一种基于物联网的HIFU快速治疗用超声波摆动系统的制作方法

一种基于物联网的hifu快速治疗用超声波摆动系统
技术领域
1.本发明涉及超声治疗技术领域，尤其涉及一种基于物联网的hifu快速治疗用超声波摆动系统。


背景技术：

2.高强度聚焦超声治疗是一种新兴的肿瘤无创技术。这种技术的基本原理是：通过一定的聚焦方式，将体外超声源发出的低能量超声波聚焦于生物体内，在组织内形成一个声强较高的区域，即焦域，使位于焦域的局部组织瞬间内可以达到65～100℃的高温，同时，联合超声波的空化效应、机械效应、热效应、免疫效应等综合作用，导致组织瞬间凝固性坏死，而周围组织并无显著损伤。凝固性坏死组织可逐渐被吸收或瘢痕化。通过对肿瘤进行如此由点到线、由线到面、由面到体逐点扫描的固化治疗，使得整个肿瘤组织固化，达到治疗的目的。
3.现有技术中，专利申请号为cn202020615215.5的专利公开了“一种高强度超声治疗用超声聚焦装置，包括外壳、调节机构、超声波探头，该实用新型通过对超声波探头同步调节，使聚焦点始终位于轴芯线上，对焦点区域进行调整，使装置适用于不同深度位置的焦域靶区”，但是该装置在实际使用的过程中，对靶区调整仍然过慢，且在对超声波探头进行角度调节时，与超声波探头相连的连线同样会发生变化，若是过长，则会造成外壳内连线之间的缠绕，影响探头调整，若是连线过短，则在探头调整的时候会拉动连线在套筒内部活动，造成连线的磨损，进而影响治疗过程。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种基于物联网的hifu快速治疗用超声波摆动系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种基于物联网的hifu快速治疗用超声波摆动系统，包括底座，所述底座的顶部设置有床板，所述底座的两侧外壁之间连接有支撑架，所述支撑架外壁设置有用于移动床板的传动机构，所述支撑架外壁连接有外壳，所述外壳的顶部固定连接有套筒，所述套筒内设置有若干连接线，所述外壳内壁连接有用于收放连接线的卷放组件，所述连接线的两端分别连接有诊疗系统和超声波探头，所述外壳的底部连接有透镜底板，所述透镜底板外壁设置有用于调整超声波探头角度的调节机构，所述调节机构与超声波探头相连，且所述调节机构与传动机构之间设置有传动组件。
7.优选的，所述调节机构包括固设在透镜底板顶部的支座，所述支座内设置有驱动电机，所述驱动电机的输出端上连接有第一丝杆，所述第一丝杆远离驱动电机的一端转动连接在套筒底壁，所述第一丝杆外壁螺纹连接有套管，所述套管外壁转动连接有第一连板，所述第一连板远离套管的一端连接有第二连板，所述超声波探头固设在第二连板内，所述调节机构还包括固设在支座外壁的第三连板，所述第三连板远离支座的一端通过销轴转动
连接在第二连板内。
8.优选的，所述超声波探头包括绝缘壳体和若干压电晶体，所述绝缘壳体外壁设置有用于放置压电晶体的容纳槽，若干所述压电晶体通过绝缘胶粘接在绝缘壳体的容纳槽内，所述压电晶体与连接线的末端连接。
9.优选的，所述卷放组件包括固设在外壳顶部内壁的固定板，所述固定板内转动连接有转动杆，所述转动杆外壁固设有绕线筒，所述连接线套接在绕线筒的外壁，所述转动杆外壁连接有蜗轮，所述卷放组件还包括固设在第一丝杆外壁且与蜗轮相互啮合的蜗杆。
10.优选的，所述外壳内壁连接有u形架，所述u形架外壁转动连接有定滑轮，所述连接线绕过定滑轮的外侧。
11.优选的，所述传动机构包括固设在支撑架外壁的连接板，所述连接板通过螺栓与支撑架相连，所述连接板外壁转动连接有第二丝杆，所述第二丝杆远离连接板的一端穿过床板并通过轴承转动连接在底座上，且所述第二丝杆与床板螺纹连接。
12.优选的，所述底座外壁四角处均连接有导向杆，所述床板滑动连接在导向杆的外壁，且所述导向杆远离底座的一端连接有限位板，所述支撑架外壁连接有支撑板。
13.优选的，所述传动组件包括转动连接在外壳内的转动轴，所述转动轴的两端贯穿外壳设置，且其两端均通过轴承转动连接在两个支撑板之间，所述转动轴的两端分别连接有第三锥齿轮和第四锥齿轮，所述传动组件还包括与第三锥齿轮和第四锥齿轮相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮固设在第一丝杆外壁，所述第二锥齿轮固设在第二丝杆外壁。
14.优选的，所述诊疗系统包括主控模块、超声波发生器和探头模块，所述探头模块包括超声触发换能器和超声成像换能器，所述超声触发换能器和超声成像换能器均与超声波探头电性相连，所述超声波发生器的输入端和输出端分别与主控模块和超声波发生器相连。
15.与现有技术相比，本发明提供了一种基于物联网的hifu快速治疗用超声波摆动系统，具备以下有益效果：
16.1、该基于物联网的hifu快速治疗用超声波摆动系统，通过优化机械机构，在对超声波探头角度进行调整的同时，对床板上患者的身体进行同步调整，进而加快对超声波探头治疗时对患者体内焦点位置的调整，提高治疗速度，同时通过卷放组件对连接线进行收放，避免其影响超声波探头的调整。
17.2、该基于物联网的hifu快速治疗用超声波摆动系统，通过控制驱动电机运行，使驱动电机的输出端带动第一丝杆转动，第一丝杆转动时，第一丝杆外侧的套管下移，使套管带动第一连板偏转，第一连板带动第二连板以第二连板与第三连板交接处为圆心进行转动，当第二连板带动超声波探头远离透镜底板时，超声波探头穿透深度加大，焦点变远，当第二连板带动超声波探头靠近透镜底板时，超声波探头穿透深度变小，焦点变近。
18.3、该基于物联网的hifu快速治疗用超声波摆动系统，通过第一丝杆外侧的蜗杆与卷放组件中的蜗轮相互啮合，使蜗轮带动转动杆及转动杆外侧连接的绕线筒转动，当超声波探头靠近透镜底板时，连接线需要拉长，绕线筒将其外侧缠绕的连接线松开，当超声波探头远离透镜底板时，绕线筒将多余的连接线缠绕在绕线筒上，对连接线进行有序放置，避免其影响超声波探头的调整。
19.4、该基于物联网的hifu快速治疗用超声波摆动系统，通过使第一丝杆外侧的第一锥齿轮与转动轴外侧的第三锥齿轮相互啮合，使第三锥齿轮带动转动轴在外壳内转动，转动轴远离第三锥齿轮的一端通过第四锥齿轮与第二丝杆外侧的第二锥齿轮相互啮合，进而带动第二丝杆在连接板和底座内转动，使与第二丝杆螺纹连接的床板上移或下移，由于聚焦点始终位于轴芯线上，当超声波探头远离透镜底板时，患者身体随床板上移，即患者治疗靶区深度上移，当超声波探头靠近透镜底板时，患者身体随床板下移，进而使患者的治疗区域位置迅速被超声波探头焦点所确认，提高治疗效率。
附图说明
20.图1为本发明的结构示意图一；
21.图2为本发明的结构示意图二；
22.图3为本发明的图2中a部局部放大视图；
23.图4为本发明的部分剖面结构示意图；
24.图5为本发明的图4中b部局部放大视图；
25.图6为本发明的外壳的剖面结构示意图；
26.图7为本发明的图6中c部局部放大视图；
27.图8为本发明的第一丝杆外部的结构示意图；
28.图9为本发明的卷放组件的结构示意图；
29.图10为本发明的超声波探头的结构示意图；
30.图11为本发明的超声波探头的焦点变化结构示意图；
31.图12为本发明的诊疗系统的系统框图。
32.图中：1、底座；101、支撑架；2、床板；3、外壳；4、套筒；401、连接线；5、超声波探头；501、绝缘壳体；502、压电晶体；6、透镜底板；601、支座；7、驱动电机；701、第一丝杆；7011、蜗杆；7012、第一锥齿轮；702、套管；703、第一连板；704、第二连板；705、第三连板；8、固定板；9、转动杆；901、绕线筒；902、蜗轮；10、u形架；11、定滑轮；12、连接板；13、第二丝杆；131、第二锥齿轮；14、转动轴；141、第三锥齿轮；142、第四锥齿轮；15、导向杆；151、限位板；16、支撑板。
具体实施方式
33.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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，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。
35.实施例1：
36.参照图1、图2、图3、图5、图6和图11，一种基于物联网的hifu快速治疗用超声波摆动系统，包括底座1，底座1的顶部设置有床板2，底座1的两侧外壁之间连接有支撑架101，支撑架101外壁设置有用于移动床板2的传动机构，支撑架101外壁连接有外壳3，外壳3的顶部
固定连接有套筒4，套筒4内设置有若干连接线401，外壳3内壁连接有用于收放连接线401的卷放组件，连接线401的两端分别连接有诊疗系统和超声波探头5，外壳3的底部连接有透镜底板6，透镜底板6外壁设置有用于调整超声波探头5角度的调节机构，调节机构与超声波探头5相连，且调节机构与传动机构之间设置有传动组件。
37.对患者进行高强度聚焦超声治疗时，外壳3内部的超声波探头5通过连接线401与外部的发生器相连，使患者躺在床板2上，随着患者的治疗进行，由于治疗中的焦域靶区往往处于患者体内不同深度的位置，此时需要对超声波探头5的焦点位置进行调整，通过控制调节机构工作，使调节机构对超声波探头5进行角度调整，在此过程中，调节机构通过传动组件带动传动机构工作，使床板2上移或下移，本发明通过优化结构，使患者身体与超声波探头5同步调节，进而快速对需要治疗的焦点位置进行调整，调节速度大大提高，同时通过卷放组件对连接线401进行收放，避免其影响超声波探头5的调整。
38.实施例2：
39.参照图4、图5、图6和图10，一种基于物联网的hifu快速治疗用超声波摆动系统，与实施例1基本相同，更进一步的是，调节机构包括固设在透镜底板6顶部的支座601，支座601内设置有驱动电机7，驱动电机7的输出端上连接有第一丝杆701，第一丝杆701远离驱动电机7的一端转动连接在套筒4底壁，第一丝杆701外壁螺纹连接有套管702，套管702外壁转动连接有第一连板703，第一连板703远离套管702的一端连接有第二连板704，超声波探头5固设在第二连板704内，调节机构还包括固设在支座601外壁的第三连板705，第三连板705远离支座601的一端通过销轴转动连接在第二连板704内；调整超声波探头5时，通过控制驱动电机7运行，使驱动电机7的输出端带动第一丝杆701转动，第一丝杆701转动时，第一丝杆701外侧的套管702下移，使套管702带动第一连板703偏转，第一连板703带动第二连板704以第二连板704与第三连板705交接处为圆心进行转动，当第二连板704带动超声波探头5远离透镜底板6，使超声波探头5穿透深度加大，焦点变远，当第二连板704带动超声波探头5靠近透镜底板6，使超声波探头5穿透深度变小，焦点变近，从而根据治疗需要对套图角度进行调整。
40.进一步的，超声波探头5包括绝缘壳体501和若干压电晶体502，绝缘壳体501外壁设置有用于放置压电晶体502的容纳槽，若干压电晶体502通过绝缘胶粘接在绝缘壳体501的容纳槽内，压电晶体502与连接线401的末端连接；多个压电晶体502呈圆周状分布在绝缘壳体501内，压电晶体502用于将高压电脉冲转换为超声波的陶瓷晶体，绝缘胶可以是环氧树脂灌封胶。
41.实施例3：
42.参照图6、图7、图8和图9，一种基于物联网的hifu快速治疗用超声波摆动系统，与实施例1基本相同，更进一步的是，卷放组件包括固设在外壳3顶部内壁的固定板8，固定板8内转动连接有转动杆9，转动杆9外壁固设有绕线筒901，连接线401套接在绕线筒901的外壁，转动杆9外壁连接有蜗轮902，卷放组件还包括固设在第一丝杆701外壁且与蜗轮902相互啮合的蜗杆7011；在对超声波探头5角度进行调整时，外壳3内部的连接线401同样随着变化，第一丝杆701外侧的蜗杆7011与卷放组件中的蜗轮902相互啮合，使蜗轮902带动转动杆9及转动杆9外侧连接的绕线筒901转动，使绕线筒901将连接线401卷起或松开，当超声波探头5靠近透镜底板6时，连接线401需要拉长，绕线筒901将其外侧缠绕的连接线401松开，当
超声波探头5远离透镜底板6时，绕线筒901将多余的连接线401缠绕在绕线筒901上，对连接线401进行有序放置，避免其影响超声波探头5的调整。
43.作为本发明优选的技术方案，外壳3内壁连接有u形架10，u形架10外壁转动连接有定滑轮11，连接线401绕过定滑轮11的外侧；通过定滑轮11可以对连接线401的移动方向进行导向，便于连接线401的移动。
44.实施例4：
45.参照图1、图2、图3和图11、图12，一种基于物联网的hifu快速治疗用超声波摆动系统，与实施例1基本相同，更进一步的是，传动机构包括固设在支撑架101外壁的连接板12，连接板12通过螺栓与支撑架101相连，连接板12外壁转动连接有第二丝杆13，第二丝杆13远离连接板12的一端穿过床板2并通过轴承转动连接在底座1上，且第二丝杆13与床板2螺纹连接。
46.进一步的，传动组件包括转动连接在外壳3内的转动轴14，转动轴14的两端贯穿外壳3设置，且其两端均通过轴承转动连接在两个支撑板16之间，转动轴14的两端分别连接有第三锥齿轮141和第四锥齿轮142，传动组件还包括与第三锥齿轮141和第四锥齿轮142相互啮合的第一锥齿轮7012和第二锥齿轮131，第一锥齿轮7012固设在第一丝杆701外壁，第二锥齿轮131固设在第二丝杆13外壁。
47.在第一丝杆701转动时，使第一丝杆701外侧的第一锥齿轮7012与转动轴14外侧的第三锥齿轮141相互啮合，使第三锥齿轮141带动转动轴14在外壳3内转动，转动轴14远离第三锥齿轮141的一端通过第四锥齿轮142与第二丝杆13外侧的第二锥齿轮131相互啮合，进而带动第二丝杆13在连接板12和底座1内转动，使与第二丝杆13螺纹连接的床板2上移或下移，进而使躺在床板2上的患者身体上移或下移，使患者体内的焦点区域靠近或远离超声波探头5，具体的，当超声波探头5远离透镜底板6时，患者身体随床板2上移，即患者治疗焦点靶区深度上移，当超声波探头5靠近透镜底板6时，患者身体随床板2下移，进而使患者的治疗区域位置迅速被超声波探头5焦点所确认，提高治疗效率。
48.作为本发明优选的技术方案，底座1外壁四角处均连接有导向杆15，床板2滑动连接在导向杆15的外壁，且导向杆15远离底座1的一端连接有限位板151，支撑架101外壁连接有支撑板16；对床板2的上下移动进行导向，避免床板2移动时偏转，对转动轴14进行支撑，提高装置工作稳定性。
49.作为本发明优选的技术方案，诊疗系统包括主控模块、超声波发生器和探头模块，探头模块包括超声触发换能器和超声成像换能器，超声触发换能器和超声成像换能器均与超声波探头5电性相连，超声波发生器的输入端和输出端分别与主控模块和超声波发生器相连；主控模块控制超声波发生器发射超声波，使超声成像换能器通过超声波探头5对病变位置发射超声，对探测位置进行成像，得到焦域靶区，将信号返回到主控模块，控制超声触发换能器通过超声波探头5对焦域靶区发射出聚焦超声，进行治疗。
50.本发明还公开了一种基于物联网的hifu快速治疗用超声波摆动系统的使用方法，包括以下步骤：
51.s1：当对患者进行高强度聚焦超声治疗时，外壳3内部的超声波探头5通过连接线401与外部的发生器相连，使患者躺在床板2上，随着患者的治疗进行，治疗中的焦域靶区处于患者体内不同深度的位置，此时需要对超声波探头5的焦点位置进行调整；
52.s2：控制驱动电机7运行，驱动电机7的输出端带动第一丝杆701转动，第一丝杆701转动时，第一丝杆701外侧的套管702下移，使套管702带动第一连板703旋转，第一连板703带动第二连板704以第二连板704与第三连板705交接处为圆心进行转动，当第二连板704带动超声波探头5远离透镜底板6时，使超声波探头5穿透深度加大，焦点变远，当第二连板704带动超声波探头5靠近透镜底板6时，使超声波探头5穿透深度变小，焦点变近；
53.s3：当在对超声波探头5角度进行调整时，外壳3内部的连接线401同样随着变化，第一丝杆701外侧的蜗杆7011与卷放组件中的蜗轮902相互啮合，使蜗轮902带动转动杆9及转动杆9外侧连接的绕线筒901转动，使绕线筒901将连接线401卷起或松开；
54.s4：当第一丝杆701转动时，使第一丝杆701外侧的第一锥齿轮7012与转动轴14外侧的第三锥齿轮141相互啮合，使第三锥齿轮141带动转动轴14在外壳3内转动，转动轴14远离第三锥齿轮141的一端通过第四锥齿轮142与第二丝杆13外侧的第二锥齿轮131相互啮合，进而带动第二丝杆13在连接板12和底座1内转动，使与第二丝杆13螺纹连接的床板2上移或下移，进而使躺在床板2上的患者身体上移或下移，使患者体内的焦点区域靠近或远离超声波探头5。
55.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。