检测空化的方法及超声医疗设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测空化的方法及超声医疗设备。更具体地，本发明涉及一种对成像用超声以及高强度超声聚焦于待测体(患者患处)而产生的反射信号进行处理，藉以检测产生空化的位置的方法及超声医疗设备。
【背景技术】
[0002]该部分记载内容仅仅是为了给本发明提供【背景技术】信息，而不是为了实现现有技术。
[0003]通常情况下，高强度聚焦超声(HIFU:High-1ntensity Focused Ultrasound)用于癌、肿瘤、病变等活体组织的治疗。即，高强度超声治疗方式是集中发射高强度超声于一点，利用产生的热效导致目标活体组织坏死的方式。应该注意的是，需要避免高强度超声对健康的活体组织的破坏，而且高强度超声治疗可以避免手术留下的创伤。
[0004]现有的高强度超声治疗方式是向需要治疗的活体组织发射用来获取图像的超声，通过活体组织反射的回波信号来获取图像后，向该活体组织发射高强度超声。然而，此时由于高强度超声的影响可能会出现空化(Cavitat1n)导致的组织破坏现象。这种空化是指当活体组织暴露于高强度超声时，负压区(Negative Part)导致的低气压使细胞内的水分变为气相(Gaseous Phase)而产生微小气泡(Microbubble)，微小气泡增大至引起共振现象的程度后会爆裂产生冲击波(Shock Wave)，进而破坏周围活体组织的现象。然而，无法准确地检测出产生这种空化的位置，因此避免不了超声治疗部位的活体组织受损伤。
【发明内容】
[0005]技术问题
[0006]本发明的主要目的在于提供一种对成像用超声以及高强度超声聚焦于待测体(患者患处)而产生的反射信号进行处理，藉以检测产生空化的位置的方法及其超声医疗设备。
[0007]技术方案
[0008]本发明一方面提供一种超声医疗设备，包括:成像换能器，向待测体发射成像用超声，并接收从所述待测体反射的第一回波信号；治疗用换能器，向所述待测体的聚焦位点发射高强度超声；数据处理单元，对由所述聚焦位点所反射的第二回波信号获取的各扫描线数据按已设定的时间进行划分以生成各时分数据，再将所述各时分数据变换为频域以生成结果数据；以及检测单元，根据所述结果数据各自所包含的频率成分检测空化(Cavitat1n)的位置。
[0009]本发明另一方面提供一种超声医疗设备检测空化的方法，包括:第一回波信号接收过程，向待测体发射成像用超声，并接收从所述待测体反射的第一回波信号；高强度超声发射过程，向所述待测体的聚焦位点发射高强度超声；数据处理过程，对由所述聚焦位点所反射的第二回波信号获取的各扫描线数据按已设定的时间进行划分以分别生成时分数据，并生成将所述时分数据各自变换为频域的结果数据；以及检测过程，根据所述结果数据各自所包含的频率成分检测空化的位置。
[0010]有利效果
[0011]如上所述，根据本发明，通过对成像用超声以及高强度超声聚焦于待测体(患者患处)而产生的反射信号进行处理，可以检测出空化的产生量及产生位置，而且可以进行病变(Les1n)的稳定治疗及温度测量。另外，根据本发明，利用高强度超声进行治疗时，可以实时检测出产生空化的位置，从而避免因空化而耽误(Delay)治疗。
[0012]此外，根据本发明，通过检测出空化的位置，可以增加高强度超声发射到待测体的时间，由此可以缩短治疗活体组织的时间。而且，根据本发明，可以准确地检测出产生空化的位置，能够避免或者预防超声治疗部位的活体组织因空化而受损伤。
【附图说明】
[0013]图1是示意性地示出本发明实施例的超声医疗设备的方框结构图。
[0014]图2是示意性地示出本发明实施例的超声医疗设备中包含的空化检测单元的方框结构图。
[0015]图3是说明本发明实施例的超声医疗设备中用于检测空化的方法的流程图。
[0016]图4是说明本发明实施例的超声医疗设备的成像用超声及治疗用超声收发操作的示例图。
[0017]图5是说明本发明实施例的第一回波信号及第二回波信号的图。
[0018]图6是说明本发明实施例的超声医疗设备中对用于检测空化位置的数据进行处理的操作的图。
[0019]图7是说明本发明实施例的超声医疗设备中按频率大小划分结果数据并计算出各自的合计结果值的操作的图。
【具体实施方式】
[0020]下面，参照附图详细说明本发明实施例。
[0021]本发明实施例中涉及的诊断图像可包括B-模式图像和C-模式图像等。其中，B-模式图像是指显示待测体活动的图像模式，即灰阶图像。C-模式图像是指彩色血流图像模式。此外，BC-模式图像(BC-Mode Image)是指利用多普勒效果(Doppler Effect)显示血流或者待测体活动的图像模式，作为同时提供B-模式图像与C-模式图像的模式，与血流和待测体活动信息一起提供解剖学信息的图像模式。即，B-模式为灰阶图像，是指显示待测体活动的图像模式，C-模式为彩色血流图像，是指显示血流或者待测体活动的图像模式。此外，本发明实施例中涉及的超声医疗设备100虽然可同时提供B-模式图像(B-ModeImage)和彩色血流图像(Color Flow Image)的C-模式图像(C-Mode Image)，但是为了便于说明本发明，假设超声医疗设备100提供的图像为B-模式图像。
[0022]本发明实施例中涉及的第一回波信号是指发射的成像用超声从待测体反射后接收到的回波信号，第二回波信号是指成像用超声及高强度超声到同一时刻反射的回波信号。
[0023]图1是示意性地示出本发明实施例的超声医疗设备的方框结构图。
[0024]本实施例的超声医疗设备100包括成像换能器110、治疗用换能器120、同步单元122、图像处理单元130、空化检测单元140、使用者输入单元150、显示单元160及存储单元170。虽然在本实施例中仅涉及超声医疗设备100包括成像换能器110、治疗用换能器120、同步单元122、图像处理单元130、空化检测单元140、使用者输入单元150、显示单元160及存储单元170，但这是示例性地说明本实施例的技术思想而已，在不脱离本实施例本质的范围内，所属领域的技术人员可以对超声医疗设备100所包括的构件进行各种修改及变形。
[0025]成像换能器110包含成像用换能器阵列，向待测体发射成像用超声，并接收从待测体反射的第一回波信号。这种换能器是指将电模拟信号变换为成像用超声信号传送到待测体，再将从待测体反射的第一回波信号变换成电模拟信号，并由多个换能器元件(Transducer Element)结合而成的换能器。这种成像换能器110通过适当延迟输入到各换能器的各脉冲(Pulse)的输入时间，将聚焦超声束(Beam)沿着发射扫描线(Scanline)向待测体发射。此外，从待测体反射的超声回波信号具有不同的接收时间，并输入到各换能器，各换能器将输入的超声回波信号向波束形成器(未图示)输出。
[0026]成像换能器110向待测体发射成像用超声，并接收从待测体发射的第一回波信号，以形成接收信号。而且，当治疗用换能器120向关心区域(RO1:Reg1n Of Interest)的聚焦位点(设定于待测体的关心区域中对应于聚焦位置信息的地点)发射高强度超声时，成像换能器110接收对应于成像用超声及高强度超声的被反射的第二回波信号。其中，第二回波信号是指成像用超声及高强度超声到同一时刻反射的回波信号。
[0027]治疗用换能器120包含高强度换能器阵列，向待测体的聚焦位点发射高强度超声。这种治疗用换能器120向已设定的关心区域内的聚焦位点(设定于待测体的关心区域中对应于聚焦位置信息的地点)发射高强度超声。其中，关心区域是指在基于通过成像换能器110向待测体发射成像用超声并接收从待测体反射的第一回波信号而形成的接收信号所形成的诊断图像内，通过使用者输入单元150来设定的区域，聚焦位点是指欲通过治疗用换能器120向关心区域内发射高强度超声的位置坐标值，即对应于由使用者输入单元150输入的聚焦位置信息的地点。其中，治疗用换能器120可以制作成圆形，而且成像换能器110位于中间的结构比较理想，但是并不局限于此。
[0028]同步单元122使成像换能器110及治疗用换能器120产生并发射超声的时刻同步，以接收第二回波信号。更具体地，同步单元122根据用于生成诊断图像的从待测体反射的第一回波信号，计算出聚焦位点和成像换能器110之间的距离，藉以使成像用超声及高强度超声的发射时刻同步，进而使高强度超声及成像用超声同时到达聚焦位点。
[0029]图像处理单元130利用成像换能器110以对应于成像用超声的成像用超声回