CN219782595U - 一种膀胱扫描仪用的超声容积探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种膀胱扫描仪用的超声容积探头，包括外部壳体，以及设置在其内以控制探头组件进行角度变换的控制单元，所述控制单元被配置为包括至少两组动力机构、与各动力机构相配合的两组执行组件以及两组控制组件，每组控制组件均被配置为包括：与动力机构电性连接的电路板Ⅰ、电路板Ⅱ；其中，相邻组的控制组件的电路板通过相配合的FPC带缆Ⅰ进行连接。本实用新型提供一种膀胱扫描仪用的超声容积探头，对于超声容积探头内部的电路板连接方式，设置为采用FPC带缆进行连接，使得其使用寿命长，生产工艺和组装工艺更为简单，且内部布局更为简单，有利于设备体积的小型化。

Description

一种膀胱扫描仪用的超声容积探头

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域。更具体地说，本实用新型涉及一种膀胱扫描仪用的超声容积探头。

背景技术

膀胱扫描仪是一种将现代超声技术和计算机技术相结合的高性能医疗设备。通过探头对病人膀胱位置的扫描，迅速完成膀胱区域的扫查，并将探测的超声回波信号处理后传送给嵌入式计算机系统，由计算机系统进行探测图像边界的识别、容积的计算，以实现对膀胱内尿量的测量。

通常情况下，膀胱扫描仪由膀胱扫描仪主机、超声容积探头组成，主机和探头通过信号电缆连接，而为了将超声容积探头检测数据回传给膀胱扫描仪主机，以及控制探头进行旋转或摆动，在超声容积探头内部需要设置与电机以及探头采集端相配合的多块电路板，而各块电路板通常需要与相配合的导线进行连接，而这种导线的连接方式使得其有多少根导线就压根焊接多少个点位，同时需要对各导线位置分别进行布局，使得生产工艺复杂。导线的材料一般是金属，金属在长期的电流作用下，会产生电化学腐蚀，使其表面形成氧化物，从而影响其导电性能，使其使用寿命缩短。此外，由于导线的表面经常会受到外界环境的影响，比如温度、湿度、污染等，也会加速其表面氧化，从而缩短其使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决上述问题和/或缺陷，并提供后面将说明的优点。

为了实现本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种膀胱扫描仪用的超声容积探头，包括外部壳体，以及设置在其内以控制探头组件进行角度变换的控制单元，所述控制单元被配置为包括至少两组动力机构、与各动力机构相配合的两组执行组件以及两组控制组件，每组控制组件均被配置为包括：与动力机构电性连接的电路板Ⅰ、电路板Ⅱ；

其中，相邻组的控制组件的电路板通过相配合的FPC带缆Ⅰ进行连接。

优选的是，所述动力机构被配置为包括：

用于控制探头绕轴心进行旋转的转动电机；

用于控制探头绕轴心摆动的摆动电机；

所述执行组件被配置为包括：

与转动电机相配合的旋转机构；

与摆电机相配合的摆动机构。

优选的是，所述探头组件被配置为采用单阵元换能器或多阵元换能器。

优选的是，所述摆动机构被配置为包括：

用于限定摆动电机的机芯摆动座；

与摆动电机的输出轴末端连接的磁座；

用于对探头组件进行安装的固定架，其通过轴承Ⅰ装在机芯摆动座端面的支耳上；

通过轴承Ⅱ固定在固定架上的导向杆；

其中，所述导向杆的端面上安装有接线柱，所述接线柱通过游丝与摆动电机的电路板Ⅱ连接。

优选的是，所述摆动电机的电路板Ⅱ设置在机芯摆动座端面，摆动电机的电路板Ⅰ与摆动电机的电路板Ⅱ呈垂直方向布局，摆动电机的电路板Ⅰ一端与摆动电机电路板Ⅱ连接，另一端通过FPC带缆Ⅱ与转动电机的电路板Ⅰ连接。

优选的是，所述外部壳体被配置为包括：外壳机身、探头前罩、探头顶盖、机芯底座；

其中，所述机芯底座、探头前罩配合密封圈在外部壳体内部围合得到一个密封腔体，所述密封腔体内设置有调节密封腔体内部压力的气囊；

所述机芯底座上设置有注液孔，以及对气囊进行固定的气囊连接口。

优选的是，还包括：

分别对换能器旋转的位置、机芯转盘基座的旋转位置进行检测的霍尔传感器。

本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型对于超声容积探头内部的电路板连接方式，设置为采用FPC带缆进行连接，使得其使用寿命长，生产工艺和组装工艺更为简单，且内部布局更为简单，有利于设备体积的小型化。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型超声容积探头的爆炸示意图；

图2为本实用新型超声容积探头的截面结构示意图；

图3为本实用新型超声容积探头中控制单元配合的结构示意图；

图4为本实用新型膀胱扫描仪用的超声容积探头组装后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语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，并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，术语后的“Ⅰ”、“Ⅱ”仅用于同类器件的分别描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

一种膀胱扫描仪用的超声容积探头，其结构如图1-4所示，该探头与膀胱扫描仪主机配套使用，对膀胱进行多切面扫描，探测膀胱边界信息，获取膀胱内尿液数据，将探测数据实时传送到扫描仪主机进行处理、分析，计算膀胱内尿液容积，实现对膀胱内尿液容量的测量。

本方案中的超声容积探头从功能划分来看，包括外部壳体，以及设置在其内以控制探头组件进行角度变换的控制单元，所述控制单元被配置为包括至少两组动力机构、与各动力机构相配合的两组执行组件以及两组控制组件，超声容积探头的换能器被配置为采用单阵元换能器；

从结构上来看，超声容积探头包括外壳机身11、探头前罩12、探头顶盖13、机芯底座14、机芯转盘基座15、机芯转盘16、机芯摆动座17、转动电机18、摆动电机19、电路板Ⅰ20、电路板Ⅱ21、电路板Ⅲ22、电路板Ⅳ23、换能器24、换能器固定架25、FPC带缆Ⅰ26、FPC带缆Ⅱ27、探头信号连接电缆28、轴承Ⅰ29、轴承Ⅱ30、轴承Ⅲ31、导向杆32、摆动杆33、晶片轴34、机芯转盘轴35、霍尔传感器Ⅰ36、磁座37、游丝38、气囊39、接线柱40、密封圈Ⅰ41、密封圈Ⅱ42、带缆插座43、探头电缆插头44、霍尔传感器Ⅱ45、螺钉46、标识牌47、注液孔50、气囊连接口51；

而结构的连接关系包括：摆动电机19装入机芯摆动座17内，电机轴穿过其端面，并在轴的末端连接磁座37，驱动磁座37绕电机轴旋转，换能器24装入换能器固定架25(也称为固定架)的设定位置后，再通过轴承Ⅱ30装在机芯摆动座17端面的支耳上，并能绕两个支耳的轴线转动；导向杆32通过轴承Ⅲ31固定在换能器固定架25上，其端面安装接线柱40和游丝38，游丝38的另一端焊接在电路板Ⅳ23上，电路板Ⅳ23装在机芯摆动座17端面，电路板Ⅰ20与电路板Ⅳ23呈垂直方向布局，其右端与电路板Ⅳ23焊接，左端与FPC带缆26一端焊接，FPC带缆Ⅰ26绕轴芯盘绕后另一端焊接在电路板Ⅱ21右端，而电路板Ⅱ21与电路板Ⅲ22则通过FPC带缆Ⅱ27进行连接，以通过连接的各电路板与电机相配合完成对应执行组件进行相应的旋转或摆动作，也可以通过连接的电路板传递探头采集的电信号。

在通过转动电机Ⅰ18、摆动电机Ⅱ19配合，驱动转动机构和摆动机构，进而带动换能器24绕轴心旋转和摆动，实现探头对膀胱进行多切面扫描，并将采集的膀胱数据和影像信息的信号传送到扫描仪主机。

本方案中，超声探头设置有旋转机构和摆动机构，通过电机驱动实现超声换能器绕轴来回旋转和摆动；通过换能器的旋转与摆动实现单阵列换能器对膀胱的多切面扫描，换能器为单阵元，通过摆动杆、导向杆、换能器固定架的配合，将电机的旋转运动转为摆动运动，即通过电机驱动探头机芯的换能器旋转和摆动，进行膀胱扫描检测，扫描角度由电机控制；

进一步地，通过采用单阵元换能器实现对膀胱进行多切面扫描，产品成本低；

通过游丝连接传递激励超声的电信号及接受膀胱反射超声转换成的电信号，工作寿命长；

还通过霍尔传感器控制探头机芯旋转角度和摆动角度的起始点。

工作原理：摆动机构的摆动电机Ⅱ19驱动磁座37及磁座上的摆动杆33绕电机轴旋转，摆动杆33位于磁座37的边缘，与磁座轴心为偏心设置，偏心距离根据换能器的摆动角度设计，摆动杆33转动时，其末端驱动导向杆32绕晶片轴34摆动，在摆动杆33的驱动下换能器固定架25及固定在一起的换能器24随着电机运动而同步来回摆动，从而将摆动电机Ⅱ19的旋转运动变为换能器24的摆动，通过摆动电机Ⅱ19的旋转，实现换能器24的往复摆动功能。在实际的工作中，还可以通过霍尔传感器Ⅱ45实时检测换能器旋转的位置，以确定摆动的起始位置。

旋转机构的转动电机18装入机芯底座14内，电机轴通过机芯转盘轴35和轴承Ⅰ29与机芯转盘基座15连接，机芯转盘基座15再连接到机芯转盘16，通过机芯转盘16带动摆动机构一起同步旋转，实现探头机芯及换能器24的旋转功能。霍尔传感器Ⅰ36实时检测机芯转盘基座15的旋转位置，以控制机芯的旋转的起始位置。

实施例2

本实施方式2作为本实用新型的一较佳实施例，具体结构如图1-2所示，其在实施方式1的基础上公开了如下改进：

在机芯底座14、探头前罩12、密封圈Ⅰ41装配后，其内部围合成为一个密封腔体，其中机芯底座14上设置有注液孔50和气囊连接口51，气囊连接口51的接口尺寸与气囊39的接口相配，形成密封配合，在本方案中，通过在探头内部设有调压气囊，避免了因超声耦合剂体积膨胀导致密封破裂及超声耦合剂外溢风险。

工作原理：当腔体内部零部件装配完成后，从注液孔50加注专用超声耦合剂，加注完成后，将气囊39装配到气囊连接口51上，密封固定。气囊39的作用是调节密封腔体内部压力，工作时超声探头内部产生热量，超声耦合剂受热膨胀，进入气囊39内，减小了密封腔体内部压力；当腔体内部温度降低，超声耦合剂体积收缩，从气囊内流回腔体，通过气囊调压，解决探头密封腔体因超声耦合剂体积膨胀破裂及超声耦合剂外溢的问题。

以上各方案均只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种膀胱扫描仪用的超声容积探头，包括外部壳体，以及设置在其内以控制探头组件进行角度变换的控制单元，所述控制单元被配置为包括至少两组动力机构、与各动力机构相配合的两组执行组件以及两组控制组件，其特征在于，每组控制组件均被配置为包括：与动力机构电性连接的电路板Ⅰ、电路板Ⅱ；

其中，相邻组的控制组件的电路板通过相配合的FPC带缆Ⅰ进行连接。

2.如权利要求1所述的膀胱扫描仪用的超声容积探头，其特征在于，所述动力机构被配置为包括：

用于控制探头绕轴心进行旋转的转动电机；

用于控制探头绕轴心摆动的摆动电机；

所述执行组件被配置为包括：

与转动电机相配合的旋转机构；

与摆电机相配合的摆动机构。

3.如权利要求1所述的膀胱扫描仪用的超声容积探头，其特征在于，所述探头组件被配置为采用单阵元换能器或多阵元换能器。

4.如权利要求2所述的膀胱扫描仪用的超声容积探头，其特征在于，所述摆动机构被配置为包括：

用于限定摆动电机的机芯摆动座；

与摆动电机的输出轴末端连接的磁座；

用于对探头组件进行安装的固定架，其通过轴承Ⅰ装在机芯摆动座端面的支耳上；

通过轴承Ⅱ固定在固定架上的导向杆；

其中，所述导向杆的端面上安装有接线柱，所述接线柱通过游丝与摆动电机的电路板Ⅱ连接。

5.如权利要求4所述的膀胱扫描仪用的超声容积探头，其特征在于，所述摆动电机的电路板Ⅱ设置在机芯摆动座端面，摆动电机的电路板Ⅰ与摆动电机的电路板Ⅱ呈垂直方向布局，摆动电机的电路板Ⅰ一端与摆动电机电路板Ⅱ连接，另一端通过FPC带缆Ⅱ与转动电机的电路板Ⅰ连接。

6.如权利要求1所述的膀胱扫描仪用的超声容积探头，其特征在于，所述外部壳体被配置为包括：外壳机身、探头前罩、探头顶盖、机芯底座；

其中，所述机芯底座、探头前罩配合密封圈在外部壳体内部围合得到一个密封腔体，所述密封腔体内设置有调节密封腔体内部压力的气囊；

所述机芯底座上设置有注液孔，以及对气囊进行固定的气囊连接口。

7.如权利要求1所述的膀胱扫描仪用的超声容积探头，其特征在于，还包括：

分别对换能器旋转的位置、机芯转盘基座的旋转位置进行检测的霍尔传感器。