超声探针装置制造方法及图纸

一种超声探针装置，其包括用于应用到表面的保持器、安装在保持器上的壳体、以及探针托架。壳体具有包括部分球体的内引导面，并且探针托架包括圆盘，该圆盘具有围绕圆盘的外缘的外引导面，该外引导面包括部分球体。探针托架可在壳体内滑动，其中内引导面和外引导面接触。超声探针由探针托架承载并且与例如皮肤的表面进行接触。这种装置使探针能够被保持在期望的定向中，以便临床医生可以免手持地工作。圆盘设计使不同的探针设计可以与相同的基本保持器和外壳设计一起使用。

Ultrasonic probe device

An ultrasonic probe device includes a retainer for application to a surface, a housing mounted on the retainer, and a probe bracket. The housing has an inner guide surface including a part of the sphere, and the probe bracket includes a disc, the disc has an outer guide surface around the outer edge of the disc, and the outer guide surface includes a part of the sphere. The probe bracket can slide inside the shell, and the inner guiding surface contacts with the outer guiding surface. The ultrasonic probe is carried by a probe holder and in contact with a surface such as skin. The device enables the probe to be held in the desired orientation so that the clinician can work hand-free. The disc design allows different probe designs to be used with the same basic retainer and housing design.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声探针装置
本专利技术涉及一种超声探针装置，尤其涉及超声探针和定位系统，该定位系统使得探针的位置能够相对于探针所应用的表面进行调整。
技术介绍
超声探针可用于成像或其它监测过程，例如在微创心脏介入治疗期间。超声可以在心脏的微创介入治疗期间使用，例如在心脏瓣膜修复期间。这种过程是耗费时间的，并且重要的是在一长段时间内获得患者身体的相关部分的稳定图像。临床医生通常必须手动控制探针，例如用手使探针通过身体的表面。关于这种手动过程，一些应用在进行超声成像时使用X射线成像/放射。通过手动保持探针，临床医生的手暴露于有害的X射线辐射。因此，在长时间的过程期间，将超声探针保持在稳定位置对于临床医生来说是困难和艰苦的。还已知在超声引导的过程期间使用探针定位装置，其保持超声探针。探针定位装置将探针相对于患者保持在预定位置处。这些系统的运行从完全手动到完全自动化而异。在自动化的探针定位系统中，控制系统校正患者的移动或环境中的干扰。这些系统可以使用探针携带的倾斜传感器、压力传感器或其它传感器来收集位置数据。诸如机器臂的定位系统联接到探针。定位系统可以提供滚动和俯仰控制，并且在横向和纵向方向上平移探针。处理器从传感器接收对应于探针的实际定向的信号，并且控制定位系统以调整探针的方向，直到到达期望位置。这种方法可以记录超声探针的位置，例如，以便可以导出多个图像之间的空间关系。但是，成本较低的不是完全自动化的探针定位系统无法提供方便的方法来记录位置信息。与手持式方法相比，使用探针定位系统提供了更稳定的控制，从而减少图像失真。无论是完全手动的还是完全自动化的，当前方法成本高、占用患者周围宝贵的空间、并且在某些情况下仍然可能导致难以提供稳定的图像。对于超声引导的过程而言，稳定的图像尤为重要。美国专利No.5598845公开了一种换能器装置，该换能器安装在球形外壳内，并且该球形外壳装配在附接到皮肤的环内。这使得能够调整换能器的定向。球形外壳必须专门针对超声探针设计，该超声探针附接到外壳的内壁。
技术实现思路
本专利技术由权利要求限定。根据示例，提供了一种超声探针装置，其包括：用于应用到表面的保持器；安装在保持器上的壳体，该壳体具有包括部分球体的内引导面；包括圆盘的探针托架，该圆盘具有围绕圆盘的外缘的外引导面，该外引导面包括部分球体，其中探针托架可在壳体内滑动，并且内引导面与外引导面接触；以及可由探针托架承载的超声探针，并且该超声探针在探针托架下面朝向表面突出，以与表面进行直接接触。具体地，根据基于本专利技术第一方面的示例，提供了一种超声探针装置，其包括：用于应用到表面的保持器(10)；安装在保持器上的壳体(14)，该壳体具有包括部分球体的内引导面(16)；包括圆盘的探针托架(18)，该圆盘具有围绕圆盘的外缘的外引导面，该外引导面包括部分球体，其中探针托架(18)可在壳体(14)内滑动，并且内引导面与外引导面滑动接触，其中该装置被构造成，探针可以安装在托架中的一个位置处，使得由探针托架在壳体内的滑动所造成的探针的旋转点对应于探针的末端与表面的接触点。保持器、壳体和探针托架一起作为定位系统，它们使探针能够被保持在期望定向中，以便临床医生可以免手持地(hands-free)工作。这意味着避免了对患者周围的X射线成像/辐射设备的阻挡。小的外形因数还意味着较少阻挡患者周围的其它医疗设备。本专利技术的另一个优点是，容纳在探针的末端内的超声换能器阵列被设置成与患者身体的表面稳固接触。这允许换能器阵列能够确保超声波有效地传输进和传输出身体。圆盘被设计成用于特定的探针设计。通过使探针在圆盘下面突出(这意味着与圆盘相比朝向表面突出)，探针可以与皮肤进行直接接触。这意味着在调整探针位置期间可以保持与皮肤的单一接触点。定位系统作为整体实现了容易和直观的使用。通过使用定位系统，相比于超声探针由手保持的情况，超声探针更稳定。因此，定位系统造成图像失真减少。保持器可以在被应用到表面之前进行消毒。对于一些应用，之前认为手持式超声探针是不可用的，因为超声波检验师的手侵入了无菌区域。通过使用多个定位系统，可以将多个超声探针定位在表面上。与手持式超声探针的情况相比，这不需要更多的操作员。整个定位系统附接到表面并且不连接到固定的世界坐标系(world)。这减少了可能对超声探针并且因此对所得图像产生影响的失真。例如，定位系统将以与患者的移动相同的方式移动。该装置能够容易地固定定向角度：在通过临床医生(超声波检验师)实现期望定向之后，探针定向在临床医生的手松开之后保持不变，这是由于两个导面之间的摩擦。例如，不需要螺钉紧固。该装置可以与小型探针一起使用，以减小整体尺寸，从而变得突出较少。壳体可包括圆盘，该圆盘具有包括部分球体的所述内引导面，即壳体可以呈圆盘的形式。圆盘可以基本上是圆柱形或管状的盘。通过提供圆盘形式的壳体，可以提供尤其紧凑和扁平的装置，以便在进行超声检查时使用。围绕圆盘的外缘的外引导面优选地包括部分球体，其成形为与内引导面齐平地接合。内引导面优选地包括连续的部分球体。该装置被构造成，探针可以安装在托架中的一个位置处，使得探针的旋转点对应于探针的末端与表面的接触点。旋转点指的是探针的旋转中心；探针通过在壳体内滑动围绕该点旋转。通过使旋转中心作为与表面的接触点，探针相对于表面的角度定向可以变化而不会使探针(即换能器阵列)平移，这可以将运动失真引入生成的图像和测量值中。探针优选地定位成与表面在对应于球体的中心的位置处接触。这是一种确保旋转点对应于探针的末端抵靠表面的位置的方法。该中心位置不会响应于探针定向角度的调整而横向移动，因此探针在表面上的位置在调整期间保持不变。现有的探针保持器没有在皮肤上的探针的旋转点。这在重新调整探针旋转时引起平移。球体的中心可以指的是，其一部分是内引导面的球体的中心，或者其一部分是外引导面的球体的中心。由于两个面优选彼此齐平地接合，因此这两个球体可以被认为是一个并且是相同的。外引导面是围绕圆盘的外缘的表面。与其它装置相比，这种装置提供了优越的可操作性和控制。具体地，大的旋转自由度是可能的，并且这种装置还允许托架仅通过与壳体表面的摩擦接触而被保持固定在任何定向位置中，这在探针压在皮肤上时发生。围绕圆盘外缘的外引导面具体可以是圆盘的外缘的径向最外侧表面。内引导面的部分球体可以是球形截段(sphericalsegment，球台)，即内引导面可包括呈球形截段形式的部分球体。球形截段是几何术语。它指的是通过使用一对平行的平面切割球体所限定的实体。它可以被认为是顶部被截去的球冠；它是一个球形截头体。通过将内引导面设置成球形截段，其中托架包括圆盘，该圆盘成形为与所述截段的内表面滑动接合，则给托架提供了两个旋转自由度，其中球形截段的中心环提供了接入点，通过该接入点可以旋转地操纵托架。在内引导面包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声探针装置，所述超声探针装置包括：/n用于施加到表面的保持器(10)；/n安装在所述保持器上的壳体(14)，所述壳体具有包括部分球体的内引导面(16)；/n包括圆盘的探针托架(18)，所述圆盘具有围绕所述圆盘的外缘的外引导面，所述外引导面包括部分球体，其中所述探针托架(18)能够在所述壳体(14)内滑动，并且所述内引导面和所述外引导面滑动接触，/n其中，所述装置被构造成，使探针能够安装在所述托架中的一个位置处，使得由所述探针托架在所述壳体内的滑动所造成的所述探针的旋转点对应于所述探针的末端与所述表面的接触点。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170301 EP 17158732.21.一种超声探针装置，所述超声探针装置包括：
用于施加到表面的保持器(10)；
安装在所述保持器上的壳体(14)，所述壳体具有包括部分球体的内引导面(16)；
包括圆盘的探针托架(18)，所述圆盘具有围绕所述圆盘的外缘的外引导面，所述外引导面包括部分球体，其中所述探针托架(18)能够在所述壳体(14)内滑动，并且所述内引导面和所述外引导面滑动接触，
其中，所述装置被构造成，使探针能够安装在所述托架中的一个位置处，使得由所述探针托架在所述壳体内的滑动所造成的所述探针的旋转点对应于所述探针的末端与所述表面的接触点。


2.根据权利要求1所述的超声探针，其特征在于，所述壳体包括圆盘，所述圆盘具有包括部分球体的所述内引导面(16)。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述内引导面的部分球体是球形截段。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述外引导面的部分球体是所述内引导面的所述球形截段的球形子截段。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述探针(24)被定位成与所述表面在对应于球体中心的位置(25)处进行接触。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述壳体(14)在所述保持器(10)中具有可调整位置，并且可选地，所述保持器(10)与所述壳体(14)一起形成棘轮装置。


7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述可调整位置包括一组离散位置，其中每个离散位置允许所述保持器与所述壳体之间的有限量的相对移动。


8.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于感测所述壳体与所述探针托架的相对位置的位置传感器装置(40，42)。


9.根据权利要求8所述的装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·吉莱恩，M·KJ·特维尔德，F·H·范黑施，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL