一种用于病灶精确定位的磁感探头制造技术

本发明专利技术适用于微创外科手术辅助设备领域，提供一种用于病灶精确定位的磁感探头，包括圆杆，所述圆杆一端为手柄，另一端为探杆，所述探杆上套有屏蔽环，所述探杆末端对称转轴连接有多块底板，每块底板上均设置有多个磁传感器，每块底板末端转轴连接有支撑板，每块支撑板末端均转轴连接至所述屏蔽环，所述圆杆上设有用于控制所述屏蔽环在探杆上移动的开关控制件，所述探杆内中下部分设有磁化线圈。本磁感探头采用面阵式磁传感器，同时面阵式磁传感器可展开亦可收拢，探头前部为探杆，探杆内有磁化线圈，磁传感器形成面阵式结构，从而增大其探测面积，同时有利于后面降噪处理等信号处理操作，保证检测准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于病灶精确定位的磁感探头
本专利技术属于微创外科手术辅助设备
，尤其涉及一种用于病灶精确定位的磁感探头。
技术介绍
人体小灶术前精准定位、术后精确随访是微创外科发展最为关键的问题之一，目前仍然采用传统影像学、消化内镜等定位手段，存在操作复杂、定位误差大、人员需求大等问题。因此采用磁定位探测器代替传统的定位操作成为现代医疗技术手段的前沿和趋势。然而由于干扰信号存在，靶标探测信号准确识别及转换对磁定位探测设备的设计和研发提出了严峻挑战。根据预先置入的定位材料来进行高精度探测，也是消化道小病灶探测设备实现智能探测的一个必要条件。临床中，对消化道小病灶的精确易操作性定位方法十分有限，如何克服术前内镜不清晰，较小病灶难以观测及术中内镜操作难度高的缺点，亟需一种新型的探测方法。磁探测技术在工业工程领域已经十分成熟，为磁探测技术应用到医疗病灶探测提供了可能性。磁探测技术是通过磁传感器检测周围磁场，磁场强度高的信号强，磁场强度低的信号弱，由于定位材料具有磁化性质，故而通过找到定位材料的位置便可找到病灶具体位置，在这个过程中如何将定位材料磁化，如何保证其磁场强度在磁传感器量程范围内并且跟环境噪声区别开来，如何将该传感器固定在医疗器械上实现胃肠部位的精细探测，其探测面积、探测深度是多少等等，这些问题是实现高精度探测方法研究的难题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种用于病灶精确定位的磁感探头，旨在解决上述问题。本专利技术采用如下技术方案：所述用于病灶精确定位的磁感探头，包括圆杆，所述圆杆一端为手柄，另一端为探杆，所述探杆上套有屏蔽环，所述探杆末端对称转轴连接有多块底板，每块底板上均设置有多个磁传感器，每块底板末端转轴连接有支撑板，每块支撑板末端均转轴连接至所述屏蔽环，所述圆杆上设有用于控制所述屏蔽环在探杆上移动的开关控制件，所述探杆内中下部分设有磁化线圈。进一步的，所述探杆侧壁开有与支撑板一一对应的滑槽，每条滑槽上设置有滑板，每块支撑板末端转轴连接至所述滑板，同时所述滑板固定至所述屏蔽环。进一步的，所述滑板和屏蔽环之间通过连接柱固定。进一步的，所述开关控制件包括滑杆，所述圆杆为中空结构，所述圆杆靠近手柄一侧沿长度方向开有窗口，所述窗口穿入滑动螺钉且滑动螺钉拧入滑杆头端固定，每条滑槽内开有长槽，所述连接柱穿过对应长槽固定至滑杆尾端。进一步的，所述开关控制件包括套于圆杆外部的套筒，所述套筒上部穿有锁紧钉，所述套筒末端固定至所述屏蔽环。本专利技术的有益效果是：本磁感探头采用面阵式磁传感器，同时面阵式磁传感器可展开亦可收拢，探头前部为探杆，探杆内有磁化线圈，使用时先收拢磁传感器，探头整体为杆状，便于将探头前部伸入至体内，然后通过磁化线圈对体内的定位材料进行磁化，关闭磁化线圈后，展开磁传感器形成面阵式结构，从而增大其探测面积，同时有利于后面降噪处理等信号处理操作，保证检测准确性。附图说明图1是本专利技术实施例提供的磁感探头的一种结构图；图2是磁感探头探杆部分的结构图；图3是磁化线圈与探杆的位置关系图；图4是滑杆与屏蔽环的连接示意图；图5是磁感探头的另一种结构图；图6是检测主机的原理图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。如图1-3所示，所述用于病灶精确定位的磁感探头，包括圆杆1，所述圆杆1一端为手柄2，另一端为探杆3，所述探杆3上套有屏蔽环4，所述探杆3末端对称转轴连接有多块底板5，每块底板5上均设置有多个磁传感器51，每块底板5末端转轴连接有支撑板6，每块支撑板6末端均转轴连接至所述屏蔽环4，所述圆杆1上设有用于控制所述屏蔽环4在探杆3上移动的开关控制件，所述探杆3内中下部分设有磁化线圈30。本实施例结构中，电路控制部分位于手柄内，主要实现探头的开关控制、磁化线圈的通电开关控制，以及采集磁传感器输出的磁信号数据并转发。所述磁传感器采用磁阻传感器，型号为HMC1043。物质在磁场中电阻发生变化的现象称为磁阻效应。对于铁、镍、钴及其合金等强磁性金属,当外加磁场平行于磁体内部磁化方向时,电阻几乎不随外加磁场变化,当外加磁场偏离金属的内部磁化方向时,此类金属的电阻值将减小,这就是强磁金属的各向异性磁阻效应。HMC1043型磁阻传感器结构为惠斯通电桥,在电桥上施加一个偏置磁场,会使两个相对放置的电阻的磁化方向朝着电流方向转动,引起电阻阻值增加,另外两个相对放置的电阻的磁化方向背向电流转动,从而引起电阻阻值减小,电桥输出一个随外部磁场变化的差分电压信号。HMC1043型磁阻传感器可以测量三维磁场信号,磁场测量范围为±6oe在测量范围内,测量磁场与传感器输出电压之间的关系呈良好的线性关系,并且灵敏度高、重复性好、磁滞小,传感器具有很高的测量精度,传感器内部还具有置位复位电流带和偏置电流带,不仅能消除外界环境磁场对测量结果的影响,达到高灵敏度测量指标,还能自动进行校准,减小由于温漂而造成的影响、能够消除非线性误差及铁磁性失真现象。单个磁阻传感器容易受到其他磁场的影响，测量精度不高，故本实施例采用面阵式磁阻传感器，从而增大其探测面积，同时有利于后面降噪处理等信号处理操作。另外，探头前部的探杆内有磁化线圈，用磁化线圈产生弱磁场对病人体内的定位材料进行磁化编码,磁化线圈产生的磁场应同时满足在磁传感器精度范围内，又可以使得被磁化的定位材料的磁性显著区别于周围环境磁场强度。本实施例中，开关控制件控制磁传感器的展开和收拢。作为一种具体结构，如图1、2、4所示，所述探杆3侧壁开有与支撑板一一对应的滑槽31，每条滑槽31上设置有滑板32，每块支撑板6末端转轴连接至所述滑板32，同时所述滑板32固定至所述屏蔽环4。所述滑板32和屏蔽环4之间通过连接柱33固定。滑板被限位在滑槽内滑动，使得磁传感器展开收拢更为稳定。所述开关控制件包括滑杆71，所述圆杆1为中空结构，所述圆杆1靠近手柄一侧沿长度方向开有窗口11，所述窗口11穿入滑动螺钉12且滑动螺钉拧入滑杆71头端固定，每条滑槽31内开有长槽，所述连接柱33穿过对应长槽固定至滑杆71尾端。操作时，拧松滑动螺钉，然后向下推动滑动螺钉，窗口长度限定了滑动螺钉的移动距离，直至底板完全展开形成一个磁传感器面阵列，最后拧紧滑动螺钉。作为另一种结构，如图5所示，所述开关控制件包括套于圆杆1外部的套筒13，所述套筒13上部穿有锁紧钉14，所述套筒13末端固定至所述屏蔽环4，操作时，首先拧松锁紧钉，然后向下推动滑动螺钉，圆杆与锁紧钉对应位置可以开一段一定深度的槽口，使得锁紧钉顶端限位在槽口内，当底板完全展开形成一个磁传感器面阵列后，最后拧紧锁紧钉。本磁感探头使用方法如下：初始状态下磁传感器为收拢状态，图示中，每块底板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于病灶精确定位的磁感探头，其特征在于：包括圆杆，所述圆杆一端为手柄，另一端为探杆，所述探杆上套有屏蔽环，所述探杆末端对称转轴连接有多块底板，每块底板上均设置有多个磁传感器，每块底板末端转轴连接有支撑板，每块支撑板末端均转轴连接至所述屏蔽环，所述圆杆上设有用于控制所述屏蔽环在探杆上移动的开关控制件，所述探杆内中下部分设有磁化线圈。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于病灶精确定位的磁感探头，其特征在于：包括圆杆，所述圆杆一端为手柄，另一端为探杆，所述探杆上套有屏蔽环，所述探杆末端对称转轴连接有多块底板，每块底板上均设置有多个磁传感器，每块底板末端转轴连接有支撑板，每块支撑板末端均转轴连接至所述屏蔽环，所述圆杆上设有用于控制所述屏蔽环在探杆上移动的开关控制件，所述探杆内中下部分设有磁化线圈。


2.如权利要求1所述用于病灶精确定位的磁感探头，其特征在于：所述探杆侧壁开有与支撑板一一对应的滑槽，每条滑槽上设置有滑板，每块支撑板末端转轴连接至所述滑板，同时所述滑板固定至所述屏蔽环。
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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡开琳，曹英豪，欧阳君，郑昌敏，邓胜和，古俊楠，毛富巍，李航，刘兴华，吴轲，王继亮，
申请(专利权)人：华中科技大学同济医学院附属协和医院，
类型：发明
国别省市：湖北;42