弧形微掃描超聲動態(tài)小目標監(jiān)測成像系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種超聲成像系統(tǒng)，具體地說，是一種弧形微掃描超聲動態(tài)小目標監(jiān)測成像系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]超聲成像是利用超聲聲束掃描人體，通過對反射信號的接收、處理，以獲得體內器官的圖像。
[0003]常用的超聲成像儀大多為超聲切面成像儀，簡稱“B超”，它是以亮度不同的光點表示接收信號的強弱，在探頭沿水平位置移動時，顯示屏上的光點也沿水平方向同步移動，將光點軌跡連成超聲聲束所掃描的切面圖，為二維成像。由于B型超聲圖像清晰、直觀，層次感強，故在臨床廣為應用。
[0004]但研宄人員在對動態(tài)小目標進行監(jiān)測時，常常發(fā)現(xiàn)，普通的超聲成像儀僅能提高縱向分辨率，難以提高側向分辨率。
【實用新型內容】
[0005]針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種弧形微掃描超聲動態(tài)小目標監(jiān)測成像系統(tǒng)，可同時提高小目標區(qū)域的縱向分辨率和側向分辨率；在不改變成像系統(tǒng)的情況下，可很好的提高生物體內小目標的實時監(jiān)測畫面的分辨率。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型所采用的具體技術方案如下:
[0007]一種弧形微掃描超聲動態(tài)小目標監(jiān)測成像系統(tǒng)，包括一水平載物臺，其關鍵在于:
[0008]在所述水平載物臺的豎直方向安裝有第一導軌和第一絲桿，所述第一絲桿連接在第一電機的輸出軸上，在所述第一導軌上安裝有第一滑塊，該第一滑塊螺紋連接在所述第一絲桿上，并隨著所述第一絲桿的轉動沿著所述第一導軌上下運動；
[0009]在所述第一滑塊的水平方向安裝有第二導軌和第二絲桿，所述第二絲桿連接在第二電機的輸出軸上，在所述第二導軌上安裝有第二滑塊，該第二滑塊螺紋連接在所述第二絲桿上，并隨著所述第二絲桿的轉動沿著所述第二導軌水平運動；
[0010]在所述第二滑塊上設置有弧形絲桿以及與該弧形絲桿相對應的弧形導軌，所述弧形絲桿連接在第三電機上，在所述弧形導軌上還安裝有與所述弧形絲桿螺紋連接的超聲成像探頭，該超聲成像探頭的探測方向豎直朝下，且在所述第三電機的帶動下能沿著所述弧形導軌做弧形掃描運動。
[0011]基于上述結構，以第一滑塊的運動方向為Z軸，以第二滑塊的運動方向為Y軸，以超聲成像探頭的運動方向為X軸，這樣，在第一電機的帶動下，超聲成像探頭可以在豎直方向上沿Z軸運動，在第二電機的帶動下，超聲成像探頭可以在水平方向上沿Y軸運動，在第三電機的帶動下，超聲成像探頭可以在X軸方向沿弧形導軌運動，減小絲桿的螺距和電機的步距角，超聲成像探頭可以以亞像素為步長，沿掃描軌跡勻速掃描，這樣，在一個掃描周期內，可以產生由多幀圖像組成的一個圖像序列，在實時監(jiān)測中為了縮短掃描周期，減輕顯示延遲，可以用兩個或多個探頭同時掃描，最后利用圖像超分辨率重建技術，對每個掃描周期內具有互補信息的多幀圖像進行超分辨率重建，最終得到一幀高分辨率圖像，同時提高小目標區(qū)域的縱向分辨率和側向分辨率。
[0012]作為進一步描述，所述第一電機的機身固定在所述水平載物臺上，所述第二電機的機身固定在所述第一滑塊上，所述第三電機的機身固定在所述第二滑塊上。
[0013]為了進一步實現(xiàn)微掃描，所述第一絲桿與第二絲桿的螺距為2mm?3mm，所述弧形絲桿的弧度為30°?120°，螺距為Imm?2mm，所述第一電機、第二電機以及第三電機均采用五相步進電機，其步距角為0.72°。
[0014]本實用新型的顯著效果是:
[0015]結構設計簡單，通過三維控制，使得超聲成像探頭可以以亞像素為步長，沿掃描軌跡勻速掃描，通過超分辨率重建，最終得到一幀高分辨率圖像，從而同時提高小目標區(qū)域的縱向分辨率和側向分辨率。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的安裝結構示意圖；
[0017]圖2是現(xiàn)有超聲成像系統(tǒng)的成像示意圖；
[0018]圖3是本實用新型的成像示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】以及工作原理作進一步詳細說明。
[0020]如圖1所示，一種弧形微掃描超聲動態(tài)小目標監(jiān)測成像系統(tǒng)，包括一水平載物臺1，在所述水平載物臺I的豎直方向安裝有第一導軌2和第一絲桿3，所述第一絲桿3連接在第一電機4的輸出軸上，在所述第一導軌2上安裝有第一滑塊5，該第一滑塊5螺紋連接在所述第一絲桿3上，并隨著所述第一絲桿3的轉動沿著所述第一導軌2上下運動；
[0021]在所述第一滑塊5的水平方向安裝有第二導軌6和第二絲桿7，所述第二絲桿7連接在第二電機8的輸出軸上，在所述第二導軌6上安裝有第二滑塊9，該第二滑塊9螺紋連接在所述第二絲桿7上，并隨著所述第二絲桿7的轉動沿著所述第二導軌6水平運動；
[0022]在所述第二滑塊9上設置有弧形絲桿10以及與該弧形絲桿10相對應的弧形導軌，所述弧形絲桿10連接在第三電機11上，在所述弧形導軌上還安裝有與所述弧形絲桿10螺紋連接的超聲成像探頭12，該超聲成像探頭12的探測方向豎直朝下，且在所述第三電機11的帶動下能沿著所述弧形導軌做弧形掃描運動。
[0023]從圖1可以看出，在具體實施過程中，所述第一電機4的機身固定在所述水平載物臺I上，所述第二電機8的機身固定在所述第一滑塊5上，所述第三電機11的機身固定在所述第二滑塊9上。
[0024]為了滿足超聲成像探頭12以亞像素步進掃描，所述第一絲桿3與第二絲桿7的螺距為2mm?3mm，所述弧形絲桿10的弧度為30。?120°，螺距為Imm?2mm，所述第一電機4、第二電機8以及第三電機11均采用五相步進電機，其步距角為0.72°。
[0025]采用五相步進電機，步距角可以做到0.72°，電機轉軸需要500步才能轉一圈，當弧形絲桿10的螺距設為2mm時，第三電機11每動一步，弧形絲桿10的步進為4微米，從而滿足了亞像素步進掃描。
[0026]本實用新型的工作原理是:
[0027]從圖2和圖3可以看出，現(xiàn)有的超聲成像儀往往以圖2所示的沿水平方式移動，僅能提高縱向分辨率。本實用新型提供的一種弧形微掃描超聲動態(tài)小目標監(jiān)測成像系統(tǒng)，其工作原理如圖3所示，在第一電機4、第二電機8以及第三電機11的帶動下，超聲成像探頭12可以以亞像素為步長，沿掃描軌跡勻速掃描，這樣，在一個掃描周期內，可以產生由多幀圖像組成的一個圖像序列，在實時監(jiān)測中為了縮短掃描周期，減輕顯示延遲，可以用兩個或多個探頭同時掃描，最后利用圖像超分辨率重建技術，對每個掃描周期內具有互補信息的多幀圖像進行超分辨率重建，最終得到一幀高分辨率圖像，同時提高小目標區(qū)域的縱向分辨率和側向分辨率。
[0028]最后需要說明的是，本實施例僅僅對本實用新型的優(yōu)選實施例進行了描述，并不限于說明書附圖所指的實施方式，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不違背本實用新型宗旨及權利要求的前提下，可以作出多種類似的表示，這樣的變換均落入本實用新型保護范圍之內。
【主權項】
1.一種弧形微掃描超聲動態(tài)小目標監(jiān)測成像系統(tǒng)，包括一水平載物臺(I)，其特征在于: 在所述水平載物臺(I)的豎直方向安裝有第一導軌(2)和第一絲桿(3)，所述第一絲桿(3)連接在第一電機(4)的輸出軸上，在所述第一導軌(2)上安裝有第一滑塊(5)，該第一滑塊(5)螺紋連接在所述第一絲桿(3)上，并隨著所述第一絲桿(3)的轉動沿著所述第一導軌(2)上下運動； 在所述第一滑塊(5)的水平方向安裝有第二導軌(6)和第二絲桿(7)，所述第二絲桿(7)連接在第二電機(8)的輸出軸上，在所述第二導軌(6)上安裝有第二滑塊(9)，該第二滑塊(9)螺紋連接在所述第二絲桿(7)上，并隨著所述第二絲桿(7)的轉動沿著所述第二導軌(6)水平運動； 在所述第二滑塊(9)上設置有弧形絲桿(10)以及與該弧形絲桿(10)相對應的弧形導軌，所述弧形絲桿(10)連接在第三電機(11)上，在所述弧形導軌上還安裝有與所述弧形絲桿(10)螺紋連接的超聲成像探頭(12)，該超聲成像探頭(12)的探測方向豎直朝下，且在所述第三電機(11)的帶動下能沿著所述弧形導軌做弧形掃描運動。
2.根據權利要求1所述的弧形微掃描超聲動態(tài)小目標監(jiān)測成像系統(tǒng)，其特征在于:所述第一電機⑷的機身固定在所述水平載物臺⑴上，所述第二電機⑶的機身固定在所述第一滑塊(5)上，所述第三電機(11)的機身固定在所述第二滑塊(9)上。
3.根據權利要求1所述的弧形微掃描超聲動態(tài)小目標監(jiān)測成像系統(tǒng)，其特征在于:所述第一絲桿(3)與第二絲桿(7)的螺距為2mm?3mm，所述弧形絲桿(10)的弧度為30°?120°，螺距為Imm?2mm，所述第一電機(4)、第二電機⑶以及第三電機(11)均采用五相步進電機，其步距角為0.72°。
【專利摘要】本實用新型公開一種弧形微掃描超聲動態(tài)小目標監(jiān)測成像系統(tǒng)，包括水平載物臺，其關鍵在于：在水平載物臺的豎直方向安裝有第一導軌、第一絲桿、第一滑塊，第一滑塊隨著第一絲桿的轉動沿著第一導軌上下運動；在第一滑塊的水平方向安裝有第二導軌、第二絲桿、第二滑塊，第二滑塊隨著第二絲桿的轉動沿著第二導軌水平運動；在第二滑塊上設置有弧形絲桿、弧形導軌、超聲成像探頭，超聲成像探頭能沿著弧形導軌做弧形掃描運動。其效果是：結構設計簡單，通過三維控制，使得超聲成像探頭可以以亞像素為步長，沿掃描軌跡勻速掃描，通過超分辨率重建，最終得到一幀高分辨率圖像，從而同時提高小目標區(qū)域的側向分辨率和縱向分辨率。
【IPC分類】A61B8-00
【公開號】CN204410839
【申請?zhí)枴緾N201420857024
【發(fā)明人】朱新建, 吳若愚, 馮正權, 何慶華, 吳寶明
【申請人】中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學第三附屬醫(yī)院
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月30日