一種超聲診斷機械臂及超聲診斷系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲診斷機械臂及超聲診斷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，超聲診斷已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學領(lǐng)域，超聲診斷是將超聲檢測技術(shù)應(yīng)用于人體，通過測量了解生理或組織結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)和形態(tài)，發(fā)現(xiàn)疾病，做出提示的一種診斷方法。現(xiàn)階段超聲探頭大多數(shù)是徒手掃描，隨意性比較大，這會影響成像質(zhì)量及后續(xù)的診斷分析。另外，雖然有一些機械臂已經(jīng)被利用到超聲診斷中，但是其定位不夠精確，只能大概確定某一位置，因此，很難達到醫(yī)生所需要的效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種超聲診斷機械臂及超聲診斷系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)對患者體表位置的精確定位，方便醫(yī)生進行診斷。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:提供一種超聲診斷機械臂，包括用于供使用者把持的支架、連接于所述支架上且用于調(diào)節(jié)其所在平面位置的二自由度的位置微調(diào)機構(gòu)、連接于所述位置微調(diào)機構(gòu)的下方且用于調(diào)整超聲探頭姿態(tài)的三自由度的姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)、連接于所述姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)的深度進給機構(gòu)，以及連接于所述姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)且用于連接超聲探頭的機械臂末端。
[0005]進一步地，所述位置微調(diào)機構(gòu)包括與所述支架連接的固定框架、設(shè)置在所述固定框架上且用于與所述姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)連接的位置微調(diào)座、分別設(shè)置在所述位置微調(diào)座上且用于帶動所述姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)沿相互垂直方向移動的第一驅(qū)動機構(gòu)和第二驅(qū)動機構(gòu)。
[0006]進一步地，所述第一驅(qū)動機構(gòu)包括第一驅(qū)動裝置，以及與所述第一驅(qū)動裝置傳動連接且用于在所述第一驅(qū)動裝置的驅(qū)動下帶動所述姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)沿第一方向移動的第一絲杠；所述第二驅(qū)動機構(gòu)包括第二驅(qū)動裝置，以及與所述第二驅(qū)動裝置傳動連接且用于在所述第二驅(qū)動裝置的驅(qū)動下帶動所述姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)沿垂直于所述第一方向移動的第二絲杠。
[0007]進一步地，所述姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)包括與所述位置微調(diào)座連接且用于帶動所述超聲探頭以與被診患者體表法向量呈第一角度繞被診患者體表法向量旋轉(zhuǎn)360度的第一姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)、連接于所述第一姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)的末端且用于調(diào)節(jié)所述超聲探頭軸線與被診患者體表法向量之間夾角的第二姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)，以及連接于所述深度進給機構(gòu)上且用于帶動所述超聲探頭繞自身軸線轉(zhuǎn)動的第三姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)。
[0008]進一步地，所述第一姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)包括與所述位置微調(diào)座連接的第一連接座、套設(shè)在所述第一連接座內(nèi)且垂直于所述被診患者體表設(shè)置的第四驅(qū)動裝置，以及套設(shè)在所述第四驅(qū)動裝置外且用于在所述第四驅(qū)動裝置的帶動下繞所述第四驅(qū)動裝置軸線旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)動臂。
[0009]進一步地，所述第二姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)包括連接于所述第一轉(zhuǎn)動臂末端的第二連接座、設(shè)置在所述第二連接座上且與所述被診患者體表的法向量呈第二角度的第五驅(qū)動裝置，以及套設(shè)在所述第五驅(qū)動裝置上且用于在所述第五驅(qū)動裝置的帶動下繞所述第五驅(qū)動裝置軸線轉(zhuǎn)動的第二轉(zhuǎn)動臂。
[0010]進一步地，所述第三姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)包括連接于所述深度進給機構(gòu)上的第三連接座和設(shè)置在所述第三連接座上且垂直于所述被診患者體表的第六驅(qū)動裝置，所述機械臂末端連接于所述第六驅(qū)動裝置上且在所述第六驅(qū)動裝置的帶動下繞自身軸線轉(zhuǎn)動。
[0011]進一步地，所述深度進給機構(gòu)包括設(shè)置在所述第二轉(zhuǎn)動臂上的第三驅(qū)動裝置、與所述第三驅(qū)動裝置傳動連接且用于在所述第三驅(qū)動裝置的驅(qū)動下帶動所述機械臂末端朝靠近所述被診患者體表的方向移動的第三絲杠。
[0012]優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動裝置、第二驅(qū)動裝置、第三驅(qū)動裝置、第四驅(qū)動裝置、第五驅(qū)動裝置和第六驅(qū)動裝置均為電機。
[0013]本實用新型還提供一種超聲診斷系統(tǒng)，包括上述所述的超聲診斷機械臂、用于固定所述機械臂的鎖緊臂、連接于所述機械臂末端的超聲探頭、與所述機械臂電性連接且用于控制所述機械臂的病人端計算機、與所述病人端計算機進行無線通信的醫(yī)生端計算機、與所述醫(yī)生端計算機電性連接的虛擬探頭，以及設(shè)置在所述虛擬探頭上的位置傳感器。
[0014]本實用新型的一種超聲診斷機械臂，其通過設(shè)置二自由度的位置微調(diào)機構(gòu)，可以實現(xiàn)對超聲探頭的水平位置進行微調(diào)，并通過設(shè)置三自由度的姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)和深度進給機構(gòu)，可以實現(xiàn)對超聲探頭的姿態(tài)和深度進行調(diào)節(jié)，從而更好地定位患者體表位置，使得醫(yī)生能夠更好地對患者進行診斷。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1是本實用新型實施例提供的超聲診斷機械臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實用新型實施例提供的超聲診斷機械臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實用新型實施例提供的位置微調(diào)機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本實用新型實施例提供的超聲診斷機械臂的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021]需要說明的是，當元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者可能同時存在居中元件。當一個元件被稱為是“連接于”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0022]還需要說明的是，本實用新型實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認為是具有限制性的。
[0023]如圖1和圖2所示，本實用新型實施例提供的超聲診斷機械臂包括支架1、位置微調(diào)機構(gòu)2、姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)、深度進給機構(gòu)和機械臂末端3。其中，機械臂末端3用于連接超聲探頭4。支架1用于供使用者把持，如供病人端的護士將機械臂末端3的超聲探頭4調(diào)整到大致位置上。位置微調(diào)結(jié)構(gòu)與支架1固定連接，且用于調(diào)節(jié)超聲探頭4的水平位置，即在護士對超聲探頭4的位置進行大致調(diào)整后，通過位置微調(diào)機構(gòu)2對超聲探頭4進行其所在平面位置的微調(diào)。姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)連接在位置微調(diào)機構(gòu)2的下方，且用于調(diào)整超聲探頭4的姿態(tài)。深度進給機構(gòu)連接在姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)上，且用于對超聲探頭4垂直于被診斷患者方向的位移進行調(diào)整。本實用新型通過上述調(diào)整使得超聲探頭4可以精確地定位被診患者的需診斷位置，且可以從不同角度查看患者某一位置的組織結(jié)構(gòu)，方便醫(yī)生進行診斷。另外，本實用新型的超聲診斷機械臂可以通過一個被動式的氣壓臂固定在天花板上或者墻面上(本文沒有過多的指出被動式氣壓臂)。
[0024]進一步地，如圖3所示，位置微調(diào)機構(gòu)2包括固定框架21、位置微調(diào)座22、第一驅(qū)動機構(gòu)和第二驅(qū)動機構(gòu)。其中，固定框架21用于與支架1固定連接，具體地，支架1的一端與固定框架21固定連接，支架1的另一端為自由端，供使用者把持。位置微調(diào)座22設(shè)置在固定框架21上且用于與姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)連接。第一驅(qū)動機構(gòu)和第二驅(qū)動機構(gòu)分別設(shè)置在位置微調(diào)座22上，可驅(qū)動位置微調(diào)座22移動進而帶動姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)沿相互垂直的方向移動，從而帶動機械臂末端3的超聲探頭4沿同一水平位置的相互垂直方向移動。具體地，第一驅(qū)動機構(gòu)可以帶動超聲探頭4沿第一水平方向移動，而第二驅(qū)動機構(gòu)則可以帶動超聲探頭4沿垂直于第一水平方向的方向移動。
[0025]進一步地，第一驅(qū)動機構(gòu)包括第一驅(qū)動裝置23和第一絲杠24。其中，第一絲杠24與第一驅(qū)動裝置23通過同步帶實現(xiàn)傳動連接，從而使得第一絲杠24在第一驅(qū)動裝置23的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，第一絲杠24還與位置微調(diào)座22連接，從而在第一驅(qū)動裝置23的驅(qū)動下帶動位置微調(diào)座22沿第一方向移動，即帶動超聲探頭4沿第一方向水平移動。
[0026]另外，第二驅(qū)動機構(gòu)包括第二驅(qū)動裝置25和第二絲杠26。其中，第二絲杠26與第二驅(qū)動裝置25通過同步帶實現(xiàn)傳動連接，從而使得第二絲杠26在第二驅(qū)動裝置25的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，第二絲杠26還與位置微調(diào)座22連接，從而在第二驅(qū)動裝置25的驅(qū)動下帶動位置微調(diào)座22沿垂直于第一方向的方向移動，即帶動超聲探頭4沿垂直于第一方向的向水平移動?？梢岳斫獾氖牵诒緦嵱眯滦蛯嵤├?，第一驅(qū)動裝置23和第二驅(qū)動裝置25相互垂直設(shè)置，且第一方向可以是某一水平方向的任一方向。
[0027]進一步地，如圖4所示，姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)包括第一姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)5、第二姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)6和第三姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)7，這三個姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)共同實現(xiàn)超聲探頭4的姿態(tài)調(diào)整。其中，第一姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)5與位置微調(diào)座22連接，且第一姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)5用于帶動超聲探頭4以與被診患者體表的法向量呈第一角度繞被診患者體表法向量旋轉(zhuǎn)360度。第二姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)6連接在第一姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)5的末端，且第二姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)6用于改變超聲探頭4軸線與被診患者體表法向量之間的夾角，即可調(diào)節(jié)上述第一角度的大小。在本實用新型實施例中，第一角度的范圍為0度至180度。第三姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)7與深度進給機構(gòu)連接，且第三姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)7用于帶動超聲探頭4繞自身軸線轉(zhuǎn)動。在本實用新型實施例中，第三姿態(tài)調(diào)