CN215351632U - 一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统，包括核磁共振仪和超声换能器，所述核磁共振仪在检测孔内设置有用于供所述超声换能器安装的驱动支架；所述超声换能器设有同轴布置的安装通孔；还包括超声探头，所述超声探头安装在所述安装通孔内。本申请具备核磁引导和超声引导两种引导方式，能够获取核磁引导的精确图像，也能够获取超声引导的实时图像，提高了高强度聚焦超声系统的成像实时性的效果。

Description

一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统

技术领域

本申请涉及超声刀技术领域，尤其是涉及一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统。

背景技术

磁共振引导的高强度聚焦超声系统是一项建立在磁共振实时成像基础上的无创热消融技术，在使用时，通过核磁共振仪对患者进行成像，并采用超声换能器聚焦超声波对患者体内的病灶进行加热消融。磁共振引导的高强度聚焦超声系统具有成像精度高，能够准确定位患者体内的病灶组织，被广泛地应用于无创消融手术中。

针对上述中的相关技术，发明人认为磁共振引导的高强度聚焦超声系统的成像时间较长，导致成像的实时性较差。

实用新型内容

为了提高高强度聚焦超声系统的成像实时性，本申请提供一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统。

本申请提供的一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统，采用如下的技术方案：

一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统，包括核磁共振仪和超声换能器，所述核磁共振仪在检测孔内设置有用于供所述超声换能器安装的驱动支架；所述超声换能器设有同轴布置的安装通孔；还包括超声探头，所述超声探头安装在所述安装通孔内。

通过采用上述技术方案，将超声探头设置在高强度聚焦超声系统中，使得高强度聚焦超声系统能够具备核磁引导和超声引导两种引导方式，使得在进行无创消融手术中，能够获取核磁引导的精确图像，也能够获取超声引导的实时图像，从而有助于进行无创消融手术，提高了高强度聚焦超声系统的成像实时性。并且，由于超声探头和超声换能器均采用的声波技术，将超声探头布置在超声换能器的安装通孔内，能够降低两者发生干扰的概率。

可选的，所述驱动支架具有用于驱动所述超声换能器横向移动的横向驱动组件、用于驱动所述超声换能器纵向移动的纵向驱动机构以及用于驱动所述超声换能器升降的升降机构。

通过采用上述技术方案，驱动支架能够驱动超声换能器进行横向、纵向和高度方向的移动，提升了超声换能器在空间中的移动范围，有助于将超声换能器的超声焦点定位在患者体内的病灶组织上。

可选的，所述驱动支架还包括固定在所述检测孔顶部的顶部横梁，所述纵向驱动机构安装在所述顶部横梁的底面，所述纵向驱动机构具有能够沿纵向往复滑移的纵向平台；所述横向驱动机构安装在所述纵向平台的底面，所述横向驱动机构具有能够沿横向往复滑移的横向平台；所述升降机构安装在所述横向平台上，所述升降机构具有能够沿竖直方向往复升降且用于供所述超声换能器安装的升降平台。

通过采用上述技术方案，纵向方向为平行于检测孔轴线的方向，横向方向为核磁共振仪的宽度方向。由于现阶段的核磁共振仪中的检测孔的大小是一定的，将纵向驱动机构安装在安装顶板的底部，将横向驱动机构布置在纵向平台的底部，增加了横向驱动机构的横向安装空间以及增加超声换能器在横向上的平移范围。

可选的，所述升降机构包括竖直旋转安装在所述横向平台上的升降丝杠、安装在升降平台上且与所述升降丝杠配合的升降螺母、竖直安装在所述横向平台且用于为所述升降平台的升降进行导向的导向杆以及驱动所述升降丝杠转动的升降电机；所述升降电机安装在横向平台的一侧。

通过采用上述技术方案，升降机构采用丝杠副的结构使得超声换能器在高度方向的定位精度理想。将升降电机设置在横向平台的一侧，相较于将升降电机安装在横向平台的顶面，能够减小纵向平台和横向平台之间的间距，使得驱动支架的结构更加紧凑。

可选的，所述升降机构还包括水平旋转安装在所述横向平台的横轴，所述横轴的一端与所述升降电机的输出轴连接，所述横轴的另一端与所述升降丝杠的顶端通过锥齿轮传动连接。

通过采用上述技术方案，升降电机通过横轴和锥齿轮的配合将扭矩传递给升降丝杠，实现了安装在横向平台一侧的升降电机驱动升降丝杠转动。

可选的，所述超声探头焊接固定在所述超声换能器的安装通孔。

通过采用上述技术方案，将超声探头焊接固定在安装通孔，这种安装方式使得超声探头和超声换能器之间的连接强度较为可靠。

可选的，所述驱动支架还设有驱动所述超声换能器转动的旋转机构，所述超声换能器的旋转轴横向布置。

通过采用上述技术方案，由于人的骨盆会干扰超声换能器发出的超声波，使得在做前列腺超声消融和子宫肌瘤超声消融手术时，竖直方向发射的超声波无法直接消融病变组织。旋转机构能够驱动超声换能器旋转，且旋转轴横向布置，使得发射的超声波能够避开骨盆结构后顺利消融病变组织。

可选的，还设置有驱动所述超声探头沿轴向滑移的调节组件。

通过采用上述技术方案，调节组件能够驱动超声探头沿超声换能器的轴向滑移，使得在进行超声成像时，能够将超声探头向患者方向移动，缩短超声探头和患者之间的距离，有助于提高超声成像的精度

可选的，所述调节组件包括调节支架、轴向滑移安装在调节支架上且用于供所述超声探头安装的调节滑台、安装在调节滑台上的调节螺母、与所述调节螺母配合的调节丝杠以及驱动所述调节丝杠转动的调节电机。

通过采用上述技术方案，调节组件采用丝杠副的结构，使得超声探头在轴向滑移的定位精度较高。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统，具备核磁引导和超声引导两种引导方式，提高了高强度聚焦超声系统的成像实时性；

2.驱动支架包括安装顶板、横向驱动机构、纵向驱动机构以及升降机构，从而提高了超声换能器移动范围，使得超声换能器的超声焦点能够定位在患者体内的病灶组织上，有助于超声换能器消融病灶组织；

3.通过设置调节组件，使得超声探头能够朝向患者方向移动，从而提高超声成像的精度。

附图说明

图1是实施例1中核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统的结构示意图。

图2是实施例1中驱动支架、超声换能器、超声探头和调节组件的结构示意图。

图3是实施例1中顶部横梁和纵向驱动机构的配合示意图。

图4是实施例1中纵向平台和横向驱动机构的配合示意图。

图5是图4中A处的局部放大图。

图6是实施例1中横向平台和升降机构的配合示意图。

图7是图6中B处的局部放大图。

图8是实施例1中升降平台、超声换能器、超声探头和调节组件的配合示意图。

图9是实施例1中升降平台、超声换能器、超声探头和调节组件的剖面示意图。

图10 是实施例2中升降平台、超声换能器、超声探头和旋转机构的剖面示意图。

附图标记说明：1、核磁共振仪；11、检测孔；2、驱动支架；21、顶部横梁；211、安装弧面；212、第一支板；221、纵向平台；222、纵向丝杠；223、纵向螺母；224、纵向导轨；225、纵向导块；226、纵向电机；227、第二支板；231、横向平台；2311、安装槽；2312、轴承槽；2313、第一通孔；2314、盖合槽；2315、盖板；23151、轴承座；2316、布置孔；232、横向丝杠；233、横向螺母；234、横向导轨；235、横向导块；236、横向电机；237、压力轴承；238、旋转轴承；241、升降平台；2411、导向孔；2412、安装部；24121、第二通孔；242、升降丝杠；2421、第一轴承段；2422、第一轴承环；2423、连接段；243、升降螺母；244、导向杆；245、升降电机；246、第一锥齿轮；247、横轴；248、第二锥齿轮；3、超声换能器；31、安装通孔；32、旋转轴；4、超声探头；5、调节组件；51、调节支架；52、调节滑台；53、调节螺母；54、调节丝杠；55、调节电机；56、调节导轨；57、调节导块；6、旋转机构；61、安装侧板；611、旋转孔；62、旋转电机。

具体实施方式

以下结合附图1-10对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统。

实施例1

参照图1和图2，核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统包括核磁共振仪1、驱动支架2、超声换能器3和超声探头4。

参照图1，核磁共振仪1具有检测孔11，检测孔11水平且沿核磁共振仪1的长度方向布置。其中，将核磁共振仪1的长度方向定义为纵向，将核磁共振的宽度方向定义为横向。

参照图1和图2，驱动支架2安装在核磁共振仪1的检测孔11内。驱动支架2具有顶部横梁21、安装在顶部横梁21上的纵向驱动机构、安装在纵向驱动机构上的横向驱动机构、安装在横向驱动机构上的升降机构。

参照图1和图2，顶部横梁21的顶面为与检测孔11的顶面贴合的安装弧面211。顶部横梁21通过螺钉固定在检测孔11的顶部，且螺钉由无磁材料制成。

参照图2，顶部横梁21的底面平行于水平面，且用于供纵向驱动机构进行安装。顶部横梁21在底面的纵向的两侧分别设有第一支板212。

参照图2和图3，纵向驱动机构包括纵向滑移安装在顶部横梁21底面的纵向平台221、旋转安装在两块第一支板212之间的纵向丝杠222、安装在纵向平台221上且与纵向丝杠222配合的纵向螺母223、安装在顶部横梁21底面的纵向导轨224、安装在纵向平台221且与纵向导轨224配合的纵向导块225以及驱动纵向丝杠222旋转的纵向电机226。纵向丝杠222和纵向导轨224均为纵向布置。纵向导轨224的数量为两个，且对称布置在纵向丝杠222的两侧。每根纵向导轨224上均设置有两个纵向导块225。其中，纵向平台221、纵向丝杠222、纵向螺母223、纵向导轨224、纵向导块225均为无磁材料制成，且纵向电机226为无磁超声电机。

参照图2，纵向平台221的底面也平行于水平面，且用于供横向驱动机构进行安装。纵向平台221在地面的横向两侧分别设置有第二支板227。

参照图2和图4，横向驱动机构包括横向滑移安装在纵向平台221底面的横向平台231、旋转安装在两块第二支板227之间的横向丝杠232、安装在横向平台231上且与横向丝杠232配合的横向螺母233、安装在纵向平台221地面的横向导轨234、安装在横向平台231且与横向导轨234配合的横向导块235以及驱动横向丝杠232旋转的横向电机236。横向丝杠232和横向导轨234均为横向布置。横向导轨234的数量为两个，且对称布置在横向丝杠232的两侧。每根横向导轨234上均设置有两个横向导块235。其中，横向平台231、横向丝杠232、横向螺母233、横向导轨234、横向导块235均为无磁材料制成，且横向电机236为无磁超声电机。

参照图4和图5，横向平台231在顶面中心处开设有一个截面呈正方形的安装槽2311，并在安装槽2311的底面开设有截面呈圆形的轴承槽2312。横向平台231在轴承槽2312的底面还开设有第一通孔2313。横向平台231在轴承槽2312内布置有压力轴承237。横向平台231沿安装槽2311的顶部边沿开设有盖合槽2314，且在盖合槽2314内安装有盖板2315。盖板2315在底面设置有与轴承槽2312同轴布置的轴承座23151且在轴承座23151内设置有旋转轴承238。其中，压力轴承237和旋转轴32承238均采用钛合金制成。

参照图6和图7，横向平台231还设置有纵向布置的布置孔2316。布置孔2316的一端与横向平台231的一侧面连通，且另一端与安装槽2311的内壁相连通。

参照图6和图7，升降机构安装在横向平台231上。升降机构包括位于安装部2412下方且能够上下往复升降的升降平台241、旋转安装在横向平台231上的升降丝杠242、安装在升降平台241上且与升降丝杠242配合的升降螺母243、安装在横向平台231的底部且竖直布置的导向杆244以及驱动升降丝杠242旋转的升降电机245。其中，升降平台241上布置有与导向杆244适配的导向孔2411。

参照图6和图7，升降丝杠242旋转安装在第一通孔2313处。升降丝杠242在顶部设有与旋转轴承238配合的第一轴承段2421、抵接在压力轴承237顶面的第一轴承环2422以及位于第一轴承段2421和第一轴承环2422之间的连接段2423。升降丝杠242在连接段2423安装有第一锥齿轮246。横向平台231在布置孔2316内旋转设置有横轴247。横轴247的一端伸入至安装槽2311内，且在该端部设置有与第一锥齿轮246啮合的第二锥齿轮248。升降电机245安装在横向平台231的一侧，且升降电机245的电机轴伸入到布置孔2316内且与横轴247的端部连接。

参照图8，升降平台241具有沿纵向延伸至纵向平台221外侧的安装部2412，即安装部2412在水平面上的投影不落入到纵向平台221的水平投影上。超声换能器3安装在安装部2412的底面，超声换能器3的轴线竖直布置。

参照图8和图9，超声换能器3具有轴向贯穿布置的安装通孔31。安装部2412设置有与安装通孔31同轴的第二通孔24121。超声探头4沿轴向滑移安装在安装通孔31处。安装部2412在顶部还设置有驱动超声探头4沿超声换能器3的轴向升降的调节组件5。在本实施例中，超声探头4由无磁材料制成。

参照图8和图9，调节组件5包括安装在安装部2412顶面且竖直布置的调节支架51、沿超声换能器3的轴向滑移安装在调节支架51上且用于供超声探头4安装的调节滑台52、安装在调节滑台52上的调节螺母53、旋转安装在调节支架51上且与调节螺母53配合的调节丝杠54以及驱动调节丝杠54转动的调节电机55。其中，调节支架51的两侧沿竖直方向对称布置有两根调节导轨56。调节滑台52设有两个分别与两根调节导轨56配合的调节导块57。

核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统还设置有与核磁共振仪1和超声探头4连接的处理器以及与该处理器连接的两台显示器。其中一台显示器用于显示超声探头4扫描获得的图像，另一台显示器用于显示核磁共振仪1扫描获得的图像。

实施例1的实施原理为：一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统通过设置核磁共振仪1和超声探头4，使得高强度聚焦超声系统能够具备核磁引导和超声引导两种引导方式，从而能够获取到超声探头4扫描获得的图像以及核磁共振仪1扫描获得的图像，提高了高强度聚焦超声系统的成像实时性。

实施例2：

本实施例和实施例1的不同之处在于：超声换能器3安装在升降平台241上的方式以及超声探头4安装在超声换能器3上的方式。

参照图10，升降平台241在底面设置有用于供超声换能器3安装且驱动超声换能器3转动的旋转机构6。超声换能器3的旋转轴32为横向布置。

参照图10，旋转机构6包括两块安装侧板61和一个旋转电机62。其中，两块安装侧板61对称且均沿竖直方向布置。两块安装侧板61上对称开设有旋转孔611。超声换能器3的两侧均焊接设有与旋转孔611配合的旋转轴32，以使得超声换能器3能够在两块安装侧板61之间转动。旋转电机62安装在其中一块安装侧板61的外侧面上，且旋转电机62的电机轴与该安装侧板61对应的旋转轴32连接，以使得旋转电机62能够驱动超声换能器3转动。在本实施例中，旋转电机62为无磁超声电机。

参照图10，超声探头4焊接安装在超声换能器3的安装通孔31内。超声探头4的轴线和安装通孔31的轴线重合。

以上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 (9)

1.一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统，包括核磁共振仪(1)和超声换能器(3)，所述核磁共振仪(1)在检测孔(11)内设置有用于供所述超声换能器(3)安装的驱动支架(2)；其特征在于，所述超声换能器(3)设有同轴布置的安装通孔(31)；还包括超声探头(4)，所述超声探头(4)安装在所述安装通孔(31)内。

2.根据权利要求1所述的一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统，其特征在于，所述驱动支架(2)具有用于驱动所述超声换能器(3)横向移动的横向驱动组件、用于驱动所述超声换能器(3)纵向移动的纵向驱动机构以及用于驱动所述超声换能器(3)升降的升降机构。

3.根据权利要求2所述的一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统，其特征在于，所述驱动支架(2)还包括固定在所述检测孔(11)顶部的顶部横梁(21)，所述纵向驱动机构安装在所述顶部横梁(21)的底面，所述纵向驱动机构具有能够沿纵向往复滑移的纵向平台(221)；所述横向驱动机构安装在所述纵向平台(221)的底面，所述横向驱动机构具有能够沿横向往复滑移的横向平台(231)；所述升降机构安装在所述横向平台(231)上，所述升降机构具有能够沿竖直方向往复升降且用于供所述超声换能器(3)安装的升降平台(241)。

4.根据权利要求3所述的一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统，其特征在于，所述升降机构包括竖直旋转安装在所述横向平台(231)上的升降丝杠(242)、安装在升降平台(241)上且与所述升降丝杠(242)配合的升降螺母(243)、竖直安装在所述横向平台(231)且用于为所述升降平台(241)的升降进行导向的导向杆(244)以及驱动所述升降丝杠(242)转动的升降电机(245)；所述升降电机(245)安装在横向平台(231)的一侧。

5.根据权利要求4所述的一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统，其特征在于，所述升降机构还包括水平旋转安装在所述横向平台(231)的横轴(247)，所述横轴(247)的一端与所述升降电机(245)的输出轴连接，所述横轴(247)的另一端与所述升降丝杠(242)的顶端通过锥齿轮传动连接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统，其特征在于，所述超声探头(4)焊接固定在所述超声换能器(3)的安装通孔(31)。

7.根据权利要求6所述的一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统，其特征在于，所述驱动支架(2)还设有驱动所述超声换能器(3)转动的旋转机构(6)，所述超声换能器(3)的旋转轴(32)横向布置。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统，其特征在于，还设置有驱动所述超声探头(4)沿轴向滑移的调节组件(5)。

9.根据权利要求8所述的一种核磁超声双引导的高强度聚焦超声系统，其特征在于，所述调节组件(5)包括调节支架(51)、轴向滑移安装在调节支架(51)上且用于供所述超声探头(4)安装的调节滑台(52)、安装在调节滑台(52)上的调节螺母(53)、与所述调节螺母(53)配合的调节丝杠(54)以及驱动所述调节丝杠(54)转动的调节电机(55)。

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