TWI688375B - 超音波口腔造影設備 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種超音波口腔造影設備，包括一下巴支撐托架、複數個U型超音波檢測器、以及一超音波檢查儀。該下巴支撐托架上係設置有托槽。該複數個U型超音波檢測器分別包括複數個超音波探頭以陣列形式排成U形。該超音波檢查儀連接至該複數個U型超音波檢測器，該超音波檢查儀係依據由該U型超音波檢測器接收到訊號生成一口腔立體影像。

Description

超音波口腔造影設備
本發明有關於一種超音波造影設備，特別是指一種應用於口腔領域以進行醫學診斷的超音波口腔造影設備。
隨著醫藥產業的迅速發展，各種無創、無放射性的檢查方式廣泛應用於實際醫療中，有別於一般利用X射線、斷層掃瞄或核磁共振的檢查方式，有助於降低對人體造成傷害。
其中，又以使用醫學超音波的檢查方式應用最為廣泛，醫學超音波檢查是一種將超音波發送進入欲進行檢查的身體組織，透過檢測及描繪傳回的超音波回音，形成將肌肉、內臟器官的大小、結構可視化的影像，在醫學診斷學中具有不可取代的地位。醫學超音波檢查具有無放射性、實時性的優點，不僅安全性高並且能夠實時成像，大幅節省膠片沖洗或數碼成像所需要的時間，常見應用於產科領域，用以查看胎兒成長狀態，以及能夠實時測量，可以應用在心血管領域，透過測量血液流速以診斷病變情況。
由於許多疾病的初期病徵會先出現在口腔內，例如後天免疫缺乏症候群(Acquired Immune Deficiency Syndrome， AIDS，又稱愛滋病)、紅斑性狼瘡、疱疹性皮膚炎等自體免疫疾病(Autoimmune disease，AID)，均有口腔破洞、潰瘍等徵狀。有鑑於此，本案發明人認為，有必要構思一種將醫學超音波檢查應用於口腔領域的醫學診斷技術，協助醫師及時且快速診斷口腔病灶，避免延宕疾病的治療時機。
本發明的主要目的，在於提供一種利用超音波掃描口腔以進行醫學診斷的設備。
為達到上述目的，本發明提供一種超音波口腔造影設備，包括一下巴支撐托架、複數個U型超音波檢測器、以及一超音波檢查儀。該下巴支撐托架上係設置有托槽。複數個U型超音波檢測器分別包括複數個超音波探頭以陣列形式排成U形。該超音波檢查儀連接至該複數個U型超音波檢測器，該超音波檢查儀係依據由該U型超音波檢測器接收到訊號生成一口腔立體影像。
進一步地，該托槽內係具有複數個向底側漸縮的階段，該複數個U型超音波檢測器分別配合該下巴支撐托架的每一階段設置。
進一步地，該複數個U型超音波檢測器係由上而下減少面積以配合該階段漸縮。
進一步地，該托槽係對應於該每一該階段位置上設置有一鼻托槽。
進一步地，該托槽上係塗覆有一導波材。
進一步地，該導波材係為水基凝膠。
進一步地，該超音波檢查儀依據反饋的訊號強度不同分別進行上色或灰階處理。
本發明係比起習知技術具有以下的優勢功效：
1.本發明設置下巴支撐托架供病患的下巴倚靠以對其口腔進行三維造影，可以適應各種臉型、尺寸，適用於對各個年齡層的病患進行檢查。
2.本發明設置複數個U型超音波檢測器，可以避免成像性不足的缺失，並且降低對人體的傷害，以及直接輸出口腔的三維影像，不需要透過二維影像進行轉換。
100‧‧‧超音波口腔造影設備
10A‧‧‧下巴支撐托架
11A‧‧‧托槽
20A‧‧‧U型超音波檢測器
21A‧‧‧超音波探頭
30A‧‧‧超音波檢查儀
10B‧‧‧下巴支撐托架
11B‧‧‧托槽
12B‧‧‧階段
20B‧‧‧U型超音波檢測器
21B‧‧‧超音波探頭
圖1，為本發明超音波口腔造影設備第一實施例的方塊示意圖。
圖2，為本發明下巴支撐托架與U型超音波檢測器第一實施例的外觀示意圖。
圖3，為本發明下巴支撐托架與U型超音波檢測器第一實施例的剖面示意圖。
圖4，為本發明下巴支撐托架與U型超音波檢測器第二實施例的外觀示意圖。
圖5，為本發明下巴支撐托架與U型超音波檢測器第二實施例的剖面示意圖。
有關本發明之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下。再者，本發明中之圖式，為說明方便，其比例未必照實際比例繪製，該等圖式及其比例並非用以限制本發明之範圍，在此先行敘明。
請參閱「圖1」，為本發明超音波口腔造影設備的方塊示意圖，如圖所示：
本發明揭示一種超音波口腔造影設備100，包括有一下巴支撐托架10A、複數個U型超音波檢測器20A、以及一超音波檢查儀30A，主要應用於口腔醫療領域，利用醫學用超音波穿透人體肌肉與軟組織的特性，針對口腔進行超音波掃描以建立口腔的三維影像，並且分析口腔的三維影像進行醫療上的病理診斷以及後續治療。
請一併參閱「圖2」至「圖3」，為本發明下巴支撐托架10A與U型超音波檢測器的外觀、以及剖面示意圖，如圖所示：
所述的下巴支撐托架10A上係設置有托槽11A，供受測者下巴倚靠。於較佳實施態樣中，所述的托槽11A上設置有一鼻托槽，用以配合受測者的鼻子位置。
為達到較佳檢測效果，所述的托槽11A上係塗覆有一導波材，於受測者皮膚與該U型超音波檢測器20A之間起耦合作用，讓超音波順利進出受測者皮膚。於較佳實施態樣中，該導 波材係為水基凝膠。
所述的複數個U型超音波檢測器20A分別包括複數個超音波探頭21A以陣列形式排成U形，並環設於該托槽11A的另一側。所述的複數個U型超音波檢測器20係由上而下配合該托槽11A的形狀設置配合各種臉型尺寸，以準確對應受測者的口腔位置進行檢查。
在醫學超音波檢查中，壓電換能器(一般是陶瓷的)的相位陣列產生的短而強的聲音脈衝製造聲波。電線和換能器都封裝在超音波探頭21A中，電脈衝使陶瓷振蕩產生一系列的聲音脈衝。聲波的頻率可表現為1至13兆赫中的任一頻率，遠超於人耳能聽到的頻率。所述的超音波泛指任何頻率超過人耳能聽到的範圍的聲波。而醫學超音波的目的在於使由換能器散射出的聲波匯總產生單一聚焦成弧形的聲波。頻率越高相應的波長越短，所得影像的解析度越高。但是隨著聲波頻率的增高，聲波的衰減也越快。所以為了探查更深的組織，較佳可使用較低的頻率(3-5兆赫)。
為了使聲波有效地傳導入檢體(即阻抗匹配)，超音波探頭21A的表面由橡膠包被。聲波部分地從不同組織之間的界面反射回探頭，即為回聲，由非常小的結構散射的聲波也產生回聲。
接收回聲時，聲波返回超音波探頭21A，與超音波探頭21A發射聲波相似，只是過程相反。返回的聲波使超音波探頭21A的換能器振盪並使振盪轉化為電脈衝，脈衝由超音波探頭21A發送至該超音波檢查儀30A，經由該超音波檢查儀30A處理 成數字圖像。
所述的超音波檢查儀30A連接至該複數個U型超音波檢測器20A，該超音波檢查儀30A係依據由該U型超音波檢測器20A接收到訊號生成一口腔立體影像。所述的超音波檢查儀30A為一種影像處理裝置，經由該複數個U型超音波檢測器20A各像素(超音波探頭21A)反饋的數據以建構物件的立體影像。所述的超音波檢查儀30A主要接收超音波探頭21A的三種不同參數，包括接收到回聲的超音波探頭21A(即響應的陣列位置)、回聲的信號強度、超音波的飛行時間(響應時間)。
於該超音波檢查儀30A獲得以上三個數據後，即可藉由上面的數據重建檢測部位的三維模型。為了建立影像中的三維模型，複數個超音波探頭21A的響應可以透過分時多工進行，透過響應的超音波探頭21A的位置及超音波飛行時間可以確立單一像素的座標(即三維空間中所獲得的相對座標或世界座標)，影像轉換為三維影像時必須對應於超音波探頭21A的位置進行修正以映射至三維空間，例如設定世界座標系的參考點並依據該參考點為基準進行映射運算；透過回聲的信號強度及超音波飛行時間則可以確立不同區域的組織密度而建構深度上的組織分層，透過設定特定閾值的方式，可以將重建的三維影像進行濾波，而單獨獲得感興趣區域的影像，例如齲齒、口腔炎症(牙床、牙齦、牙周、黏膜等)、口腔畸形(牙齒位置不正確、唇顎裂等)、口腔癌、泡囊和真菌病等影像。此外，影像穿透的深度(即採樣深度)則可以透過設定 超音波的功率及頻率而變更，依此可重建相對淺層或深層的影像。於另一較佳實施態樣中，所述的超音波檢查儀30A依據反饋的訊號強度不同分別進行上色或灰階處理，透過設定不同特定閾值的方式將影像填入不同的灰階值或顏色，以凸顯個別口腔組織的影像。
除上述的演算法之外，於一較佳實施態樣中，本發明亦可以使用於單輸入多輸出(SIMO)、多輸入單輸出(MISO)、多輸入多輸出(MIMO)等模型，本發明對此不予以限制。
於本實施態樣中，圍繞受檢標的之超音波探頭21A、超音波檢查儀30A係預設醫學假定聲速恆為1540m/s。雖然產生回聲仍有可能會喪失一部分聲能，但對於聲波被吸收而產生的衰減而言影響很小。
以下係揭示本發明超音波口腔造影設備的另一較佳實施態樣，本實施例與前一實施例的區別在於下巴支撐托架的具體結構，針對相同結構的超音波檢查儀不再贅述，在此先行敘明。
請一併參閱「圖4」至「圖5」，為本發明下巴支撐托架與U型超音波檢測器第二實施例的外觀、以及剖面示意圖，如圖所示：
於本實施態樣中，所述的下巴支撐托架10B上係設置有托槽11B，供受測者下巴倚靠，該托槽11B內係具有複數個向底側漸縮的階段12B，於實際應用時，根據受測者的臉型尺寸組裝複數個寬度、深度不同的階段12B，增加該下巴支撐托架10B的使用靈活性。如「圖4」所示，該托槽11B內由上至下包括有五層階段12B，本發明對於階段12B的層數不予以限制，層數亦可以為四層、六層或其他具體實施態樣，在此先行敘明。所述的托槽11B係對應於該每一該階段12B位置上設置有一鼻托槽，用以適應受測者的鼻子位置。
所述的複數個U型超音波檢測器20B分別配合該下巴支撐托架10B的每一階段12B設置，該U型超音波檢測器20B係包括複數個超音波探頭21B以陣列形式排成U形，並環設於該托槽11B的另一側。所述的複數個U型超音波檢測器20B係由上而下減少朝該托槽11B一側的面積以配合該階段12B漸縮，用以配合各種臉型尺寸，以準確對應受測者的口腔位置進行檢查。
綜上所述，本發明提供設置有複數個U型超音波檢測器的下巴支撐托架，可以適應各種臉型、尺寸以供各個年齡層的病患倚靠以對其口腔進行三維造影，同時避免成像性不足的缺失和降低對人體的傷害，並且直接輸出口腔的三維影像，不需要透過二維影像進行轉換。
以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍內。
100‧‧‧超音波口腔造影設備
10A‧‧‧下巴支撐托架
20A‧‧‧U型超音波檢測器
30A‧‧‧超音波檢查儀

Claims (7)

  1. 一種超音波口腔造影設備，包括：一下巴支撐托架，該下巴支撐托架上係設置有一向底側漸縮的托槽；複數個U型超音波檢測器，分別包括複數個超音波探頭以陣列形式排成U形，該複數個U型超音波檢測器係由上而下配合該托槽的形狀設置；以及一超音波檢查儀，連接至該複數個U型超音波檢測器，該超音波檢查儀係依據由該U型超音波檢測器接收到訊號生成一口腔立體影像。
  2. 如申請專利範圍第1項中所述的超音波口腔造影設備，其中，該托槽內係具有複數個向底側漸縮的階段，該複數個U型超音波檢測器分別配合該下巴支撐托架的每一階段設置。
  3. 如申請專利範圍第2項中所述的超音波口腔造影設備，其中，該複數個U型超音波檢測器係由上而下減少朝該托槽一側的面積以配合該階段漸縮。
  4. 如申請專利範圍第2項中所述的超音波口腔造影設備，其中，該托槽係對應於該每一該階段位置上設置有一鼻托槽。
  5. 如申請專利範圍第1項中所述的超音波口腔造影設備，其中，該托槽上係塗覆有一導波材。
  6. 如申請專利範圍第5項中所述的超音波口腔造影設備，其中，該導波材係為水基凝膠。
  7. 如申請專利範圍第1項中所述的超音波口腔造影設備，其中，該超音波檢查儀依據反饋的訊號強度不同分別進行上色或灰階處理。
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