一种聚焦超声消融系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种聚焦超声消融系统以及控制方法，聚焦超声消融系统包括第一超声发射装置、第二超声发射装置和数据采集装置；第一超声发射装置包括第一控制单元第一驱动单元和第一功率发生单元、第一治疗头和第一超声换能器；第二超声发射装置包括第二控制单元第二驱动单元和第二功率发生单元、第二治疗头和第二超声换能器；数据采集装置包括存储模块、与存储模块连接的图像采集模块和声信号接收模块；本发明专利技术通过第一超声换能器和第二超声换能器向目标组织发射超声波对目标组织的病灶区域进行消融处理实时获得病灶区域的图像的灰度变化；根据实时的病灶区域的图像的灰度变化和实际消融面积对各个超声换能器的参数实时改变可以提高治疗效率及安全性。

A focused ultrasound ablation system and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种聚焦超声消融系统及其控制方法
本专利技术涉及医学治疗仪器领域，特别是涉及一种聚焦超声消融系统及其控制方法。
技术介绍
高强度聚焦超声作为新兴的微无创治疗肿瘤的新技术，临床应用已近十余年，对于肝癌、乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌等恶性肿瘤、子宫肌瘤等良性肿瘤以及子宫腺肌病等非肿瘤疾病的治疗已经较为成熟，提高其治疗效率及安全性也成为当前研究热点。临床多应用连续波高强度聚焦超声一次性消融肿瘤，以热效应为主，而高强度聚焦超声临床治疗的并发症以热损伤最为常见。脉冲波高强度聚焦超声间歇性的输出能量，主要通过空化、机械效应等非热效应破坏组织；但对于体积较大的肿瘤，治疗时间过长，有效的增效方式可提高消融率、缩短治疗时间，且现有的脉冲波高强度聚焦超声无法实时反馈实际消融面积，现有的聚焦超声消融系统无法根据实时反馈实际消融面积对治疗头的超声换能器的工作参数进行调整。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种聚焦超声消融系统，用于解决现有技术中的聚焦超声消融系统无法实时反馈实际消融面积、无法根据实时反馈实际消融面积对治疗头的超声换能器的工作参数进行调整的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种聚焦超声消融系统，包括第一超声发射装置、第二超声发射装置、数据采集装置以及上位机；其中，所述第一超声发射装置包括第一控制单元、分别与所述第一控制单元连接的第一驱动单元和第一功率发生单元、第一治疗头以及第一超声换能器，所述第一超声换能器与所述第一功率发生单元连接，所述第一超声换能器安装在所述第一治疗头的内部；所述第二超声发射装置包括第二控制单元、分别于所述第二控制单元连接的第二驱动单元和第二功率发生单元、第二治疗头以及第二超声换能器，所述第二超声换能器与所述第二功率发生单元连接，所述第二超声换能器安装在所述第二治疗头的内部；所述第一治疗头与所述第二治疗头以一定的夹角设置；所述数据采集装置包括存储模块、与所述存储模块连接的用于采集图像信息的图像采集模块和声信号接收模块；所述数据采集装置与所述上位机连接；所述上位机与所述第一控制单元和所述第二控制单元连接。可选的，所述第一超声换能器与所述第二超声换能器共焦设置；所述第一超声换能器的声束轴与所述第二超声换能器的声束轴垂直。可选的，所述声信号接收模块与所述第一超声换能器所述第二超声换能器共焦设置，所述声信号接收模块的声束轴与所述第一超声换能器的声束轴或所述第二超声换能器的声束轴垂直；所述声信号接收模块、所述第一超声换能器以及所述第二超声换能器的焦点作用在目标组织的上的区域为聚焦区域。可选的，所述声信号接收模块包括平面压电换能器；所述声信号接收模块包括平面压电换能器；所述声信号接收模块用于接受聚焦区域的声发射和声散射信息，所述存储模块用于记录所述聚焦区域返回的所述回波，所述上位机对所述回波以及所述图像采集模块采集的图像信息进行处理得到所述聚焦超声消融系统的实际消融面积。可选的，所述聚焦超声消融系统还包括通信模块，所述第一控制单元和所述第二控制单元通过所述通信模块与所述上位机连接，所述上位机根据所述实际消融面积向所述第一控制单元和所述第二控制单元发出指令，以对所述第一超声换能器和所述第二超声换能器的工作状态进行控制。可选的，存储模块所述图像采集模块设置在所述第一治疗头的内部或者设置在所述第二治疗头的内部。可选的，所述第一控制单元控制所述第一功率发生单元与所述第一超声控制单元发射连续超声波；所述第二控制单元控制所述第二功率发生单元与所述第二超声控制单元发射脉冲超声波。可选的，所述第一驱动单元至少包括三轴机械运动机构，所述三轴机械运动机构用于驱动所述第一治疗头在X、Y、Z方向进行直线运动。所述第二驱动单元至少包括三轴机械运动机构，所述三轴机械运动机构用于驱动所述第二治疗头在X、Y、Z方向进行直线运动。本专利技术还提供一种聚焦超声消融系统的控制方法，包括通过控制单元控制驱动单元驱动不同工作频率的第一超声发射装置的第一治疗头与第二超声发射装置的第二治疗头共焦且垂直设置；通过上位机控制声信号接收模块与所述第一治疗头和所述第二治疗头共焦且垂直设置。可选的，所述聚焦超声消融系统的控制方法还包括通过所述控制单元控制所述第一治疗头发射连续超声波，控制所述第二治疗头发射脉冲超声波。如上所述，本专利技术的聚焦超声消融系统，通过第一超声换能器以及第二超声换能器向目标组织发射超声波对所述目标组织的病灶区域进行消融处理；通过B超探头实时获得目标组织的病灶区域的图像的灰度变化；上位机通过对存储模块的采集结果进行分析得到实际消融面积；上位机根据实时的病灶区域的图像的灰度变化以及实际消融面积对各个超声换能器的工作参数进行调整避免了对目标组织的正常区域的破坏，提高了治疗效率及治疗安全性。附图说明图1显示为本专利技术的一种聚焦超声消融系统的结构框图。图2显示为本专利技术的一种聚焦超声消融系统的结构示意图。元件标号说明第一超声发射装置10、第一控制单元11、第一驱动单元12、第一功率发生单元13、第一治疗头14、第一超声换能器141、第一电源15、第二超声发射装置20、第二控制单元21、第二驱动单元22、第二功率发生单元23、第二治疗头24、第二超声换能器241、第二电源25、数据采集装置30、上位机31、存储模块32、图像采集模块33、声信号接收模块34具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。请参阅图1-2，为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种聚焦超声消融系统，包括第一超声发射装置10、第二超声发射装置、数据采集装置30以及上位机31；其中，所述第一超声发射装置10包括第一控制单元11、分别与所述第一控制单元11连接的第一驱动单元12和第一功率发生单元13、第一治疗头14以及第一超声换能器141，所述第一超声换能器141与所述第一功率发生单元13连接，所述第一超声换能器141安装在所述第一治疗头14的内部；所述第二超声发射装置包括第二控制单元21、分别于所述第二控制单元21连接的第二驱动单元22和第二功率发生单元23、第二治疗头24以及第二超声换能器241，所述第二超声换能器241与所述第二功率发生单元23连接，所述第二超声换能器241安装在所述第二治疗头24的内部；所述第一治疗头14与所述第二治疗头24以一定的夹角设置；所述数据采集装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚焦超声消融系统，其特征在于，包括第一超声发射装置、第二超声发射装置、数据采集装置以及上位机；/n其中，所述第一超声发射装置包括第一控制单元、分别与所述第一控制单元连接的第一驱动单元和第一功率发生单元、第一治疗头以及第一超声换能器，所述第一超声换能器与所述第一功率发生单元连接，所述第一超声换能器安装在所述第一治疗头的内部；/n所述第二超声发射装置包括第二控制单元、分别于所述第二控制单元连接的第二驱动单元和第二功率发生单元、第二治疗头以及第二超声换能器，所述第二超声换能器与所述第二功率发生单元连接，所述第二超声换能器安装在所述第二治疗头的内部；/n所述第一治疗头与所述第二治疗头以一定的夹角设置；/n所述数据采集装置包括存储模块、与所述存储模块连接的用于采集图像信息的图像采集模块和声信号接收模块；所述数据采集装置与所述上位机连接；/n所述上位机与所述第一控制单元和所述第二控制单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚焦超声消融系统，其特征在于，包括第一超声发射装置、第二超声发射装置、数据采集装置以及上位机；
其中，所述第一超声发射装置包括第一控制单元、分别与所述第一控制单元连接的第一驱动单元和第一功率发生单元、第一治疗头以及第一超声换能器，所述第一超声换能器与所述第一功率发生单元连接，所述第一超声换能器安装在所述第一治疗头的内部；
所述第二超声发射装置包括第二控制单元、分别于所述第二控制单元连接的第二驱动单元和第二功率发生单元、第二治疗头以及第二超声换能器，所述第二超声换能器与所述第二功率发生单元连接，所述第二超声换能器安装在所述第二治疗头的内部；
所述第一治疗头与所述第二治疗头以一定的夹角设置；
所述数据采集装置包括存储模块、与所述存储模块连接的用于采集图像信息的图像采集模块和声信号接收模块；所述数据采集装置与所述上位机连接；
所述上位机与所述第一控制单元和所述第二控制单元连接。


2.根据权利要求1所述的聚焦超声消融系统，其特征在于，所述第一超声换能器与所述第二超声换能器共焦设置；所述第一超声换能器的声束轴与所述第二超声换能器的声束轴垂直。


3.根据权利要求2所述的聚焦超声消融系统，其特征在于，所述声信号接收模块与所述第一超声换能器所述第二超声换能器共焦设置，所述声信号接收模块的声束轴与所述第一超声换能器的声束轴或所述第二超声换能器的声束轴垂直；所述声信号接收模块、所述第一超声换能器以及所述第二超声换能器的焦点作用在目标组织的上的区域为聚焦区域。


4.根据权利要求3所述的聚焦超声消融系统，其特征在于，所述声信号接收模块包括平面压电换能器；所述声信号接收模块用于接受聚焦区域的声发射和声散射信息，所述存储模块用于记录所述聚焦区域返回的回波，所述上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李发琪，刘继辉，刘雅璐，游亚庆，
申请(专利权)人：重庆医科大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50