一种超声治疗头的运动控制装置及含有该装置的超声治疗设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种超声治疗头的运动控制装置，包括底座（２２）、传动轴（４１）、能绕自身中轴线转动的旋转外壳（５），旋转外壳（５）沿水平方向设置，底座（２２）上固定有滑动套（６６），旋转外壳的尾部（５７）可转动地套接于滑动套（６６）内，传动轴（４１）的一端与旋转外壳（５）连接，另一端连接有超声治疗头（１）。由于超声治疗头焦点的旋转半径大于超声治疗头的旋转半径，使超声治疗头通过狭小范围内的运动便可实现其焦点在较大范围内的运动。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于超声治疗
，具体涉及一种超声治疗头的运动控制装置以及包含有该运动控制装置的超声治疗设备。
技术介绍
超声治疗头是利用超声波的穿透性和聚焦性，将超声波聚焦后在病灶上形成高强 度的超声能量，从而产生瞬态的高温效应(65 10(TC)，使细胞膜、核膜破裂，蛋白质凝固， 选择性地使病灶组织发生凝固性坏死，使病灶失去增殖、浸润和转移的能力。 为了达到治疗所需的强度，超声波聚焦后形成的焦点通常是一个很小的体积元， 而在使用超声治疗头进行治疗时，治疗部位的组织相对于焦点而言是一个更大的三维实 体。因此要实现对整个治疗部位的治疗，就需要在三维空间内对焦点进行移动，使焦点的运 动覆盖整个治疗区域。由于超声治疗头的焦点一般都是固定不变的，焦点的移动通常是靠 超声治疗头的移动来实现的。因此，在治疗过程中，需要有一个超声治疗头的运动控制装置 来实现对治疗头的运动进行控制。 而这种治疗头的运动控制装置，在现有技术中未进行过详细的批露。在专利号为 JP2004358264的日本专利中，揭示了两种超声换能器的运动覆盖范围，这种超声换能器可 以在三维直角坐标系中沿三个坐标方向进行平动，或者在只能沿竖直坐标方向进行平动的 同时，沿换能器旋转中心轴进行旋转。但此专利中只给出了超声换能器的运动范围，至于如 何实现这样的运动范围，在该专利中没有给出具体的技术方案或任何技术上的启示。 随着超声治疗的普及，为了在超声治疗过程中施加合适的剂量、以及防止对正常 组织的误烧伤等，需要对治疗部位进行实时监控。由于MRI装置(磁共振成像装置)对温 度有较好的敏感性，使得将MRI监控与超声治疗设备结合使用成为进行超声治疗的一种较 理想的方式。常用的MRI装置通常有一个用于成像的孔(以下简称成像孔)，检查时需要用 床体将病人送入该成像孔中，成像孔的体积相当有限，在将治疗床和患者移入成像孔后，超 声治疗头在成像孔内的水平及竖直方向都有一定的移动空间，但由于此空间非常狭窄，使 得超声治疗头的移动范围相当有限。而患者的被治疗部位是比治疗用超声波焦点体积大得 多的实体，因此在与MRI装置结合使用的超声治疗设备中，如果要对治疗部位进行全方位 的治疗，依靠传统的通过移动超声治疗头的方式来移动超声波焦点的方法很难实现。 在专利号为CN200510088612. 1的中国专利中，披露了一种MRI监控与HIFU (高强 度聚焦超声)治疗相结合下的超声换能器的运动定位机构，该机构可以使超声换能器的支 承杆在三维直角坐标系中沿三个坐标方向进行平动，并可绕其支撑杆的轴心线进行旋转。 在该专利中提出了一种针对MRI监控下的HIFU治疗中治疗头的运动机构并给出了治疗头 的运动覆盖范围，该专利主要解决了超声治疗中MRI设备的电磁干扰问题，但仍然没有揭 示出其运动机构是如何控制治疗头的具体运动的，以及如何解决在MRI的成像孔中超声治 疗头运动空间有限的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种使 超声治疗头通过狭小空间范围内的运动就能实现其焦点在较大空间范围内进行运动的运 动控制装置及包含该运动控制装置的超声治疗设备。 解决本技术技术问题所采用的一个技术方案是该超声治疗头的运动控制装 置包括底座、传动轴、能绕自身中轴线转动的旋转外壳，旋转外壳沿水平方向设置，所述底 座上固定有滑动套，旋转外壳的尾部可转动地套接于所述滑动套内，所述传动轴的一端与 旋转外壳连接，其另一端连接有超声治疗头。 由于超声治疗头通过传动轴与旋转外壳连接，当旋转外壳绕其自身中轴线转动时，超声治疗头随之转动，这样就实现了超声治疗头在第一个方向上的旋转运动。 在超声治疗头绕旋转外壳的中轴线作旋转运动时，超声治疗头的焦点也相应地进行旋转，由于超声治疗头焦点的旋转半径大于超声治疗头的旋转半径，这样超声治疗头在该旋转方向上进行小范围的来回的旋转运动(也就是作摆动运动)时，其焦点的运动范围相对来说要更大一些，因而可以达到使超声治疗头在狭小空间范围内的运动而使其焦点在较大空间范围内进行运动的目的。 优选的是，传动轴上固定有支撑座，所述超声治疗头支撑在支撑座上并可绕支撑 座的轴向转动，支撑座的轴向设于水平面内并与旋转外壳的中轴线垂直，旋转外壳的前部 为中空腔体，所述中空腔体内设有第一平动驱动机构，所述第一平动驱动机构作平移运动 的方向与旋转外壳的中轴线平行，旋转外壳与传动轴连接的一端有一开口 ，在该开口处设 有连杆，所述连杆的一端与所述超声治疗头可转动地连接，其另一端与所述第一平动驱动 机构可转动地连接。 当所述第一平动驱动机构对所述连杆进行水平方向上的驱动时，在支撑座和连杆 的作用下，超声治疗头沿旋转轴的轴向作旋转运动，这样就实现了超声治疗头在第二个方 向上的旋转运动，超声治疗头作旋转运动的第二旋转运动平面与第一旋转运动平面垂直。 由于上述的旋转运动通常只是使超声治疗头左右旋转一定的角度，因此实际上是使超声治 疗头作摆动运动。同样地，当此旋转运动使得超声治疗头在该旋转方向上进行小空间范围 的旋转运动时，其焦点可以在一个较大的空间范围内运动。 这样，本技术运动控制装置使得超声治疗头可以沿两个互相垂直的旋转运动 平面进行旋转运动，从而使焦点的运动覆盖了一个球面，并且当超声治疗头仅在小空间范 围内进行旋转时，能够保证其焦点的运动能够覆盖一个较大的空间范围，因此本技术 运动控制装置特别适用于在狭窄空间中利用超声治疗头进行治疗的情况，比如将HIFU治 疗设备与MRI装置结合使用的情况下。 进一步优选的是，所述支撑座的轴向与旋转外壳的中轴线在同一水平面内并垂直，这样可使超声治疗头在两个相互垂直的平面内同时进行两种旋转运动。 优选所述第一平动驱动机构包括作平移运动的第一平动驱动器以及与第一平动驱动器固定连接的滑块，所述滑块设于旋转外壳的中空腔体内的开口处附近，滑块与连杆可转动地连接。上面所述的第一平动驱动机构的具体结构只是本技术的一种优选结构，第一平动驱动机构也可以采用功能相同的其他结构进行替代。 优选所述能绕其自身中轴线转动的旋转外壳是通过旋转驱动机构带动旋转外壳 绕其自身中轴线转动。 进一步优选的是，所述旋转驱动机构也设于旋转外壳的中空腔体内。所述旋转驱 动机构包括可作平移运动的第二平动驱动器、与第二平动驱动器固定连接的齿条、与所述 齿条啮合的扇形齿轮，所述扇形齿轮与旋转外壳固定连接，第二平动驱动器作平移运动的 方向与支撑座中旋转轴的轴向平行。所述第二平动驱动器采用气缸活塞结构，该气缸活塞 结构包括第二平动缸体、穿过第二平动缸体的第二活塞杆、设置在第二活塞杆上的第二活 塞、第二平动缸体支架，所述第二活塞杆支撑在第二平动缸体支架上，所述第二活塞位于第 二平动缸体内并与所述齿条的背面固定连接。 当然，上面所述的旋转驱动机构以及第二平动驱动器的具体结构只是本技术 的一种优选结构，所述旋转驱动机构以及第二平动驱动器也可以采用功能相同的其他结构 进行替代。 所述第一平动驱动器可采用气缸活塞结构，该气缸活塞结构包括固定在旋转外壳内的第一平动缸体和设于第一平动缸体内的第一活塞，所述第一活塞与所述滑块固定连接，所述旋转驱动机构中的扇形齿轮与一个中部开孔的开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声治疗头的运动控制装置，其特征在于包括底座（２２）、传动轴（４１）、能绕自身中轴线转动的旋转外壳（５），旋转外壳（５）沿水平方向设置，底座（２２）上固定有滑动套（６６），旋转外壳的尾部（５７）可转动地套接于滑动套（６６）内，所述传动轴（４１）的一端与旋转外壳（５）连接，其另一端连接有超声治疗头（１）。

【技术特征摘要】
一种超声治疗头的运动控制装置，其特征在于包括底座(22)、传动轴(41)、能绕自身中轴线转动的旋转外壳(5)，旋转外壳(5)沿水平方向设置，底座(22)上固定有滑动套(66)，旋转外壳的尾部(57)可转动地套接于滑动套(66)内，所述传动轴(41)的一端与旋转外壳(5)连接，其另一端连接有超声治疗头(1)。2. 根据权利要求l所述的运动控制装置，其特征在于传动轴(41)上固定有支撑座 (12)，所述超声治疗头(1)支撑在支撑座(12)上并可绕支撑座(12)的轴向转动，支撑座 (12)的轴向设于水平面内并与旋转外壳(5)的中轴线垂直，旋转外壳(5)的前部为中空腔 体，所述中空腔体内设有第一平动驱动机构，所述第一平动驱动机构作平移运动的方向与 旋转外壳(5)的中轴线平行，旋转外壳(5)与传动轴(41)连接的一端有一开口，在该开口 处设有连杆(42)，连杆(42)的一端与所述超声治疗头(1)可转动地连接，其另一端与所述 第一平动驱动机构可转动地连接。3. 根据权利要求2所述的运动控制装置，其特征在于所述支撑座包括旋转轴(35)和套 在旋转轴(35)两端的两个轴套(31、32)，两轴套(31、32)固定连接在所述超声治疗头(1) 底部，两轴套(31、32)并与传动轴(41)固定连接，所述旋转轴(35)的轴向设于水平面内并 与旋转外壳的中轴线垂直。4. 根据权利要求2所述的运动控制装置，其特征在于所述支撑座(12)的轴向与旋转外 壳的中轴线设于同一水平面内并垂直。5. 根据权利要求2所述的运动控制装置，其特征在于所述第一平动驱动机构包括作平 移运动的第一平动驱动器以及与第一平动驱动器固定连接的滑块(43)，滑块(43)设于旋 转外壳的中空腔体内的开口处附近，滑块(43)与连杆(42)可转动地连接。6. 根据权利要求5所述的运动控制装置，其特征在于所述能绕自身中轴线转动的旋转 外壳(5)是通过旋转驱动机构带动旋转外壳(5)绕其自身中轴线转动。7. 根据权利要求6所述的运动控制装置，其特征在于所述旋转驱动机构设于旋转外壳 (5)的中空腔体内，其包括可作平移运动的第二平动驱动器、与第二平动驱动器固定连接的 齿条(52)、与所述齿条(52)啮合的扇形齿轮(51)，所述扇形齿轮(51)与旋转外壳(5)固 定连接，第二平动驱动器作平...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智彪，敬李，赵纯亮，付兵，文银刚，
申请(专利权)人：重庆融海超声医学工程研究中心有限公司，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]