CN217611311U - 超声波辅助穿刺结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及医疗超声诊断结构技术领域,具体地指一种超声波辅助穿刺结构。包括中空外壳以及手柄,所述外壳内侧设置有第一换能器阵列和第二换能器阵列;第一换能器阵列用于对第一扫描面进行扫描;第二换能器阵列与第一换能器阵列垂直相交用于对第二扫描面进行扫描;外壳外侧设置有辅助架和穿刺针;辅助架一端连接于外壳靠近手柄的尾端、另一端沿外壳轴向延伸至外壳背离手柄的前端,辅助架的前端开设有穿刺口;穿刺针穿过穿刺口内,并通过辅助架上的角度调节结构调节穿刺角度。本实用新型结构简单,操作方便,能够解决了现有技术难以精确获取穿刺角度、穿刺深度的问题,大幅度提高穿刺的精确性,降低了穿刺操作的难度。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗超声诊断结构技术领域,具体地指一种超声波辅助穿刺结构。
背景技术
超声引导下血管穿刺,是采用超声无创定位技术,对血管进行精准定位,可以清晰地探查血管走形、宽度及血流情况,能够精确测量血管走行及血管深度。超声引导的血管穿刺常用平面内穿刺技术,优点是可以清晰看到穿刺针的走形,缺点是因为彩超探头存在容积厚度,穿刺针发生内偏或外偏时不好鉴别。而平面外技术优点是可以监测针尖位置和深度,缺点是要根据针尖进入组织的深度及时调整探头的位置,以确保针尖一直在彩超监视下。两种方法切换时往往导致中心点的丢失,往往需要重新点位,效率并不高。
为了解决上述技术问题,有专利号为“CN103702615B”的名为“超声波探头以及超声波诊断装置”的中国发明专利介绍了中超声波探头,该超声波探头包括第1超声波换能器阵列、第2超声波换能器阵列、探头主体,其中第1超声波换能器阵列用于对第1扫描面进行扫描,第2超声波换能器阵列与第1超声波换能器阵列卡合,且与第1超声波换能器阵列交叉设置,用于对与第1扫描面不同的第2扫描面进行扫描。在该探头主体上设置第1超声波换能器阵列和上述第2超声波换能器阵列,在各超声波换能器阵列交叉的位置具有开口部,该探头主体具有通向该开口部的通孔,卡合上述第1以及第2超声波换能器阵列的卡合部设置成能够变更上述第1超声波换能器阵列和上述第2超声波换能器阵列交叉的角度。该探头能够通过第1超声波换能器阵列、第2超声波换能器阵列分别获取不同的扫描面,这样既能够获得血管的走向也能够获得血管的深度变化,极大程度方便了对血管的穿刺。但这种超声波探头也存在一定的问题,就是该结构属于中心穿刺,即穿刺针是从超声波探头的中间位置进行穿刺的,这种穿刺的方式不便于调整穿刺的角度和深度,而且穿刺的方向无法调整。再就是因为穿刺位于探头中间位置,换能器阵列无法向中间位置发生超声波,最后可能在中间位置形成一个超声盲区,构建的三维图像模型无法显示中间位置的图像。
实用新型内容
本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足,提供一种超声波辅助穿刺结构。
本实用新型的技术方案为:一种超声波辅助穿刺结构,包括中空外壳以及固定在外壳尾部的手柄,所述外壳内侧设置有第一换能器阵列和第二换能器阵列;所述第一换能器阵列用于对第一扫描面进行扫描;所述第二换能器阵列与第一换能器阵列垂直相交用于对第二扫描面进行扫描;所述第一扫描面与第二扫描面垂直相交用于构建血管的三维模型;
所述外壳外侧设置有辅助架和穿刺针;所述辅助架一端连接于外壳靠近手柄的尾端、另一端沿外壳轴向延伸至外壳背离手柄的前端,辅助架的前端开设有穿刺口;所述穿刺针穿过穿刺口,并通过辅助架上的角度调节结构调节穿刺角度。
根据本实用新型提供的一种超声波辅助穿刺结构,所述角度调节结构包括设置于辅助架靠近手柄的一端的第一调节结构;所述第一调节结构用于指导调节穿刺针沿垂直外壳轴线方向偏转的角度。
根据本实用新型提供的一种超声波辅助穿刺结构,所述第一调节结构包括底部横梁、第一角度量尺和角度指针;所述底部横梁沿外壳径向方向布置于外壳尾端;所述第一角度量尺是具有第一角度刻度的弧形板状结构,第一角度量尺的两端分别固定在底部横梁的两端;所述角度指针与辅助架靠近手柄的一端连接,角度指针一端可绕外壳轴向方向旋转的铰接连接于底部横梁的中点,角度指针的另一端指向第一角度量尺上的第一角度刻度。
根据本实用新型提供的一种超声波辅助穿刺结构,所述角度调节结构包括设置于辅助架远离手柄一端的第二调节结构;所述第二调节结构用于指导调节穿刺针沿外壳轴向方向偏转的角度。
根据本实用新型提供的一种超声波辅助穿刺结构,所述第二调节结构包括第二角度量尺;所述第二角度量尺是固定在辅助架上的弧形板状结构,第二角度量尺形成的扇形平面与外壳轴线平行,第二角度量尺上开设有供穿刺针沿外壳轴向移动的限位槽;所述限位槽两侧的第二角度量尺上设置有第二角度刻度。
根据本实用新型提供的一种超声波辅助穿刺结构,所述第一换能器阵列和第二换能器阵列的端部分别设置有一个标志;所述标志处于外壳的壳体外侧用于标识换能器获取图像的边界位置。
根据本实用新型提供的一种超声波辅助穿刺结构,所述穿刺针上设置有用于标识穿刺针穿刺深度的刻度。
根据本实用新型提供的一种超声波辅助穿刺结构,所述外壳靠近手柄的一端设置有用于显示第一换能器阵列和第二换能器阵列获取的图像信息的显示屏幕。
根据本实用新型提供的一种超声波辅助穿刺结构,所述外壳包括前端壳体;所述前端壳体是远离手柄一端小、靠近手柄一端大的锥形结构,前端壳体远离手柄的一端为圆形平面结构。
根据本实用新型提供的一种超声波辅助穿刺结构,所述辅助架包括沿外壳径向布置的竖杆和沿外壳轴向布置的横杆;所述横杆一端固定在竖杆端部,另一端延伸至外壳前端并超出外壳前端端面。
本实用新型的优点有:1、本实用新型通过两个垂直相交的换能器阵列构建血管的三维图形,方便了血管穿刺提高了血管穿刺的准确性,另外配合辅助架的使用,能够精确的根据获得的三维图像信息指导穿刺针的穿刺,解决了现有技术难以精确获取穿刺角度、穿刺深度的问题,提高了血管穿刺的精确程度,方便了操作;
2、本实用新型通过第一调节结构对穿刺针沿垂直外壳轴线方向偏转的角度调节进行指导,方便精确控制穿刺针在垂直轴线方向上的偏转角度,消除了穿刺针与血管在平行皮肤方向上的角度偏差,确保穿刺的准确进行;
3、本实用新型第一调节结构操作极为方便,当基于换能器获取到了当前血管走形与外壳轴线在平行皮肤表面方向上的角度偏差后,通过调节角度指针使角度指针指向获得的角度偏差值,即可确保当前辅助架上的穿刺口是正对血管穿刺点的,相当于消除了外壳轴线与血管在平行皮肤表面方向上的偏差;
4、本实用新型通过第二调节结构对穿刺针沿外壳轴线方向偏转的角度调节进行指导,方便精确控制穿刺针的穿刺角度,确保穿刺针以最佳穿刺角度进行穿刺,大幅度提高了穿刺的精确性;
5、本实用新型的第二调节结构操作方便,通过换能器获取的图像信息,能够准确得到待穿刺血管与外壳轴线在垂直皮肤表面的方向上的角度偏差,基于第二角度量尺上的角度刻度调节穿刺针使其与获得的角度偏差相等,使穿刺针正对血管穿刺点,大幅度提高了血管穿刺的成功率;
6、本实用新型在外壳外部设置有标识换能器阵列获取图像边界的标志,配合标志使用能够方便的对图像位置进行定位,大幅度方便了定位操作;
7、本实用新型的穿刺针上设置有深度刻度,方便通过深度刻度获取穿刺针具体的穿刺深度,配合换能器阵列获取的三维图像,能够精确的将穿刺针穿刺进入到血管,准确性得到了大幅度提升;
8、本实用新型在外壳上设置显示器,显示器显示第一换能器阵列和第二换能器阵列获取的图像信息,显示器的观察方向和穿刺针的穿刺方向属于同侧,极大程度方便了穿刺;
9、本实用新型的外壳前端为圆形平面结构,方便在皮肤表面滑动,且不会干扰穿刺针的穿刺;
10、本发明的辅助架结构简单,安装操作方便。
本实用新型结构简单,操作方便,能够解决了现有技术难以精确获取穿刺角度、穿刺深度的问题,大幅度提高穿刺的精确性,降低了穿刺操作的难度,具有极大的推广价值。
附图说明
图1:本实用新型的超声波辅助结构主视图;
图2:本实用新型的第一调节结构俯视图(角度指针没有偏转);
图3:本实用新型的第一调节结构俯视图(角度指针偏转);
图4:本实用新型的第二角度量尺与穿刺针布置结构示意图;
图5:本实用新型的超声波辅助结构侧视图;
图6:本实用新型的第一换能器阵列与第二换能器阵列布置结构示意图;
图7:本实用新型的换能器阵列与标记位置关系示意图;
其中:1—外壳;1.1—前端壳体;
2—手柄;3—第一换能器阵列;4—第二换能器阵列;5—辅助架;
5.1—竖杆;5.2—横杆;6—穿刺针;7—底部横梁;8—第一角度量尺;9—角度指针;10—第二角度量尺;11—限位槽;12—标志;13—显示屏幕。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
本实施例涉及一种超声波辅助穿刺结构,主要是通过超声波获取穿刺部位内血管的三维图像,对穿刺进行辅助,具体结构如图1~7所示,本实施例的超声波辅助穿刺结构包括两个部分,一是超声波探头部分,二是辅助穿刺部分。其中超声波探头包括一个中空的外壳1和安装在外壳1尾端的手柄2,外壳1形成超声波探头的壳体部分,超声波发射装置布置在外壳1内。手柄2也是中空的结构,可以布置一些线缆结构,用于连接超声机器。
外壳1内设置有两组换能器阵列,如图1、6、7所示,外壳1内侧设置有第一换能器阵列3和第二换能器阵列4,第一换能器阵列3用于对第一扫描面进行扫描,第二换能器阵列4与第一换能器阵列3垂直相交用于对第二扫描面进行扫描,第一扫描面与第二扫描面垂直相交用于构建血管的三维模型。实际应用时,可以是第一扫描面与血管走形方向平行,第二扫描面与血管走形方向垂直,然后通过数据软件对第一扫描面和第二扫描面获取的图像进行三维拟合,可以得到血管的三维图像模型。这个三维图像模型不仅仅可以显示血管走形,还能够对血管与皮肤之间的距离、倾斜角度等进行详细的显示。
辅助穿刺部分包括设置于外壳1外部的穿刺针6和辅助架5,如图1所示,辅助架5是辅助调节穿刺针6的位置,辅助架5一端连接于外壳1靠近手柄2的尾端、另一端沿外壳1轴向延伸至外壳1背离手柄2的前端,辅助架5的前端开设有穿刺口,穿刺针6穿过穿刺口,并通过辅助架5上的角度调节结构调节穿刺角度。
实际应用时,首先握持手柄2将超声波探头的外壳1移动到待穿刺的部位,第一换能器阵列3和第二换能器阵列4分别向待穿刺部位的第一扫描面和第二扫描面发生超声波,构建待穿刺血管的三维图像模型;然后在超声波探头的外壳1上布置辅助架5,在辅助架5前端的穿刺口内穿设穿刺针6,基于三维图像模型的血管参数,通过辅助架5调节穿刺针6的角度,直至调节的穿刺针6完全对准血管穿刺点,进行穿刺,并持续通过实时显示的三维图像模型指导穿刺针6的移动,直至完成穿刺。
在进一步的实施例中,本实施例的角度调节结构包括用于调节穿刺针6沿垂直外壳1轴线方向偏转的角度的第一调节结构,第一调节结构设置于辅助架5靠近手柄2一端,第一调节结构实际上可以指导穿刺针6穿刺的位置和对应穿刺部位的倾斜角度。简单理解就是,当三维图像模型中外壳1的轴线(实际上就是第一换能器阵列3和第二换能器阵列4交点的轴向延长线)与血管走形的方向不一致,构建一个与待穿刺部位的皮肤表面平行的平面,外壳1轴线和血管走形在平面上的投影,此时轴线投影与穿刺点处血管走形投影的切线之间存在一个夹角(该夹角可以通过第一扫描面经过数据处理的方式获得),这个角度偏差就是上文所述的倾斜角度需要消除的。调节穿刺针的倾斜角度实际上就是为了从与待穿刺部位的皮肤表面平行的方向上消除这种角度偏差,使穿刺针6能够正对血管穿刺点。
在进一步的实施例中,本实施例对第一调节结构作了进一步的限定,如图2~3所示,本实施例的第一调节结构包括底部横梁7、第一角度量尺8和角度指针9,底部横梁7沿外壳1径向方向布置于外壳1尾端,第一角度量尺8是具有第一角度刻度的弧形板状结构,第一角度量尺8的两端分别固定在底部横梁7的两端,角度指针9与辅助架5靠近手柄2的一端连接,角度指针9一端可绕外壳1轴向方向旋转的铰接连接于底部横梁7的中点,角度指针9的另一端指向第一角度量尺8上的第一角度刻度。
使用时,通过第一换能器阵列3和第二换能器阵列4构建的血管三维图像模型,可以得到外壳1轴线与待穿刺血管之间的倾斜角度(外壳1的轴线与穿刺血管在平行待穿刺部位皮肤的平面上的投影之间的夹角),获得该倾斜角度后,调节角度指针9使角度指针9绕与底部横梁7的铰支点偏转,直至偏转的角度为上述的倾斜角度,可以通过第一角度量尺8上的第一角度刻度读取。辅助架5跟随角度指针9偏转,当角度指针9偏转的角度达到获得的倾斜角度时,即可认为穿刺口轴线是正对穿刺血管的。
在另一个实施例中,本实施例的角度调节结构包括的第二调节结构,第二调节结构用于指导调节穿刺针6沿外壳1轴向方向偏转的角度。第二调节结构的目的是消除外壳1轴线与血管在垂直待穿刺部位皮肤表面的方向上的角度偏差。即通过构建一个垂直待穿刺部位皮肤表面的平面,将血管和外壳1轴线投影到竖向平面上,此时穿刺点处血管投影的切线与外壳1轴线投影之间存在一个夹角(这个夹角可以通过第二换能器4的第二扫描面经过数据处理获得),为了消除这个夹角,使穿刺点能够精准的穿刺穿刺点,本实施例通过第二调节结构消除这个夹角的影响。
在进一步的实施例中,本实施例对上文的第二调节结构进行了进一步的限定,如图1和4所示,第二调节结构包括第二角度量尺10,第二角度量尺10是固定在辅助架5上的弧形板状结构,第二角度量尺10形成的扇形平面与外壳1轴线平行,第二角度量尺10上开设有供穿刺针6沿外壳1轴向移动的限位槽11,限位槽11两侧的第二角度量尺10上设置有第二角度刻度。
使用时,通过三维图像模型获取了当前血管与外壳1轴线在垂直待穿刺部位皮肤表面方向的夹角,按照该夹角调节穿刺针6在限位槽11内的位置,直至穿刺针6移动至对应的数字与夹角参数对应上。即认为此时穿刺针6在竖直方向上是与待穿刺血管的穿刺点对准的。
在另一个可选的实施例中,为了方便对图像边界进行定位,也为了方便对第一扫描面与第二扫描面的交点进行定位(本实施例的第一扫描面与第二扫描面的交点至两个扫描面交线的中点,使用时,这个交点也是三维图像模型的中点位置,可以将这个交点对齐穿刺点),本实施例在第一换能器阵列3和第二换能器阵列4的端部分别设置有一个标志12,标志12处于外壳1的壳体外侧用于标识换能器获取图像的边界位置。
在一个可选的实施例中,为了确定穿刺的深度,本实施例在穿刺针6上设置有用于标识穿刺针6穿刺深度的刻度。实际上,通过三维图像模型可以获取穿刺部位皮肤到穿刺点之间的间距,穿刺时按照该间距参数进行穿刺,穿刺针6上的深度刻度配合使用,使整个穿刺精确性得到了大幅度提升。
在一个优选的实施例中,外壳1靠近手柄2的一端设置有用于显示第一换能器阵列3和第二换能器阵列4获取的图像信息的显示屏幕13。如图5所示,显示屏幕13处于外壳1靠近手柄2的一侧,显示出当前待穿刺部位的血管三维图像模型,显示屏幕13与穿刺方向属于同侧,这样操作人员只用移动眼球调整视线方向就可以方便的进行操作,避免了某些外接显示设备与穿刺方向位于操作人员的两侧,操作人员需要反复扭头来观察的问题。
在另一个实施例中,如图1所示,外壳1包括前端壳体1.1,前端壳体1.1是远离手柄2一端小、靠近手柄2一端大的锥形结构,前端壳体1.1远离手柄2的一端为圆形平面结构。圆形平面结构方便整个外壳1的移动,对换能器阵列的干扰性小,也方便贴近待穿刺部位,获得更为清晰的三维图像模型。
在一个可选的实施例中,本实施例的辅助架5包括沿外壳1径向布置的竖杆5.1和沿外壳1轴向布置的横杆5.2,横杆5.2一端固定在竖杆5.1端部,另一端延伸至外壳1前端并超出外壳1前端端面。辅助架5结构简单,操作方便,便于穿刺针6的调节。
本实用新型具体的操作步骤如下:
1、在待穿刺部位涂抹耦合剂,将超声波探头的外壳1前端平面贴紧在待穿刺部位,第一换能器阵列3和第二换能器阵列4获取待穿刺部位的血管三维图像模型,三维图像模型可以从显示屏幕上获取,对超声波探头进行移动调节,直至想要的穿刺点处于三维图像模型的正中间;
2、基于第一扫描面获取穿刺点血管走形与外壳1轴线在平行待穿刺部位皮肤表面方向上的平行倾斜夹角;基于第二扫描面获取穿刺点血管走形与外壳1轴线在垂直待穿刺部位皮肤表面方向上的垂直倾斜夹角;
3、根据平行倾斜夹角调节角度指针9指向角度,使角度指针9偏转的角度与平行倾斜夹角相等,辅助架5跟随角度指针9偏转到对应的位置;
根据竖向倾斜夹角调节穿刺针6的角度,穿刺针6根据第二角度量尺10上的第二角度刻度调节角度与垂直倾斜夹角相等;
4、穿刺针6开始穿刺进入到皮肤内侧,在三维图像模型的指引下进入到穿刺点位置刺破血管进入到血管内部,完成穿刺。
如图1所示,本实施例的轴向指图1中的左右方向,本实施例的水平方向指图1中垂直纸面的方向,竖直方向指图1中的上下方向。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种超声波辅助穿刺结构,包括中空外壳(1)以及固定在外壳(1)尾部的手柄(2),其特征在于:所述外壳(1)内侧设置有第一换能器阵列(3)和第二换能器阵列(4);所述第一换能器阵列(3)用于对第一扫描面进行扫描;所述第二换能器阵列(4)与第一换能器阵列(3)垂直相交用于对第二扫描面进行扫描;所述第一扫描面与第二扫描面垂直相交用于构建血管的三维模型;
所述外壳(1)外侧设置有辅助架(5)和穿刺针(6);所述辅助架(5)一端连接于外壳(1)靠近手柄(2)的尾端、另一端沿外壳(1)轴向延伸至外壳(1)背离手柄(2)的前端,辅助架(5)的前端开设有穿刺口;所述穿刺针(6)穿过穿刺口内,并通过辅助架(5)上的角度调节结构调节穿刺角度。
2.如权利要求1所述的一种超声波辅助穿刺结构,其特征在于:所述角度调节结构包括设置于辅助架(5)靠近手柄(2)的一端的第一调节结构;所述第一调节结构用于指导调节穿刺针(6)沿垂直外壳(1)轴线方向偏转的角度。
3.如权利要求2所述的一种超声波辅助穿刺结构,其特征在于:所述第一调节结构包括底部横梁(7)、第一角度量尺(8)和角度指针(9);所述底部横梁(7)沿外壳(1)径向方向布置于外壳(1)尾端;所述第一角度量尺(8)是具有第一角度刻度的弧形板状结构,第一角度量尺(8)的两端分别固定在底部横梁(7)的两端;所述角度指针(9)与辅助架(5)靠近手柄(2)的一端连接,角度指针(9)一端可绕外壳(1)轴向方向旋转的铰接连接于底部横梁(7)的中点,角度指针(9)的另一端指向第一角度量尺(8)上的第一角度刻度。
4.如权利要求1所述的一种超声波辅助穿刺结构,其特征在于:所述角度调节结构包括设置于辅助架(5)远离手柄(2)一端的第二调节结构;所述第二调节结构用于指导调节穿刺针(6)沿外壳(1)轴向方向偏转的角度。
5.如权利要求4所述的一种超声波辅助穿刺结构,其特征在于:所述第二调节结构包括第二角度量尺(10);所述第二角度量尺(10)是固定在辅助架(5)上的弧形板状结构,第二角度量尺(10)形成的扇形平面与外壳(1)轴线平行,第二角度量尺(10)上开设有供穿刺针(6)沿外壳(1)轴向移动的限位槽(11);所述限位槽(11)两侧的第二角度量尺(10)上设置有第二角度刻度。
6.如权利要求1所述的一种超声波辅助穿刺结构,其特征在于:所述第一换能器阵列(3)和第二换能器阵列(4)的端部分别设置有一个标志(12);所述标志(12)处于外壳(1)的壳体外侧用于标识换能器获取图像的边界位置。
7.如权利要求1所述的一种超声波辅助穿刺结构,其特征在于:所述穿刺针(6)上设置有用于标识穿刺针(6)穿刺深度的刻度。
8.如权利要求1所述的一种超声波辅助穿刺结构,其特征在于:所述外壳(1)靠近手柄(2)的一端设置有用于显示第一换能器阵列(3)和第二换能器阵列(4)获取的图像信息的显示屏幕(13)。
9.如权利要求1所述的一种超声波辅助穿刺结构,其特征在于:所述外壳(1)包括前端壳体(1.1);所述前端壳体(1.1)是远离手柄(2)一端小、靠近手柄(2)一端大的锥形结构,前端壳体(1.1)远离手柄(2)的一端为圆形平面结构。
10.如权利要求1所述的一种超声波辅助穿刺结构,其特征在于:所述辅助架(5)包括沿外壳(1)径向布置的竖杆(5.1)和沿外壳(1)轴向布置的横杆(5.2);所述横杆(5.2)一端固定在竖杆(5.1)端部,另一端延伸至外壳(1)前端并超出外壳(1)前端端面。
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GR01 | Patent grant | ||
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