[發明專利]一種超聲皮膚三維掃描探頭

在審

• 申請號: 201711288388.X
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107822661A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 楊軍;王韜;王文賽;王延群;周盛;王曉春;宋學東
• 申請（專利權）人: 中國醫學科學院生物醫學工程研究所
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 吳學穎

技術領域

本發明涉及掃描探頭，更具體的說，是涉及一種超聲皮膚三維掃描探頭。

背景技術

高頻超聲皮膚三維成像是近年來新興的皮膚影像學技術，在皮膚病的臨床診斷、評價療效、判斷預后等方面具有非常重要的價值，目前國內沒有相應的儀器設備，現有的線陣超聲探頭無法做到適應皮膚成像頻率的高頻率，導致無法對皮膚進行三維成像，而現有的機械掃描三維探頭振動比較大，在采集皮膚的體數據時往往導致切片錯位嚴重，從而導致三維成像質量差。為了獲得高質量的皮膚體數據，需要對現有的三維超聲掃描探頭進行改進。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供了一種能獲得高質量皮膚體數據的超聲皮膚三維掃描探頭，該探頭能夠減少探頭掃描時機械結構的振動。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種超聲皮膚三維掃描探頭，包括底板，所述底板上表面設置有印刷電路板，下表面固定有直線電機支架和上滑塊，所述直線電機支架左側設置有直線電機，右側設置有水槽彎板，所述上滑塊下端連接與之匹配的上導軌，所述上導軌下表面連接有固定中間體彎板，所述固定中間體彎板左側通孔內固定設置有螺母，所述直線電機的軸依次穿過直線電機支架、水槽彎板、固定中間體彎板內的螺母，且所述直線電機的軸與螺母通過螺紋連接；所述水槽彎板下側為通孔結構，通孔的下端用透聲膜密封，形成用于注入超聲耦合液的水槽；

所述固定中間體彎板下表面設置有線性掃描機構，所述線性掃描機構包括與固定中間體彎板固定連接的中間體，所述中間體內部設置有驅動器，所述驅動器的驅動軸設置有齒輪；所述中間體內部左下側槽內設置有左導軌，所述左導軌上設置有沿其做直線運動的左滑塊，所述左滑塊連接有換能器基座，所述換能器基座上固定有左齒帶座，所述左齒帶座設置有與齒輪相嚙合的左齒帶，所述換能器基座底部連接有換能器支座，所述換能器支座底部設置有超聲換能器，所述超聲換能器位于水槽彎板的水槽內部；所述中間體內部右下側槽內設置有右導軌，所述右導軌上設置有沿其做直線運動的右滑塊，所述右滑塊連接有配重塊，所述配重塊上固定有右齒帶座，所述右齒帶座設置有與齒輪相嚙合的右齒帶。

所述印刷電路板上設置有通過電纜與外部連接的發射與接收模塊，所述發射與接收模塊內的可編程邏輯器件控制發射脈沖的頻率。

所述直線電機和驅動器均與印刷電路板相連接，所述超聲換能器與印刷電路板上的發射與接收模塊相連接，所述驅動器采用步進電機或伺服電機。

所述中間體為中空左右對稱結構，所述配重塊的質量等于換能器基座、換能器支座、超聲換能器的總質量。

所述直線電機和螺母通過螺紋相連，在上導軌和上滑塊的配合下，帶動超聲換能器左右移動，實現z方向掃描；所述中間體內部驅動器的驅動軸往復轉動時，齒輪、左導軌、左滑塊、右滑塊、右導軌將驅動軸的轉動轉變為直線運動，帶動換能器基座沿左導軌直線運動以及配重塊沿著右導軌往相反的方向直線運動，帶動超聲換能器前后往復運動，實現y方向掃描；通過所述印刷電路板上的可編程邏輯器件控制直線電機和驅動器的運動時序，從而實現三維掃描。

與現有技術相比，本發明的技術方案所帶來的有益效果是：

(1)本發明采用直線電機以及線性掃描機構來實現對皮膚的體數據提取，線性掃描機構采集x-y方向上的切片，切片尺寸為10*14.5mm，直線電機帶動線性掃描機構在z方向上掃描，掃描范圍為10mm，從而實現對區域大小為10*14.5*10mm皮膚體數據的采集，對高頻超聲皮膚三維成像儀器的開發設計具有重要的價值

(2)本發明采用左右對稱布置的雙導軌來實現超聲換能器的直線運動，一側的配重塊采用密度較大的材料，使運動部分兩側質量一樣，在換能器向一個方向運動時，配重塊向相反方向運動，保證了重心始終在驅動器軸的中心處，減少了超聲換能器直線掃描時的機械振動。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

附圖標記:1、水槽彎板；2、左齒帶；3、左齒帶座；4、左導軌；5、左滑塊；6、螺母；7、固定中間體彎板；8、直線電機；9、直線電機支架；10、底板；11、印刷電路板；12、上滑塊；13、上導軌；14、中間體；15、齒輪；16、右齒帶；17、右滑塊；18、右導軌；19、右齒帶座；20、配重塊；21換能器基座；22、換能器支座；23透聲膜。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的描述。