手持式掃描輔助設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了手持式掃描輔助設備，包括：“H”字形中空殼體，固定在所述中空殼體上的掃描傳動機構，與所述掃描傳動機構傳動連接的超聲探頭支架；所述“H”字形中空殼體的兩個下端形成為用于手持的手柄，所述超聲探頭支架上固定超聲探頭，所述掃描傳動機構通過帶動超聲探頭支架直線運動使得超聲探頭能夠連續(xù)穩(wěn)定采集不同位置的頸動脈二維切片圖像。本實用新型提出的手持式掃描輔助設備，結合超聲探頭使用時，能夠輔助超聲探頭連續(xù)、準確、穩(wěn)定地采集二維超聲圖像。
【專利說明】手持式掃描輔助設備

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及圖像采集設備【技術領域】，特別是指一種手持式掃描輔助設備。

【背景技術】
[0002]醫(yī)學超聲成像技術是當今主流的簡便非介入式評估組織和器官的詳細內部結構，以用于評估，診斷，指定治療方案和確定療效的方法。然而，常規(guī)二維超聲圖像掃描具有多個缺陷:
[0003]1.常規(guī)超聲圖像是二維的，診斷者必須在頭腦中對多幅二維圖像進行轉換來形成一個復雜的三維結構，這會導致易變性，有時會還會導致不正確的診斷；
[0004]2.對器官的二維超聲圖像平面進行本地化，并在之后進行重構是非常困難的。這使得這種方法容易出錯，并且對于疾病的發(fā)展和衰退進行量化研究的能力很有限，尤其是對于跟蹤細小的變化的情況；
[0005]3.患者的身體結構經常會限制圖像的角度，導致無法觀測到對于疾病評估最理想的圖像平面；
[0006]4.介入治療計劃和對于疾病的連續(xù)監(jiān)控需要正確和精準的體積度量。然而二維超聲是易變的，而且有時不夠準確，三維超聲確保對于解剖結構的準確而且較少易變性的估笪
[0007]由此可見，當前對于提高通過二維超聲圖像中獲得的信息來構建三維圖像的需求日益顯著。用于構建三維圖像的二維超聲圖像的采集需要保證能夠連續(xù)、穩(wěn)定，因此作為采集二維超聲圖像的掃描裝置必須保證定位準確、且采集的二維超聲圖像能夠可控和穩(wěn)定。
實用新型內容
[0008]有鑒于此，本實用新型的目的在于提出一種手持式掃描輔助設備，結合超聲探頭使用時，能夠輔助超聲探頭連續(xù)、準確、穩(wěn)定地采集二維超聲圖像。
[0009]基于上述目的本實用新型提供的手持式掃描輔助設備，包括:“Η”字形中空殼體，固定在所述中空殼體上的掃描傳動機構，與所述掃描傳動機構傳動連接的超聲探頭支架；
[0010]所述“Η”字形中空殼體的兩個下端形成為用于手持的手柄，所述超聲探頭支架上固定超聲探頭，所述掃描傳動機構通過帶動超聲探頭支架直線運動使得超聲探頭能夠連續(xù)穩(wěn)定采集不同位置的頸動脈二維切片圖像。
[0011]在一些實施方式中，所述掃描傳動機構包括驅動電機、傳動絲杠、絲杠傳動齒輪、電機傳動齒輪、支架滑塊、傳動箱；
[0012]所述驅動電機與傳動絲杠平行設置，二者的同向端分別連接電機傳動齒輪和絲杠傳動齒輪，所述電機傳動齒輪和絲杠傳動齒輪傳動連接；
[0013]所述傳動絲杠外表面設置有外螺紋，所述支架滑塊包括內螺紋通孔，所述內螺紋通孔與所述傳動絲杠外表面設置的外螺紋相配合使得傳動絲杠與支架滑塊螺紋實現螺紋傳動；所述傳動箱包括截面與支架滑塊的截面形狀基本相同且大小基本相等的通槽，所述掃描輔助手持設備裝配完成時，所述傳動絲杠與支架滑塊均位于所述通槽內，所述支架滑塊頂端與超聲探頭支架固定連接；
[0014]所述驅動電機轉動通過帶動電機傳動齒輪轉動并經絲杠傳動齒輪將驅動力傳遞給傳動絲杠，通過傳動絲杠轉動帶動支架滑塊沿傳動箱直線運動，從而帶動超聲探頭支架直線運動。
[0015]在一些實施方式中，所述“H”字形中空殼體的兩個上端的內部空間分別形成為第一內部空間和第二內部空間，所述“H”字形中空殼體的橫向空心體及其分別與兩個上端的連接部位形成為第三內部空間；
[0016]所述驅動電機和電機傳動齒輪內設于第三內部空間，所述絲杠傳動齒輪內設于第二內部空間，所述傳動絲杠與傳動箱架設在所述“H”字形中空殼體的兩個上端之間。
[0017]在一些實施方式中，所述傳動箱的兩個端面分別連接第一端蓋和第二端蓋，所述第二端蓋位于絲杠傳動齒輪與傳動箱端面之間；所述第一端蓋和第二端蓋與傳動箱端面相接觸的端面分別內嵌有極限開關；所述第一端蓋和第二端蓋分別內設于第一內部空間和第二內部空間。
[0018]在一些實施方式中，所述第一端蓋不與傳動箱端面相接觸的端面固定連接旋轉傘齒輪，所述旋轉傘齒輪與固定傘齒輪通過二者的齒狀邊緣咬合而互相連接，從所述固定傘齒輪的中心通孔中穿過的傳動絲杠通過裝配于傳動絲杠端部的壓縮彈簧固定于所述“H”字形中空殼體的包含第一內部空間的上端的內表面；
[0019]所述旋轉傘齒輪、固定傘齒輪、壓縮彈簧均內設于第一內部空間。
[0020]在一些實施方式中，沿所述第一端蓋的側端面邊緣等間隔設置有內陷的第一齒狀槽，彈性設置于所述“H”字形中空殼體的包含第二內部空間的上端的內表面上的鎖定按鈕上設置有與所述第一齒狀槽相配合的第一齒狀凸起。
[0021]在一些實施方式中，所述超聲探頭支架包括支架座、弧形側壁、鉸接臂、橡膠綁帶、萬向支架；
[0022]所述支架座為部分圓筒狀的空心柱體且頂部具有端蓋，所述弧形側壁固定連接支架座的側面且垂直于所述支架座端蓋，所述弧形側壁頂部設置有向外側伸出的鎖扣；
[0023]所述鉸接臂與支架座鉸接且鉸接部位與弧形側壁固定部位相對，所述鉸接臂端部固定連接橡膠綁帶，所述橡膠綁帶端部等間隔設置有與所述鎖扣互鎖的鎖孔；
[0024]所述萬向支架嵌套于支架座底部，從二者中心通孔穿過的固定螺栓的端部固定在所述支架滑塊頂端。
[0025]在一些實施方式中，所述鉸接臂、橡膠綁帶、鎖扣的數量均為兩個。
[0026]在一些實施方式中，所述支架座端蓋的邊緣及弧形側壁的兩側邊緣均設置有橡膠支撐條。
[0027]在一些實施方式中，還包括旋轉鎖按鈕和彈簧；
[0028]所述旋轉鎖按鈕包括一端開口的空心按鈕主體、固定在按鈕主體的開口部位處且向外側延伸的兩個擋片、突出于按鈕主體側壁的第二齒狀凸起，所述彈簧的一端固定在按鈕主體的內側壁；
[0029]所述支架座未連接弧形側壁和鉸接臂的側壁上開有形狀與按鈕主體相配合的按鈕孔，所述萬向支架的靠近上端面的內側壁上等間隔設置有第二齒狀槽；
[0030]所述超聲探頭支架裝配完成時，所述第二齒狀凸起與第二齒狀槽剛好卡合，且按鈕主體的兩個擋片貼合在支架座內表面，所述彈簧的活動端與所述固定螺栓的表面相接觸。
[0031]從上面所述可以看出，本實用新型提供的手持式掃描輔助設備手持式掃描輔助設備，其殼體、掃描傳動機構、超聲探頭支架之間的巧妙結構設計，使其能夠輔助其上安裝的超聲探頭連續(xù)、準確、穩(wěn)定地采集二維超聲圖像。
[0032]進一步的，通過設計了 “H”字形中空殼體，在全局上，穩(wěn)定了手持式掃描輔助設備手持式掃描輔助設備，在掃描的整個過程中使得沿著血管的位置是已知并且一致的；在局部上，將超聲探頭的頭部定位于正確的解剖結構和位置，使得超聲成像質量最優(yōu)。并且，全局穩(wěn)定性“H”字形中空殼體的設計，允許超聲探頭穩(wěn)定地支在患者的病床上，可以獨立地為患者和超聲醫(yī)生都提供穩(wěn)定性；在“11”型設計中，所述“H”字形中空殼體的兩個下端形成的手柄，可使手持式掃描輔助設備手持式掃描輔助設備立在床上，此時超聲探頭的頭部有足夠的高度來對準患者的頸動脈；通過將手持式掃描輔助設備的底部牢牢支撐住，超聲醫(yī)師可以方便地改變傾斜角度以得到對于患者血管的最佳的入射角；該設計的優(yōu)點是能夠讓未經培訓的用戶也能執(zhí)行筆直的、線性的掃描，也能夠讓熟練的用戶用單手操作掃描；同時，這個設計的優(yōu)點是:對于解剖結構的特殊性需求使得掃描者可以克服和避免比較密集的組織，來增強血管的暴露程度；可以容納一個典型的血管路徑；并對患者的仰臥位置的多樣性進行有力的補充。
[0033]更進一步的，通過旋轉傘齒輪、固定傘齒輪、壓縮彈簧的之間的特殊結構設計，使得支架滑塊具有徑向旋轉的能力，這樣就能允許用戶調整超聲探頭的偏轉角，在手柄正面握持的情況下，超聲探頭支架可以繞傘齒輪的軸線方向旋轉并保持在-90°至90°之間的任何角度(其中，-90°是指超聲探頭的采集面指向正下方(如圖1中所示的狀態(tài))，+90°是指超聲探頭的采集面指向正上方(如圖1中所示的狀態(tài)))，該角度可以以微小的間隔進行設定，或設定為任意一個角度；為了獲得一次精確的掃描，需要通過超聲探頭向患者施加3?5磅的力；所以超聲探頭支架必須能夠承受最小5磅的力，此處通過壓縮彈簧以保持固定傘齒輪和旋轉傘齒輪組成的嚙合結構，使得超聲探頭支架不會發(fā)生旋轉。
[0034]較佳的，所述驅動電機設置于“H”字形中空殼體的中部，從而保證手持式掃描輔助設備的質心是居中的。
[0035]進一步的，通過采用非金屬制的工程塑料材質的電機傳動齒輪和絲杠傳動齒輪，使得手持式掃描輔助設備整體更加輕盈、安靜，并不需要對電機傳動齒輪和絲杠傳動齒輪進行定期潤滑處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備實施例的結構示意圖；
[0037]圖2為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備實施例的爆炸結構示意圖；
[0038]圖3為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的掃描傳動機構實施例的部分結構的爆炸示意圖；
[0039]圖4為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的掃描傳動機構實施例的內部結構的主視圖；
[0040]圖5為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的掃描傳動機構實施例的從左側傾斜觀察的立體結構示意圖；
[0041]圖6為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的掃描傳動機構實施例的從右側傾斜觀察的立體結構示意圖；
[0042]圖7為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的掃描傳動機構實施例的俯視圖；
[0043]圖8為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的掃描傳動機構實施例的內部結構的俯視圖；
[0044]圖9為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的掃描傳動機構實施例中第一端蓋處的放大結構示意圖；
[0045]圖10a為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的掃描傳動機構實施例中互鎖機構的左視圖；
[0046]圖10b為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的掃描傳動機構實施例中互鎖機構的主視圖；
[0047]圖11為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的超聲探頭支架實施例的爆炸結構示意圖；
[0048]圖12為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的超聲探頭支架實施例中旋轉鎖按鈕的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0049]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。
[0050]需要說明的是，本實用新型實施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是為了區(qū)分兩個相同名稱非相同的實體或者非相同的參量，可見“第一” “第二”僅為了表述的方便，不應理解為對本實用新型實施例的限定，后續(xù)實施例對此不再一一說明。
[0051]參照附圖1和附圖2，分別為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備實施例的結構示意圖和爆炸結構示意圖。
[0052]所述手持式掃描輔助設備，包括:“H”字形中空殼體300，固定在所述中空殼體300上的掃描傳動機構200，與所述掃描傳動機構200傳動連接的超聲探頭支架100 ；
[0053]所述“H”字形中空殼體300的兩個下端形成為用于手持的手柄，診斷者通過將手指穿過手柄之間的缺口 305而握住手柄；所述超聲探頭支架100上固定超聲探頭(未示出)；
[0054]使用時，超聲探頭貼緊患者頸部，所述掃描傳動機構200通過帶動超聲探頭支架100直線運動使得超聲探頭能夠沿患者頸部連續(xù)穩(wěn)定采集不同位置的頸動脈二維切片圖像，用于后續(xù)構建患者頸動脈的三維圖像。
[0055]其中，所述超聲探頭可以是市售超聲機或內置超聲模塊，或者是任意一部臨床使用的或監(jiān)管部門批準的醫(yī)用超聲機。優(yōu)選的，最小配置的超聲系統應該包括以下特性:B超配置，7-lOMHz (最低可達到5.5MHz，最高12MHz)的線性探頭(血管探頭最為理想)，并配有CV、DV1、VGA或HDMI輸出(用于所采集的圖像的輸出)。
[0056]在特定的情況下，對于所述“H”字形中空殼體300，還推薦使用一種延長的或可伸縮的腳部設計，以允許手柄能夠適用于多種多樣的患者。這個可伸縮的組件可以收納在手柄盒里，具有延長和鎖止的功能，這功能可以使用多種現有技術實現。例如:使用一個螺栓系統來延長一或多個收納在H型設計中的腳部。還可以使用滑動條系統使可伸長的腳部沿著H型設計的底部進行滑動，然后停在一個預先設定增量的位置鎖止，或用壓縮式的鎖進行鎖止。在另一種變體中，手柄使用了一種對傾斜角度也進行限制的設計。它使用了向前和向后延伸出的支撐臂，把手柄鎖止在一個特定的角度。
[0057]進一步的，在一些可選實施方式中，提供了一種所述手持式掃描輔助設備的掃描傳動機構的實現方式，結合附圖1和附圖2，并參照附圖3-8，對其進行描述。附圖3-8分別為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的掃描傳動機構實施例的部分結構的爆炸示意圖、內部結構的主視圖、從左側傾斜觀察的立體結構示意圖、從右側傾斜觀察的立體結構示意圖、俯視圖、內部結構的俯視圖。
[0058]所述掃描傳動機構200包括驅動電機209、傳動絲杠202、絲杠傳動齒輪207、電機傳動齒輪208、支架滑塊204、傳動箱201 ；
[0059]所述驅動電機209與傳動絲杠202平行設置，二者的同向端(圖2_8中所示的驅動電機209的右端和傳動絲杠202的右端)分別連接電機傳動齒輪208和絲杠傳動齒輪207，所述電機傳動齒輪208和絲杠傳動齒輪207傳動連接；
[0060]所述傳動絲杠202外表面設置有外螺紋2021 (參照附圖3_8)，所述支架滑塊204包括內螺紋通孔2044，所述內螺紋通孔2044與所述傳動絲杠202外表面設置的外螺紋2021相配合使得傳動絲杠202與支架滑塊204螺紋連接；所述傳動箱201包括截面與支架滑塊204的截面形狀基本相同且大小基本相等的通槽2011，所述手持式掃描輔助設備裝配完成時，所述傳動絲杠202與支架滑塊204均位于所述通槽2011內，且所述支架滑塊204的頂端與超聲探頭支架100固定連接；
[0061]所述驅動電機209轉動，通過帶動電機傳動齒輪208轉動并經絲杠傳動齒輪207將驅動力(旋轉的力)傳遞給傳動絲杠202，通過傳動絲杠202轉動帶動支架滑塊204沿傳動箱201直線運動(因為支架滑塊204與通槽2011的截面形狀基本相同且大小基本相等，因此支架滑塊204的外周面與通槽2011的內壁緊密貼合，則傳動絲杠202與支架滑塊204在通槽2011中進行抽向螺紋傳動)，從而帶動超聲探頭支架100直線運動。
[0062]其中，如圖3所示，所述支架滑塊204的一個可選實施方式，包括長方體形狀的滑塊主體2042和扁橢圓柱形狀的支架連接端2041，內螺紋通孔2044貫穿所述滑塊主體2042，支架連接端2041頂部開有螺紋孔2043，用于超聲探頭支架100的固定?？蛇x的，所述傳動箱201頂部還可以設置有上蓋203，所述上蓋203的橫截面為拱形且上蓋203的頂部開有貫穿上蓋頂部的開口 2031，所述開口 2031的寬度與支架連接端2041的形狀相適應。
[0063]較佳的，參照附圖2，在一些可選實施方式中，所述“H”字形中空殼體300的第一上端301和第二上端302的內部空間分別形成為第一內部空間和第二內部空間，所述“H”字形中空殼體的橫向空心體及其分別與兩個上端的連接部位形成為第三內部空間303 ；
[0064]所述驅動電機209和電機傳動齒輪208內設于第三內部空間303，所述絲杠傳動齒輪207內設于第二內部空間302，所述傳動絲杠202與傳動箱201架設在所述“H”字形中空殼體的第一上端301和第二上端302之間。
[0065]可選的，所述第三內部空間303中，所述“H”字形中空殼體的內壁上還設置有固定支撐驅動電機209的固定支撐座304。
[0066]較佳的，參照附圖2，在一些可選實施方式中，所述傳動箱201的兩個端面分別連接第一端蓋2121和第二端蓋2122，所述第二端蓋2122位于絲杠傳動齒輪207與傳動箱201端面之間；所述第一端蓋2121和第二端蓋2122與傳動箱端面相接觸的端面分別內嵌有極限開關213 ;所述第一端蓋2121和第二端蓋2122分別內設于第一內部空間和第二內部空間。
[0067]可選的，參照附圖3，所述第一端蓋2121和第二端蓋2122與傳動絲杠202連接部位還分別設置有軸承214。
[0068]較佳的，參照附圖9，為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的掃描傳動機構實施例中第一端蓋處的放大結構示意圖；在一些可選實施方式中，所述第一端蓋2121不與傳動箱201端面相接觸的端面固定連接旋轉傘齒輪(圖9中第一端蓋2121的齒狀端面，這里，旋轉傘齒輪與第一端蓋2121為一體成型)，所述旋轉傘齒輪與固定傘齒輪205通過二者的互相配合的齒狀邊緣咬合的而互相連接，從所述固定傘齒輪205的中心通孔(未示出)穿過的傳動絲杠202通過裝配于所述傳動絲杠202端部(圖9中的傳動絲杠左端)的壓縮彈簧206固定于所述“H”字形中空殼體300的包含第一內部空間的第一上端301的內表面，具體的，可以是最左端的內側壁上；所述旋轉傘齒輪、固定傘齒輪205、壓縮彈簧206均內設于第一內部空間。
[0069]進一步的，參照附圖10a和10b，分別為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的掃描傳動機構實施例中互鎖機構的左視圖和主視圖；在一些可選實施方式中，為了不讓所述支架滑塊204任意旋轉，設置互鎖機構，所述互鎖機構包括沿所述第二端蓋2122的側端面邊緣等間隔設置的內陷的第一齒狀槽2071，彈性設置于所述“H”字形中空殼體300的包含第二內部空間的第二上端302的內表面上的鎖定按鈕215，以及鎖定按鈕215上設置的與所述第一齒狀槽2071相配合的第一齒狀凸起2151 ;通過壓下鎖定按紐215，使得第一齒狀凸起2151脫離第一齒狀槽2071，從而第二端蓋2122可以繞傳動絲杠202旋轉使得支架滑塊204能夠繞傳動絲杠202任意旋轉；旋轉到需要角度后，松開鎖定按鈕215，第一齒狀槽2071與第一齒狀凸起2151再次卡合，將第二端蓋2122再次固定。
[0070]可選的，所述鎖定按鈕215包括固定于“H”字形中空殼體300內部的固定片2152，所述鎖定按鈕215的主體通過伸縮彈簧2154固定在固定片2152上，所述第一齒狀凸起2151設置于鎖定按鈕215的主體與第二端蓋2122相對的一面上，所述鎖定按鈕215的主體上還可延伸出與固定片2152相接觸的延伸條2153。
[0071]較佳的，參照附圖11，為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的超聲探頭支架實施例的爆炸結構示意圖；在一些可選實施方式中，所述超聲探頭支架100包括支架座、弧形側壁101、鉸接臂105、橡膠綁帶106、萬向支架102 ；
[0072]所述支架座為部分圓筒狀的空心柱體且頂部具有端蓋，所述弧形側壁101固定連接支架座的側面且垂直于所述支架座端蓋(所述支架座與弧形側壁101可以是一體成型)，所述弧形側壁101頂部設置有向外側伸出的鎖扣103 ；
[0073]所述鉸接臂105與支架座鉸接且鉸接部位與弧形側壁101與支架座的固定部位相對，所述鉸接臂105端部固定連接橡膠綁帶106，所述橡膠綁帶106端部等間隔設置有與所述鎖扣103互鎖的鎖孔107 ；
[0074]所述萬向支架102嵌套于支架座底部，分別從二者中心的第一螺紋通孔109和第二螺紋通孔1022穿過的固定螺栓108的端部固定在所述支架滑塊204頂端(可選的為支架滑塊204頂端的支架連接端2041的螺紋孔2043)，從而將超聲探頭支架100與掃描傳動機構200相固定。
[0075]可選的，所述鉸接臂105、橡膠綁帶106、鎖扣103的數量均為兩個。所述支架座端蓋的邊緣及弧形側壁101的兩側邊緣均設置有橡膠支撐條110。
[0076]超聲探頭放置在橡膠支撐條110上，橡膠綁帶106通過鉸接臂105與支架座固定，橡膠綁帶106的鎖孔107與鎖扣103扣合，使得超聲探頭被橡膠綁帶106牢牢緊固；橡膠綁帶106非常靈活，不同長度的位置都留有鎖孔107，用來配合鎖扣103，以緊固不同尺寸的超聲探頭；超聲探頭可以用手輕松地緊固與松開。
[0077]進一步的，參照附圖12，為本實用新型提供的手持式掃描輔助設備的超聲探頭支架實施例中旋轉鎖按鈕的結構示意圖；在一些可選實施方式中，結合參照附圖11，所述手持式掃描輔助設備的超聲探頭支架100還包括旋轉鎖按鈕104和彈簧111 ；
[0078]所述旋轉鎖按鈕104包括一端開口的空心按鈕主體1041、固定在按鈕主體1041的開口部位處且向外側延伸的兩個擋片1043(可選的，參照附圖12，兩個擋片1043對稱設置在按鈕主體1041兩側)、突出于按鈕主體1041側壁的第二齒狀凸起1042，所述彈簧111的一端固定在按鈕主體1041的內側壁；
[0079]所述支架座未連接弧形側壁101和鉸接臂105的側壁上開有形狀與按鈕主體1041相配合的按鈕孔，所述萬向支架102的主體1021的靠近上端面的內側壁上等間隔設置有第二齒狀槽1024 ；
[0080]所述超聲探頭支架100裝配完成時，所述第二齒狀凸起1042與第二齒狀槽1024剛好卡合，且按鈕主體1041的兩個擋片1043貼合在支架座內表面，所述彈簧111的活動端與所述固定螺栓的表面相接觸；
[0081]當需要使支架座相對與萬向支架102轉動時，按下旋轉鎖按鈕104，第二齒狀凸起1042與第二齒狀槽1024分離，即可旋轉支架座；松開旋轉鎖按鈕104，第二齒狀凸起1042與第二齒狀槽1024再次卡合，支架座與萬向支架102的相對位置再次固定。
[0082]為了使超聲探頭能夠適用于Doppler掃描(需要具有30°的掃描角度)，該超聲探頭支架需要能夠在兩個方向旋轉30°角；因此，較佳的，所述第二齒狀凸起1042數量為2個，所述第二齒狀槽1024的數量為4個；同時，當第二齒狀凸起1042卡合在中間兩個第二齒狀槽1024時，超聲探頭位于正方向；當第二齒狀凸起1042卡合在左側兩個第二齒狀槽1024時，超聲探頭以固定螺栓108的軸線為軸轉動并向左傾斜30° ;當第二齒狀凸起1042卡合在右側兩個第二齒狀槽1024時，超聲探頭以固定螺栓108的軸線為軸轉動并向右傾斜30。。
[0083]雖然上述實施例具體公開了超聲探頭支架的【具體實施方式】，但可替換的超聲探頭緊固方法包括為特定超聲探頭壓模定制的超聲探頭支架(超聲探頭可以插入到超聲探頭支架中)，將探頭組件自身內建于手柄中(包含兩個超聲探頭采集數據的輸出:一個輸出到超聲機，一個輸出到電腦)；或將手柄控制功能內建到超聲機中。另一個可供選擇的方案為:超聲探頭支架表現為一個通用支架，為特定的超聲探頭壓模制成的墊片墊起來，通用支架的墊片是可更換的。這樣可以使用上述任一方法將其緊固。
[0084]還有一些緊固超聲探頭的備選方法由下列一個或多個組成:黏性皮帶，搭扣帶子，彈簧鎖緊機制，或夾臂。鉸接機制也可以由下列一或多個備選方法組成:棘齒系統，可調節(jié)夾子，或電子機動鎖系統。
[0085]進一步的，所述手持式掃描輔助設備包含塑料和金屬的組件，用來連接與移動超聲探頭，并具有最小的防水防塵保護。推薦的實現方式將外殼防水防塵等級設定為IP32，它避免了 2.5mm以上的顆粒的進入，和高于水平面15°的水的直接噴灑。優(yōu)選的，所述傳動絲杠202外表面設置的外螺紋2021采用方形螺紋——它是最有效的，摩擦力最小，并能承受更大的力。較佳的，采用的ACME標準的螺紋使用29度螺紋角的螺紋切割；推薦的實現方案使用了直徑為3/8〃的不銹鋼，螺紋規(guī)格為ACME的傳動絲杠。當傳動絲杠進行旋轉時，按照ACME的規(guī)格標準，它轉換為每旋轉一圈，支架滑塊移動1/12"。
[0086]一種可選實施方案中，60mm的傳動絲杠提供了足夠的長度(前后30mm)來獲取頸動脈分叉點區(qū)域的圖像。其他可選的方案是:傳動絲杠是標準長度，推進距離設置為固定或可變的；可變的推進長度可以是例如:手工移動極限開關的位置，或修改手持式掃描輔助設備的硬件設置；極限開關可以通過機械驅動，或使用傳感器來監(jiān)測磁場或電容的變化，從而控制極限開關。
[0087]所述支架滑塊204可以由多種材料制成，如鋼鐵、鋁、或者塑料(乙縮醛)。在一個不受限的例子中，支架滑塊204由乙縮醛制成，具有25mmX18mmX20mm(長寬高)的形狀，使得其能夠沿著絲杠光滑地移動。在這個例子中，傳動箱被通槽所約束，通槽是一個塑料圓柱體中開18mmX20mm的槽。值得注意的是:傳動箱的材料可以使用鋁、塑料(ABS、PE、Teflon等)、熱塑性材料(Ρ0Μ)或具有同等屬性的材料，這些材料首先能夠限制噪音，電磁干擾，振動和減輕重量。
[0088]還有一些用來控制支架滑塊的推進路徑的可選方案，例如:傳動絲杠可以被一個簡單的引導棒所替代，弓丨導棒允許支架滑塊自由地移動，能夠用手或線性推進器推動。在這種軌道完全限制超聲探頭支架旋轉的情況中，引導棒不是必須的，除非它被用來對支架滑塊提供一個力。
[0089]進一步的，上述實施方式中，使用一個驅動電機來沿著掃描路徑以恒定速度推動超聲探頭支架。驅動電機需要的最小扭矩是89Nm，以在掃描過程中提供平滑的移動(此時假定傳動比為22:1，而且滑塊沿著經過良好潤滑的絲杠進行滑動)。該扭矩值是通過進行掃描時將超聲探頭牢牢壓在患者頸動脈所提供的足夠的力來進行選擇的。一種實現方式是使用一種小的無刷直流伺服電機(Micromo公司生產,〈0.5kg,約8cm)。該模型使用霍爾效應傳感器作為編碼器，并且包括集成于電機殼內的電機驅動器(Faulhaber 2250BX4系列)，它把電機控制器集成在電機中以幫助減小電磁干擾，并減小整體尺寸和降低連線復雜度?？蛇x的電機包括Parker RS系列，Maxon GPX系列(GPX 22LN)，和Moog BN12系列。
[0090]可選的，所述電機傳動齒輪208和絲杠傳動齒輪207的材料可以是鋼鐵，鋁，或塑料(尼龍塑料，酚醛塑料，乙縮醛)。優(yōu)選的，所述電機傳動齒輪208和絲杠傳動齒輪207采用尼龍塑料齒輪，每個有40個齒。在可選方案中一或多個傳送帶用來替代齒輪，將驅動電機的力傳送到傳動絲杠。傳送帶系統適用于驅動電機距離傳動絲杠比較遠的情況，或為了降低噪音而使用。在另一個實現方式中，使用一或多個線性推進器來對支架滑塊施加方向力。推進器可以是任意類型的(電動，氣動，壓電)，并沿著行進方向的軸向放置。
[0091]從上面所述可以看出，本實用新型提供的手持式掃描輔助設備，其殼體、掃描傳動機構、超聲探頭支架之間的巧妙結構設計，使其能夠連續(xù)、準確、穩(wěn)定地采集二維超聲圖像。
[0092]進一步的，通過設計了“H”字形中空殼體，在全局上，穩(wěn)定了手持式掃描輔助設備，在掃描的整個過程中使得沿著血管的位置是已知并且一致的；在局部上，將超聲探頭的頭部定位于正確的解剖結構和位置，使得超聲成像質量最優(yōu)。并且，全局穩(wěn)定性“H”字形中空殼體的設計，允許超聲探頭穩(wěn)定地支在患者的病床上，可以獨立地為患者和超聲醫(yī)生都提供穩(wěn)定性；在“H”型設計中，所述“H”字形中空殼體的兩個下端形成的手柄，可使手持式掃描輔助設備立在床上，此時超聲探頭的頭部有足夠的高度來對準患者的頸動脈；通過將手持式掃描輔助設備的底部牢牢支撐住，超聲醫(yī)師可以方便地改變傾斜角度以得到對于患者血管的最佳的入射角；該設計的優(yōu)點是能夠讓未經培訓的用戶也能執(zhí)行筆直的、線性的掃描，也能夠讓熟練的用戶用單手操作掃描；同時，這個設計的優(yōu)點是:對于解剖結構的特殊性需求使得掃描者可以克服和避免比較密集的組織，來增強血管的暴露程度；可以容納一個典型的血管路徑；并對患者的仰臥位置的多樣性進行有力的補充。
[0093]更進一步的，通過旋轉傘齒輪、固定傘齒輪、壓縮彈簧的之間的特殊結構設計，使得支架滑塊具有徑向旋轉的能力，這樣就能允許用戶調整超聲探頭支架的偏轉角，在手柄正面握持的情況下，超聲探頭支架可以繞傘齒輪的軸線方向旋轉并保持在-90°至90°之間的任何角度(其中，-90°是指超聲探頭的采集面指向正下方(如圖1中所示的狀態(tài))，+90°是指超聲探頭的采集面指向正上方(如圖1中所示的狀態(tài)))，該角度可以以微小的間隔進行設定，或設定為任意一個角度；為了獲得一次精確的掃描，需要通過超聲探頭向患者施加3?5磅的力；所以超聲探頭支架必須能夠承受最小5磅的力，此處通過壓縮彈簧以保持固定傘齒輪和旋轉傘齒輪組成的嚙合結構，使得超聲探頭支架不會發(fā)生旋轉。
[0094]較佳的，所述驅動電機設置于“H”字形中空殼體的中部，從而保證手持式掃描輔助設備的質心是居中的。
[0095]進一步的，通過采用非金屬制的工程塑料材質的電機傳動齒輪和絲杠傳動齒輪，使得手持式掃描輔助設備整體更加輕盈、安靜，并不需要對電機傳動齒輪和絲杠傳動齒輪進行定期潤滑處理。
[0096]所屬領域的普通技術人員應當理解:以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種手持式掃描輔助設備，其特征在于， 包括:“H”字形中空殼體，固定在所述中空殼體上的掃描傳動機構，與所述掃描傳動機構傳動連接的超聲探頭支架； 所述“H”字形中空殼體的兩個下端形成為用于手持的手柄，所述超聲探頭支架上固定超聲探頭，所述掃描傳動機構通過帶動超聲探頭支架直線運動使得超聲探頭能夠連續(xù)穩(wěn)定采集不同位置的頸動脈二維切片圖像。
2.根據權利要求1所述的手持式掃描輔助設備，其特征在于，所述掃描傳動機構包括驅動電機、傳動絲杠、絲杠傳動齒輪、電機傳動齒輪、支架滑塊、傳動箱； 所述驅動電機與傳動絲杠平行設置，二者的同向端分別連接電機傳動齒輪和絲杠傳動齒輪，所述電機傳動齒輪和絲杠傳動齒輪傳動連接； 所述傳動絲杠外表面設置有外螺紋，所述支架滑塊包括內螺紋通孔，所述內螺紋通孔與所述傳動絲杠外表面設置的外螺紋相配合使得傳動絲杠與支架滑塊螺紋實現螺紋傳動；所述傳動箱包括截面與支架滑塊的截面形狀基本相同且大小基本相等的通槽，所述掃描輔助手持設備裝配完成時，所述傳動絲杠與支架滑塊均位于所述通槽內，所述支架滑塊頂端與超聲探頭支架固定連接； 所述驅動電機轉動通過帶動電機傳動齒輪轉動并經絲杠傳動齒輪將驅動力傳遞給傳動絲杠，通過傳動絲杠轉動帶動支架滑塊沿傳動箱直線運動，從而帶動超聲探頭支架直線運動。
3.根據權利要求2所述的手持式掃描輔助設備，其特征在于，所述“H”字形中空殼體的兩個上端的內部空間分別形成為第一內部空間和第二內部空間，所述“H”字形中空殼體的橫向空心體及其分別與兩個上端的連接部位形成為第三內部空間； 所述驅動電機和電機傳動齒輪內設于第三內部空間，所述絲杠傳動齒輪內設于第二內部空間，所述傳動絲杠與傳動箱架設在所述“H”字形中空殼體的兩個上端之間。
4.根據權利要求3所述的手持式掃描輔助設備，其特征在于，所述傳動箱的兩個端面分別連接第一端蓋和第二端蓋，所述第二端蓋位于絲杠傳動齒輪與傳動箱端面之間；所述第一端蓋和第二端蓋與傳動箱端面相接觸的端面分別內嵌有極限開關；所述第一端蓋和第二端蓋分別內設于第一內部空間和第二內部空間。
5.根據權利要求4所述的手持式掃描輔助設備，其特征在于，所述第一端蓋不與傳動箱端面相接觸的端面固定連接旋轉傘齒輪，所述旋轉傘齒輪與固定傘齒輪通過二者的齒狀邊緣咬合而互相連接，從所述固定傘齒輪的中心通孔穿過的傳動絲杠通過固定于所述傳動絲杠端部的壓縮彈簧固定于所述“H”字形中空殼體的包含第一內部空間的上端的內表面； 所述旋轉傘齒輪、固定傘齒輪、壓縮彈簧均內設于第一內部空間。
6.根據權利要求4所述的手持式掃描輔助設備，其特征在于，沿所述第一端蓋的側端面邊緣等間隔設置有內陷的第一齒狀槽，彈性設置于所述“H”字形中空殼體的包含第二內部空間的上端的內表面上的鎖定按鈕上設置有與所述第一齒狀槽相配合的第一齒狀凸起。
7.根據權利要求2所述的手持式掃描輔助設備，其特征在于，所述超聲探頭支架包括支架座、弧形側壁、鉸接臂、橡膠綁帶、萬向支架； 所述支架座為部分圓筒狀的空心柱體且頂部具有端蓋，所述弧形側壁固定連接支架座的側面且垂直于所述支架座端蓋，所述弧形側壁頂部設置有向外側伸出的鎖扣； 所述鉸接臂與支架座鉸接且鉸接部位與弧形側壁固定部位相對，所述鉸接臂端部固定連接橡膠綁帶，所述橡膠綁帶端部等間隔設置有與所述鎖扣互鎖的鎖孔； 所述萬向支架嵌套于支架座底部，從二者中心通孔穿過的固定螺栓的端部固定在所述支架滑塊頂端。
8.根據權利要求7所述的手持式掃描輔助設備，其特征在于，所述鉸接臂、橡膠綁帶、鎖扣的數量均為兩個。
9.根據權利要求7所述的手持式掃描輔助設備，其特征在于，所述支架座端蓋的邊緣及弧形側壁的兩側邊緣均設置有橡膠支撐條。
10.根據權利要求7所述的手持式掃描輔助設備，其特征在于，還包括旋轉鎖按鈕和彈簧; 所述旋轉鎖按鈕包括一端開口的空心按鈕主體、固定在按鈕主體的開口部位處且向外側延伸的兩個擋片、突出于按鈕主體側壁的第二齒狀凸起，所述彈簧的一端固定在按鈕主體的內側壁； 所述支架座未連接弧形側壁和鉸接臂的側壁上開有形狀與按鈕主體相配合的按鈕孔，所述萬向支架的靠近上端面的內側壁上等間隔設置有第二齒狀槽； 所述超聲探頭支架裝配完成時，所述第二齒狀凸起與第二齒狀槽剛好卡合，且按鈕主體的兩個擋片貼合在支架座內表面，所述彈簧的活動端與所述固定螺栓的表面相接觸。
【文檔編號】A61B8/00GK204092026SQ201420562438
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權日:2014年9月28日
【發(fā)明者】汪洋, 魏桑迪 申請人:安華億能醫(yī)療影像科技（北京）有限公司