[发明专利]B型超声位置反馈式机械扇扫探头装置

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一种B型超声位置反馈式机械扇扫探头装置，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：

B型超声位置反馈式机械扇扫探头装置可以安装多种规格的超声换能探头，进行频率≤12Hz、振幅为±30°之内的高速扫描摆动，并可在扫描摆动的同时同步输出以0.1°为单位的角度位置信息，用以触发扫描。从而可以用来进行眼科B型超声波诊断，以诊断视网膜脱落、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。

目前，由于机械扇形扫描装置成本低、扫描频率较高(10Hz左右)、具有较高的性价比，因此被广泛采用，具有广阔的应用前景。但是传统的扫描装置都是基于时间法的，即以均匀间隔的时间来触发单次超声扫描过程。时间法的前提是试图控制扫描的过程为匀速摆动，但是由于常用连杆摆动机构复杂，驱动电机的转动与连杆末端的摆动本质上不呈线性关系；而且摆动频率高、角位移小、速度快、加速度有限，所以这个前提基本无法保证。因此，造成均匀间隔的时间采样的角度位置实际上不均匀、不准确，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：

本发明一种B型超声位置反馈式机械扇扫探头装置，其目的在于：提供一种结构简单，组装方便，具有高精度角度位置反馈的B型超声位置反馈式机械扇扫探头装置，从而使传统的基于时间的扫描法改变为基于精确角度位置信息的扫描法。

本发明一种B型超声位置反馈式机械扇扫探头装置，其至少应包括：

一外壳，其与直流驱动电机组连接；

一直流驱动电机组，其与超声换能探头摆动轴线垂直安装，并控制超声换能探头的左右摆动频率与角度，提供超声换能探头左右摆动的原始动力源；

一伞齿轮换向组，其与直流驱动电机组垂直安装，其自身转动轴线即是超声换能探头摆动轴线，用以将直流驱动电机组沿水平轴的正反转运动转换为沿垂直轴的左右摆动，并传递扭矩和控制摆动的角度；

一探头摆动角度位置反馈传感器组，其与伞齿轮换向组同轴安装，即与超声换能探头形成同轴位置关系，用以采集超声换能探头摆动角度的精确位置信息，并以两路方波脉冲的形式输出；

一超声换能探头转换接头组，其与伞齿轮换向组轴线垂直固定安装，用以将各种符合SMC插头规格的超声换能探头固连到伞齿轮换向组中的垂直轴上。

该外壳具体包括：

一外壳体，其与直流驱动电机组中的电机法兰螺接；

一风琴式密封，其与外壳体粘结在一起；

该直流驱动电机组具体包括：

一直流电机，其与电机法兰同轴连接；用以驱动超声换能探头左右摆动；

一光电编码器，其与直流电机尾部同轴连接，采集电机的转动角度位置信息，并以两路脉冲的形式输出；

一伞齿轮II，其与直流电机端部的输出轴同轴固定连接，用以输出直流电机沿水平轴的正反转运动和扭矩；

一电机法兰，其与直流电机端部螺接，并与伞齿轮换向组中的主壳体螺接；

一连接套管，其套接在直流电机端部的输出轴上；

该伞齿轮换向组包括：

一中轴，其两端部分别与轴承同轴连接，并与探头摆动角度位置反馈传感器组同轴连接。

两个轴承，其均为滚动轴承，分别与中轴上下端部同轴安装，用以支撑中轴，减小摩擦扭矩，便于其沿中轴轴线顺畅摆动；

一伞齿轮I，其与中轴同轴安装，并接收外部的水平轴正反转运动和扭矩，带动中轴沿自身垂直中心轴线左右摆动；

一上压盖，其上有一个限位挡块用以限制中轴的转动角度；

一限位挡环，其与中轴同轴连接，用以限制中轴的左右摆动角度；

一主壳体，用以安装伞齿轮换向组，并与直流驱动电机组连接。

该探头摆动角度位置反馈传感器组具体包括：

一码盘，与中轴同轴固连在一起，与其同轴摆动，反馈中轴摆动的精确角度位置信息；

一读取头，其与主壳体通过螺钉固连在一起，读取码盘反馈的中轴摆动的精确角度位置信息，并以两路脉冲信号的形式输出；

该转换接头具体包括：

一转接插座，其与超声换能探头螺接连接；

一转接插头，其一端与连接转化插座螺接，另一端与中轴螺接，传递中轴的摆动。

本发明一种B型超声位置反馈式机械扇扫探头装置，其优点及功效在于：实现了基于精确角度位置信息的扫描法，使角度位置准确，图像信息清晰，且结构简单，组装方便。

(四)附图说明：