CN220475462U - 超声探头无线充电装置、无线超声探头及超声诊断仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声探头无线充电装置、无线超声探头及超声诊断仪，包括充电外壳套件，充电外壳套件的壳壁上设置有探头放置槽，探头放置槽适应于探头的外部轮廓，以在预定范围内限制探头的活动位置，在充电外壳套件的壳腔中按远离所述探头放置槽的方向依次设置有无线能量发射线圈、发射端磁板、磁屏蔽面板和无线能量发射电路。本发明的第一个目的在于提供一种超声探头无线充电装置，采用无线耦合方式充电，无需频繁找寻充电线缆插接充电接口，便捷性高；本发明的第二个目的在于提供一种能够同时实现无线数据传输和无线能量传输的无线超声探头；本发明的第三个目的在于提供一种基于前述结构的超声诊断仪。

Description

超声探头无线充电装置、无线超声探头及超声诊断仪

技术领域

本发明涉及无线耦合电能传输技术，具体地说，涉及一种超声探头无线充电装置、无线超声探头及超声诊断仪。

背景技术

超声诊断则主要应用超声的良好指向性和与光相似的反射、散射、衰减及多普勒效应等物理特性，利用其不同的物理参数，使用不同类型的超声诊断仪器，采用各种扫查方法，将超声发射到人体内，并在组织中传播，当正常组织或病理组织的声阻抗有一定差异时，它们组成的界面就会发生反射和散射，再将此回声信号接收，加以检波等处理后，显示为波形、曲线或图像等。

B超作为超声诊断的一种，在临床应用方面，可以清晰地显示各脏器及周围器官的各种断面像，由于图像富于实体感，接近于解剖的真实结构，所以应用超声可以早期明确诊断。例如：眼科诊断非金属异物时，在玻璃体混浊的情况下，可显示视网膜及球后病变。对心脏的先天性心脏病、风湿性心脏病、粘液病的非浸入探测有特异性，可代替大部分心导管检查。它亦可用于小血管的通断、血流方向、速度的测定可广泛应用。早期发现肝占位性病变的检出已达到1厘米水平。还可清楚地显示胆囊总胆管、肝管、肝外胆管、胰腺、肾上腺、前列腺等等。B超检查能检出有否占位性病变，尤其对积液与囊肿的物理定性和数量、体积等相当准确。对各种管腔内结石的检出率高出传统的检查法。对产科更解决了过去许多难以检出的疑难问题。如既能对胎盘定位、羊水测量，又能对单胎多胎、胎儿发育情况及有否畸形和葡萄胎等作出早期诊断。

现有技术中超声探头一般通过电缆连接超声诊断仪，电缆的长度限制了超声探头的活动范围，也给医生的诊断和使用带来了极大的不便。有鉴于此，市面上出现了一批能够实现无线数据传输的超声诊断仪探头，例如发明专利申请CN101677807A公开的一种具有可听指示器的无线超声探头，这种超声探头没有信号传输电缆的连接，在使用上非常方便。

然而，由于无线超声探头的轻量化要求较高，而目前实现轻量化的主流的方式为降低电池的重量。此种方式会导致电池容量减低，使得电池使用很短时间就需要插上电源进行充电，在长期的使用中不得不频繁找寻充电线缆插接充电接口，便捷性差，影响超声诊断效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个目的在于提供一种超声探头无线充电装置，采用无线耦合方式充电，无需频繁找寻充电线缆插接充电接口，便捷性高；本发明的第二个目的在于提供一种能够同时实现无线数据传输和无线能量传输的无线超声探头；本发明的第三个目的在于提供一种运用前述超声探头无线充电装置及无线超声探头的超声诊断仪，旨在解决背景技术中所阐述的技术问题。

为实现上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

一种超声探头无线充电装置，其关键在于：包括充电外壳套件，所述充电外壳套件的壳壁上设置有探头放置槽，所述探头放置槽适应于探头的外部轮廓，以在预定范围内限制探头的活动位置，在所述充电外壳套件的壳腔中按远离所述探头放置槽的方向依次设置有无线能量发射线圈、发射端磁板、磁屏蔽面板和无线能量发射电路，所述无线能量发射线圈接入所述无线能量发射电路中，并用于通过电磁波实现无线能量发射。

更进一步地，所述发射端磁板上还设置有供所述无线能量发射线圈绕制的绕线槽；在所述发射端磁板与所述磁屏蔽面板间还设置有隔热板。

更进一步地，在所述充电外壳套件远离所述探头放置槽的壳壁上外凸排布有若干散热翅片，在所述散热翅片周围通过罩盖形成散热腔室，所述散热腔室的腔壁上还设置有排风扇。

更进一步地，在所述探头放置槽的槽壁上开设有通风口和避让口，所述通风口与探头的散热口对应，所述避让口用于避让探头天线。

基于上述结构，本发明还公开了一种适配于超声探头无线充电装置的无线超声探头，包括探头外壳套件，其关键在于：在所述探头外壳套件内形成有第一壳腔、第二壳腔和第三壳腔，所述第一壳腔中设置有储能电池，所述第二壳腔中集成有信号转换电路、无线信号发射电路与无线能量拾取电路，所述第三壳腔中设置有无线能量拾取线圈，在所述探头外壳套件的一端还通过第一插接口插接有声学采集器，在所述探头外壳套件的另一端还通过第二插接口插接有增益天线；其中：所述声学采集器感应待测对象的原始超声波信号，并利用信号转换电路将超声波信号转换成电信号，电信号由无线信号发射电路编码后转换成数字信号，再通过所述增益天线将数字信号发射至超声诊断仪主机处理成像；所述无线能量拾取线圈接收电磁波，并通过无线能量拾取电路转换成直流电输出至储能电池中；所述储能电池用于供给电能。

更进一步地，所述无线能量拾取线圈采用平面线圈，其形状与所述第三壳腔轮廓相适应。

更进一步地，在所述无线能量拾取线圈与第二壳腔的底壁之间设置有拾取端磁板，所述拾取端磁板与所述第三壳腔的轮廓相适应。

更进一步地，在所述第一壳腔的腔壁对应开设有第一散热口，在所述第二壳腔的腔壁对应开设有第二散热口，在所述第三壳腔的腔壁对应开设有第三散热口。

基于前文描述，本发明还公开了一种超声诊断仪，包括主机，其关键在于：还包括超声探头无线充电装置，以及无线超声探头。

更进一步地，所述超声探头无线充电装置设置在所述主机的操作台上。

本发明的有益效果是：

(1)超声探头无线充电装置利用无线能量发射线圈与探头中无线能量拾取线圈进行无线耦合的方式，使得电能可通过无线能量发射线圈传输至无线能量拾取线圈，以实现对探头储能电池的无线充电，全程无需插接充电线缆，操作便捷灵活；

(2)通过探头放置槽限制探头活动范围，在方便医护人员轻松放入探头的同时，确保无线能量发射线圈与无线能量拾取线圈的相对位置，有利于提高无线充电的效率，从而缩短探头的充电时间；

(3)超声探头无线充电装置采用外设布置，在使用时将无线能量发射电路接入主机电路即可，无需对主机内部进行改造，同时由于探头放置槽的限制，无线能量发射线圈面积只需稍大于无线能量拾取线圈即可，从而减少电磁波对数据传输的影响，有利于保障超声诊断的准确性；

(4)超声探头无线充电装置中利用散热翅片、散热腔室和排风扇实现无线能量拾取电路的快速散热，在确保能量高效传输的同时防止电路过载，有利于在提高充电效率和降低安全隐患；

(5)无线超声探头利用探头外壳套件实现壳腔内部的合理分区，使得电器元件在各自空间运行，能够降低电器元件间的相互影响，以避免能量传输对信号传输的干扰，克服诸如信号失真、信号中断等技术问题，同时也能够保障壳体内部走线更加规整；

(6)通过生物超声回波信号采集系统中无线信号传输技术的应用，在使用中超声探头不受通信电缆的限制，显著提高了医护人员使用的便捷性，有利于提升超声诊断效率，应用前景更好。同时，由于电能采用无线耦合方式传输，因此超声探头在充电过程中无须找寻充电线缆插接充电接头，避免了超声探头在使用时频繁拔插充电，在超声探头闲置时即可随放至无线充电装置中实现自动充能，以满足下一被测对象应用需求，使用更加方便、灵活，真正实现了超声探头的“全无线”使用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为实施例一中超声探头无线充电装置的立体图(一)；

图2为实施例一中超声探头无线充电装置的立体图(二)；

图3为实施例一中超声探头无线充电装置的立体图(三)；

图4为实施例一中超声探头无线充电装置的内部结构示意图；

图5为实施例一中超声探头无线充电装置的爆炸图(一)；

图6为实施例一中超声探头无线充电装置的爆炸图(二)；

图7为实施例一中超声探头无线充电装置的使用状态图(一)；

图8为实施例一中超声探头无线充电装置的使用状态图(二)；

图9为实施例一中无线超声探头的立体图(一)；

图10为实施例一中无线超声探头的立体图(二)；

图11为实施例一中无线超声探头的内部结构示意图(一)；

图12为实施例一中无线超声探头的内部结构示意图(二)；

图13中为实施例一中无线超声探头的爆炸图(一)；

图14中为实施例一中无线超声探头的爆炸图(二)；

图15为实施例一中超声诊断仪的立体图(一)；

图16为实施例一中超声诊断仪的立体图(二)；

图17为实施例一中超声诊断仪的立体图(三)；

图中标注：100-超声探头无线充电装置、101-充电外壳套件、102-探头放置槽、103-无线能量发射线圈、104-发射端磁板、105-磁屏蔽面板、106-无线能量发射电路、107-绕线槽、108-隔热板、109-散热翅片、110-罩盖、111-排风扇、112-通风口、113-避让口、114-外接口；200-无线超声探头、201-探头外壳套件、202-第一壳腔、203-第二壳腔、204-储能电池、205-信号转换电路、206-无线信号发射电路、207-无线能量拾取电路、208-无线能量拾取线圈、209-第一插接口、210-声学采集器、211-第二插接口、212-增益天线、213-壳体上盖、214-壳体、215-壳体下盖、216-上盖板、217-第一穿线口、218-下盖板、219-第二穿线口、220-拾取端磁板、221-第三穿线口、222-第一散热口、223-第二散热口、224-第三散热口、225-第三壳腔；300-主机、301-操作台

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1至图8示出了本发明的第一种实施例：一种超声探头无线充电装置100，包括充电外壳套件101，所述充电外壳套件101的壳壁上设置有探头放置槽102，所述探头放置槽102适应于探头的外部轮廓，以在预定范围内限制探头的活动位置，在所述充电外壳套件101的壳腔中按远离所述探头放置槽102的方向依次设置有无线能量发射线圈103、发射端磁板104、磁屏蔽面板105和无线能量发射电路106，所述无线能量发射线圈103接入所述无线能量发射电路106中，并用于通过电磁波实现无线能量发射。

如图5和图6所示为了控制能量场方向及限制所述无线能量发射线圈103的外形，发射端磁板104上还设置有供所述无线能量发射线圈103绕制的绕线槽107；具体地，为了阻断无线能量发射线圈103与无线能量发射电路106之间的热传导，在所述发射端磁板104与所述磁屏蔽面板105间还设置有隔热板108。作为优选，为了在高效电能传输时提升无线充电装置的散热性能，在所述充电外壳套件101远离所述探头放置槽102的壳壁上外凸排布有若干散热翅片109，在所述散热翅片109周围通过罩盖110形成散热腔室，所述散热腔室的腔壁上还设置有排风扇111。

具体实施时，为了在充电过程中防止探头过热，在所述探头放置槽102的槽壁上开设有通风口112和避让口113，所述通风口112与探头的散热口对应，所述避让口113用于避让探头天线。作为优选，充电外壳套件101上对应无线能量发射电路设置有外接口114，所述外接口114接入超声诊断仪的主机电路中。

图9至图12还公开了一种无线超声探头，包括探头外壳套件201，在所述探头外壳套件201内形成有第一壳腔202、第二壳腔203和第三壳腔225，所述第一壳腔202中设置有储能电池204，所述第二壳腔203中集成有信号转换电路205、无线信号发射电路206与无线能量拾取电路207，所述第三壳腔225中设置有无线能量拾取线圈208，在所述探头外壳套件201的一端还通过第一插接口209插接有声学采集器210，在所述探头外壳套件201的另一端还通过第二插接口211插接有增益天线212；其中：所述声学采集器210感应待测对象的原始超声波信号，并利用信号转换电路205将超声波信号转换成电信号，电信号由无线信号发射电路206编码后转换成数字信号，再通过所述增益天线212将数字信号发射至超声诊断仪主机处理成像；所述无线能量拾取线圈接收电磁波，并通过无线能量拾取电路207转换成直流电输出至储能电池204中；所述储能电池204用于供给电能。

如图13和图14所示，具体实施时，所述探头外壳套件201包括壳体上盖213、壳体214和壳体下盖215，所述壳体上盖213向下形成第一壳腔202，所述壳体214中形成第二壳腔203，所述壳体下盖215向上形成第三壳腔225。

为方便储能电池204的安装，在所述第一壳腔202的底部开设有电池安装口，对应所述电池安装口可拆卸式安装有上盖板216，在所述上盖板216上预留有第一穿线口217。同理，为方便线圈安装，在所述第二壳腔203的顶部开设有线圈安装口，对应所述线圈安装口可拆卸式安装有下盖板218，在所述下盖板218上预留有第二穿线口219。

如图13所示，所述上盖板216与所述下盖板218分别作为所述第二壳腔203的上、下两个腔壁。具体地，信号转换电路205、无线信号发射电路206与无线能量拾取电路207通过电路板安装在所述下盖板218上。

如图12至图14所示，所述无线能量拾取线圈208采用平面线圈，其形状与所述第三壳腔225轮廓相适应。优选地，为提高无线电能传输效率并限制电磁波方向，在所述无线能量拾取线圈208与第二壳腔203的底壁之间设置有拾取端磁板220，所述拾取端磁板220与所述第三壳腔225的轮廓相适应，且在其板面上开设有第三穿线口221。作为优选，第二壳腔203的底壁可以作为磁屏蔽面板，以避免磁场干扰第二壳腔203中的电器元件。同理，为阻断热传导，在拾取端磁板220与第二壳腔203的底壁间也可设置隔热板(图中未示出)。

请参照图11至图14为保障各壳腔的散热效果，以避免电器元件过载，在所述第一壳腔202的腔壁对应开设有第一散热口222，在所述第二壳腔203的腔壁对应开设有第二散热口223，在所述第三壳腔225的腔壁对应开设有第三散热口224。作为优选，为避免医护人员手持操作时遮挡散热口，所述第一散热口22、所述第二散热口223、所述第三散热口224均靠近探头外壳套件201尾部设置。

请参阅图15至图17，基于以上结构，本实施例还公开了一种超声诊断仪本发明还公开了一种超声诊断仪，包括主机300，前述超声探头无线充电装置100，以及前述无线超声探头200。所述超声探头无线充电装置100设置在所述主机300的操作台301上。

综上所述，本发明超声探头无线充电装置100利用无线能量发射线圈103与探头中无线能量拾取线圈208进行无线耦合的方式，使得电能可通过无线能量发射线圈103传输至无线能量拾取线圈208，以实现对探头储能电池204的无线充电，全程无需插接充电线缆，操作便捷灵活；通过探头放置槽102限制探头活动范围，在方便医护人员轻松放入探头的同时，确保无线能量发射线圈103与无线能量拾取线圈208的相对位置，有利于提高无线充电的效率，从而缩短探头的充电时间；超声探头无线充电装置100采用外设布置，在使用时将无线能量发射电路106接入主机300电路即可，无需对主机300内部进行改造，同时由于探头放置槽102的限制，无线能量发射线圈103面积只需稍大于无线能量拾取线圈208即可，从而减少电磁波对数据传输的影响，有利于保障超声诊断的准确性；超声探头无线充电装置100中利用散热翅片109、散热腔室和排风扇111实现无线能量拾取电路的快速散热，在确保能量高效传输的同时防止电路过载，有利于在提高充电效率和降低安全隐患；无线超声探头200利用探头外壳套件201实现壳腔内部的合理分区，使得电器元件在各自空间运行，能够降低电器元件间的相互影响，以避免能量传输对信号传输的干扰，克服诸如信号失真、信号中断等技术问题，同时也能够保障壳体内部走线更加规整；通过生物超声回波信号采集系统中无线信号传输技术的应用，在使用中超声探头不受通信电缆的限制，显著提高了医护人员使用的便捷性，有利于提升超声诊断效率，应用前景更好。同时，由于电能采用无线耦合方式传输，因此超声探头在充电过程中无须找寻充电线缆插接充电接头，避免了超声探头在使用时频繁拔插充电，在超声探头闲置时即可随放至无线充电装置中实现自动充能，以满足下一被测对象应用需求，使用更加方便、灵活，真正实现了超声探头的“全无线”使用。

最后需要说明的是，以上所揭露的技术方案仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种超声探头无线充电装置，其特征在于：包括充电外壳套件，所述充电外壳套件的壳壁上设置有探头放置槽，所述探头放置槽适应于探头的外部轮廓，以在预定范围内限制探头的活动位置，在所述充电外壳套件的壳腔中按远离所述探头放置槽的方向依次设置有无线能量发射线圈、发射端磁板、磁屏蔽面板和无线能量发射电路，所述无线能量发射线圈接入所述无线能量发射电路中，并用于通过电磁波实现无线能量发射。

2.根据权利要求1所述的超声探头无线充电装置，其特征在于：所述发射端磁板上还设置有供所述无线能量发射线圈绕制的绕线槽；在所述发射端磁板与所述磁屏蔽面板间还设置有隔热板。

3.根据权利要求1所述的超声探头无线充电装置，其特征在于：在所述充电外壳套件远离所述探头放置槽的壳壁上外凸排布有若干散热翅片，在所述散热翅片周围通过罩盖形成散热腔室，所述散热腔室的腔壁上还设置有排风扇。

4.根据权利要求1-3任一所述的超声探头无线充电装置，其特征在于：在所述探头放置槽的槽壁上开设有通风口和避让口，所述通风口与探头的散热口对应，所述避让口用于避让探头天线。

5.一种适配于权利要求1-4任一所述超声探头无线充电装置的无线超声探头，包括探头外壳套件，其特征在于：在所述探头外壳套件内形成有第一壳腔、第二壳腔和第三壳腔，所述第一壳腔中设置有储能电池，所述第二壳腔中集成有信号转换电路、无线信号发射电路与无线能量拾取电路，所述第三壳腔中设置有无线能量拾取线圈，在所述探头外壳套件的一端还通过第一插接口插接有声学采集器，在所述探头外壳套件的另一端还通过第二插接口插接有增益天线；其中：所述声学采集器感应待测对象的原始超声波信号，并利用信号转换电路将超声波信号转换成电信号，电信号由无线信号发射电路编码后转换成数字信号，再通过所述增益天线将数字信号发射至超声诊断仪主机处理成像；所述无线能量拾取线圈接收电磁波，并通过无线能量拾取电路转换成直流电输出至储能电池中；所述储能电池用于供给电能。

6.根据权利要求5所述的无线超声探头，其特征在于：所述无线能量拾取线圈采用平面线圈，其形状与所述第三壳腔轮廓相适应。

7.根据权利要求6所述的无线超声探头，其特征在于：在所述无线能量拾取线圈与第二壳腔的底壁之间设置有拾取端磁板，所述拾取端磁板与所述第三壳腔的轮廓相适应。

8.根据权利要求5所述的无线超声探头，其特征在于：在所述第一壳腔的腔壁对应开设有第一散热口，在所述第二壳腔的腔壁对应开设有第二散热口，在所述第三壳腔的腔壁对应开设有第三散热口。

9.一种超声诊断仪，包括主机，其特征在于：还包括如权利要求1-4任一所述的超声探头无线充电装置，以及如权利要求5-8任一所述的无线超声探头。

10.根据权利要求9所述的超声诊断仪，其特征在于：所述超声探头无线充电装置设置在所述主机的操作台上。