一種機械3D探頭，包括基座、聲窗、軟管，所述聲窗連接到所述基座上，所述聲窗與所述基座之間形成一個用于裝載耦合液的密閉空間，所述密閉空間內設有聲頭，所述基座上設有通孔連通所述密閉空間；所述軟管首端開口，末端封閉，所述軟管首端連接在所述基座的通孔上，軟管的末端伸入所述密閉空間，軟管的內腔與密閉空間外部氣體連通。軟管工作在非圓形截面內輪廓條件下，而且軟管工作狀態下的內腔容積小于軟管在自然狀態下的內腔容積，能夠降低外部氣體進入密閉空間的風險。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及超聲波成像，尤其是機械3D探頭。
技術介紹
機械3D探頭是一種具有三維成像功能的超聲波探頭，探頭內部的電機在信號控制下通過傳動系統驅動發射并接收超聲波的聲頭在一定角度內來回擺動。在每一個擺動角度，機械3D探頭都可以像傳統探頭一樣發射超聲波并接收帶有人體組織信息的回波，超聲成像系統再將在不同角度所采集到的2維信息進行處理，合成為3維圖像。圖1和圖2為現有技術中一種機械3D探頭的整體機械傳動方案示意圖，電機2通過支架3固定在基座I上，電機2通過同步帶6將其輸出運動從同步帶輪4傳遞給同步帶輪5，同步帶輪5帶動軸7旋轉，軸7通過繩索8帶動輪9旋轉，輪9帶動聲頭10旋轉。 如圖3所示，聲窗12與基座I連接，在聲窗12與基座I之間形成密閉空間13。密閉空間13內充滿耦合液，耦合液的作用是填充聲頭10和聲窗12之間的間隙14以傳導超聲波。當溫度升高時耦合液體積膨脹，密閉空間13中耦合液會產生較大的壓力。當聲頭10擺動時，密閉空間13中耦合液會產生波動壓力。為了減小壓力對聲窗13和基座I以及他們的連接面的作用，一般用一個軟管15連接在基座I上，軟管內腔與密閉空間13相連通，利用軟管壁的變形來緩沖密閉空間內部壓力的作用。一種現有技術是用一個有孔的塞子16將軟管15緊壓在基座I的孔中，塞子16的孔用來連通密閉空間13和軟管15的內腔。密閉空間13注滿耦合液后，再用一個實心塞子17塞在軟管15的末端，塞子17的外側有一些倒扣以增加塞子17從軟管15中脫落的阻力。為了防止塞子17從軟管15末端脫落下來，用至少一個環套在軟管15與塞子17配合處的外側，壓緊此處的軟管以增大塞子17從軟管15中脫落的阻力。環也可以用金屬絲如鋼絲纏繞的方法來代替。在目前的技術方案中，軟管一般具有橫截面的內外輪廓為同心圓的特征。本文中，若非特殊說明，橫截面均指經過軟管軸線上一點并垂直于軟管軸線的截面。因為軟管具有內壁和外壁，因此軟管橫截面為環形截面，環形橫截面的內輪廓即為軟管內壁輪廓，環形橫截面外輪廓即為軟管外壁輪廓。在常溫下通過軟管向密閉空間中注滿耦合液并封堵后，軟管內外壓力相等，軟管橫截面處于自然狀態，即軟管橫截面的內外輪廓直徑與未注耦合液時相同。本文中，若非特殊說明，自然狀態均指軟管內腔壓力和軟管外部壓力相等時的狀態。當溫度升高并高于常溫時，密閉空間中耦合液體積變大，密閉空間中耦合液壓力變大，耦合液的壓力大于外部大氣壓力，在內外壓力差的作用下軟管橫截面的內截面輪廓半徑變大，周長變大，軟管橫截面內輪廓所包圍的面積變大，軟管內部空間變大，以補償因溫度升高而多出來的耦合液體積對空間的要求，并降低內部壓力。由于軟管內部空間變大是通過軟管橫截面的內截面輪廓半徑變大即軟管壁的拉伸變形來實現的，因此軟管壁彈性不好的情況下內部壓力仍然會比較大，密閉空間中的耦合液從各個密封部位泄漏的風險就比較大。為了防止內部壓力過大，軟管壁的彈性必須足夠好，軟管材料的彈性模量必須足夠小，壁厚必須足夠薄，這對軟管材料及制作軟管的工藝有較高的要求。當溫度降低并低于常溫時，密閉空間中耦合液體積變小，密閉空間中耦合液壓力變小，耦合液的壓力小于外部大氣壓力，在內外壓力差的作用下軟管變扁，軟管橫截面不再是同心的圓形，軟管截面內輪廓周長不變，形狀變為非圓形，即內輪廓上至少一部分點處的曲率半徑大于該內輪廓上至少另外一部分點處的曲率半徑。對于周長相同的幾何形狀，圓形時面積最大，因此當軟管橫截面內輪廓變為非圓形后橫截面內輪廓所包圍的面積變小，軟管內部空間變小，以補償因溫度降低而減少的耦合液體積對空間的要求，并增大內部壓力。由于內部壓力仍然小于外部壓力，很容易導致外部氣體從各個密封部位以及管壁進入密閉空間。一旦密閉空間中有氣泡存在，氣泡就有可能移動到聲頭與聲窗之間的區域，由于超聲波在氣液界面具有強烈反射，因此阻礙了超聲波的傳播，會在圖像上形成黑影等干擾， 影響醫生作出正確的診斷判斷。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種機械3D探頭，能夠降低因內部壓力過大而導致的耦合液泄漏風險，能夠降低因外部氣體壓力大于密閉空間內部壓力而導致外部氣體進入密閉空間的風險。為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是一種機械3D探頭，包括基座、聲窗、軟管，所述聲窗連接到所述基座上，所述聲窗與所述基座之間形成一個用于裝載耦合液的密閉空間，所述密閉空間內設有聲頭，所述基座上設有通孔連通所述密閉空間；其特征在于所述軟管首端開口，末端封閉，所述軟管首端連接在所述基座的通孔上，軟管的末端伸入所述密閉空間，軟管的內腔與密閉空間外部氣體連通。軟管工作在非圓形的截面內輪廓條件下，因此可以通過截面內輪廓形狀的變化而不是軟管壁的拉伸來補償密閉空間中耦合液的體積變化，密閉空間中的壓力比較小，降低了耦合液從各密封部位泄漏的風險；軟管工作狀態下的內腔容積小于軟管在自然狀態下的內腔容積，因此作用于軟管內壁的壓力一直小于作用于軟管外壁的壓力，即密閉空間的內部壓力一直大于外部氣體壓力，因此外部氣體很難從各密封部位或軟管的管壁進入密閉空間，降低了外部氣體進入密閉空間的風險。作為改進，有收容空間，所述收容空間與所述密閉空間連通，所述軟管收容于所述收容空間內。由于軟管末端收容在基座中，因此軟管在基座外部不占用額外空間，減小了體積補償結構對空間的要求，其他一些結構件可以做得小一些，增強醫生握持舒適性。作為改進，所述軟管的首端通過第一塞子壓緊在所述基座的通孔內，所述第一塞子上設有氣孔，所述軟管內腔通過所述氣孔與外部氣體連通。作為改進，第二塞子塞進所述軟管的末端，將軟管的末端封閉。作為改進，所述第二塞子與所述軟管末端之間設有套環，防止第二塞子脫離。作為改進，所述第二塞子外側設有倒扣，進一步防止第二塞子脫落。本專利技術與現有技術相比所帶來的有益效果是由于軟管工作在非圓形的截面內輪廓條件下，因此可以通過截面內輪廓形狀的變化而不是軟管壁的拉伸來補償密閉空間中耦合液的體積變化，密閉空間中的壓力比較小，降低了耦合液從各密封部位泄漏的風險；由于軟管工作狀態下的內腔容積小于軟管在自然狀態下的內腔容積，因此作用于軟管內壁的壓力一直小于作用于軟管外壁的壓力，即密閉空間的內部壓力一直大于外部氣體壓力，因此外部氣體很難從各密封部位或軟管的管壁進入密閉空間，降低了外部氣體進入密閉空間的風險；由于軟管封閉端收容在基座中，因此軟管在基座外部不占用額外空間，減小了體積補償結構對空間的要求，其他一些結構件可以做得小一些，增強醫生握持舒適性。附圖說明圖1是現有技術機械3D探頭傳動部分內部結構示意圖。 圖2是現有技術機械3D探頭傳動部分示意圖。圖3是機械3D探頭體積補償結構的一種現有方案剖面圖。圖4是實施例1機械3D探頭剖面圖。圖5是實施例1中軟管連接方式和封堵方式的示意圖。圖6是實施例2機械3D探頭剖面圖。圖7是實施例2中軟管連接方式和封堵方式的示意圖。圖8是實施例3機械3D探頭剖面圖。圖9是實施例3中軟管連接方式和封堵方式的示意圖。具體實施例方式下面結合說明書附圖對本專利技術作進一步說明。實施例1如圖4、5所示，一種機械3D探頭，包括基座1、聲窗12、軟管15，所述聲窗12連接到所述基座I上，所述聲窗12與所述基座I之間形成一個用于裝載耦合液的密閉空間13，所述密閉空間13本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種機械3D探頭，包括基座、聲窗、軟管，所述聲窗連接到所述基座上，所述聲窗與所述基座之間形成一個用于裝載耦合液的密閉空間，所述密閉空間內設有聲頭，所述基座上設有通孔連通所述密閉空間；其特征在于：所述軟管首端開口，末端封閉，所述軟管首端連接在所述基座的通孔上，軟管的末端伸入所述密閉空間，軟管的末端外壁直接與耦合液接觸，軟管的內腔與密閉空間外部氣體連通。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃劼，
申請(專利權)人：深圳優瑞科生物電子有限公司，
類型：發明
國別省市：
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