超短距离聚焦、超大汇聚角相控超声发射器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种超短距离聚焦、超大汇聚角相控超声发射器，包括发射器底座，安装在发射器底座下方的水囊和位于底座与水囊之间、安装在底座上的若干个超声波发射源。该发射器特别适用于治疗肋骨后肝癌，采用改变超声波发射相位的相控聚焦方式，改变超声发射器的焦点位置，人体和发射器不动，通过对每个发射源施加不同相位的正弦波，自动切换到指定的焦点上，可使治疗在短时间内完成，同时，聚焦精度也大幅度提高，通过改变聚焦深度使焦点汇聚角的大小改变，在遇到肋后浅层肝癌时使用超短距离聚焦，扩大汇聚角，使超声波经肋间隙斜向入射，浅层肝癌得到有效治疗，使患者避免因开刀切除肋骨的痛苦。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
超短距离聚焦、超大汇聚角相控超声发射器
本技术涉及一种治疗仪器，具体说涉及一种治疗癌症的超短距离聚焦、超大汇聚角相控超声发射器。
技术介绍
在HIFU治疗中需要将分散发射的超声波经过处理后共同聚焦于一点，从而集中全部压电振源的能量，形成高能聚焦场。在世界范围大多采用两种模式：一是将压电振源安装于一块圆状平板上，发射时平行超声波经过声透镜再聚焦于一点，这种方式称透镜聚焦方式，见图1；二是将压电振源分别安装到以球面容器的内壁上，发射出的超声波可自行聚焦于球心位置，见图2。球面的高度和聚焦半径之间的距离为人体可纳入部分，这种固定焦点的设计有缺陷，一是聚焦半径过死，在焦点转换时需依托创面的机械运动来变换焦点位置；二是当遇到肋后浅层肝癌时，则显得聚焦汇聚角过小，声衰减过重(大部分被肋骨吸收)，因此造成治疗不能和无效。肋后肝癌的HIFU治疗效果往往不尽如人意，我们对肋后声场进行了测量，结果(见图3和图4)表明肋后1～3cm范围内超声波能量衰减严重，不能达到满意的治疗效果。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述缺陷，提供一种超短距离聚焦、超大汇聚角相控超声发射器。本技术所述的超短距离聚焦、超大汇聚角相控超声发射器，包括发射器底座，安装在发射器底座下方的水囊和位于底座与水囊之间、安装在底座上的若干个超声波发射源。所述超声波发射振源为250个-400个。各个超声波发射源与自动转换系统连接，该自动转换系统与计算机连接。本技术所述的超短距离聚焦、超大汇聚角相控超声发射器特别适用于治疗肋骨后肝癌。它采用改变超声波发射相位的相控聚焦方式，改变超声发射器的焦点位置，其相对密集的焦点阵状排列，在治疗时可通过自动转换系统调节聚焦位置，人体和发射器-->不动，通过对每个发射源施加不同相位的正弦波，自动切换到指定的焦点上，可使治疗在短时间内完成，同时，聚焦精度也大幅度提高，通过聚焦位置的深度变换可以改变焦点汇聚角的大小，在遇到肋后浅层肝癌时使用超短距离聚焦，扩大汇聚角，可使超声波经肋间隙斜向入射，缩短肋后的低能量区，使浅层肝癌得到有效治疗，同时使患者避免接受开刀切除肋骨的痛苦，这一点用固定焦点的其他聚焦方式是无法实现的。附图说明图1是现有的球面聚焦原理示意图；图2是现有的声控镜聚焦原理示意图；图3是经现有HIFU治疗仪治疗后肋后声场分布图，表示幅照中轴通过肋骨和肋间隙时形成的肋后焦点声场情况；图4是本技术所述的超短距离聚焦、超大汇聚角相控超声发射器的结构示意图；图5是本技术所述的超声发射器治疗中超声波作用的范围示意图。具体实施例参见图3，本技术所述的超短距离聚焦、超大汇聚角相控超声发射器，包括发射器底座1，安装在发射器底座下方的水囊3和位于底座1与水囊3之间、安装在底座上的若干个超声波发射源2。根据所需治疗的面积和深度，所述超声波发射振源2可以为250个-400个。各个超声波发射源2与自动转换系统连接，该自动转换系统与计算机连接，可分别控制各超声波发射源的相位和功率大小。本技术所述的超短距离聚焦、超大汇聚角相控超声发射器，采用改变超声波发射相位的相控聚焦方式，改变超声发射器的焦点4的位置，其相对密集的焦点阵状排列，在治疗时可通过自动转换系统调节聚焦位置，人体和发射器不动，通过对每个发射源施加不同相位的正弦波，自动切换到指定的焦点上，可使治疗在短时间内完成，同时，聚焦精度也大幅度提高，更重要的是它可以通过改变聚焦深度使焦点汇聚角的大小改变，在遇到肋后浅层肝癌时使用超短距离聚焦，扩大汇聚角，其角度可达120°-150°，见图5，可使超声波经肋间隙斜向入射，使浅层肝癌得到有效治疗，同时使患者避免接受开刀切除肋骨的痛苦。本文档来自技高网...

【技术保护点】
超短距离聚焦、超大汇聚角相控超声发射器，其特征是包括发射器底座（１），安装在发射器底座下方的水囊（３）和位于底座（１）与水囊（３）之间、安装在底座（１）上的若干个超声波发射源（２）。

【技术特征摘要】
1、超短距离聚焦、超大汇聚角相控超声发射器，其特征是包括发射器底座(1)，安装在发射器底座下方的水囊(3)和位于底座(1)与水囊(3)之间、安装在底座(1)上的若干个超声波发射源(2)。2、根...

【专利技术属性】
技术研发人员：何申戌，
申请(专利权)人：何申戌，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]