超声设备的制作方法

1.本实用新型涉及生物医学仪器与设备领域，尤其涉及一种超声设备。

背景技术：

2.基于高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound，hifu)技术的超声空化机械损毁技术是近年来兴起的一种新的无创技术，其原理是利用超声波的可穿透性和可聚焦性，在体外将超声聚焦至人体病灶组织，在较高的输出功率(声压)下，利用较短的脉冲超声波在不依赖外源的空化泡情况下激发人体产生可控的空化效应，最终产生匀浆样(乳化状)的机械损伤，从而达到的目的。
3.超声传播在空气中会产生折射和能量损耗，因此需要制备超声耦合介质去气水。相关技术中，受限于头的大小，头内的超声耦合介质去气水一般不够多，在过程中超声耦合介质去气水的含氧量和温度都会较快上升，影响效果。

技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种超声设备，增大了水囊装置中超声耦合介质的存储量，使得头可以在水囊装置中大范围自由运动，提升了效果。
5.本实用新型提供一种超声设备，包括：
6.超声主机；
7.头，所述头与所述超声主机连接，所述头用于发射聚焦超声波；
8.水囊装置，所述水囊装置与所述头分离设置，且所述头通过所述水囊装置内的超声耦合介质发射聚焦超声波；
9.控制装置，所述控制装置分别与所述超声主机、所述头连接。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述超声主机包括协作机器人，所述协作机器人的一端与所述控制装置连接，所述协作机器人的另一端与所述头连接。
11.根据本实用新型提供的超声设备，至少具有如下有益效果：超声设备包括超声主机、头、水囊装置和控制装置，水囊装置与头分离设置，头可以通过水囊装置内的超声耦合介质发射超声波，水囊装置的大小大于头，增大了水囊装置中的超声耦合介质去气水的存储量，头能够在水囊装置中大范围进行运动，进一步提升了超声设备的效果，提高了用户的使用体验。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述协作机器人包括控制柜、六轴机械臂和通信线缆，所述控制柜通过所述通信线缆与所述控制装置连接，所述六轴机械臂的一端与所述控制柜连接，所述六轴机械臂的另一端与所述头固定连接。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述头包括超声换能器和外壳，所述超声换能器设置于所述外壳内部。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述超声主机包括换能器驱动装置，所述换
能器驱动装置的一端与所述控制装置连接，所述换能器驱动装置的另一端与所述超声换能器连接。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述换能器驱动装置包括信号源、功率放大电路和匹配电路，所述信号源的一端与所述控制装置连接，所述信号源的另一端与所述功率放大电路连接，所述匹配电路的一端与所述功率放大电路不同于所述信号源的一端连接，所述匹配电路的另一端与所述超声换能器连接。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述换能器驱动装置还包括安全检测电路，所述安全监测电路分别于所述信号源、所述功率放大电路和所述匹配电路连接。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述超声主机包括定位装置，所述定位装置的一端与所述头连接，所述定位装置的另一端与所述控制装置连接。
18.根据本实用新型的一些实施例，所述定位装置包括超声探头、b超主机和视频采集模块，所述b超主机的一端与所述超声探头连接，所述b超主机的另一端与所述控制装置连接，所述视频采集模块的一端与所述b超主机连接，所述视频采集模块的另一端与所述控制装置连接，且所述超声探头与所述超声换能器同轴设置。
19.根据本实用新型的一些实施例，所述超声设备包括水处理装置，所述水处理装置与所述水囊装置连接。
20.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本技术实施例提供的现有超声设备的头的结构示意图；
23.图2是本技术实施例提供的现有超声设备的头工作的示意图；
24.图3是本技术实施例提供的超声设备的结构示意图；
25.图4是本技术实施例提供的超声设备的头的结构示意图；
26.图5是本技术实施例提供的超声设备的头的剖视图。
27.附图标记：超声设备100；超声主机110；头120；水囊装置130；控制装置140；协作机器人111；超声探头112；超声换能器121；水囊膜131；病灶点200；超声扫描截面210。
具体实施方式
28.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术实施例。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术实施例的描述。
29.需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同
于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
30.还应当理解，在本技术实施例说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术实施例的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
31.本技术实施例的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术实施例中的具体含义。
32.基于高强度聚焦超声技术的超声空化机械损毁技术是近年来兴起的一种新的无创技术，其原理是利用超声波的可穿透性和可聚焦性，在体外将超声聚焦至人体病灶组织，在较高的输出功率下，利用较短的脉冲超声波在不依赖外源的空化泡情况下激发人体产生可控的空化效应，最终产生匀浆样的机械损伤，从而达到的目的。
33.超声传播在空气中会产生折射和能量损耗，因此需要制备超声耦合介质去气水。超声传播在空气中会产生折射和能量损耗，需要水处理装置制备超声耦合介质去气水以减少超声传播的折射和损耗。参照图1和图2，传统高强度聚焦超声系统一般会把换能器设计在头120内，头120与水处理装置通过水管连接，水处理产生的去气水流通到头120内，头120与人体接触的表面设计一个水囊膜131保存去气水，超声换能器121浸没在去汽水中进行工作，超声波先透过去气水再透过水囊膜131进入人体，发射至病灶点200。然而受限于头120的大小，头120内的去气水一般不够多，在过程中去气水的含氧量和温度都会较快上升，如果把头120设计得很大，又影响头120运动的灵活性。另外，换能器如果在头120内运动，受限于头120的大小，换能器运动空间范围不足；头120如果整体运动，只能以水囊膜131完全贴和人体皮肤的方式进行运动，在过程中，水囊膜131和皮肤之间的拖动会引发耦合问题，使水囊膜131于皮肤之间的超声耦合剂产生气泡导致皮肤烫伤，或者大角度时头120与人体皮肤之间产生空隙。这些头120的设计问题都限制了超声的方式，使传统设备无法实现多角度和灵活变化超声通路的方式。
34.基于此，本技术实施例提供一种超声设备100。本技术实施例的超声设备100，通过对水囊装置130进行分离设置以增大水囊装置130的存储量。
35.下面结合附图，对本技术实施例作进一步阐述。
36.参照图3，图3是本技术实施例提供的超声设备100的结构示意图。该超声设备100包括：超声主机110、头120、水囊装置130和控制装置140。
37.其中，头120与超声主机110连接，且头120用于发射聚焦超声波。
38.可以理解的是，头120发射超声波至人体病灶组织，且超声波聚焦于人体病灶组织，聚焦点小于或等于病灶点200的体积。
39.水囊装置130与头120分离设置，头120通过水囊装置130内的超声耦合介
质中发射聚焦超声波。
40.可以理解的是，头120与水囊装置130之间的位置关系可以为上下、左右、前后等，头120与水囊装置130的位置关系不受任何限制，具体情况可根据实际需求设置。通常临床中，为使患者得到更加舒适的体验，设置有床，使得患者以仰卧的姿势躺在床上，因此，水囊装置130设置在床正上方，便于后期患者的。
41.控制装置140分别与超声主机110、头120连接。
42.可以理解的是，控制装置140分别与超声主机110、头120连接，便于向超声主机110和头120发送控制指令，控制头120在水囊装置130中运动，便于超声的进行。
43.可以理解的是，本技术实施例提供的超声设备100包括超声主机110、头120、水囊装置130和控制装置140，水囊装置130与头120分离设置，头120可以通过水囊装置130内的超声耦合介质发射超声波，水囊装置130的大小大于头120，增大了水囊装置130中的超声耦合介质去气水的存储量，头120能够在水囊装置130中大范围进行运动，进一步提升了超声设备100的效果，提高了用户的使用体验。
44.需要说明的是，参照图3，超声主机110包括协作机器人111，协作机器人111的一端与控制装置140连接，协作机器人111的另一端与头120连接。
45.在一些实施例中，超声主机110中的协作机器人111为六轴协作机器人111，六轴协作机器人111的一端与控制装置140连接，六轴协作机器人111的另一端与头120连接，六轴协作机器人111用于接收控制装置140的指令并带动头120进行运动，完成对患者的。
46.可以理解的是，协作机器人111还可以为四轴机器人、七轴机器人等。
47.需要说明的是，协作机器人111包括控制柜、六轴机械臂和通信线缆，控制柜通过通信线缆与控制装置140连接，六轴机械臂的一端与控制柜连接，六轴机械臂的另一端与头120固定连接。
48.可以理解的是，协作机器人111包括控制柜、六轴机械臂和通信线缆，控制柜通过通信线缆与控制装置140连接，接收到控制装置140的指令后，控制柜控制六轴机械臂带动头120运动。
49.需要说明的是，参照图4和图5，头120包括超声换能器121和外壳，超声换能器121设置于外壳内部。
50.可以理解的是，超声换能器121用于发射聚焦超声波。
51.需要说明的是，超声主机110包括换能器驱动装置，换能器驱动装置的一端与控制装置140连接，换能器驱动装置的另一端与超声换能器121连接。
52.可以理解的是，换能器驱动装置的一端与控制装置140连接，换能器驱动装置的另一端与超声换能器121连接，换能器驱动装置用于接收控制装置140的控制指令并在控制指令的指导下驱动和激励超声换能器121产生对应控制指令的聚焦超声波。
53.需要说明的是，换能器驱动装置包括信号源、功率放大电路和匹配电路，信号源的一端与控制装置140连接，信号源的另一端与功率放大电路连接，匹配电路的一端与功率放大电路不同于信号源的一端连接，匹配电路的另一端与超声换能器121连接。
54.在一些实施例中，换能器驱动装置还包括稳压直流电源。
55.可以理解的是，稳压直流电源为换能器驱动装置提供电压可调的电源，信号源接收控制装置140的指令并根据指令发出信号，信号源将信号传输给功率放大电路进行功率放大，再经匹配电路进行阻抗转换，得到处理过的信号将激发超声换能器121运行发射聚焦超声波。
56.需要说明的是，换能器驱动装置还包括安全检测电路，安全监测电路分别于信号源、功率放大电路和匹配电路连接。
57.可以理解的是，安全检测电路包括电压检测电路、电流检测电路、功率检测电路、相位检测电路，各个检测电路依据检测到的参数对发射过程中的电信号进行安全监控。
58.可以理解的是，安全检测电路的设置便于对发射过程中的电信号进行安全监控，提高了换能器驱动装置的安全性。
59.需要说明的是，超声主机110包括定位装置，定位装置的一端与头120连接，定位装置的另一端与控制装置140连接。
60.可以理解的是，在前，定位装置用于引导头120定位于病灶点200；过程中，定位装置用于实时采集信息，实现对过程的实时监控；定位装置用于将在过程中获得的影像学信息上传给控制装置140。定位装置的设置便于超声设备100根据病灶点200的相关信息进行设置，同时便于对病灶点200进行精确定位，提高了超声的精确性。
61.需要说明的是，定位装置包括超声探头112、b超主机和视频采集模块，b超主机的一端与超声探头112连接，b超主机的另一端与控制装置140连接，视频采集模块的一端与b超主机连接，视频采集模块的另一端与控制装置140连接，且超声探头112与超声换能器121同轴设置。
62.可以理解的是，超声探头112用于获取头120与病灶点200之间的超声图像，并把超声图像发送给b超主机，进而发送给视频采集模块和控制装置140，便于控制装置140根据头120与病灶点200之间的超声图像设置相关参数，控制超声换能器121发射超声波。
63.可以理解的是，根据超声扫描截面210，可以得到超声探头112所得到的超声图像的范围，判断超声穿透通路的相关情况。
64.可以理解的是，参照图4和图5，超声换能器121的中心设有开孔，超声探头112安装在该开孔内，且超声探头112与超声换能器121同轴设置。超声探头112与超声换能器121同轴设置便于超声换能器121根据头120与病灶点200之间的超声图像发送聚焦超声波。
65.需要说明的是，参照图3，超声设备100包括水处理装置，水处理装置与水囊装置130连接。分离式水囊装置130包含水囊膜131和可伸缩式龙门架，水囊膜131直接与人体接触。
66.在一些实施例中，控制装置140包含计算机，急停开关，暂停开关，协作机器人111物理控制按键面板，计算机上运行软件，可以实现手术过程控制，信息存储，超声波发射控制，头120运动控制，急停开关可实现对协作机器人111和换能器驱动系统的断电控制，提供紧急情况下的断电保护，暂停开关可实现对协作机器人111和换能器驱动系统发生停止工作的命令，协作机器人111物理控制按键面板可实现对协作机器人111的基础运动控制。
67.可以理解的是，超声设备100包括超声主机110、头120、水囊装置130
和控制装置140，水囊装置130与头120分离设置，头120可以通过水囊装置130内的超声耦合介质发射超声波，水囊装置130的大小大于头120，增大了水囊装置130中的超声耦合介质去气水的存储量，此外，超声设备100还包括协作机器人111、定位装置，协作机器人111的设置方便带动头120在水囊装置130中进行运动，定位装置用于确定病灶点200的相关信息，能够进一步提高超声的精确性，该超声设备100提升了超声设备100的效果，提高了用户的使用体验。
68.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种超声设备，其特征在于，包括：超声主机；头，所述头与所述超声主机连接，所述头用于发射聚焦超声波；水囊装置，所述水囊装置与所述头分离设置，且所述头通过所述水囊装置内的超声耦合介质发射聚焦超声波；控制装置，所述控制装置分别与所述超声主机、所述头连接。2.根据权利要求1所述的超声设备，其特征在于，所述超声主机包括协作机器人，所述协作机器人的一端与所述控制装置连接，所述协作机器人的另一端与所述头连接。3.根据权利要求2所述的超声设备，其特征在于，所述协作机器人包括控制柜、六轴机械臂和通信线缆，所述控制柜通过所述通信线缆与所述控制装置连接，所述六轴机械臂的一端与所述控制柜连接，所述六轴机械臂的另一端与所述头固定连接。4.根据权利要求1所述的超声设备，其特征在于，所述头包括超声换能器和外壳，所述超声换能器设置于所述外壳内部。5.根据权利要求4所述的超声设备，其特征在于，所述超声主机包括换能器驱动装置，所述换能器驱动装置的一端与所述控制装置连接，所述换能器驱动装置的另一端与所述超声换能器连接。6.根据权利要求5所述的超声设备，其特征在于，所述换能器驱动装置包括信号源、功率放大电路和匹配电路，所述信号源的一端与所述控制装置连接，所述信号源的另一端与所述功率放大电路连接，所述匹配电路的一端与所述功率放大电路不同于所述信号源的一端连接，所述匹配电路的另一端与所述超声换能器连接。7.根据权利要求6所述的超声设备，其特征在于，所述换能器驱动装置还包括安全检测电路，所述安全检测电路分别与所述信号源、所述功率放大电路和所述匹配电路连接。8.根据权利要求4所述的超声设备，其特征在于，所述超声主机包括定位装置，所述定位装置的一端与所述头连接，所述定位装置的另一端与所述控制装置连接。9.根据权利要求8所述的超声设备，其特征在于，所述定位装置包括超声探头、b超主机和视频采集模块，所述b超主机的一端与所述超声探头连接，所述b超主机的另一端与所述控制装置连接，所述视频采集模块的一端与所述b超主机连接，所述视频采集模块的另一端与所述控制装置连接，且所述超声探头与所述超声换能器同轴设置。10.根据权利要求1所述的超声设备，其特征在于，所述超声设备包括水处理装置，所述水处理装置与所述水囊装置连接。

技术总结

本实用新型公开了一种超声设备，应用于生物医学仪器与设备领域，包括超声主机；头，所述头与所述超声主机连接，所述头用于发射聚焦超声波；水囊装置，所述水囊装置与所述头分离设置，且所述头通过所述水囊装置内的超声耦合介质发射聚焦超声波；控制装置，所述控制装置分别与所述超声主机、所述头连接。水囊装置与头分离设置，增大了水囊装置中的超声耦合介质去气水的存储量，头能够在水囊装置中大范围进行运动，进一步提升了超声设备的效果，提高了用户的使用体验。提高了用户的使用体验。提高了用户的使用体验。