[发明专利]B型超声电磁式机械扇扫描装置

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种B型超声电磁式机械扇扫描装置，用于眼科的B型超声波扫描诊断，属于医疗器械技术领域。

二、背景技术

机械扇形扫描装置可用于眼内和眼眶疾病的B型超声波鉴别诊断，如用于诊断视网膜脱落、眼内和眼眶肿瘤、玻璃体混浊、出血、眼底病变及眼内异物等疾病。由于其成本低、扫描频率较高(10Hz左右)、具有较高的性价比，因此在眼内和眼眶疾病的B型超声波诊断仪器中被广泛采用，具有广阔的应用前景。

但是传统连杆式机械扇形扫描装置都是基于时间法的，即以均匀的时间间隔来触发单次超声扫描过程，最终形成一幅二维超声断层图像。时间法的前提是超声换能探头扇形往复扫描摆动的过程为理想匀速摆动。但是任何往复摆动过程的起动、停止和换向都需要时间，而且超声换能探头的摆动范围小、摆动频率高，造成理论实际上无法实现理想状态的匀速摆动。并且，由于传统连杆式机械扇形扫描装置运动机构复杂，驱动电机的转动速度与连杆末端的摆动速度本质上不呈线性关系，所以简单的控制驱动电机匀速转动并不能实现末端超声换能探头的匀速摆动，以致理想匀速摆动这个前提根本无法保证。因此，造成均匀时间间隔的真实摆动角度位置实际上不均匀、不准确，分辨率较低，最终导致采集到的图像信息出现混叠、模糊不清，影响操作者的诊断，易造成误诊、无法确诊等严重后果。

三、发明内容

为克服传统的机械扇形扫描装置的上述缺点，本发明目的在于提供一种B型超声电磁式机械扇扫描装置，该装置可实现基于精确转角位置信息的扫描法，一改传统的基于时间的超声扫描法，其运动机构简洁，组装调试方便，转角位置反馈精度高，且成本低、扫描频率较高(10Hz左右)、具有较高的性价比。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种B型超声电磁式机械扇扫描装置，它至少应包括：一外壳组件，用以密封、保护装置内部结构，并便于操作者手持操作；一微型伸缩电磁铁组件，用以提供超声换能探头左右摆动的原始动力源，并控制超声探头的左右摆动频率与角度；一中轴运动换向机构组件，用以将微型伸缩电磁铁组件沿水平轴方向的伸缩运动转为中轴沿垂直轴的左右摆动，传递力矩和控制摆动的角度；一转角位置反馈传感器组件，用以采集中轴运动换向机构摆动角度的精确角度位置信息，并以两路相差90°的TTL方波脉冲形式将角度位置信息实时输出；一转换接头组件，用以将各种符合SMC插头规格的超声换能探头固连到中轴运动换向机构组件的中轴上。

其中，外壳组件分别通过前套管的内螺纹和外套管的内螺纹与中轴运动换向机构组件中的外螺纹连接在一起；而微型伸缩电磁铁组件穿过通孔一，再通过锁紧螺母将环形轴肩端面与外壳组件中的偏心端面夹紧在一起；转角位置反馈传感器组件通过两个螺钉与中轴运动换向机构组件连接在一起；转换接头组件通过转接插头的外螺纹与中轴运动换向机构组件中的螺纹通孔二连接在一起。

其中，本发明所述的外壳组件，其至少应包括一外套管，其后中部有一外圆柱面，用以操作者手持和保护内部结构；一前套管，用以保护内部结构和起到密封作用；一密封片，用以将内部结构与外界环境密封隔离。其中，外套管内螺纹与内壳体上的外螺纹连接，前套管内螺纹与内壳体上的外螺纹连接；密封片与前套管上的矩形窄端面粘接在一起。

其中，本发明所述的微型伸缩电磁铁组件，其至少应包括：一功率4W、额定电压5V、外径Ф12mm的微型电磁铁，用以产生扫描头摆动的原始动力源；一直径Ф1.5mm的电磁伸缩杆，在微型电磁铁的控制驱动下产生伸缩运动，最终这一伸缩运动带动扫描头左右摆动；一锁紧螺母，用以将微型电磁铁和其它安装机构连接。其中，微型电磁铁通过锁紧螺母与外套管相接；电磁伸缩杆的外杆和微型电磁铁上的通孔四同轴套接，并可在通孔四中绕自身轴线自由转动，同时可在微型电磁铁的控制下做行程为0～3.5mm的前后伸缩滑动。

其中，本发明所述的中轴运动换向机构组件，其至少应包括：一中轴；一轴承组，包括上轴承和下轴承两个微型滚动轴承；一销柱；一拉杆；一铰链销；一内壳体；一压板。其中，中轴的上部凸圆与下部凸圆分别与上轴承、下轴承相套接，并分别嵌入内壳体的上轴承沉孔与半圆形凹槽中，同时压板通过螺钉连接在内壳体上，以固定下轴承。销柱穿过拉杆上的通孔二，并插在中轴的螺纹通孔三内，且其与中轴轴心平行，并距中轴轴心3.5mm；拉杆与电磁伸缩杆采用铰接方式通过铰链销相连。其中，拉杆销孔与拉杆上的通孔二的轴线间距为12.13mm。