[发明专利]带旋转定位的体内介入超声探头及包含其的超声成像系统

说明书

本发明属于超声成像技术领域，具体涉及一种带旋转定位的体内介入超声探头及包含其的超声成像系统。本发明提供的体内介入超声探头包括导引机构、超声机构和校准机构，导引机构包括鞘管和传动轴，超声机构包括超声换能器，校准机构包括计时器以及相对地设置在鞘管远端壳体和超声机构上的磁发生器和磁传感器，通过磁发生器在超声换能器相对于远端壳体旋转运动时产生沿旋转运动周向的不均匀磁场并由磁传感器获取磁场参数变化，以对超声换能器的位置和速度进行标定，消除因传动轴结构特点及与鞘管摩擦变化等因素最终造成超声换能器实际位置、速度与理想位置、速度的偏差，使得本发明提供的超声成像系统避免了图像合成时失真问题。

技术领域

本发明属于超声成像技术领域，具体涉及一种带旋转定位的体内介入超声探头及包含其的超声成像系统。

背景技术

对体腔病变进行诊断时，单纯通过组织表面形态变化来推断存在着一定的主观性和局限性。体内介入超声成像技术利用超声探头介入到体内，对血管、消化道、支气管、心脏等体内组织进行超声扫描，能够获得较为清晰、准确的体内组织断层图像，为医生的对症施治提供了客观的依据。

体内介入超声成像装置一般包括成像主机、体内介入超声探头和外部驱动控制单元。其中，体内介入超声探头包括封端的鞘管、设置于鞘管内腔的传动软轴以及位于鞘管封端部并与传动软管连接的超声换能器；外部控制单元将体内介入探头与成像主机相连，通过驱动传动软轴带动超声换能器旋转，获得周向的超声回波信号，从而实现对体内腔道内壁成像。

然而，当传动软轴带动超声换能器旋转时，传动软轴的弯曲特点、扭转特点以及与鞘管的摩擦变化等因素均可引起旋转传递的不均匀性，最终造成超声换能器旋转的实际位置和外部驱动控制单元预设的理想位置的偏差。如图1所示，a、b、c、d是成像主机记录的理想位置，b’、c’是超声换能器旋转的实际位置，成像主机不能准确判断超声换能器旋转的实际位置，只能采用理想位置进行图像合成，从而引起图像失真。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的超声成像装置不能准确判断超声换能器旋转的实际位置从而导致图像失真的缺陷，从而提供一种能够准确判断超声换能器旋转位置和速度的体内介入超声探头以及包含该超声探头的超声成像装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种带旋转定位的体内介入超声探头，包括：

导引机构，包括具有近端壳体和远端壳体的鞘管以及设置在所述近端壳体腔内的传动轴；

超声机构，包括由所述传动轴带动以在所述远端壳体腔内旋转运动的超声换能器；

校准机构，包括计时器以及相对地设置在所述远端壳体和所述超声机构上的磁发生器和磁传感器，通过所述磁发生器在所述超声换能器相对于所述远端壳体旋转运动时产生沿旋转运动周向的不均匀磁场并由所述磁传感器获取磁场参数变化，以对所述超声换能器相对于所述远端壳体发生旋转运动的位置和速度进行标定。

优选地，该结构的带旋转定位的体内介入超声探头，所述磁发生器包括沿旋转运动周向阵列设置的若干磁发生单元，和/或，所述磁传感器包括沿旋转运动周向阵列设置的若干磁传感单元。

进一步优选地，该结构的带旋转定位的体内介入超声探头，沿平行于旋转运动周向，若干所述磁发生单元至少分为两列设置在所述远端壳体内壁面，并且，沿垂直于旋转运动周向，不同列的所述磁发生单元错开设置；

所述磁传感单元设置在所述超声机构上。

进一步优选地，该结构的带旋转定位的体内介入超声探头，沿垂直于所述鞘管长度延伸方向，所述远端壳体的截面为圆环；

沿垂直于旋转运动周向，不同列所述磁发生单元所在的直线在所述远端壳体上等间距分布。