CN116869634A - 一种腹部影像诊断定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗辅助设备技术领域，具体公开了一种腹部影像诊断定位装置，包括超声探头，所述超声探头的下部边缘固定设有固定柱，所述固定柱的一侧固定设有涡状导轨，所述超声探头的上方设有限位握杆，所述限位握杆的中部贯穿设有活动腔，所述活动腔内设有方向限定机构，所述方向限定机构内插有随动套管，所述随动套管上滑动连接有工字滑块，所述工字滑块上固定贯穿有限位针套，所述随动套管内紧贴有正圆保持机构，所述随动套管的一端与涡状导轨滑动连接。本发明在腹部影像诊断穿刺过程中提供定位指引，实现精确可调节角度的穿刺定位，具有操作简单、高精度、广泛适用性等特点，提高了超声影像引导下腹部穿刺的安全性和效率。

Description

一种腹部影像诊断定位装置

技术领域

本发明属于医疗辅助设备技术领域，具体是指一种腹部影像诊断定位装置。

背景技术

超声影像引导下腹部穿刺作为一种非侵入性、无辐射的医学技术已经得到广泛应用。其通过即时产生高频声波并传输至患者体内，再将返回的回波转化为图像，医生对患者肝脏、脾脏、胰腺、肾脏等腹腔脏器疾病的早期筛查和治疗过程中，可使用该技术引导身***置感兴趣（ROI）区域的准确定位，并进行穿刺取样操作，从而达到有效诊断的目的。然而目前超声影像引导下腹部穿刺诊断在具体应用中仍存在不足。

（1）操作过程中，需要一只手持超声探头另一只手持穿刺针，医生长时间使用单手进行操作可能会感到疲倦和乏力，会导致手部的抖动和不稳定性。由于单手操作的限制，医生无法达到所需的精度水平，可能会导致穿刺偏离目标区域。同时熟练掌握单手穿刺操作需要一定的训练和专业知识，门槛较高，使该技术无法普遍推广开展；

（2）现有的腹部超声影像穿刺辅助定位装置存在操作复杂、精度不高和实用性较差等问题，无法满足现代医学诊断的要求。比如通过计算处理来分析确定穿刺角度和穿刺长度，依赖于计算设备的响应时间，无法适用于各种场景，同时计算出来的结果往往是特定位置的特定角度，一旦在该位置角度下穿刺需要穿透重要的受保护脏器，则该计算结果无效；

（3）在超声引导的穿刺中，分为超声平面内穿刺和超声平面外穿刺。平面外穿刺是指在超声引导下，穿刺针整体或局部在超声发出的声束以外进行的穿刺的过程，医生无法看到完整的穿刺针，所以较难掌握穿刺针到目标的位置和角度，需要反复试针，对穿刺手法及经验要求非常高。现有的基于平面外穿刺法的穿刺定位辅助装置多只考虑进针点，并没有精确到穿刺角度、穿刺长度等，会出现穿刺不够精确的现象，一旦穿刺失败，增加患者的痛苦，并造成穿刺并发症。

综上所述，现有的影像穿刺定位装置在引导腹部穿刺方面存在诸多技术缺陷。因此亟需发明一种腹部影像诊断定位装置以解决上述问题。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种腹部影像诊断定位装置，解决超声引导下腹部穿刺操作中的单手操作所存在的各种问题，并在采用平面外穿刺过程中提供准确定位指引，实现精确并且可以任意调节角度的穿刺定位，具有操作简单、高精度、广泛适用性等特点，将极大地提高超声影像引导下腹部穿刺的安全性和效率。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出一种腹部影像诊断定位装置，包括超声探头，所述超声探头的下部边缘固定设有固定柱，所述固定柱的一侧固定设有涡状导轨，所述超声探头的上方设有限位握杆，所述限位握杆的中部贯穿设有活动腔，所述活动腔内设有方向限定机构，所述方向限定机构内插有随动套管，所述随动套管上滑动连接有工字滑块，所述工字滑块上固定贯穿有限位针套，所述随动套管内紧贴有正圆保持机构，所述随动套管的一端与涡状导轨滑动连接。

进一步地，所述限位握杆与超声探头同轴转动连接，使得限位握杆能够沿中心轴自由旋转，所述活动腔的中心面穿过限位握杆的中心轴，所述活动腔的上下两端对称连通设有限位孔，所述限位孔位于限位握杆的轴心位置。

进一步地，所述方向限定机构包括两个竖向插杆，两个竖向插杆分别***上下两个限位孔内，两个竖向插杆的最远距离小于两个限位孔的最远距离，使得方向限定机构能够上下自由活动，两个竖向插杆之间固定设有两个卡箍，两个卡箍沿竖向插杆两侧对称设置。

进一步地，所述随动套管包括两个圆管，两个圆管之间设有两个连接壁，所述随动套管的一端的两个连接壁之间固定设有连接杆，所述连接杆的一侧固定设有滑楞，两个连接壁的中部均贯穿设有滑槽，所述随动套管的外表面与卡箍的内表面紧贴，使得随动套管始终与限位握杆的中心轴相垂直。

进一步地，所述正圆保持机构包括多个单元块，所述单元块***圆管内，所述单元块的一端边缘固定设有第一转动轴，所述单元块的另一端边缘固定设有第一卡环，所述单元块的中部贯穿设有两个对称的通孔，所述单元块的中部设有凹槽，所述凹槽与通孔相垂直，两个通孔内插有两个第二转动轴，所述第二转动轴的中部一侧固定设有齿轮，两个齿轮啮合连接，所述第二转动轴的中部另一侧固定设有转动杆，两个转动杆沿单元块的中心面对称设置，通过啮合运动使得两个转动杆发生对称运动，所述转动杆位于凹槽内，其中一个转动杆的一端边缘固定设有第三转动轴，另一个转动杆的一端边缘固定设有第二卡环，其中一个第二卡环与其相邻的第三转动轴同轴转动连接，其中一个第一卡环与其相邻的第一转动轴同轴转动连接，使得每两个相邻的单元块发生相对转动时转动角度均相同，从而使得正圆保持机构始终保持近似正圆弧形，所述正圆保持机构的边缘与圆管的内壁紧贴，使得正圆保持机构运动时带动圆管进而带动随动套管发生变形并时刻保持正圆弧形。

进一步地，所述涡状导轨的路径为沿限位握杆的中心轴向外侧展开，所述涡状导轨的底面与限位握杆的中心轴相垂直，所述涡状导轨的底面与超声探头的最下端处于同一平面，所述涡状导轨的侧斜面与底面呈45度夹角，所述涡状导轨的侧斜面的中部内嵌有限位槽，所述滑楞嵌入限位槽内，所述随动套管的一端的端面与涡状导轨的侧斜面紧贴，使得随动套管的一端的端面始终与涡状导轨的底面呈45度夹角。

进一步地，所述工字滑块的中部***随动套管的滑槽内，所述工字滑块的上部下表面紧贴随动套管的上表面，所述工字滑块的下部上表面紧贴随动套管的下表面，所述限位针套贯穿工字滑块的中部，所述限位针套与工字滑块的上部和下部相垂直，使得限位针套始终与随动套管相垂直。

进一步地，所述工字滑块和随动套管由硬质弹性材料制成，可以发生均匀的变形。

进一步地，所述涡状导轨的顶面标有连续的刻度，某处的刻度值为该位置处涡状导轨的侧斜面的下边缘与限位握杆、超声探头的中心轴的垂直距离。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

（1）本发明基于超声影像引导下腹部穿刺中的平面外穿刺法，利用超声探头的平面声束可以准确测定皮下目标位置的距离并将该数值反馈到影像中的现有技术。移动超声探头直至能观察到目标位置后，此时平面声束所形成的平面与目标位置重合，读取影像中目标位置的距离数值，将随动套管的一端移动到涡状导轨的刻有该数值的位置处，根据几何原理，此位置处的涡状导轨的侧斜面将指向目标位置，由于随动套管的一端的端面与涡状导轨的侧斜面紧贴，因此随动套管的一端的端面指向目标位置，随动套管的另一端受到方向限定机构的限制使得其垂直截面指向目标位置，并且由于受到正圆保持机构的作用，随动套管始终处于正圆弧形状，根据几何原理可以确定此时的随动套管的圆心与目标位置重合，而紧贴于随动套管表面的工字滑块上的限位针套将指向目标位置。此时将穿刺针***限位针套后进行穿刺，当影像中显示出针头后，说明已经准确穿刺到目标位置。装置运用简单准确的几何原理，并只需要将随动套管滑动到指定刻度位置这一步操作，操作简单易上手，实现高效快捷精准穿刺；

（2）工字滑块可以在随动套管上任意滑动，当随动套管位置确定后，根据几何原理，工字滑块在随动套管的任意位置都可以使限位针套指向目标位置，如果在此时的位置进行穿刺会对重要受保护的脏器造成损伤，就可以滑动工字滑块，通过医生的判断直到在穿刺路径上可以避开重要位置后，固定工字滑块并进行穿刺，该功能可以有效解决穿刺定位装置无法避开重要部位的问题；

（3）将该装置放置在腹部时，由于涡状导轨与限位握杆、超声探头的中心轴相垂直，因此可以通过按住涡状导轨使得超声探头与表皮相垂直，当探测到目标位置的距离后，一只手通过固定涡状导轨来固定超声探头，另一只手旋转随动套管到指定位置后，再将穿刺针***到限位针套进行穿刺，通过限位针套的限制，穿刺过程精准稳定，因此两只手均无需复杂反复地操作，有效解决了穿刺过程中的单手操作抖动漂移问题，实现安全稳定的穿刺。

附图说明

图1为本发明提出的一种腹部影像诊断定位装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种腹部影像诊断定位装置的另一视角的结构示意图；

图3为本发明提出的一种腹部影像诊断定位装置的方向限定机构与限位握杆位置关系的结构示意图；

图4为本发明提出的一种腹部影像诊断定位装置的随动套管的结构示意图；

图5为本发明提出的一种腹部影像诊断定位装置的随动套管与正圆保持机构位置关系的结构示意图；

图6为本发明提出的一种腹部影像诊断定位装置的单元块与第二转动轴位置关系的***视图；

图7为本发明提出的一种腹部影像诊断定位装置的第一卡环与相邻的第一转动轴位置关系的***视图；

图8为本发明提出的一种腹部影像诊断定位装置的随动套管与卡箍和涡状导轨位置关系的结构示意图；

图9为图8中A部分的放大图；

图10为本发明提出的一种腹部影像诊断定位装置的几何原理图。

其中，1、超声探头，11、固定柱，2、涡状导轨，21、限位槽，3、限位握杆，31、活动腔，32、限位孔，4、方向限定机构，41、竖向插杆，42、卡箍，5、随动套管，51、圆管，52、连接壁，53、连接杆，54、滑楞，55、滑槽，6、正圆保持机构，61、单元块，62、通孔，63、第一转动轴，64、第一卡环，65、凹槽，66、第二转动轴，661、齿轮，662、转动杆，663、第三转动轴，664、第二卡环，7、工字滑块，8、限位针套。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，本发明提出了一种腹部影像诊断定位装置，包括超声探头1，所述超声探头1的下部边缘固定设有固定柱11，所述固定柱11的一侧固定设有涡状导轨2，所述超声探头1的上方设有限位握杆3，所述限位握杆3的中部贯穿设有活动腔31，所述活动腔31内设有方向限定机构4，所述方向限定机构4内插有随动套管5，所述随动套管5上滑动连接有工字滑块7，所述工字滑块7上固定贯穿有限位针套8，所述随动套管5内紧贴有正圆保持机构6，所述随动套管5的一端与涡状导轨2滑动连接。

所述限位握杆3与超声探头1同轴转动连接，所述活动腔31的中心面穿过限位握杆3的中心轴，所述活动腔31的上下两端对称连通设有限位孔32，所述限位孔32位于限位握杆3的轴心位置，所述方向限定机构4包括两个竖向插杆41，两个竖向插杆41分别***上下两个限位孔32内，两个竖向插杆41的最远距离小于两个限位孔32的最远距离，两个竖向插杆41之间固定设有两个卡箍42，两个卡箍42沿竖向插杆41两侧对称设置，所述随动套管5包括两个圆管51，两个圆管51之间设有两个连接壁52，所述随动套管5的一端的两个连接壁52之间固定设有连接杆53，所述连接杆53的一侧固定设有滑楞54，两个连接壁52的中部均贯穿设有滑槽55，所述随动套管5的外表面与卡箍42的内表面紧贴。

所述正圆保持机构6包括多个单元块61，所述单元块61***圆管51内，所述单元块61的一端边缘固定设有第一转动轴63，所述单元块61的另一端边缘固定设有第一卡环64，所述单元块61的中部贯穿设有两个对称的通孔62，所述单元块61的中部设有凹槽65，所述凹槽65与通孔62相垂直，两个通孔62内插有两个第二转动轴66，所述第二转动轴66的中部一侧固定设有齿轮661，两个齿轮661啮合连接，所述第二转动轴66的中部另一侧固定设有转动杆662，两个转动杆662沿单元块61的中心面对称设置，所述转动杆662位于凹槽65内，其中一个转动杆662的一端边缘固定设有第三转动轴663，另一个转动杆662的一端边缘固定设有第二卡环664，其中一个第二卡环664与其相邻的第三转动轴663同轴转动连接，其中一个第一卡环64与其相邻的第一转动轴63同轴转动连接，所述正圆保持机构6的边缘与圆管51的内壁紧贴。

所述涡状导轨2的路径为沿限位握杆3的中心轴向外侧展开，所述涡状导轨2的底面与限位握杆3的中心轴相垂直，所述涡状导轨2的底面与超声探头1的最下端处于同一平面，所述涡状导轨2的侧斜面与底面呈45度夹角，所述涡状导轨2的侧斜面的中部内嵌有限位槽21，所述滑楞54嵌入限位槽21内，所述随动套管5的一端的端面与涡状导轨2的侧斜面紧贴，所述工字滑块7的中部***随动套管5的滑槽55内，所述工字滑块7的上部下表面紧贴随动套管5的上表面，所述工字滑块7的下部上表面紧贴随动套管5的下表面，所述限位针套8贯穿工字滑块7的中部，所述限位针套8与工字滑块7的上部和下部相垂直，所述工字滑块7和随动套管5由硬质弹性材料制成，所述涡状导轨2的顶面标有连续的刻度，某处的刻度值为该位置处涡状导轨2的侧斜面的下边缘与限位握杆3、超声探头1的中心轴的垂直距离。

具体使用时，将该装置放置在腹部表面，由于涡状导轨2与限位握杆3、超声探头1的中心轴相垂直，因此可以通过涡状导轨2使得超声探头1与表皮相垂直，移动超声探头1，当实时反馈的影像中出现目标后，说明此时平面声束所形成的平面与目标位置O重合，影像中显示出目标位置O与超声探头1和表皮的接触点C的距离，此时一只手通过固定涡状导轨2来固定超声探头1，另一只手旋转随动套管5，并带动限位握杆3沿中心轴转动，并带动方向限定机构4发生上下轻微运动，并带动正圆保持机构6发生变形运动，由于正圆保持机构6的两个齿轮661啮合连接，使得两个转动杆662发生对称运动，使得每两个相邻的单元块61发生相对转动时转动角度均相同，从而使得正圆保持机构6始终保持近似正圆弧形，由于正圆保持机构6紧贴于圆管51的内壁，使得圆管51和随动套管5始终保持正圆弧形；

读取影像中显示的线段OC的长度数值后，将随动套管5的一端移动到涡状导轨2的刻有该数值的位置处，此时随动套管5一端的下边缘位于涡状导轨2的侧斜面的下边缘D处，由于该位置处涡状导轨2标注的刻度值为线段CD的距离，因此此时线段OC与线段CD长度相等，因此线段CD与线段OD的夹角为45度，由于涡状导轨2的侧斜面与底面的夹角为45度，并且随动套管5的一端端面与涡状导轨2的侧斜面紧贴，因此可以确定随动套管5的一端端面指向目标位置O，随动套管5的另一端受到方向限定机构4的限制使得其垂直面指向目标位置，根据几何原理，因为随动套管5是正圆弧形，其圆弧上的两个垂直面均指向目标，则说明随动套管5的圆心与目标重合，而紧贴于随动套管5表面的工字滑块7上的限位针套8将指向目标位置，此时单手将穿刺针***到限位针套8进行穿刺，并时刻观察影像，当影像中显示出针头后，说明已经准确穿刺到目标位置；

当调整好随动套管5并进行穿刺时，若发现穿刺路径上有重要受保护脏器时，暂停穿刺，根据几何原理，工字滑块7在随动套管5的任意位置都可以使限位针套8指向目标位置，医生此时滑动工字滑块7，通过医生的判断直到在穿刺路径上可以避开重要位置后，固定工字滑块7并进行穿刺直至到达目标位置。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种腹部影像诊断定位装置，包括超声探头（1），其特征在于：所述超声探头（1）的下部边缘固定设有固定柱（11），所述固定柱（11）的一侧固定设有涡状导轨（2），所述超声探头（1）的上方设有限位握杆（3），所述限位握杆（3）的中部贯穿设有活动腔（31），所述活动腔（31）内设有方向限定机构（4），所述方向限定机构（4）内插有随动套管（5），所述随动套管（5）上滑动连接有工字滑块（7），所述工字滑块（7）上固定贯穿有限位针套（8），所述随动套管（5）内紧贴有正圆保持机构（6），所述随动套管（5）的一端与涡状导轨（2）滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种腹部影像诊断定位装置，其特征在于：所述限位握杆（3）与超声探头（1）同轴转动连接，所述活动腔（31）的中心面穿过限位握杆（3）的中心轴，所述活动腔（31）的上下两端对称连通设有限位孔（32），所述限位孔（32）位于限位握杆（3）的轴心位置。

3.根据权利要求2所述的一种腹部影像诊断定位装置，其特征在于：所述方向限定机构（4）包括两个竖向插杆（41），两个竖向插杆（41）分别***上下两个限位孔（32）内，两个竖向插杆（41）的最远距离小于两个限位孔（32）的最远距离，两个竖向插杆（41）之间固定设有两个卡箍（42），两个卡箍（42）沿竖向插杆（41）两侧对称设置。

4.根据权利要求3所述的一种腹部影像诊断定位装置，其特征在于：所述随动套管（5）包括两个圆管（51），两个圆管（51）之间设有两个连接壁（52），所述随动套管（5）的一端的两个连接壁（52）之间固定设有连接杆（53），所述连接杆（53）的一侧固定设有滑楞（54），两个连接壁（52）的中部均贯穿设有滑槽（55），所述随动套管（5）的外表面与卡箍（42）的内表面紧贴。

5.根据权利要求4所述的一种腹部影像诊断定位装置，其特征在于：所述正圆保持机构（6）包括多个单元块（61），所述单元块（61）***圆管（51）内，所述单元块（61）的一端边缘固定设有第一转动轴（63），所述单元块（61）的另一端边缘固定设有第一卡环（64），所述单元块（61）的中部贯穿设有两个对称的通孔（62），所述单元块（61）的中部设有凹槽（65），所述凹槽（65）与通孔（62）相垂直，两个通孔（62）内插有两个第二转动轴（66），所述第二转动轴（66）的中部一侧固定设有齿轮（661），两个齿轮（661）啮合连接，所述第二转动轴（66）的中部另一侧固定设有转动杆（662），两个转动杆（662）沿单元块（61）的中心面对称设置，所述转动杆（662）位于凹槽（65）内，其中一个转动杆（662）的一端边缘固定设有第三转动轴（663），另一个转动杆（662）的一端边缘固定设有第二卡环（664），其中一个第二卡环（664）与其相邻的第三转动轴（663）同轴转动连接，其中一个第一卡环（64）与其相邻的第一转动轴（63）同轴转动连接，所述正圆保持机构（6）的边缘与圆管（51）的内壁紧贴。

6.根据权利要求5所述的一种腹部影像诊断定位装置，其特征在于：所述涡状导轨（2）的路径为沿限位握杆（3）的中心轴向外侧展开，所述涡状导轨（2）的底面与限位握杆（3）的中心轴相垂直，所述涡状导轨（2）的底面与超声探头（1）的最下端处于同一平面，所述涡状导轨（2）的侧斜面与底面呈45度夹角，所述涡状导轨（2）的侧斜面的中部内嵌有限位槽（21），所述滑楞（54）嵌入限位槽（21）内，所述随动套管（5）的一端的端面与涡状导轨（2）的侧斜面紧贴。

7.根据权利要求6所述的一种腹部影像诊断定位装置，其特征在于：所述工字滑块（7）的中部***随动套管（5）的滑槽（55）内，所述工字滑块（7）的上部下表面紧贴随动套管（5）的上表面，所述工字滑块（7）的下部上表面紧贴随动套管（5）的下表面，所述限位针套（8）贯穿工字滑块（7）的中部，所述限位针套（8）与工字滑块（7）的上部和下部相垂直。

8.根据权利要求7所述的一种腹部影像诊断定位装置，其特征在于：所述工字滑块（7）和随动套管（5）由硬质弹性材料制成。

9.根据权利要求8所述的一种腹部影像诊断定位装置，其特征在于：所述涡状导轨（2）的顶面标有连续的刻度，某处的刻度值为该位置处涡状导轨（2）的侧斜面的下边缘与限位握杆（3）、超声探头（1）的中心轴的垂直距离。