专利名称：一种辅助定位的实验动物超声支架装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及超声辅助用具的技术领域，具体地说是一种辅助定位的实验动物超声支架装置。
背景技术：
现有的小动物超声主要采用加拿大Visualsonic公司的vevo系列仪器,其配套的超声支架主要利用滑轨和万向云台的有机结合实现超声探头的定位，但其存在以下问题:I)缺乏相关的准确定位信息和参数，导致同一操作人员对于实验动物左右对称位置以及不同操作人员对于同一部位解剖结构的准确重现比较困难；2)仅仅针对小鼠和大鼠等小体型的动物，但对更大体型的动物，比如兔子等的超声探头的操控性能和控制效率显著下降，而目前除外小鼠和大鼠等啮齿类动物作为相关的动物模型，更大体型的实验动物比如兔子的使用更为频繁，因此相关的超声探头支撑支架越来越不能够满足相关的实验需求。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种改进的辅助定位的实验动物超声支架装置，它可克服现有技术中缺乏相关的准确定位信息和参数，仅仅针对小体型的动物，超声探头对大体型的动物的操控性能和控制效率显著下降的一些不足。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种辅助定位的实验动物超声支架装置，它主要包括支架底座和设在其上的动物载物台，其特征在于:支架底座上设有导轨支架，导轨支架上设有与之配合的定位装置。使用时本实用新型的实验动物超声支架系统为复合设计，包括导轨支架和位置装置组成，导轨支架可用于实现支持超声探头更快地靶向待测部位，同时加快左右对称解剖结构的导航，其上的刻度标识有助于提供更多和准确的定位信息；位置传感器则可提供待测位置的详细位置参数，为不同操作者对同一解剖位置的重复提供了有力支持，同时也为后续的机械手臂的整合提供了准确的坐标位置。本实用新型的有益效果:1) 一方面可以借助支架上的相关位置感应器和刻度标识进行探头位置参数的准确描述，以提高操作的可重复性；2)特殊设计的弧形支架有助于更为快捷和准确进行左右对称解剖位置的定位；3)导轨式支架设计方便探头的快速移动和准确定位；4)该系统可以方便地与机械手臂、激光测距仪等系统进行整合，从而实现半自动化、人机交互和远程超声检查和分析；5)该系统可以与现有的超声支架很好地兼容和更换，减少实验室不必要的开支。
图1为本实用新型一实施例的结构示意图。图2为本实用新型一实施例的弧形导轨与超声探头之间连接部的侧剖面局部放大结构示意图。[0009]图3为本实用新型一实施例的弧形导轨与超声探头的又一结构示意图。图4为本实用新型一实施例的旋转中轴与水平滑块间连接部的侧剖面局部放大示意图。图5为本实用新型一实施例的配重块的工作状态结构示意图。图6为本实用新型一实施例的显示旋钮正面放大的结构示意图。图7为本实用新型一实施例的使用状态参考图。
具体实施方式
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以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。各附图中标号表示如下:1支架底座，2动物载物台，3超声探头，4探头固定装置，5径向滑动平台，6位置传感器，7弧形导轨，8导轨连接杆，9万向球台锁定装置，10万向球台，11水平滑块，12导轨整体旋转中轴，13旋转角度指示线，14旋转角度刻度，15旋转中轴锁定装置，16为水平滑轨，17水平滑槽，18水平配重和限制装置，19支架立柱，20弧形导轨上的刻度指示，21限位装置，22支架水平前后移动导轨，23支架底部支撑块，24固定带，25超声探头尾部数据线，26超声探头数据线约束管道，28导轨滑动卡槽，29导轨固定装置，30导轨后部与固定装置的连接处，31径向滑动和显示旋钮，32径向滑动平台上相对的距离刻度，33固定按钮，34旋转中轴与水平滑块之间的水平接触面，35水平滑块在水平导轨上的固定装置，36水平导轨的燕尾形卡槽，37悬挂吊钩，38转动轴，39延长承重板，40磁性吸头，41可移动配重块，42可伸缩吊索，43固定中轴，44显示旋钮上的数值窗。本实用新型主要包括支架底座和设在其上的动物载物台，其与现有技术的区别在于:支架底座上设有导轨支架，导轨支架上设有与之配合的定位装置。导轨支架包括支架立柱和设在其上的水平滑轨，水平滑轨的下方设有弧形导轨，水平滑轨与弧形导轨之间通过导轨整体旋转中轴和导轨连接杆相连，水平滑轨与支柱立架之间通过支架整体水平滑槽相连；所述的定位装置包括径向滑动平台和设在其上的超声探头，径向滑动平台上设有与超声探头相配合的一组位置传感器，所述径向滑动平台设置在弧形导轨上并与弧形导轨形成可移动的连接。导轨整体旋转中轴与水平滑轨之间通过水平滑块相连，导轨整体旋转中轴的上部设有旋转中轴锁定装置和旋转角度刻度，导轨整体旋转中轴与导轨连接杆之间通过万向球台相连，万向球台的一侧设有万向球台锁定装置，水平滑轨的一端设有水平配重和限制装置，支架立柱通过支架水平前后移动导轨与支架底座相连。水平配重和限制装置包括配重块，所述的配重块的一侧设有延长承重板，延长承重板与配重块之间通过转动轴和可伸缩吊索相连，配重块上设有固定中轴，固定中轴上套设有可移动配重块，可移动配重块的一侧设有磁性吸头，配重块的下方设有悬挂吊钩。弧形导轨呈C字型，所述的弧形导轨的两端设有限位装置，超声探头与径向滑动平台之间通过固定带和探头固定装置相连，弧形导轨的一侧设有径向滑动平台，弧形导轨上设有导轨滑动卡槽，导轨滑动卡槽上设有距离刻度，径向滑动平台上设有径向滑动和显示旋钮，径向滑动和显示旋钮的一端设有固定按钮，径向滑动平台与弧形导轨之间通过导轨固定装置相连。在实施中，如图1所示，为本实用新型一实施例的整体正面示意图，支架底盘I上有可调位置的动物载物台2，其上为支持超声探头3的固定装置4和固定装置所在的径向滑动平台5，平台上在对应探头的首尾两端各有一个位置传感器6，传感器可为外置式或者内置式设计，通过蓝牙、无线等方式与主机保持连接，提供探头的详细空间位置参数，传感器可以设计为与固定装置在超声探头的两侧或者同侧，整个径向滑动平台在弧形导轨7上沿弧形进行移动，导轨上相应位置设有刻度指示，同时弧形导轨7两端各有一个限位装置21，以防止超声探头的过度移动；弧形导轨7通过连接杆8与万向球台10进行连接，而万向球台10借助其侧面的锁定装置9实现位置的固定，整个万向球台及其下面的弧形导轨可沿旋转中轴12进行旋转，可借助水平滑块11上的旋转角度指示线13和对应的旋转中轴上的角度刻度进行快速定位，定位后可通过旋转中轴锁定装置15进行固定；整个水平滑块上连接的装置再通过水平滑轨16、整体水平滑槽、支架立柱19和支架水平前后移动导轨22相对固定于支架底座I上，底座的底部左右两侧各有2-4个支架底部支撑块23进行整体的固定和水平，同时水平配重和限制装置18的存在可以保证整体支架上超声探头移动时的平衡。位于水平滑块和超声探头固定径向平台上的位置传感器可为超声探头的准确定位提供详细的空间位置坐标，位置传感器可不局限于上述位置，其具体的定位可通过:I)与整体绝对基准点的比较得到各个位置传感器的相对位置，再结合所对应部件的尺寸得到空间坐标；2)以绝对基准点为基础，通过与临近的两个位置传感器的逐次比较得到超声探头的相对位置；3)以被检测动物的显著和关键生理解剖结构为相对基准点，通过空间坐标轴的换算得到超声探头的相对位置。空间位置参数可通过独立的记录分析软件或整合至超声分析软件中，其相关的操作过程中超声探头位置的变化和定位将有助于不同操作者对同一解剖位置的重现和半自动化机械辅助交互式超声检测。如图2所示为本实用新型一实施例的弧形导轨与超声固定装置之间连接部的侧剖面局部放大示意图，超声探头3借助于固定带24实现在径向滑动平台上的固定，固定带24至少为两条，其可为弹性材料或可变长度约束材料制作，也可为左右开合固定设计，超声探头尾部数据线25通过超声探头数据线约束管道26转入支架的后面，以减少操作过程中的干扰。径向滑动平台可在C形导轨滑动卡槽28上沿弧线上该点与圆心方向上进行相互滑动，滑动的距离可借助径向滑动平台上相对的距离刻度32计算，或者通过径向滑动和显示旋钮31上面的读数可知，在该旋钮上同心分布有固定按钮33，其通过内部的弹性机制实现径向滑动的解锁和锁定的切换。整个径向滑动平台借助卡槽28后部的导轨固定装置29实现在弧形导轨不同位置的固定。如图3所示弧形导轨与超声固定装置不同工作状态的示意图，即首先借助弧形导轨固定装置29实现在弧形导轨某一点位置的固定，随后通过径向滑动和显示旋钮31移动径向滑动平台沿卡槽做相互滑动，带动固定在平台上的超声探头3进行位置调整，待移动到所需位置时按下固定按钮33实现超声探头的位置固定，以便进行实时连续的超声检测。如图4所示为本实用新型一实施例的旋转中轴与水平滑块间连接部的侧剖面局部放大示意图，即连接万向球台10的旋转中轴12穿过水平滑块11，该旋转中轴可带动万向球台及其下面的弧形导轨进行整体旋转，旋转角度可借助其上端的刻度线明确，同时待旋转到所需位置后使用固定旋钮15实现位置的固定，在旋转中轴与水平滑块之间的水平接触面34上，可采用减少接触面积、润滑剂润滑、滚珠轴承等方法减少旋转的摩擦阻力；水平滑块11与水平导轨16两者之间通过燕形卡槽36实现相互滑动，并借助固定装置35实现两者在水平位置的相对固定。[0025]如图5所示为本实用新型一实施例的配重块不同工作状态的示意图，即当超声探头沿弧形导轨移动导致重心极度左偏，初始状态配重块不能满足整体平衡的需求时，首先将配重块延长承重板39沿侧面的转动轴38放下，将层垒于固定中轴43上的可移动配重块41转移至承重板39上，此时可伸缩吊索42保持可移动配重块41处于水平稳定状态，通过将配重块整体的重心向右平移来实现整体的稳定，如此时仍不能满足需求，可在配重块下面旋入悬挂吊钩37，通过悬挂重物增加立柱右侧的重量；而当整体重心右偏同时为减少整体的空间占用时，可将可移动配重块41垒起，收起延长承重板，此时可移动配重块侧面的磁性吸头40将配重块与承重板连接，以最小占用空间。如图6所示为本实用新型一实施例的显示旋钮正面放大的工作示意图，即显示旋转角度或移动距离，可通过显示旋钮上的数值窗44，读取预先设定并刻好位于下方固定面上的数值，或者显示旋钮上的数值窗44为液晶显示,直接显示经过处理过的数值。如图7为本实用新型一实施例的超声探头支架处于不同工作状态的示意图，即当超声探头3在一侧定位好解剖位置后，为了快速定位对侧对称的解剖位置，首先固定好万向球台10和位于弧形导轨7上的超声探头，再绕旋转中轴8进行180度旋转，随后再根据需要改变超声探头的位置，与此同时根据整体平衡的需要全部或部分移动可调配重块。支架系统可采用不同颜色、材质的材料单独或组合搭建，同时还可整合激光测距仪和机械手臂以及软件的支持，以实现半自动化、人机交互、远程超声检测。
权利要求1.一种辅助定位的实验动物超声支架装置，它主要包括支架底座和设在其上的动物载物台，其特征在于:支架底座上设有导轨支架，导轨支架上设有与之配合的定位装置。
2.根据权利要求1所述的一种辅助定位的实验动物超声支架装置，其特征在于:导轨支架包括支架立柱和设在其上的水平滑轨，水平滑轨的下方设有弧形导轨，水平滑轨与弧形导轨之间通过导轨整体旋转中轴和导轨连接杆相连，水平滑轨与支柱立架之间通过支架整体水平滑槽相连；所述的定位装置包括径向滑动平台和设在其上的超声探头，径向滑动平台上设有与超声探头相配合的一组位置传感器，所述径向滑动平台设置在弧形导轨上并与弧形导轨形成可移动的连接。
3.根据权利要求2所述的一种辅助定位的实验动物超声支架装置，其特征在于:导轨整体旋转中轴与水平滑轨之间通过水平滑块相连，导轨整体旋转中轴的上部设有旋转中轴锁定装置和旋转角度刻度，导轨整体旋转中轴与导轨连接杆之间通过万向球台相连，万向球台的一侧设有万向球台锁定装置，水平滑轨的一端设有水平配重和限制装置，支架立柱通过支架水平前后移动导轨与支架底座相连。
4.根据权利要求2所述的一种辅助定位的实验动物超声支架装置，其特征在于:弧形导轨呈C字型，所述的弧形导轨的两端设有限位装置，超声探头与径向滑动平台之间通过固定带和探头固定装置相连，弧形导轨上设有导轨滑动卡槽，导轨滑动卡槽上设有距离刻度，径向滑动平台上设有径向滑动和显示旋钮，径向滑动和显示旋钮的一端设有固定按钮，径向滑动平台与弧形导轨之间通过导轨固定装置相连。
5.根据权利要求3所述的一种辅助定位的实验动物超声支架装置，其特征在于:水平配重和限制装置包括配重块，所述的配重块的一侧设有延长承重板，延长承重板与配重块之间通过转动轴和可伸缩吊索相连，配重块上设有固定中轴，固定中轴上套设有可移动配重块，可移动配重块的一侧设有磁性吸头，配重块的下方设有悬挂吊钩。
专利摘要本实用新型涉及一种辅助定位的实验动物超声支架装置，其特征在于支架底座上设有导轨支架，导轨支架上设有与之配合的定位装置。导轨支架可用于实现支持超声探头更快地靶向待测部位，同时加快左右对称解剖结构的导航，其上的刻度标识有助于提供更多和准确的定位信息；位置传感器则可提供待测位置的详细位置参数，为不同操作者对同一解剖位置的重复提供了有力支持，同时也为后续的机械手臂的整合提供了准确的坐标位置。
文档编号A61B8/00GK202920235SQ201220530178
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月17日 优先权日2012年10月17日
发明者贺治青, 吴健, 梁春, 吴宗贵, 桂燕萍, 伍锋, 郭方圆, 纪瑞圳, 王新, 樊民, 张家友, 潘晓明, 李玫, 丁茹 申请人:吴宗贵, 梁春, 贺治青