一种可远程控制的自动添加耦合剂的B超检测装置的制作方法

本发明涉及一种医疗器械，尤其是涉及一种可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置。

背景技术：

超声检查用耦合剂作为超声检查工作中不可缺少的辅助材料，在实际使用中都存放在耦合剂瓶中，需通过用力的手握挤压动作将耦合剂挤出并涂于探头上，然后对患者进行超声检查。因此，对于一名超声科医师而言，如果保守估计按每天进行50例次超声检查，每例次挤压两次计算，超声医师每日需要挤压耦合剂瓶上百次，每年需重复手动挤压耦合剂瓶两万次以上，如此长期的重复性动作可能造成手部掌指关节、指指关节等的退行性病变提前发生。

超声检查是一种操作便捷、无创、无辐射、费用相对低廉的影像学检查手段，与x射线、ct检查、磁共振成像并称四大医学影像检查技术，并且在临床中的应用日益广泛。在进行超声检查前，常规需要在探头上或者患者体表涂抹耦合剂来隔绝超声探头和患者皮肤之间的间隙，避免间隙中空气对图像质量的影响。但是手工涂抹无法控制耦合剂的使用量，增加了就医成本，也增加了医生操作超声设备的复杂程度，同时手工涂抹耦合剂容易造成超声耦合剂涂抹不均匀，某些地方没有涂抹到超声耦合剂，影响超声检查效果。而且超声耦合剂温度过低，对人体造成的应激反应大，容易影响患者就医体验。

专利cn201620676935.6虽然实现半自动化控制但气缸的控制精度低控制难度大应用不实际，专利cn201910112823.6虽然可以自动上耦合剂但同一位置反复检测也会浪费很多耦合剂。

现在去医院看病一般都要做b超，但b超又经常要预约排队，所以看病经常要跑多次医院非常麻烦，特别是乡下人进城更不容易，未来疾病远程诊断将是一个趋势，远程检测市场也非常大。

专利cn108187248a虽然可以远程控制，但其对耦合剂控制，压力控制无具体细节设计，面对检测曲面无具体检测方法，而人体大部分位置都是曲面的，其检测有局限性。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中的不足，发明一种可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置。

一种可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置，包括可五轴联动远程操控的智能机械臂，远程控制端，可连网传送接收数据的b超检测主机和可自动添加耦合剂的耦合剂供给装置，智能机械臂末端安装有b超检测主机的检测探头，探头附近设有耦合剂供给装置的出剂口，智能机械臂末端至少设有三个距离传感器和一个压力传感器，压力传感器可检测探头受到的压力，距离传感器均布在探头四周，远程控制端可控制机械臂移动做出各种动作。

这样设计的优势在于，五轴联动可随意转动到任意位置方便沿曲面移动检测患者，当三个距离传感器距离相同时可保证探头基本垂直检测面使得检测数据更准确，压力传感器可避免患者受较大的压力造成不适，远程控制端可通过操纵杆控制机械臂运动，也可以通过键盘鼠标等控制各轴向运动。

进一步地，距离传感器为电容传感器，操纵杆内部设有三轴陀螺仪和三轴加速度计可判断操纵杆具体运动情况并将数据传递给机械臂控制机械臂转动，操纵杆附近设有人体模型使得操纵杆在模型上滑动时机械臂可在患者身上滑动，这样设计使用电容传感器比较敏感精度较高，三轴陀螺仪可确定各方向角加速度配合加速度计可将运动基本无误差的传递给机械臂，机械臂结合压力信息和距离传感器的信息在保证压力在一定范围距离也在一定范围内跟随操纵杆移动即可实现远距离控制。

进一步地，人体模型和操纵杆局部都采用可相互吸引的磁性材料制成使得操纵杆可以停在人体模型任意位置，这样方便停在某一位置做详细的检测，在移动过程中有一定阻力也更方便定位。

进一步地，耦合剂供给装置包括挤压模块、检测模块、连接模块和控制模块，连接模块可将各模块连接到一起且连接模块上可固定b超探头；挤压模块使用机械结构挤压耦合剂瓶体挤压出耦合剂并通过连接模块的管道输送至b超探头附近的出剂口随探头移动可涂抹到检测者的身体上；检测模块可利用气压变化，电阻变化或摩擦力的变化来间接判断耦合剂涂抹量来控制耦合剂的输出，或者仅仅检测温度；控制模块可通过手动或根据检测模块实现全自动控制耦合剂的输出，并根据检测模块的温度数据手动或自动控制耦合剂的加热功率以及开关。

进一步地，挤压模块包括可受挤压变形的耦合剂瓶和挤压装置，耦合剂瓶底部瓶体成波纹管形状且用弹性材料制成使得底部瓶体可轴向拉伸和压缩，挤压装置受电力驱动可压缩耦合剂瓶，挤压装置包括壳体、步进电机、传动结构、可移动瓶托、瓶座和恢复弹簧，可移动瓶托可相对瓶座移动且可移动瓶托和瓶座之间可容纳耦合剂瓶，步进电机通过减速传动结构将转动机械能转化为直线移动的机械能推动可移动瓶托相对瓶座移动使得放置在可移动瓶托和瓶座之间的耦合剂瓶受挤压，耦合剂瓶受挤压内部的耦合剂可通过管道输送至探头附近或探头上，传动结构为蜗轮蜗杆的减速传动结合齿轮齿条的运动转换或螺杆滑台结构，瓶座以可拆卸方式固定在壳体上使得更换耦合剂瓶时可以将瓶座拆下，恢复弹簧一端固定在壳体上一端固定在可移动瓶托上使得可移动瓶托移动时恢复弹簧会发生形变且可移动瓶托靠近瓶座时可储存弹性势能但可移动瓶托远离瓶座时会释放弹性势能，壳体可容纳步进电机、传动结构、可移动瓶托、瓶座和恢复弹簧使得各元件受壳体定位和保护，这样设计的优势在于通过简单的机械结构完成对耦合剂瓶的挤压，受弹簧作用回弹更快捷挤压更稳定，瓶座设有加热线圈使得耦合剂可以加热到35-39摄氏度，步进电机采用脚踏开关控制，这样设计接近人体温度可以更舒适，加热控制可以根据温度传感器的反馈来实现，用脚踏开关控制可以更便捷不需要在用手去驱动开关，也不需要检测模块来检测耦合剂的量直接人工判断是否要添加耦合剂，这样设备设计简单成本低，脚踏开关可参考电动缝纫机的脚踏开关设计。

进一步地，挤压模块包括袋状耦合剂袋和可容纳耦合剂袋的耦合剂盒，耦合剂盒内设有两根相互平行的挤压辊，挤压辊之间的间隙仅仅可以容纳耦合剂袋的壁厚使得耦合剂袋经过两根挤压辊的间隙后耦合剂袋内的耦合剂可被挤出，挤压辊外表面设有摩擦力较大的橡胶层使得挤压辊转动可卷入耦合剂袋，挤压辊受减速电机驱动，耦合剂袋上设有柔软的管道可将挤压出的耦合剂输送到探头附近或探头上便于b超检测，这样设计的优势在于耦合剂袋材料轻便成本较低，挤压装置结构简单具有经济优势，可通过手动开关控制电机转动来实现对耦合剂的控制。

进一步地，检测模块包括添加一定量的盐增加导电性能的耦合剂，电阻测量反馈传感器和多个可安装到探头附近的电阻检测基准柱，电阻测量反馈传感器可测量各电阻检测基准柱之间的电阻，这样可以根据电阻大小判断耦合剂的量并确保各电阻趋于一定合理范围，电阻值偏小就要停止加耦合剂，电阻偏大就要继续添加耦合剂。

进一步地，检测模块包括真空泵、气压检测传感器和气压检测口，气压检测口可设置成圆环形或设置多个均布在探头附近，气压检测口都通过气管与真空泵连接且真空泵进气口设有气压检测传感器，这样可以根据进气口的气压判断耦合剂是否充足，若气压低于大气压说明气密性较好无需喷耦合剂。真空泵进气管和出气管设有换向阀使得进气管可以切换为排气管而排气管可以切换到进气管，气压检测口端面成不平整的端面或在端面开有1mm以内深的气槽使得在没有耦合剂的情况下气压检测口可以通过气槽与外部气压保持一致，这样设计是由于皮肤柔软气密性较好比较难判断耦合剂是否充足，留有一定间隙在耦合剂充足的情况下才能保证气密性使得通过气压变化判断耦合剂的量更准确，避免长时间的吸入耦合剂，可切换进排气管将吸入气管的耦合剂排出。

进一步地，检测模块包括滚轮和旋转开关，滚轮设置在探头附近且与旋转开关连接到一起使得滚轮转动可带动旋转开关转动，滚轮上设有弹性装置使得滚轮受一定力才可转动一定角度打开旋转开关且在去除外力后可依靠弹性装置弹力恢复到原位置，这样设计可直接使用弹簧来实现，旋转开关来控制电机转动来实现对耦合剂的控制，耦合剂过量时摩擦力较小使得旋转开关处于关闭位置，但耦合剂量少时摩擦力变大在移动探头时滚轮开始转动一定角度打开旋转开关使得耦合剂开始输送到探头附近，该设计为机械式控制可不需要控制模块的控制电路来控制大大减少了控制成本。

进一步地，检测模块包括滑块和行程开关，滑块以可移动的方式固定在探头附近且设有弹簧来限制滑块移动，滑块受外力可向一端移动与行程开关接触触发行程开关并在去除外力后可依靠弹簧恢复原位关闭行程开关，这样设计探头在移动到耦合剂少的位置摩擦力增加可推动滑块触发行程开关并在耦合剂过量时摩擦力减小依靠弹簧恢复原位关闭行程开关，这样只有在探头移动且耦合剂量不足时才会打开耦合剂电机不会造成耦合剂过量的浪费大大的节约耦合剂的使用量。

附图说明

图1为本发明可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置立体示意图；

图2为本发明可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置齿轮齿条传动示意图；

图3为本发明可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置双辊挤压结构示意图；

图4为本发明可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置电阻检测位置示意图；

图5为本发明可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置滚轮结构示意图；

图6为本发明可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置滚轮与旋转开关结构示意图；

图7为本发明可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置滑块位置示意图；

图8为本发明可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置限位开关位置示意图；

图9为本发明可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置机械臂安装示意图；

图10为本发明可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置距离传感器位置示意图；

图11为本发明可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置操纵杆使用示意图。

具体实施方式

根据需要，在本文中公开了本发明的详细实施例，但应了解所公开的实施例只是示范本发明，本发明可以不同和替代形式实施。附图未必按照比例绘制，且某些特点可被夸大或缩小以示出特定构件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被理解为具有限制意义，而是仅作为代表性基础以教导本领域技术人员不同地采用本发明。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。

如图9图10图11所示，一种可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置，包括可五轴联动远程操控的智能机械臂30，淘宝上可以买到的树莓派机械手臂armpi可以实现远程控制，远程控制端可以是pc或手机，当然设计操纵杆33更专业，可连网传送接收数据的b超检测主机和可自动添加耦合剂的耦合剂供给装置，目前兽用的b超已经可以无线联网控制了，人用的b超可以实现联网只是目前没有这方面的需求，对比文件提供的耦合剂供给装置也可以在本发明中使用，智能机械臂30末端安装有b超检测主机的检测探头4，探头4附近设有耦合剂供给装置的出剂口22，智能机械臂30末端至少设有三个距离传感器31和一个压力传感器，压力传感器可检测探头受到的压力，距离传感器31均布在探头四周，远程控制端可控制机械臂30移动做出各种动作。距离传感器31为电容传感器，远程控制端设置操纵杆33，操纵杆33内部设有三轴陀螺仪和三轴加速度计可判断操纵杆具体运动情况并将数据传递给机械臂30控制机械臂30转动，操纵杆33附近设有人体模型32使得操纵杆33在模型上滑动时机械臂30可在患者身上滑动。人体模型32和操纵杆33局部都采用可相互吸引的磁性材料制成使得操纵杆33可以停在人体模型32任意位置。

如图1所示，一种可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置，包括挤压模块1、检测模块2、连接模块3和控制模块，连接模块3可将各模块连接到一起且连接模块3上可固定b超探头4；挤压模块1使用机械结构挤压耦合剂瓶体挤压出耦合剂并通过连接模块3的管道19输送至b超探头4附近的出剂口22随探头4移动可涂抹到检测者的身体上；检测模块2可利用气压变化，电阻变化或摩擦力的变化来间接判断耦合剂涂抹量来控制耦合剂的输出，或者仅仅检测温度；控制模块可通过手动或根据检测模块2实现全自动控制耦合剂的输出，并根据检测模块2的温度数据手动或自动控制耦合剂的加热功率以及开关。

如图2所示，一种可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置的挤压模块1，包括可受挤压变形的耦合剂瓶5和挤压装置6，耦合剂瓶5底部瓶体成波纹管形状且用弹性材料制成使得底部瓶体可轴向拉伸和压缩，挤压装置6受电力驱动可压缩耦合剂瓶5，挤压装置6包括壳体7、步进电机8、传动结构、可移动瓶托9、瓶座10和恢复弹簧11，可移动瓶托9可相对瓶座10移动且可移动瓶托9和瓶座10之间可容纳耦合剂瓶5，步进电机8通过减速传动结构将转动机械能转化为直线移动的机械能推动可移动瓶托9相对瓶座10移动使得放置在可移动瓶托9和瓶座10之间的耦合剂瓶5受挤压，耦合剂瓶5受挤压内部的耦合剂可通过管道19输送至探头4附近或探头4上，传动结构为蜗轮蜗杆的减速传动结合齿轮12齿条13的运动转换或螺杆滑台结构，瓶座10以可拆卸方式固定在壳体7上使得更换耦合剂瓶5时可以将瓶座10拆下，恢复弹簧11一端固定在壳体7上一端固定在可移动瓶托9上使得可移动瓶托9移动时恢复弹簧11会发生形变且可移动瓶托9靠近瓶座10时可储存弹性势能但可移动瓶托9远离瓶座10时会释放弹性势能，壳体7可容纳步进电机8、传动结构、可移动瓶托9、瓶座10和恢复弹簧11使得各元件受壳体7定位和保护。瓶座10设有加热线圈14使得耦合剂可以加热到35-39摄氏度，步进电机8采用脚踏开关15控制。

如图1图3所示，一种可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置的挤压模块1，包括袋状耦合剂袋16和可容纳耦合剂袋16的耦合剂盒17，耦合剂盒17内设有两根相互平行的挤压辊18，挤压辊18之间的间隙仅仅可以容纳耦合剂袋16的壁厚使得耦合剂袋16经过两根挤压辊18的间隙后耦合剂袋16内的耦合剂可被挤出，挤压辊18外表面设有摩擦力较大的橡胶层使得挤压辊18转动可卷入耦合剂袋16，挤压辊18受减速电机驱动，耦合剂袋16上设有柔软的管道19可将挤压出的耦合剂输送到探头4附近或探头4上便于b超检测。

如图4所示，一种可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置的检测模块2，包括添加一定量的盐增加导电性能的耦合剂，电阻测量反馈传感器和多个可安装到探头4附近的电阻检测基准柱20，电阻测量反馈传感器可测量各电阻检测基准柱20之间的电阻。

如图1所示，一种可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置的检测模块2，包括真空泵、气压检测传感器和气压检测口21，气压检测口21可设置成圆环形或设置多个均布在探头4附近，气压检测口21都通过气管与真空泵连接且真空泵进气口设有气压检测传感器。真空泵进气管和出气管设有换向阀使得进气管可以切换为排气管而排气管可以切换到进气管，气压检测口21端面成不平整的端面或在端面开有1mm以内深的气槽23使得在没有耦合剂的情况下气压检测口21可以通过气槽23与外部气压保持一致。

如图5图6所示，一种可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置的检测模块2，包括滚轮24和旋转开关25，滚轮24设置在探头4附近且与旋转开关25连接到一起使得滚轮24转动可带动旋转开关25转动，滚轮24上设有弹性装置26使得滚轮24受一定力才可转动一定角度打开旋转开关25且在去除外力后可依靠弹性装置26弹力恢复到原位置。

如图7图8所示，一种可远程控制的自动添加耦合剂的b超检测装置的检测模块2，包括滑块27和行程开关28，滑块27以可移动的方式固定在探头4附近且设有弹簧29来限制滑块27移动，滑块27受外力可向一端移动与行程开关28接触触发行程开关28并在去除外力后可依靠弹簧29恢复原位关闭行程开关28。