一种用于MRI-PHIFU的水囊结构及其构成的治疗系统的制作方法

一种用于mri-phifu的水囊结构及其构成的治疗系统
技术领域
1.本发明涉及mri-phifu技术领域，具体涉及一种用于mri-phifu的水囊结构及其构成的治疗系统。


背景技术：

2.磁共振引导的相控型高强度聚焦超声(mri-phifu)技术，主要是利用超声的热效应，配合磁共振的实时测温和定位技术，在人体外将能量输送到目标靶点进行治疗的一种无创治疗手段。mri-phifu系统的工作原理为：mri通过扫描为phifu提供目标靶点的位置信息和影像信息，医生通过影像信息确定目标靶点，并将要消融的区域信息发送给phifu系统，phifu系统进行路径规划后，通过机械手的移动，将目标区域逐步消融。乳腺纤维瘤是一种常见的与雌激素刺激有关的良性肿瘤，虽然一般情况下，由于其恶化为癌症的几率不到1％，纤维腺瘤不需要特殊治疗，但是如果由于受到激素变化、妊娠等因素的影响，导致腺瘤增大，或者影响到了患者的生活，那就需要采取一定的手段进行治疗。由于相控型高强度聚焦超声技术，其治疗过程简单无副作用，可以多次治疗且无创伤，因此，mri-phifu进行乳腺纤维腺瘤治疗有着极大的可行性和应用前景。
3.然而，由于位置私密、治疗体位复杂，根据资料检索显示，目前为止，并没有使用mri-phifu治疗乳腺纤维腺瘤的水囊产品获得fda许可。因此，针对于mri-phifu的，能够为探头提供一定运动范围的，能够保证治疗过程可以进行水循环的专门适用于乳腺的水囊的成功设计对于治疗超声行业在乳腺类疾病治疗的发展过程中具有重要临床意义。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种用于mri-phifu的水囊结构及其构成的治疗系统，解决现有技术中探头无法在水囊中移动的问题，同时实现治疗过程中的水冷循环。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于mri-phifu的水囊结构，包括水囊纳水腔、进水口、出水口、对外连接单元和伸缩单元；
6.所述水囊纳水腔通过伸缩单元连接对外连接单元，所述水囊纳水腔上设有进水口和出水口。
7.优选地，所述伸缩单元为变径伸缩管，大孔径端连接水囊纳水腔，小孔径端连接对外连接单元。
8.本发明通过水囊纳水腔与对外连接单元之间伸缩单元的设置，能够为乳腺超声探头提供一定运动范围。根据超声探头运动范围的需求，伸缩单元可以设计为多个伸缩范围。
9.优选地，所述水囊结构还包括固定单元和定位单元；
10.所述固定单元设置在水囊纳水腔顶部外边缘，定位单元设置在水囊纳水腔顶部侧壁。
11.优选地，所述进水口和出水开设在水囊纳水腔远离伸缩单元的一侧壁面上；
12.所述水囊结构包括：进水管接头和出水管接头；
13.所述进水口与所述进水管接头连接，所述出水口与所述出水管接头连接。
14.进一步优选地，所述进水口与所述进水管接头粘接，所述出水口与所述出水管接头粘接。
15.更进一步优选地，所述进水口和进水管接头之间以及出水口和出水管接头之间通过硅胶快干胶水粘接在一起。
16.本发明通过水囊纳水腔上进出水口的设计，使得治疗乳腺纤维腺瘤时可以进行水冷循环。通过将伸缩单元与进出水口分别设置在水囊纳水腔两侧，可避免乳腺超声探头与进出水管发生干涉。根据mri-phifu系统中对探头孔径的需求，可以采用多个直径的水囊出水口的技术方案。
17.一种治疗系统，包括上述水囊结构、乳腺超声探头、乳腺支架和乳腺线圈；
18.所述水囊结构通过乳腺支架固定在乳腺线圈上，对外连接单元连接到乳腺超声探头的外壁上。
19.优选地，所述对外连接单元通过硅胶连接到乳腺超声探头的外壁上。
20.优选地，所述水囊结构的固定单元被夹持在乳腺线圈与乳腺支架之间。
21.本发明通过固定单元的设计，通过乳腺支架与乳腺线圈夹持固定单元实现水囊结构的固定，结构简单，操作方便，无需螺丝等固定件，固定效果好。
22.优选地，所述治疗系统还包括机械手，所述机械手连接乳腺超声探头。
23.进一步优选地，所述机械手包括第一变速机构、平移机构、旋转轴夹紧机构和第二变速机构；
24.所述第一变速机构连接平移机构，所述第一变速机构输出端通过旋转轴夹紧机构连接第二变速机构，所述第二变速机构输出端连接乳腺超声探头。
25.更进一步优选地，所述平移机构包括传动丝杆和带螺母导轨，所述带螺母导轨设置在所述传动丝杆上，第一变速机构设置在带螺母导轨上。
26.优选地，所述传动丝杆z向设置，第一变速机构输出端x向设置，第二变速机构输出端y向设置。
27.优选地，所述的机械手所使用的材料均为无磁性材料，工作过程不会受到磁共振的影响，可以在强磁场中工作。
28.与现有技术相比，本发明保证了乳腺超声探头在水囊中的可移动能力，解决了现有技术中mri-phifu系统中治疗乳腺纤维腺瘤时探头无法在水囊中移动的问题，扩大了mri-phifu系统可治疗的范围，进而为mri-phifu系统在乳腺纤维腺瘤等乳腺疾病的大范围治疗提供了保障。本发明同时解决了mri-phifu系统中治疗乳腺纤维腺瘤时无法进行水冷循环的问题，对mri-phifu技术在乳腺瘤疾病中的应用意义重大。
附图说明
29.图1为本发明水囊结构的示意图一；
30.图2为本发明水囊结构的示意图二；
31.图3为本发明水囊结构与乳腺超声探头的结构示意图；
32.图4为本发明水囊结构与乳腺超声探头的连接示意图；
33.图5为本发明水囊结构进出水口连接示意图；
34.图6为本发明水囊结构固定示意图；
35.图7为图6的局部放大图；
36.图8为本发明水囊结构在乳腺线圈中的整体示意图；
37.图9为本发明治疗系统的结构示意图(隐去水囊结构)；
38.图10为本发明机械手的结构示意图；
39.图中：1-水囊结构，11-水囊纳水腔，12-进水口，13-出水口，14-对外连接单元，15-伸缩单元，16-固定单元，161-主翼，162-侧翼，17-定位单元，18-进水管接头，19-出水管接头，2-乳腺超声探头，3-乳腺支架，31-支架定位台，4-乳腺线圈，41-定位结构，5-机械手，51-第一变速机构，511-第一变速箱，512-第一变速箱输出轴，513-第一电机，52-平移机构，521-传动丝杆，522-带螺母导轨，53-旋转轴夹紧机构，54-第二变速机构，541-第二变速箱，542-第二变速箱输出轴，543-第二变速箱支座，544-第二电机，55-丝杆驱动机构。
具体实施方式
40.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
41.实施例1
42.一种用于mri-phifu的水囊结构，包括水囊纳水腔11、进水口12、出水口13、对外连接单元14和伸缩单元15。
43.其中，水囊纳水腔11的一端通过伸缩单元15连接对外连接单元14，对外连接单元14可连接乳腺超声探头2，水囊纳水腔11的另一端设有用于进出水的进水口12和出水口13。
44.本实施例提供一种用于mri-phifu的水囊结构，保证探头的可移动能力，同时解决mri-phifu系统中治疗乳腺纤维腺瘤时无法进行水冷循环的问题。
45.实施例2
46.一种用于mri-phifu的水囊结构，如图1、2所示，包括水囊纳水腔11、进水口12、出水口13、对外连接单元14、伸缩单元15、固定单元16和定位单元17。水囊纳水腔11通过伸缩单元15连接对外连接单元14，水囊纳水腔11上设有进水口12和出水口13，在水囊纳水腔11的顶部外边缘设有固定单元16，水囊纳水腔11的顶部侧壁设有定位单元17。
47.其中：
48.所述固定单元16包括主翼161和侧翼162，主翼161和侧翼162用于与乳腺线圈4贴合，配合乳腺支架3，起到固定水囊的作用；
49.所述定位单元17用于配合乳腺线圈4上的定位结构41进行定位；
50.所述对外连接单元14用于连接乳腺超声探头2；
51.所述伸缩单元15用于前后左右伸缩，为超声乳腺探头2提供一定的运动范围；
52.所述出水口13用于排出水囊内的水；
53.所述水囊纳水腔11用于容纳去汽水，为超声乳腺探头2产生的超声波提供传导介质；
54.所述进水口12用于将水冷引入到水囊中。
55.本实施例中，通过水囊结构上定位单元与乳腺线圈上定位结构的配合设计，对水
囊结构进行定位，进一步提高水囊结构在乳腺线圈上的固定效果。
56.实施例3
57.一种用于mri-phifu的水囊结构，如图3、4所示，本实施例的对外连接单元14通过硅胶连接到乳腺超声探头2的外壁上。
58.如图5所示，本实施例的出水口13和出水管接头19通过粘接方式连接，进水口12和进水管接头18通过粘接方式连接。
59.本实施例中，定位单元17为设于水囊纳水腔11顶部侧壁且向外突出的定位台，定位结构41为与定位台匹配的定位凹槽。
60.如图6、7、8所示，本实施例的水囊结构1通过水囊结构1上的定位单元17和乳腺线圈4上的定位结构41配合，进行定位。进而乳腺支架3通过乳腺支架3上的支架定位台31将定位单元17与定位结构41紧紧卡合，实现水囊结构1的固定。其余与实施例2相同。
61.实施例4
62.一种治疗系统，包括水囊结构1、乳腺超声探头2、乳腺支架3、乳腺线圈4和机械手5。其中，如图9所示，乳腺超声探头2连接机械手5。
63.机械手5的结构如图10所示，包括第一变速机构51、平移机构52、旋转轴夹紧机构53和第二变速机构54。平移机构52包括传动丝杆521和带螺母导轨522，带螺母导轨522设置在传动丝杆521上，传动丝杆521沿z向设置，并连接有用于驱动其转动的丝杆驱动机构55，当传动丝杆521转动时，可带动其上带螺母导轨522沿z向运动。第一变速机构51设置在带螺母导轨522上，包括第一变速箱511、第一变速箱输出轴512和第一电机513，第一变速箱511输入端连接第一电机513，输出端为第一变速箱输出轴512，第一变速箱输出轴512沿x向设置，并通过旋转轴夹紧机构53连接第二变速机构54。第二变速机构54包括第二变速箱541、第二变速箱输出轴542、第二变速箱支座543和第二电机544，旋转轴夹紧机构53连接第二变速箱支座543，第二变速箱541设置在第二变速箱支座543上，第二变速箱541的输入端连接第二电机544，输出端为第二变速箱输出轴542，第二变速箱输出轴542沿y向设置，并连接乳腺超声探头2。
64.本实施例中，机械手的工作原理为：
65.当丝杆驱动机构55驱动传动丝杆521沿着顺时针或者逆时针转动时，带螺母导轨522将会沿传动丝杆521前后移动，由于乳腺超声探头2连接第二变速机构54，而第二变速机构54连接第一变速机构51，第一变速机构51设置在带螺母导轨522上，因此实现探头的前后移动。
66.当第一变速机构51运行时，会带动旋转轴夹紧机构53和第二变速箱支座543转动，由于乳腺超声探头2连接第二变速箱541，第二变速箱541设置在第二变速箱支座543上，因此实现乳腺超声探头2的旋转运动。
67.当第二变速机构54运行时，会带动探头的乳腺超声探头2摆动。其余与实施例3相同。
68.本实施例机械手同时利用了1个平移，2个旋转，最大程度上扩大了乳腺超声探头2的运动范围。
69.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般
原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于mri-phifu的水囊结构，其特征在于，包括水囊纳水腔(11)、进水口(12)、出水口(13)、对外连接单元(14)和伸缩单元(15)；所述水囊纳水腔(11)通过所述伸缩单元(15)连接所述对外连接单元(14)，所述水囊纳水腔(11)上设有所述进水口(12)和所述出水口(13)。2.根据权利要求1所述的用于mri-phifu的水囊结构，其特征在于，所述伸缩单元(15)为变径伸缩管，大孔径端连接所述水囊纳水腔(11)，小孔径端连接所述对外连接单元(14)。3.根据权利要求1所述的用于mri-phifu的水囊结构，其特征在于，还包括固定单元(16)和定位单元(17)；所述固定单元(16)设置在所述水囊纳水腔(11)顶部外边缘，所述定位单元(17)设置在所述水囊纳水腔(11)顶部侧壁。4.根据权利要求1所述的用于mri-phifu的水囊结构，其特征在于，所述进水口(12)和所述出水口(13)开设在所述水囊纳水腔(11)远离所述伸缩单元(15)的一侧壁面上；所述水囊结构包括：进水管接头(18)和出水管接头(19)；所述进水口(12)与所述进水管接头(18)连接，所述出水口(13)与所述出水管接头(19)连接。5.一种治疗系统，其特征在于，包括权利要求1～4任一项所述水囊结构、乳腺超声探头(2)、乳腺支架(3)和乳腺线圈(4)；所述水囊结构(1)通过所述乳腺支架(3)固定在所述乳腺线圈(4)上，所述对外连接单元(14)连接到所述乳腺超声探头(2)的外壁上。6.根据权利要求5所述的治疗系统，其特征在于，所述水囊结构(1)的固定单元(16)被夹持在所述乳腺线圈(4)与所述乳腺支架(3)之间。7.根据权利要求5所述的治疗系统，其特征在于，还包括机械手(5)，所述机械手(5)连接所述乳腺超声探头(2)。8.根据权利要求7所述的治疗系统，其特征在于，所述机械手(5)包括第一变速机构(51)、平移机构(52)、旋转轴夹紧机构(53)和第二变速机构(54)；所述第一变速机构(51)连接所述平移机构(52)，所述第一变速机构(51)输出端通过所述旋转轴夹紧机构(53)连接所述第二变速机构(54)，所述第二变速机构(54)输出端连接所述乳腺超声探头(2)。9.根据权利要求8所述的治疗系统，其特征在于，所述平移机构(52)包括传动丝杆(521)和带螺母导轨(522)，所述带螺母导轨(522)设置在所述传动丝杆(521)上，所述第一变速机构(51)设置在所述带螺母导轨(522)上。10.根据权利要求9所述的治疗系统，其特征在于，所述传动丝杆(521)z向设置，所述第一变速机构(51)输出端x向设置，所述第二变速机构(54)输出端y向设置。

技术总结
本发明涉及一种用于MRI-PHIFU的水囊结构及其构成的治疗系统，所述水囊结构包括水囊纳水腔(11)、进水口(12)、出水口(13)、对外连接单元(14)和伸缩单元(15)；所述水囊纳水腔(11)通过伸缩单元(15)连接对外连接单元(14)，所述水囊纳水腔(11)上设有进水口(12)和出水口(13)；所述治疗系统包括水囊结构、乳腺超声探头(2)、乳腺支架(3)、乳腺线圈(4)和机械手(5)。与现有技术相比，本发明可解决现有技术中探头无法在水囊中移动的问题，同时实现治疗过程中的水冷循环。循环。循环。


技术研发人员：刘德鹏 刘志 王健 崔磊 吴昊 魏博 杨博 吴楠 卢华鑫 郭骏杰 温家宝
受保护的技术使用者：南通沈德医疗器械科技有限公司 沈德（宁波）医疗器械科技有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/6