容积探头的制作方法

1.本技术涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种容积探头。


背景技术：

2.3d超声探头是一种能够采集三维容积数据的超声探头，3d超声探头头部灌满耦合液，3d超声探头头部内有一超声换能器，超声换能器浸泡在密封的3d超声探头头部中工作，由于环境及使用影响，使得耦合液热胀冷缩，进而对3d超声探头头部密封性能的产生影响，使得3d超声探头头部的密封性变差。


技术实现要素：

3.本技术实施例一方面提供了一种容积探头，包括：
4.探头声窗；
5.基座，与所述探头声窗连接，以形成液体腔室；
6.软管，一端与所述基座连接，以与所述液体腔室连通，另一端的管壁相互连接并密封，并用于调节所述液体腔室内的压强。
7.本技术中采用软管与液体腔室连通，在液体腔室内的液体热胀时，可使软管发生体积变化存储液体，在液体腔室内的液体冷缩时，软管发生体积变化可使液体回流至液体腔室内，实现了对液体腔室内压强的调节。另外，软管的端部采用管壁相互连接的方式进行密封，可省去了密封软管的塞子，节省了密封的成本，同时也使得装配更简单，进而可提高生产效率。
附图说明
8.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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
9.图1为本技术一实施例中容积探头的结构示意图；
10.图2为图1所示实施例中容积探头的部分结构示意图；
11.图3为本技术图1所示实施例中安装支架的结构示意图；
12.图4为图2所示实施例中软管在封口前的结构示意图；
13.图5为本技术图4所示实施例中软管封口后的结构示意图；
14.图6为本技术图5所示实施例中封口后的软管在另一视角的结构示意图；
15.图7为本技术图4所示实施例中软管进行封口时的结构示意图；
16.图8为本技术图7所示实施例中软管封口后的结构示意图；
17.图9为本技术图7所示实施例中封口后的软管在另一视角的结构示意图；
18.图10为本技术图4所示实施例中软管在另一实施例中进行封口时的结构示意图；
19.图11为本技术图10所示实施例中软管封口后的结构示意图；
20.图12为本技术图10所示实施例中封口后的软管在另一视角的结构示意图；
21.图13为本技术图4所示实施例中软管在另一实施例中进行封口时的结构示意图；
22.图14为本技术图13所示实施例中软管进行封口时的结构示意图；
23.图15为本技术图13所示实施例中软管封口后的结构示意图；
24.图16为本技术图13所示实施例中封口后的软管在另一视角的结构示意图；
25.图17本技术图4所示实施例中软管在线a-a处的截面示意图；
26.图18本技术图17所示实施例中软管的截面在另一实施例中示意图；
27.图19本技术图17所示实施例中软管的截面在又一实施例中示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例，对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本技术的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
30.本技术阐述了一种容积探头。该容积探头可用于三维超声成像，进而该容积探头也可被称为“超声波探头”。该容积探头可以像传统的超声探头一样发射和接收超声波，进而对人体的组织进行三维成像。
31.请参阅图1，图1为本技术一实施例中容积探头的结构示意图。容积探头100可包括设置有容置腔101的外壳10、设置在容置腔101内的驱动组件20及设置在容置腔101内的超声换能器30。驱动组件20作为动力源，用于驱动超声换能器30。超声换能器30在驱动组件20的驱动下进行运动，以在运动中完成扫描检测。在一些实施例中，超声换能器30可与超声诊断主机电连接，以将超声换能器30采集到的信号传输至超声诊断主机。超声诊断主机可对人体的组织的三维成像。可以理解地。超声诊断主机可与驱动组件20、超声换能器30电连接，以将控制信号传递至驱动组件20和超声换能器30，控制驱动组件20和超声换能器30的正常工作。
32.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是管路、液路等连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
33.请参阅图1，外壳10可包括探头手柄壳11、探头声窗12及基座13。在一些实施例中，探头手柄壳11与探头声窗12连接形成容置腔101。基座13设置在容置腔101内，以将容置腔101分割为容纳腔室102和液体腔室103。容纳腔室102用于容纳驱动组件20。液体腔室103用于容纳超声换能器30及液体例如耦合液。另外，驱动组件20可部分置于液体腔室103内，与
超声换能器30传动连接。
34.探头手柄壳11可采用硬性材料制成。探头手柄壳11整体可呈管状或柱状结构，当然也可为其他结构。探头手柄壳11可呈壳体状结构，内部可设置容纳腔室102，可与探头声窗12配合容纳基座13、驱动组件20和超声换能器30等结构。
35.探头声窗12可采用硬性材料制成。在一些实施例中，可采用透明材质，当然也可以采用其他材质，不再赘述。当然，探头声窗12的材质可根据容积探头100的需要进行调整。探头声窗12整体可呈管状或柱状结构，当然也可为其他结构。探头声窗12可呈壳体状结构，内部设置液体腔室103，可与探头手柄壳11配合容纳基座13、驱动组件20和超声换能器30等结构。
36.可以理解地，探头手柄壳11与探头声窗12连接时，可采用螺接的形式。当然，探头手柄壳11与探头声窗12的配合方式及连接方式并不仅限于螺接，还可以为粘接、卡接、插接、焊接等。在一实施例中，探头手柄壳11与探头声窗12为一体结构。
37.请参阅图1，基座13可设置在容置腔101内。在一些实施例中，基座13可与探头手柄壳11或探头声窗12通过螺接、粘接、卡接、插接、焊接等方式连接，以分割容置腔101为容纳腔室102和液体腔室103。在一些实施例中，基座13也可与探头手柄壳11连接形成容纳腔室102。基座13也可与探头声窗12连接形成液体腔室103。进而，可在一些场景中，使得探头手柄壳11和探头声窗12通过基座13连接，而不直接相互连接。
38.基座13在容纳腔室102内设置安装架131，以用于安装驱动组件20。在一些实施例中，安装架131可采用硬性材料，可呈框架结构，当然也可以为其他结构。
39.基座13例如安装架131上设置尾套支架132，以便于安装在其他结构上或安装其他结构。在一些实施例中，尾套支架132可与探头手柄壳11连接。在一些实施例中，尾套支架132可部分位于容纳腔室102内。在一些实施例中，尾套支架132可不设置在基座13例如安装架131上。在一些实施例中，尾套支架132用于穿设电路走线。
40.基座13上设置转动组件133，以便于安装超声换能器30。转动组件133可位于液体腔室103内。在一些实施例中，转动组件133可包括轴承。
41.请参阅图1和图2，图2为图1所示实施例中容积探头100的部分结构示意图。基座13可设置与液体腔室103连通的出液口134，以便液体例如耦合液流进液体腔室103或从液体腔室103流出，调节液体腔室103内的压强。基座13可设置与液体腔室103连通的进液口135，以便通过进液口135往液体腔室103内灌装液体例如耦合液。
42.可以理解地，在一些场景下，基座13可不作为外壳10的一部分。
43.请参阅图1和图2，驱动组件20可包括固定在基座13例如安装架131上的驱动件21以及安装在驱动件21的驱动轴上的驱动头22。驱动件21的驱动轴可与基座13密封连接，以使驱动轴部分位于液体腔室103内与驱动头22连接固定，部分位于容纳腔室102内。驱动头22位于液体腔室103内，并安装在驱动件21的驱动轴上，以在驱动件21的驱动下与驱动件21的驱动轴一同转动，并在圆形轨迹上运动。驱动头22与超声换能器30传动连接，以驱动超声换能器30运动。
44.在一些实施例中，驱动件21可为电机，例如步进电机。
45.请参阅图1，超声换能器30可包括与基座13例如转动组件133转动连接的安装支架31以及安装在安装支架31上的换能器本体32。安装支架31与转动组件133配合以实现相对
于基座13的转动例如在一转动角度下的往复运动。安装支架31可与驱动组件20例如驱动头22传动连接，以实现安装支架31相对于基座13的转动。换能器本体32安装在安装支架31上进行扫描检测。
46.请参阅图1和图3，图3为本技术图1所示实施例中安装支架31的结构示意图。安装支架31上设置有与转动组件133转动连接的第一转轴311，以在驱动组件20例如驱动头22的驱动下绕第一转轴311转动，以作往复运动。
47.安装支架31上设置有滑槽312，以与驱动组件20例如驱动头22滑动连接。进而使得驱动组件20例如驱动头22在圆形轨迹上运动时，实现在滑槽312上的滑动，进而将旋转传动转换为直线传动，使安装支架31在与第一转轴311轴向方向垂直的方向的运动。在一些实施例中，滑槽312的延伸方向可与第一转轴311的轴向相同。
48.请参阅图1和图2，容积探头100还包括与基座13连接并与出液口134连通软管40。软管40用于在液体腔室103内的液体例如耦合液冷缩时，通过发生体积变化，使液体例如耦合液回流至液体腔室103内，以调节液体腔室103内压强。软管40用于在液体腔室103内的液体例如耦合液热胀时，通过发生体积变化，以容纳从液体腔室103内流出的液体例如耦合液，调节液体腔室103内压强。
49.请参阅图1和图2，容积探头100还包括用于封堵进液口135的进液口塞50。在一些实施例中，进液口塞50可用绳索、连接件系在基座13上，以避免进液口塞50丢失。
50.请参阅图4，图4为图2所示实施例中软管40在封口前的结构示意图。软管40可包括第一端41及第二端42。第一端41可与基座13连接，并在第一端41处与出液口134连通。第二端42尚未封口。
51.请参阅图5和图6，图5为本技术图4所示实施例中软管40封口后的结构示意图，图6为本技术图5所示实施例中封口后的软管40在另一视角的结构示意图。软管40可采用热熔密封的方式进行封堵，以形成封堵端43。在一些实施例中，可以使用热风枪将软管40的第二端42吹熔后再用工具将第二端42夹紧使得管壁热熔连接并密封，形成封堵端43。在一些实施例中，也可以事先将软管40的第二端42直接夹紧在一起或软管40的第二端42折叠后夹紧在一起后，再用热风枪将软管40的第二端42的管壁热熔连接并密封，形成封堵端43。当然，除了用热风枪对软管40加热外还可以用别的方法对软管40加热，比如超声波加热、摩擦加热等。
52.请参阅图7、图8和图9，图7为本技术图4所示实施例中软管40进行封口时的结构示意图，图8为本技术图7所示实施例中软管40封口后的结构示意图，图9为本技术图7所示实施例中封口后的软管40在另一视角的结构示意图。软管40的第二端42处可填充热熔体44。在一些实施例中，热熔体44的形状可为圆柱管、圆柱、方块或其他形状。
53.在软管40进行封口前，可将热熔体44放置在软管40的第二端42，然后采用上述实施例中所列举地加热方法进行管壁、热熔体44热熔连接并密封，形成封堵端43。
54.请参阅图10、图11和图12，图10为本技术图4所示实施例中软管40在另一实施例中进行封口时的结构示意图，图11为本技术图10所示实施例中软管40封口后的结构示意图，图12为本技术图10所示实施例中封口后的软管40在另一视角的结构示意图。软管40可为热缩管。在软管40进行封口时，可采用上述实施例中所列举地加热方法进行管壁热熔连接并密封，形成封堵端43。
55.请参阅图13、图14、图15和图16，图13为本技术图4所示实施例中软管40在另一实施例中进行封口时的结构示意图，图14为本技术图13所示实施例中软管40进行封口时的结构示意图，图15为本技术图13所示实施例中软管40封口后的结构示意图，图16为本技术图13所示实施例中封口后的软管40在另一视角的结构示意图。软管40可为上述实施例中的热缩管。软管40的第二端42处可填充上述实施例中的热熔体44。在软管40进行封口时，可采用上述实施例中所列举地加热方法进行管壁、热熔体44热熔连接并密封，形成封堵端43。
56.可以理解地，上述实施例中的热熔体44，也可以为塞子来替换，进而采用上述实施例中的加热方法使管壁与塞子热熔连接并密封，以形成封堵端43。
57.请参阅图17、图18和图19，图17本技术图4所示实施例中软管40在线a-a处的截面示意图，图18本技术图17所示实施例中软管40的截面在另一实施例中示意图，图19本技术图17所示实施例中软管40的截面在又一实施例中示意图。软管40在两端之间的中部的截面内轮廓满足：该截面的内轮廓的各点的曲率半径中，至少部分点的曲率半径大于至少另一部分点的曲率半径。
58.本领域技术人员了解，圆形轮廓上各点处曲率半径相等。而本实施例中，软管40中部的截面内轮廓的至少部分点处的曲率半径不相等，至少部分点的曲率半径大于至少另外部分点的曲率半径。
59.本实施例中，“截面内轮廓”是指垂直于软管40轴线的横截面上内侧的围成软管40内部空腔(内腔)的轮廓，“截面外轮廓”是指该横截面上外侧的轮廓。
60.请参阅图17，软管40中部的截面内轮廓可以是椭圆形。在其它的实施例中，软管40中部的截面内轮廓的形状还可以是其它几种形状。例如，请参阅图18，软管40中部的截面内轮廓可以是“长圆形”。例如，请参阅图19，软管40中部的截面内轮廓可以是“双曲形”。
61.可以理解地，软管40中部的截面内轮廓还可以是其它任意的非圆形，只要可以通过内轮廓变形而无需拉伸管壁即可使得该内轮廓围成的面积增大即可。
62.在软管40中部的截面内轮廓为非圆形轮廓时，自然状态下截面内轮廓围成的面积记为s1、工作状态下截面内轮廓围成的面积记为s2、当该截面内轮廓变为圆形时且其管壁周长不变时该截面内轮廓围成的面积记为s3。
63.则可以使得s1和s2始终满足s1＜s2，这样，可以保证工作状态下软管40内部压力一直大于外部压力。
64.当然，也可以使得s2和s3始终满足s2＜s3，这样，可以保证工作状态下软管40内部压力一直小于使管壁变形为圆形的压力，因而不会使管壁被拉伸，从而使得软管40内部压力比较小。
65.当然，也可以使得同时满足s1＜s2＜s3。
66.其中，本实施例中软管40的“工作状态”是指软管40处于其工作温度范围内的状态；“自然状态”是指容积探头100组装完成之前，还没有注入耦合液，软管40处于自然的状态下的状态，截面内轮廓围成的面积是指该截面上内轮廓围成的空腔的面积。
67.另外，对于管壁周长一定的截面，当截面形状为圆形时截面面积最大；形状为非圆形时，截面面积由具体的形状决定，最小趋近于0，最大趋近于形状为圆形时的面积，变化非常明显。面积从最小变化到最大，周长不变，仅仅靠形状的变化即可实现面积的变化。
68.因此，s2恒大于s1和/或s2恒小于s3。由于s2恒大于s1，因此在工作状态下软管40
内部压力一直大于外部压力，可以避免外部气体进入密闭空间；由于s2恒小于s3，因此软管40一直在非圆形截面内轮廓的状态下工作，管壁不受拉伸，密闭空间中的压力较小。
69.在一些实施例中，液体例如耦合液仅受温度的影响而做体积变化。因此，在上述实施例中，安装软管40、注入液体例如耦合液并封堵时，合理调整液体腔室103及软管40内部耦合液的初始压力(也就是调整初始的s2的大小)，以在软管40最低工作温度、耦合液体积最小、s2也最小时，此时的s2仍然大于s1，且在软管40最高工作温度、耦合液体积最大、s2也最大时，此时的s2仍然小于s3，这样即可使得在工作状态下s2恒大于s1而小于s3。
70.对于一直没有达到圆形截面内轮廓的状态的软管40来说，这种变化需要的力很小，对内部液体例如耦合液产生的压力也比较小，因此，对探头声窗12和基座13的密封结构和连接结构的作用力比较小，从而避免了内部液体例如耦合液压力较大使得探头声窗12和基座13之间的密封结构容易失效的问题。
71.在本技术所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的方法以及设备，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的设备实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
72.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
73.另外，在本技术各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
74.以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。