本申请涉及三维超声成像技术领域，公开了一种基于相控阵的机械式三维超声探头，包括：相控阵探头与壳体的内壁滑动连接，驱动机构与相控阵探头的一端连接，驱动机构驱动相控阵探头的另一端沿声窗的长度方向滑动。通过相控阵探头的偏转扫描技术，完成单次二维图像的采集，驱动机构驱动相控阵探头在声窗的长度方向运动，能够获得多张二维图像，用于三维图像的重建，由于使用低频率的相控阵探头代替了传统的超宽线性探头和二维面阵探头，大大缩小了探头的体积，增加了扫描深度，解决了在声窗有限的情况下二维图像的扫描；只采集相控阵探头的数据，通过控制平移速度得到较好图像分辨率，因此该探头对采集系统硬件要求低，成本小，成像质量较好。像质量较好。像质量较好。
【技术实现步骤摘要】
一种基于相控阵的机械式三维超声探头
[0001]本申请涉及三维超声成像
，特别是涉及一种基于相控阵的机械式三维超声探头。
技术介绍
[0002]三维超声成像技术包括：配备定位传感器的自由臂扫描成像，机械式三维扫描和基于二维阵列换能器的实时三维超声成像技术。机械式三维扫描是将二维超声探头固定在机械装置上，由电机驱动机械装置，使探头完成平移，倾斜和旋转运动，从而完成人体组织器官的扫描。
[0003]现有的自动乳房超声系统使用的是超宽线阵探头和二维面阵探头扫描。超宽线阵探头的体积较大，对应的扫描声窗的尺寸也会随之增大；二维面阵探头扫描，虽然可以使用相控阵的声束偏转技术满足扫描宽度的要求，但当扫描深度较深时，需要较低的超声频率，而二维面阵在设计时，较低的超声频率意味着更大的阵元宽度和厚度，这会造成探头体积过大，与小范围的声窗要求矛盾，此外二维面阵对硬件采集系统要求较高，加工和连接难度高，设计开发成本昂贵。
[0004]因此，如何缩小探头的体积满足较小声窗需求，以及降低对采集系统的硬件要求和成本是本领域技术人员亟需要解决的问题。
技术实现思路
[0005]本申请的目的是提供一种基于相控阵的机械式三维超声探头，用于缩小探头的体积满足较小声窗需求，以及降低对采集系统的硬件要求和成本。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种基于相控阵的机械式三维超声探头，包括：驱动机构、相控阵探头和设有声窗的壳体；
[0007]所述驱动机构和所述相控阵探头均设于所述壳体内部，所述相控阵探头与所述壳体的内壁滑动连接，所述驱动机构与所述相控阵探头的一端连接，所述驱动机构用于驱动所述相控阵探头的另一端沿所述声窗的长度方向滑动，所述声窗用于扫描部位和所述相控阵探头的耦合，所述相控阵探头用于采集所述扫描部位的二维图像。
[0008]优选地，所述驱动机构包括步进电机、丝杆和套设于所述丝杆上的丝杆螺母，所述步进电机固设于所述壳体内部，所述步进电机与所述丝杆连接，所述丝杆与所述壳体转动连接，所述丝杆螺母与所述相控阵探头的一端固定连接，所述步进电机驱动所述丝杆转动以使所述丝杆螺母沿所述丝杆滑动，所述丝杆螺母沿所述丝杆滑动带动所述相控阵探头的另一端沿所述声窗的长度方向滑动。
[0009]优选地，所述步进电机与所述丝杆通过联轴器连接。
[0010]优选地，所述壳体的内壁设有固定座和支撑座，所述固定座与所述支撑座均设有安装孔，所述丝杆贯穿所述安装孔与所述壳体的内壁转动连接。
[0011]优选地，所述壳体内壁设有与所述丝杆相平行的直线滑轨，所述相控阵探头的侧
壁设有滑块，所述滑块与所述直线滑轨滑动连接。
[0012]优选地，还包括激光雷达测距传感器，所述激光雷达测距传感器固设于所述壳体内壁，且位于所述相控阵探头的一侧，所述激光雷达测距传感器用于检测所述相控阵探头的位置信息。
[0013]优选地，还包括终端，所述终端分别与所述驱动机构、所述激光雷达测距传感器和所述相控阵探头连接，所述终端用于获取激光雷达测距传感器检测的所述相控阵探头的位置信息，以及获取所述相控阵探头采集的所述扫描部位不同位置的二维图像以便构建三维图像。
[0014]优选地，所述声窗为透声橡胶材质。
[0015]本申请所提供的一种基于相控阵的机械式三维超声探头，包括：驱动机构、相控阵探头和设有声窗的壳体；驱动机构和相控阵探头均设于壳体内部，相控阵探头与壳体的内壁滑动连接，驱动机构与相控阵探头的一端连接，驱动机构用于驱动相控阵探头的另一端沿声窗的长度方向滑动，声窗用于扫描部位和相控阵探头的耦合，相控阵探头用于采集扫描部位的二维图像。通过相控阵探头的偏转扫描技术，完成单次二维图像的采集，驱动机构驱动相控阵探头在声窗的长度方向做线性运动，能够获得多张二维图像，用于三维图像的构建，由于使用低频率的相控阵探头代替了传统的超宽线性探头和二维面阵探头，不仅大大缩小了探头的体积，增加了扫描深度，而且解决了在声窗有限的情况下二维图像的扫描；在扫描过程中每次只采集一维相控阵探头的数据，而且可以通过控制平移速度来得到较好的扫描方向的图像分辨率，因此该探头对采集系统硬件要求低，成本小，成像质量也较好。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本申请实施例提供的一种基于相控阵的机械式三维超声探头的结构图；
[0018]图2为本申请实施例提供的一种基于相控阵的机械式三维超声探头的壳体的示意图；
[0019]图3为本申请实施例提供的一种基于相控阵的机械式三维超声探头的工作流程图；
[0020]附图标记如下：1为步进电机、2为联轴器、3为固定座、4为丝杆螺母、5为丝杆、6为支撑座、7为直线滑轨、8为壳体、9为滑块、10为相控阵探头、11为声窗、12为激光雷达测距传感器。
具体实施方式
[0021]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。
[0022]本申请的核心是提供一种基于相控阵的机械式三维超声探头。
[0023]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
[0024]图1为本申请实施例提供的一种基于相控阵的机械式三维超声探头的结构图，如图1所示，机械式三维超声探头包括：驱动机构、相控阵探头10和设有声窗11的壳体8；驱动机构和相控阵探头10均设于壳体8内部，相控阵探头10与壳体8的内壁滑动连接，驱动机构与相控阵探头10的一端连接，驱动机构用于驱动相控阵探头10的另一端沿声窗11的长度方向滑动，声窗11用于扫描部位和相控阵探头的耦合，相控阵探头10用于采集扫描部位的二维图像。
[0025]本申请对壳体8的形状和构造不作具体限定，驱动机构和相控阵探头10均设于壳体8的内部，声窗11位于相控阵探头10的底部。图2为本申请实施例提供的一种基于相控阵的机械式三维超声探头的壳体的示意图，如图2所示，壳体8为长方体状，长204mm，宽24mm，高77mm，厚度可以为2mm。声窗11由透声橡胶制成，用于扫描部位和相控阵探头10的耦合，声窗11的尺寸是182*20mm，厚度是0.5mm。驱动机构驱动相控阵探头10沿声窗11的长度方向滑动，相控阵探头10获取不同位置的扇形的二维图像，探头可以采用低频率的相控阵探头，增加扫描深度。
[0026]本申请实施例所提供的一种基于相控阵的机械式三维超声探头，包括：驱动机构、相控阵探头和设有声窗的壳体；驱动机构和相控阵探头均设于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于相控阵的机械式三维超声探头，其特征在于，包括：驱动机构、相控阵探头(10)和设有声窗(11)的壳体(8)；所述驱动机构和所述相控阵探头(10)均设于所述壳体(8)内部，所述相控阵探头(10)与所述壳体(8)的内壁滑动连接，所述驱动机构与所述相控阵探头(10)的一端连接，所述驱动机构用于驱动所述相控阵探头(10)的另一端沿所述声窗(11)的长度方向滑动，所述声窗(11)用于扫描部位和所述相控阵探头(10)的耦合，所述相控阵探头(10)用于采集所述扫描部位的二维图像。2.根据权利要求1所述的基于相控阵的机械式三维超声探头，其特征在于，所述驱动机构包括步进电机(1)、丝杆(5)和套设于所述丝杆(5)上的丝杆螺母(4)，所述步进电机(1)固设于所述壳体(8)内部，所述步进电机(1)与所述丝杆(5)连接，所述丝杆(5)与所述壳体(8)转动连接，所述丝杆螺母(4)与所述相控阵探头(10)的一端固定连接，所述步进电机(1)驱动所述丝杆(5)转动以使所述丝杆螺母(4)沿所述丝杆(5)滑动，所述丝杆螺母(4)沿所述丝杆(5)滑动带动所述相控阵探头(10)的另一端沿所述声窗(11)的长度方向滑动。3.根据权利要求2所述的基于相控阵的机械式三维超声探头，其特征在于，所述步进电机(1)与所述丝杆(5)通过联轴器(2)连接。4.根据权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴坤坤，吴叶，张国旺，
申请(专利权)人：浙江杜比医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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