一种用于动物头部光声成像的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于动物头部光声成像的装置，属于超声成像技术领域。所述装置包括超声换能器、耦合剂组件和耦合剂控制组件。超声换能器的中部具有通孔，通孔的内周壁上具有超声阵列环。耦合剂组件包括透明盖板、弹性膜和连接件，透明盖板铺设在超声换能器的顶端面，以密封通孔的顶部，弹性膜的外边缘与超声换能器的底端面通过连接件连接在一起，以密封通孔的底部，透明盖板、弹性膜和超声换能器之间形成耦合剂腔，耦合剂腔充设有耦合剂。耦合剂控制组件包括第一截止阀、第二截止阀、第一液压泵和第二液压泵。本公开提供的装置能够减小耦合剂对动物的头部的应力。

【技术实现步骤摘要】
一种用于动物头部光声成像的装置
本专利技术属于超声成像
，更具体地，涉及一种用于动物头部光声成像的装置。
技术介绍
动物的临床医学领域有广泛的应用，对于癌症病变模型、癌症治疗、药物评估、血液动力学研究等方面有重大的科研价值，常见的动物包括小鼠、大鼠和家兔等。为了避免对动物造成损伤或者杀死动物，通常通过超声换能器阵列对动物进行光声成像，具体是在脉冲光照射下产生声信号(被超声阵列环接收)，从而根据声信号对动物进行分析诊断。声信号需要用耦合剂来作为媒介，以减少超声反射，增加超声透射，便于成像。而对于动物头部的光声成像来说，若将动物的头部浸入耦合剂中，动物就会淹死。相关技术中，为了使动物免于浸入，可以将耦合剂和动物用弹性薄膜隔离，然后将待测动物的头部顶入薄膜。具体是将动物进行麻醉和限制后，将动物的头部涂抹超声凝胶并朝阵列成像平面突出。然而，上述方法虽然可以解决动物头部的浸入问题，但是在光声成像过程中，需要将动物头部顶至超声阵列环中，从而使得弹性薄膜内凹，而耦合剂则对动物的头部产生了较大应力，这些应力相对于动物来说影响很大，会干扰实验，甚至可能杀死动物。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种用于动物头部光声成像的装置，其目的在于减小耦合剂对动物的头部的应力，由此解决耦合剂对动物产生的应力过大而影响实验的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于动物头部光声成像的装置，所述装置包括超声换能器、耦合剂组件和耦合剂控制组件；所述超声换能器的中部具有通孔，所述通孔的内周壁上具有超声阵列环；所述耦合剂组件包括透明盖板、弹性膜和连接件，所述透明盖板铺设在所述超声换能器的顶端面，以密封所述通孔的顶部，所述弹性膜的外边缘与所述超声换能器的底端面通过连接件连接在一起，以密封所述通孔的底部，所述透明盖板、所述弹性膜和所述超声换能器之间形成耦合剂腔，所述耦合剂腔内充设有耦合剂；所述耦合剂控制组件包括第一截止阀、第二截止阀、第一液压泵和第二液压泵，所述第一截止阀的进口和所述第二截止阀的出口均与所述耦合剂腔连通，所述第一截止阀的出口与所述第一液压泵的进口连通，所述第二截止阀的进口与所述第二液压泵的进口连通。可选地，所述连接件包括第一卡环和第二卡环，所述第一卡环位于所述超声换能器的底端面上，且所述第一卡环与所述通孔同轴布置，所述第二卡环和所述第一卡环卡接在一起，且所述弹性膜的外边缘夹设在所述第一卡环和所述第二卡环之间。可选地，所述连接件为固定环，所述固定环位于所述超声换能器的底端面上，且所述固定环与所述通孔同轴布置，且所述弹性膜的外边缘粘贴在所述固定环上。可选地，所述固定环的材质为聚氨酯、硅胶和橡胶中的至少一种。可选地，所述耦合剂控制组件还包括用于存储耦合剂的箱体，所述第一液压泵和所述第二液压泵均与所述箱体连通。可选地，所述装置还包括支撑件，所述支撑件与所述超声换能器相对布置，且所述支撑件位于所述超声换能器下部，以支撑动物。可选地，所述支撑件包括支撑杆和底座，所述支撑杆与所述通孔同轴布置，所述支撑杆的底端插装在所述底座中。可选地，所述支撑件还包括支撑板，所述支撑板位于所述支撑杆的顶部，且所述支撑板朝向所述通孔的板面为与所述动物相适配的弧面。可选地，所述耦合剂控制组件还包括第一导管，所述第一导管插装在所述透明盖板中，所述第一导管的第一端与所述耦合剂腔连通，所述第一导管的第二端与所述第一截止阀的进口连通。可选地，所述耦合剂控制组件还包括第二导管，所述第二导管插装在所述连接件中，所述第二导管的第一端与所述耦合剂腔连通，所述第二导管的第二端与所述第二截止阀的出口连通。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：对于本专利技术实施例提供的一种用于动物头部光声成像的装置，在对动物头部进行光声成像时，通过将动物头部置于通孔的下部，在通孔上部激发脉冲光照，脉冲光照在作用动物头部后激发超声波，从而被超声阵列环接收，进而根据声信号对动物进行分析诊断。另外，透明盖板铺设在超声换能器的顶端面，以密封通孔的顶部，弹性膜的外边缘与超声换能器的底端面通过连接件连接在一起，以密封通孔的底部，透明盖板、弹性膜和超声换能器之间形成耦合剂腔，耦合剂腔充设有耦合剂。那么，在耦合剂腔充设耦合剂的基础上，通过在动物头部涂抹超声凝胶，并使得动物头部与弹性膜贴合，从而不仅能够增强超声透射，还能够通过弹性膜使得动物免于浸入耦合剂中。进一步地，第一截止阀的进口和第二截止阀的出口均与耦合剂腔连通，第一截止阀的出口与第一液压泵的进口连通，第二截止阀的进口与第二液压泵的进口连通。因此，当打开第一截止阀和第二截止阀，并启动第二液压泵，从而可以通过第二液压泵将耦合剂注入耦合剂腔中，实现耦合剂的注入，且耦合剂在注入的过程中，耦合剂腔中的气体可以依次通过第一截止阀和第一液压泵实现外排，避免空气干扰超声透射。耦合剂注入完成注入后，关闭第二截止阀和第二液压泵，保持第一截止阀打开，启动第一液压泵，在抽排一定量的耦合剂后使得耦合剂腔内形成负压，在大气压作用下从而使得弹性膜向内拉伸自动呈凹形，也就可以将耦合剂的应力大部分分散到弹性膜上(对动物头部的应力大大减小)，进而减小耦合剂对动物头部的应力，动物头部因此能够轻松置于超声阵列环中。也就是说，本公开提供的装置在对动物头部进行光声成像时，不仅能够增强超声透射，且使得动物免于浸入耦合剂中，而且还能减小耦合剂对动物的头部的应力。附图说明图1是本实施例提供的一种用于动物头部光声成像的装置的结构示意图；图2是本实施例提供的超声换能器的俯视图；图3是本实施例提供的装置的使用示意图；图4是本实施例提供的弹性膜的第一状态示意图；图5是本实施例提供的弹性膜的第二状态示意图；图6是本实施例提供的弹性膜的第三状态示意图；图7是本实施例提供的一种连接件的结构示意图；图8是本实施例提供的另一种连接件的结构示意图。图中各符号表示含义如下：1、超声换能器；11、通孔；12、超声阵列环；2、耦合剂组件；21、透明盖板；22、弹性膜；23、连接件；231、第一卡环；232、第二卡环；233、固定环；24、耦合剂腔；3、耦合剂控制组件；31、第一截止阀；32、第二截止阀；33、第一液压泵；34、第二液压泵；35、箱体；36、第一导管；37、第二导管；4、支撑件；41、支撑杆；411、第一轴杆；412、第二轴杆；42、底座；43、支撑板；100、动物；200、脉冲光照。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。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。图1是本实施例提供的一种用于动物头部光声成像的装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于动物头部光声成像的装置，其特征在于，所述装置包括超声换能器(1)、耦合剂组件(2)和耦合剂控制组件(3)；/n所述超声换能器(1)的中部具有通孔(11)，所述通孔(11)的内周壁上具有超声阵列环(12)；/n所述耦合剂组件(2)包括透明盖板(21)、弹性膜(22)和连接件(23)，所述透明盖板(21)铺设在所述超声换能器(1)的顶端面，以密封所述通孔(11)的顶部，所述弹性膜(22)的外边缘与所述超声换能器(1)的底端面通过连接件(23)连接在一起，以密封所述通孔(11)的底部，所述透明盖板(21)、所述弹性膜(22)和所述超声换能器(1)之间形成耦合剂腔(24)，所述耦合剂腔(24)内充设有耦合剂；/n所述耦合剂控制组件(3)包括第一截止阀(31)、第二截止阀(32)、第一液压泵(33)和第二液压泵(34)，所述第一截止阀(31)的进口和所述第二截止阀(32)的出口均与所述耦合剂腔(24)连通，所述第一截止阀(31)的出口与所述第一液压泵(33)的进口连通，所述第二截止阀(32)的进口与所述第二液压泵(34)的进口连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于动物头部光声成像的装置，其特征在于，所述装置包括超声换能器(1)、耦合剂组件(2)和耦合剂控制组件(3)；
所述超声换能器(1)的中部具有通孔(11)，所述通孔(11)的内周壁上具有超声阵列环(12)；
所述耦合剂组件(2)包括透明盖板(21)、弹性膜(22)和连接件(23)，所述透明盖板(21)铺设在所述超声换能器(1)的顶端面，以密封所述通孔(11)的顶部，所述弹性膜(22)的外边缘与所述超声换能器(1)的底端面通过连接件(23)连接在一起，以密封所述通孔(11)的底部，所述透明盖板(21)、所述弹性膜(22)和所述超声换能器(1)之间形成耦合剂腔(24)，所述耦合剂腔(24)内充设有耦合剂；
所述耦合剂控制组件(3)包括第一截止阀(31)、第二截止阀(32)、第一液压泵(33)和第二液压泵(34)，所述第一截止阀(31)的进口和所述第二截止阀(32)的出口均与所述耦合剂腔(24)连通，所述第一截止阀(31)的出口与所述第一液压泵(33)的进口连通，所述第二截止阀(32)的进口与所述第二液压泵(34)的进口连通。


2.根据权利要求1所述的一种用于动物头部光声成像的装置，其特征在于，所述连接件(23)包括第一卡环(231)和第二卡环(232)，所述第一卡环(231)位于所述超声换能器(1)的底端面上，且所述第一卡环(231)与所述通孔(11)同轴布置，所述第二卡环(232)和所述第一卡环(231)卡接在一起，且所述弹性膜(22)的外边缘夹设在所述第一卡环(231)和所述第二卡环(232)之间。


3.根据权利要求1所述的一种用于动物头部光声成像的装置，其特征在于，所述连接件(23)为固定环(233)，所述固定环(233)位于所述超声换能器(1)的底端面上，且所述固定环(233)与所述通孔(11)同轴布置，且所述弹性膜(22)的外边缘粘贴在所述固定环(233)上。


4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，刘民，
申请(专利权)人：武汉和视光声科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42