一种聚焦超声肿瘤治疗装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种聚焦超声肿瘤治疗装置及其方法，属于医疗设备领域，其技术方案要点是，包括：超声波发射装置，超声波发射装置用于向治疗靶区发射聚焦超声波；控制机构，控制机构包括声压控制单元、温度监控单元和判断模块，温度监控单元的输出端与判断模块的输入端连接，判断模块的输出端与声压控制单元连接；温度监控单元用于监测靶区温度变化，判断模块用于实时接收靶区温度值，并判断实时接收的靶区温度值与标准温度值的差值，从而进行控制声压控制单元输出不同的声压强度指令，以使与声压控制单元输出端连接的超声波发射装置输出与声压强度指令相对应的聚焦超声波。解决了现有技术中高强度聚焦超声波持续发射，造成空化效应时间长的问题。效应时间长的问题。效应时间长的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种聚焦超声肿瘤治疗装置及其方法


[0001]本专利技术涉及医疗设备
，具体而言，涉及一种聚焦超声肿瘤治疗装置及其方法。

技术介绍

[0002]医学研究发现肿瘤细胞的耐热性比正常细胞要差，在42.5℃以上的温度环境下，30分钟内肿瘤细胞死亡，而正常细胞损伤较轻且可逆转。高强度聚焦超声肿瘤治疗系统就是根据肿瘤细胞的这一特点，以超声波为能量源，利用其穿透性和可聚焦性，将探头发射出的平均声强较低的超声波通过介质耦合，经过皮肤进入人体肿瘤组织，聚焦或者汇聚到一个空间点，形成一个平均声强在1000W/m2以上的焦域(焦域大小：Φ3mm
×
8mm)，使该焦域瞬时产生强烈的温度升高(高于70℃)，加上其空化作用(即强超声在液体中产生类似雾状的气泡，其形成和消失可以产生极高的温度和压力，从而使组织受到严重破坏)和机械振荡作用，破坏焦域处的组织。通过对肿瘤进行如此由点到线、由线到面、由面到体逐点扫描的固化治疗，从而使整个肿瘤组织固化，实现治疗的目的。
[0003]实验发现，如图1
‑
3所示，分别给出超声辐射剂量为25.4
×
103W/cm2时组织热坏死体元的体积理论与实验结果比较图、17.3
×
103W/cm2时组织热坏死体元的体积理论与实验结果比较图和7
×
103W/cm2时组织热坏死体元的体积理论与实验结果比较图，能够反映出，在低辐照剂量下理论与实验较好符合，随着辐照剂量增加，理论值开始明显偏低。
[0004]现有技术中，在较大的声辐剂量下，组织热坏死体元的体积实验值较理论值高，这主要是由于在高声辐照剂量下有空化效应，使热坏死体元的体积和形状都产生了非可控变化，由于热坏死体元的体积和形状都产生了非可控变化，使得聚焦超声治疗的难度提高。还有就是，医务人员在进行肿瘤治疗中，在相关设备温度因各种原因造成温度异常或高或低时，无法得到实时提示，这样，会对治疗效果带来不利影响。最后就是，在现场医务人员操作设备治疗肿瘤中，相关的主管医生如果不在现场实时查看相关数据，那么也就无法对相关人员的操作给出提示建议，相应的如果现场医务人员在不具有相当操作经验时，也会对治疗效果造成一定的不利影响。
[0005]因此，提出一种聚焦超声肿瘤治疗装置及其方法，来降低聚焦超声辐照过程中产生的空化效应，以及能实时监测相关设备的温度值，且能实现远端主管医生能实时给予现场医务人员操作设备建议，提高治疗效果的设备显得尤为重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种聚焦超声肿瘤治疗装置及其方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种聚焦超声肿瘤治疗装置，包括：超声波发射装置，所述超声波发射装置用于向治疗靶区发射聚焦超声波；控制机构，所述控制机构包括声压控制单元、温度监控单元和判断模块，所述温度监控单元的输出端与判断模块的输入
端连接，所述判断模块的输出端与声压控制单元连接；所述温度监控单元用于监测靶区温度变化，所述判断模块用于实时接收靶区温度值，并判断实时接收的靶区温度值与标准温度值的差值，从而进行控制声压控制单元输出不同的声压强度指令，以使与声压控制单元输出端连接的超声波发射装置输出与声压强度指令相对应的聚焦超声波；所述温度监控单元采用非接触式红外温度传感器，温控监测单元还配套有温度检测电路和数据发送电路、数据接收单元、数据分析单元、在线沟通单元、接收单元，温度检测电路采集红外温度传感器输出的温度变化，并在温度过高及过低时报警提示医务人员检测具体的原因，数据发送电路用于发送温度检测电路采集的温度数据以及现场摄像机输出的治疗视频数据；数据接收单元、数据分析单元、在线沟通单元和接收单元是分别安装在远端主管医生、现场工作人员互联网设备内的应用软件；数据接收单元用于接收温度检测电路发送出的治疗中靶区温度数据及现场治疗视频数据，并将数据初步处理后输出到数据分析单元，主管医生能实时查看现场的温度数据，数据分析单元调阅其数据库内的数据作比对，在现场超声波发射装置发射的功率偏大及偏小导致治疗靶区温度过高及过低时能生成报警信号提示主管医生，不在现场的主管医生在现场温度异常及现场人员操作不规范时通过在线沟通单元和现场医务人员的接收单元建立连接，对现场医务人员的操作给出合理化操作建议，达到更好的治疗效果。
[0008]进一步地，所述判断模块内预存的标准温度值为40℃。
[0009]进一步地，所述温度检测电路包括电性连接的电阻、NPN三极管、继电器和蜂鸣器，第一只电阻一端和第二只电阻一端、第三只电阻一端、第四只电阻一端、第五只电阻一端、第六只电阻一端连接，第一只电阻另一端和第三只电阻另一端、第四只电阻另一端、两只NPN三极管基极连接，第四只电阻另一端和第一只NPN三极管基极连接，第一只NPN三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端及控制电源输入端连接，第一只继电器正极电源输入端和第一只蜂鸣器正极电源输入端、第二只继电器正极电源输入端、第二只蜂鸣器正极电源输入端连接，第一只继电器常开触点端和第一只蜂鸣器负极电源输入端连接，第六只电阻另一端和第二只NPN三极管基极连接，第二只NPN三极管集电极和第二只继电器负极电源输入端及控制电源输入端连接，第二只继电器常闭触点端和第二只蜂鸣器负极电源输入端连接。
[0010]进一步地，所述数据发送电路包括电性连接的单片机模块和GPRS模块，单片机模块A2的电源输入两端和GPRS模块的电源输入两端分别连接，单片机模块的信号输出端和GPRS模块的信号输入端经连接，人体红外测温仪的信号输出端和温度检测电路的信号输入端连接并和单片机模块的信号输入端连接。
[0011]进一步地，所述聚焦超声肿瘤治疗装置还包括信号处理单元和图像采集机构，所述图像采集机构用于定位治疗靶区并采集治疗靶区的图像；
[0012]所述信号处理单元，与所述图像采集机构采集的以一定时间间隔的至少一个原始声图像，以及在聚焦超声治疗过程中，接收并存储图像采集机构所采集的某时刻的实时声图像；信号传输模块，用于将原始声图像以及实时声图像传输至显示器中。
[0013]进一步地，所述图像采集机构为B超设备。
[0014]根据权利要求1所述的一种聚焦超声肿瘤治疗装置，其特征在于：所述超声波发射装置，用于根据声压控制单元输出的强度指令输出超声波指令信号；
[0015]超声换能器阵列，用于将来自所述驱动单元的指令转换为多束聚焦超声波。
[0016]进一步地，其步骤流程如下：
[0017]S1、图像采集机构锁定治疗靶区并采集治疗靶区的图像；
[0018]S2、通过声压控制单元发出低压强度指令；
[0019]S3、根据声压控制单元输出的强度指令，驱动单元输出超声波指令信号，使得超声换能器阵列发射多束低强度聚焦超声波，此时，温度监控单元同步监测靶区温度变化；
[0020]S4、在判断模块接收的实时温度达到40℃时，所述判断模块控制声压控制单元输出高压强度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚焦超声肿瘤治疗装置，其特征在于，包括：超声波发射装置，所述超声波发射装置用于向治疗靶区发射聚焦超声波；控制机构，所述控制机构包括声压控制单元、温度监控单元和判断模块，所述温度监控单元的输出端与判断模块的输入端连接，所述判断模块的输出端与声压控制单元连接；所述温度监控单元用于监测靶区温度变化，所述判断模块用于实时接收靶区温度值，并判断实时接收的靶区温度值与标准温度值的差值，从而进行控制声压控制单元输出不同的声压强度指令，以使与声压控制单元输出端连接的超声波发射装置输出与声压强度指令相对应的聚焦超声波。所述温度监控单元采用非接触式红外温度传感器，温控监测单元还配套有温度检测电路和数据发送电路、数据接收单元、数据分析单元、在线沟通单元、接收单元，温度检测电路采集红外温度传感器输出的温度变化，并在温度过高及过低时报警提示医务人员检测具体的原因，数据发送电路用于发送温度检测电路采集的温度数据以及现场摄像机输出的治疗视频数据；数据接收单元、数据分析单元、在线沟通单元和接收单元是分别安装在远端主管医生、现场工作人员互联网设备内的应用软件；数据接收单元用于接收温度检测电路发送出的治疗中靶区温度数据及现场治疗视频数据，并将数据初步处理后输出到数据分析单元，主管医生能实时查看现场的温度数据，数据分析单元调阅其数据库内的数据作比对，在现场超声波发射装置发射的功率偏大及偏小导致治疗靶区温度过高及过低时能生成报警信号提示主管医生，不在现场的主管医生在现场温度异常及现场人员操作不规范时，通过在线沟通单元和现场医务人员的接收单元建立连接，对现场医务人员的操作进行指导。2.根据权利要求1所述的一种聚焦超声肿瘤治疗装置，其特征在于：所述判断模块内预存的标准温度值为40℃。3.根据权利要求1所述的一种聚焦超声肿瘤治疗装置，其特征在于：温度检测电路包括电性连接的电阻、NPN三极管、继电器和蜂鸣器，第一只电阻一端和第二只电阻一端、第三只电阻一端、第四只电阻一端、第五只电阻一端、第六只电阻一端连接，第一只电阻另一端和第三只电阻另一端、第四只电阻另一端、两只NPN三极管基极连接，第四只电阻另一端和第一只NPN三极管基极连接，第一只NPN三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端及控制电源输入端连接，第一只继电器正极电源输入端和第一只蜂鸣器正极电源输入端、第二只继电器正极电源输入端、第二只蜂鸣器正极电源输入端连接，第一只继电器常开触点端和第一只蜂鸣器负极电源输入端连接，第六只电阻另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑克松，黄建恺，杨宇光，
申请(专利权)人：武汉市昱呈星医疗科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：