B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種實(shí)現(xiàn)B超探頭勻速恒壓無(wú)遺漏平掃的機(jī)械裝置及其方法，該裝置，即B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌，由導(dǎo)軌總成和導(dǎo)軌總成支架構(gòu)成。導(dǎo)軌總成由X軸向?qū)к?、Y軸向?qū)к?、Z軸向?qū)к壓桶惭b在Z軸向?qū)к壍锥说目尚鼴超探頭夾具構(gòu)成，Z軸向?qū)к壪轮Ъ苌显O(shè)置有壓力傳感器和角度測(cè)量傳感器。導(dǎo)軌總成通過(guò)轉(zhuǎn)軸與導(dǎo)軌支架連接，導(dǎo)軌總成可以繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)軌總成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)速減速裝置，導(dǎo)軌的傳動(dòng)方式為精密絲杠傳動(dòng)或齒帶傳動(dòng)。B超探頭在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下，沿X、Y、Z三個(gè)軸向勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)探頭在探頭夾具轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下擺動(dòng)，軌道總成其轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，以調(diào)整聲波方向與檢測(cè)面的垂直關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)B超探頭恒壓勻速無(wú)遺漏無(wú)重疊掃描。
【專(zhuān)利說(shuō)明】B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)B超探頭勻速恒壓無(wú)遺漏平掃的機(jī)械裝置，及其方法。該裝置的具體應(yīng)用之一是胎兒產(chǎn)前篩查，用于胎兒產(chǎn)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(shù)】
[0002]為實(shí)現(xiàn)B超探頭勻速恒壓平掃，西門(mén)子公司的乳腺全容積自動(dòng)掃查系統(tǒng)(automatic breast volume scanner,ABVS),設(shè)計(jì)了平掃裝置,要求檢測(cè)部位平整,也就是將檢測(cè)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(jìn)行孕婦的產(chǎn)前檢查。因?yàn)樵袐D的腹部凸起狀況因人而異，探頭在掃描過(guò)程中對(duì)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(shí)時(shí)調(diào)整角度及壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述技術(shù)缺陷提出一種能勻速掃描，同時(shí)根據(jù)腹部曲面的變化自動(dòng)調(diào)整探頭角度、對(duì)腹部的壓力的B超探頭平掃導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)和方法。
[0004]本發(fā)明提供一種B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌包括:
[0005]——導(dǎo)軌總成，導(dǎo)軌總成包括X軸向?qū)к?、Y軸向?qū)к?、Z軸向?qū)к壓桶惭b在Z軸向?qū)к壍锥说目尚鼴超探頭夾具，Z軸向?qū)к壪轮Ъ苌显O(shè)置有壓力傳感器和角度測(cè)量傳感器；
[0006]——導(dǎo)軌總成通過(guò)轉(zhuǎn)軸與導(dǎo)軌支架連接，導(dǎo)軌總成能繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；
[0007]——導(dǎo)軌總成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)速減速裝置；
[0008]——導(dǎo)軌的傳動(dòng)方式為精密絲杠傳動(dòng)或齒帶傳動(dòng)。
[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(guò)壓力傳感器測(cè)量探頭對(duì)掃描部位的壓力，通過(guò)Z軸向?qū)к壵{(diào)整Z軸向的上下運(yùn)動(dòng)從而改變對(duì)掃描部位的壓力；
[0011]根據(jù)角度傳感器測(cè)量探頭振子與掃描部位的縱向角度，探頭夾具轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)探頭轉(zhuǎn)動(dòng)，使得探頭振子始終與掃描部位垂直；
[0012]Y軸向?qū)к墡?dòng)Z軸向?qū)к壵w沿Y軸向勻速運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)橫掃；
[0013]在探頭沿Y軸橫掃的同時(shí)，導(dǎo)軌總成根據(jù)壓力和橫向角度的變化，通過(guò)導(dǎo)軌總成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使探頭在橫掃過(guò)程中始終與被掃描部位垂直并保持恒壓力；
[0014]當(dāng)探頭橫向掃描一個(gè)行程后，探頭沿X軸向?qū)к壱苿?dòng)一個(gè)探頭寬度的距離，然后沿Y軸向逆向掃描；
[0015]當(dāng)掃描區(qū)域全部完成后，B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌在自由臂的帶動(dòng)下自動(dòng)移開(kāi)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(xiàn)有醫(yī)務(wù)人員操作過(guò)程中無(wú)法實(shí)現(xiàn)B超探頭無(wú)遺漏勻速平掃的技術(shù)缺陷，解決了探頭振子聲波發(fā)射方向始終與檢測(cè)部位垂直，探頭與檢測(cè)部位的接觸壓力恒定，探頭勻速掃描等技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了探頭勻速、恒壓、無(wú)遺漏、無(wú)重疊和高效掃描的目的，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化操作，解決了超聲醫(yī)生檢查的個(gè)體化差異。真正實(shí)現(xiàn)了圖像標(biāo)準(zhǔn)化，超聲醫(yī)生在圖像工作站進(jìn)行診斷的工作模式。
[0017]其技術(shù)創(chuàng)新在于通過(guò)X、Y、Z三軸向運(yùn)動(dòng)控制和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn):
[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(cè)部位垂直；
[0020]3、B超探頭與檢測(cè)部位的接觸壓力恒定；
[0021]4、B超探頭無(wú)遺漏無(wú)重疊掃描。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是B超探頭勻速恒壓平掃軌道的軸側(cè)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]在所附的圖中，以非限制性的舉例形式，說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施實(shí)例，隨后，在詳細(xì)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(diǎn)。
[0024]參閱附圖，導(dǎo)軌總成由X軸向?qū)к墶軸向?qū)к?、Z軸向?qū)к壓桶惭b在Z軸向?qū)к壍锥说目尚鼴超探頭夾具構(gòu)成，Z軸向?qū)к壪轮Ъ苌显O(shè)置有壓力傳感器和角度測(cè)量傳感器。
[0025]導(dǎo)軌總成通過(guò)轉(zhuǎn)軸與導(dǎo)軌支架連接，導(dǎo)軌總成可以繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)軌總成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)速減速裝置，導(dǎo)軌的傳動(dòng)方式為精密絲杠傳動(dòng)或齒帶傳動(dòng)。
[0026]X軸向?qū)к売蒟軸向光軸2、X軸向?qū)к墝?dǎo)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(jī)構(gòu))17和X軸向?qū)к夠?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(電機(jī)和減速機(jī)構(gòu))15構(gòu)成，X軸向?qū)к墝?dǎo)筒4套在X軸向光軸2上，X軸向光軸2固定連接在導(dǎo)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(guò)軸承連接在導(dǎo)軌總成左支架I和右支架10上，X軸向?qū)к夠?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(電機(jī)和減速機(jī)構(gòu))15固定連接在導(dǎo)軌總成支架I或2上，電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或直流電機(jī),減速機(jī)構(gòu)為齒輪減速。
[0027]Y軸向?qū)к売蒠軸向光軸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(jī)構(gòu))24和Y軸向?qū)к夠?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(電機(jī)和減速機(jī)構(gòu))3構(gòu)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?qū)к壸笾Ъ?9固定連接在X軸向螺母17上，Y軸向?qū)к売抑Ъ?5固定連接在X軸向?qū)к墝?dǎo)筒4上，Y軸向光軸20穿過(guò)YZ軸向螺母集成24的Y軸向光軸套筒固定連接在Y軸向?qū)к壸笾Ъ?9和右支架25上，Y軸向精密絲杠21穿過(guò)YZ軸向螺母集成24通過(guò)軸承連接在Y軸向?qū)к壸笾Ъ?9和右支架25上；
[0029]Y軸向?qū)к夠?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(電機(jī)和減速機(jī)構(gòu))3固定連接在Y軸向?qū)к壷Ъ?5上，電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或直流電機(jī)，減速機(jī)構(gòu)為齒輪減速。
[0030]Z軸向?qū)к夠?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(電機(jī)和減速機(jī)構(gòu))22固定連接在Z軸向?qū)к壣现Ъ?3上，電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或直流電機(jī)，減速機(jī)構(gòu)為齒輪減速；
[0031]Z軸向?qū)к壪轮Ъ?設(shè)置有壓力傳感器和角度傳感器；[0032]Z軸向?qū)к壒廨S9穿過(guò)YZ軸向螺母集成24的Z軸向光軸套筒固定連接在Z軸向?qū)к壣现Ъ?3和下支架7上，Z軸向精密絲杠8穿過(guò)YZ軸向螺母集成24通過(guò)軸承連接在Z軸向?qū)к壣现Ъ?3和下支架7上。
[0033]B超探頭夾具法蘭51固定連接在Z軸向?qū)к壍南轮Ъ?上，B超探頭夾具5的轉(zhuǎn)軸通過(guò)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(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6驅(qū)動(dòng)起轉(zhuǎn)動(dòng),探頭夾具轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6固定連接在B超探頭夾具法蘭51上；
[0035]探頭夾具轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或直流電機(jī)，減速機(jī)構(gòu)為齒輪減速。
[0036]導(dǎo)軌總成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)14固定連接在導(dǎo)軌支架12上；
[0037]導(dǎo)軌總成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)14通過(guò)固定連接在導(dǎo)軌支架12上的減速機(jī)構(gòu)13驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌總成轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸11固定連接在導(dǎo)軌總成支架10上，轉(zhuǎn)軸11通過(guò)軸承與導(dǎo)軌總成支架12連接。
[0038]X軸向、Y軸向和Z軸向的傳動(dòng)方式還可以是齒帶傳動(dòng)，其方法是將精密絲杠改為光軸，螺母改為導(dǎo)軌導(dǎo)筒，增加相應(yīng)的齒帶和張力齒輪，齒帶的某一點(diǎn)固定在相應(yīng)的導(dǎo)軌導(dǎo)筒上；
[0039]圖示X、Y、Z三軸在實(shí)際應(yīng)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(guò)壓力傳感器測(cè)量探頭對(duì)掃描部位的壓力，通過(guò)Z軸向?qū)к壵{(diào)整Z軸向的上下運(yùn)動(dòng)從而改變對(duì)掃描部位的壓力；
[0042]根據(jù)角度傳感器測(cè)量探頭振子與掃描部位的縱向角度，探頭夾具轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)探頭轉(zhuǎn)動(dòng)，使得探頭振子始終與掃描部位垂直；
[0043]Y軸向?qū)к墡?dòng)Z軸向?qū)к壵w沿Y軸向勻速運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)橫掃；
[0044]在探頭沿Y軸橫掃的同時(shí)，導(dǎo)軌總成根據(jù)壓力和橫向角度的變化，通過(guò)導(dǎo)軌總成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使探頭在橫掃過(guò)程中始終與被掃描部位垂直并保持恒壓力；
[0045]當(dāng)探頭橫向掃描一個(gè)行程后，探頭沿X軸向?qū)к壱苿?dòng)一個(gè)探頭寬度的距離，然后沿Y軸向逆向掃描；
[0046]當(dāng)掃描區(qū)域全部完成后，B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌在自由臂的帶動(dòng)下自動(dòng)移開(kāi)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(cè)部位，設(shè)定壓力、掃面速度，啟動(dòng)掃描，就可對(duì)檢測(cè)部位進(jìn)行掃描。
【權(quán)利要求】
1.B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌包括: —導(dǎo)軌總成，導(dǎo)軌總成包括X軸向?qū)к?、Y軸向?qū)к?、Z軸向?qū)к壓桶惭b在Z軸向?qū)к壍锥说目尚鼴超探頭夾具，Z軸向?qū)к壪轮Ъ苌显O(shè)置有壓力傳感器和角度測(cè)量傳感器； ——導(dǎo)軌總成通過(guò)轉(zhuǎn)軸與導(dǎo)軌支架連接，導(dǎo)軌總成能繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； ——導(dǎo)軌總成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和轉(zhuǎn)速減速裝置； ——導(dǎo)軌的傳動(dòng)方式為精密絲杠傳動(dòng)或齒帶傳動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌，其特征在于，X軸向?qū)к売蒟軸向光軸(2)、X軸向?qū)к墝?dǎo)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(jī)構(gòu)(17)和X軸向?qū)к夠?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)構(gòu)成，X軸向?qū)к墝?dǎo)筒⑷套在X軸向光軸(2)上，X軸向光軸(2)固定連接在導(dǎo)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(guò)軸承連接在導(dǎo)軌總成左支架⑴和右支架(10)上，X軸向?qū)к夠?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)固定連接在導(dǎo)軌總成支架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌，其特征在于，Y軸向?qū)к売蒠軸向光軸(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(jī)構(gòu)(24)和Y軸向?qū)к夠?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)構(gòu)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?qū)к壸笾Ъ?19 )固定連接在X軸向螺母(17)上，Y軸向?qū)к売抑Ъ?25)固定連接在X軸向?qū)к墝?dǎo)筒⑷上，Y軸向光軸(20)穿過(guò)YZ軸向螺母集成(24)的Y軸向光軸套筒固定連接在Y軸向?qū)к壸笾Ъ?19)和右支架(25)上，Y軸向精密絲杠(21)穿過(guò)YZ軸向螺母集成(24)通過(guò)軸承連接在Y軸向?qū)к壸笾Ъ?19)和右支架(25)上； Y軸向?qū)к夠?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)固定連接在Y軸向?qū)к壷Ъ?25)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌，其特征在于，Z軸向?qū)к夠?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)固定連接在Z軸向?qū)к壣现Ъ?23)上； Z軸向?qū)к壪轮Ъ?7)設(shè)置有壓力傳感器和角度傳感器； Z軸向?qū)к壒廨S(9)穿過(guò)YZ軸向螺母集成(24)的Z軸向光軸套筒固定連接在Z軸向?qū)к壣现Ъ?23)和下支架(7)上，Z軸向精密絲杠(8)穿過(guò)YZ軸向螺母集成(24)通過(guò)軸承連接在Z軸向?qū)к壣现Ъ?23)和下支架(7)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌，其特征在于，B超探頭夾具法蘭(51)固定連接在Z軸向?qū)к壍南轮Ъ?7)上，B超探頭夾具(5)的轉(zhuǎn)軸通過(guò)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(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)驅(qū)動(dòng)起轉(zhuǎn)動(dòng),探頭夾具轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)固定連接在B超探頭夾具法蘭(51)上； 探頭夾具轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)出)的電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或直流電機(jī)，減速機(jī)構(gòu)為齒輪減速。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌，其特征在于，導(dǎo)軌總成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(14)固定連接在導(dǎo)軌支架(12)上； 導(dǎo)軌總成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(14)通過(guò)固定連接在導(dǎo)軌支架(12)上的減速機(jī)構(gòu)(13)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌總成轉(zhuǎn)軸(11)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸(11)固定連接在導(dǎo)軌總成支架(10)上，轉(zhuǎn)軸(11)通過(guò)軸承與導(dǎo)軌總成支架(12)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌，其特征在于，X軸向、Y軸向和Z軸向的傳動(dòng)方式是齒帶傳動(dòng)，其方法是將精密絲杠改為光軸，螺母改為導(dǎo)軌導(dǎo)筒，增加相應(yīng)的齒帶和張力齒輪，齒帶的某一點(diǎn)固定在相應(yīng)的導(dǎo)軌導(dǎo)筒上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌，其特征在于，所述X軸向?qū)к夠?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)，電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或直流電機(jī)，減速機(jī)構(gòu)為齒輪減速。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌，其特征在于，所述Y軸向?qū)к夠?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)，電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或直流電機(jī)，減速機(jī)構(gòu)為齒輪減速。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的B超探頭勻速恒壓平掃導(dǎo)軌，其特征在于，所述Z軸向?qū)к夠?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)，電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或直流電機(jī)，減速機(jī)構(gòu)為齒輪減速。
【文檔編號(hào)】A61B8/00GK203802492SQ201420053830
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:北京凝和亦豐科技有限公司