CN222510406U - 一种具备支撑结构的超声耦合垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具备支撑结构的超声耦合垫，包括支撑件与透声凝胶，支撑件位于透声凝胶内，支撑件的两端延伸至透声凝胶外，位于透声凝胶外的支撑件上设有固定件，通过两个固定件能够使位于透声凝胶两侧的支撑件固定形成于一体。该超声耦合垫结构简单巧妙，通过在透声凝胶内设置支撑件，能够有效降低耦合垫在移动过程中撕坏的概率，且因其结构简单，制作方便，能够大大降低生产成本，进而降低用户的使用成本，有利于上述超声耦合垫在市场上的推广及应用。

Description

一种具备支撑结构的超声耦合垫

技术领域

本实用新型涉及医用材料技术领域，具体是一种具备支撑结构的超声耦合垫。

背景技术

在超声检查过程中，常采用液态凝胶状超声耦合剂作为透声介质进行超声检查。然而在浅表检查过程中，因超声探头特殊的声场性能，导致其无法在浅表部位正常聚焦，导致最终形成的图像质量不佳，影响对结果的查看。为保证聚焦效果，通常需要在探头和浅表组织之间放置一个具备一定厚度的透声物质，即固态耦合垫，以确保探头能够聚焦在浅表目标位置。

为了解决上述问题，市场上逐渐衍生出耦合垫，透声耦合垫一般为固态水凝胶，声阻抗与水一致，且没有明显的声损耗，对其他部位的图像质量不造成明显的不利影响。耦合垫表面光滑，探头可在其表面轻易滑动，不致受损。耦合垫能够将探头与受检部位有效隔开，防止探头在滑动过程中损伤组织和交叉感染。从图像性能和使用效果来讲，固态耦合垫均优于液态耦合剂，然目前市场主流依旧是采用液态耦合剂，主要因为：现有的耦合垫成本较高，一片价格在几十到几百元不等，作为耗材，价格太高，且现有的耦合垫容易划伤和撕裂，影响使用效果，因此不利于现有的耦合垫在市场上的推广及应用。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本实用新型的实用新型目的在于提供一种具备支撑结构的超声耦合垫，该超声耦合垫结构简单巧妙，制作方便，能够大大降低用户的使用成本，增强用户的使用体验，有利于上述超声耦合垫在市场上的推广及应用。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案:一种具备支撑结构的超声耦合垫，包括支撑件与透声凝胶，所述支撑件位于所述透声凝胶内，所述支撑件的两端延伸至所述透声凝胶外，位于所述透声凝胶外的所述支撑件上设有固定件，通过两个所述固定件能够使位于所述透声凝胶两侧的所述支撑件固定形成于一体。

作为本实用新型的一种优选方案，所述支撑件位于所述透声凝胶中间位置处并与所述透声凝胶一体浇注成型。

作为本实用新型的一种优选方案，所述支撑件为多孔结构，且由具备韧性的非金属材料制成，声阻抗的范围为1-3MRayl。

作为本实用新型的一种优选方案，所述支撑件材料为塑料纤维网、多孔膜或多孔海绵中的任意一种。

作为本实用新型的一种优选方案，所述固定件采用弹力束缚、粘接、磁吸或扣接的方式固定。

作为本实用新型的一种优选方案，所述透声凝胶与所述固定件之间形成便于手持的手持部。

作为本实用新型的一种优选方案，所述透声凝胶的厚度能够小于1mm。

作为本实用新型的一种优选方案，所述透声凝胶由水凝胶原液通过加热、低温或辐射处理的方法固化而成。

作为本实用新型的一种优选方案，所述透声凝胶的水含量大于80%，所述透声凝胶的凝胶原液的粘度在浇注时不大于5000mPa.s。

作为本实用新型的一种优选方案，所述透声凝胶的材料为食物淀粉、环糊精、卡拉胶、黄原胶、壳聚糖或聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型中的一种具备支撑结构的超声耦合垫，该超声耦合垫结构简单巧妙，通过在透声凝胶内设置支撑件，能够有效降低耦合垫在移动过程中撕坏的概率，且因其结构简单，制作方便，能够大大降低生产成本，进而降低用户的使用成本，增强用户的使用体验，从而有利于上述超声耦合垫在市场上的推广及应用。

附图说明

图1是实施例1中一种具备支撑结构的超声耦合垫的结构示意图；

图2是实施例1中一种具备支撑结构的超声耦合垫的固定状态示意图；

图3是实施例1中一种具备支撑结构的超声耦合垫中支撑件的结构示意图；

图4是实施例2中一种具备支撑结构的超声耦合垫中支撑件的结构示意图；

图5是实施例3中一种具备支撑结构的超声耦合垫中支撑件的结构示意图；

图6是实施例4中一种具备支撑结构的超声耦合垫中固定件的结构示意图；

图7是实施例5中一种具备支撑结构的超声耦合垫中固定件的结构示意图；

图8是实施例6中一种具备支撑结构的超声耦合垫中固定件的结构示意图；

图9是实施例7中超声耦合垫组件应用于乳腺筛查的安装示意图。

附图标记：1、支撑件；2、透声凝胶；3、固定件；4、手持部；5、超声探头控制组件；6、超声耦合垫组件；7、固定组件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

下面结合附图对本实用新型实施例作详细说明。

实施例1：如图1至图3所示，一种具备支撑结构的超声耦合垫，主要由支撑件1与透声凝胶2组成，即通过一体成型的方式将上述透声凝胶2即固态凝胶包覆在一层支撑件1上，该支撑件1可根据不同使用要求选用不同的材质和结构设计，能够有效解决使用成本高的技术问题，提高市场使用覆盖率。具体地，上述支撑件1位于上述透声凝胶2内，上述支撑件1的两端延伸至上述透声凝胶2外，位于上述透声凝胶2外的上述支撑件1上设有固定件3，通过两个上述固定件3能够使位于上述透声凝胶2两侧的上述支撑件1固定形成于一体，降低制作成本、使用成本的同时，便于操作人员对其进行转移和固定，且在此过程中通过设置支撑件1能够有效降低耦合垫发生撕裂和破损等现象的概率，从而保证耦合垫的实用性。

为了保证超声耦合垫的结构强度，本实施例中将上述支撑件1位于上述透声凝胶2中间位置处并与上述透声凝胶2一体浇注成型，即位于上述支撑件1两侧的透声凝胶2的厚度是相同的。上述透声凝胶2即为市场所售的常规耦合垫的材料，一般是将一些水凝胶原液通过加热、低温或辐射处理等方法固化而成。

现有技术中的耦合垫通常需同时具备水润性、韧性、耐撕裂性、高贴合性等多重性能，其所用原材料可选择性较小，配方设计、材料成本和工艺难度均较高，这也是具备实用性的耦合垫售价较高的原因。本实施例中通过将上述支撑件1设置在上述透声凝胶2中间位置处，能够弥补现有的耦合垫防撕裂能力、便于转移和固定、可长期保湿等能力的不足，降低制作耦合垫的材料成本和制备工艺难度。

为了进一步降低制作成本，本实施例中的透声凝胶2可以优先选用成本较低的材料，如食物淀粉、环糊精、卡拉胶、黄原胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮等。为进一步降低材料使用成本，该超声耦合垫在已有支撑件1的基础上，透声凝胶层的总厚度可做到1mm以内，从而节省制作材料。现有的市场上的耦合垫，为了保证机械强度，厚度一般需要5mm以上，从而导致制作材料多，制作成本高。

为了解决超声耦合垫长期保湿困难的问题，以及解决其在浇注成型过程中气泡排除的问题，本实施例中的上述透声凝胶2在满足基本的声学传输和机械性能的基础上，水含量要尽量高，一般需要达到80%以上，并确保凝胶原液的粘度在浇注时不大于5000mPa.s。另外，针对一些特殊存储或运输工况的产品，还需要在凝胶原液中加入一定量的防冻剂，如甘油、丙二醇等，以免产品在低于0℃的场景中出现结冰损坏的情况，同时为了保证水润性和弹性，该防冻剂的加入量应不高于10%。

本实施例中最重要的便是中间支撑件1的材料选型和结构设计，以及将此支撑件1与水性透声凝胶2一体成型固化的工艺方法，至于透声凝胶2的选型和配方在满足上述基本要求的前提下，可根据不同的使用需求进行灵活选用，具备极大的通用性。

支撑件1需要选用多孔且具备一定韧性的非金属材料，其声阻抗需要与水较为接近，范围为1-3MRayl。支撑件1材料厚度在满足需求的前提下尽量要薄，可根据具体的需求和材料类型来定，对此做具体限定。如图3所示，本实施例中的上述支撑件1材料可以为塑料纤维网，具体地，可以为尼龙网、涤纶网等，网的目数可根据选用透声凝胶2的性能来定，一般韧性较好的透声凝胶2选用网眼较大的纤维网，减少声波传输过程中的损耗，否则就需要网眼较小的纤维网来提高整体的机械强度，但不能超过200目，纤维网的厚度一般在0.1mm以内。纤维网由纤维编织而成，厚度由编织方式和纤维的直径决定，韧性好，孔隙率大，可有效避免声能量的损耗，但容易发生撕扯形变（网眼扭曲变形），从而导致透声凝胶2在与其接触位置发生撕裂。

支撑件1中在不与导声凝胶接触的区域可根据具体情况做一定结构的针对性设计，即上述所以及的采用固定件3固定，本实施例中的固定件3采用弹力束缚的方式进行固定或转移，具体地，通过将固定件3设计成弹力带的方式，对超声耦合垫进行固定；当需要对超声耦合垫进行转移时，只需解开弹力带即可，可有效解决耦合垫转移、贴合不好和固定不牢等问题。

上述透声凝胶2与上述固定件3之间形成便于手持的手持部4，在耦合垫转移和固定过程中可以直接手持非凝胶区域即上述手持部4，避免在转移过程中直接接触透声凝胶2，既解决了耦合垫过于光滑不好取放的问题，又避免了耦合垫表面的交叉感染问题。还可以根据一些特殊的使用场景，设计一种与系统匹配使用的结构组件，将内部支撑结构通过注塑或粘接的方式固定在该结构组件上，通过一体成型的方式进行最终超声耦合垫组件的制备，如乳腺超声透声组件。

该耦合垫在制备过程中采用一体浇注成型的方式进行，具体操作步骤如下：

1）根据超声耦合垫的设计尺寸加工符合要求的浇注工装，要求该浇注工装能够同时满足固定中间支撑结构和四周密封的需求，且腔体的平整度需达到0.1mm以下；

2）在固定中间支撑件1的过程中，可以通过一定的方式来调整支撑件1的松紧程度，确保支撑件1在浇注凝胶原液的过程中始终处于绷紧状态；

3）支撑件1固定完成后，浇注工装四周应保证处于密封状态，且能承受至少1个大气压的压力，确保凝胶原液在浇注过程和脱气过程中不会渗漏；

4）浇注过程可根据凝胶原液的粘度和流动性来定，最好在真空的条件下操作（-80KPa以下），确保最终的超声耦合垫没有气泡。但针对一些粘度较高的产品，也可以先将凝胶原液倒入对应浇注腔内，然后通过静置或真空排气的方式进行脱气处理，脱气时间不能太久，一般小于2min，防止水分的过度挥发。

5）浇注腔体内的凝胶原液在固化过程中应放置在校准过的水平平台上，平整度差异在0.1mm以内，确保固化过程中凝胶的厚度均匀。固化方式可根据凝胶本身材料的性能来定，可以为加热、低温或辐射处理等方式，注意固化过程中需要在一个密闭空间内进行，防止水分的挥发。

6）耦合垫固化完成后，需在足够湿润的条件下拆卸工装，最好浸泡在水中进行，并小心取出最终产品，防止耦合垫的表面受损。取出后需进行一定时长的浸泡处理，一般不少于30min，确保最终产品的水润光滑性。

超声耦合垫在浇注过程所用的浇注工装应按照上述要求进行设计，在此不作详细结构约束。

实施例2：如图4所示，本实施例与实施例1相区别的特征在于：本实施例中的一种具备支撑结构的超声耦合垫，其中的支撑件1材料为多孔膜，具体地，可以为PP膜、PE膜、ABS膜等，膜中孔的大小和密度也根据透声凝胶的机械性能来定，基本原则和塑料纤维网一致，厚度一般在0.1mm以内。多孔膜材料与纤维网材料相比，不易发生上述形变，且材料可以做到很薄，但其韧性稍差，使用时需避免大力拉扯，具体可以根据使用场景来决定选用的材料。

实施例3：如图5所示，本实施例与实施例1相区别的特征在于：本实施例中的一种具备支撑结构的超声耦合垫，其中的支撑件1材料为多孔海绵，具体地为EVA海绵、PVA海绵等，海绵的孔隙率在保证耦合垫机械强度的前提下越大越好，一般需要85%以上，从而可以存储或借助外界水源持续提供水分，保证耦合垫长时间处于湿润状态。为保证声波的传输性能，海绵的厚度一般在2mm以内。多孔海绵材料吸水量大，而且可以通过与外界水源接触，持续不断的供水，保证其长期处于湿润状态，但此类材料一般较网或膜厚，且内部支撑件1较密，对声能量的损耗较大。综上，三类支撑材料均有各自的优缺点，在实际使用过程中可根据具体情况选用。

实施例4：如图6所示，本实施例与实施例1相区别的特征在于：本实施例中的一种具备支撑结构的超声耦合垫，其中的固定件3为魔术贴固定方式，类似于血压计的固定方式，粘接力度大，固定松紧度可随意调整，适配不同的用户群体，且可用于长时间固定检查的部位，如乳腺筛查等。当需要对超声耦合垫进行移动时，只需解开魔术贴即可，简单方便，易操作。

实施例5：如图7所示，本实施例与实施例1相区别的特征在于：本实施例中的一种具备支撑结构的超声耦合垫，其中的固定件3为挂钩扣接方式，该挂钩可以为单排也可以为多排，具体地，可以根据耦合垫的宽度尺寸来定，固定较牢，方便拆除，可用于需要频繁调整位置且对固定力有一定要求的位置，如踝关节等。

实施例6：如图8所示，本实施例与实施例1相区别的特征在于：本实施例中的一种具备支撑结构的超声耦合垫，其中的固定件3为磁吸固定结构，该结构固定力一般不大，主要对一些需要简单固定且操作时间不太长的位置，方便拆除，如脖颈位置等。此类固定方式并非严格意义上的分类使用，一般只要满足使用需求，固定结构可灵活选择。

实施例7：如图9所示，为配合自动乳腺全容积超声诊断系统的乳腺筛查系统，设计了一款可自动与超声探头控制组件5相匹配的超声耦合垫组件6，该组件内部含有上述实施例中所说的具备补水功能的超声耦合垫，外部为机械固定结构，可以和上部的超声探头控制组件5相匹配，下面还有相应的为框状结构的固定组件7进行加固，防止超声耦合垫组件6在使用过程中的脱落。

上述实施例中的超声耦合垫，通过降低原材料的成本，可以降低制作成本，进而可大大降低耦合垫的使用成本，有助于批量的推广使用；通过在中间位置处设置支撑件1，可有效提高耦合垫的韧性和抗撕裂性，保证其使用性能和使用寿命，降低使用成本；通过在中间支撑件1的两端设置固定件3，如弹力带、魔术贴、暗扣等，方便光滑的耦合垫能够紧密贴合和固定在待检组织表面；通过在固定件1与透声凝胶2之间形成手持部4，转移和固定操作过程中，可避开导声凝胶部位，直接手持上述手持部4处，既方便取放又可有效避免交叉感染。

上述方法制备的超声耦合垫搭配一些固定结构可满足多场景的使用，大大拓宽了耦合垫的使用范围，从而能够全面替代超声耦合剂的使用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：1、支撑件；2、透声凝胶；3、固定件；4、手持部；5、超声探头控制组件；6、超声耦合垫组件；7、固定组件等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种具备支撑结构的超声耦合垫，其特征在于：包括支撑件（1）与透声凝胶（2），所述支撑件（1）位于所述透声凝胶（2）内，所述支撑件（1）的两端延伸至所述透声凝胶（2）外，位于所述透声凝胶（2）外的所述支撑件（1）上设有固定件（3），通过两个所述固定件（3）能够使位于所述透声凝胶（2）两侧的所述支撑件（1）固定形成于一体。

2.根据权利要求1所述的一种具备支撑结构的超声耦合垫，其特征在于：所述支撑件（1）位于所述透声凝胶（2）中间位置处并与所述透声凝胶（2）一体浇注成型。

3.根据权利要求1所述的一种具备支撑结构的超声耦合垫，其特征在于：所述支撑件（1）为多孔结构，且由具备韧性的非金属材料制成，声阻抗的范围为1-3MRayl。

4.根据权利要求3所述的一种具备支撑结构的超声耦合垫，其特征在于：所述支撑件（1）材料为塑料纤维网、多孔膜或多孔海绵中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种具备支撑结构的超声耦合垫，其特征在于：所述固定件（3）采用弹力束缚、粘接、磁吸或扣接的方式固定。

6.根据权利要求1所述的一种具备支撑结构的超声耦合垫，其特征在于：所述透声凝胶（2）与所述固定件（3）之间形成便于手持的手持部（4）。

7.根据权利要求1所述的一种具备支撑结构的超声耦合垫，其特征在于：所述透声凝胶（2）的厚度能够小于1mm。

8.根据权利要求1所述的一种具备支撑结构的超声耦合垫，其特征在于：所述透声凝胶（2）由水凝胶原液通过加热、低温或辐射处理的方法固化而成。

9.根据权利要求1所述的一种具备支撑结构的超声耦合垫，其特征在于：所述透声凝胶（2）的水含量大于80%，所述透声凝胶（2）的凝胶原液的粘度在浇注时不大于5000mPa.s。

10.根据权利要求1所述的一种具备支撑结构的超声耦合垫，其特征在于：所述透声凝胶（2）的材料为食物淀粉、环糊精、卡拉胶、黄原胶、壳聚糖或聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种。