一种相控阵高强度聚焦超声检测、治疗系统的制作方法_2

文档序号:8305447阅读:来源:国知局
织立体图像和组织变化量和预设组织变化量向超声波发射装置输出强度指令和频率指令,以控制超声波发射装置发射的超声波的强度和频率,以适应治疗或检测的需要的强度,从而能够避免在治疗过程中对目标组织的过度治疗或治疗不足,和避免对非目标组织造成损伤。
【附图说明】
[0035]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本申请实施例提供的一种相控阵高强度聚焦超声治疗系统的结构图;
[0037]图2为本申请提供的一种超声波发射装置的结构图;
[0038]图3为本申请提供的一种换能器阵元的结构图;
[0039]图4为本申请另一实施例提供的一种相控阵高强度聚焦超声治疗系统的结构图;
[0040]图5为本申请又一实施例提供的一种相控阵高强度聚焦超声治疗系统的结构图。
【具体实施方式】
[0041 ] 下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0042]实施例一
[0043]图1为本申请实施例提供的一种相控阵高强度聚焦超声治疗系统的结构图。
[0044]如图1所示,本实施例提供的相控阵高强度聚焦超声治疗系统包括超声波发射装置10、信号处理装置20、反馈装置30和人机交互装置40。
[0045]超声波发射装置10用于根据反馈装置30发出的强度指令和频率指令向人体发射多束超声波,该多束超声波的强度与该强度指令相对应、频率与该频率指令相对应。同时超声波发射装置10还能够接受人体内组织对该多束超声波反射产生的背向散射超声波和反射超声波,并根据背向散射超声波生成背向散射超声波信号、根据反射超声波生成反射超声波信号,并将生成的背向散射超声波信号和反射超声波信号输出到信号处理装置。
[0046]信号处理装置20与超声波发射装置10相连接,在接收到超声波发射装置10输出的背向散射超声波信号和反射超声波信号后,对两种信号进行处理,得到人体内的目标组织立体图像、超声路径上的非目标组织立体图像,还有组织受超声波照射后的组织变化量,并将该目标组织立体图像、非目标组织立体图像和组织变化量输出到反馈装置30。
[0047]目标组织立体图像和非目标组织立体图像分别为数表图、灰度图、透视图、多普勒图像,或其他模式图;组织变化量包括目标组织受超声作用后的变化量和非目标组织变化量。
[0048]反馈装置30分别与信号处理装置20、超声波发射装置10相连接,用于在接收到目标组织立体图像、非目标组织立体图像和组织变化量后对其进行处理,并根据目标组织立体图像、非目标组织立体图像和组织变化量,还根据预设的预设组织变化量向超声波发射装置输出前面所述的强度指令和频率指令。
[0049]人机交互装置40与反馈装置30相连接,用于与操作人员进行人机交互,设定反馈装置的相关参数,或对目标组织或非目标组织的确认、待定组织的确认等,并根据接收到的指令向该反馈装置30输出上述的预设组织变化量,从而能够利用超声波发射装置10向人体发射治疗超声波或者检测超声波,以对人体进行治疗或检测。预设组织变化量包括预设目标组织受超声作用后变化量和/或预设非目标组织变化量。
[0050]从上述技术方案可以看出,本实施例提供了一种相控阵高强度聚焦超声治疗系统,包括超声波发射装置、信号处理装置、反馈装置和人机交互装置。超声波发射装置分别与信号处理装置、反馈装置相连接,反馈装置还分别与信号处理装置、人际交互装置相连接。本相控阵高强度聚焦超声治疗系统的反馈装置能够根据信号处理装置输出的目标组织立体图像、非目标组织立体图像和组织变化量和预设组织变化量向超声波发射装置输出强度指令和频率指令,以控制超声波发射装置发射的超声波的强度和频率,以适应治疗或检测的需要的强度,从而能够避免在治疗过程中对非目标组织造成损伤。
[0051]超声波发射装置包括超声波驱动模块11和相控阵超声换能器阵列12,如图2所示,超声波驱动模块11的信号输入端与反馈装置的信号输出端相连接,用于根据反馈装置输出的强度指令和频率指令向相控阵超声换能器阵列12输出超声波信号;超声换能器阵列12的信号输入端与超声波驱动模块11相连接,用于根据其输出的超声波信号向人体发射强度与强度指令相对应、频率与频率指令相对应的多束超声波。超声波换能器阵列12还用于接收背向散射超声波和反射超声波并根据该背向散射超声波输出背向散射超声波信号、根据反射超声波输出反射超声波信号。
[0052]超声波换能器阵列12包括多个换能器阵元,换能器阵元用于根据超声波信号发射单束超声波。多个换能器阵元构成三维阵列、二维列阵、一维阵列或按需可变列阵,具体型式的超声波阵列根据具体的治疗或检测需求确定。
[0053]换能器阵元包括超声波换能器123、超声驱动电路1231和信号转换电路1232,如图3所示,超声波换能器123分别与超声驱动电路1231、信号转换电路1232相连接。超声驱动电路1231用于向超声波换能器123输出超声波信号;超声波换能器123则将该超声波信号转换为单束超声波,同时还用于接收人体内组织所反射的背向散射超声波和所述反射超声波;信号转换电路1232用于将背向散射超声波转换为背向散射超声波信号、将反射超声波转换为反射超声波信号。超声波换能器123经由驱动电路产生驱动信号后,即产生一定频率和一定强度的超声能量,可以为单频超声,也可以是双频或多频超声,可以为检测超声信号,也可以为高能量治疗超声;超声波换能器还用于接收人体被超声波信号投照后反射的背向散射超声波和其他反射超声回波。
[0054]人机交互装置40包括控制模块和监控模块,控制模块用于接收操作命令,并根据操作命令向反馈装置输出该预设组织变化量或其他工作参数;监视模块一方面用于将目标组织立体图像和/或非目标组织立体图像呈现在操作人员眼前,另一方面提供目标组织受作用后的变化图像,并某种形式直观体现,如利用绿色标示可目标组织的可破坏目标,利用红色标示目标组织的不可破坏目标,还用黄色标示待确认目标。当然也可以用其他的伪彩标示相关的区域,以利于操作人员予以识别。
[0055]本申请中的超声波发射装置利用其超声换能器阵列发射多束超声波,从而将多束超声波在人体内构造出于目标组织的范围相一致的焦域;并能够控制其中一个或多个换能器阵元停止发射超声波,以避免对非目标组织造成损伤。反馈装置还用于根据其各换能器阵元获得的声通道和治疗靶区回声情况自动设置换能器阵元的空间分布、剂量
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