无线超声探头的制作方法

本公开涉及医疗器械领域，具体涉及一种无线超声探头。

背景技术：

1、超声成像技术是一种常用的医学影像技术，传统有线超声探头需要连接一个体积较大的终端设备，该终端设备具备发射和接受数据、信号处理、图像显示等功能。无线超声探头将传统超声成像设备进行集成，无需连接终端设备，仅与手机或平板等移动终端进行无线通讯，便可在移动终端上显示超声成像结果，与传统超声成像设备相比，无线超声探头体积更小，使用更便捷，因此更多医生选择无线超声探头，在小型诊所、偏远地区医院以及野外复杂环境急救等特殊条件下，无线超声探头的优势更加明显。

2、超声探头其中一个重要应用场景为穿刺引导，临床诊疗中经常需要对患者进行穿刺，超声成像作为一种实时成像技术，可以实时显示患者体内图像和穿刺针图像，帮助医生判断穿刺针和目标部位的相对位置关系。然而，如果穿刺针离开了超声成像平面，超声图像上便无法显示穿刺针图像，为了解决该问题，光学定位系统、电磁定位系统等定位系统被用于定位穿刺针，但是现有技术所用定位设备体积都较为庞大，与无线超声探头的便捷性相矛盾。

3、综上所述，设计一种便携性高、集成度高的具有穿刺针定位功能的无线超声探头是十分有必要的。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提及一种无线超声探头，用以克服穿刺导航系统难以满足无线超声探头便携性需求的问题。

2、为了解决上述技术问题，本公开提供的一种无线超声探头，包括：

3、外壳，所述外壳沿其长轴方向包括握把外壳和声头外壳两部分，在所述握把外壳上设有多个安装孔，在所述声头外壳远离所述握把外壳的端部设有长条开口；

4、超声换能器，所述超声换能器用于实现电信号和超声波的相互转换，所述超声换能器安装在所述声头外壳内，通过所述长条开口发射和接收超声波；

5、磁传感器阵列，所述磁传感器阵列安装在所述声头外壳内，包含多个以矩形方式排布的三轴磁传感器，所述三轴磁传感器用于测量三轴磁场矢量；

6、主板，所述主板安装在所述握把外壳内，用于控制所述无线超声探头的运行、供电和通讯任务；

7、电池，所述电池用于为所述无线超声探头供电，安装在所述握把外壳内；

8、按钮单元，所述按钮单元通过所述安装孔安装在所述握把外壳上，被按压后产生触发信号发送给所述主板；

9、usb单元，所述usb单元安装在所述主板上，通过所述安装孔与数据线连接，实现所述数据线和所述主板之间的信号传输和供电传输；和

10、led单元，所述led单元通过所述安装孔安装在所述握把外壳上，并与所述主板通讯连接，通过不同led的开启和关闭显示相应的图案或文字。

11、在一些实施例中，所述声头外壳上与所述握把外壳的连接处设有多个卡扣，通过所述卡扣固定所述握把外壳的边缘，使所述握把外壳和所述声头外壳插接固定。

12、在一些实施例中，所述超声换能器为线型阵列超声换能器、凸型阵列超声换能器或相控阵超声换能器。

13、在一些实施例中，所述磁传感器阵列包含2块磁传感器电路板，2块磁传感器电路板之间通过针脚连接，每块磁传感器电路板上包含8个所述三轴磁传感器和1个与所述主板连接的通讯芯片。

14、在一些实施例中，所述超声换能器位于2块所述磁传感器电路板之间。

15、在一些实施例中，所述主板分为第一主板和第二主板，所述第一主板和所述第二主板沿所述外壳的短轴方向平行放置，所述第一主板的长度大于所述第二主板的长度，所述第二主板安装在所述握把外壳内远离所述超声换能器的一侧；在所述第一主板上，从靠近所述超声换能器到远离所述超声换能器方向，依次排布有全数字波束形成器、电源模块和usb模块；在所述第二主板上，排布有无线通讯模块和led控制接口。

16、在一些实施例中，所述全数字波束形成器包括高压多路开关、模拟前端、fpga及其配套电路。

17、在一些实施例中，所述电池为可充电锂电池，且与所述第二主板位于同一平面且靠近所述超声换能器设置。

18、在一些实施例中，所述按钮单元包括按钮外壳、按钮电路和按钮连接件，所述按钮外壳位于所述握把外壳的外侧，所述按钮电路和所述按钮连接件位于握把外壳内，所述按钮外壳在所述按钮连接件的约束下会沿按压方向移动，并触发所述按钮电路产生信号。

19、在一些实施例中，所述无线超声探头还包括设置在所述外壳内的连接结构，用于将所述主板与所述超声换能器和所述磁传感器阵列连接成整体；所述连接结构包括与所述超声换能器和所述磁传感器阵列固定连接的第一连接件，与所述主板固定连接的第二连接件，以及用于实现所述主板与所述超声换能器和所述磁传感器阵列之间的通讯连接的通讯线，所述第一连接件与所述第二连接件通过紧固件固定。

20、本公开的有益效果为：

21、依据上述实施例的无线超声探头，所述磁传感器阵列可以获取三轴磁场矢量，基于磁化后的穿刺针产生的磁异常现象对穿刺针进行定位，所述主板具有全数字波束形成器、电源模块、usb模块和无线通讯模块等模块，可以实时对超声信号进行处理并在移动终端上显示高质量超声图像和穿刺针定位结果。该无线超声探头采用一种高空间使用率的排布方式，有效缩小超声探头的体积。所述连接结构使所述超声探头在缺少所述外壳时依然可正常工作，便于维修和调试。本公开提供的无线超声探头具备实时高质量超声成像、移动终端无线通讯、穿刺针定位等多种功能，满足多种特殊条件下的救治需求，同时特殊的结构排布使无线超声探头拥有较小的体积，使其具备优异的便携性和握持手感。

技术特征：

1.一种无线超声探头，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的无线超声探头，其特征在于，所述声头外壳上与所述握把外壳的连接处设有多个卡扣，通过所述卡扣固定所述握把外壳的边缘，使所述握把外壳和所述声头外壳插接固定。

3.如权利要求1所述的无线超声探头，其特征在于，所述超声换能器为线型阵列超声换能器、凸型阵列超声换能器或相控阵超声换能器。

4.如权利要求1所述的无线超声探头，其特征在于，所述磁传感器阵列包含2块磁传感器电路板，2块磁传感器电路板之间通过针脚连接，每块磁传感器电路板上包含8个所述三轴磁传感器和1个与所述主板连接的通讯芯片。

5.如权利要求4所述的无线超声探头，其特征在于，所述超声换能器位于2块所述磁传感器电路板之间。

6.如权利要求1所述的无线超声探头，其特征在于，所述主板分为第一主板和第二主板，所述第一主板和所述第二主板沿所述外壳的短轴方向平行放置，所述第一主板的长度大于所述第二主板的长度，所述第二主板安装在所述握把外壳内远离所述超声换能器的一侧；在所述第一主板上，从靠近所述超声换能器到远离所述超声换能器方向，依次排布有全数字波束形成器、电源模块和usb模块；在所述第二主板上，排布有无线通讯模块和led控制接口。

7.如权利要求6所述的无线超声探头，其特征在于，所述全数字波束形成器包括高压多路开关、模拟前端、fpga及其配套电路。

8.如权利要求6所述的无线超声探头，其特征在于，所述电池为可充电锂电池，且与所述第二主板位于同一平面且靠近所述超声换能器设置。

9.根据权利要求1所述的无线超声探头，其特征在于，所述按钮单元包括按钮外壳、按钮电路和按钮连接件，所述按钮外壳位于所述握把外壳的外侧，所述按钮电路和所述按钮连接件位于握把外壳内，所述按钮外壳在所述按钮连接件的约束下会沿按压方向移动，并触发所述按钮电路产生信号。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的无线超声探头，其特征在于，所述无线超声探头还包括设置在所述外壳内的连接结构，用于将所述主板与所述超声换能器和所述磁传感器阵列连接成整体；所述连接结构包括与所述超声换能器和所述磁传感器阵列固定连接的第一连接件，与所述主板固定连接的第二连接件，以及用于实现所述主板与所述超声换能器和所述磁传感器阵列之间的通讯连接的通讯线，所述第一连接件与所述第二连接件通过紧固件固定。

技术总结本公开提供的一种无线超声探头，包括外壳、超声换能器、磁传感器阵列、主板、电池、按钮单元和LED单元，其中，所述磁传感器阵列具有多个以矩形方式排布的三轴磁传感器，可以获取三轴磁场矢量，基于磁化后的穿刺针产生的磁异常现象对穿刺针进行定位，所述主板用于控制所述无线超声探头的运行、供电和通讯任务，可以实时对超声信号进行处理并在移动终端上显示高质量超声图像和穿刺针定位结果。该无线超声探头采用一种高空间使用率的排布方式，有效缩小超声探头的体积。该无线超声探头同时具备超声成像、无线通讯、穿磁针定位多种功能，同时紧凑的结构设计使超声探头体积较小，使用户在使用过程具有较好的握持手感。技术研发人员：王健发,吕逸飞,程嘉,王人成,季林红受保护的技术使用者：北京索诺普科技有限公司技术研发日：20230911技术公布日：2024/7/18