一种聚焦超声介质垫片及其使用方法与流程

1.本发明涉及一种垫片及其使用方法，特别涉及一种用于聚焦超声系统的聚焦超声介质垫片及其使用方法。


背景技术：

2.聚焦超声起源于19世纪30年代，它由频率高于20khz的机械振动产生。通过周期性机械振动，聚焦超声可以在空气，液体和固体组织中进行传递，因此其具有良好的穿透性。此外，聚焦超声还可以将声束聚焦在组织深处的靶点。
3.利用超声声波的聚焦性和穿透性，聚焦超声能够在对周围组织产生最小影响的前提下将能量聚焦在靶点处，非侵入性对深部组织产生局部的生物效应，从而在大脑等组织中发挥多种作用。从短暂的血脑屏障开放和神经调控，到永久的热消融。过去5年的时间里，聚焦超声的应用急剧增加，学术和公众对所述技术的兴趣也随之增长。
4.为了实现超声的聚焦效应，使能量聚集在空间中的某一位点，在聚焦超声系统中都配有聚焦超声换能器。然而，每一个聚焦超声换能器都只有一个特定的聚焦深度，无法在不同深度的组织中发挥生物效应。若要作用于不同深度的组织，则需要更换不同聚焦深度的超声换能器，技术成本太大。目前可以采用增厚超声探头和组织之间超声耦合剂的方法来改变聚焦超声的作用位点，然而超声耦合剂是一种水性高分子凝胶，探头在上面容易滑动，无法实现聚焦超声的高精度调控作用。因此，在保证聚焦超声探头不滑动的前提下，如何改变聚焦超声换能器的作用位点，是目前急需解决的问题。
5.本发明人鉴于上述先前技术之缺点可改善，故研发一种聚焦超声介质垫片及其使用方法，以解决先前技术更换不同聚焦深度的超声换能器之高昂成本，及探头在超声耦合剂上容易滑动，而无法实现聚焦超声高精度调控的缺点。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种聚焦超声介质垫片及其使用方法，其具有成本低廉、使用方便及能实现聚焦超声高精度调控的优点。
7.本发明提供如下技术方案：
8.一种聚焦超声介质垫片，所述聚焦超声介质垫片包括介质垫片本体，所述介质垫片本体含有1～10wt％的琼脂糖。
9.其中所述介质垫片的厚度为0.1～6.0cm。
10.优选的，所述介质垫片本体含有5～10wt％的琼脂糖。
11.本发明提供的聚焦超声介质垫片，其中所述介质垫片本体为琼脂糖凝胶。
12.本发明还提供了一种如上所述的聚焦超声介质垫片的使用方法，其步骤包括将所述聚焦超声介质垫片置于目标物上；使用聚焦超声系统的探头，其发出声束穿透所述聚焦超声介质垫片，并将声束聚焦于所述目标物之特定位置；及借由声束穿透不同琼脂糖含量或/和不同厚度的所述聚焦超声介质垫片，将声束聚焦于所述目标物之不同的特定位置。
13.本发明提供的聚焦超声介质垫片的使用方法，其中所述聚焦超声介质垫片系固定附着于目标物上。
14.本发明提供的聚焦超声介质垫片的使用方法，其中更通过调整所述探头和所述聚焦超声介质垫片的相对位置，且所述探头接触所述聚焦超声介质垫片，以将声束聚焦于所述目标物之不同的特定位置。
15.本发明提供的聚焦超声介质垫片的使用方法，其中所述目标物为生物体组织。
16.与现有技术相比，本发明提供的聚焦超声介质垫片通过聚焦打出声波形成调控效应，且含有的成分可以避免在穿透过程中发生能量发散消耗；因此可以不用更换不同聚焦深度的超声换能器，通过使用不同厚度或/和不同成分含量的聚焦超声介质垫片以及调整探头和聚焦超声介质垫片的位置就可以实现目标物不同位置的聚焦超声。
附图说明
17.图1为本发明聚焦超声介质垫片实施例之聚焦超声介质垫片的立体图。
18.图2为本发明聚焦超声介质垫片一实施例聚焦超声介质垫片之声功率衰减及厚度的关系图。
19.图3为本发明聚焦超声介质垫片另一实施例聚焦超声介质垫片之声功率衰减及厚度的关系图。
20.图4为本发明聚焦超声介质垫片使用方法实施例的步骤流程图。
具体实施方式
21.请参考图1，本发明实施例之聚焦超声介质垫片1，包括：一介质垫片本体11，含有1～10wt％的琼脂糖；其中所述介质垫片之厚度为0.1～6.0cm。所述介质垫片本体，较佳含有5～10wt％的琼脂糖。所述介质垫片本体为一琼脂糖凝胶，又，于配制介质垫片时，不能产生气泡于内。图1中的所述聚焦超声介质垫片1呈一圆形，但本发明不限于此，所述聚焦超声介质垫片1的形状及尺寸能依据依附的目标物来做适当之调整。
22.本发明一实施例聚焦超声介质垫片的制备先以0.5cm、1.0cm、1.5cm厚度进行比较说明，并不以此限制本发明之专利范围。实务上，聚焦超声介质垫片的厚度运用可以再向上延伸至6cm或是6cm以上，其如下所述：
23.1.将琼脂糖和水混合，配制成5wt％琼脂糖凝胶，将其切割成0.5cm、1.0cm、1.5cm厚的介质垫片本体；
24.2.将上述不同厚度的5wt％琼脂糖凝胶固定于500khz聚焦超声换能器，分别测量它们的输出声功率，总共测量7次；
25.3.得到本发明一实施例聚焦超声介质垫片之声功率平均衰减率及厚度的关系，如图2所示。
26.本发明另一实施例聚焦超声介质垫片的制备及量测结果如下所述：
27.1.将琼脂糖和水混合，配制10wt％琼脂糖凝胶，将其切割成0.5cm、1.0cm、1.5cm厚的介质垫片本体；
28.2.将上述不同厚度的10wt％琼脂糖凝胶固定到500khz聚焦超声换能器，分别测量它们的输出声功率，总共测量7次；
29.3.得到本发明另一实施例聚焦超声介质垫片之声功率平均衰减率及厚度的关系，如图3所示。
30.依据图2及图3得到的实验结果，比较本发明一实施例及另一实施例聚焦超声介质垫片的结论如下所述：
31.1.图2中不同厚度的5wt％琼脂糖凝胶的声功率平均衰减率变化更接近指数分布。
32.2.比较5wt％和10wt％相同厚度的琼脂糖凝胶，10wt％琼脂糖凝胶产生的声功率平均衰减率更大。
33.3.0.5～1.0cm厚的5wt％和10wt％琼脂糖凝胶的声功率平均衰减率变化较为接近，适合用来改变聚焦超声换能器的作用位点。
34.4.1.0～1.5cm厚的10wt％琼脂糖凝胶的声功率平均衰减率变化程度远大于5％琼脂糖凝胶的声功率平均衰减率变化程度。
35.请再参考图4，本发明实施例之聚焦超声介质垫片的使用方法，其步骤包括：
36.1.将所述聚焦超声介质垫片置于一目标物上；及
37.2.使用一聚焦超声系统的一探头，其发出声束穿透所述聚焦超声介质垫片，并将声束聚焦于所述目标物之特定位置；及
38.3.借由声束穿透不同厚度或不同琼脂糖含量的所述聚焦超声介质垫片，将声束聚焦于所述目标物之不同的特定位置。
39.本发明聚焦超声介质垫片的使用方法，其中所述聚焦超声介质垫片系固定附着于一目标物上，而不易滑动。此外，其中更借由调整所述探头和所述聚焦超声介质垫片的相对位置，且所述探头接触所述聚焦超声介质垫片，以将声束聚焦于所述目标物之不同的特定位置。此外，所述目标物为一生物体组织。
40.综上所述，本发明所述聚焦超声介质垫片附着于目标物上不易滑动，且制作成本低廉、其搭配聚焦超声系统的探头能将声束高精度聚焦于目标物的特定位置。
41.虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。