一种可测量深度与角度的超声探头定位装置的制作方法

1.本实用新型涉及超声治疗技术领域，具体地说，是一种可测量深度与角度的超声探头定位装置。


背景技术：

2.超声引导穿刺是在超声显像基础上发展起来满足临床诊断和治疗需求的一门技术，通过穿刺针，可以很方面地提取患者体内的病变组织或者向患者体内某个靶目标注射药物。目前超声引导穿刺方式一般分为徒手穿刺以及穿刺架辅助固定穿刺两种方式，采用徒手穿刺方式，对术者水平要求较高，且难以保证入针方向不变以及穿刺针准确达到病变组织位置；而通过穿刺架辅助固定穿刺的方式是目前临床最常用的超声引导穿刺方式，通过穿刺架可以使得穿刺针沿某一固定角度入针，避免了徒手穿刺方式进针过程中方向偏移，穿刺针握持不稳的问题，可进一步提高穿刺的精准度，但是采用穿刺架固定穿刺方式意味着当医生在穿刺过程中若发现穿刺角度有问题，那么则需要将穿刺针全部退出，然后重新确定穿刺角度再进行穿刺，不但降低穿刺效率，且增加患者的痛苦和感染风险，另外，也难以确保当前所使用的穿刺针正好能够达到病变组织位置。
3.为了提高超声引导穿刺的效率和效果，我们渐渐意识到若能够在进针前就可以模拟获得穿刺针的进针角度和深度，那么就可以在穿刺时，选择合适的穿刺针在获得的角度下直接穿刺便可直达病变组织处，从而提高穿刺效率和效果。针对此方案，目前临床通常是在超声检查后，将所获得图像固定后，手动去测量穿刺针相对病变组织的进针角度和进针深度，该方式可一定程度上提高穿刺精准度，但是存在误差大，操作测量不便的问题。故发明一种能够方便医护人员可视化、直观的获得穿刺针所需进针角度和深度，从而提超声引导穿刺效率和效果的装置显得尤为重要。
4.中国专利文献：cn201821456410.7，申请日20180906，专利名称为：一种具有穿刺定位功能的超声探头。公开了一种具有穿刺定位功能的超声探头，包括超声探头和透明薄膜；特征在于：透明薄膜固定于超声探头的探测端，超声探头的两长度方向上或其两侧的透明薄膜上分别设置有第一标记和第二标记，两宽度方向上或其两侧的透明薄膜上分别设置有第三标记和第四标记，第一、第二、第三和第四标记均与其所在超声探头侧边的中点位置相对应；透明薄膜的下表面上设置有阻挡块。
5.中国专利文献cn201910479997.6，申请日20190603，专利名称为：一种能够用于超声介入穿刺的穿刺架。公开了一种能够用于超声介入穿刺的穿刺架，该穿刺架能够与超声换能器连接，所述超声换能器具有与生物体表面相接触、能够通过超声信号的成像表面，所述穿刺架包括：穿刺针固定件，用于实时检测所述穿刺针相对于所述成像表面的穿刺角度的角度检测单元，及连接件。所述连接件与所述穿刺针固定件可旋转地连接，以使所述穿刺针固定件能够连续调整所述穿刺角度。
6.上述专利文献cn201821456410.7中的一种具有穿刺定位功能的超声探头，采用超声探头上设计多个标记，将探测目标在穿刺部位准确无误地标注出来，实现了目标的精准
定位，解决了现有通过超声成像引导穿刺不易找到目标的技术问题，有益效果显著，适于应用推广；而专利文献cn201910479997.6中的一种能够用于超声介入穿刺的穿刺架，则采用穿刺架与超声换能器连接，穿刺架中连接件连接件与所述穿刺针固定件可旋转地连接，以使所述穿刺针固定件能够连续调整所述穿刺角度，该穿刺架解决了穿刺架无法连续调整穿刺角度以及无法实时更改穿刺路径的问题。但是关于一种能够方便医护人员可视化、直观的获得穿刺针所需进针角度和深度，从而提超声引导穿刺效率和效果的一种可测量深度与角度的超声探头定位装置目前则没有相关的报道。
7.综上所述，亟需一种能够方便医护人员可视化、直观的获得穿刺针所需进针角度和深度，从而提超声引导穿刺效率和效果的一种可测量深度与角度的超声探头定位装置。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种能够方便医护人员可视化、直观的获得穿刺针所需进针角度和深度，从而提超声引导穿刺效率和效果的一种可测量深度与角度的超声探头定位装置。
9.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
10.一种可测量深度与角度的超声探头定位装置，所述的可测量深度与角度的超声探头定位装置包括超声探头本体、显示仪和检测装置；所述的检测装置包括装置本体、角度检测单元、动态检测单元、发射单元、旋转套筒、调节器和电路板；所述的动态监测单元和发射单元设于装置本体内部；所述的装置本体左端面与超声探头本体侧边衔接；所述的旋转套筒与检测装置前端面为可伸缩式旋转连接，且旋转套筒内部设有通道；所述的调节器为圆柱状结构，表面设有刻度线；所述的调节器置于旋转套筒内部的通道中，且与通道之间为相互滑动配合结构；所述的检测装置主体内置于超声探头本体内部；所述的显示仪中设有图像处理单元、动态捕捉单元、接收单元和数据处理单元；所述的角度检测单元用于检测旋转套筒的转动位置，动态检测单元用于检测旋转套筒内部调节器的移动位置；所述的显示仪与检测装置之间通过发射单元和接收单元实时进行数据交换；所述的超声探头本体前端面还设有与旋转套筒和调节器相匹配的凹槽结构。
11.作为一种优选的技术方案，所述的显示仪为超声仪与计算机的组合。
12.作为一种优选的技术方案，所述的旋转套筒为磁编码旋转器，而调节器为磁性材料制成，二者组合形成角度检测单元。
13.作为一种优选的技术方案，所述的动态监测单元为红外动态监测单元。
14.作为一种优选的技术方案，所述的旋转套筒横轴方向为空心结构，且与通道相通。
15.本实用新型优点在于：
16.1、旋转套筒和调节器收纳于超声探头本体前端面凹槽结构中，不占用外部空间，使用时，将旋转套筒向外拉伸后，可使得旋转套筒和调节器置于凹槽结构外部，从而进行角度和深度的测量操作，结构巧妙，使用方便。
17.2、通过超声仪与计算机组合的显示仪以及检测装置，可在穿刺前方便医护人员可视化、直观的获得穿刺针所需进针角度和深度，从而提超声引导穿刺效率和效果。
附图说明
18.附图1是本实用新型检测装置的立体结构示意图。
19.附图2是本实用新型检测装置的前视图。
20.附图3是本实用新型检测装置平面结构示意图。
21.附图4是本实用新型超声探头本体的立体结构示意图。
22.附图5是本实用新型检测装置内置于超声探头本体内部的结构示意图。
23.附图6是本实用新型旋转套筒和调节器使用时的结构示意图。
24.附图7是本实用新型的超声探头定位装置工作原理示意图。
25.附图8是本实用新型超声仪表面虚拟轴线示意图。
26.附图9是本实用新型超声仪表面虚拟移动轨迹部分示意图。
27.附图10是本实用新型超声仪表面虚拟移动轨迹完整示意图。
28.附图11是本实用新型超声探头定位装置的使用模拟示意图。
具体实施方式
29.下面结合实施例并参照附图对本实用新型作进一步描述。
30.附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
31.1.超声探头本体
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11.凹槽结构
32.2.显示仪
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21.图像处理单元
33.22.动态捕捉单元
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23.接收单元
34.24.数据处理单元
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3.检测装置
35.31.装置本体
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32.角度检测单元
36.33.动态检测单元
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34.发射单元
37.35.旋转套筒
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351.通道
38.36.调节器
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361.刻度线
39.4.轴线
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5.移动轨迹
40.6.病变组织
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7.皮肤
41.实施例1
42.请参看附图1，图1是本实用新型一种可测量深度与角度的超声探头定位装置的左侧结构示意图。一种可测量深度与角度的超声探头定位装置，所述的可测量深度与角度的超声探头定位装置包括超声探头本体1、显示仪2、检测装置3；所述的显示仪2中设有图像处理单元21、动态捕捉单元22、接收单元23和数据处理单元24；所述的检测装置3包括装置本体31、角度检测单元32、动态检测单元33、发射单元34、旋转套筒35、调节器36和电路板；所述的动态监测单元33和发射单元34设于装置本体31内部；所述的旋转套筒35与检测装置3前端面为可伸缩式旋转连接，且旋转套筒35内部设有通道351；所述的调节器36为圆柱状结构，表面设有刻度线361；所述的调节器36置于旋转套筒35内部的通道351中，且与通道351之间为相互滑动配合结构；所述的旋转套筒35横轴方向为空心结构，且与通道351相通；所述的电路板可与超声探头本体1内部线路连接为检测装置3供电；所述的显示仪2与检测装置3之间通过发射单元34和接收单元23实时进行数据交换；所述的检测装置3主体内置于超声探头本体1内部；
43.所述的动态监测单元33优选为红外动态监测单元，即通过红外动态监测单元发出红外线并通过旋转套筒35内部对准调节器36表面，当调节器36在旋转套筒35内滑动伸缩时，红外动态检测单元便可实时检测其运动状态并将数据传输至显示仪2中的动态捕捉单元22中，最终通过数据处理单元24将调节器36实时移动数据传输至图像处理单元21，而图像处理单元21则实时将调节器36的移动轨迹融合模拟显示在显示仪2上；所述的超声探头本体1前端面还设有与旋转套筒35和调节器36相匹配的凹槽结构11。
44.需要说明的是：所述的由磁编码旋转器的旋转套筒35和磁性材料制成的调节器36组成的角度检测单元32属于所述技术领域的公知常识，故在此不再具体描述；所述的红外动态监测单元33和动态捕捉单元22之间的检测原理类似于所属领域公知的三维动态捕捉技术；所述的通过图像处理单元21在显示仪2上显示调节器36模拟轴线4和模拟移动轨迹5的实施超声合成图像信息的生成算法也属于所述技术领域的公知常识，故在此不再具体描述；所述的超声探头本体1为临床超声探头；所述的超声探头本体1前端面设有与旋转套筒35和调节器36相匹配的凹槽结构11，可在未使用状态下，将旋转套筒35和调节器36收纳于凹槽结构11中，不占用外部空间，使用时，由于旋转套筒3与检测装置3前端面为可伸缩式旋转连接，故通过将旋转套筒35向外拉伸后，便可使得旋转套筒35和调节器36置于凹槽结构11外部，从而进行角度和深度的测量操作，结构巧妙，使用方便；所述的显示仪2为临床超声仪或超声仪与计算机的组合，优选为超声仪与计算机的组合；所述的旋转套筒35优选为磁编码旋转器，而调节器36优选为磁性材料制成，二者组合形成角度检测单元32；所述的角度检测单元32用于检测旋转套筒35的转动位置，动态检测单元33用于检测旋转套筒35内部调节器36的移动位置；所述的数据处理单元24用于将角度检测单元32和动态捕捉单元35接收的数据进行处理后发送至图像处理单元21，通过图像处理单元21可将超声探头本体1拍摄的超声图像和旋转套筒35中调节器36轴线角度信息进行图像融合处理，并在显示仪2上生成具有调节器36实时虚拟轴线角度的实时超声合成图像，此时调节器36的虚拟轴线便为穿刺针的入针角度β，通过调节旋转套筒35便可将调节器36的虚拟轴线对准超声图像中的病变组织6；
45.本实用新型的一种可测量深度与角度的超声探头定位装置使用方法是：在穿刺前，将超声探头本体1置于体表皮肤7检测并通过显示仪2实时显示病变组织位置；然后，将旋转套筒35和调节器36置于凹槽结构11外部，通过调节旋转套筒35使得显示仪2上调节器36的模拟轴线与病变组织位置相对，即穿刺针所需的穿刺角度；最后，通过将调节器36前端向旋转套筒35内部方向移动，并实时观察显示仪2上调节器36模拟轴线表面的移动轨迹，当调节器36的模拟移动轨迹前端移动至病变组织位置时停止移动调节器36，此时可通过显示仪2上的模拟移动轨迹距离或通过调节器36表面设有刻度线361便可直接得出调节器36所移动的距离，即穿刺针所需的穿刺深度；待穿刺针所需穿刺角度和深度获得后，即可按照该角度和深度并在模拟轨迹的参照下行临床常规超声引导下穿刺术，从而有利于提高穿刺的效率和效果。
46.本实用新型的一种可测量深度与角度的超声探头定位装置，通过超声仪与计算机组合的显示仪以及检测装置，可在穿刺前方便医护人员可视化、直观的获得穿刺针所需进针角度和深度，从而提超声引导穿刺效率和效果。
47.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技
术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。