用於彈性成像的機械式壓力感應超聲探頭的製作方法
2023-06-15 20:32:46
專利名稱：用於彈性成像的機械式壓力感應超聲探頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種超聲探頭，尤其涉及一種用於彈性成像的機械式壓力感應超聲探頭。
背景技術：
在超聲彈性成像過程中，通常需要採用手持式超聲探頭，目前的手持式超聲探頭一般包括探頭芯部和手柄，手柄的一端與探頭芯部連接。在進行超聲彈性成像時，依賴檢查醫生的經驗，用手持住手柄，使探頭芯部進行小幅度振動以滿足彈性成像的要求。由於探頭芯部與手柄直接相連接，難以控制，在作小幅度振動時，探頭芯部容易脫離檢查部位，造成彈性成像斷續，影響彈性成像質量；另外，當探頭芯部脫離檢查部位後，很難確保下次擠壓的施力方向與探頭芯部的表面垂直，也導致了彈性成像質量的下降。還有，為了更準確判斷檢查部位的病變情況，目前常採用通過測量探頭芯部的壓力來計算出檢查部位上各點的楊氏模量。但是，目前對於壓力的測量，通常是將壓力傳感器設置在探頭芯部的周邊，壓力傳感器與探頭芯部的表面齊平，探頭芯部和壓力傳感器同時接觸檢查部位，對檢查部位進行擠壓，例如，申請人為清華大學、申請號為200410070616. 2的一份中國發明專利申請中，公開了一種超聲彈性成像的平衡測壓裝置，該裝置包括一塊擠壓平板、一個B型超聲探頭、N個壓力傳感器，N ^ 3，一個多通道數據採集卡和一臺計算機；該B型超聲探頭和N個壓力傳感器安裝在該擠壓平板上並與該擠壓平板的前表面齊平，該B型超聲探頭位於擠壓板的中部，該N個壓力傳感器分布在該探頭周圍，每一個壓力傳感器的輸出端與多通道數據採集卡的一個通道相連，該多通道數據採集卡插接在該計算機的主機板上。該申請利用多個壓力傳感器進行調整組織壓縮的方向和壓縮量的大小，以保證超聲彈性成像的精度。上述該超聲探頭雖能夠測出探頭芯部的壓力，但仍存在如下缺陷(I)檢查部位的接觸面積比探頭芯部的面積大，當檢查部位的面積較小時，無法準確地判斷檢查部位與周邊的彈性差異；(2)當壓力一旦偏離垂直於探頭芯部表面的方向，無法檢測到檢查部位上某些點的壓力，存在壓力盲區。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種用於彈性成像的機械式壓力感應超聲探頭，這種用於彈性成像的機械式壓力感應超聲探頭能夠避免彈性成像的斷續問題，提高彈性成像的質量，而且能夠更準確地判斷檢查部位與周邊的彈性差異。採用的技術方案如下
用於彈性成像的機械式壓力感應超聲探頭，包括探頭芯部和手柄，其特徵是還包括探頭座、滑動軸、滑動軸承、壓力傳感器和彈簧；探頭座的下部設有沿上下方向的滑動通道和傳感器腔體；滑動軸承安裝在滑動通道中；探頭芯部處於探頭座的下方，滑動軸處於滑動軸承中，滑動軸的下端與探頭芯部連接；壓力傳感器和彈簧均處於傳感器腔體中，彈簧的兩端分別與探頭座、壓力傳感器上端連接，壓力傳感器的下端與探頭芯部連接；手柄安裝在探頭座的頂部。通常情況下，在彈簧的常態下，彈簧與壓力傳感器的總長度大於傳感器腔體的長度，這保證在彈簧的常態下，探頭芯部與探頭座的下端之間有間隙，探頭座能夠通過彈簧、壓力傳感器對探頭芯部施加壓力。使用時，將探頭芯部貼到檢查部位上，用手持住手柄，並對手柄施加沿手柄軸向的串動力，使探頭芯部作小幅度振動，即是當對手柄施加向下的壓力時，滑動軸相對於滑動軸承作向上滑動，探頭芯部通過壓力傳感器對彈簧進行壓縮，彈簧的反作用力通過壓力傳感器對探頭芯部施加壓力，使探頭芯部朝垂直於檢查部位方向對檢查部位進行擠壓，當對手柄施加向上的拉力時，探頭芯部有脫離檢查部位的趨勢，但是由於彈簧恢復常態起到緩衝作用，使探頭芯部仍然貼緊在檢查部位上，因此，探頭芯部一直貼著檢查部位進行小幅度振動，而設置在探頭芯部與彈簧之間的壓力傳感器則直接測出探頭芯部受到的壓力。由於探頭芯部一直貼著檢查部位進行小幅度振動，因此，避免了因探頭芯部脫離檢查部位而造成的彈性成像斷續問題；而且由於探頭芯部一直貼著檢查部位，能夠更好地進行施力，更容易保持施力方向與探頭芯部表面垂直，提高了彈性成像的質量；另外，由於壓力傳感器設置到探頭芯部的背面，一方面檢查部位的接觸面積與探頭芯部表面的面積相等，另一方面積壓力傳感器採集到的是整個探頭芯部表面的平均壓力，不存在壓力盲區，更準確地檢測檢查部位的受力情況，更好地反映出檢查部位的彈性模量，以便更準確地判斷檢查部位與周邊的彈性差異。作為本發明的優選方案，所述滑動通道貫穿探頭座的頂部。滑動通道貫穿探頭座的頂部，滑動軸能夠從探頭座頂部伸出，這樣探頭座的厚度只要滿足能夠安裝彈簧和壓力傳感器即可，進一步減少探頭座的厚度，使整個裝置更加輕巧，操作方便、靈活，而且減少製造成本。本發明與現有技術相比，具有如下優點
由於在探頭座上設置了滑動通道、滑動軸和彈簧，探頭芯部與手柄之間有彈簧進行緩衝，使得探頭芯部一直貼著檢查部位進行小幅度振動，因此，避免了因探頭芯部脫離檢查部位而造成的彈性成像斷續問題，而且能夠更好地進行施力，更容易保持施力方向與探頭芯部表面垂直，提高了彈性成像的質量；另外，由於壓力傳感器設置到探頭芯部的背面，一方面檢查部位的接觸面積與探頭芯部表面的面積相等，另一方面積壓力傳感器採集到的是整個探頭芯部表面的平均壓力，更準確地檢測檢查部位的受力情況，更好地反映出檢查部位的彈性模量，以便更準確地判斷檢查部位與周邊的彈性差異。
圖1是本發明優選實施方式的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和本發明的優選實施方式做進一步的說明。如圖1所示，這種用於彈性成像的機械式壓力感應超聲探頭，包括探頭芯部1、手柄2、探頭座3、滑動軸4、滑動軸承5、壓力傳感器6和彈簧7 ;探頭座3的下部設有沿上下方向的滑動通道8和傳感器腔體9，滑動通道8貫穿探頭座3的頂部；滑動軸承5安裝在滑動通道8中；探頭芯部I處於探頭座3的下方，滑動軸4處於滑動軸承5中，滑動軸4的下端與探頭芯部I連接；壓力傳感器6和彈簧7均處於傳感器腔體9中，彈簧7的兩端分別與探頭座3、壓力傳感器6上端連接，壓力傳感器6的下端與探頭芯部I連接；手柄2安裝在探頭座3的頂部。使用時，將探頭芯部I貼到檢查部位上，用手持住手柄2，並對手柄2施加沿手柄2軸向的串動力，使探頭芯部I作小幅度振動，即是當對手柄2施加向下的壓力時，滑動軸4相對於滑動軸承5作向上滑動，探頭芯部I通過壓力傳感器6對彈簧7進行壓縮，彈簧7的反作用力通過壓力傳感器6對探頭芯部I施加壓力，使探頭芯部I朝垂直於檢查部位方向對檢查部位進行擠壓，當對手柄2施加向上的拉力時，探頭芯部I有脫離檢查部位的趨勢，但是由於彈簧7恢復常態起到緩衝作用，使探頭芯部I仍然貼緊在檢查部位上，因此，探頭芯部I 一直貼著檢查部位進行小幅度振動，而設置在探頭芯部I與彈簧7之間的壓力傳感器6則直接測出探頭芯部I受到的壓力。探頭芯部I一直貼著檢查部位進行小幅度振動，因此，避免了因探頭芯部I脫離檢查部位而造成的彈性成像斷續問題，而且更容易保持施 力方向與探頭芯部I表面垂直，提高了彈性成像的質量；另外，由於壓力傳感器6設置到探頭芯部I的背面，更準確地檢測檢查部位的受力情況，更好地反映出檢查部位的彈性模量，以便更準確地判斷檢查部位與周邊的彈性差異。此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其各部分名稱等可以不同，凡依本發明專利構思所述的構造、特徵及原理所做的等效或簡單變化，均包括於本發明專利的保護範圍內。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離本發明的結構或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.用於彈性成像的機械式壓力感應超聲探頭，包括探頭芯部和手柄，其特徵是還包括探頭座、滑動軸、滑動軸承、壓力傳感器和彈簧；探頭座的下部設有沿上下方向的滑動通道和傳感器腔體；滑動軸承安裝在滑動通道中；探頭芯部處於探頭座的下方，滑動軸處於滑動軸承中，滑動軸的下端與探頭芯部連接；壓力傳感器和彈簧均處於傳感器腔體中，彈簧的兩端分別與探頭座、壓力傳感器上端連接，壓力傳感器的下端與探頭芯部連接；手柄安裝在探頭座的頂部。
2.如權利要求1所述的用於彈性成像的機械式壓力感應超聲探頭，其特徵是所述滑動通道貫穿探頭座的頂部。
全文摘要
本發明涉及一種用於彈性成像的機械式壓力感應超聲探頭，包括探頭芯部、手柄、探頭座、滑動軸、滑動軸承、壓力傳感器和彈簧；滑動軸的下端與探頭芯部連接；彈簧的兩端分別與探頭座、壓力傳感器上端連接，壓力傳感器的下端與探頭芯部連接；手柄安裝在探頭座的頂部。探頭芯部與手柄之間有彈簧進行緩衝，使得探頭芯部一直貼著檢查部位進行小幅度振動，因此，避免了因探頭芯部脫離檢查部位而造成的彈性成像斷續問題，而且更容易保持施力方向與探頭芯部表面垂直，提高了彈性成像的質量；另外，由於壓力傳感器設置到探頭芯部的背面，更準確地檢測檢查部位的受力情況，更好地反映出檢查部位的彈性模量，以便更準確地判斷檢查部位與周邊的彈性差異。
文檔編號A61B8/00GK103006267SQ20121058260
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者李德來, 郭境峰, 蔡澤杭, 林國臻 申請人:汕頭市超聲儀器研究所有限公司