專利名稱：一種超聲探頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫(yī)療探測器械領域，具體涉及一種超聲探頭。
背景技術：
超聲顯示影像真實、直觀，而且可以實現(xiàn)實時動態(tài)成像顯示，具有很高的診斷價值，受到醫(yī)學界的高度重視和普遍接受，因此，雖然超聲波成像診斷儀臨床應用歷史不長，發(fā)展卻非常迅速，目前在各級醫(yī)院應用極為廣泛。探頭是超聲檢測儀的重要元件，現(xiàn)有的超聲探頭按照工作原理可分為機械扇掃探頭和電子掃描式探頭。機械扇掃式超聲探頭如中國專利《B超探頭》，專利申請?zhí)枮?01120150509. 6，該技術包括探頭外殼、與探頭外殼連接的透聲罩，透聲罩內設置有超聲波換能器、探頭驅動模塊、傳動結構及信號處理模塊，探頭驅動模塊通過傳動機構控制探頭的運動，信號處理模塊通過信號處理接口與主機連接。該專利具有較好的柱狀聲束，容易獲得較高的靈敏度與影像分辨力，波束控制電路簡單，成本低。缺點是機械式探頭制作要求嚴格、工作噪聲強、重量較大，探頭壽命短。振元不能直接與被檢者貼近，受肋骨的影響略大。且不能獨立工作，需要相應配備處理儀表和顯示設備，能耗較高、造價昂貴。為解決這一問題，本領域技術人員嘗試采用電子掃描技術，將功能元件集成在探頭內。但是現(xiàn)在的電子掃描超聲探頭通常只集成了陣列式換能器和高壓電子開關，為提高超聲探頭集成度，縮小探頭體積，降低生產成本，技術人員將A\D轉換器等元件集成在探頭內，例如中國專利《數(shù)字化B超探頭》，專利申請?zhí)枮?01110111878. 9，該專利在B超探頭內集成了 32個陣元以上的陣列式超聲換能器、與換能器陣元相同的高壓電子開關、8路以上的超聲波脈沖發(fā)生器、8路以上收發(fā)隔離、8路以上接收可變增益放大器和AD轉換器、一個數(shù)字波束合成器、一個DC/DC升壓變換器、一個USB接口，整個探頭由USB供電，只需要將USB連接線與計算機連接即可工作。
背景技術：
I中 該專利存在不能獨立工作，需要相應配備處理儀表和顯示設備，能耗較高且造價昂貴的問題。
背景技術：
2中圖像處理工作由主機進行，B超檢測集成度較低，仍需要將探頭與主機結合起來方能完成檢測工作，主機一般體積較大不便于攜帶。
發(fā)明內容為解決上述問題，本實用新型提供一種超聲探頭，用于解決現(xiàn)有技術中超聲探頭獨立工作能力差、體積較大不便于攜帶的問題。為此，本實用新型提供一種超聲探頭，包括探頭外殼、用于向人體發(fā)出超聲波并接收超聲波回波的信號采集單元、用于將超聲波回波轉化為視頻圖像信號的圖像處理單元、供電單元、輸出單元，信號采集單元、圖像處理單元、供電單元設置在探頭外殼內，輸出單元設置在探頭外殼上或探頭外殼內，圖像處理單元分別與供電單元、信號采集單元、輸出單元連接。所述的信號采集單元包括掃描模塊、接收放大模塊、模數(shù)轉換模塊、微處理器，掃描模塊、接收放大模塊、模數(shù)轉換模塊、微處理器依次連接，所述掃描模塊用于產生超聲波對人體被測部分進行檢測，接收人體器官反射回的超聲波回波并將超聲波回波發(fā)送給接收放大模塊，接收放大模塊用于接收超聲波回波，并將超聲波回波放大、同波合成后發(fā)送給模數(shù)轉換模塊，所述模數(shù)轉換模塊用于將超聲波回波轉化為數(shù)字信號后發(fā)送給微處理器，所述的微處理器用于控制掃描模塊、接收放大模塊、模數(shù)轉換模塊工作狀態(tài)并將數(shù)字信號發(fā)送給圖像處理單元。所述的圖像處理單元包括微處理器、信號處理模塊、數(shù)字掃描變換模塊，信號處理模塊、數(shù)字掃描變換模塊、微處理器依次連接，所述信號處理模塊用于對信號采集單元發(fā)來的數(shù)字信號進行去噪，并將去噪后的數(shù)字信號發(fā)送給數(shù)字掃描變換模塊，所述數(shù)字掃描變換模塊用于將去噪后的數(shù)字信號轉化為視頻圖像信號，所述微處理器用于控制信號處理模塊、數(shù)字掃描模塊的工作狀態(tài)。所述的信號采集單元和圖像處理單元共用一個微處理器。所述的輸出單元為顯示單元或通信單元或數(shù)據(jù)接口，其中顯示單元、數(shù)據(jù)接口設置在探頭外殼上，通信單元設置在探頭外殼內。所述的輸出單元為數(shù)據(jù)接口時，超聲探頭還包括充放電控制單元，所述充放電控制單元分別與數(shù)據(jù)接口、供電單元連接，用于控制外部電源向供電單元充電。所述的數(shù)據(jù)接口為USB或VGA或DVI或IEEE1394接口。所述的一種超聲探頭,還包括錄像存儲單元,所述錄像存儲單元與圖像處理單元連接，用于存儲檢測結 果。所述的一種超聲探頭，還包括圖像和字符圖形合成單元，其與圖像處理單元連接，用于將視頻圖像信號與微處理器中存儲的操作界面、檢測結果合成，輸出用戶界面。所述的數(shù)據(jù)接口為VGA接口時,還包括視頻轉換單元,所述的視頻轉換單元與圖像處理單元連接，用于將視頻圖像信號轉換為模擬VGA視頻信號。本實用新型信號采集單元向人體發(fā)出超聲波接收人體器官反射回的超聲波回波并對超聲波回波進行放大、同波合成、模數(shù)轉換，將超聲波回波轉換為數(shù)字信號，然后將數(shù)字信號發(fā)送給圖像處理單元。所述圖像處理單元將數(shù)字信號轉化為視頻圖像信號。本實用新型具有下述有益效果本實用新型提供的超聲探頭，將信號采集單元、圖像處理單元、供電單元集成在探頭外殼內，不需要另行配置主機，縮小了 B超儀的體積，方便攜帶、操作簡便，且能在較長的一段時間內獨立工作。
圖1為本實用新型超聲探頭實施例1的工作原理示意圖；圖2為本實用新型實施例1的信號采集單元工作原理示意圖；圖3為本實用新型實施例1圖像處理單元工作原理示意圖；圖4為本實用新型實施例2信號采集單元與圖像處理單元共用微處理器的原理示意圖；圖5為本實用新型實施例3的工作原理示意圖；圖6為本實用新型實施例4的工作原理示意圖；圖7為本實用新型實施例5的工作原理示意圖。[0027]具體實施方式
為使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖對本實用新型提供的超聲探頭進行詳細描述。實施例1如圖1所示，一種超聲探頭，包括探頭外殼4、用于向人體發(fā)出超聲波并接收超聲波回波的信號采集單元1、用于將超聲波回波轉化為視頻圖像信號的圖像處理單元2、供電單元3、輸出單元，信號采集單元1、圖像處理單元2、供電單元3設置在探頭外殼4內，輸出單元設置在探頭外殼4上，圖像處理單元2分別與供電單元3、信號采集單元1、輸出單元連接。所述的輸出單元為顯示單元5，為了方便用戶操作，所述的超聲探頭還包括操作單元6，所述的操作單元6設置在探頭外殼4上，并與圖像處理單元2連接，用于開啟、關閉超聲探頭。如圖2所示，所述的信號采集單元I包括掃描模塊101、接收放大模塊102、模數(shù)轉換模塊103、微處理器104，掃描模塊101、接收放大模塊102、模數(shù)轉換模塊103、微處理器104依次連接，所述掃描模塊101用于產生超聲波對人體被測部分進行檢測，接收人體器官反射回的超聲波回波并將超聲波回波發(fā)送給接收放大模塊102，接收放大模塊102用于接收超聲波回波，并將超聲波回波放大、同波合成后發(fā)送給模數(shù)轉換模塊103，所述模數(shù)轉換模塊103用于將超聲波回波轉化為數(shù)字信號后發(fā)送給微處理器104，所述的微處理器104用于控制掃描模塊101、接收放大模塊102、模數(shù)轉換模塊103工作狀態(tài)并將數(shù)字信號發(fā)送給圖像處理單元2。如圖3所示，所述的圖像處理 單元2包括微處理器203、信號處理模塊201、數(shù)字掃描變換模塊202，信號處理模塊201、數(shù)字掃描變換模塊202、微處理器203依次連接，所述信號處理模塊201用于對信號采集單元I發(fā)來的數(shù)字信號進行去噪，并將去噪后的數(shù)字信號發(fā)送給數(shù)字掃描變換模塊202，所述數(shù)字掃描變換模塊202用于將去噪后的數(shù)字信號轉化為視頻圖像信號，所述微處理器203用于控制信號處理模塊201、數(shù)字掃描模塊202的工作狀態(tài)。本實施例中，用戶通過操作單元6開啟超聲探頭，超聲探頭開始工作，信號采集單元I向人體發(fā)出超聲波接收人體器官反射回的超聲波回波并對超聲波回波進行放大、同波合成、模數(shù)轉換，將超聲波回波轉換為數(shù)字信號，然后將數(shù)字信號發(fā)送給圖像處理單元2，所述圖像處理單元2將數(shù)字信號轉化為視頻圖像信號，并將視頻圖像信號發(fā)送給顯示單元5，顯示單元5顯示圖像。本實施例將信號采集單元1、圖像處理單元2、供電單元3集成在探頭外殼4內，不需要外置的主機即可處理圖像，進行超聲檢測。縮小了超聲檢測儀的體積，方便攜帶、操作簡便。供電單元3設置在探頭外殼4內保證了本實施例超聲探頭能在較長的一段時間內獨
立工作。實施例2與實施例1相比，實施例2主要結構與實施例1相同，區(qū)別在于所述的信號采集單元I和圖像處理單元2共用一個微處理器104，如圖4所示。本實施例中信號采集單元I和圖像處理單元2共用一個微處理器，系統(tǒng)集成度高，功耗較低。[0038]實施例3如圖5所示，一種超聲探頭，包括探頭外殼4、用于向人體發(fā)出超聲波并接收超聲波回波的信號采集單元1、用于將超聲波回波轉化為視頻圖像信號的圖像處理單元2、供電單元3、輸出單元、操作單元6，信號采集單元1、圖像處理單元2、供電單元3設置在探頭外殼4內，操作單元6、輸出單元設置在探頭外殼4上，圖像處理單元2分別與供電單元3、信號采集單元1、操作單元6、輸出單元連接。所述的信號采集單元1、圖像處理單元2與實施例I相同。所述的輸出單元采用數(shù)據(jù)接口 7，數(shù)據(jù)接口 7采用USB接口。超聲探頭還包括充放電控制單元8，所述充放電控制模塊8分別與數(shù)據(jù)接口 7、供電單元3連接，用于控制外部電源向供電單元3充電。本實施例可通過數(shù)據(jù)接口 7作為輸出單元向外部終端傳輸視頻圖像，不需要配置顯示屏，降低了超聲探頭的成本，同時簡化了制造工藝。超聲探頭包括充放電控制單元8，使得超聲探頭可以通過數(shù)據(jù)接口 7接收外部電源對供電單元3供電。實施例4如圖6所示，一種超聲探頭，包括探頭外殼4、用于向人體發(fā)出超聲波并接收超聲波回波的信號采集單元1、用于將超聲波回波轉化為視頻圖像信號的圖像處理單元2、供電單元3、輸出單元、操作單元6，信號采集單元1、圖像處理單元2、供電單元3設置在探頭外殼4內，操作單元6、輸出單元設置在探頭外4殼上，圖像處理單元2分別與供電單元3、信號采集單元1、輸出單元連接。所述的信號采集單元I和圖像處理單元2與實施例1相同。所述的輸出單元為數(shù)`據(jù)接口 7，超聲探頭還包括充放電控制單元8，所述充放電控制單元8分別與數(shù)據(jù)接口 7、供電單元3連接，用于控制外部電源向供電單元3充電。所述的數(shù)據(jù)接口 7為VGA接口。所述的超聲探頭還包括視頻轉換單元10,所述的視頻轉換單元10與圖像處理單元2、數(shù)據(jù)接口 7連接，用于將視頻圖像信號轉換為模擬VGA視頻信號。所述的一種超聲探頭，還包括圖像和字符圖形合成單元9，其與圖像處理單元2連接，用于將視頻圖像信號與微處理器中存儲的操作界面、檢測結果合成，輸出用戶界面。本實施例除具有實施例3的優(yōu)點外，選用VGA接口作為數(shù)據(jù)接口 7，視頻轉換單元10將圖像處理單元2發(fā)送的視頻圖像信號轉換為模擬VGA視頻信號，方便在電腦等外部終端上顯示圖像。視頻轉換單元10根據(jù)需要也可選用能將視頻圖像信號轉換其他視頻格式的轉換單元。本實施例采用圖像和字符圖形合成單元9與圖像處理單元2連接，將視頻圖像信號與微處理器中存儲的操作界面、檢測結果合成，輸出用戶界面。圖像更加直觀、簡單，方便用戶理解。實施例5如圖7所示，一種超聲探頭，包括探頭外殼4、用于向人體發(fā)出超聲波并接收超聲波回波的信號采集單元1、用于將超聲波回波轉化為視頻圖像信號的圖像處理單元2、供電單元3、操作單元6、輸出單元，信號采集單元1、圖像處理單元2、供電單元3設置在探頭外殼4內，輸出單元設置在探頭外殼4內，圖像處理單元2分別與供電單元3、信號采集單元1、操作單元6、輸出單元連接。[0053]所述的信號采集單元I與所述的圖像處理單元2與實施例1相同，所述的輸出單元為通信單元11。所述的超聲探頭還包括錄像存儲單元12，所述的錄像存儲單元12用于存儲檢測結果。本實施例采用通信單元11，可將視頻圖像通過無線方式發(fā)送給外部終端，方便用戶使用。通過設置錄像存儲單元12，可將檢測結果存儲起來，方便日后查找，為診斷提供依據(jù)。優(yōu)選地，本實施例的超聲探頭為B型超聲探頭?？梢岳斫獾氖?，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而采用的示例性實施方式，然而本實用新型并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實用新型的保護范圍。·
權利要求1.一種超聲探頭，其特征在于包括探頭外殼、用于向人體發(fā)出超聲波并接收超聲波回波的信號采集單元、用于將超聲波回波轉化為視頻圖像信號的圖像處理單元、供電單元、輸出單元，信號采集單元、圖像處理單元、供電單元設置在探頭外殼內，輸出單元設置在探頭外殼上或探頭外殼內，圖像處理單元分別與供電單元、信號采集單元、輸出單元連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種超聲探頭，其特征在于所述的信號采集單元包括掃描模塊、接收放大模塊、模數(shù)轉換模塊、微處理器，掃描模塊、接收放大模塊、模數(shù)轉換模塊、微處理器依次連接，所述掃描模塊用于產生超聲波對人體被測部分進行檢測，接收人體器官反射回的超聲波回波并將超聲波回波發(fā)送給接收放大模塊，接收放大模塊用于接收超聲波回波，并將超聲波回波放大、同波合成后發(fā)送給模數(shù)轉換模塊，所述模數(shù)轉換模塊用于將超聲波回波轉化為數(shù)字信號后發(fā)送給微處理器，所述的微處理器用于控制掃描模塊、接收放大模塊、模數(shù)轉換模塊工作狀態(tài)并將數(shù)字信號發(fā)送給圖像處理單元。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種超聲探頭，其特征在于所述的圖像處理單元包括微處理器、信號處理模塊、數(shù)字掃描變換模塊，信號處理模塊、數(shù)字掃描變換模塊、微處理器依次連接，所述信號處理模塊用于對信號采集單元發(fā)來的數(shù)字信號進行去噪，并將去噪后的數(shù)字信號發(fā)送給數(shù)字掃描變換模塊，所述數(shù)字掃描變換模塊用于將去噪后的數(shù)字信號轉化為視頻圖像信號，所述微處理器用于控制信號處理模塊、數(shù)字掃描模塊的工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種超聲探頭，其特征在于所述的信號采集單元和圖像處理單元共用一個微處理器。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種超聲探頭，其特征在于所述的輸出單元為顯示單元或通信單元或數(shù)據(jù)接口，其中顯示單元、數(shù)據(jù)接口設置在探頭外殼上，通信單元設置在探頭外殼內。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種超聲探頭，其特征在于所述的輸出單元為數(shù)據(jù)接口時，超聲探頭還包括充放電控制單元，所述充放電控制單元分別與數(shù)據(jù)接口、供電單元連接，用于控制外部電源向供電單兀充電。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的一種超聲探頭，其特征在于所述的數(shù)據(jù)接口為USB或VGA或 DVI 或 IEEE1394 接口。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種超聲探頭，其特征在于還包括錄像存儲單元，所述錄像存儲單元與圖像處理單元連接，用于存儲檢測結果。
9.根據(jù)權利要求7所述的一種超聲探頭，其特征在于所述的數(shù)據(jù)接口為VGA接口時，還包括視頻轉換單元，所述的視頻轉換單元與圖像處理單元連接，用于將視頻圖像信號轉換為模擬VGA視頻信號。
專利摘要本實用新型提供一種超聲探頭，包括探頭外殼、用于向人體發(fā)出超聲波并接收超聲波回波的信號采集單元、用于將超聲波回波轉化為視頻圖像信號的圖像處理單元、供電單元、輸出單元，信號采集單元、圖像處理單元、供電單元設置在探頭外殼內，輸出單元設置在探頭外殼上或探頭外殼內，圖像處理單元分別與供電單元、信號采集單元、輸出單元連接。本實用新型將信號采集單元、圖像處理單元、供電單元集成在探頭外殼內，縮小了設備的體積，方便攜帶、操作簡便，且能在較長的一段時間內獨立工作。
文檔編號A61B8/00GK202891974SQ20122048324
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權日2012年9月21日
發(fā)明者劉樹海, 王維虎, 張燕清 申請人:北京超思電子技術股份有限公司