间且位于远离所述控制块(31)一侧，第二转向驱动组件(7)包括水平安装于一所述控制板(32)内侧壁的控制电机(71)，所述控制电机(71)的输出轴平行于所述控制板(32)的转动轴心，所述控制电机(71)的输出轴上设置有主动齿轮(72)，所述控制块(31)靠近所述超声换能器(4)的一侧端设置有啮合于所述主动齿轮(72)的被动齿轮(74)。
3.根据权利要求2所述的核磁共振超声刀控制装置，其特征在于：所述控制电机(71)在所述主动齿轮(72)一侧转动设置有啮合于所述主动齿轮(72)的减速齿轮组(73)，所述被动齿轮(74)啮合于所述减速齿轮组(73)。
4.根据权利要求1所述的核磁共振超声刀控制装置，其特征在于：所述横向驱动组件(8)和所述纵向驱动组件均包括驱动底座(891)、固定于所述驱动底座(891)一端的驱动电机(892)、同轴固定于所述驱动电机(892)输出轴的驱动螺杆(893)以及螺纹套设在驱动螺杆(893)上并沿所述驱动螺杆(893)长度方向滑移的滑块(894)，所述纵向驱动组件(9)位于所述横向驱动组件(8)上侧，所述横向驱动组件(8)驱动所述纵向驱动组件(9)水平移动。
5.根据权利要求1所述的核磁共振超声刀控制装置，其特征在于：所述第一转向驱动组件(6)包括通过所述纵向驱动组件(9)水平驱动的转向底座(61)以及设置于所述转向底座(61)侧端的转向电机(62)，所述转向电机(62)的输出轴水平转动穿过所述转向电机(62)中部并与所述控制支架(3)固定。
6.根据权利要求2所述的核磁共振超声刀控制装置，其特征在于：所述控制支架(3)上设置有摆动组件(5)，所述摆动组件(5)包括设置于所述控制板(32)上的摆动电机(51)、设置于所述控制板(32)远离所述摆动电机(51)的一端且连接于所述摆动电机(51)输出轴上的第一摆动块(52)、转动连接于所述第一摆动块(52)转动轴一侧的连杆(53)、转动连接于所述连杆(53)另一端的第二摆动块(54)，所述第二摆动块(54)连接于所述超声换能器(4)的转轴。
7.根据权利要求1所述的核磁共振超声刀控制装置，其特征在于：所述控制盒体(2)内壁设置有多根沉浸于超声耦合液的控温管(10)。
8.一种核磁共振医疗床，其特征在于：包括权利要求1-7任意一所述核磁共振超声刀控制装置以及安装于所述控制盒体(2)上端的床体(1)。
9.根据权利要求8所述的医疗床，其特征在于：所述床体(1)两侧端设置有一夹持组件(11)，所述夹持组件(11)包括夹持底座(112)、竖直排设于所述夹持底座(112)上端的多组夹持杆(115)，每组所述夹持杆(115)包括沿所述床体(1)长度方向水平均匀排列的多根，所述夹持杆(115)沿垂直于所述床体(1)的方向滑移。
10.根据权利要求9所述的医疗床，其特征在于：所述夹持底座(112)上端设置供所述夹持杆(115)滑移穿设的滑移架(113)，所述滑移架(113)远离所述床体(1)的一端设置有驱动所述夹持杆(115)滑移的夹持气缸(114)，所述夹持杆(115)远离所述夹持气缸(114)的一端设置有弹性胶块(116)。
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