一种多模态超声微探头关节镜成像装置和成像系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多模态超声微探头关节镜成像装置，所述成像装置包括：关节镜和与所述关节镜相匹配的超声微探头；所述超声微探头由前至后依次包括：探头、超声换能器、驱动电机、传像光纤以及探头固定装置；所述驱动电机的定子与所述探头的外壳固定连接；所述驱动电机的转子与所述超声换能器相连接；所述传像光纤用于传输图像、数字信号；微探头固定装置，用于固定所述超声微探头，所述超声微探头与所述关节镜平行设置；所述关节镜由前至后依次包括：物镜和图像传感器、控制电路和传像光纤。相应的，本发明专利技术还提供了一种利用上述成像装置的多模态超声微探头关节镜成像系统。采用本发明专利技术提供的技术方案能够实现多模态成像，获得清晰、深方的图像。深方的图像。深方的图像。

【技术实现步骤摘要】
一种多模态超声微探头关节镜成像装置和成像系统


[0001]本专利技术涉及外科医疗器械
，具体地说，涉及一种多模态超声微探头关节镜成像装置和成像系统。

技术介绍

[0002]高频超声检查可以清晰显示肌肉、肌腱等软组织，在肌骨的应用逐渐得到了临床医生的认可。高频超声对肩部周围病变的早期诊断、治疗、加快肩关节的功能恢复和提高患者生活质量等方面都至关重要。在肩袖全层撕裂中高频超声有较高诊断准确率，其检查结果与关节镜检查结果存在较高的一致性。但体外经皮高频超声检查对肩袖部分撕裂进行诊断时敏感性有所降低，造成这种结果的原因有很多，例如：有些撕裂位于肌腱内，且裂口小；有些撕裂部位较深并有解剖骨质遮挡；有些在肌腱撕裂过程中伴出血及滑膜增生，骨表面增厚的滑膜组织很容易被当成正常组织而造成漏诊；还有检查过程中患者因疼痛不能配合体位检查，肌腱暴露不充分导致的诊断不明确。
[0003]近10年来，国内外对膝关节、肩关节、髋关节等大关节的关节镜诊疗水平有了大幅度提高。随着关节镜技术的不断发展，其在手术适应证、手术入路、检查和手术方法、术中术后并发症的预防等各方面都有一整套成熟的方案。相对于切开手术技术而言，关节镜手术具伤口小，功能肌肉组织等重要结构的损伤少，关节内的视野好，以及在操作同时可以处理并发疾患和损伤，减轻术后早期疼痛，缩短术后恢复期等优点。因此，越来越多的疾病可以在关节镜下进行治疗，其已逐渐成为许多关节性疾病的首选手术方式。然而，虽然实施关节镜手术的手术医师严格掌握患者适应证、禁忌证，熟知解剖结构，并具有娴熟精细的手术操作功底，能够选择适当的手术体位、手术入路，术后仍有4.6％～10.6％的并发症发生。这可能与关节镜术操作过程中存在一些无法避免的损伤有关。因为关节镜术中仅给术者显示解剖结构表面，而组织结构内部及深部损伤情况需要术者使用探针探查。在探查过程中会存在额外损伤，从而不同程度加重了损伤的程度和范围。例如在肩关节镜下肩袖撕裂修复术中，手术操作者需要在肩关节腔侧和三角肌下滑囊侧来回转换关节镜镜头位置，并辅助探针探查以确定冈上肌腱两侧损伤情况，既增加了患者手术麻醉时间，又存在不同程度的损伤。
[0004]综上，目前常规的关节镜诊断方式具有以下局限性，例如：
①
仅能够显示关节镜下各个组织结构的表面情况，对于组织内部和关节镜无法探及的解剖深部的组织结构无法探测检查；
②
不够智能化，观察范围仅局限于关节镜面投射范围内，且关节镜镜头不够灵活，不能深入解剖结构组织探查该处的病变情况；
③
信息传输系统不够先进化，随着科学技术的快速发展，5G信息化时代的到来，常规关节镜的信息传输系统未能及时更新，不能实现高速高效的远程医疗服务；
④
不能提供病变组织内部血供情况；
⑤
显示面为二维平面图像，不能直观显示组织结构的三维空间结构图像；
⑥
不能测量关节镜下所示的撕裂肌腱和肌肉的僵硬度以进一步评估其延展性；
⑦
不能进一步提供病变的定性结果，如无法评估关节镜修补术后的患者修复肌腱、肌肉的脂肪浸润程度；
⑧
不能进一步提供病变的定量数据，如不能
提供肌纹理参数、测量肩袖撕裂患者肌腱撕裂回缩距离和肌肉发生萎缩后的肌肉厚度等。
[0005]因此目前急需一种能够在术中准确获取关节病变的详细信息，并能够在术后提供相应数据对术后情况进行评估的成像装置。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术中存在的缺陷，本专利技术提出了采用多模态超声微探头与关节镜相结合的技术方案。这种多模态超声探头关节镜成像装置可用于在术中获取关节内病变的位置、大小、范围、血流情况、周边相应的肌肉纹理和三维立体形态等详细信息，或在术后提供定量参数数值，如：修复肌腱的弹性值，以便有效评估术后再撕裂风险。
[0007]根据本专利技术的一个方面，提供一种多模态超声微探头关节镜成像装置，所述成像装置包括：关节镜和与所述关节镜相匹配的超声微探头；
[0008]所述超声微探头由前至后依次包括：探头、超声换能器、驱动电机、传像光纤以及探头固定装置；
[0009]所述驱动电机的定子与所述探头的外壳固定连接；
[0010]所述驱动电机的转子与所述超声换能器相连接；
[0011]所述传像光纤用于传输图像、数字信号；
[0012]微探头固定装置，用于固定所述超声微探头，所述超声微探头与所述关节镜平行设置；
[0013]所述关节镜由前至后依次包括：物镜和图像传感器、控制电路和传像光纤。
[0014]根据本专利技术的一个具体实施方式，所述超声微探头包括多个直径为4mm的多模态超声微探头。
[0015]根据本专利技术的另一个具体实施方式，所述超声微探头的成像模式包括：高频二维超声、超声多普勒、三维超声和超声弹性成像。
[0016]根据本专利技术的又一个具体实施方式，所述驱动电机为弯曲振动模态超声电机；
[0017]所述驱动电机的响应时间小于1ms。
[0018]根据本专利技术的又一个具体实施方式，所述超声换能器采用锆钛酸铅和高分子压电复合材料制备而成。
[0019]根据本专利技术的另一个方面，提供一种多模态超声微探头关节镜成像系统，所述成像系统包括：多模态超声微探头关节镜成像装置、数据接收装置、数据处理装置和数据输出装置；
[0020]所述多模态超声微探头关节镜成像装置为权利要求1～5任意所述的多模态超声微探头关键镜成像装置。
[0021]根据本专利技术的一个具体实施方式，所述成像系统还包括：显示装置。
[0022]本专利技术提供的多模态超声探头关节镜成像装置创造性地将多模态的超声微探头与关节镜进行了有机结合。采用本专利技术提供的多模态超声探头关节镜成像装置可以实现带来以下有益技术效果：
①
在术中不仅能观察患者组织结构的表面，还可以实时、简便、清楚的探测组织内部结构和解剖深方组织结构的情况；
②
与关节镜配合使用的微超声探头直径小，可以灵活转动，能够在关节镜直视下将微超声探头进入深方组织探查，扩大观察面；
③
具有高速信息传输系统，能够实现快速、便捷的图像信息传输，顺应了互联网远程医疗的发
展潮流；
④
超声彩色多普勒可以检查病变处的血流情况，且采用超声新技术可以检测病变处微血流情况；
⑤
三维超声技术可以重构组织结构的三维立体结构图，提供更加直观的组织结构三维立体空间声像图；
⑥
可以通过超声弹性成像技术检测关节内撕裂肌腱和肌肉的僵硬度，有助于进一步评估其延展性，为后续操作提供可行性建议；
⑦
使用二维高频超声可以观察病变处的脂肪浸润情况，帮助临床评估患者术前、术后肌腱和肌肉的脂肪浸润程度，从而提供影像学的定性诊断信息；
⑧
使用超声可以准确测量肌腱撕裂厚回缩距离，患侧肌肉萎缩后的具体肌肉厚度数值，提供肌纹理参数，为临床提供参数定量数据，以便对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多模态超声微探头关节镜成像装置，其特征在于，所述成像装置包括：关节镜和与所述关节镜相匹配的超声微探头；所述超声微探头由前至后依次包括：探头、超声换能器、驱动电机、传像光纤以及探头固定装置；所述驱动电机的定子与所述探头的外壳固定连接；所述驱动电机的转子与所述超声换能器相连接；所述传像光纤用于传输图像、数字信号；微探头固定装置，用于固定所述超声微探头，所述超声微探头与所述关节镜平行设置；所述关节镜由前至后依次包括：物镜和图像传感器、控制电路和传像光纤。2.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述超声微探头包括多个直径为4mm的多模态超声微探头。3.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：王月香，朱亚琼，张强，陈剑，陈祥慧，李墨琳，易丹，陈思明，邢光辉，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第一医学中心，
类型：发明
国别省市：