專(zhuān)利名稱(chēng):差頻超聲縱向力磁聲電效應(yīng)檢測(cè)與成像系統(tǒng)的測(cè)試臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)與成像儀器領(lǐng)域，是一種利用差頻超聲縱向力產(chǎn)生可三維空間分辨的聲電效應(yīng)和磁聲電效應(yīng)的檢測(cè)與成像技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)測(cè)試掃描臺(tái)，尤其是一種基于差頻超聲縱向力的生物醫(yī)學(xué)磁聲電效應(yīng)檢測(cè)成像技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究表明腫瘤組織特別是惡性腫瘤組織的電導(dǎo)率通常比它的周?chē)M織高2-4倍，因此影像組織或器官的電導(dǎo)率分布可以檢測(cè)掃描腫瘤的位置、大小、 性狀。而傳統(tǒng)的電阻抗成像雖然有測(cè) 試速度快、方便、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，但是空間分辨率很低，只能達(dá)到影像物體尺寸的十分之一。然而，電屬性檢測(cè)與成像作為一種重要的生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)與影像技術(shù)方法已經(jīng)越來(lái)越受到各國(guó)研究人員、醫(yī)學(xué)人員的廣泛關(guān)注。組織或器官的電屬性能顯著反映某些生物體、人體的組織、器官的生理、醫(yī)學(xué)狀態(tài)、功能活動(dòng)，因此影像檢測(cè)組織或器官的電屬性具有重要的生物醫(yī)學(xué)研究和醫(yī)學(xué)檢測(cè)意義。于是，美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等歐美發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛投入巨資研究開(kāi)發(fā)基于核磁共振的電阻抗成像技術(shù)?；诤舜殴舱竦碾娮杩钩上窦夹g(shù)具有空間分辨率高的顯著優(yōu)點(diǎn)，但它很難提供動(dòng)態(tài)的和功能活動(dòng)的信息，而且價(jià)格非常昂貴。最近科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)利用聲電效應(yīng)和基于洛倫茲力的磁聲電效應(yīng)可以開(kāi)發(fā)出高空間分辨率的動(dòng)態(tài)電流源成像和電導(dǎo)率成像。此項(xiàng)技術(shù)是目前國(guó)際生物醫(yī)學(xué)成像的研究前沿，具有重要的生物醫(yī)學(xué)工程研究和醫(yī)學(xué)檢測(cè)意義。目前美國(guó)、法國(guó)已經(jīng)投入巨資進(jìn)行研究，將引起世界各國(guó)大力研究，給生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)與成像帶來(lái)革新技術(shù)和重要影響， 具有十分重大的潛在價(jià)值。
此項(xiàng)技術(shù)目前還處于原創(chuàng)研究階段，差頻超聲縱向力磁聲電效應(yīng)檢測(cè)與成像系統(tǒng)的測(cè)試臺(tái)是此項(xiàng)技術(shù)的重要組成部分和關(guān)鍵技術(shù)之一。聲電效應(yīng)檢測(cè)與成像系統(tǒng)的測(cè)試掃描臺(tái)應(yīng)用單束超聲的聲電效應(yīng)進(jìn)行成像，由于單束超聲的高頻振蕩不利于檢測(cè)和增強(qiáng)信號(hào)，另外，它不適用于加入磁場(chǎng)以應(yīng)用基于洛倫茲力機(jī)制的磁聲電效應(yīng)進(jìn)行成像。應(yīng)用差頻超聲縱向力可以增強(qiáng)聲電效應(yīng)和洛倫茲力機(jī)制磁聲電效應(yīng)產(chǎn)生的信號(hào)，提高成像的空間分辨率、靈敏度和對(duì)比度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)差頻超聲縱向力聲電效應(yīng)和差頻超聲縱向力的洛倫茲力機(jī)制磁聲電效應(yīng)生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)成像技術(shù)提供一個(gè)結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單，調(diào)整靈活，掃描運(yùn)動(dòng)合理，使用方便， 成本低廉的集成測(cè)試掃描臺(tái)。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種差頻超聲縱向力磁聲電效應(yīng)檢測(cè)與成像系統(tǒng)的測(cè)試臺(tái)，包括底座和測(cè)試池，在底座上設(shè)置有測(cè)試腔、測(cè)試影像載物架、三維掃描運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)以及雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的測(cè)試腔包括硅鋼磁路，在硅鋼磁路的兩極分別安放一圓盤(pán)永磁鐵，所述的測(cè)試影像載物架的載物薄片位于所述的兩圓盤(pán)永磁鐵的氣隙中，所述的三維掃描運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)包括支架以及設(shè)置在支架上的 水平方向的橫向?qū)к壓涂v向?qū)к壱约按怪狈较虻呢Q向?qū)к墸?在所述的豎向?qū)к壣线B接所述的雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括圓弧導(dǎo)軌和設(shè)置在圓弧導(dǎo)軌上的兩個(gè)圓弧導(dǎo)軌滑塊，在兩圓弧導(dǎo)軌滑塊上分別設(shè)置有沿圓弧徑向調(diào)節(jié)的徑向滑動(dòng)條，在徑向滑動(dòng)條上設(shè)置有沿圓弧軸向調(diào)節(jié)的軸向滑動(dòng)條， 在軸向滑動(dòng)條上安裝超聲探頭。
測(cè)試腔的靜磁場(chǎng)由硅鋼磁路兩極上的圓盤(pán)狀永磁鐵產(chǎn)生，永磁鐵為0. 3-0. 5T的強(qiáng)磁永磁鐵，在進(jìn)行差頻超聲縱向力聲電效應(yīng)檢測(cè)成像時(shí)不需要磁場(chǎng)，把磁鐵移開(kāi)即可。雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由圓弧導(dǎo)軌和兩個(gè)圓弧導(dǎo)軌滑塊調(diào)節(jié)兩超聲束的夾角，由徑向T 型滑動(dòng)條調(diào)節(jié)超聲探頭到圓弧圓心的距離，由圓柱坐標(biāo)軸向T型滑動(dòng)條調(diào)節(jié)超聲焦點(diǎn)的圓柱坐標(biāo)軸向位置，在軸向T型滑動(dòng)條上安置超聲探頭。通過(guò)倒置構(gòu)架十字+ 丁型三維電控移動(dòng)軌道實(shí)現(xiàn)三維掃描。
本發(fā)明在聲電效應(yīng)檢測(cè)與成像系統(tǒng)的測(cè)試掃描臺(tái)的基礎(chǔ)上引進(jìn)雙束差頻超聲縱向力進(jìn)行聲電效應(yīng)成像，此外，增加靜磁場(chǎng)使得測(cè)試掃描臺(tái)同時(shí)可以用于基于洛倫茲力機(jī)制的差頻超聲縱向力磁聲電效應(yīng)檢測(cè)與成像。本發(fā)明兼有差頻超聲縱向力聲電效應(yīng)成像測(cè)試掃描臺(tái)和基于洛倫茲力機(jī)制的差頻超聲縱向力磁聲電效應(yīng)成像測(cè)試掃描臺(tái)二用。本差頻超聲縱向力磁聲電效應(yīng)檢測(cè)與成像系統(tǒng)的測(cè)試臺(tái)技術(shù)先進(jìn)，調(diào)試方便靈活，成本低廉。
與原來(lái)的聲電效應(yīng)檢測(cè)與成像系統(tǒng)的測(cè)試掃描臺(tái)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn) (1)引進(jìn)差頻超聲縱向力這個(gè)新技術(shù)，增強(qiáng)信號(hào)，提高靈敏度、空間分辨率。(2)設(shè)計(jì)提
供圓柱坐標(biāo)三維調(diào)節(jié)的雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使得對(duì)焦調(diào)節(jié)靈活、精確、方便。(3)增加由硅鋼磁路兩極上的強(qiáng)磁永磁鐵產(chǎn)生的靜磁場(chǎng)，使得差頻超聲縱向力聲電效應(yīng)成像測(cè)試掃描臺(tái)和基于洛倫茲力機(jī)制的差頻超聲縱向力磁聲電效應(yīng)成像測(cè)試掃描臺(tái)自然集成一體。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是拆除測(cè)試池的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的靜磁場(chǎng)測(cè)試腔的設(shè)計(jì)圖。
圖4是本發(fā)明的測(cè)試影像載物架的結(jié)構(gòu)分解圖。
圖5是本發(fā)明的三維掃描運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分解圖。
圖6是本發(fā)明的雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分解圖。
圖7是圖6的俯視圖。
圖8是圖6的主視圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1、圖2，差頻超聲縱向力磁聲電效應(yīng)檢測(cè)與成像系統(tǒng)的測(cè)試臺(tái)，由測(cè)試腔 1、測(cè)試影像載物架2、三維掃描運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)3、雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4、測(cè)試池5和底座6組成。參照?qǐng)D1，3，測(cè)試腔1包括硅鋼磁路101、兩個(gè)0. 3-0. 5T的圓盤(pán)強(qiáng)磁永磁鐵 102和測(cè)試腔支架103，在硅鋼磁路101的兩極分別安放一圓盤(pán)強(qiáng)磁永磁鐵102，由測(cè)試腔支架103支撐硅鋼磁路101和兩個(gè)圓盤(pán)強(qiáng)磁永磁鐵102。在兩圓盤(pán)永磁鐵的氣隙由測(cè)試影像載物架2承載測(cè)試物。參照?qǐng)D1，4，測(cè)試影像載物架由兩支柱201從底座6上豎直支起，兩鋁棒橫梁202由平行連接部件7和四個(gè)螺釘安裝在兩支柱201的上端，兩橫梁上由交叉連接部件8安裝兩根豎直連桿203，兩豎直連桿203的下端安裝兩橫桿204，兩橫桿204上有塑料載物薄片205，任一豎直連桿203上由交叉連接部件8連接塑料導(dǎo)線固定橫梁206。 由塑料載物薄片205和塑料導(dǎo)線固定橫梁206分別承載被測(cè)物體和多路電極導(dǎo)線。參照?qǐng)D 1，5，三維掃描運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)3由兩鋁材支柱301從底座6上豎直支起，兩鋁材支柱301上端開(kāi)有長(zhǎng)槽302，鋁材支架橫梁303由兩鋁角304和8個(gè)鑼釘安裝在兩支柱的長(zhǎng)槽302處， 鋁材支架橫梁303中間安裝具有水平方向橫向和縱向移動(dòng)的橫向?qū)к壓涂v向?qū)к墸瑱M向?qū)к壓涂v向?qū)к壋墒?，在十字?dǎo)軌下端連接垂直方向移動(dòng)的豎向?qū)к?，豎向?qū)к壋啥⌒?，兩者共同?gòu)成十字+ 丁型三維電控移動(dòng)軌道305，由倒凹字型連接部件306和交叉連接部件8 連接雙柱豎直連桿307豎直延伸到測(cè)試池5中，然后由交叉連接部件8在雙柱豎直連桿307 下端連接雙橫梁連桿308，雙橫梁連桿308的一端安裝雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4。參照?qǐng)D6、，7、8，雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4，包括在工字形圓弧導(dǎo)軌401上設(shè)置兩個(gè)圓弧導(dǎo)軌滑塊402，在兩個(gè)圓弧導(dǎo)軌滑塊402上設(shè)置圓弧徑向滑動(dòng)條403，在圓弧徑向滑動(dòng)條403上設(shè)置圓柱坐標(biāo)軸向滑動(dòng)條405，圓柱坐標(biāo)軸向滑動(dòng)條405上安置超聲探頭404，通過(guò)圓弧導(dǎo)軌滑塊402、徑向滑動(dòng)條403和軸向滑動(dòng)條405可實(shí)現(xiàn)超聲探頭404的圓柱坐標(biāo)三維調(diào)節(jié)， 由各自的鎖定螺釘406鎖定圓弧導(dǎo)軌滑塊402、徑向滑動(dòng)條403和軸向滑動(dòng)條405，其中徑向滑動(dòng)條403和軸向滑動(dòng)條405的形狀為T(mén)型。參照?qǐng)D1，測(cè)試池5由塑料板粘合成。參照?qǐng)D1 ，4，底座6由四個(gè)豎直鏍釘9調(diào)節(jié)底板的水平。參照?qǐng)D1，2，3，當(dāng)進(jìn)行差頻超聲縱向力聲電效應(yīng)檢測(cè)成像時(shí)不需要磁場(chǎng)，把硅鋼磁路101、兩個(gè)圓盤(pán)強(qiáng)磁永磁鐵102和測(cè)試腔支架 103移開(kāi)。
權(quán)利要求
1.一種差頻超聲縱向力磁聲電效應(yīng)檢測(cè)與成像系統(tǒng)的測(cè)試臺(tái)，其特征在于包括底座 (6)和測(cè)試池(5)，在底座(6)上設(shè)置有測(cè)試腔(1)、測(cè)試影像載物架(2)、三維掃描運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)(3)以及雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4)，所述的測(cè)試腔(1)包括硅鋼磁路(101)，在硅鋼磁路(101)的兩極分別安放一圓盤(pán)永磁鐵(102)，所述的測(cè)試影像載物架(2)的載物薄片 (205)位于所述的兩圓盤(pán)永磁鐵(102)的氣隙中，所述的三維掃描運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)(3)包括支架以及設(shè)置在支架上的水平方向的橫向?qū)к壓涂v向?qū)к壱约按怪狈较虻呢Q向?qū)к?，在所述的豎向?qū)к壣线B接所述的雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4)，該雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) (4)包括圓弧導(dǎo)軌(401)和設(shè)置在圓弧導(dǎo)軌上的兩個(gè)圓弧導(dǎo)軌滑塊(402)，在兩圓弧導(dǎo)軌滑塊(402)上分別設(shè)置有沿圓弧徑向調(diào)節(jié)的徑向滑動(dòng)條(403)，在徑向滑動(dòng)條(403)上設(shè)置有沿圓弧軸向調(diào)節(jié)的軸向滑動(dòng)條(405)，在軸向滑動(dòng)條(405)上安裝超聲探頭(404)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的差頻超聲縱向力磁聲電效應(yīng)檢測(cè)與成像系統(tǒng)的測(cè)試臺(tái)，其特征在于測(cè)試影像載物架包括兩支柱(201)、兩橫梁(202)、兩根豎直連桿(203)、兩橫桿 (204)以及載物薄片(205)，兩支柱(201)固定在底座(6)上，兩橫梁(202)安裝在兩支柱 (201)的上端，兩橫梁上安裝所述的兩根豎直連桿(203)，兩豎直連桿(203)的下端安裝所述的兩橫桿(204)，兩橫桿(204)上固定所述的載物薄片(205)，任一豎直連桿(203)上連接塑料導(dǎo)線固定橫梁(206)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的差頻超聲縱向力磁聲電效應(yīng)檢測(cè)與成像系統(tǒng)的測(cè)試臺(tái)， 其特征在于所述的硅鋼磁路(101)為日字型，日字型的硅鋼磁路(101)在測(cè)試池(5)水平安置。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的差頻超聲縱向力磁聲電效應(yīng)檢測(cè)與成像系統(tǒng)的測(cè)試臺(tái)， 其特征在于所述的徑向滑動(dòng)條(403)形狀成T型，所述的軸向滑動(dòng)條(405)形狀也成T型。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種差頻超聲縱向力磁聲電效應(yīng)檢測(cè)與成像系統(tǒng)的測(cè)試臺(tái)，包括底座和測(cè)試池，在底座上設(shè)置有測(cè)試腔、測(cè)試影像載物架、三維掃描運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)以及雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，測(cè)試腔包括硅鋼磁路，在硅鋼磁路的兩極分別安放一圓盤(pán)永磁鐵，測(cè)試影像載物架的載物薄片位于兩圓盤(pán)永磁鐵的氣隙中，三維掃描運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)包括橫向?qū)к?、縱向?qū)к壓拓Q向?qū)к?，在豎向?qū)к壣线B接雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括圓弧導(dǎo)軌和兩個(gè)圓弧導(dǎo)軌滑塊，在圓弧導(dǎo)軌滑塊上設(shè)有徑向滑動(dòng)條，在徑向滑動(dòng)條上設(shè)有軸向滑動(dòng)條，在軸向滑動(dòng)條上安裝超聲探頭。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單，雙束差頻超聲對(duì)焦調(diào)整靈活，掃描運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，使用方便，成本低廉的目的。
文檔編號(hào)A61B8/08GKCN102357036SQ201110338067
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年11月1日
發(fā)明者宋愛(ài)國(guó), 楊仁桓 申請(qǐng)人:東南大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan