HIFU声场测温体模

hifu声场测温体模
技术领域
1.本发明主要涉及测温体模，特别涉及一种hifu声场测温体模。


背景技术：

2.近年来，超声诊断已经逐渐成为最主要的医学诊疗手段。尤其随着“hifu”技术的不断推广和“hifu”装置的不断出现，超声热疗在肿瘤等疾病的治疗中越发受到了重视。高强度聚焦超声（hifu）治疗是一种目前较受关注的无创肿瘤治疗技术。由于超声波具有聚焦能力较强，组织穿透能力较强的特点，该技术将超声能量聚集在需要治疗的区域，穿透人体表面，到达病变区域，致使病变组织细胞的温度升高，达到杀死肿瘤细胞的目的。
3.在hifu治疗技术过程中，存在治疗温度不可直接测量的问题，组织温度过高会对皮肤和病变部位周边的正常组织造成严重的烧伤，温度过低将导致未能完全杀死病变细胞而达不到治疗效果，为了在安全的前提下，有效的灭杀病变细胞，需要对治疗区域温度进行快速、准确的检测。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种hifu声场测温体模，以解决上述背景中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明采用新型pe热敏膜作为敏感元件，其特征在于：所述新型pe热敏膜包含上下电极，电极通过导线焊接在电路板上制成pe热阻传感器，所述pe热阻传感器放置在聚丙烯酰胺凝胶体模中，并由螺丝固定传感器在方形模具的中心位置，所述聚丙烯酰胺凝胶体模放置在方形模具中，所述方形模具由pmma材料制作而成，其四个角装有固定螺丝。
6.所述新型pe热敏膜由聚乙烯材料组成，其上下表面电极由铜膜制作而成，其中聚乙烯材料用于感受换能器发射超声波到聚丙烯酰胺凝胶体模上时，体模温度的变化，当体模温度变化时，新型pe热敏膜的阻值发生相应的改变，可由电阻计测量。
7.背景技术相比，本发明具有的有益效果是：本发明运用新型pe热敏膜的阻值随温度变化的原理来对hifu声场中的体模进行温度监测。该发明成本低且与热电偶测温的方法相比，热电偶测温时需要将其插入体模中，对声场有一定的影响，而hifu声场测温体模中的新型pe热敏膜质软且薄，对声场的影响可以忽略，使得测温更加准确。再者新型pe热敏膜可以制作成各种尺寸和形状，且传统的体模只能定性测温，由新型pe热敏膜制成的hifu声场测温体模，可以定量、分布式的测温，其中的新型pe热敏膜采用阵列式分布，可以快速测得温度，增加了应用的范围与领域，尤其在高强度聚焦超声治疗过程中能够进行实时监测。
附图说明
8.图1为本发明的整体结构示意图：图中：1、pmma方形模具，2、聚丙烯酰胺凝胶体模，3、pe热阻传感器，4、新型pe热敏
膜，5、导线，6、螺丝。
9.图2为新型pe热敏膜的结构图。
具体实施方式
10.下面结合附图对本发明作进一步的说明：如图1所示：本发明包括一个pmma材料的方形模具1，模具内部放置聚丙烯酰胺凝胶体模2。聚丙烯酰胺凝胶体模内部放置由新型pe热敏膜4制成的pe热阻传感器3，且pe热阻传感器由螺丝6固定在方形模具的中心位置，新型pe热敏膜的阻值变化通过导线5测量。本实施例是通过体模中新型pe热敏膜的阻值随温度变化而变化的原理进行hifu声场测温。
11.测量时，超声换能器对体模发射聚焦超声波，体模接收超声波后温度升高，由体模中的pe热阻传感器感受温度的变化，并将其由导线引出，使用电阻计测量导线端阻值的变化，就能监测hifu声场中体模温度的变化。由于pe热敏膜质地柔软且轻薄的特性，对声场的影响可忽略不计，使得测温更准确，而且新型pe热敏膜采用阵列式分布，可以快速、便捷的测得温度分布。
12.如图2所示：(a)是新型pe热敏膜的上表面，(b)是新型pe热敏膜的下表面。
13.以下为本发明的具体实施例：hifu声场测温体模的结构设计与制作步骤1）设计方形模具。声波在介质中或吸声材料中传播时，不可避免的会有部分声波发生反射与折射，导致能量的损失。因此设计的方形模具要具有减少声波透射到外界的能力。在设计时选择了隔声性好、绝缘性好的高分子透明材料pmma来制作方形模具，此模具不仅因隔声性能好而减少了能量的损失，也因其透明度可以清楚的观察体模的变化。在方形模具的四个角设有螺丝，用来固定pe热阻传感器；步骤2）选择合适的热阻材料。考虑到超声换能器传播的介质为聚丙烯酰胺凝胶体模，因此所需要的热阻材料要具有较好的透声性，根据这一要求，选择了新型pe热敏膜作为pe热阻传感器的敏感元件。而且新型pe热敏膜采用阵列式分布，可以快速、便捷的测得温度分布；步骤3）制作聚丙烯酰胺凝胶体模。将准备好的除气水、丙烯酰胺水溶液、过硫酸铵水溶液和甲叉双丙烯酰胺混合并搅拌均匀；加入鸡蛋清继续搅拌；搅拌均匀后进行除气处理，加入四甲基乙二胺后，放入固定好pe热阻传感器的pmma方形模具内；几分钟内凝胶溶液将会凝固，凝固的聚合反应会放热，需放入水中一小时冷却至常温。


技术特征：
1.hifu声场测温体模，其特征在于：超声换能器对方形模具中的体模发射聚焦超声波，体模接收超声波后温度升高，由体模中的pe热阻传感器感受温度的变化，通过电阻计测量导线端阻值的变化，就能监测hifu声场中体模温度的变化。2.根据权利要求1所述的hifu声场测温体模，其特征在于：所述的体模为聚丙烯酰胺凝胶体模。3.根据权利要求1所述的hifu声场测温体模，其特征在于：所述的pe热阻传感器的敏感元件为新型pe热敏膜。4.根据权利要求1所述的hifu声场测温体模，其特征在于：所述的方形模具由pmma材料制成，且四个角带有固定螺丝。5.根据权利要求3所述的hifu声场测温体模，其特征在于：所述的新型pe热敏膜采用阵列式分布，可以快速、便捷的测得温度分布。

技术总结
本发明公开了一种HIFU声场测温体模。本发明采用新型PE热敏膜作为PE热阻传感器的敏感元件，所述的PE热阻传感器放置在体模中，其阻值变化通过导线测量，所述的方形模具由PMMA材料制成，且四个角装有固定螺丝。本发明利用新型PE热敏膜的阻值随温度变化的原理来对HIFU声场中的体模进行温度监测。该发明成本低且与目前监测体模温度的方法相比，使得体模与测温设备一体化，可以定量、分布式的监测HIFU声场中体模温度的变化。中体模温度的变化。


技术研发人员：唐可欣 曹永刚 徐佳奇
受保护的技术使用者：中国计量大学
技术研发日：2021.01.14
技术公布日：2022/7/18