一种OCT探头驱动装置和OCT检测设备的制作方法

文档序号:15062784发布日期:2018-07-31 22:09阅读:186来源:国知局

本发明涉及医疗设备领域,尤其涉及一种对人体管腔道进行检测的oct检测设备,以及对oct探头进行驱动的oct探头驱动装置。



背景技术:

光学相干层析技术(opticalcoherencetomography,oct)是迅速发展的一种高分辨率成像技术,该技术是基于低相干光干涉原理,并与共焦显微技术相结合,用来检测生物组织不同深度层对入射弱相干光的后向散射波回波时间延迟及回波强度信号,通过扫描得到样品二维或者三维的高分辨率微观组织结构,从而获得被测样品在体无损的断层层析图像。oct成像技术无需添加任何显影剂,没有电离效应和荧光效应,比传统的影像技术安全性更高,被称为“光学活检”。oct断层扫描成像技术有着微米量级的光学分辨率,比x射线及核磁共振成像技术高出两个量级。高分辨率,无损检测等优点使得oct断层扫描成像技术在眼科领域获得了广泛的临床诊断应用。不仅如此,结合光纤与内窥镜技术,研究已开始将oct成像方法应用于皮肤、牙齿、心血管、食道,脑成像等多个领域。

由于oct断层扫描成像技术的诸多优点,医学上也正在利用其对呼吸道、生殖道等管腔道的oct检测。在对对呼吸道、生殖道等管腔道的oct检测时,要求能驱动oct探头沿着自身主轴360°旋转扫描探测,以此获取管腔道的b-scan图,同时也要求能驱动oct探头在管腔道内稳定的来回移动。现有技术并没有能很好的解决这两方面的需求。



技术实现要素:

针对生殖道、呼吸道等人体管腔道对oct检测设备的需求,本发明实施例提供一种oct探头驱动装置,可以驱动oct探头在呼吸道、生殖道等人体管腔道内工作时沿主轴旋转进行360度任意角度的控制,同时可以驱动oct探头在管腔道中来回稳定移动,以满足oct探头在管腔道中工作的需要。本发明实施例同时提供一种oct检测设备,可用于人体生殖道、呼吸道等管腔道中进行oct检测并成像。

本发明实施例提供的一种oct探头驱动装置,包括安装架和安装在安装架上并依次同轴设置的光纤滑环、光纤滑环同轴辅助模块和探头连接模块,光纤滑环一端连接光纤,另一端与光纤滑环同轴辅助模块后端连接,光纤滑环同轴辅助模块前端连接探头连接模块;

还包括旋转驱动单元,旋转驱动单元包括旋转驱动伺服电机和传动模块,旋转驱动伺服电机安装在安装架上,旋转驱动伺服电机通过传动模块连接光纤滑环同轴辅助模块的中心轴,旋转驱动伺服电机通过传动模块驱动光纤滑环同轴辅助模块和探头连接模块绕所述中心轴旋转;

还包括回抽驱动单元,回抽驱动单元包括回抽驱动伺服电机、沿所述中心轴轴向设置的导轨和滑块,滑块与所述安装架固定连接,所述滑块连接回抽驱动伺服电机,滑块在回抽驱动伺服电机的驱动下沿所述导轨滑动。

本发明实施例提供的oct探头驱动装置,可以在探头连接模块上安装oct探头,构成oct检测设备。本发明提供的oct检测设备在对人体的生殖道、呼吸道等官腔体进出oct检测时,oct探头可以伸入人体管腔道中,旋转驱动伺服电机通过传动模块带动光纤滑环同轴辅助模块和探头连接模块绕中心轴旋转,从而带动安装在探头连接模块上的oct探头绕中心轴旋转。通过控制旋转驱动伺服电机的转动,可以控制oct探头的转动角度,实现oct探头在管腔道中实现360度的任意角度的转动。同时,包括光纤滑环、光纤滑环同轴辅助模块、探头连接模块和旋转驱动单元都安装在安装架上,安装架和回抽驱动单元的滑块固定连接。滑块在回抽驱动伺服电机的驱动下,可以沿着导轨沿中心轴的轴向方向移动,从而带动oct探头沿中心轴的轴线移动,实现oct探头沿管腔道移动。回抽驱动伺服电机可以采用步进电机,步进电机可以方便的对滑块的滑动距离实现精确控制。

优选地,传动模块为同步轮,旋转驱动伺服电机为混合伺服电机;同步轮包括设有等间距齿的环形皮带和具有相应齿的带轮,带轮设置在光纤滑环同轴辅助模块与探头固定模块之间,带轮通过所述环形皮带连接所述混合伺服电机。通过采用同步轮和混合伺服电机,可以实现对中心轴旋转角度的精确控制。

优选地,还包括感应器固定轮,感应器固定轮固定在带轮和探头连接模块之间的所述中心轴上,所述感应器固定轮上设置感应器。感应器固定轮可在混合电机的驱动下,绕中心轴与光纤滑环同轴辅助模块、带轮、探头连接模块、oct探头同步转动,安装在感应器固定轮上的感应器可检测转动的角度,从而为混合伺服电机实现精确控制提供参数和标准。感应器固定轮同时可以在步进电机的驱动下,同步沿中心轴的轴向移动,感应器也可以同时检测滑块的移动距离,为步进电机的精确控制提供参数和标准。

优选地,还包括探头固定模块,探头固定模块用于在探头连接模块和oct探头连接时,固定在oct探头和探头连接模块之间,以固定oct探头。探头固定模块可以使一个设置为贯通孔的固定件,其一端设有卡接口,可以卡设在探头连接模块上,另一端设有定位结构,可为oct探头提供一个向探头连接模块的压力,以实现oct探头和探头连接模块之间连接更为紧密,同时更为稳固。

优选地,探头连接模块前端端面内凹形成第一阶梯孔,在第一阶梯孔内设置连通第一阶梯孔的第二阶梯孔,第二阶梯孔孔径大于第一阶梯孔;第一阶梯孔和第二阶梯孔构成探头安装孔;在第二阶梯孔的侧面设置贯穿至探头连接模块外侧面的弹簧按钮安装孔,在弹簧按钮安装孔上设置弹簧按钮。在探头连接模块的侧壁设置弹簧按钮,同时在oct探头的连接部件上设置弹簧卡片,可以实现oct探头和探头连接模块之间的快速拆卸和固定。

优选地,探头连接模块前端端面内凹形成探头安装孔,探头安装孔的侧面设置贯穿至探头连接模块外侧面的弹簧按钮安装孔,在弹簧按钮安装孔上设置弹簧按钮。

本发明实施例还提供一种oct检测设备,用于对人体生殖道、呼吸道等管腔道的oct检测。包括oct探头驱动装置和oct探头;oct探头驱动装置包括安装架和安装在安装架上并依次同轴设置的光纤滑环、光纤滑环同轴辅助模块和探头连接模块,光纤滑环一端连接光纤,另一端与光纤滑环同轴辅助模块后端固定连接,光纤滑环同轴辅助模块前端连接探头连接模块;

oct探头驱动装置还包括旋转驱动单元,旋转驱动单元包括旋转驱动伺服电机和传动模块,旋转驱动伺服电机安装在安装架上,旋转驱动伺服电机通过传动模块连接光纤滑环同轴辅助模块的中心轴,旋转驱动伺服电机通过传动模块驱动光纤滑环同轴辅助模块和探头连接模块绕所述中心轴旋转;oct探头驱动装置还包括回抽驱动单元,回抽驱动单元包括回抽驱动伺服电机、沿所述中心轴轴向设置的导轨和滑块,滑块与安装架固定连接,滑块连接回抽驱动伺服电机,滑块在回抽驱动伺服电机的驱动下沿导轨滑动;oct探头与所述探头连接模块可拆卸安装。

本发明提供的oct检测设备在对人体的生殖道、呼吸道等管腔道oct检测时,oct探头可以伸入人体管腔道中,oct探头可在旋转驱动伺服电机和回抽驱动伺服电机的驱动下,实现沿中心轴任意角度的旋转和沿中心轴轴向的移动,以满足检测中对oct探头控制的需要。回抽驱动伺服电机可以采用步进电机,步进电机可以方便的对滑块的滑动距离实现精确控制。

优选地,探头连接模块前端端面内凹形成第一阶梯孔,在第一阶梯孔内设置连通第一阶梯孔的第二阶梯孔,第二阶梯孔孔径大于第一阶梯孔;第一阶梯孔和第二阶梯孔构成探头安装孔;在第二阶梯孔的侧面设置贯穿至探头连接模块外侧面的弹簧按钮安装孔,在弹簧按钮安装孔上设置弹簧按钮;

oct探头包括与探头安装孔匹配连接的探头接头,探头接头上设置弹簧片,探头接头与探头安装孔匹配安装时,弹簧片卡设在第一阶梯孔和第二阶梯孔连接处的内壁上,且弹簧片正对所述弹簧按钮安装孔。通过在探头连接模块上设置弹簧按钮,在oct探头上设置弹簧片,可以实现oct探头和探头连接模块之间的快速拆卸和固定。

优选地,所述探头连接模块前端端面内凹形成探头安装孔,探头安装孔的侧面设置贯穿至探头连接模块外侧面的弹簧按钮安装孔,在所述弹簧按钮安装孔上设置弹簧按钮;

所述oct探头包括与所述探头安装孔匹配连接的探头接头,所述探头接头上设置弹簧卡销,所述弹簧卡销可以在压缩下没入探头接头中,自由状态下在弹簧的作用下伸出探头接头形成卡销,弹簧卡销在探头接头的位置对应探头连接模块上的弹簧按钮安装孔。

附图说明

图1为本发明实施例1中oct探头驱动装置顶视图结构示意图;

图2为本发明实施例1中oct探头驱动装置正视图结构示意图;

图3为本发明实施例2中oct检测设备结构示意图。

附图中:100、oct探头驱动装置;110、安装架;120、光纤滑环;130、光纤滑环同轴辅助模块;140、探头连接模块;141、弹簧按钮;151、带轮;152、旋转驱动伺服电机;161、滑块;162、导轨;163、回抽驱动伺服电机;170、感应器固定轮;180、探头固定模块;200、oct探头;210、探头接头;220、弹簧卡销;300、支撑底座。

具体实施方式

下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本发明发明人在对人体的生殖道进行检测研究时,为满足对生殖道进行oct检测,发明了本发明实施例提供的oct检测设备,以满足检测的需要。本发明提供的oct检测设备可以实现在对人体生殖道、呼吸道等管腔道进行oct检测时,方便地对oct探头进行控制,实现oct探头在管腔道中360度任意角度旋转的控制和在管腔道中移动的控制。

实施例1:

如图1、图2所示,本发明实施例1提供一种oct探头驱动装置100。包括安装架110和安装在安装架110上并依次同轴设置的光纤滑环120、光纤滑环同轴辅助模块130和探头连接模块140。特别地,本发明的各组成部分优选医用材料,以满足医用的安全卫生标准。安装架110优选为平板件,可以采用不锈钢材料,以方便将光纤滑环120、光纤滑环同轴辅助模块130、探头连接模块140和旋转驱动伺服电机152平稳并精确地安装在上面。光纤滑环120一端连接光纤,另一端与光纤滑环同轴辅助模块130后端连接,光纤滑环同轴辅助模块130前端连接探头连接模块140,通过光纤滑环同轴辅助模块130,可以解决由于螺孔半径公差以及安装错位导致的光纤动子端与光纤定子端不同轴的问题。

oct探头驱动装置100还包括旋转驱动单元,旋转驱动单元包括旋转驱动伺服电机152和传动模块,旋转驱动伺服电机152安装在安装架110上,旋转驱动伺服电机152通过传动模块连接光纤滑环同轴辅助模块130的中心轴,旋转驱动伺服电机152通过传动模块驱动光纤滑环同轴辅助模块130和探头连接模块140绕所述中心轴旋转。一种优选的实施方式中,传动模块为同步轮,旋转驱动伺服电机152为混合伺服电机;同步轮包括设有等间距齿的环形皮带(未图示)和具有相应齿的带轮151,带轮151包括两个,其中一个带轮151设置在光纤滑环同轴辅助模块130与探头连接模块140之间,另一个带轮151与混合伺服电机的动力输出轴连接,两个带轮151之间通过环形皮带连接。通过两个带有齿的带轮151以及设有间距齿的环形皮带,可以实现混合伺服电机将其输出轴的转动角度同步输出至光纤滑环同轴辅助模块130的中心轴,并进行转动角度的精准控制,实现转动角度在360度的任意角度旋转。

oct探头驱动装置100还包括回抽驱动单元,回抽驱动单元包括回抽驱动伺服电机163、沿所述中心轴轴向设置的导轨162和滑块161,滑块161与安装架110固定连接,滑块161连接回抽驱动伺服电机163,滑块161在回抽驱动伺服电机163的驱动下沿导轨162滑动。一种优选的实施方式中,回抽驱动伺服电机163为步进电机,步进电机可以实现对滑块161位移的精确控制。滑块161与安装架110之间可以通过螺栓等方式可拆卸固定。滑块161与安装架110也可以一体成型。本发明提供的一种实施方式中,还可以将滑块161固定在一个固定板(未图示)上,同时安装架110与固定板也固定连接。通过设置固定板充当滑块161与安装架110之间的连接中介,可以更灵活地实现各个部件的安装定位,从而可以将各个部分合理安装,整个驱动装置结构更为紧凑,体积更小,更易于通过设置外壳进行封装。

即本发明提供的驱动装置,还可以包括外壳(未图示),外壳根据驱动装置的形状设置,可以将包括安装架110、光纤滑环120、光纤滑环同轴辅助模块130、探头连接装置140、旋转驱动单元和回抽驱动单元封装在一起,对整个装置实现保护。本发明提供的驱动装置,还包括支撑底座300,回抽驱动单元整体安装在支撑底座300上。支撑底座300还可以设置支撑结构以支持安装架110,以便安装架110保持稳定,同时,支撑结构可以沿支撑底座300滑动,或者安装架110可以在支撑结构上滑动。

本发明实施例提供的oct探头驱动装置100,可以在探头连接模块140上安装oct探头200,构成oct检测设备。本发明提供的oct检测设备在对人体的生殖道、呼吸道等官腔体进出oct检测时,oct探头200可以伸入人体管腔道中,旋转驱动伺服电机152通过传动模块带动光纤滑环同轴辅助模块130和探头连接模块140绕中心轴旋转,从而带动安装在探头连接模块140上的oct探头200绕中心轴旋转。通过控制旋转驱动伺服电机152的转动,可以控制oct探头200的转动角度,实现oct探头200在管腔道中实现360度的任意角度的转动。同时,包括光纤滑环120、光纤滑环同轴辅助模块130、探头连接模块140和旋转驱动单元都安装在安装架110上,安装架110和回抽驱动单元的滑块161固定连接。滑块161在回抽驱动伺服电机163的驱动下,可以沿着导轨162沿中心轴的轴向方向移动,从而带动oct探头200沿中心轴的轴线移动,实现oct探头200沿管腔道移动。回抽驱动伺服电机163可以采用步进电机,步进电机可以方便的对滑块161的滑动距离实现精确控制。

进一步的,本发明实施例提供的一种oct探头驱动装置100,还包括感应器固定轮170,感应器固定轮170固定在带轮151和探头连接模块140之间并与带轮151同轴设置,所述感应器固定轮170上设置感应器。感应器固定轮170可在混合伺服电机的驱动下,绕中心轴与光纤滑环同轴辅助模块130、带轮151、探头连接模块140、oct探头200同步转动,安装在感应器固定轮170上的感应器可通过检测感应器固定轮170转动的角度,实现检测整个驱动装置转动的角度,从而为混合伺服电机实现精确控制提供参数和标准。感应器固定轮170同时可以在步进电机的驱动下,同步沿中心轴的轴向移动,感应器也可以同时检测滑块161的移动距离,为步进电机的精确控制提供参数和标准。

本实施例提供的一种优选实施方式中,oct探头驱动装置100还包括探头固定模块180,探头固定模块180用于在探头连接模块140和oct探头200连接时,固定在oct探头200和探头连接模块140之间,以固定oct探头200。探头固定模块180可以是一个设置为贯通孔的固定件,其一端设有卡接口,可以卡设在探头连接模块140上,另一端设有定位结构,可为oct探头200提供一个向探头连接模块140的压力,以实现oct探头200和探头连接模块140之间连接更为紧密,同时更为稳固。

进一步地,探头连接模块140前端端面内凹形成第一阶梯孔,在第一阶梯孔内设置连通第一阶梯孔的第二阶梯孔,第二阶梯孔孔径大于第一阶梯孔;第一阶梯孔和第二阶梯孔构成探头安装孔;在第二阶梯孔的侧面设置贯穿至探头连接模块外侧面的弹簧按钮安装孔,在弹簧按钮安装孔上设置弹簧按钮141。在探头连接模块140的侧壁设置弹簧按钮141,同时在oct探头200的连接部件上设置弹簧卡片,可以实现oct探头200和探头连接模块140之间的快速拆卸和固定。

实施例2:

如图3所示,本发明还提供了一种oct检测设备。其包括如实施例1中提供的oct探头驱动装置100,还包括oct探头200,oct探头200通过探头连接模块140实现和oct探头驱动装置100的可拆卸连接。

本发明提供的oct检测设备在对人体的生殖道、呼吸道等管腔道oct检测时,oct探头200可以伸入人体管腔道中,oct探头200可在旋转驱动伺服电机152和回抽驱动伺服电机163的驱动下,实现沿中心轴任意角度的旋转和沿中心轴轴向的移动,以满足检测中对oct探头200控制的需要。回抽驱动伺服电机163可以采用步进电机,步进电机可以方便的对滑块161的滑动距离实现精确控制。

本发明提供的oct检测设备中,提供一种优选实施方式的oct探头200。包括与探头安装孔匹配连接的探头接头210,探头接头210上设置弹簧片,探头接头210与探头安装孔匹配安装时,弹簧片卡设在第一阶梯孔和第二阶梯孔连接处的内壁上,且弹簧片正对所述弹簧按钮安装孔。需要拆卸时,通过弹簧按钮141的挤压,可以使弹簧卡片向内侧压缩,再将oct探头200拔出探头安装孔。通过在探头连接模块140上设置弹簧按钮141,在oct探头200上设置弹簧片,可以实现oct探头200和探头连接模块140之间的快速拆卸和固定。

另一种实施方式中,探头安装孔只设置一个阶梯孔,并在安装孔中设置贯穿至探头连接模块外侧面的弹簧按钮安装孔,在弹簧按钮安装孔上设置弹簧按钮141。可以在探头接头210上设置弹簧卡销220,弹簧卡销220可以在压缩下没入探头接头210中,自由状态下在弹簧的作用下伸出探头接头210形成卡销。弹簧卡销220在探头接头210的位置对应探头连接装置140上的弹簧按钮安装孔。安装的时候,将探头接头210插入安装孔内,并转动探头接头210,直到弹簧卡销220卡入弹簧安装孔中,实现oct探头200和oct探头驱动装置100的固定连接。这种连接方式不仅实现了oct探头200与oct探头驱动装置100的固定,同时实现了oct探头200的定位。需要拆卸时,通过弹簧按钮141,可以使弹簧卡销220没入探头接头210中,再将oct探头200拔出探头安装孔。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

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