[发明专利]三维超声扫描装置、系统及三维超声成像方法

权利要求书

1.一种三维超声扫描装置，其特征在于，包括：

支架；

第一移动机构，可移动地设置于所述支架上，所述第一移动机构的移动方向为第一方向；

第二移动机构，可移动地设置于所述支架上，所述第二移动机构的移动方向为第二方向，所述第一方向大致垂直于所述第二方向；

第三移动机构，可移动地设置于所述第二移动机构上，所述第三移动机构的移动方向为第三方向，所述第三方向大致垂直于所述第一方向和所述第二方向所在的平面；以及

探头组件，设置于所述第三移动机构上，用于获取人体组织的超声图像；

其中，所述第一移动机构用于带动所述探头组件沿所述第一方向移动，并获取所述探头组件沿所述第一方向的第一位移信息，所述第二移动机构用于带动所述探头组件沿所述第二方向移动，并获取所述探头组件沿所述第二方向的第二位移信息，所述第三移动机构用于带动所述探头组件沿第三方向移动，并获取所述探头组件沿所述第三方向的第三位移信息，所述超声图像、所述第一位移信息、所述第二位移信息和所述第三位移信息用于构成所述人体组织的三维体数据。

2.如权利要求1所述的三维超声扫描装置，其特征在于，还包括滑动辅助机构，所述滑动辅助机构设置于所述探头组件远离所述第三移动机构的一端，所述滑动辅助机构用于向所述探头组件沿所述第三方向施加推力，以使所述探头组件沿所述第三方向移动。

3.如权利要求2所述的三维超声扫描装置，其特征在于，所述滑动辅助机构包括滑动部和设置于所述滑动部的开口，所述滑动部包括一弧面，所述弧面朝向背离所述探头组件的方向凸起，所述探头组件贯穿所述开口设置。

4.如权利要求1所述的三维超声扫描装置，其特征在于，还包括弹性机构，所述弹性机构包括弹簧导杆和套设于所述弹簧导杆上的弹簧，所述弹簧导杆一端设置于所述第三移动机构上，另一端设置于所述探头组件上，当所述探头组件沿所述第三方向移动时，所述弹簧用于向所述探头组件施加沿所述第三方向的弹性力，以使所述探头组件抵压所述人体组织。

5.如权利要求1所述的三维超声扫描装置，其特征在于，所述第三移动机构包括设置于所述第二移动机构上的导轨安装板、设置于所述导轨安装板上的导轨以及滑动设置于所述导轨上的滑块，所述导轨沿所述第三方向延伸，所述探头组件设置于所述滑块上，所述滑块用于带动所述探头组件沿所述导轨往复移动。

6.如权利要求1所述的三维超声扫描装置，其特征在于，还包括一虚拟探头，所述虚拟探头内设置有姿态传感器，所述姿态传感器用于获取所述虚拟探头的偏转角度。

7.一种三维超声扫描系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-6任一项所述的三维超声扫描装置；

第一计算机，分别与所述探头组件、所述第一移动机构、所述第二移动机构和所述第三移动机构通信连接，所述第一计算机用于获取所述探头组件采集的超声图像，还用于获取所述第一移动机构的第一位移信息，所述第二移动机构的第二位移信息以及所述第三移动机构的第三位移信息；以及

第二计算机，与所述第一计算机通信连接，所述第二计算机用于获取所述超声图像、所述第一位移信息、所述第二位移信息和所述第三位移信息，并将所述超声图像、所述第一位移信息、所述第二位移信息和所述第三位移信息整合形成所述人体组织的所述三维体数据。

8.如权利要求7所述的三维超声扫描系统，其特征在于，所述第二计算机还与所述姿态传感器通信连接，用于获取所述虚拟探头的所述偏转角度。

9.一种三维超声成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一探头组件，所述探头组件用于获取人体组织每个扫描位置的超声图像；

提供第一移动机构、第二移动机构和第三移动机构，所述第一移动机构、所述第二移动机构和所述第三移动机构用于获取所述探头组件的第一位移信息、第二位移信息以及第三位移信息；以及

将所述超声图像、所述第一位移信息、所述第二位移信息以及所述第三位移信息整合形成所述人体组织的三维体数据。

10.如权利要求9所述的三维超声成像方法，其特征在于，所述方法还包括：

提供一虚拟探头，所述虚拟探头内设置有姿态传感器，所述姿态传感器用于获取所述虚拟探头的偏转角度；以及

根据所述偏转角度以及所述虚拟探头的三维位置信息得到所述虚拟探头的任一切面到所述三维体数据的映射，并根据所述映射从所述三维体数据中提取所述任一切面的二维图像，进而实现任意切面的重建。