具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明基于一种双平面超声探头装置，参照图1，包括基体1和超声探头。超声探头包括第一超声换能单元2和第二超声换能单元3。基体1朝向探测体一侧设有基准面。

参照图2，第一超声换能单元2设在基体1的基准面上，其具有适于贴合人体表面的第一探测面21，第一探测面21凸出于基体1的基准面。第二超声换能单元3设在基体1的基准面上，其具有适于贴合人体表面的第二探测面31，第二探测面31凸出于基体1的基准面。第一超声换能单元2的阵元排列轴线和第二超声换能单元3的阵元排列轴线同时平行于基体1的基准面。

第一超声换能单元2和第二超声换能单元3为线阵超声换能单元或凸阵超声换能单元。两个超声换能单元的阵列方式可以为凸阵和凸阵的组合，或者凸阵和线阵的组合，还可以是线阵和线阵的组合，以能够紧密贴合待探测人体表面形貌为准。

参照图3，第一超声换能单元2的阵元排列轴线与第二超声换能单元3的阵元排列轴线相交构成第一夹角。第一探测面21和第二探测面31均相对于基体1的基准面倾斜设置，第一探测面21与第二探测面31相交构成第二夹角，以使得第一超声换能单元2的第一扫查面22和第二超声换能单元3的第二扫查面32相交，形成用于穿刺的引导线6。第一探测面21与基体1的基准面之间的夹角为β1，第二探测面31与基体1的基准面之间的夹角为β2，β1和β2不同时为零。这样，第一超声换能单元2的第一扫查面22和第二超声换能单元3的第二扫查面32就会倾斜相交，并可以根据相交的位置在显示器上拟合出一条倾斜的引导线6。

双平面超声探头装置还包括引导架4，引导架4设在基体1上且位于第一夹角的补角区域内，也就是设在第一超声换能单元2和第二超声换能单元3夹角的外侧，在引导架4上设置有穿刺孔，穿刺孔的轴线与引导线6重合。因此穿刺针通过穿刺孔能够顺利穿刺到引导线6上的病灶处，进一步提高了穿刺的准确性，也提高了穿刺的稳定性，减少穿刺针位置的偏移，避免增加患者的痛苦。

引导架4和基体1有两种连接方式，一种是一体成型，在使用完毕后需要对双平面超声探头装置进行灭菌消杀后才可以再次使用。第二种是，引导架4和基体1是分体式，二者可拆卸安装，此时的穿刺引导架4可以为一次性消耗品。穿刺引导架4和基体1的可拆卸安装方式可以是卡接结构，例如弹性卡接或滑槽插接。

而引导架4和超声探头之间是分体设置时，因其灵活方便，所以应用场合更多。这种情况下，就存在超声探头和引导架4的配对问题。为针对不同病灶部位的穿刺需要，通常超声探头的两个超声换能单元之间第一夹角和第二夹角的角度不同，因此其引导线6位置不同，同样，引导架4的穿刺孔的轴线倾斜角度也随之不同。也就是说，超声探头具有多种型号，而与超声探头匹配的引导架4也具有多种型号，使用时，必须保证引导架4和超声探头的型号严格一致，即保证引导架4的穿刺孔轴线与超声探头的引导线6重合。

实施例1

如图4所示，本发明提供的双平面超声定位导航系统，包括上述的双平面超声探头装置和主机设备7。本实施例中所提供的双平面超声探头装置将引导架4和超声探头之间分体设置。基体1上内设置有第一识别芯片，基体1与引导架4对接的接触面上设置有第一金属触点，第一金属触点与第一识别芯片电连接，第一识别芯片记录有第一配置参数；引导架4内设置有第二识别芯片，引导架4与基体1对接的接触面上与第一金属触点的相应位置设置有第二金属触点，第二金属触点与第二识别芯片电连接，第二识别芯片记录有第二配置参数。在引导架4安装到基体1上时，第一金属触点与第二金属触点接触形成电连接，主机设备7与第一识别芯片和第二识别芯片电连接，主机设备7可以获取到记录在第一识别芯片中的超声探头的第一配置参数以及记录在第二识别芯片中的引导架4的第二配置参数。其中关于第一配置参数和第二配置参数将在后续方法实施中详细介绍。

主机设备7与双平面超声探头装置电连接，主机设备7可以用于执行本发明实施例提供的用于双平面超声探头装置的检测控制方法。

双平面超声定位导航系统还包括显示模块8、输入模块9。参考图4，显示模块8和主机设备7电连接，用于接收主机设备7的数据信息，以显示第一扫查面图像和第二扫查面图像；输入模块9和主机设备7电连接，以便用户进行指令信号的输入。

显示模块8包括第一显示单元81和第二显示单元82，其中，第一显示单元81用于显示超声探头的第一超声换能单元2的第一扫查面图像，第二显示单元82用于显示超声探头的第二超声换能单元3的第二扫查面图像。其中，第一显示单元81可以是第一显示器，第二显示单元82可以是第二显示器。输入模块9可以是键盘、鼠标等器件，用于向主机设备7输入信息或者指令。

用户通过输入模块9向主机设备7输入指令，主机设备7根据接收到的指令控制第一超声换能单元2和第二超声换能单元3交替间歇式发出超声波。第一超声换能单元2和第二超声换能单元3分别间歇式发射超声波并接收超声回波，然后将超声回波转换为电信号传输至主机设备7。

进一步地，主机设备7根据接收到的信号分别生成第一扫查面图像和第二扫面图像，并获取每个扫查面图像的坐标信息；并获取第一扫查面图像和第二扫查面图像中重合的坐标点的信息，根据坐标点位置生成引导线6。

由于超声探头发射的超声波为若干波动的点，其振幅可能会有所不同，因此，两个扫查面图像重合的坐标点其不一定共线，即，存在个别坐标点偏离第一扫查面和第二扫查面的相交线，因此，主机设备7在获取第一扫查面图像和第二扫查面图像中重合的坐标点的信息之后，在第一扫查面图像和第二扫查面图像中对重合坐标点的位置进行修正和标记，根据修正后标记的坐标点位置生成引导线6。

另外，通过输入模块9向主机设备7输入超声探头的第一超声换能单元2或第二超声换能单元3的工作指令，此时由主机设备7控制第一超声换能单元2或第二超声换能单元3中的其中一个单独进行扫描，便于进行快速的病灶扫查。

如图4所示，主机设备7中还具有偏离预警功能以及调整指示功能。其中，偏离预警功能的实现是通过在进行超声介入(如穿刺)时检测介入装置的位置信息，分析并计算与引导线6的位置偏差信息，根据设定的偏差阈值来进行预警，提醒操作人员及时修正介入装置的位置；调整指示功能的实现是通过根据以上分析的偏差信息，计算调整方向及调整角度，例如，当介入装置偏离引导线6时，介入装置的坐标点构成的操作线与引导线6相应位置坐标点的横坐标或纵坐标存在差值，计算出该差值及该操作线与引导线6之间的偏离夹角，根据该偏离夹角的正负值计算出调整方向及调整角度，并根据调整方向生成朝向引导线6的调整指示箭头，再将调整指示箭头拟合在两个扫查面图像中，以辅助操作人员进行位置修正。因此，可以用于精准穿刺，并且能够实时监控穿刺针的位置，利于穿刺不发生偏移，不仅提高了穿刺的效率，而且不会因为穿刺失败后重新穿刺增加患者的痛苦。

实施例2

本发明提供的用于双平面超声探头装置的检测控制方法，其中，双平面超声探头装置可以是上述实施例中所描述的双平面超声探头装置，其中，检测控制方法包括以下步骤，参照图5：

步骤S101，获取超声探头的第一配置参数。第一配置参数可以包括扫查角度、引导线6角度、探测距离、探测精度、探头类型等。通过第一配置参数即可确定超声探头的相关信息或者型号。该超声探头为上述实施例1中提供的超声探头，可以包括第一超声换能单元2和第二超声换能单元3。进一步地，第一配置参数可以表示第一超声换能单元2及第二超声换能单元3的相关参数。

本发明实施例中，可以是由主机设备7从超声探头中携带的第一识别芯片获取第一配置参数，该第一识别芯片可以在生产超声探头的时候预先写入有超声探头的扫查角度、引导线6角度、探测距离、探测精度、探头类型等配置参数。

可选地，为了实现方便配对，本发明实施例的第一配置参数可以是用于表示超声探头型号的唯一标识。例如，序列号T00001等，不同的序列号表示不同的超声探头。

步骤S102，获取引导架4的第二配置参数。根据应用场景的不同，第二配置参数包括穿刺孔倾斜角度、穿刺孔规格、材质、与基体1的卡接结构、临床应用部位等。

本发明实施例中，可以是由主机设备7从引导架4中携带的第二识别芯片获取第二配置参数，该第二识别芯片可以在生产引导架4的时候预先写入有引导架4的穿刺孔倾斜角度、穿刺孔规格、材质、与基体1的卡接结构、临床应用部位等配置参数。

可选地，为了实现方便配对，本发明实施例的第二配置参数可以是用于表示引导架4的型号的唯一标识。例如，序列号Y00001等，不同的序列号表示不同的引导架4。

步骤S103，通过第一配置参数和第二配置参数判断引导架4是否与超声探头匹配。

可以设置一个配对表，记录有超声探头的第一配置参数和引导架4的第二配置参数之间的对应关系。其中，一种类型的超声探头可以对应多个类型的引导架4；相应地，一个引导架4也可以对应多个类型的超声探头。在获取到第一配置参数和第二配置参数之后，可以通过查询上述配对表来确定二者是否存在对应关系，但二者存在对应关系时，则表明引导架4与超声探头匹配；反之，则不匹配。

步骤S104，在引导架4与超声探头不匹配的情况下，输出预警信息。相应地，在引导架4与超声探头匹配的情况下，可以执行其他步骤，或者不做出其他响应。

通过提前将超声探头的第一配置参数预存储到第一识别芯片中，将引导架4的第二配置参数预存储到第二识别芯片中，在将引导架4安装到基体1上时，第一金属触点和第二金属触点连接，主机设备7能够快速的读取第一配置参数和第二配置参数，并对二者进行分析，判断引导架4和超声探头是否匹配，精准快速，无需人工识别，大大加快了将与超声探头匹配的引导架4安装到基体1上的速度，提高了工作效率，保证引导架4与超声探头保持一致，提高穿刺的有效率，保证穿刺的精准性，减少患者等待时间，避免了因引导架4与超声探头不匹配导致穿刺失败而给患者带来痛苦。

本发明实施例的预警信息可以是主机设备7向显示器输出的警示信息，用于警示用户引导架4与超声探头不匹配。当然，预警信息也可以是声音报警等，本发明不做具体限定。

根据本发明实施例，通过获取超声探头的第一配置参数和引导架4的第二配置参数，由二者的配置参数来进行匹配识别，当二者不匹配时发出预警信息，从而避免当超声探头与引导架4不匹配时，用户仍然执行穿刺等操作导致穿刺失败给患者带来的痛苦的问题；通过参数匹配保证超声探头与引导架4的型号严格保持一致，保证穿刺的精准性，提高超声介入的有效率和穿刺手术的成功率。

获取超声探头的第一配置参数包括：读取第一识别芯片中记录的第一配置参数；获取引导架4的第二配置参数包括：读取第二识别芯片中记录的第二配置参数。

作为另一可选实施方式，本发明实施例中，上述步骤S103,通过第一配置参数和第二配置参数判断引导架4是否与超声探头匹配，包括：获取由储存单元预先存储的匹配信息，匹配信息记录有引导架4与超声探头相匹配情况下的各自的配置参数；由匹配判断单元103通过查询匹配信息判断第一配置参数与第二配置参数是否相匹配；如超声探头的引导线6角度和引导架4的穿刺孔轴线倾斜角度是否一致。匹配信息可以是序列号为T00001的超声探头与序列号Y00001的引导架4匹配。

若第一配置参数与第二配置参数相匹配，则确定引导架4与超声探头匹配，也就是说，超声探头发射并接收返回的超声信号，两个超声换能单元的两个扫查面相交，生成引导线6并在显示器上显示，引导架4上的穿刺孔的轴线与引导线6重合；若第一配置参数与第二配置参数不匹配，则确定引导架4与超声探头不匹配，此时输出预警信息，在显示器上隐藏引导线6。

利用超声探头发射并返回的超声信号生成引导线6，其具体流程参照图6，包括：生成第一扫查面图像和第二扫查面图像；获取第一扫查面图像与第二扫查面图像相交位置的坐标点；确定出第一扫查面图像与第二扫查面图像相交线，并对相交位置的坐标点进行修正和标记，形成引导线6。

将引导线6分别拟合在第一扫查面图像和第二扫查面图像中，并将拟合后生成的具有引导线6的第一扫查面图像和第二扫查面图像分别显示在显示模块8的第一显示单元81和第二显示单元82中。

参照图7，本实施例的用于双平面超声探头装置的检测控制方法，还包括：

步骤S105，检测穿刺针介入的位置信息；因为超声探头的第一扫查面和第二扫查面之间存在第二夹角，两个面都是倾斜设置的，因此穿刺针介入时能在两个扫查面内都能显示出穿刺针的位置，穿刺针在两个扫查平面内存在坐标信息，主机设备7能够获取到穿刺针的坐标信息。

步骤S106，计算位置信息与引导线6的位置偏差；主机设备7将获取到的穿刺针的坐标信息与之前已经生成的引导线6的坐标信息进行比对分析，计算出偏差值及偏差角度。

步骤S107，根据位置偏差计算穿刺针的调整角度；将上述计算出的位置偏差角度换算成穿刺针朝向引导线6的调整方向及调整角度。可以预先设置偏差阙值，当穿刺针的位置与引导线6之间的位置偏差在该偏差阙值内，表示穿刺针与引导线6重合，可以继续穿刺，深入病灶。

步骤S108，生成与调整角度一致的指示信息，将指示信息显示在显示器上。调整指示信息可以是朝向引导线6的调整指示箭头及文字说明，文字说明可以包括调整角度或偏差角度或调整距离。用户根据改调整指示箭头来调整穿刺针的穿刺方向，根据调整角度来调整穿刺针直至其与引导线6重合。当然，在穿刺针调整的过程中，主机设备7可以实时监测穿刺针的位置信息，实时计算穿刺针与引导线6之间的位置偏差数据，并实时显示在显示模块8，保证用户能够精准的将穿刺针调整到与引导线6重合，直达病灶，保证穿刺的精准性和有效性。

实施例3

本发明提供的用于双平面超声探头装置的检测控制装置10，该装置可以用于执行上述实施例2所提供的检测控制方法，可以由上述实施例1中主机设备7来实现。

参照图8，检测控制装置10包括第一获取单元101、第二获取单元102、匹配判断单元103，以及匹配预警单元104。

第一获取单元101通过读取超声探头内的第一识别芯片来获取超声探头的第一配置参数，根据应用场景的不同，第一配置参数包括扫查角度、引导线6角度、探测距离、探测精度、探头类型等。

第二获取单元102通过读取引导架4内的第二识别芯片来获取引导架4的第二配置参数，根据应用场景的不同，第二配置参数包括穿刺孔倾斜角度、穿刺孔规格、材质、结构、临床应用部位等。

匹配判断单元103用于通过对第一配置参数和第二配置参数的分析比对来判断引导架4是否与超声探头匹配。

匹配预警单元104用于在引导架4与超声探头不匹配的情况下，输出预警信息。预警信息还可以是指示更换引导架4。

用于双平面超声探头装置的检测控制装置10还包括储存单元，储存单元用于预储存双平面超声探头和引导架4的匹配信息，例如上述的配对表，该配对表内记录有超声探头的第一配置参数和引导架4的第二配置参数以及两者匹配时的匹配信息，例如序列号为序列号T00001的超声探头与序列号Y00001的引导架4匹配。本发明提供的检测控制装置10在引导架4安装到基体1上，第一金属触点与第二金属触点电连接后，快速的查阅配对表，查看该引导架4的配置参数与该基体1上的超声探头的配置参数是否匹配。

本发明的检测控制装置10其带来的效果与上述实施例2中提供的用于双平面超声探头装置的检测控制方法的有益效果相同，此处不再赘述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。