專利名稱：超聲三維成像探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及超聲波探頭，尤其是涉及一種簡單可靠、工作時震動小、工作時噪音小、采集數(shù)據(jù)均勻、可快速準確的進行三維超聲圖像采集的超聲三維成像探頭。
背景技術(shù)：
在超聲成像中，二維的B超圖像無法形象的描繪出被測組織的立體圖像，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了三維超聲成像技術(shù)，即通過計算機在B超掃描中將超聲探頭所捕捉到的二維B超圖像進行重組，從而可以看到更加全面、真實、清晰的立體圖像。在實時三維探測技術(shù)出現(xiàn)之前，要構(gòu)建三維立體圖像，大都采用手動超聲探頭位移法，由計算機將連續(xù)采集到的二維B超圖像進行重組，構(gòu)建三維立體圖像信息，此類手動探頭位移方式掃描緩慢且不均勻，影響掃描圖像的傳輸，易導致重建后的三維圖像不完整、真實，同時也不便于操作使用。另一種方式如CN1820713《自凝刀超聲探頭驅(qū)動裝置》專利公開了一種自凝刀超聲探頭驅(qū)動裝置，其采用在超聲探頭上連接一個電動馬達適配器，從而使自凝刀探頭在工作過程中，操作者手持電動馬達適配器置于探查目標部位，并驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)，就可實現(xiàn)B 超探頭的快速勻速掃描，有效的解決了現(xiàn)有探頭手動位移方式所帶來的一些上述問題，但由于這種探頭工作方式為繞探頭中心軸旋轉(zhuǎn)掃描，其連續(xù)旋轉(zhuǎn)的時間和探頭掃描的區(qū)域有限，且其采集到的圖像數(shù)據(jù)存在探頭中心軸附近的像素點較密集，外圍像素點較稀疏，整體像素點分布不均勻的情況，這將影響三維成像效果，所以只能用于簡單的三維像素重建，且不能與實時三維成像超聲醫(yī)療設(shè)備有效的匹配并實時三維圖像顯示。隨著實時三維探頭技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了兩種工作模式的實時三維圖像顯示的醫(yī)用超聲換能器裝置，一種是二維陣列三維成像裝置，如CN101239747A，《彎曲的二維陣列換能器》專利文件提出的一種ASIC集成電路引線工藝實現(xiàn)的三維實時圖像顯示的醫(yī)用超聲換能器裝置。陣列數(shù)以32X32、32X64、64X64等陣列組合為佳，采用稀疏發(fā)射工作模式進行實時三維成像技術(shù)；該裝置工藝難度較高，造價高、可操作性差，短時間內(nèi)很難大面積推廣應(yīng)用。另外一種為二維掃描實時三維圖像顯示的醫(yī)用超聲換能器裝置，如CN201185938Y《一種超聲醫(yī)療設(shè)備用三維超聲探頭》專利文件所公布的，在現(xiàn)有的機械扇形掃描探頭的基礎(chǔ)上， 將其單陣元換能器替換為一維陣列二維掃描換能器，齒狀渦輪結(jié)構(gòu)在機械扇形掃描系統(tǒng)中已經(jīng)成功應(yīng)用多年，因其是齒狀渦輪結(jié)構(gòu)，驅(qū)動馬達只能是往復(fù)運動，工作時震動大，噪音大、驅(qū)動馬達發(fā)熱量高，且只能單程成像，圖像幀率較低。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述缺點，本實用新型目的在于提供一種簡單可靠、工作時震動小、工作時噪音小、采集數(shù)據(jù)均勻、可快速準確的進行三維超聲圖像采集的超聲三維成像探頭。本實用新型通過以下技術(shù)措施實現(xiàn)的，一種超聲三維成像探頭，包括一底座，該底座上方設(shè)置有一容置槽、中心設(shè)置有一圓孔；—水平軸接在所述容置槽內(nèi)的超聲波二維陣列探頭，該超聲波二維陣列探頭的工
3作方向設(shè)置為與其擺動的軸向平行；和一固定在底座上的電機，該電機的輸出軸上固定有一帶柄的樞接圓盤，該樞接圓盤的柄部稍小于底座的圓孔盤面大于所述圓孔，圓盤的柄部穿過圓孔固定在電機的輸出軸上，該樞接圓盤的盤內(nèi)側(cè)邊設(shè)置有一樞接孔，所述超聲波二維陣列探頭底部的中心處軸接有一與所述樞接孔樞接的樞接臂。具體的，所述底座上邊二側(cè)對稱設(shè)置有同軸的軸承，二軸承的軸孔內(nèi)各固定有一短軸，所述超聲波二維陣列探頭二端與軸承軸孔相應(yīng)位置各設(shè)置有一稍大于短軸的搖擺孔。具體的，所述超聲波二維陣列探頭的底部的中心處通過軸承軸接在樞接臂的一端部。作為一種優(yōu)選方式，所述樞接孔為球面凹孔，樞接臂與該球面凹孔樞接的一端為相配合的球形。具體的，所述底座的圓孔內(nèi)設(shè)置有一中心軸承，所述圓盤的柄部穿過該中心軸承的軸孔固定在電機上。具體的，所述電機的輸出軸上還固定有一相位轉(zhuǎn)盤，該相位轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有至少一個磁鐵，所述底座底部設(shè)置有一與控制主機電連接的霍爾元件，霍爾元件設(shè)置在能感應(yīng)到所述磁鐵繞電機的輸出軸旋轉(zhuǎn)至其附近的位置。從而隨時檢測到超聲波二維陣列探頭擺動到的位置。作為一種優(yōu)選方式，所述相位轉(zhuǎn)盤在同一圓周上設(shè)置有三個磁鐵，其中二個磁鐵對稱設(shè)置，另一個設(shè)置在這二個磁鐵中間。使檢測的位置更精確。作為一種優(yōu)選方式，所述電機為步進電機。本實用新型利用樞接臂與圓盤樞接結(jié)構(gòu)，巧妙的將步進電機的圓周運動轉(zhuǎn)換成超聲波二維陣列探頭的扇形掃描運動。在超聲醫(yī)療設(shè)備控制主機驅(qū)動下，進行快速扇形掃描， 實現(xiàn)快速實時三維圖像重建。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單可靠，震動小，噪音小，采集數(shù)據(jù)均勻、可快速準確的進行三維超聲圖像的處理并實時顯示。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的分解示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例并對照附圖對本實用新型作進一步詳細說明。一種超聲三維成像探頭，包括底座11、超聲波二維陣列探頭1和步進電機16。底座11上方設(shè)置有一容置槽10、中心設(shè)置有一圓孔12，底座11上邊二側(cè)對稱設(shè)置有同軸的搖擺軸承5，二搖擺軸承5的軸孔內(nèi)各固定有一短軸6，底座11底部設(shè)置有一與控制主機電連接的霍爾元件；超聲波二維陣列探頭1 二端與搖擺軸承5軸孔相應(yīng)位置各設(shè)置有一稍大于短軸6 的搖擺孔2，安裝后短軸6插入搖擺孔2內(nèi)從而使超聲波二維陣列探頭1能繞二短軸6做扇形搖擺，超聲波二維陣列探頭1的底部的中心處通過軸承7軸接有一樞接臂8的一端部，樞接臂8另一端部為球形9;下方還有通過電機座14固定在底座11上的步進電機16，有一帶柄的樞接圓盤4 的盤面在底座2的容置槽10內(nèi)，樞接圓盤4的柄部小于底座11的圓孔12，圓盤4的盤部大于底座11的圓孔12，圓盤4的柄部穿過圓孔12固定在步進電機16的輸出軸15上，該樞接圓盤4的盤內(nèi)側(cè)邊設(shè)置有一球面樞接孔3，樞接臂8的球形端9樞接在球面樞接孔3內(nèi)，步進電機16的輸出軸15上還固定有一相位轉(zhuǎn)盤13，該相位轉(zhuǎn)盤13在同一圓周上設(shè)置有三個磁鐵，底座11底部的霍爾元件設(shè)置在能感應(yīng)到磁鐵繞步進電機16的輸出軸15旋轉(zhuǎn)至其附近的位置。從而隨時檢測到超聲波二維陣列探頭1擺動到的位置。工作時，步進電機16的輸出軸15帶動圓盤4旋轉(zhuǎn)，樞接在圓盤4上的樞接臂8帶動超聲波二維陣列探頭1繞二短軸6做扇形搖擺，超聲波二維陣列探頭1的工作方向與其搖擺的軸向平行，這樣超聲波二維陣列探頭1在其工作方向上下做扇形掃描，在超聲醫(yī)療設(shè)備控制主機驅(qū)動下，進行快速扇形掃描，從而實現(xiàn)快速實時三維圖像重建。以上是對本實用新型超聲三維成像探頭進行了闡述，用于幫助理解本實用新型， 但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，任何未背離本實用新型原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種超聲三維成像探頭，其特征在于包括一底座，該底座上方設(shè)置有一容置槽、中心設(shè)置有一圓孔；一水平軸接在所述容置槽內(nèi)的超聲波二維陣列探頭，該超聲波二維陣列探頭的工作方向設(shè)置為與其擺動的軸向平行；和一固定在底座上的電機，該電機的輸出軸上固定有一帶柄的樞接圓盤，該樞接圓盤的柄部稍小于底座的圓孔盤面大于所述圓孔，圓盤的柄部穿過圓孔固定在電機的輸出軸上， 該樞接圓盤的盤內(nèi)側(cè)邊設(shè)置有一樞接孔，所述超聲波二維陣列探頭底部的中心處軸接有一與所述樞接孔樞接的樞接臂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲三維成像探頭，其特征在于所述底座上邊二側(cè)對稱設(shè)置有同軸的軸承，二軸承的軸孔內(nèi)各固定有一短軸，所述超聲波二維陣列探頭二端與軸承軸孔相應(yīng)位置各設(shè)置有一稍大于短軸的搖擺孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲三維成像探頭，其特征在于所述超聲波二維陣列探頭的底部的中心處通過軸承軸接在樞接臂的一端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲三維成像探頭，其特征在于所述樞接孔為球面凹孔，樞接臂與該球面凹孔樞接的一端為相配合的球形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲三維成像探頭，其特征在于所述底座的圓孔內(nèi)設(shè)置有一中心軸承，所述圓盤的柄部穿過該中心軸承的軸孔固定在電機上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲三維成像探頭，其特征在于所述電機的輸出軸上還固定有一相位轉(zhuǎn)盤，該相位轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有至少一個磁鐵，所述底座底部設(shè)置有一與控制主機電連接的霍爾元件，霍爾元件設(shè)置在能感應(yīng)到所述磁鐵繞電機的輸出軸旋轉(zhuǎn)至其附近的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲三維成像探頭，其特征在于所述相位轉(zhuǎn)盤在同一圓周上設(shè)置有三個磁鐵，其中二個磁鐵對稱設(shè)置，另一個設(shè)置在這二個磁鐵中間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲三維成像探頭，其特征在于所述電機為步進電機。
專利摘要本實用新型涉及超聲波探頭，公開了一種超聲三維成像探頭，包括一底座，該底座上方設(shè)置有一容置槽、中心設(shè)置有一圓孔；一水平軸接在所述容置槽內(nèi)的超聲波二維陣列探頭，該超聲波二維陣列探頭的工作方向設(shè)置為與其擺動的軸向平行；和一固定在底座上的電機，該電機的輸出軸上固定有一帶柄的樞接圓盤，該樞接圓盤的柄部稍小于底座的圓孔盤面大于所述圓孔，圓盤的柄部穿過圓孔固定在電機的輸出軸上，該樞接圓盤的盤內(nèi)側(cè)邊設(shè)置有一樞接孔，所述超聲波二維陣列探頭底部的中心處軸接有一與所述樞接孔樞接的樞接臂。本實用新型具有簡單可靠、工作時震動小、工作時噪音小、采集數(shù)據(jù)均勻、可快速準確的進行三維超聲圖像的采集的優(yōu)點。
文檔編號A61B8/00GK202218880SQ201120268498
公開日2012年5月16日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者古倫勇 申請人:深圳市恩普電子技術(shù)有限公司