基于焦域轴向最大振速的聚焦超声功率测量系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于焦域轴向最大振速的聚焦超声功率测量系统及方法，通过焦域平面内振速扫描实现焦域最大轴向振速的测量，进而基于焦域振速分布和换能器结构参数及辐射声功率的关系，提出了一种根据焦域轴向最大振速计算超声功率的非接触式声功率反演测量新方法。本发明专利技术在已知换能器设计参数的情况下，可以根据焦域处轴向最大振速反演计算出换能器辐射的声功率，有效恢复HIFU焦域被抵消掉的径向振动能量，为超声治疗的声功率精确测量和剂量控制提供了新思路，对HIFU治疗仪器的功率校准提供了新技术，在HIFU治疗系统的质量检测和临床应用中具有重要的指导意义和推广价值。

【技术实现步骤摘要】
基于焦域轴向最大振速的聚焦超声功率测量系统及方法
本专利技术涉及高强度聚焦超声
，具体涉及一种聚焦超声功率测量系统及方法。
技术介绍
高强度聚焦超声(HighIntensityFocusedUltrasound,HIFU)治疗肿瘤技术具有非介入、创口小、康复快、且不易引起癌细胞转移的优点。而在HIFU治疗中，超声辐射的声功率表示超声的能量输出，与超声治疗效果和安全性密切相关，因而，超声辐射功率的测量具有十分重要的意义。目前超声功率测量方法中，辐射力法是通过测量吸收靶承载的辐射力计算出换能器发出的超声功率，虽然操作简便，但测量脉冲重复频率很低的猝发纯音脉冲超声功率时，不够灵敏且误差较大，在大功率声源焦域附近测量时稳定性较差。水听器法是利用传感器在水下收听声信号，将接收到的声压信号转变为电压信号，完成对声场信息的收集，但水听器灵敏度高，设备价格昂贵，且对测量系统要求较高，在大功率声源作用的声场中容易对器件造成损伤。互易法是根据平面活塞型换能器的衍射规律，推导换能器发射的声功率，但是它易受非线性效应的限制。量热法是利用液体吸收超声源辐射的声能转化为热，测量液体上升的温度来确定超声声功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于焦域轴向最大振速的聚焦超声功率测量系统，其特征在于：包括计算机、函数信号发生器、功率放大器、数据采集器、激光解码器、激光探头以及置于水中的HIFU换能器和反光膜，所述HIFU换能器依次连接有功率发大器、函数信号发生器、计算机，此外，计算机还通过数据采集器、激光解码器连接至激光探头，所述HIFU换能器、反光膜和激光探头的轴线顺序重合。

【技术特征摘要】
1.一种基于焦域轴向最大振速的聚焦超声功率测量系统，其特征在于：包括计算机、函数信号发生器、功率放大器、数据采集器、激光解码器、激光探头以及置于水中的HIFU换能器和反光膜，所述HIFU换能器依次连接有功率发大器、函数信号发生器、计算机，此外，计算机还通过数据采集器、激光解码器连接至激光探头，所述HIFU换能器、反光膜和激光探头的轴线顺序重合。2.根据权利要求1所述的基于焦域轴向最大振速的聚焦超声功率测量方法，其特征在于：步骤(1)所述HIFU换能器为球壳聚焦换能器，半径a为1～20cm，焦距R大于半径。3.根据权利要求1所述的基于焦域轴向最大振速的聚焦超声功率测量方法，其特征在于：所述反光膜的尺寸大于1cm2，厚度小于100μm。4.一种基于焦域轴向最大振速的聚焦超声功率测量方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)计算机控制函数信号发生器输出与HIFU换能器中心频率相同的正弦信号，经过功率放大器放大后驱动HIFU换能器产生超声信号，经过水传播后产生聚焦，同时将反光膜移至和焦距相应的距离上，使反光膜产生最大振动；(2)调整激光探头方向使反光膜的反射光最强，并和激光探头的入射光在探头输出端形成稳定的干涉信号，经过激光解码器和数据采集器，获得反光膜测量点上...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭各朴，马青玉，陶晨阳，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32