三维超声成像系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种三维超声成像系统，包括立式支架（1）、用于测量患者的双脚压力分布数据信息的重力平衡板（2）、计算机（3）、第二显示器（4）、用于支撑患者的支撑结构、第一显示器（8）、超声扫描仪、以及空间传感器。实施本发明的有益效果是：采用支撑结构可以起到支撑患者的作用，使患者以一个较为自然和放松的姿态直立地站在立式支架上，从而提高诊断的准确度；其次，通过第一支撑板与第二支撑板能够记录支撑架的安装位置，便于患者下次诊断时对支撑架的安装，以达到较好的检测重复性；再者，采用重力平衡板的结构可以实时测量患者的重心，从而可以根据患者的重心来判断脊柱侧弯病情的进展以及评估诊断治疗的效果。
【专利说明】三维超声成像系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医学设备领域，更具体地说，涉及一种三维超声成像系统。
【背景技术】
[0002] 目前，采用超声成像设备对人体的脊柱进行三维成像，能够快速地评估脊柱侧弯 的程度。现有技术中，脊柱三维超声成像设备在对脊柱进行三维成像时，通常需要患者以较 为自然和放松的姿态直立地站在检测平台上，然后用超声探头扫描患者的脊柱，实现对脊 柱侧弯的评估。但患者进行复检时，要保持前一次站立的姿态比较困难，从而影响对脊柱侧 弯治疗情况的评估。再者，一些脊柱侧弯比较严重的患者，很难以较为自然和放松的姿态直 立地站在检测平台上，而且超声扫描时间比较长，要保持直立姿态也比较困难。
[0003] 人体的重心能够反映人体形态结构和质量分布特征，可以为医疗康复等领域提供 参考数据。在对患者的脊柱进行侧弯诊断时，可以通过检测患者的重心来判断脊柱侧弯的 病情进展以及评估诊断治疗的效果。而现有的超声成像设备不具备检测患者重心的功能。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述超声成像设备在对患者进行 脊柱侧弯诊断时，患者要保持直立姿态比较困难，且不具备检测患者重心的功能的缺陷，提 供一种使患者能够保持较为自然和放松的姿态，且能够实时检测患者重心的三维超声成像 系统。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种三维超声成像系统，包括 立式支架、计算机、以及分别与所述计算机连接的超声扫描仪、空间传感器、以及第一显示 器；所述超声扫描仪具有超声探头；所述三维超声成像系统还包括安装在所述立式支架底 部并与所述计算机连接的重力平衡板、与所述计算机连接的第二显示器、以及用于支撑患 者的支撑结构；其中，所述支撑结构安装在所述立式支架的上部；
[0006] 所述重力平衡板用于测量患者的双脚压力分布数据信息，并将所述双脚压力分布 数据信息发送到所述计算机；
[0007] 所述计算机处理所述双脚压力分布数据信息后得到患者的双脚位置数据信息、以 及重心点位置数据信息，并将所述双脚压力分布数据信息、所述双脚位置数据信息、以及所 述重心点位置数据信息发送到所述第二显示器并显示。
[0008] 在本发明所述的三维超声成像系统中，所述重力平衡板包括安装在所述立式支架 上的支撑板、设置在所述支撑板上方的测量板、若干个安装在所述支撑板上并与所述测量 板接触的压力传感器、与所述压力传感器连接的数据处理单元；
[0009] 所述压力传感器用于采集所述测量板上受到的压力信号；所述压力信号经过所述 数据处理单元处理之后得到患者的双脚压力分布数据信息；所述患者的双脚压力分布数据 信息通过所述数据处理单元传输到所述计算机中。
[0010] 在本发明所述的三维超声成像系统中，所述测量板包括第一踩踏部、以及第二踩 踏部；若干个所述压力传感器均匀分布在所述第一踩踏部与所述第二踩踏部的四周。
[0011] 在本发明所述的三维超声成像系统中，所述三维超声成像系统还包括与所述计算 机连接的输入装置；所述输入装置用于输入患者的水平视线高度信息；所述计算机接收并 处理所述水平视线高度信息，并通过所述第二显示器显示。
[0012] 在本发明所述的三维超声成像系统中，所述三维超声成像系统还包括可调节安装 高度的第一支架；所述第一支架安装在所述立式支架上；所述第二显示器安装在所述第一 支架上。
[0013] 在本发明所述的三维超声成像系统中，所述立式支架为U形结构；所述立式支架 在U形两侧的坚直方向上分别设置有滑动槽。
[0014] 在本发明所述的三维超声成像系统中，所述支撑结构包括可沿所述滑动槽运动的 若干个支撑架；每个所述支撑架采用可调节长度的结构。
[0015] 在本发明所述的三维超声成像系统中，所述支撑结构还包括第一支撑板、以及第 二支撑板；所述第一支撑板与所述第二支撑板分别可活动地安装在所述滑动槽中；所述第 一支撑板与所述第二支撑板分别安装有两个所述支撑架。
[0016] 在本发明所述的三维超声成像系统中，所述支撑结构还包括若干个导轨；每个所 述滑动槽分别安装有两个可沿其运动的所述导轨；每个所述导轨上分别安装有一个可沿其 运动的所述支撑架。
[0017] 在本发明所述的三维超声成像系统中，每个所述支撑架内部设置有激光束定位装 置。
[0018] 在本发明所述的三维超声成像系统中，所述第一支撑板包括第一板体、以及分别 设置在所述第一板体两端的第一滑动件和用于将所述第一支撑板固定安装在所述立式支 架上的第一连接孔；所述第二支撑板包括第二板体、以及分别设置在所述第二板体两端的 第二支滑动件和用于将所述第二支撑板固定安装在所述立式支架上的第二连接孔；其中，
[0019] 所述第一滑动件和所述第二滑动件分别安装在所述滑动槽中并可沿所述滑动槽 滑动。
[0020] 在本发明所述的三维超声成像系统中，所述三维超声成像系统还包括分别驱动所 述第一支撑板和所述第二支撑板上升或下降运动的第一电机和第二电机、与所述第一电机 连接的第一丝杠、以及与所述第二电机连接的第二丝杠；所述第一支撑板安装在所述第一 丝杠上，所述第二支撑板安装在所述第二丝杠上。
[0021] 在本发明所述的三维超声成像系统中，所述第一支撑板上左右位置处以阵列的方 式对称设置有若干个第一插孔，所述第二支撑板上左右位置处以阵列的方式对称设置有若 干个第二插孔；所述支撑架包括支撑头、与所述支撑头螺纹连接的支撑体、以及卡扣；所述 支撑架通过所述卡扣分别以可拆卸的方式安装在所述第一插孔和所述第二插孔中。
[0022] 在本发明所述的三维超声成像系统中，所述第一插孔的每一行和每一列均设置有 第一 LED显示装置，所述第二插孔的每一行和每一列均设置有第二LED显示装置；当所述 支撑架分别安装在所述第一插孔和所述第二插孔中时，所述第一 LED显示装置和所述第二 LED显示装置启动运作。
[0023] 在本发明所述的三维超声成像系统中，所述三维超声成像系统还包括用于固定患 者的固定带；所述固定带安装在所述立式支架上。
[0024] 在本发明所述的三维超声成像系统中，所述三维超声成像系统还包括安装在立式 支架上的机械臂；所述超声探头安装在所述机械臂的活动端。
[0025] 实施本发明的三维超声成像系统，具有以下有益效果：在对患者进行脊柱侧弯诊 断时，三维超声成像系统采用支撑结构可以起到支撑患者的作用，使患者以一个较为自然 和放松的姿态直立地站在立式支架上，从而提高诊断的准确度；其次，通过第一支撑板与第 二支撑板能够记录支撑架的安装位置，便于患者下次诊断时对支撑架的安装，以达到较好 的检测重复性；再者，三维超声成像系统采用重力平衡板的结构可以实时测量患者的重心， 从而可以根据患者的重心来判断脊柱侧弯病情的进展以及评估诊断治疗的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0027] 图1是本发明的第一个较佳实施例提供的三维超声成像系统立体结构示意图；
[0028] 图2是图1所示的三维超声成像系统中的重力平衡板的立体结构示意图；
[0029] 图3是图1所示的三维超声成像系统中的显示患者的重心标记和视线高度标记的 原理框图；
[0030] 图4是图1所示的三维超声成像系统中第二显示器显示内容的示意图；
[0031] 图5是图1所示的三维超声成像系统中第一支撑板与支撑架连接示意图；
[0032] 图6是图5的俯视图；
[0033] 图7是图1所示的三维超声成像系统中第二支撑板与支撑架连接示意图；
[0034] 图8是图7的俯视图；
[0035] 图9是本发明的第二个较佳实施例提供的三维超声成像系统立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0036] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明 本发明的【具体实施方式】。
[0037] 如图1所示，本发明的第一个较佳实施例提供的三维超声成像系统，其包括立式 支架1、重力平衡板2、计算机3、第二显示器4、第一显示器8、支撑结构、超声扫描仪、以及空 间传感器。
[0038] 超声扫描仪具有超声探头17 (见图9)，其与计算机3连接。空间传感器包括电磁 发射器13、以及电磁接收器（图未示)。电磁发射器13安装在立式支架1上，用于在空间中 产生磁场，可以理解的是，电磁发射器13亦可放置在其他地方，如支撑结构的内部或支撑 结构的周围。电磁接收器通常连接在超声探头17上，用于检测该磁场强度以及该磁场的幅 值变化。空间传感器与计算机3连接，将超声探头17的空间信息发送到计算机3中，通过 专用的计算方法可计算得出超声探头17的位置，具体的计算方法为常用技术，此处不做描 述。第一显示器8与计算机3连接。利用超声探头17在患者的脊柱上扫描，经过计算机3 计算处理之后，最终通过第一显示器8显示得到患者的脊柱图像。
[0039] 所述三维超声成像系统还包括第二支架10。第一显示器8通过第二支架10安装 在立式支架1上。第二支架10采用可调节安装高度的结构。通过调节第二支架10,可以达 到改变第一显示器8的安装高度的目的，以使第一显示器8适用于不同的使用者。
[0040] 在对患者进行超声扫描之前，需要将超声凝胶涂覆在患者的身上，以覆盖待扫描 的身体区域。为便于放置超声凝胶，第一显示器8的下方安装有载物台12。载物台12上设 置有超声凝胶容置部。将载物台12设置在第一显示器8的下方，便于医生取放超声凝胶。 载物台12还可设置有用于放置超声探头17的超声探头17容置部，便于医生在对患者进行 超声成像操作时取放超声探头17。
[0041] 重力平衡板2安装在立式支架1的底部，并与计算机3连接。第二显示器4与计 算机3连接。当患者站立在重力平衡板2上时，重力平衡板2能够测量患者的双脚压力分 布数据信息，并将双脚压力分布数据信息发送到计算机3中。计算机3处理该双脚压力分 布数据信息后得到患者的双脚位置数据信息、以及重心点位置数据信息，并将双脚压力分 布数据信息、双脚位置数据信息、以及重心点位置数据信息发送到第二显示器4。第二显示 器4接收计算机3发送的压力分布数据信息、双脚位置数据信息、以及重心点位置数据信 息，并进行显示。
[0042] 本实施例中，重力平衡板2包括支撑板20、测量板21、压力传感器22、以及数据处 理单元200,请参阅图2、图3所示。支撑板20安装在立式支架1上。测量板21设置在支 撑板20的上方。支撑板20上安装有若干个压力传感器22,该实施例中设置有八个压力传 感器22。八个压力传感器22均匀地布置在支撑板20上。压力传感器22与测量板21接 触，能够采集测量板21上受到的压力信号。压力信号经过数据处理单元200处理之后得到 患者的双脚压力分布数据信息。该双脚压力分布数据信息通过数据处理单元200传输到计 算机3中。
[0043] 该实施例中，数据处理单元200包括运算放大器23、A/D转换器24、信号处理与算 法模块25、以及数据传输模块26。运算放大器23与压力传感器22连接，其接收压力传感 器22采集的压力信号，并将压力信号进行滤波和放大。A/D转换器24与运算放大器23连 接，将经过运算放大器23放大后的压力信号进行A/D转换，将其转换成数字信号。信号处 理与算法模块25与A/D转换器24连接，对所述A/D转换器24输出的数字信号经过算法处 理，获得患者的双脚压力分布数据信息。数据传输模块26与信号处理与算法模块25连接， 能够将患者的双脚压力分布数据信息传输到计算机3中。计算机3接收患者的双脚压力分 布数据信息，处理后得到患者的双脚位置数据信息、以及重心点位置数据信息，并将双脚压 力分布数据信息、双脚位置数据信息、以及重心点位置数据信息发送到第二显示器4中，最 终通过第二显示器4进行显示。第二显示器4中的显示内容请参阅图4所示，为便于对照 地观察第二显示器4中显示的内容，通过计算机3预先绘制出直角坐标系41。患者的双脚 压力分布状况图像、双脚的位置图像、以及重心标记42位于直角坐标系41中，通过图中所 示的位置可以看出人体的重心与直角坐标系41中心的偏离程度。双脚压力分布状况图像 可以采用不同的颜色标记，以反映双脚压力的分布情况。当患者站立在重力平衡板2上晃 动时，重心标记42会随着患者的晃动而在直角坐标系41中做相对应地移动。
[0044] 本实施例中，为了引导患者站立在重力平衡板2上合适的位置，测量板21包括第 一踩踏部211、以及第二踩踏部212。第一踩踏部211与第二踩踏部212相对独立，且第一 踩踏部211与第二踩踏部212的下方均设置有四个压力传感器22,压力传感器22分别均匀 分布在第一踩踏部211与第二踩踏部212的四周，可以分别测量各自受到的压力信号。同 时，第一踩踏部211与第二踩踏部212可以作为标识引导患者站立在重力平衡板2上合适 的位置，其中左脚放置在第一踩踏部211中，右脚放置在第二踩踏部212中。
[0045] 本实施例中，为了使测量的重心点位置数据信息更加准确，所述三维超声成像系 统还包括输入装置14,请参阅图3所示，输入装置14与计算机3连接。输入装置14可采用 键盘等输入设备。当患者站立在重力平衡板2上之后，首先利用测量工具对患者的水平视 线高度进行测量，然后将该水平视线高度通过输入装置14输入。经过计算机3处理之后， 最终通过第二显示器4显示。第二显示器4中的显示内容请参阅图4所示，为便于直观地 观察显示器4中显示的内容，通过计算机3预先绘制出与直角坐标系41的纵坐标轴重合的 中心线43。由患者的水平视线高度得到的视线标记44位于中心线43上，视线标记44与患 者的水平视线高度一致。在测量过程中，患者需要保持注视着视线标记44的姿态，以保证 患者头部产生较小的偏转，从而提高对患者的重心点位置数据信息的测量精度。
[0046] 本实施例中，为了使所述三维超声成像系统适用于不同体型的患者，所述三维超 声成像系统还包括第一支架9。第一支架9安装在立式支架1上，并可以调节第一支架9的 安装高度。第二显示器4安装在第一支架9上。通过调整第一支架9的安装高度，可以使 第二显示器4的高度调整到与患者相适应的位置。在本发明的一个实施例中，所述三维超 声成像系统还包括电机、丝杠。丝杠与电机传动连接，第一支架9安装在丝杠上，通过控制 电机运作即可驱动丝杠带动第一支架9实现升降运动。患者站立在重力平衡板2上时，首 先根据患者的水平视线高度对应调整第二显示器4的安装高度。采用电机、丝杠、以及第一 支架9的结构，即可实现自动地调整第二显示器4的安装高度。
[0047] 本实施例中，支撑结构用于支撑患者，其包括第一支撑板5、第二支撑板6、以及支 撑架7。第一支撑板5和第二支撑板6分别安装在立式支架1的上部。第一支撑板5上安 装有两个支撑架7,用于支撑患者的锁骨前凹。两个支撑架7之间的间距根据患者锁骨前 凹的位置进行调节。根据患者锁骨的位置确定第一支撑板5在立式支架1上的安装位置之 后，再将支撑架7安装在第一支撑板5上，以支撑架7顶住患者的锁骨前凹为准。通常情况 下，两个支撑架7安装在第一支撑板5的同一高度方向上，但有些患者的左右锁骨前凹处高 度不一致，为了支撑患者的锁骨前凹，两个支撑架7的安装在第一支撑板5的不同高度方向 上。
[0048] 同样，第二支撑板6上也安装有两个支撑架7,用于支撑患者的髂前上棘。两个支 撑架7之间的间距根据患者髂前上棘的位置进行调节。根据患者的髋关节位置确定第二支 撑板6在立式支架1上的安装位置之后，再将支撑架7安装在第二支撑板6上，以支撑架7 顶住患者的髂前上棘为准。根据不同的患者，两个支撑架7可以安装在第二支撑板6的同 一高度方向上，亦可以安装在第二支撑板6的不同高度方向上。
[0049] 支撑架7采用可调节长度的结构，通过调节支撑架7的长度使患者能够直立而舒 适地站在立式支架1上。由于具有上述第一支撑板5、第二支撑板6、以及支撑架7组成的 支撑结构，在对患者的某个部位进行诊断时，患者可以以一个较为自然和放松的姿态直立 地站在立式支架1上，从而可以提高对该脊柱诊断的准确度。同时，由于支撑架7在第一支 撑板5和第二支撑板6上的安装位置、第一支撑板5和第二支撑板6在立式支架1上的安 装高度都可以进行调节，从而可以满足不同体型患者的脊柱超声成像的需求。
[0050] 本实施例中，立式支架1为U形结构，即在立式支架1的顶部中心处设置有U形槽 孔102,请参阅图1所示。U形槽孔102的尺寸大小可以适用于不同的患者。当患者站立在 重力平衡板2上并面对立式支架1时，立式支架1不会挡住患者的水平视线。
[0051] 立式支架1在U形两侧的坚直方向上分别设置有滑动槽101，请参阅图1所示。第 一支撑板5包括第一板体51、第一滑动件52,请参阅图5、图6所示。第一滑动件52设置 在第一板体51的两侧，且第一滑动件52安装在滑动槽101中并可沿滑动槽101滑动，从而 使第一支撑板5在立式支架1上实现上升或下降移动。同样，第二支撑板6包括第二板体 61、第二滑动件62,请参阅图7、图8所示。第二滑动件62设置在第二板体61的两侧，且第 二滑动件62同样安装在滑动槽101中并可沿滑动槽101滑动，从而使第二支撑板6在立式 支架1上实现上升或下降移动。为了使第一支撑板5和第二支撑板6固定安装在立式支架 1上，第一支撑板5设置有第一连接孔53,同样，第二支撑板6设置有第二连接孔63。所述 三维超声成像系统还包括若干个连接件，连接件可采用螺纹件或插销件。采用连接件穿过 第一连接孔53可将第一支撑板5固定在立式支架1上，同样，采用连接件穿过第二连接孔 63可将第二支撑板6固定在立式支架1上。当需要移动第一支撑板5或第二支撑板6时， 松开连接件与立式支架1的固定连接即可。本实施例中，第一支撑板5与第二支撑板6均 分别连接有两个连接件。可以理解的是，连接件的数量亦可有其他选择。
[0052] 所述三维超声成像系统的另一个实施例中，三维超声成像系统还包括第一电机、 第二电机、第一丝杠、以及第二丝杠。第一电机安装在立式支架1上，其输出轴与第一丝杠 连接，第一支撑板5安装在第一丝杠上。第一电机通过第一丝杠即可驱动第一支撑板5实 现上升或下降移动。同样，第二电机也安装在立式支架1上，其输出轴与第二丝杠连接，第 二支撑板6安装在第二丝杠上。第二电机通过第二丝杠即可驱动第二支撑板6实现上升或 下降移动。通过控制第一电机和第二电机的运作，即可实现第一支撑板5和第二支撑板6 运动的自动化控制。为了使第一支撑板5和第二支撑板6上下移动的位置定位更加精确， 第一电机和第二电机采用步进电机。采用第一电机、第二电机、第一丝杠、以及第二丝杠等 结构，可使第一支撑板5和第二支撑板6稳固地设置在立式支架1上。
[0053] 上述实施例中，第一支撑板5上以阵列的方式设置有第一插孔54,同样，第二支撑 板6上也以阵列的方式设置有第二插孔64。支撑架7中设置有卡扣73,通过卡扣73分别 安装在第一插孔54和第二插孔64中，即可使支撑架7安装在第一支撑板5和第二支撑板 6上，采用卡扣的连接方式具有易拆卸的优点，调节支撑架7在第一支撑板5和第二支撑板 6上的安装位置时操作较为简便。
[0054] 为了分别标记出支撑架7在第一支撑板5和第二支撑板6上的安装位置，在第一 插孔54的每一行和每一列分别设置有第一 LED显示装置55,同样，在第二插孔64的每一 行和每一列分别设置有第二LED显示装置65。当支撑架7分别安装在第一插孔54和第二 插孔64中时，第一 LED显示装置55和第二LED显示装置65启动运作，对应地显示出支撑 架7所在行和列的位置。在本实施例中，为便于记录支撑架7的安装位置，第一插孔54和 第二插孔64的每一行和每一列的LED的显示部分分别用不同的字母表示，例如第一插孔54 和第二插孔64的每一行用字母A、B、C、......分别表不；第一插孔54和第二插孔64中左边 的每一列用LI、L2、L3......分别表不，右边的每一列用Rl、R2、R3......分别表不。米用第一 LED显示装置55和第二LED显示装置65可记录支撑架7的安装位置，当患者进行复诊时， 只需按照之前记录的安装位置将支撑架7安装在第一支撑板5和第二支撑板6中，从而节 省了诊断时间。再者，根据上一次诊断的记录安装支撑架7,若患者不能获得正确的站立姿 态，从中也可判断患者病情的治疗情况。
[0055] 上述实施例中，支撑架7包括支撑头71、以及支撑体72。支撑头71的一侧采用螺 杆结构，支撑体72中设置有螺纹孔，支撑头71和支撑体72通过螺纹连接可以改变两者之 间的连接长度，从而使支撑架7具有可调节功能。可根据不同体型的患者调节支撑架7的 长度，使患者直立地站在立式支架1上。为了实现自动控制调整支撑架7的长度，在另一实 施例中，支撑架7包括支撑主体、与支撑主体连接的电机、以及支撑头71。支撑头71由电机 驱动，通过控制电机的运作即可自动调整支撑架7的伸缩长度。
[0056] 为了使支撑架7更准确地与患者的锁骨前凹和髂前上棘接触，在支撑架7上还设 置有激光束定位装置，通过激光束定位装置发射出来的激光，能够较为精确地定位支撑架7 在患者身上的支撑部位，如锁骨前凹和髂前上棘。
[0057] 支撑架7与患者身体接触时，为了使患者有较好的舒适感，在支撑头71的另一侧 设置有软垫。软垫可以减轻支撑架7对人体的压迫，使患者在诊断过程中具有较好的舒适 感。再者，采用软垫的结构，可以增加患者与支撑架7之间的摩擦力，使患者在扫描过程中 不容易产生移动。
[0058] 本实施例中，所述三维超声成像系统还包括用于固定患者的固定带15。固定带15 安装在立式支架1上，并可以根据不同的患者调整固定带15的安装高度以及固定带15的 伸缩长度。采用固定带15的结构，可辅助病情较重的患者保持站立的姿态，并可以防止患 者跌倒。
[0059] 本发明的上述实施例中，为提高本发明的整体性，三维超声成像系统还包括机箱 11。机箱11安装在立式支架1上与重力平衡板2相对立的一侧，将计算机3放置在机箱11 中。
[0060] 如图9所示，本发明的第二个较佳实施例提供的三维超声成像系统，与第一个实 施例提供的三维超声成像系统的不同之处在于支撑结构。本实施例中，支撑结构包括若干 个导轨16、以及若干个支撑架7。每个滑动槽101分别安装有两个可沿其运动的导轨16。 每个导轨16上分别安装有一个可沿其运动的支撑架7。采用该支撑结构，亦可调节四个支 撑架7的相对位置以支撑患者的合适位置，使患者以一个较为自然和放松的姿态直立地站 在立式支架1上。该实施例中，可采用电机控制导轨16沿滑动槽101的运动，以及控制支 撑架7沿导轨16的运动。采用此种方式，首先可通过支撑架7中的激光束定位装置发射出 来的激光，精确地定位支撑架7在患者身上的支撑部位，再通过电机自动调节四个支撑架7 的相对位置。
[0061] 在本发明的上述实施例中，所述三维超声成像系统还包括机械臂18,请参阅图9 所示。机械臂18采用现有技术中的机械臂，其安装在立式支架1上。该机械臂18具有六 自由度，超声探头17安装在机械臂18的活动端，通过控制机械臂18动作，可使得超声探头 17实现六自由度运动。采用机械臂18的结构，可自动地控制超声探头17在患者的脊柱上 扫描，能够降低医生等操作人员的工作强度，从而减轻医生等人员的操作疲劳。其次，可通 过预先设定机械臂18的运动轨迹，以控制超声探头17在患者脊柱上的扫描路径。再者，通 过控制机械臂18可使超声探头17在患者脊柱上扫描时的速度稳定，使得检测结果更加精 确。
[0062] 在具体实施上述三维超声成像系统时，首先，根据患者的锁骨和髋关节的高度将 第一支撑板5和第二支撑板6分别固定在立式支架1上，再根据患者的体型将支撑架7分 别安装在第一支撑板5和第二支撑板6上，并同时调节支撑架7的长度使支撑架7分别顶 住患者的锁骨前凹和髂前上棘。然后根据患者的水平视线高度调整第二显示器4的安装 高度，患者一直保持注视视线标记44的姿态，医生在对患者的脊柱进行三维超声成像的同 时，显示器4中能够显示出患者的重心标记42。从而医生可以根据患者的重心来判断其脊 柱侧弯的病情进展以及评估诊断治疗的效果。可以理解的是，第二显示器4亦可以固定安 装在第一支架9上，通过调整视线标记44的位置，使患者的水平视线高度与视线标记44保 持一定的位置关系。
[0063] 在对患者的脊柱侧弯症进行诊断时，采用第一支撑板5、第二支撑板6、以及支撑 架7的支撑结构可以使患者以一个较为自然和放松的姿态直立地站在立式支架1上，从而 提高对脊柱侧弯症诊断的准确度。再者，由于支撑结构具有可调节性，可满足不同体型患者 的脊柱三维超声成像的需求。重力平衡板2可以实时测量患者的重心，从而可以根据患者 的重心来判断脊柱侧弯病情的进展以及评估诊断治疗的效果。
[〇〇64] 上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体 实施方式，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员 在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多 形式，这些均属于本发明的保护之内。
【权利要求】
1. 一种三维超声成像系统，包括立式支架（1)、计算机（3)、以及分别与所述计算机（3) 连接的超声扫描仪、空间传感器、以及第一显示器（8);所述超声扫描仪具有超声探头（17); 其特征在于，所述三维超声成像系统还包括安装在所述立式支架（1)底部并与所述计算机 (3)连接的重力平衡板（2)、与所述计算机（3)连接的第二显示器（4)、以及用于支撑患者的 支撑结构；其中，所述支撑结构安装在所述立式支架（1)的上部； 所述重力平衡板（2)用于测量患者的双脚压力分布数据信息，并将所述双脚压力分布 数据信息发送到所述计算机（3); 所述计算机（3)处理所述双脚压力分布数据信息后得到患者的双脚位置数据信息、以 及重心点位置数据信息，并将所述双脚压力分布数据信息、所述双脚位置数据信息、以及所 述重心点位置数据信息发送到所述第二显示器（4)并显示。
2. 根据权利要求1所述的三维超声成像系统，其特征在于，所述重力平衡板（2)包括安 装在所述立式支架（1)上的支撑板（20)、设置在所述支撑板（20)上方的测量板（21)、若干 个安装在所述支撑板（20)上并与所述测量板（21)接触的压力传感器（22)、以及与所述压 力传感器（22)连接的数据处理单元（200); 所述压力传感器（22)用于采集所述测量板（21)上受到的压力信号；所述压力信号经 过所述数据处理单元（200)处理之后得到患者的所述双脚压力分布数据信息；所述双脚压 力分布数据信息通过所述数据处理单元（200)传输到所述计算机（3)中。
3. 根据权利要求2所述的三维超声成像系统，其特征在于，所述测量板（21)包括第一 踩踏部（211)、以及第二踩踏部（212);若干个所述压力传感器（22)均匀分布在所述第一踩 踏部（211)与所述第二踩踏部（212)的四周。
4. 根据权利要求3所述的三维超声成像系统，其特征在于，所述三维超声成像系统还 包括与所述计算机（3)连接的输入装置（14);所述输入装置（14)用于输入患者的水平视线 高度信息；所述计算机（3)接收并处理所述水平视线高度信息，并通过所述第二显示器（4) 显不。
5. 根据权利要求4所述的三维超声成像系统，其特征在于，所述三维超声成像系统还 包括可调节安装高度的第一支架（9);所述第一支架（9)安装在所述立式支架（1)上；所述 第二显示器（4)安装在所述第一支架（9)上。
6. 根据权利要求1所述的三维超声成像系统，其特征在于，所述立式支架（1)为U形结 构；所述立式支架（1)在U形两侧的坚直方向上分别设置有滑动槽（101)。
7. 根据权利要求6所述的三维超声成像系统，其特征在于，所述支撑结构包括可沿所 述滑动槽（101)运动的若干个支撑架（7);每个所述支撑架（7)采用可调节长度的结构。
8. 根据权利要求7所述的三维超声成像系统，其特征在于，所述支撑结构还包括第一 支撑板（5)、以及第二支撑板（6);所述第一支撑板（5)与所述第二支撑板（6)分别可活动地 安装在所述滑动槽（101)中；所述第一支撑板（5)与所述第二支撑板（6)分别安装有两个所 述支撑架（7)。
9. 根据权利要求7所述的三维超声成像系统，其特征在于，所述支撑结构还包括若干 个导轨（16);每个所述滑动槽（101)分别安装有两个可沿其运动的所述导轨（16);每个所 述导轨（16)上分别安装有一个可沿其运动的所述支撑架（7)。
10. 根据权利要求7-9任一项所述的三维超声成像系统，其特征在于，每个所述支撑架 (7)内部设置有激光束定位装置。
11. 根据权利要求8所述的三维超声成像系统，其特征在于，所述第一支撑板（5)包括 第一板体（51)、以及分别设置在所述第一板体（51)两端的第一滑动件（52)和用于将所述 第一支撑板（5 )固定安装在所述立式支架（1)上的第一连接孔（53 );所述第二支撑板（6 )包 括第二板体（61)、以及分别设置在所述第二板体（61)两端的第二支滑动件（62)和用于将 所述第二支撑板（6)固定安装在所述立式支架（1)上的第二连接孔（63);其中， 所述第一滑动件（52)和所述第二滑动件（62)分别安装在所述滑动槽（101)中并可沿 所述滑动槽（101)滑动。
12. 根据权利要求11所述的三维超声成像系统，其特征在于，所述三维超声成像系统 还包括分别驱动所述第一支撑板（5)和所述第二支撑板（6)上升或下降运动的第一电机和 第二电机、与所述第一电机连接的第一丝杠、以及与所述第二电机连接的第二丝杠；所述第 一支撑板（5)安装在所述第一丝杠上，所述第二支撑板（6)安装在所述第二丝杠上。
13. 根据权利要求11或12所述的三维超声成像系统，其特征在于，所述第一支撑板 (5)上左右位置处以阵列的方式对称设置有若干个第一插孔（54)，所述第二支撑板（6)上 左右位置处以阵列的方式对称设置有若干个第二插孔（64);所述支撑架（7)包括支撑头 (71)、与所述支撑头（71)螺纹连接的支撑体（72)、以及卡扣（73);所述支撑架（7)通过所述 卡扣（73)分别以可拆卸的方式安装在所述第一插孔（54)和所述第二插孔（64)中。
14. 根据权利要求13所述的三维超声成像系统，其特征在于，所述第一插孔（54)的每 一行和每一列均设置有第一 LED显示装置（55)，所述第二插孔（64)的每一行和每一列均设 置有第二LED显示装置（65);当所述支撑架（7)分别安装在所述第一插孔（54)和所述第二 插孔（64)中时，所述第一 LED显示装置（55)和所述第二LED显示装置（65)启动运作。
15. 根据权利要求1所述的三维超声成像系统，其特征在于，所述三维超声成像系统还 包括用于固定患者的固定带（15);所述固定带（15)安装在所述立式支架（1)上。
16. 根据权利要求1所述的三维超声成像系统，其特征在于，所述三维超声成像系统还 包括安装在立式支架（1)上的机械臂（18);所述超声探头（17)安装在所述机械臂（18)的 活动端。
【文档编号】A61B8/00GK104095651SQ201310113679
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月2日 优先权日:2013年4月2日
【发明者】郑永平, 张忠伟, 麦德民 申请人:中慧医学成像有限公司