CN209727866U - 超声波探头 - Google Patents

Abstract

一种超声波探头，其驱动装置通过传动轴传动声头振动，而至少一根传动轴上设置有阻尼机构，该阻尼机构能够向对应的传动轴施加与传动轴运动方向相反的阻力。在断电后，驱动装置停止工作，此时传动轴在惯性作用下会产生余振，而阻尼机构所提供的阻力与传动轴运动方向相反，因此可快速抵消传动轴的余振能量，从而减少传动轴的余振，进而减少声头部分的余振，提高探头测量的准确性。

Description

超声波探头

技术领域

本申请涉及超声成像设备，尤其是涉及一种超声波探头。

背景技术

剪切成像装置是基于超声弹性成像技术，用以测量人或动物的器官弹性、或更广泛而言用以测量所有经超声波探测时可以产生超声波信号的粘弹性介质的装置。通过该装置检测肝脏的硬度或弹性来评价肝纤维化和肝硬化的进程，以确定治疗方案有重要的意义。

超声剪切成像的探头通常包括声头，传感器，弹性直线导向结构以及电机等。在检测的过程中，声头需在一定的预压力下与人体有效接触，给电机通正弦波的电流信号，让探头前端的换能器实现来回振动，从而测量组织硬度。但是，通常的探头在驱动电流断开后，由于振动惯性的存在，拖尾现象较严重，且在不同预压力下，其振动拖尾时间的一致性较差，严重影响测量结果的准确性。

发明内容

本申请提供一种新型的超声波探头，用以减轻探头在断电后的拖尾现象，提高测量的准确性。

一种实施例中提供了一种超声波探头,其特征在于，包括：壳体；

声头，用于发出超声波；

驱动装置，所述驱动装置安装在壳体内，用于驱动声头进行低频振动；至少一根传动轴，所述传动轴一端与驱动装置的输出端连接，另一端与声头连接，用以将驱动装置输出的运动传导至声头；

以及阻尼机构，至少一根所述传动轴对应设置有所述阻尼机构，所述阻尼机构直接与壳体固定连接或固定安装在与壳体固定连接的部件上，且所述阻尼机构与传动轴接触，并能够在传动轴运动时产生阻碍传动轴运动的阻力。

一种实施例中提供了一种超声波探头,其特征在于，包括：

壳体；

声头，用于发出超声波；

驱动装置，所述驱动装置安装在壳体内，用于驱动声头进行低频振动；至少一根传动轴，所述传动轴一端与驱动装置的输出端连接，另一端与声头连接，用以将驱动装置输出的运动传导至声头；

以及阻尼机构，至少一根所述传动轴对应设置有所述阻尼机构，所述阻尼机构直接与壳体固定连接或固定安装在与壳体固定连接的部件上，且所述阻尼机构与和传动轴固定连接的部件接触，并能够在传动轴运动时产生阻碍传动轴运动的阻力。

一种实施例中提供了一种超声波探头,其特征在于，包括：

壳体；

声头，用于发出超声波；

驱动装置，所述驱动装置安装在壳体内，用于驱动声头进行低频振动；至少一根传动轴，所述传动轴一端与驱动装置的输出端连接，另一端与声头连接，用以将驱动装置输出的运动传导至声头；

以及阻尼机构，至少一根所述传动轴对应设置有所述阻尼机构，所述阻尼机构向对应的传动轴施加与传动轴运动方向相反的阻力。

一种实施例中，所述阻尼机构包括摩擦件，所述摩擦件直接与壳体固定连接或固定安装在与壳体固定连接的部件上，且所述摩擦件直接与传动轴接触，并能够在传动轴运动时产生阻碍传动轴运动的摩擦力。

一种实施例中，所述阻尼机构包括摩擦件，所述摩擦件直接与壳体固定连接或固定安装在与壳体固定连接的部件上，所述摩擦件直接与和传动轴固定连接的部件接触，并能够在传动轴运动时产生阻碍传动轴运动的摩擦力。

一种实施例中，所述阻尼机构包括摩擦件，所述摩擦件相对壳体固定设置，且所述摩擦件与传动轴或与和传动轴固定连接的部件接触，并能够在传动轴运动时产生阻碍传动轴运动的摩擦力。

一种实施例中，所述驱动装置包括能够输出直线往复运动的电机，所述传动轴与所述电机的输出端连接为一体。

一种实施例中，还包括与壳体固定连接的固定座，所述摩擦件为O型圈，所述固定座设有用于传动轴穿过的通孔，所述O型圈固定安装在所述通孔内，并套设在传动轴上，所述传动轴与O型圈之间过盈配合。

一种实施例中，还包括作为摩擦件的固定座，所述固定座与壳体固定连接，所述固定座设有用于传动轴穿过的通孔，所述传动轴固定套设有O型圈，所述O型圈与所述通孔的内壁接触，所述通孔的内壁与O型圈之间过盈配合。

一种实施例中，还包括安装在固定座上的直线导向件，所述传动轴可移动的安装在所述直线导向件上。

一种实施例中，所述固定座包括上座体和下座体，所述直线导向件安装在上座体和下座体之间。

一种实施例中，所述直线导向件采用直线轴承、滑动轴承、导向孔结构或滑轨。

一种实施例中，所述摩擦件为至少一个摩擦块，所述摩擦块相对壳体固定设置，其具有与传动轴或与和传动轴固定连接的部件接触的摩擦面，所述摩擦面与传动轴或与和传动轴固定连接的部件压紧配合，用以形成摩擦力。

一种实施例中，所述摩擦块为至少两个，其围绕对应传动轴的轴心呈旋转对称分布。

一种实施例中，所述传动轴包括第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴，所述第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴成等边三角形分布，每根传动轴上分别对应设置有阻尼机构。

一种实施例中，所述传动轴包括第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴和第四传动轴，所述第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴成等边三角形分布，所述第四传动轴位于等边三角形的中心，至少所述第四传动轴上设置有阻尼机构。

本申请的有益效果是：

本申请提供的超声波探头中，驱动装置通过传动轴传动声头振动，而至少一根传动轴上设置有阻尼机构，该阻尼机构能够向对应的传动轴施加与传动轴运动方向相反的阻力。在探头断电后，驱动装置停止工作，此时传动轴在惯性作用下会产生余振，而阻尼机构所提供的阻力与传动轴运动方向相反，因此可快速抵消传动轴的余振能量，从而减少传动轴的余振，进而减少声头部分的余振，提高探头测量的准确性。

附图说明

图1为本申请超声波探头一种实施例剖视图；

图2为图1所示实施例中阻尼机构安装结构示意图；

图3为本申请一种实施例中采用阻尼机构前后的拖尾时间对比示意图。

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。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本实施例提供一种超声波探头，例如是一种用于剪切波成像的超声探头。

请参考图1和2，本超声波探头包括壳体100、声头200、驱动装置300以及传动轴400。当然，该探头本身还可以包括其他相关部件，例如压力传感器、线缆等，此处主要描述与本申请相关的部件，其他部件未作详细介绍。

该声头200可活动的安装在壳体100上。该驱动装置300与声头200连接，用于驱动声头200进行低频振动，以使声头200在组织内产生弹性剪切波。该传动轴400为一根以上，其一端与驱动装置300的输出端连接，另一端与声头200连接，用以将驱动装置300输出的运动传导至声头200。该声头200同时具有声头晶片，可以发出能够检测弹性剪切波传递情况的超声波，最后采集回波信号形成瞬时弹性成像。

其中，该超声波探头还包括阻尼机构。至少一根传动轴400对应设置有阻尼机构，该阻尼机构向对应的传动轴400施加与传动轴400运动方向相反的阻力。这里所说的设置不仅包括固定安装，也包括非固定安装。在探头断电后，驱动装置300停止工作，此时传动轴400在惯性作用下会产生余振，而阻尼机构所提供的阻力与传动轴400运动方向相反，因此可快速抵消传动轴400的余振能量，从而减少传动轴400的余振，进而减少声头200部分的余振，提高探头测量的准确性。

该阻尼机构可直接与壳体固定连接或固定安装在与壳体固定连接的部件上。该阻尼机构可直接与传动轴接触，用以在传动轴运动时产生阻碍传动轴运动的摩擦力。当然阻尼机构也可与和传动轴固定连接的部件接触，从而通过对该部件施加阻力来进一步阻碍传动轴的运动。

该阻尼机构所形成的阻力可以通过摩擦力或其他形式的作用力来实现。例如，一种实施例中，该阻尼机构包括摩擦件，该摩擦件相对壳体100固定设置，且摩擦件与传动轴400或与和传动轴400固定连接的部件接触，并能够在传动轴400振动时产生摩擦力。摩擦件对传动轴400或与传动轴400固定连接的其他部件形成的摩擦力会克服掉传动轴400的一部分余振能量，从而减少传动轴400以及与传动轴400连接的声头200的余振，减轻拖尾现象，还可以提高拖尾时间的一致性，进而图像质量和测量结果都有明显改善。

请参考图3，该图3示意性的绘制出了一种实施例中采用阻尼机构前后两种状态下拖尾时间的对比示意图。在该实施例中施加到电机的电流的频率为50HZ，0.5cycle(半个波长)。图3中横坐标是预压力值，纵坐标是拖尾时间。图3中a表示增加了阻尼机构后的示意图，图3中b表示未设置阻尼机构时示意图。当然，在其他参数变化后，该对比示意图也可能会有所变化，但无论何种变化，超声波探头增加阻尼机构后的拖尾时间明显比未增加阻尼机构时缩短。

请参考图1和2，一种实施例中，该壳体100内部形成腔体，将声头200的一部分、驱动装置300、传动轴400以及阻尼机构都安装在于壳体100内。一种实施例中，该驱动装置300包括能够输出直线往复运动的电机，例如音圈电机。传动轴400与电机的输出端连接为一体。例如，请参考图1和2，一种实施例中，该驱动装置300作为输出端的输出轴通过下连接座810与传动轴400固定。该输出轴固定在下连接座810的一侧，下连接座810的另一侧对应锁紧传动轴400，并能够带动传动轴400一体运动。传动轴400的另一端则可以与一个上连接座820固定连接，该上连接座820可以用来安装声头200、压力传感器(如果需要)等部件。

进一步地，该摩擦件可采用各种能够向传动轴400或与传动轴400固定连接的部件施加摩擦力的结构，这包括从传动轴400或与传动轴400固定连接的部件整个周向上施加摩擦力(例如O型圈)，也包括从传动轴400或与传动轴400固定连接的部件上的一个以上的作用点施加摩擦力(例如通过一个或两个以上的摩擦块从一处或两处以上的位置压住传动轴400或与传动轴400固定连接的部件)。

请参考图1，一种实施例中，以采用O型圈700为例，该超声波探头还包括与壳体100固定连接的固定座500，该摩擦件为O型圈700。固定座500具有用于传动轴400穿过的通孔。该O型圈700固定安装在通孔内，并套设在传动轴400上。该传动轴400与O型圈700之间过盈配合，在传动轴400相对O型圈700往复移动时，O型圈700对传动轴400产生摩擦力，阻碍其移动。

而在另一种实施例中，可采用类似的固定座500，此时该固定座500作为摩擦件。该固定座500的通孔较图1所示结构略变大，而O型圈700固定套设在对应的传动轴400上，即O型圈与传动轴400固定连接为一体。传动轴400与O型圈700整体设置在通孔内，且能够在通孔内往复移动。该通孔的内壁与O型圈700接触，其两者之间过盈配合，通过固定座500向O型圈700施加摩擦力，进而向传动轴400提供阻力。

进一步地，为了保证声头200低频振动的稳定性，请参考图1和2，在某些实施例中，还包括安装在固定座500上的直线导向件600，该传动轴400可移动的安装在直线导向件600上。该直线导向件600用于导向传动轴400按照设定的直线做往复运动，通常直线导向件600可采用直线轴承、滑动轴承、导向孔结构、滑轨或其他形式的直线导向结构。在某些实施例中，用于提供预压力的弹性件900也可套设在传动轴400上，并抵接固定座500。

请继续参考图1和2，该固定座500包括上座体510和下座体520。该直线导向件600安装在上座体510和下座体520之间。图1和2中所示直线导向件600为直线轴承，传动轴400从直线轴承内穿过，用以保证传动轴400往复移动的顺滑性。

另一方面，该摩擦件并不局限于O型圈700这种结构，例如，在一种实施例中，该摩擦件为至少一个摩擦块。该摩擦块相对壳体100固定设置，例如可以直接安装在壳体100上，也可以安装在与壳体100固定连接的部件上。该摩擦块具有与传动轴400或与和传动轴400固定连接的部件接触的摩擦面，该摩擦面与传动轴400或与和传动轴400固定连接的部件压紧配合，用以形成摩擦力。上述的O型圈700可视为从整个周向上向传动轴400或与传动轴400固定连接的其他部件施加摩擦力。该摩擦块的摩擦面可具有弧形，从而可与传动轴400的表面良好的接触，或者摩擦面也可以为其他形状，具体视与摩擦面所接触的对象的形状而定。该摩擦块可视为从传动轴400或与传动轴400固定连接的其他部件上的一处或两处以上的位置施加摩擦力。

进一步地，为了保证传动轴400受力的稳定性，一种实施例中，该摩擦块为至少两个，其围绕对应传动轴400的轴心呈旋转对称分布，保证传动轴400受力的对称性，避免传动轴400因为一侧受力过大而发生倾斜。

以上仅示出了几种摩擦件的示例结构，在其他实施例中，也可以采用其他形式的结构来直接或间接对传动轴400施加摩擦力，从而形成与传动轴400运动方向相反的阻力。当然，用摩擦力来阻碍传动轴400的余振也仅是一种示例，在其他实施例中，也可以采用其他形式的作用力来实现阻尼机构的作用。

进一步地，为了保证传动结构的稳定，一些实施例中，该传动轴400可以为多根，在传动轴400为多根时，可以在至少一根传动轴400上设置阻尼机构。请参考图1和2，一种实施例中，该传动轴400包括第一传动轴410、第二传动轴420和第三传动轴430。该第一传动轴410、第二传动轴420和第三传动轴430成等边三角形分布，这种三角形分布可以保证整个传动结构稳定性，减少晃动。进一步地，可以使每根传动轴400上分别对应设置有阻尼机构，例如O型圈700或摩擦块。

或者，在另一种实施例中，该传动轴400包括第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴和第四传动轴。其中，第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴成等边三角形分布，这种三角形分布可以保证整个传动结构稳定性，减少晃动。而第四传动轴位于等边三角形的中心，至少第四传动轴上设置有阻尼机构，例如O型圈700或摩擦块。这种方式中可只在第四传动轴上设置阻尼机构，简化结构，而且由于第四转动轴位于该等边三角形的中心上，其所受阻力可均匀的分摊到各个传动轴。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (28)

1.一种超声波探头,其特征在于，包括：

壳体；

声头，用于发出超声波；

驱动装置，所述驱动装置安装在壳体内，用于驱动声头进行低频振动；

至少一根传动轴，所述传动轴一端与驱动装置的输出端连接，另一端与声头连接，用以将驱动装置输出的运动传导至声头；

以及阻尼机构，至少一根所述传动轴对应设置有所述阻尼机构，所述阻尼机构直接与壳体固定连接或固定安装在与壳体固定连接的部件上，且所述阻尼机构与传动轴接触，并能够在传动轴运动时产生阻碍传动轴运动的阻力。

2.如权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述阻尼机构包括摩擦件，所述摩擦件直接与壳体固定连接或固定安装在与壳体固定连接的部件上，且所述摩擦件直接与传动轴接触，并能够在传动轴运动时产生阻碍传动轴运动的摩擦力。

3.如权利要求2所述的超声波探头，其特征在于，所述驱动装置包括能够输出直线往复运动的电机，所述传动轴与所述电机的输出端连接为一体。

4.如权利要求2所述的超声波探头，其特征在于，还包括与壳体固定连接的固定座，所述摩擦件为O型圈，所述固定座设有用于传动轴穿过的通孔，所述O型圈固定安装在所述通孔内，并套设在传动轴上，所述传动轴与O型圈之间过盈配合。

5.如权利要求4所述的超声波探头，其特征在于，还包括安装在固定座上的直线导向件，所述传动轴可移动的安装在所述直线导向件上。

6.如权利要求5所述的超声波探头，其特征在于，所述固定座包括上座体和下座体，所述直线导向件安装在上座体和下座体之间。

7.如权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述传动轴包括第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴，所述第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴成等边三角形分布，每根传动轴上分别对应设置有阻尼机构。

8.如权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述传动轴包括第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴和第四传动轴，所述第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴成等边三角形分布，所述第四传动轴位于等边三角形的中心，至少所述第四传动轴上设置有阻尼机构。

9.一种超声波探头,其特征在于，包括：

壳体；

声头，用于发出超声波；

驱动装置，所述驱动装置安装在壳体内，用于驱动声头进行低频振动；

至少一根传动轴，所述传动轴一端与驱动装置的输出端连接，另一端与声头连接，用以将驱动装置输出的运动传导至声头；

以及阻尼机构，至少一根所述传动轴对应设置有所述阻尼机构，所述阻尼机构直接与壳体固定连接或固定安装在与壳体固定连接的部件上，且所述阻尼机构与和传动轴固定连接的部件接触，并能够在传动轴运动时产生阻碍传动轴运动的阻力。

10.如权利要求9所述的超声波探头，其特征在于，所述阻尼机构包括摩擦件，所述摩擦件直接与壳体固定连接或固定安装在与壳体固定连接的部件上，所述摩擦件直接与和传动轴固定连接的部件接触，并能够在传动轴运动时产生阻碍传动轴运动的摩擦力。

11.如权利要求10所述的超声波探头，其特征在于，所述驱动装置包括能够输出直线往复运动的电机，所述传动轴与所述电机的输出端连接为一体。

12.如权利要求10所述的超声波探头，其特征在于，还包括作为摩擦件的固定座，所述固定座与壳体固定连接，所述固定座设有用于传动轴穿过的通孔，所述传动轴固定套设有O型圈，所述O型圈与所述通孔的内壁接触，所述通孔的内壁与O型圈之间过盈配合。

13.如权利要求12所述的超声波探头，其特征在于，还包括安装在固定座上的直线导向件，所述传动轴可移动的安装在所述直线导向件上。

14.如权利要求13所述的超声波探头，其特征在于，所述固定座包括上座体和下座体，所述直线导向件安装在上座体和下座体之间。

15.如权利要求9所述的超声波探头，其特征在于，所述传动轴包括第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴，所述第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴成等边三角形分布，每根传动轴上分别对应设置有阻尼机构。

16.如权利要求9所述的超声波探头，其特征在于，所述传动轴包括第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴和第四传动轴，所述第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴成等边三角形分布，所述第四传动轴位于等边三角形的中心，至少所述第四传动轴上设置有阻尼机构。

17.一种超声波探头,其特征在于，包括：

壳体；

声头，用于发出超声波；

驱动装置，所述驱动装置安装在壳体内，用于驱动声头进行低频振动；

至少一根传动轴，所述传动轴一端与驱动装置的输出端连接，另一端与声头连接，用以将驱动装置输出的运动传导至声头；

以及阻尼机构，至少一根所述传动轴对应设置有所述阻尼机构，所述阻尼机构向对应的传动轴施加与传动轴运动方向相反的阻力。

18.如权利要求17所述的超声波探头，其特征在于，所述阻尼机构包括摩擦件，所述摩擦件相对壳体固定设置，且所述摩擦件与传动轴或与和传动轴固定连接的部件接触，并能够在传动轴运动时产生阻碍传动轴运动的摩擦力。

19.如权利要求18所述的超声波探头，其特征在于，所述驱动装置包括能够输出直线往复运动的电机，所述传动轴与所述电机的输出端连接为一体。

20.如权利要求18所述的超声波探头，其特征在于，还包括与壳体固定连接的固定座，所述摩擦件为O型圈，所述固定座设有用于传动轴穿过的通孔，所述O型圈固定安装在所述通孔内，并套设在传动轴上，所述传动轴与O型圈之间过盈配合。

21.如权利要求18所述的超声波探头，其特征在于，还包括作为摩擦件的固定座，所述固定座与壳体固定连接，所述固定座设有用于传动轴穿过的通孔，所述传动轴固定套设有O型圈，所述O型圈与所述通孔的内壁接触，所述通孔的内壁与O型圈之间过盈配合。

22.如权利要求20或21所述的超声波探头，其特征在于，还包括安装在固定座上的直线导向件，所述传动轴可移动的安装在所述直线导向件上。

23.如权利要求22所述的超声波探头，其特征在于，所述固定座包括上座体和下座体，所述直线导向件安装在上座体和下座体之间。

24.如权利要求23所述的超声波探头，其特征在于，所述直线导向件采用直线轴承、滑动轴承、导向孔结构或滑轨。

25.如权利要求18所述的超声波探头，其特征在于，所述摩擦件为至少一个摩擦块，所述摩擦块相对壳体固定设置，其具有与传动轴或与和传动轴固定连接的部件接触的摩擦面，所述摩擦面与传动轴或与和传动轴固定连接的部件压紧配合，用以形成摩擦力。

26.如权利要求25所述的超声波探头，其特征在于，所述摩擦块为至少两个，其围绕对应传动轴的轴心呈旋转对称分布。

27.如权利要求17所述的超声波探头，其特征在于，所述传动轴包括第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴，所述第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴成等边三角形分布，每根传动轴上分别对应设置有阻尼机构。

28.如权利要求17所述的超声波探头，其特征在于，所述传动轴包括第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴和第四传动轴，所述第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴成等边三角形分布，所述第四传动轴位于等边三角形的中心，至少所述第四传动轴上设置有阻尼机构。