[发明专利]用于超声成像和光声成像的自动扫描机器人

说明书

本发明公开了一种用于超声成像和光声成像的自动扫描机器人，包括B超探头，其特征在于，还包括弧形轨道机构、底座机构、摆动底座机构及驱动机构。本发明能够自适应的根据超声或者光声探头调节自身的夹持原件，从而可以适应不同的现有的医用超声探头，并且能够兼具光声成像。本发明能够适应不同的病人，包括但不限于体型、性别、成年或未成年等因素。本发明能够基于已有的超声机器，进行二维图像的获取以及三维图像的片状重建。

技术领域

本发明涉及一种用于超声成像和光声成像的自动扫描机器人，属于超声成像、机器人、光声成像、多模态系统成像技术领域。

背景技术

超声成像是利用超声声束扫描人体，通过对反射信号的接收、处理，以获得体内器官的图像。常用的超声仪器有多种：A型(幅度调制型)是以波幅的高低表示反射信号的强弱，显示的是一种“回声图”。M型(光点扫描型)是以垂直方向代表从浅至深的空间位置，水平方向代表时间，显示为光点在不同时间的运动曲线图。以上两型均为一维显示，应用范围有限。B型(辉度调制型)即超声切面成像仪，简称“B超”。是以亮度不同的光点表示接收信号的强弱，在探头沿水平位置移动时，显示屏上的光点也沿水平方向同步移动，将光点轨迹连成超声声束所扫描的切面图，为二维成像。至于D型是根据超声多普勒原理制成。C型则用近似电视的扫描方式，显示出垂直于声束的横切面声像图。近年来，超声成像技术不断发展，如灰阶显示和彩色显示、实时成象、超声全息摄影、穿透式超声成像、超声计算机断层成像、三维成像、体腔内超声成像等。

三维超声成像技术可以分为三维重建技术及实时三维技术两大类。三维重建是静态成像，实时三维成像是直接的三维动态成像，它是近几年来的新技术。三维成像数据的采集方法分为两类：1.自由臂式(free-hand)：医师手持探头，获得一系列的B型(二维)超声图像，再通过复杂的图像处理，重建三维结构。这种自由臂式方法对操作者要求很高。2.另一种是：采用容积探头，通过机械或电子学方法获得三维图像信息，这种方法便于操作及应用。

三维超声的显示方法分为：①表面成像：主要显示感兴趣结构的立体形态、表面特征及空间关系的显示。②透明成像：主要显示实质脏器的内部结构的三维成像，如血流分布情况等。

光声成像是一种结合了光学成像和超声成像优点、非侵入性的生物医学成像技术。一方面，用于在光声成像中重建图像的信号是超声信号，生理组织对超声信号的散射比光散射低2至3个数量级，这可以在深层组织成像时提供更高的空间分辨率。另一方面，与超声成像相比，光声成像结果不仅光学对比度更高，还能提供多种功能信息。这种成像方式由于结合了上述所说的光学成像和超声成像的优点而被广泛使用在生物医学、生物分子学等领域。

发明内容

本发明的目的是：可以兼具二维超声和三维超声的旋转扫描机器人。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种用于超声成像和光声成像的自动扫描机器人，包括B超探头，其特征在于，还包括弧形轨道机构、底座机构、摆动底座机构及驱动机构，其中：

B超探头设于底座机构上，由驱动机构驱动底座机构及其上的B超探头沿弧形轨道机构所限定的弧形轨迹移动，将该弧形轨迹所在的水平方向定义为前后方向，将该弧形轨迹所在的竖直方向定义为上下方向，则左右方向垂直于该弧形轨迹所在平面；

弧形轨道机构与摆动底座机构铰接，弧形轨道机构及其上的底座机构、B超探头、驱动机构可绕弧形轨道机构与摆动底座机构之间的铰接点左右摆动；

B超探头在底座机构上可左右摆动的同时还可上下移动。

优选地，所述弧形轨道机构包括位于所述B超探头、所述底座机构及所述驱动机构左右两侧的弧形齿条，由所述驱动机构驱动所述底座机构及其上的所述B超探头沿弧形齿条限定的所述弧形轨迹移动；

优选地，左右两侧的两根所述弧形齿条分别固定在同侧的弧形齿条固定板上；左右两侧的两个弧形齿条固定板分别固定在同侧的弧形外壳上。