一种接收端角度可调的超声骨密度探头装置的制作方法

本实用新型涉及超声骨密度探头装置，具体为一种接收端角度可调的超声骨密度探头装置。

背景技术：

超声骨密度检测技术具有设备成本低、无电离辐射、简便快速、可反映骨的微结构等优点，在医疗机构中被广泛用于骨折风险评估和骨质酥松早期筛查。超声骨密度探头通常包括一组固定不动的超声传感器，其中发射端传感器发射超声波，穿过人体骨骼后，由接收端超声传感器接收，通过轴向反射技术测量超声波沿平行于骨骼方向的声速，同时计算出一组参数来反应骨质状况。在实际检测过程中，由于个体存在骨骼、体脂率等差异，医护人员需要使用探头贴在被检人员的前臂、小腿或者手指上寻找合适的角度，以保证超声信号的收发顺畅，但如果测试角度偏离标准要求，所检测的超声数据也无法客观反映骨质信息。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种接收端角度可调的超声骨密度探头装置，该探头装置中接收端传感器角度可调，医护人员可以根据检测部位的具体情况对接收端传感器的角度做适当调整，从而使发射端传感器发出的超声信号可以被接收端传感器顺畅地接受，减少信号流失。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种接收端角度可调的超声骨密度探头装置，包括探头壳体、发射端和接收端，其中接收端包括两个接收端传感器。所述接收端传感器通过可转动结构安装，并使接收端传感器具有唯一的转动轴线；该装置还包括控制接收端传感器转动的调节装置，该调节装置控制两个接收端传感器同步转动。

在上述技术方案中，接收端内的接收端传感器可转动设置，且在调节装置的控制下可以自动同步转动，在实际使用中，当整个探头装置在接触人体后，无需刻意寻找探头装置与人体的接触角度，只需要通过启动调节装置来调整两个接收端传感器的指向，就能够使发射端、接收端传感器和待测部位处于最佳位置，从而使接收端传感器顺畅地接收穿过人体骨骼的超声信号。因此该装置不仅可以方便医护人员使用，提高检查效率，另外，由于接收端传感器做偏转调整后能够尽可能多的接收超声信号，因此降低了信号泄漏，从而使检测的超声数据可以更加真实地客观反映骨质信息。

优选地，所述可转动结构包括垂直于接收端传感器转动时所在的虚拟平面设置的转动轴，所述接收端传感器安装在转动轴上，并能绕着转动轴的轴线转动。将接收端传感器安装在转动轴上，用转动轴独立固定接收端传感器，可以精简结构，同时减少接收端传感器所受摩擦力，提高其转动的灵活性及精准控制性能。

优选地，所述调节装置包括驱动部和传动部，其中驱动部控制传动部往复运动，传动部控制接收端传感器转动。

优选地，所述驱动部包括伺服电机，传动部包括齿条，其中伺服电机的转轴上安装主动齿轮，两个接收端传感器各自匹配一个与转动轴同轴线的从动齿轮，且从动齿轮和两个接收端传感器保持同步转动；所述齿条同时与主动齿轮和从动齿轮啮合。采用齿条啮合两个与接收端传感器匹配的从动齿轮以及伺服电机上的主动齿轮，使得传动结构具有较好的稳定性，保证两个接收端传感器接受相同的控制，有利于保证两者同步转动，另外，通过齿条的水平移动即可控制两个接收端传感器转动，所用部件占位空间小。

优选地，所述传动部还包括限位装置，该限位装置限制齿条并使其只能做往复移动，用于防止齿条脱离原来的啮合位置，从而保证各啮合齿之间具有稳定的传动状态。

优选地，所述接收端还包括接收端导轨，该接收端导轨的底部贴合探头壳体底部；所述接收端导轨正面设置弧形接触面i，对应地在接收端传感器的自由端设置与弧形接触面i贴合的弧形接触面ii，且接收端传感器转动时弧形接触面i始终全长贴合弧形接触面ii；所述弧形接触面ii所在部位与接收端导轨材质相同，且材质的声阻抗与人体皮肤的声阻抗相同或接近。接收端导轨作为接收端传感器与人体之间的衔接部件，可以保证超声信号从人体发出后可以顺畅地进入接收端传感器，降低信号衰减，从而获得更加精准的检测数据。

优选地，在弧形接触面i和弧形接触面ii之间涂抹润滑介质，润滑介质可以排出弧形接触面i和弧形接触面ii间隙中的空气，从而使超声信号在从接收端导轨传播到接收端传感器具有较小的波动，从而进一步提高检测精度。

优选地，所述接收端传感器包括接收端背衬层、接收端匹配层以及位于两者之间的压电晶片，其中弧形接触面ii设置在接收端匹配层上。

优选地，在发射端和接收端之间设置屏蔽层，该屏蔽层用于隔离发射端和接收端，这可以阻挡非骨骼轴向的超声波信号传递到接收端，从而保证接收端接收信号的单一性，避免无关信号的干扰，从而提高该装置抗干扰性能以及其检测精准度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的实施例的原理示意图。

图中，缆线1、压电晶片负电极导线2、压电晶片正电极导线3、探头壳体4、屏蔽层5、发射端背衬层6、压电晶片7、发射端匹配层8、伺服电机正电极导线9、伺服电机负电极导线10、伺服电机11、齿条限位挡板12、齿条13、从动齿轮14、转动轴15、接收端背衬层16、接收端匹配层17、接收端导轨18。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

图1为本实用新型的一个实施例，一种接收端角度可调的超声骨密度探头装置。该装置包括探头壳体4，探头壳体4内部的左侧设置发射端，右侧设置接收端，发射端和接收端之间设置屏蔽层5，该屏蔽层5用于隔离发射端和接收端，这可以阻挡非骨骼轴向的超声波信号传递到接收端。其中接收端包括左右两个接收端传感器，且两个接收端传感器通过转动轴15安装，且接收端传感器随转动轴15转动。该装置还包括伺服电机11和水平设置的齿条13，其中伺服电机11的转轴上安装主动齿轮19，两个转动轴15上安装两个型号相同的从动齿轮14，且从动齿轮14和两个接收端传感器保持同步转动；上述齿条13同时与主动齿轮19和从动齿轮14啮合，使得伺服电机11可以同时控制两个接收端传感器同步转动。

具体地，发射端包括上层的发射端背衬层6和下层的发射端匹配层8，以及位于两层之间并通过环氧树脂粘结剂密封的两个压电晶片i7；接收端传感器包括接收端背衬层16和接收端匹配层17以及位于两者之间并通过环氧树脂粘结剂密封的压电晶片ii21，且其中接收端匹配层17的端部设置弧形接触面ii20。上述压电晶片i7和压电晶片ii21均为长方形薄片，其上下两面通过磁控溅射镀有金属电极，上表面焊接压电晶片正电极导线3、下表面焊接压电晶片负电极导线2。另外，伺服电机11连接有伺服电机正电极导线9和伺服电机负电极导线10，上述所有导线集中成为缆线1，并从探头壳体4的顶部向外引出，用于连接外接设备和电源等。

另外，为保证齿条13、主动齿轮19和从动齿轮14之间稳定啮合，在探头壳体4内还设置限位装置，具体地，限位装置为固定设置在齿条13上方并与齿条13顶部贴合的限位挡板12，主动齿轮19和从动齿轮14位于同一高度，其与限位挡板12一起限制齿条13的自由度，从而使齿条13只能在上下两处限位部的作用下左右往复移动，从而保证各啮合齿之间具有稳定的传动状态。

为使经人体反射出的超声信号尽量完整的被接收端接收，在接收端传感器的下方设置接收端导轨18，该接收端导轨18的底部贴合探头壳体4底部，并在其正面设置弧形接触面i22，且接收端传感器转动时弧形接触面ii20始终全长贴合弧形接触面i22，并在两者之间涂抹无气泡的硅油，以保证耦合和润滑；上述弧形接触面ii20所在部位(即接收端匹配层17)与接收端导轨18材质相同，且材质的声阻抗与人体皮肤的声阻抗相同或接近。接收端导轨18作为接收端传感器与人体之间的衔接部件，可以保证超声信号从人体发出后可以顺畅地进入接收端传感器，降低信号衰减，从而获得更加精准的检测数据。

在该实施例中，接收端内的接收端传感器可转动设置，且在调节装置的控制下可以自动同步转动，在实际使用中，当整个探头装置在接触人体后，无需刻意寻找探头装置与人体的接触角度，只需要通过启动调节装置来调整两个接收端传感器的指向，就能够使发射端、接收端传感器和待测部位处于最佳位置，从而使接收端传感器顺畅地接收穿过人体骨骼的超声信号。因此该装置不仅可以方便医护人员使用，提高检查效率，另外，由于接收端传感器做偏转调整后能够尽可能多的接收超声信号，因此降低了信号泄漏，从而使检测的超声数据可以更加真实地客观反映骨质信息。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。