[发明专利]3D机械探头

说明书

技术领域

本发明是关于一种用于三维超声成像的3D机械探头。

背景技术

具有三维成像功能的超声波探头叫做3D机械探头，其内部一般有作为驱动动力源的步进电机，步进电机在信号控制下通过传动系统驱动声头在一定角度内摆动。在每个摆动角度，3D机械探头都可以像传统探头一样发射超声波并接收带有人体组织信息的回波，因此可以在摆动范围内的每个角度对人体组织进行成像，而不需要医生将探头在人体表面滑动或摆动。

如图1及图2所示，现有的3D机械探头包括基座1及声窗12，基座1和声窗12连接而形成密闭空间13，声头10固定连接在传动系统的被动轮9上，被动轮9通过声头转动轴11支撑在基座1上并能自由旋转，步进电机带动传动机构，使被动轮9带着声头10在该密闭空间13内摆动。密闭空间13内充满耦合液，耦合液的作用是填充声头和声窗之间的间隙14以传导超声波。为了防止耦合液从声窗与基座的接合面15渗漏出来，接合面15需要可靠连接和密封。

声窗12与基座1的连接和密封一般通过粘胶来实现。声窗12常用的材料是TPX(聚4-甲基戊烯-1)、PP(聚丙烯)、LDPE(低密度聚乙烯)等，这类材料的表面能均较低，难以可靠粘接，粘胶较长时间与耦合液接触，声头10摆动时密闭空间13内耦合液有波动的压力而作用在粘接面上，这些因素容易导致声窗12的内壁与粘胶在粘接面上剥离，不能可靠的保证声窗12和基座1之间的连接和密封。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种能够可靠保证声窗和基座间密封性的3D机械探头。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种3D机械探头，包括声窗、基座、约束体和具有弹性的密封圈，所述声窗和基座固定连接并形成密闭空间，所述声窗具有第一配合壁，所述基座具有第二配合壁，所述第一配合壁套住第二配合壁，所述密封圈设于所述第一配合壁和第二配合壁之间并被紧压变形，所述约束体限制所述声窗的变形。

本发明的有益效果是：1)通过在第一、二配合壁间设置具有压缩变形量的密封圈，可以有效保证声窗和基座间的密封，防止耦合液渗漏；通过设置约束体，可以防止声窗被密封圈撑大变形，保证了密封圈有足够的变形量，进一步保证了基座和声窗间的密封性。2)基座和声窗可以卡扣配合，保证了两者间连接的可靠性。

附图说明

图1是显示现有声窗和基座连接关系的剖视示意图；

图2是图1中A所指处的局部放大图。

图3是本实施方式3D机械探头的结构示意图(不含声窗)；

图4是本实施方式3D机械探头的结构示意图；

图5是本实施方式3D机械探头的剖视示意图；

图6是图5中B所指处的局部放大图；

图7是本实施方式的声窗和束紧箍装配前的结构示意图；

图8是对接形式的束紧箍的结构示意图；

图9是搭接形式的束紧箍的结构示意图；

图10是本实施方式的声窗的结构示意图；

图11是本实施方式的基座的结构示意图；

图12是本实施方式的声窗、基座及束紧箍装配一体后的剖视示意图；

图13是图12中C所指处的局部放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图3至图13所示，本实施方式3D机械探头包括声窗12、基座1、声头10、驱动动力源及传动机构，声窗12与基座1固定连接并形成密闭空间13，声头10置于该密闭空间13内，该密闭空间13内充满有利于传导声波的耦合液，驱动动力源用于提供动力，驱动动力源通过传动机构驱动声头10在密闭空间13内摆动。

驱动动力源如步进电机2，该步进电机2通过电机支座3固定在基座1上。传动机构包括主动同步带轮4、同步带6、被动同步带轮5、主动轴7、绳索8、被动轮9及声头转动轴11。主动同步带轮4通过同步带6将步进电机2的输出运动传递给被动同步带轮5，被动同步带轮5固定连接在主动轴7上，主动轴7支撑在基座1上并可以自由旋转，主动轴7通过绳索8驱动被动轮9摆动，被动轮9通过声头转动轴11支撑在基座1上并可以自由旋转，声头10固定连接在被动轮9上，当步进电机2工作时，声头10在密闭空间13内摆动。