一种超声扫描设备的制作方法

本发明涉及医疗设备领域，且特别涉及一种超声扫描设备。

背景技术：

医学超声成像技术是当今主流的简便非介入式评估组织和器官的详细内部结构，以用于评估、诊断、指定治疗方案和确定疗效的方法。

但是，目前临床中，医生通常直接由电脑成像系统所呈现出的扫描图像对应估测患者病变位置。由此，容易导致目测的病变位置与真实的病变位置产生误差，从而不利于手术准确、顺利进行。特别是在神经分布集中的部位，手术中稍有不慎，均会对患者造成严重后果。

因此，需要对现有的超声扫描设备或系统进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种超声扫描设备，以改善现有技术的不足，该扫描设备能够准确将投影至体表的扫描图像中的标记件与患者体表贴合的标记件重合，从而准确定位病变处的位置，提高手术的准确性和成功率。

本发明的另一目的在于提供第二种超声扫描设备，该设备包括上述第一种超声扫描设备的所有部件，此外，还包括有裙边。通过裙边能够限定耦合剂的位置，避免其四处流动，以提高扫描结果的准确度。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明提出了一种超声扫设备，其包括超声扫描仪、成像系统、投影系统和标记件。

超声扫描仪与成像系统电连接，投影系统与成像系统电连接并用于将成像系统中的扫描图像投影至患者体表，标记件包括至少三个不共线的标记点并用于定位投影至患者体表的扫描图像。

进一步地，在本发明较佳实施例中，标记点由金属材料或高分子材料制成。

进一步地，在本发明较佳实施例中，超声扫描仪包括支架、扫描装置、驱动装置和控制装置。支架具有用于扫描人体的扫描区；扫描装置具有扫描探头；驱动装置安装于支架，驱动装置与扫描装置传动连接并用于驱动扫描探头于扫描区内运动；控制装置与驱动装置电连接并用于控制驱动装置。

进一步地，在本发明较佳实施例中，投影系统包括投影仪，投影仪包括投影仪框架、投影仪支架和连接臂，连接臂的一端与投影仪框架活动连接，另一端与投影仪支架活动连接。

进一步地，在本发明较佳实施例中，支架设置有第一激光发射器和第二激光发射器，投影仪框架设置有与第一激光发射器配合的第一定位孔以及与第二激光发射器配合的第二定位孔。

进一步地，在本发明较佳实施例中，第一定位孔包括同轴设置的的第一瞄准孔和第二瞄准孔。

进一步地，在本发明较佳实施例中，第二定位孔包括同轴设置的的第三瞄准孔和第四瞄准孔。

进一步地，在本发明较佳实施例中，第一激光发射器与第二激光发射器共同所在的平面与扫描探头的扫描方向平行。

进一步地，在本发明较佳实施例中，投影仪框架还设置有用于调节投影至患者体表的扫描图像的聚焦件。

本发明还提出了第二种超声扫描设备，其包括超声扫描仪、成像系统、投影系统和标记件。

超声扫描仪与成像系统电连接，投影系统与成像系统电连接并用于将成像系统中的扫描图像投影至患者体表，标记件包括至少三个不共线的标记点并用于定位投影至患者体表的扫描图像。

超声扫描仪包括支架、扫描装置、驱动装置、控制装置和裙边。支架具有用于扫描人体的扫描区；扫描装置具有扫描探头；驱动装置安装于支架，驱动装置与扫描装置传动连接并用于驱动扫描探头于扫描区内运动；控制装置与驱动装置电连接并用于控制驱动装置。裙边与支架连接且相对于支架的远离扫描装置的一侧凸出，裙边具有围合空间，围合空间用于限定耦合剂。

本发明实施例中超声扫描设备的有益效果是：

通过超声扫描仪、成像系统和投影系配合，能准确将投影至体表的扫描图像中的标记件与患者体表贴合的标记件重合，从而准确定位病变处的位置，提高手术的准确性和成功率。

其中，超声扫描仪能够通过控制装置控制驱动装置，使其驱动扫描探头滑动，在滑动的同时，该扫描探头能够对扫描区内的人体进行扫描，其自动化程度较高，操作简单，整体使用效果较佳。能够达到匀速扫描以及维持这个扫描过程均沿同一水平方向扫描，避免探头沿竖直方向偏离待扫描的体表。

超声扫描仪通过设置裙边，将耦合剂限定于围合空间内，避免其在待扫描的体表区域流动，从而提高扫描结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的超声扫描设备的原理图；

图2为本发明实施例1提供的超声扫描设备中超声扫描仪的第一种视角下的结构示意图；

图3为图2所示的超声扫描仪的第二种视角下的结构示意图；

图4为图2所示的超声扫描仪的第三种视角下的结构示意图；

图5为本发明实施例1提供的超声扫描设备中投影仪的结构示意图；

图6为本发明实施例2提供的超声扫描设备中超声扫描仪的结构示意图。

图标：1-超声扫描设备；10-超声扫描仪；20-成像系统；30-投影系统；31-投影仪；310-投影仪框架；311-第一定位孔；312-第一瞄准孔；313-第二瞄准孔；315-第二定位孔；316-第三瞄准孔；317-第四瞄准孔；319-转动轴；320-投影仪支架；330-连接臂；331-第一连接件；333-第二连接件；340-聚焦件；350-投影仪镜头；40-标记件；50-裙边；501-围合空间；11-支架；110-接触部；111-扫描区；112-滑轨；113-固定件；114-脚架；115-第一激光发射器；117-第二激光发射器；12-扫描装置；121-扫描探头；122-探头夹；13-驱动装置；131-动力装置；132-联轴器；133-第二轴承座；134-第一传动件；135-第二传动件；136-第一轴承座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“垂直”等术语并不表示要求部件绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对“水平”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例进行具体说明。

实施例1

本实施例提供了一种超声扫描设备1，请参照图1，该超声扫描设备1包括超声扫描仪10、成像系统20、投影系统30和标记件40。

扫描前，在患者机体的病变部位周围标记定位点，并将标记件40贴合于标记的定位点处。作为可选地，定位点例如可以至少标记3处，相应地，标记件40包括至少3个标记点并用于定位投影至患者体表的扫描图像。

为了使标记件40在超声扫描图像中能够显示出来，本实施例中的标记件40优选为对超声波敏感的金属材质制得的金属件，如金属片、金属膜等。此外，标记件40也可以由高分子材料制成。进一步地，为了能使上述至少3个标记点能够准确地定位病变区域，该至少3个标记点为非共线设置，也即至少3个金属片为非共线设置。

超声扫描仪10与成像系统20电连接，由超声扫描仪10扫描出的结果传递至成像系统20，并在成像系统20成像。作为可选地，成像系统20例如可以为电脑。

投影系统30与成像系统20电连接，并用于将成像系统20中的扫描图像投影至患者体表。具体地，请参照图5，投影系统30包括投影仪31，成像系统20中的扫描图像经投影仪31投影至患者体表贴合有标记件40的部位。

进一步地，调整投影至患者体表的图像的位置，至投影到患者体表的扫描图像中的标记件40与贴合于患者体表的标记件40的位置完全重合，此时，即完全确定了病变区域，投影至患者体表的扫描图像所显示出的画面即对应为该区域患者体内的具体情况。由此，医生即可根据对应投影出的扫描图像对患者进行手术等操作。

具体地，请参考图2、图3和图4，超声扫描仪10包括支架11、扫描装置12、驱动装置13和控制装置(图未示)。

支架11具有接触部110和扫描区111。其中，接触部110用于与人体待扫描的体表部位接触，扫描区111用于扫描人体的待扫描的体表部位。

扫描装置12具有扫描探头121，扫描探头121与扫描区111对应。扫描探头121可滑动地设置于支架11。此外，请继续参照图2，本实施例中的扫描装置12还可以包括用于夹持扫描探头121的探头夹122。通过探头夹122的夹持作用，方便扫描探头121的安装或取下。作为可选地，本实施例中的探头夹122例如可以为万向节，从而扩大扫描探头121的扫描范围。

值得说明的是，本实施例中接触部110用于靠近或贴合于人体的待扫描区域。支架11对应于人体待扫描区域的位置为镂空形式，也即扫描区111具有缺口或孔，以使扫描探头121的超声波能够直接穿过扫描区111对人体进行扫描。

驱动装置13安装于支架11，驱动装置13与扫描装置12传动连接并用于驱动扫描探头121于扫描区111内运动。

作为可选地，扫描探头121于扫描区111内运动优选沿直线进行扫描，也即扫描探头121的扫描路径为直线。因扫描探头121的扫描区域有限，均具有最大扫描范围值。因此，扫描探头121沿直线运动可使待扫描区域最大范围落入扫描范围内，而若扫描探头121沿曲线运动，扫描范围内则会由部分其它非必需扫描的区域占用待扫描区域的比例；并且若想达到同一扫描效果，沿曲线扫描所花费的时间较沿直线扫描所花费的时间更长。

此外，由于扫描数据一般呈现于电脑，并由电脑进行数据处理，相同扫描时间内，沿曲线扫描所得的有用数据较沿直线扫描所得的有用数据更少，因此，前者扫描方式不仅延长了扫描时间，还增大了数据处理量。

作为可选地，驱动装置13例如可以包括第一传动件134和用于驱动第一传动件134的动力装置131。其中，第一传动件134设置于支架11，动力装置131与支架11连接，扫描探头121与第一传动件134传动连接且随第一传动件134的滑动而运动。

可选地，本实施例中的探头夹122设置于第一传动件134。具体地，探头夹122设置于第一传动件134。探头夹122可以通过螺栓或螺钉等结构实现与第一传动件134的相对固定，也可以在第一传动件134上开设孔或槽，探头夹122通过卡接的形式与第一传动件134实现可拆卸连接。

作为可选地，本实施例中的驱动装置13可以为气缸或油缸，通过缸体的活塞杆直接或间接的与第一传动件134连接，活塞杆伸缩的过程中驱使第一传动件134来回滑动，从而带动扫描探头121滑动。此外，驱动装置13还可以为电机，其可通过齿轮齿条等机构，将电机的转动转化为平动，实现第一传动件134的滑动。值得说明的是，本实施例中扫描探头121可以通过螺钉或螺栓等与第一传动件134连接。

进一步地，驱动装置13还可包括第二传动件135，第二传动件135可以是可转动地设置于支架11。动力装置131与第二传动件135传动连接，并用于驱动第二传动件135旋转。第一传动件134与第二传动件135连接，第二传动件135带动第一传动件134滑动。

在机械领域中，转动转化为平动的机构有很多种，作为可选地，其可以包括齿轮齿条机构，或者带轮传动机构。

鉴于此，上述动力装置131的输出轴可以与齿轮连接，第一传动件134可以固定设置有齿条，该齿轮与齿条构成齿轮齿条机构，输出轴驱使齿轮转动，从而驱使齿条平动，进而带动扫描探头121相对于支架11滑动，齿轮的正反转可以实现扫描探头121的来回滑动。

此外，动力装置131的输出轴也可以与主动轮连接，从动轮与支架11转动连接，主动轮与从动轮之间通过传动带连接，主动轮转动时，带动从动轮转动。同时第一传动件134与传动带连接，在主动轮转动时，带动传动带移动，从而使扫描探头121相对于支架11滑动，主动轮的正反转可以实现扫描探头121的来回滑动。

作为可选地，本实施例中的第二传动件135可以具有外螺纹，第一传动件134具有与外螺纹配合的内螺纹，二者配合并传动连接。

进一步地，本实施例中的支架11具有滑轨112，第一传动件134的一端与滑轨112配合，也即第一传动件134的一端可滑动地连接于滑轨112。

作为可选地，上述第二传动件135可以为丝杆。滑轨112通过固定件113实现与支架11的连接。第二传动件135转动时，带动第一传动件134运动，在滑轨112的限位作用下，驱使第一传动件134滑动，最终实现扫描探头121的来回滑动。

作为可选地，驱动装置13还可包括第一轴承座136，第一轴承座136与支架11连接，第二传动件135的远离动力装置131的一端通过第一轴承可转动地连接于第一轴承座136。也即第一轴承座136内置有第一轴承，第二传动件135可以是和外圈固定连接，其内圈与第一轴承座136固定连接。此外，还可以是第二传动件135与内圈固定连接，其外圈与第一轴承座136固定连接。

承上，通过第一轴承可以实现第二传动件135的稳定转动，整体使用效果较佳，其实用性强。

作为可选地，驱动装置13还可以包括第二轴承座133，第二轴承座133与支架11连接，第二传动件135的远离第一轴承座136的一端通过第二轴承可转动的连接于第二轴承座133。也即第二传动件135的靠近动力装置131的一端可转动的设置于第二轴承座133内，其通过第二轴承与第二轴承座133实现转动连接。同理，第二传动件135可以是与第二轴承的外圈连接，其也可以与第二轴承的内圈连接。

作为可选地，本实施例中驱动装置13还可以包括联轴器132。当动力装置131为驱动电机时，驱动电机的输出轴与联轴器132连接，联轴器132与第二传动件135传动连接，也即联轴器132用于带动第二传动件135转动。

其中，联轴器132是用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器132还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器132由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。

值得说明的是，本实施例在联轴器132的前端或后端可以设置减速齿轮组，以达到平稳输出的效果。

进一步地，控制装置与驱动装置13电连接并用于控制驱动装置13。作为可选地，控制装置例如可以为plc系统，也可以为电脑板，还可以为遥控器。通过控制装置控制驱动装置13，使扫描探头121实现在扫描区111来回扫描的功能。

具体地，超声扫描仪10通过控制装置控制驱动装置13，使其驱动扫描探头121滑动，在滑动的同时，扫描探头121能够对扫描区111内的人体进行扫描，其自动化程度较高，操作简单，整体使用效果较佳，整个过程人体没有明显的不适感。

此外，本实施例中的超声扫描仪10的支架11的四角还可以分别设置有脚架114，较佳地，脚架114的高度可以调节。作为可选地，脚架114的靠近人体的一端可以由软胶垫，如橡胶垫或其它软质高分子材料制得，以配合人体不平的部位，使得超声扫描仪10在人体上稳定。

进一步地，请继续参照图3，本实施例中超声扫描仪10的支架11设置有第一激光发射器115和第二激光发射器117。第一激光发射器115和第二激光发射器117优选分别设置于机架的相对的对角。并且，第一激光发射器115与第二激光发射器117共同所在的平面与扫描探头121的扫描方向平行，该平行方向即代表超声波的方向。

请继续参照图5，本实施例中的投影仪31包括投影仪框架310、投影仪支架320和连接臂330，连接臂330的一端与投影仪框架310活动连接，另一端与投影仪支架320活动连接。

具体地，连接臂330的一端通过第一连接件331与投影仪框架310可旋转连接，连接臂330的另一端通过第二连接件333与投影仪支架320可旋转连接。

投影仪框架310设置有第一定位孔311和第二定位孔315。具体地，投影仪框架310具有转动轴319，第一定位孔311和第二定位孔315均设置于转动轴319，并且第一定位孔311与第一激光发射器115配合，第二定位孔315与第二激光发射器117配合。较优地，第一定位孔311和第二定位孔315分别设置于投影仪框架310的相对的对角。

进一步地，上述第一定位孔311包括同轴设置的第一瞄准孔312和第二瞄准孔313。此处，定义第一瞄准孔312和第二瞄准孔313共同的轴即为第一瞄准孔312的孔心和第二瞄准孔313的孔心的连线，该轴与第一瞄准孔312所在的平面垂直，且该轴的延伸线垂直穿过第二瞄准孔313所在的平面。使用过程中，第一激光发射器115的发射光同时穿过第一瞄准孔312和第二瞄准孔313。优选的，第一瞄准孔312和第二瞄准孔313的孔心与第一激光发射器115的发射光共线。

上述第二定位孔315包括同轴设置的第三瞄准孔316和第四瞄准孔317。此处，定义第三瞄准孔316和第四瞄准孔317共同的轴即为第三瞄准孔316的孔心和第四瞄准孔317的孔心的连线，该轴与第三瞄准孔316所在的平面垂直，且该轴的延伸线垂直穿过第四瞄准孔317所在的平面。使用过程中，第二激光发射器117的发射光同时穿过第三瞄准孔316和第四瞄准孔317。优选的，第三瞄准孔316和第四瞄准孔317的孔心与第二激光发射器117的发射光共线。

进一步地，投影仪31还设置有聚焦件340，聚焦件340设置于投影仪框架310，该聚焦件340用于调节投影至患者体表的扫描图像，如扫描图像的大小和位置，以与贴合于患者体表的标记件40相匹配。

综上，上述超声扫描设备1的工作原理如下：

扫描前，调节投影仪31的连接臂330，以使第一激光发射器115的发射光同时穿过第一瞄准孔312和第二瞄准孔313；然后固定第一瞄准孔312和第二瞄准孔313的位置，并转动投影仪框架310，以使第二激光发射器117的发射光同时穿过第三瞄准孔316和第四瞄准孔317，以对投影仪框架310进行定位。

将标记件40贴合于患者体表，用扫描探头121对患者进行扫描，由成像系统20呈现扫描图像，进而经投影仪镜头350以固定的方向将扫描图像投影至患者体表。移走超声扫描仪10，通过调节投影仪31上的聚焦件340，即可调节扫描图像的大小和位置，使投影出的扫描图像中的标记件40与贴合于患者体表的标记件40的位置重合即可。由此，经投影仪31投影出的图像即与采集得到的人体信息相吻合。

实施例2

本实施例还提供了第二种超声扫描设备(图未示)，其包括上述实施例1中超声扫描设备1所具有的所有部件，其与超声扫描设备1的区别在于：本超声扫描设备中的超声扫描仪10还包括有裙边50。

请参照图6，该超声扫描设备中超声扫描仪10的裙边50与支架11的接触部110连接且相对于支架11的远离扫描装置12的一侧凸出，裙边50具有围合空间501，围合空间501用于限定耦合剂。

耦合剂是一种水溶性高分子胶体，用来排除探头和被测物体之间的空气，使超声波能有效地穿入被测物达到有效检测目的。医用耦合剂是一种由新一代水性高分子凝胶组成的医用产品。它的ph值为中性，对人体无毒无害，不易干燥，不易酸败，超声显像清晰，粘稠性适宜，无油腻性，探头易于滑动，可湿润皮肤，消除皮肤表面空气，润滑性能好，易于展开；对超声探头无腐蚀、无损伤。

因现有的医疗过程中，耦合剂由于具有一定的流动性，通常会沿涂抹区域向周围扩散和流动，从而不利于超声扫描操作。故本实施例中，裙边50环绕接触部110且相对于支架11凸出，在扫描作业的过程中，裙边50直接接触人体，围合空间501内用于放置耦合剂，从而将耦合剂限定于围合空间501内，避免其向周围扩散或流动，影响扫描结果。

作为可选地，本实施例中的裙边50可以采用与人体肌肤适应性较好的材质制成，例如可以采用食品级的弹性橡胶或塑胶或硅胶制成。此外，由该材质制得的裙边50的表面张力与耦合剂相匹配，能有效避免耦合剂外漏。

综上所述，本发明提供的超声扫描设备能够准确将投影至体表的扫描图像中的标记件与患者体表贴合的标记件重合，从而准确定位病变处的位置，提高手术的准确性和成功率。其所含有的超声扫描仪能够通过控制装置控制驱动装置，使其驱动扫描探头滑动，在滑动的同时，该扫描探头能够对扫描区内的人体进行扫描，其自动化程度较高，操作简单，整体使用效果较佳。

以上实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。