弧形微掃描超聲動態(tài)小目標(biāo)監(jiān)測成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超聲成像系統(tǒng)，具體地說，是一種弧形微掃描超聲動態(tài)小目標(biāo)監(jiān)測成像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲成像是利用超聲聲束掃描人體，通過對反射信號的接收、處理，以獲得體內(nèi)器官的圖像。
[0003]常用的超聲成像儀大多為超聲切面成像儀，簡稱“B超”，它是以亮度不同的光點表示接收信號的強弱，在探頭沿水平位置移動時，顯示屏上的光點也沿水平方向同步移動，將光點軌跡連成超聲聲束所掃描的切面圖，為二維成像。由于B型超聲圖像清晰、直觀，層次感強，故在臨床廣為應(yīng)用。
[0004]但研宄人員在對動態(tài)小目標(biāo)進行監(jiān)測時，常常發(fā)現(xiàn)，普通的超聲成像儀僅能提高縱向分辨率，難以提高側(cè)向分辨率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種弧形微掃描超聲動態(tài)小目標(biāo)監(jiān)測成像裝置，可同時提高小目標(biāo)區(qū)域的縱向分辨率和側(cè)向分辨率；在不改變成像系統(tǒng)的情況下，可很好的提高生物體內(nèi)小目標(biāo)的實時監(jiān)測畫面的分辨率。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下:
[0007]一種弧形微掃描超聲動態(tài)小目標(biāo)監(jiān)測成像裝置，包括一水平載物臺，其關(guān)鍵在于:
[0008]在所述水平載物臺的豎直方向安裝有第一導(dǎo)軌和第一絲桿，所述第一絲桿連接在第一電機的輸出軸上，在所述第一導(dǎo)軌上安裝有第一滑塊，該第一滑塊螺紋連接在所述第一絲桿上，并隨著所述第一絲桿的轉(zhuǎn)動沿著所述第一導(dǎo)軌上下運動；
[0009]在所述第一滑塊的水平方向安裝有第二導(dǎo)軌和第二絲桿，所述第二絲桿連接在第二電機的輸出軸上，在所述第二導(dǎo)軌上安裝有第二滑塊，該第二滑塊螺紋連接在所述第二絲桿上，并隨著所述第二絲桿的轉(zhuǎn)動沿著所述第二導(dǎo)軌水平運動；
[0010]在所述第二滑塊上設(shè)置有弧形絲桿以及與該弧形絲桿相對應(yīng)的弧形導(dǎo)軌，所述弧形絲桿連接在第三電機上，在所述弧形導(dǎo)軌上還安裝有與所述弧形絲桿螺紋連接的超聲成像探頭，該超聲成像探頭的探測方向豎直朝下，且在所述第三電機的帶動下能沿著所述弧形導(dǎo)軌做弧形掃描運動。
[0011]基于上述結(jié)構(gòu)，以第一滑塊的運動方向為Z軸，以第二滑塊的運動方向為Y軸，以超聲成像探頭的運動方向為X軸，這樣，在第一電機的帶動下，超聲成像探頭可以在豎直方向上沿Z軸運動，在第二電機的帶動下，超聲成像探頭可以在水平方向上沿Y軸運動，在第三電機的帶動下，超聲成像探頭可以在X軸方向沿弧形導(dǎo)軌運動，減小絲桿的螺距和電機的步距角，超聲成像探頭可以以亞像素為步長，沿掃描軌跡勻速掃描，這樣，在一個掃描周期內(nèi)，可以產(chǎn)生由多幀圖像組成的一個圖像序列，在實時監(jiān)測中為了縮短掃描周期，減輕顯示延遲，可以用兩個或多個探頭同時掃描，最后利用圖像超分辨率重建技術(shù)，對每個掃描周期內(nèi)具有互補信息的多幀圖像進行超分辨率重建，最終得到一幀高分辨率圖像，同時提高小目標(biāo)區(qū)域的縱向分辨率和側(cè)向分辨率。
[0012]作為進一步描述，所述第一電機的機身固定在所述水平載物臺上，所述第二電機的機身固定在所述第一滑塊上，所述第三電機的機身固定在所述第二滑塊上。
[0013]為了進一步實現(xiàn)微掃描，所述第一絲桿與第二絲桿的螺距為2mm?3mm，所述弧形絲桿的弧度為30°?120°，螺距為Imm?2mm，所述第一電機、第二電機以及第三電機均采用五相步進電機，其步距角為0.72°。
[0014]本發(fā)明的顯著效果是:
[0015]結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，通過三維控制，使得超聲成像探頭可以以亞像素為步長，沿掃描軌跡勻速掃描，通過超分辨率重建，最終得到一幀高分辨率圖像，從而同時提高小目標(biāo)區(qū)域的縱向分辨率和側(cè)向分辨率。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是現(xiàn)有超聲成像系統(tǒng)的成像示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明的成像示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】以及工作原理作進一步詳細說明。
[0020]如圖1所示，一種弧形微掃描超聲動態(tài)小目標(biāo)監(jiān)測成像裝置，包括一水平載物臺1，在所述水平載物臺I的豎直方向安裝有第一導(dǎo)軌2和第一絲桿3，所述第一絲桿3連接在第一電機4的輸出軸上，在所述第一導(dǎo)軌2上安裝有第一滑塊5，該第一滑塊5螺紋連接在所述第一絲桿3上，并隨著所述第一絲桿3的轉(zhuǎn)動沿著所述第一導(dǎo)軌2上下運動；
[0021]在所述第一滑塊5的水平方向安裝有第二導(dǎo)軌6和第二絲桿7，所述第二絲桿7連接在第二電機8的輸出軸上，在所述第二導(dǎo)軌6上安裝有第二滑塊9，該第二滑塊9螺紋連接在所述第二絲桿7上，并隨著所述第二絲桿7的轉(zhuǎn)動沿著所述第二導(dǎo)軌6水平運動；
[0022]在所述第二滑塊9上設(shè)置有弧形絲桿10以及與該弧形絲桿10相對應(yīng)的弧形導(dǎo)軌，所述弧形絲桿10連接在第三電機11上，在所述弧形導(dǎo)軌上還安裝有與所述弧形絲桿10螺紋連接的超聲成像探頭12，該超聲成像探頭12的探測方向豎直朝下，且在所述第三電機11的帶動下能沿著所述弧形導(dǎo)軌做弧形掃描運動。
[0023]從圖1可以看出，在具體實施過程中，所述第一電機4的機身固定在所述水平載物臺I上，所述第二電機8的機身固定在所述第一滑塊5上，所述第三電機11的機身固定在所述第二滑塊9上。
[0024]為了滿足超聲成像探頭12以亞像素步進掃描，所述第一絲桿3與第二絲桿7的螺距為2mm?3mm，所述弧形絲桿10的弧度為30。?120°，螺距為Imm?2mm，所述第一電機4、第二電機8以及第三電機11均采用五相步進電機，其步距角為0.72°。
[0025]采用五相步進電機，步距角可以做到0.72°，電機轉(zhuǎn)軸需要500步才能轉(zhuǎn)一圈，當(dāng)弧形絲桿10的螺距設(shè)為2mm時，第三電機11每動一步，弧形絲桿10的步進為4微米，從而滿足了亞像素步進掃描。
[0026]本發(fā)明的工作原理是:
[0027]從圖2和圖3可以看出，現(xiàn)有的超聲成像儀往往以圖2所示的沿水平方式移動，僅能提高縱向分辨率。本發(fā)明提供的一種弧形微掃描超聲動態(tài)小目標(biāo)監(jiān)測成像裝置，其工作原理如圖3所示，在第一電機4、第二電機8以及第三電機11的帶動下，超聲成像探頭12可以以亞像素為步長，沿掃描軌跡勻速掃描，這樣，在一個掃描周期內(nèi)，可以產(chǎn)生由多幀圖像組成的一個圖像序列，在實時監(jiān)測中為了縮短掃描周期，減輕顯示延遲，可以用兩個或多個探頭同時掃描，最后利用圖像超分辨率重建技術(shù)，對每個掃描周期內(nèi)具有互補信息的多幀圖像進行超分辨率重建，最終得到一幀高分辨率圖像，同時提高小目標(biāo)區(qū)域的縱向分辨率和側(cè)向分辨率。
[0028]最后需要說明的是，本實施例僅僅對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，并不限于說明書附圖所指的實施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以作出多種類似的表示，這樣的變換均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種弧形微掃描超聲動態(tài)小目標(biāo)監(jiān)測成像裝置，包括一水平載物臺(I)，其特征在于: 在所述水平載物臺(I)的豎直方向安裝有第一導(dǎo)軌(2)和第一絲桿(3)，所述第一絲桿(3)連接在第一電機(4)的輸出軸上，在所述第一導(dǎo)軌(2)上安裝有第一滑塊(5)，該第一滑塊(5)螺紋連接在所述第一絲桿(3)上，并隨著所述第一絲桿(3)的轉(zhuǎn)動沿著所述第一導(dǎo)軌(2)上下運動； 在所述第一滑塊(5)的水平方向安裝有第二導(dǎo)軌(6)和第二絲桿(7)，所述第二絲桿(7)連接在第二電機(8)的輸出軸上，在所述第二導(dǎo)軌(6)上安裝有第二滑塊(9)，該第二滑塊(9)螺紋連接在所述第二絲桿(7)上，并隨著所述第二絲桿(7)的轉(zhuǎn)動沿著所述第二導(dǎo)軌(6)水平運動； 在所述第二滑塊(9)上設(shè)置有弧形絲桿(10)以及與該弧形絲桿(10)相對應(yīng)的弧形導(dǎo)軌，所述弧形絲桿(10)連接在第三電機(11)上，在所述弧形導(dǎo)軌上還安裝有與所述弧形絲桿(10)螺紋連接的超聲成像探頭(12)，該超聲成像探頭(12)的探測方向豎直朝下，且在所述第三電機(11)的帶動下能沿著所述弧形導(dǎo)軌做弧形掃描運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧形微掃描超聲動態(tài)小目標(biāo)監(jiān)測成像裝置，其特征在于:所述第一電機⑷的機身固定在所述水平載物臺⑴上，所述第二電機⑶的機身固定在所述第一滑塊(5)上，所述第三電機(11)的機身固定在所述第二滑塊(9)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧形微掃描超聲動態(tài)小目標(biāo)監(jiān)測成像裝置，其特征在于:所述第一絲桿(3)與第二絲桿(7)的螺距為2mm?3mm，所述弧形絲桿(10)的弧度為30°?120°，螺距為Imm?2mm，所述第一電機(4)、第二電機⑶以及第三電機(11)均采用五相步進電機，其步距角為0.72°。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種弧形微掃描超聲動態(tài)小目標(biāo)監(jiān)測成像裝置，包括水平載物臺，其關(guān)鍵在于：在水平載物臺的豎直方向安裝有第一導(dǎo)軌、第一絲桿、第一滑塊，第一滑塊隨著第一絲桿的轉(zhuǎn)動沿著第一導(dǎo)軌上下運動；在第一滑塊的水平方向安裝有第二導(dǎo)軌、第二絲桿、第二滑塊，第二滑塊隨著第二絲桿的轉(zhuǎn)動沿著第二導(dǎo)軌水平運動；在第二滑塊上設(shè)置有弧形絲桿、弧形導(dǎo)軌、超聲成像探頭，超聲成像探頭能沿著弧形導(dǎo)軌做弧形掃描運動。其效果是：結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，通過三維控制，使得超聲成像探頭可以以亞像素為步長，沿掃描軌跡勻速掃描，通過超分辨率重建，最終得到一幀高分辨率圖像，從而同時提高小目標(biāo)區(qū)域的側(cè)向分辨率和縱向分辨率。
【IPC分類】A61B8-00
【公開號】CN104523293
【申請?zhí)枴緾N201410840719
【發(fā)明人】朱新建, 吳若愚, 馮正權(quán), 何慶華, 吳寶明
【申請人】中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)第三附屬醫(yī)院
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月30日