B超探頭勻速恒壓平掃導軌的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種實現B超探頭勻速恒壓無遺漏平掃的機械裝置及其方法，該裝置，即B超探頭勻速恒壓平掃導軌，由導軌總成和導軌總成支架構成。導軌總成由X軸向導軌、Y軸向導軌、Z軸向導軌和安裝在Z軸向導軌底端的可旋B超探頭夾具構成，Z軸向導軌下支架上設置有壓力傳感器和角度測量傳感器。導軌總成通過轉軸與導軌支架連接，導軌總成可以繞轉軸旋轉，導軌總成轉動驅動電機和轉速減速裝置，導軌的傳動方式為精密絲杠傳動或齒帶傳動。B超探頭在驅動機構的驅動下，沿X、Y、Z三個軸向勻速運動，同時探頭在探頭夾具轉動機構的作用下擺動，軌道總成其轉動機構的驅動下旋轉，以調整聲波方向與檢測面的垂直關系，從而實現B超探頭恒壓勻速無遺漏無重疊掃描。
【專利說明】B超探頭勻速恒壓平掃導軌
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療領域，尤其涉及一種實現B超探頭勻速恒壓無遺漏平掃的機械裝置，及其方法。該裝置的具體應用之一是胎兒產前篩查，用于胎兒產前超聲正常檢查，胎兒遺傳及畸形疾病的超聲診斷。
【背景技術】
[0002]為實現B超探頭勻速恒壓平掃，西門子公司的乳腺全容積自動掃查系統(tǒng)(automatic breast volume scanner,ABVS),設計了平掃裝置,要求檢測部位平整,也就是將檢測部位壓平，僅適用于較平整的表淺器官。此裝置不能檢查深部的臟器和不平整的人體部位，更不能進行孕婦的產前檢查。因為孕婦的腹部凸起狀況因人而異，探頭在掃描過程中對腹部的壓力要一致，且聲波方向始終垂直于腹部的曲面，這就要求探頭能實時調整角度及壓力。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的是針對上述技術缺陷提出一種能勻速掃描，同時根據腹部曲面的變化自動調整探頭角度、對腹部的壓力的B超探頭平掃導軌結構和方法。
[0004]本發(fā)明提供一種B超探頭勻速恒壓平掃導軌，所述導軌包括:
[0005]——導軌總成，導軌總成包括X軸向導軌、Y軸向導軌、Z軸向導軌和安裝在Z軸向導軌底端的可旋B超探頭夾具，Z軸向導軌下支架上設置有壓力傳感器和角度測量傳感器；
[0006]——導軌總成通過轉軸與導軌支架連接，導軌總成能繞轉軸旋轉；
[0007]——導軌總成轉動驅動電機和轉速減速裝置；
[0008]——導軌的傳動方式為精密絲杠傳動或齒帶傳動。
[0009]本發(fā)明還提供一種B超探頭勻速恒壓平掃方法，所述方法是腹部不規(guī)則曲面的勻速恒壓平掃，所述方法包含如下步驟:
[0010]探頭被探頭夾具固定，同過壓力傳感器測量探頭對掃描部位的壓力，通過Z軸向導軌調整Z軸向的上下運動從而改變對掃描部位的壓力；
[0011]根據角度傳感器測量探頭振子與掃描部位的縱向角度，探頭夾具轉動機構驅動探頭轉動，使得探頭振子始終與掃描部位垂直；
[0012]Y軸向導軌帶動Z軸向導軌整體沿Y軸向勻速運動，實現橫掃；
[0013]在探頭沿Y軸橫掃的同時，導軌總成根據壓力和橫向角度的變化，通過導軌總成轉動驅動機構驅動其轉動，從而使探頭在橫掃過程中始終與被掃描部位垂直并保持恒壓力；
[0014]當探頭橫向掃描一個行程后，探頭沿X軸向導軌移動一個探頭寬度的距離，然后沿Y軸向逆向掃描；
[0015]當掃描區(qū)域全部完成后，B超探頭勻速恒壓平掃導軌在自由臂的帶動下自動移開掃描區(qū)。[0016]本發(fā)明的有益效果是:解決了任意曲面情況下，現有醫(yī)務人員操作過程中無法實現B超探頭無遺漏勻速平掃的技術缺陷，解決了探頭振子聲波發(fā)射方向始終與檢測部位垂直，探頭與檢測部位的接觸壓力恒定，探頭勻速掃描等技術難題，實現了探頭勻速、恒壓、無遺漏、無重疊和高效掃描的目的，實現了標準化操作，解決了超聲醫(yī)生檢查的個體化差異。真正實現了圖像標準化，超聲醫(yī)生在圖像工作站進行診斷的工作模式。
[0017]其技術創(chuàng)新在于通過X、Y、Z三軸向運動控制和兩個旋轉運動控制實現:
[0018]1、B超探頭勻速掃描；
[0019]2、B超探頭振子聲波發(fā)射方向始終與檢測部位垂直；
[0020]3、B超探頭與檢測部位的接觸壓力恒定；
[0021]4、B超探頭無遺漏無重疊掃描。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是B超探頭勻速恒壓平掃軌道的軸側圖。
【具體實施方式】
[0023]在所附的圖中，以非限制性的舉例形式，說明本發(fā)明的一個實施實例，隨后，在詳細的描述中，較清楚地顯示本發(fā)明的另外一些特性和優(yōu)點。
[0024]參閱附圖，導軌總成由X軸向導軌、Y軸向導軌、Z軸向導軌和安裝在Z軸向導軌底端的可旋B超探頭夾具構成，Z軸向導軌下支架上設置有壓力傳感器和角度測量傳感器。
[0025]導軌總成通過轉軸與導軌支架連接，導軌總成可以繞轉軸旋轉，導軌總成轉動驅動電機和轉速減速裝置，導軌的傳動方式為精密絲杠傳動或齒帶傳動。
[0026]X軸向導軌由X軸向光軸2、X軸向導軌導筒4、X軸向精密絲杠(或光軸齒帶組合)16、X軸向螺母(或齒帶固定機構)17和X軸向導軌驅動機構(電機和減速機構)15構成，X軸向導軌導筒4套在X軸向光軸2上，X軸向光軸2固定連接在導軌總成左支架I和右支架10上，X軸向螺母套在X軸向精密絲杠16上，X軸向精密絲杠16通過軸承連接在導軌總成左支架I和右支架10上，X軸向導軌驅動機構(電機和減速機構)15固定連接在導軌總成支架I或2上，電機為步進電機或直流電機,減速機構為齒輪減速。
[0027]Y軸向導軌由Y軸向光軸20、Y軸向精密絲杠(或光軸齒帶組合)21、ΥΖ軸向螺母集成(或YZ齒帶固定機構)24和Y軸向導軌驅動機構(電機和減速機構)3構成，YZ軸向螺母集成24集成了 Y軸向光軸套筒Y軸向螺母和Z軸向光軸套筒Z軸向螺母，兩者正交；
[0028]Y軸向導軌左支架19固定連接在X軸向螺母17上，Y軸向導軌右支架25固定連接在X軸向導軌導筒4上，Y軸向光軸20穿過YZ軸向螺母集成24的Y軸向光軸套筒固定連接在Y軸向導軌左支架19和右支架25上，Y軸向精密絲杠21穿過YZ軸向螺母集成24通過軸承連接在Y軸向導軌左支架19和右支架25上；
[0029]Y軸向導軌驅動機構(電機和減速機構)3固定連接在Y軸向導軌支架25上，電機為步進電機或直流電機，減速機構為齒輪減速。
[0030]Z軸向導軌驅動機構(電機和減速機構)22固定連接在Z軸向導軌上支架23上，電機為步進電機或直流電機，減速機構為齒輪減速；
[0031]Z軸向導軌下支架7設置有壓力傳感器和角度傳感器；[0032]Z軸向導軌光軸9穿過YZ軸向螺母集成24的Z軸向光軸套筒固定連接在Z軸向導軌上支架23和下支架7上，Z軸向精密絲杠8穿過YZ軸向螺母集成24通過軸承連接在Z軸向導軌上支架23和下支架7上。
[0033]B超探頭夾具法蘭51固定連接在Z軸向導軌的下支架7上，B超探頭夾具5的轉軸通過軸承固定連接在B超探頭夾具法蘭51上；
[0034]B超探頭夾具5由探頭夾具轉動驅動機構6驅動起轉動,探頭夾具轉動驅動機構6固定連接在B超探頭夾具法蘭51上；
[0035]探頭夾具轉動驅動機構6的電機為步進電機或直流電機，減速機構為齒輪減速。
[0036]導軌總成轉動驅動電機14固定連接在導軌支架12上；
[0037]導軌總成轉動驅動電機14通過固定連接在導軌支架12上的減速機構13驅動導軌總成轉軸11轉動，轉軸11固定連接在導軌總成支架10上，轉軸11通過軸承與導軌總成支架12連接。
[0038]X軸向、Y軸向和Z軸向的傳動方式還可以是齒帶傳動，其方法是將精密絲杠改為光軸，螺母改為導軌導筒，增加相應的齒帶和張力齒輪，齒帶的某一點固定在相應的導軌導筒上；
[0039]圖示X、Y、Z三軸在實際應用中可以互換。
[0040]B超探頭勻速恒壓平掃方法，特別是腹部不規(guī)則曲面的勻速恒壓平掃，它包含:
[0041]探頭被探頭夾具固定，同過壓力傳感器測量探頭對掃描部位的壓力，通過Z軸向導軌調整Z軸向的上下運動從而改變對掃描部位的壓力；
[0042]根據角度傳感器測量探頭振子與掃描部位的縱向角度，探頭夾具轉動機構驅動探頭轉動，使得探頭振子始終與掃描部位垂直；
[0043]Y軸向導軌帶動Z軸向導軌整體沿Y軸向勻速運動，實現橫掃；
[0044]在探頭沿Y軸橫掃的同時，導軌總成根據壓力和橫向角度的變化，通過導軌總成轉動驅動機構驅動其轉動，從而使探頭在橫掃過程中始終與被掃描部位垂直并保持恒壓力；
[0045]當探頭橫向掃描一個行程后，探頭沿X軸向導軌移動一個探頭寬度的距離，然后沿Y軸向逆向掃描；
[0046]當掃描區(qū)域全部完成后，B超探頭勻速恒壓平掃導軌在自由臂的帶動下自動移開掃描區(qū)。
[0047]參閱附圖，B超探頭夾具5固定好B超探頭，將B超探頭勻速恒壓平掃軌道移至檢測部位，設定壓力、掃面速度，啟動掃描，就可對檢測部位進行掃描。
【權利要求】
1.B超探頭勻速恒壓平掃導軌，所述導軌包括: —導軌總成，導軌總成包括X軸向導軌、Y軸向導軌、Z軸向導軌和安裝在Z軸向導軌底端的可旋B超探頭夾具，Z軸向導軌下支架上設置有壓力傳感器和角度測量傳感器； ——導軌總成通過轉軸與導軌支架連接，導軌總成能繞轉軸旋轉； ——導軌總成轉動驅動電機和轉速減速裝置； ——導軌的傳動方式為精密絲杠傳動或齒帶傳動。
2.根據權利要求1所述的B超探頭勻速恒壓平掃導軌，其特征在于，X軸向導軌由X軸向光軸(2)、X軸向導軌導筒(4)、X軸向精密絲杠或光軸齒帶組合(16)、X軸向螺母或齒帶固定機構(17)和X軸向導軌驅動機構(15)構成，X軸向導軌導筒⑷套在X軸向光軸(2)上，X軸向光軸(2)固定連接在導軌總成左支架(1)和右支架(10)上，X軸向螺母套在X軸向精密絲杠(16)上，X軸向精密絲杠(16)通過軸承連接在導軌總成左支架⑴和右支架(10)上，X軸向導軌驅動機構(15)固定連接在導軌總成支架上。
3.根據權利要求1所述的B超探頭勻速恒壓平掃導軌，其特征在于，Y軸向導軌由Y軸向光軸(20)、Y軸向精密絲杠或光軸齒帶組合(21)、YZ軸向螺母集成或YZ齒帶固定機構(24)和Y軸向導軌驅動機構(3)構成，YZ軸向螺母集成(24)集成了 Y軸向光軸套筒Y軸向螺母和Z軸向光軸套筒Z軸向螺母，兩者正交； Y軸向導軌左支架(19 )固定連接在X軸向螺母(17)上，Y軸向導軌右支架(25)固定連接在X軸向導軌導筒⑷上，Y軸向光軸(20)穿過YZ軸向螺母集成(24)的Y軸向光軸套筒固定連接在Y軸向導軌左支架(19)和右支架(25)上，Y軸向精密絲杠(21)穿過YZ軸向螺母集成(24)通過軸承連接在Y軸向導軌左支架(19)和右支架(25)上； Y軸向導軌驅動機構(3)固定連接在Y軸向導軌支架(25)上。
4.根據權利要求1所述的B超探頭勻速恒壓平掃導軌，其特征在于，Z軸向導軌驅動機構(22)固定連接在Z軸向導軌上支架(23)上； Z軸向導軌下支架(7)設置有壓力傳感器和角度傳感器； Z軸向導軌光軸(9)穿過YZ軸向螺母集成(24)的Z軸向光軸套筒固定連接在Z軸向導軌上支架(23)和下支架(7)上，Z軸向精密絲杠(8)穿過YZ軸向螺母集成(24)通過軸承連接在Z軸向導軌上支架(23)和下支架(7)上。
5.根據權利要求1所述的B超探頭勻速恒壓平掃導軌，其特征在于，B超探頭夾具法蘭(51)固定連接在Z軸向導軌的下支架(7)上，B超探頭夾具(5)的轉軸通過軸承固定連接在B超探頭夾具法蘭(51)上； B超探頭夾具(5)由探頭夾具轉動驅動機構(6)驅動起轉動,探頭夾具轉動驅動機構(6)固定連接在B超探頭夾具法蘭(51)上； 探頭夾具轉動驅動機構出)的電機為步進電機或直流電機，減速機構為齒輪減速。
6.根據權利要求1所述的B超探頭勻速恒壓平掃導軌，其特征在于，導軌總成轉動驅動電機(14)固定連接在導軌支架(12)上； 導軌總成轉動驅動電機(14)通過固定連接在導軌支架(12)上的減速機構(13)驅動導軌總成轉軸(11)轉動，轉軸(11)固定連接在導軌總成支架(10)上，轉軸(11)通過軸承與導軌總成支架(12)連接。
7.根據權利要求1所述的B超探頭勻速恒壓平掃導軌，其特征在于，X軸向、Y軸向和Z軸向的傳動方式是齒帶傳動，其方法是將精密絲杠改為光軸，螺母改為導軌導筒，增加相應的齒帶和張力齒輪，齒帶的某一點固定在相應的導軌導筒上。
8.根據權利要求2所述的B超探頭勻速恒壓平掃導軌，其特征在于，所述X軸向導軌驅動機構包括電機和減速機構，電機為步進電機或直流電機，減速機構為齒輪減速。
9.根據權利要求3所述的B超探頭勻速恒壓平掃導軌，其特征在于，所述Y軸向導軌驅動機構包括電機和減速機構，電機為步進電機或直流電機，減速機構為齒輪減速。
10.根據權利要求4所述的B超探頭勻速恒壓平掃導軌，其特征在于，所述Z軸向導軌驅動機構包括電機和減速機構，電機為步進電機或直流電機，減速機構為齒輪減速。
【文檔編號】A61B8/00GK203802492SQ201420053830
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權日:2014年1月28日
【發(fā)明者】楊斌, 劉喜峰, 龔玲, 徐曉紅, 許春香 申請人:北京凝和亦豐科技有限公司