專利名稱：婦科處置用實(shí)時(shí)超聲監(jiān)視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療器械，尤其是一種婦科手術(shù)或檢查用的 監(jiān)視裝置，具體方說是一種婦科處置用實(shí)時(shí)超聲監(jiān)視裝置。
技術(shù)背景目前，在許多情況下，婦科的外科手術(shù)作業(yè)都是盲目進(jìn)行的，僅僅 依靠通過手工操作的器械傳來的"感覺"和外科醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行作業(yè)。 但是，若醫(yī)師對子宮的位置和尺寸判斷不準(zhǔn)的話，很可能刺穿子宮。尤 其在有宮頸狹窄或子宮腫瘤(子宮內(nèi)膜瘤或肉瘤)的情況下刺穿子宮的 危險(xiǎn)性更大。為此人們分別發(fā)明了基于B超原理的經(jīng)腹壁超聲檢査儀和經(jīng)陰道 的超聲檢査儀，并將他們用于婦科檢查或手術(shù)，并取得了一定的效果， 大大減少了手術(shù)的盲目性，提高了診斷和治療的準(zhǔn)確性。B超的原理框 圖如圖1所示。但經(jīng)腹壁的超聲波通常不能用來實(shí)時(shí)監(jiān)控和指導(dǎo)上述的外科手術(shù)， 因?yàn)樗姆直媛瘦^低，需要患者在手術(shù)過程中保持膀胱充滿尿液，并且 還需要額外的手術(shù)材料。而經(jīng)陰道內(nèi)超聲裝置用于診斷和監(jiān)控產(chǎn)科和婦 科疾病時(shí)常常發(fā)生手術(shù)器械偏離經(jīng)陰道超聲頭，致使手術(shù)者不能從顯示 屏上觀察到手術(shù)情況，有時(shí)甚至?xí)斐烧`操作。與此同時(shí)，現(xiàn)有的實(shí)時(shí)超聲成像目前還只能提供二維的切面圖像， 目前還做不到在超聲導(dǎo)引下的對另一維的控制和監(jiān)視。首先，有限的聲 窗位置很難同時(shí)滿足放置兩個(gè)掃查面互相垂直的探頭；其次，用第二臺(tái) 超聲診斷儀來提供對上述的另一維的控制和監(jiān)視是不能夠做到的。這是 因?yàn)槌暡ㄔ趥鞑ミ^程中的反射和散射信號(hào)會(huì)同時(shí)被兩個(gè)探頭接收，以 至于無法正確成像。
用平面陣探頭進(jìn)行三維成像雖然是一個(gè)較好的辦法。但是到目前為. 止，基于工藝和成本上的限制，該項(xiàng)技術(shù)尚未有實(shí)際商品化的應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的婦科處置過程無法對處理位置進(jìn)行全 程監(jiān)視的問題，提供一種基于超聲成像原理的、可同時(shí)監(jiān)視兩個(gè)超聲切面， 適應(yīng)多種婦科手術(shù)的需求的婦科處置用實(shí)時(shí)超聲監(jiān)視裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種婦科處置用實(shí)時(shí)超聲監(jiān)視裝置，其特征是它主要由至少一臺(tái)超聲 發(fā)生接收裝置、至少一臺(tái)與所述超聲發(fā)生接收裝置的輸出相連的顯示裝置 和兩個(gè)超聲探頭組成；所述超聲探頭分別為經(jīng)腹部超聲探頭和經(jīng)陰道超聲 探頭，經(jīng)腹部超聲探頭和經(jīng)陰道超聲探頭均通過時(shí)序控制器與超聲發(fā)生裝 置相連，它們在該時(shí)序控制器的控制下交替工作獲取被掃描對象的超聲反 射信號(hào)，該超聲反射信號(hào)經(jīng)超聲發(fā)生裝置處理后送到顯示裝置實(shí)時(shí)顯示圖 像。所述的超聲發(fā)生接收裝置的數(shù)量為兩臺(tái)時(shí)，它們通過一時(shí)序控制器與 經(jīng)腹部超聲探頭、經(jīng)陰道超聲探頭及顯示裝置相連，該時(shí)序控制器由主機(jī) 標(biāo)志輸入/輸出控制電路、幀同步輸入/輸出控制電路、工作狀態(tài)輸入/輸出控 制電路組成。所述的經(jīng)腹部超聲探頭為低頻探頭，經(jīng)陰道超聲探頭為高頻探頭。所述的顯示裝置由兩臺(tái)顯示器組成，兩臺(tái)顯示器分別顯示對應(yīng)超聲探 頭獲取的超聲信號(hào)經(jīng)超聲發(fā)生裝置轉(zhuǎn)換后的圖像。所述的顯示裝置為一臺(tái)顯示器時(shí)，在該臺(tái)顯示器上的同一屏上同時(shí)顯 示對應(yīng)超聲探頭獲取的超聲信號(hào)經(jīng)超聲發(fā)生裝置轉(zhuǎn)換后的兩幅圖像。所述的時(shí)序控制器或由單片機(jī)及其控制軟件組成，或由常規(guī)的時(shí)序控 制電路組成。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型通過使二個(gè)不同頻率的探頭分別在人體內(nèi)外同時(shí)獲取掃査 部位的圖像，從而給手術(shù)者提供了實(shí)時(shí)的掃査部位的手術(shù)器械的位置圖，
為提高手術(shù)質(zhì)量、防止不必要的傷害提供了保障。利用現(xiàn)有的同步控制技 術(shù)使二臺(tái)不同頻率的超聲探頭交替同步工作既保證了二者的互不干擾，又 保證了圖像的連續(xù)性和清晰度。本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，尤其控制電路均可采用現(xiàn)有 技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)，因此整個(gè)系統(tǒng)的開成成本較低。

圖1是現(xiàn)有的B超機(jī)原理框圖。圖2是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖之一(由兩臺(tái)B超機(jī)組成的系統(tǒng))。 圖3是本實(shí)用新型的時(shí)序控制器的原理框圖。圖4是本實(shí)用新型的一個(gè)基于單片機(jī)和軟件實(shí)現(xiàn)的時(shí)序控制器的電原 理圖。圖5是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖之二 (由一臺(tái)B超機(jī)組成的系統(tǒng))。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。 實(shí)施例一。 如圖2、 3、 4所示。一種婦科處置用實(shí)時(shí)超聲監(jiān)視裝置，如圖2所示，它主要由二臺(tái)超聲 發(fā)生接收裝置1、 2 (如B超)、二臺(tái)與所述超聲發(fā)生接收裝置的輸出相連 的顯示裝置3和兩個(gè)超聲探頭4、 5組成，如圖2所示；所述超聲探頭4、 5分別為經(jīng)腹部超聲探頭和經(jīng)陰道超聲探頭，經(jīng)腹部超聲探頭和經(jīng)陰道超聲 探頭均通過時(shí)序控制器6 (如圖2所示)與超聲發(fā)生裝置l、 2相連，它們 在該時(shí)序控制器6的控制下交替工作獲取被掃描對象的超聲反射信號(hào)，該 超聲反射信號(hào)經(jīng)超聲發(fā)生裝置聽中央控制器及DSC單元處理后送到顯示裝 置3實(shí)時(shí)顯示圖像，顯示裝置3可以是一臺(tái)顯示器，也可以是二臺(tái)獨(dú)立的 顯示器。時(shí)序控制器6的工作原理如圖3，它可采用現(xiàn)有的常規(guī)教科書或電 子雜志上的時(shí)序電路加以實(shí)現(xiàn)，也可采用圖4所示的單片機(jī)加控制軟件的 方式加以實(shí)現(xiàn)，即所述的時(shí)序控制器既可以是有形的控制器，也可以是虛 擬的控制器，對于電氣技術(shù)人員來說，對照圖3、 4即可方便地實(shí)現(xiàn)，圖中U1、 U2為二臺(tái)B超控制電路中常用的單片機(jī)，。所述的超聲發(fā)生接收裝置的數(shù)量為兩臺(tái)時(shí)，它們通過一時(shí)序控制器與經(jīng)腹部超聲探頭、經(jīng)陰道超聲探頭及顯示裝置相連，該時(shí)序控制器由主機(jī) 標(biāo)志輸入/輸出控制電路、幀同步輸入/輸出控制電路、工作狀態(tài)輸入/輸出控 制電路組成。所述的經(jīng)腹部超聲探頭一般采用頻率為3. 5MHz的低頻探頭，經(jīng)陰道超 聲探頭為6. 5MHz的高頻探頭。所述的顯示裝置可由一臺(tái)顯示器組成，在該臺(tái)顯示器上的同一屏上同 時(shí)顯示對應(yīng)超聲探頭獲取的超聲信號(hào)經(jīng)超聲發(fā)生裝置轉(zhuǎn)換后的兩幅圖像， 顯示裝置也可由兩臺(tái)顯示器組成，兩臺(tái)顯示器分別顯示對應(yīng)超聲探頭獲取 的超聲信號(hào)經(jīng)超聲發(fā)生裝置轉(zhuǎn)換后的圖像。本實(shí)用新型的監(jiān)視裝置由2臺(tái)普通B超，經(jīng)過改造，加裝同步控制后 組成(當(dāng)然，這只是為了方便，完全可以根據(jù)這個(gè)原理，在一臺(tái)B超中設(shè) 計(jì)實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)功能，詳見實(shí)施例二)。加裝同步控制的目的，是為了防止 一個(gè)探頭發(fā)射的超聲波沒有被人體充分衰減而被另一個(gè)探頭接收成像，這 對于另一個(gè)探頭而言，這種超聲波就是干擾信號(hào)，而且這種干擾會(huì)很強(qiáng)， 妨礙正常的圖像顯示。本實(shí)用新型的核心，是兩個(gè)相同或不同的探頭同時(shí)實(shí)時(shí)掃査兩個(gè)不同 的斷層并同時(shí)顯示。其核心技術(shù)，也就是這種同步控制技術(shù)，通過這種技 術(shù)，達(dá)到了二臺(tái)B超的協(xié)同工作、互不干擾，同時(shí)實(shí)時(shí)地觀察到兩個(gè)不同 切面的超聲斷層圖像，可大大增強(qiáng)臨床診斷的準(zhǔn)確性、可靠性。同步控制的目的，簡單地說，就是要讓低頻探頭發(fā)射接收一幀圖像時(shí) (這是為了方便，也可以不是一幀，具體設(shè)計(jì)相應(yīng)有所改變，但原理相同)， 高頻探頭停止發(fā)射接收；而高頻探頭發(fā)射接收一幀圖像時(shí)，低頻探頭停止 發(fā)射接收。這樣"乒乓"式地交替工作，兩個(gè)探頭各自采集各自的圖像， 互不干擾。只是由于對每臺(tái)B超而言，有一半時(shí)間在等待中，不能釆集圖 像，因此超聲圖像的幀率會(huì)下降一半。但由于現(xiàn)代B超的幀率可在15-30 幀/秒之間，再加上所探査的多數(shù)是慢速運(yùn)動(dòng)的臟器，所以這種系統(tǒng)仍然 有很高的臨床價(jià)值。同步控制的工作原理如圖3所示，可利用其中的三對控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)， 通過專用的接口和電纜將二臺(tái)B超相連。其中，兩臺(tái)經(jīng)過改造的B超的關(guān) 系是對等的，都可以是主機(jī)或從機(jī)，但同時(shí)掃査時(shí)，只能有一臺(tái)是主機(jī)， 這由仲裁邏輯決定。當(dāng)然，這種實(shí)現(xiàn)方式并不是唯一的，為了方便，下面僅就這種方式進(jìn)行 介紹。下面分別介紹這3對控制信號(hào)-1、 主機(jī)標(biāo)志輸入/輸出信號(hào)這對信號(hào)決定了同時(shí)掃査時(shí)，哪臺(tái)機(jī)器是主機(jī)，哪臺(tái)機(jī)器是從機(jī)。 主機(jī)決定從機(jī)的工作狀態(tài)，而從機(jī)只能被動(dòng)地接受主機(jī)安排的工作狀態(tài)；但這種關(guān)系不是固定的，當(dāng)主機(jī)停止掃查時(shí)，就會(huì)放棄主機(jī)狀態(tài)，從機(jī)變?yōu)橹鳈C(jī)，直到它停止掃査為止。假定兩臺(tái)機(jī)器從關(guān)機(jī)狀態(tài)到開機(jī)，并要開始掃查，則先開始掃査的機(jī)器就為主機(jī)；兩臺(tái)機(jī)器同時(shí)競爭主機(jī)的情況很容易在操作中排除，也可以進(jìn)一步在軟硬件中改進(jìn)加以排除。當(dāng)主機(jī)停止掃査時(shí)，從機(jī)變?yōu)橹鳈C(jī)，直到它停止掃査為止。 當(dāng)某臺(tái)機(jī)器為主機(jī)時(shí)，其主機(jī)標(biāo)志輸出信號(hào)為有效，否則為無效；從機(jī)的主機(jī)標(biāo)志輸出信號(hào)總為無效2、 幀同步輸入/輸出信號(hào)這對信號(hào)用于同步兩臺(tái)機(jī)器同時(shí)掃査時(shí)超聲幀掃描的節(jié)拍的，從機(jī)總 是按照主機(jī)輸出的節(jié)拍工作，同步于主機(jī)，但從機(jī)在當(dāng)前節(jié)拍是掃査還是 停止，則由下一信號(hào)控制，就是主機(jī)的工作狀態(tài)輸出信號(hào)。3、 工作狀態(tài)輸入/輸出信號(hào) 這對信號(hào)決定兩臺(tái)機(jī)器同時(shí)掃査時(shí)，哪臺(tái)掃查當(dāng)前幀，哪臺(tái)停止掃査，這由主機(jī)決定。我們可以定義主機(jī)的工作狀態(tài)輸出信號(hào)無效時(shí)，主機(jī)掃査 當(dāng)前幀，從機(jī)停止掃査；而主機(jī)的工作狀態(tài)輸出信號(hào)有效時(shí)，從機(jī)掃査當(dāng) 前幀，主機(jī)停止掃査。這樣，就做到了有條不紊，協(xié)同工作。
上述的實(shí)現(xiàn)原理是基本的，具體實(shí)施時(shí)可以還可根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)出 許多不同的實(shí)施方案，但萬變不離其宗，就是主從機(jī)的周期交替工作，從 而得到兩個(gè)不同層面的、相同的或不同的兩個(gè)探頭掃査的超聲橫斷圖像。使用時(shí)可將經(jīng)腹部探頭用于固定在病人腹部，通過腹部對患者部位 進(jìn)行一個(gè)超聲切面(如橫切面)監(jiān)視。將經(jīng)陰道超聲探頭通過陰道置入 患者陰道內(nèi)，尤其是可以置于宮頸部位或后穹窿部位(探頭與后穹窿的 形狀相對吻合)，提供患者部位的另一個(gè)切面(如縱切面)檢査監(jiān)視。經(jīng)腹部探頭和經(jīng)陰道探頭發(fā)射/接收超聲波信號(hào)是分時(shí)進(jìn)行的。 一只 探頭在工作的時(shí)候，另一只探頭不會(huì)引起干擾，就像不存在一樣。探頭 切換是利用電子開關(guān)進(jìn)行高速切換。主機(jī)同時(shí)實(shí)時(shí)顯示兩個(gè)探頭的超聲圖像。本發(fā)是克服了現(xiàn)有裝置的缺點(diǎn)，使B型超聲監(jiān)測儀探頭的位置進(jìn)入 較理想的位置便于手術(shù)?？捎糜谧訉m內(nèi)、宮頸和輸卵管外科手術(shù)和非外 科手術(shù)作業(yè)(包括身體檢查等使用)的實(shí)時(shí)超聲導(dǎo)引和監(jiān)視的裝置。以下是一個(gè)具體的使用過程患者取截石位，本裝置主機(jī)置于患者左側(cè)， 一個(gè)3.5MHzR60探頭 橫向固定于患者腹部， 一個(gè)6.5MHz R10探頭置于患者陰道中的穹隆部 位，顯示器通過主機(jī)的連接臂固定在患者腹部上方。顯示器上顯示兩個(gè)探頭的掃査圖像，其中的一個(gè)顯示了子宮的橫切 面，另一個(gè)顯示了子宮的縱切面。主機(jī)的分時(shí)發(fā)射控制過程為對于3.5MHz探頭，探測距離約為 200mm， 一根聲束線需要約270 u s， 一幀掃査以128線計(jì)算，需要35ms; 對于6.5MHz探頭，探測距離約為70mm， 一根聲束線需要約90 u s， 一幀 掃査以128線計(jì)算，需要12ms;這樣，兩個(gè)探頭各完成一幀掃描共需時(shí)間 47ms，顯示器上的兩個(gè)探頭的掃査圖像的刷新周期約為20幀/秒，這樣就 實(shí)現(xiàn)了同時(shí)對兩個(gè)探頭的實(shí)時(shí)成像。實(shí)施例二。
如圖5所示。本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于所述的超聲發(fā)生接收裝置采用一 臺(tái)B超帶兩個(gè)探頭的模式，其時(shí)序控制器將更為簡單，可采用一個(gè)單片機(jī) 加軟件加以實(shí)現(xiàn)。其余未涉及部分均與有技術(shù)相同。本實(shí)用新型未涉及部分均可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1、 一種婦科處置用實(shí)時(shí)超聲監(jiān)視裝置，其特征是它主要由至少一臺(tái)超聲發(fā) 生接收裝置、至少一臺(tái)與所述超聲發(fā)生接收裝置的輸出相連的顯示裝置和兩個(gè)超聲探頭組成；所述超聲探頭分別為經(jīng)腹部超聲探頭和經(jīng)陰道超聲探 頭，經(jīng)腹部超聲探頭和經(jīng)陰道超聲探頭均通過時(shí)序控制器與超聲發(fā)生裝置 相連，它們在該時(shí)序控制器的控制下交替工作獲取被掃描對象的超聲反射 信號(hào)，該超聲反射信號(hào)經(jīng)超聲發(fā)生裝置處理后送到顯示裝置實(shí)時(shí)顯示圖像。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的超聲發(fā)生接收裝置的數(shù)量 為兩臺(tái)時(shí)，它們通過一時(shí)序控制器與經(jīng)腹部超聲探頭、經(jīng)陰道超聲探頭及 顯示裝置相連，該時(shí)序控制器由主機(jī)標(biāo)志輸入/輸出控制電路、幀同步輸入 /輸出控制電路、工作狀態(tài)輸入/輸出控制電路組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征是所述的經(jīng)腹部超聲探頭為低頻探 頭，經(jīng)陰道超聲探頭為高頻探頭。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征是所述的顯示裝置由兩臺(tái)顯示器組 成，兩臺(tái)顯示器分別顯示對應(yīng)超聲探頭獲取的超聲信號(hào)經(jīng)超聲發(fā)生裝置轉(zhuǎn) 換后的圖像。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的顯示裝置為一臺(tái)顯示器時(shí)， 在該臺(tái)顯示器上的同一屏上同時(shí)顯示對應(yīng)超聲探頭獲取的超聲信號(hào)經(jīng)超聲 發(fā)生裝置轉(zhuǎn)換后的兩幅圖像。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征是所述的時(shí)序控制器或由單片機(jī)及 其控制軟件組成，或由時(shí)序控制電路組成。
專利摘要一種婦科處置用實(shí)時(shí)超聲監(jiān)視裝置，屬于醫(yī)療器械，其特征是它主要由至少一臺(tái)超聲發(fā)生接收裝置、至少一臺(tái)與所述超聲發(fā)生接收裝置的輸出相連的顯示裝置和兩個(gè)超聲探頭組成；所述超聲探頭分別為經(jīng)腹部超聲探頭和經(jīng)陰道超聲探頭，經(jīng)腹部超聲探頭和經(jīng)陰道超聲探頭均通過時(shí)序控制器與超聲發(fā)生裝置相連，它們在該時(shí)序控制器的控制下交替工作獲取被掃描對象的超聲反射信號(hào)，該超聲反射信號(hào)經(jīng)超聲發(fā)生裝置處理后送到顯示裝置實(shí)時(shí)顯示圖像。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的婦科超聲設(shè)備無法同時(shí)反映掃查部位的手術(shù)器械位置的問題，有利于提高手術(shù)質(zhì)量、防止不必要的傷害事件的發(fā)生。
文檔編號(hào)A61B8/13GK201019771SQ200720035960
公開日2008年2月13日 申請日期2007年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者王敏岐 申請人:王敏岐