一种超声聚焦深度自适应控制系统技术方案

技术编号:38709086 阅读:12 留言:0更新日期:2023-09-08 14:49
本发明专利技术提供一种超声聚焦深度自适应控制系统,属于超声美容领域,系统包括:机体、治疗头、超声发射组件、超声检测组件、微处理器及调节组件;超声发射组件用于向目标皮肤发射超声检测信号;超声检测组件用于接收超声回波信号;微处理器用于分段计算超声回波信号的能量,得到能量变化趋势曲线,根据能量变化趋势曲线确定超声发射组件的调节高度及超声治疗信号参数,并生成高度调节指令和超声发射指令;调节组件用于根据高度调节指令调节超声发射组件与目标皮肤的距离;超声发射组件还用于根据超声发射指令向目标皮肤发射超声治疗信号。本发明专利技术实现了超声聚焦深度的自动化调节,能够满足不同超声焦点的需求。能够满足不同超声焦点的需求。能够满足不同超声焦点的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种超声聚焦深度自适应控制系统


[0001]本专利技术涉及超声美容领域,特别是涉及一种用于皮肤美容的超声聚焦深度自适应控制系统。

技术介绍

[0002]频率高于20KHz的声波称为超声波,超声波具有良好的方向性和穿透能力,在医学中,超声波可以用于成像探测、消融手术及细胞按摩等。超声波也是声波,具有反射、折射、衍射、散射等特点,但是超声波的波长较短,有的是几厘米,最低可至千分之几毫米。波长越短,声波的衍射特性就越差,可以在介质中稳定地进行直线传播,因此波长较短的超声波具有很强的直线传播能力。
[0003]超声波在医学及医美中应用的产生方式较成熟的就是使用一种默认深度、但可在水平方向上移动调整的的超声发射装置进行治疗,其精度取的是一个平均值,其实不符合每个人自身的情况;同时其与超声探测设备是分开的,在检测后治疗的医疗情景中,往往是根据超声回波进行成像,专业人员根据图像进行判别,决定所需超声作用的具体深度及使用设备。传统的超声发射装置所采用的超声发射装置相对固定且无法移动,超声头所发出的超声所能达到的超声焦点往往是固定的,当焦点的需求切换时需要整体更换超声发射装置。尤其在超声美容领域,使用的超声美容设备不具备能量的接收装置及能量的解耦装置,更无法根据其结果由中央处理器做出判断,导致超声治疗的效率较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种超声聚焦深度自适应控制系统,可实现超声聚焦深度的自动化调节,满足不同超声焦点的需求。
[0005]为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:
[0006]一种超声聚焦深度自适应控制系统,用于对目标皮肤进行美容,所述超声聚焦深度自适应控制系统包括:机体、治疗头、超声发射组件、超声检测组件、微处理器及调节组件;所述机体与所述治疗头固定连接;所述超声发射组件及所述超声检测组件位于所述治疗头内;所述微处理器位于所述机体内;
[0007]所述超声发射组件用于向目标皮肤发射超声检测信号;
[0008]所述超声检测组件用于接收超声回波信号;
[0009]所述微处理器分别与所述超声发射组件及所述超声检测组件连接,所述微处理器用于分段计算所述超声回波信号的能量,得到能量变化趋势曲线,根据所述能量变化趋势曲线确定超声发射组件的调节高度及超声治疗信号参数,并根据所述调节高度生成高度调节指令,根据所述超声治疗信号参数生成超声发射指令;
[0010]所述调节组件分别与所述微处理器及所述超声发射组件连接,所述调节组件用于根据所述高度调节指令调节所述超声发射组件与目标皮肤的距离;
[0011]所述超声发射组件还用于根据所述超声发射指令向目标皮肤发射超声治疗信号。
[0012]可选地,所述超声检测组件在超声检测信号发射结束设定时段后接收超声回波信号。
[0013]可选地,所述设定时段为t
r
=2h/c;其中,t
r
为设定时段,h为超声发射组件对目标皮肤的最大治疗深度,c为超声检测信号在目标皮肤中的传输速度。
[0014]可选地,所述调节组件包括螺纹调节杆及驱动电机;
[0015]所述螺纹调节杆贯穿所述机体及所述治疗头,且所述螺纹调节杆位于所述治疗头内的一端与所述超声发射组件固定连接;
[0016]所述驱动电机分别与所述微处理器及所述螺纹调节杆连接;所述驱动电机用于根据所述高度调节指令调节所述螺纹调节杆在所述治疗头中的长度,以调节所述超声发射组件与目标皮肤的距离。
[0017]可选地,所述微处理器包括:
[0018]能量计算模块,与所述超声检测组件连接,用于分段计算所述超声回波信号的能量,得到能量变化趋势曲线;
[0019]高度计算模块,分别与所述能量计算模块及所述调节组件连接,用于根据所述能量变化趋势曲线计算目标点物理深度及超声发射组件的调节高度,并根据所述调节高度生成高度调节指令;
[0020]超声参数计算模块,分别与所述能量计算模块、所述高度计算模块及所述超声发射组件连接,用于根据所述能量变化趋势曲线及所述目标点物理深度计算超声治疗信号参数,并根据所述超声治疗信号参数生成超声发射指令。
[0021]可选地,所述能量变化趋势曲线为:
[0022][0023]其中,E(a)为a段超声回波信号的起始采样点的能量值,1≤a≤A-τ,A为超声回波信号的总采样长度,τ为超声回波信号分段的采样长度,x
r
为超声回波信号。
[0024]可选地,所述高度计算模块包括:
[0025]求导子模块,与所述能量计算模块连接,用于计算所述能量变化趋势曲线的导数,得到能量变化导数曲线;
[0026]目标采样点确定子模块,与所述求导子模块连接,用于根据所述能量变化导数曲线确定目标采样点;所述目标采样点为能量变化导数曲线中能量值为0且序号最大的采样点;
[0027]深度计算子模块,与所述目标采样点确定子模块连接,用于根据所述目标采样点的位置及超声回波信号的采样频率,计算目标点物理深度;
[0028]高度计算子模块,分别与所述深度计算子模块及所述调节组件连接,用于根据所述目标点物理深度计算超声发射组件的调节高度,并根据所述调节高度生成高度调节指令。
[0029]可选地,所述深度计算子模块采用以下公式计算目标点物理深度:
[0030][0031]其中,s
target
为目标点物理深度,n为目标采样点的位置,f
s
为超声回波信号的采样
频率,τ为超声回波信号分段的采样长度,c为超声检测信号在目标皮肤中的传输速度。
[0032]可选地,所述超声治疗信号参数包括强度及持续时间;
[0033]所述超声参数计算模块包括:
[0034]拟合子模块,与所述能量计算模块连接,用于对所述能量变化趋势曲线进行线性拟合,得到拟合直线;
[0035]强度计算子模块,与所述拟合子模块连接,用于根据所述拟合直线计算超声治疗信号的强度;
[0036]时间计算子模块,与所述高度计算模块连接,用于根据所述目标点物理深度计算超声治疗信号的持续时间;
[0037]指令生成子模块,分别与所述强度计算子模块、所述时间计算子模块及所述超声发射组件连接,用于根据所述超声治疗信号的强度及持续时间生成超声发射指令。
[0038]可选地,所述超声治疗信号为:
[0039][0040]其中,x
c
为超声治疗信号,log
20
(

m)为超声治疗信号的强度,m为拟合直线的斜率,μ为超声治疗信号的频率,为超声治疗信号的初始相位,t
c
为超声治疗信号的持续时间,t
c
=8.2
×
log
10
(s
target
+1),s
target
为目标点物理深度。
[0041]根据本专利技术提供的具体实施例,本发本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声聚焦深度自适应控制系统,用于对目标皮肤进行美容,其特征在于,所述超声聚焦深度自适应控制系统包括:机体、治疗头、超声发射组件、超声检测组件、微处理器及调节组件;所述机体与所述治疗头固定连接;所述超声发射组件及所述超声检测组件位于所述治疗头内;所述微处理器位于所述机体内;所述超声发射组件用于向目标皮肤发射超声检测信号;所述超声检测组件用于接收超声回波信号;所述微处理器分别与所述超声发射组件及所述超声检测组件连接,所述微处理器用于分段计算所述超声回波信号的能量,得到能量变化趋势曲线,根据所述能量变化趋势曲线确定超声发射组件的调节高度及超声治疗信号参数,并根据所述调节高度生成高度调节指令,根据所述超声治疗信号参数生成超声发射指令;所述调节组件分别与所述微处理器及所述超声发射组件连接,所述调节组件用于根据所述高度调节指令调节所述超声发射组件与目标皮肤的距离;所述超声发射组件还用于根据所述超声发射指令向目标皮肤发射超声治疗信号。2.根据权利要求1所述的超声聚焦深度自适应控制系统,其特征在于,所述超声检测组件在超声检测信号发射结束设定时段后接收超声回波信号。3.根据权利要求2所述的超声聚焦深度自适应控制系统,其特征在于,所述设定时段为t
r
=2h/c;其中,t
r
为设定时段,h为超声发射组件对目标皮肤的最大治疗深度,c为超声检测信号在目标皮肤中的传输速度。4.根据权利要求1所述的超声聚焦深度自适应控制系统,其特征在于,所述调节组件包括螺纹调节杆及驱动电机;所述螺纹调节杆贯穿所述机体及所述治疗头,且所述螺纹调节杆位于所述治疗头内的一端与所述超声发射组件固定连接;所述驱动电机分别与所述微处理器及所述螺纹调节杆连接;所述驱动电机用于根据所述高度调节指令调节所述螺纹调节杆在所述治疗头中的长度,以调节所述超声发射组件与目标皮肤的距离。5.根据权利要求1所述的超声聚焦深度自适应控制系统,其特征在于,所述微处理器包括:能量计算模块,与所述超声检测组件连接,用于分段计算所述超声回波信号的能量,得到能量变化趋势曲线;高度计算模块,分别与所述能量计算模块及所述调节组件连接,用于根据所述能量变化趋势曲线计算目标点物理深度及超声发射组件的调节高度,并根据所述调节高度生成高度调节指令;超声参数计算模块,分别与所述能量计算模块、所述高度计算模块及所述超声发射组件连接,用于根据所述能量变化趋势曲线及所述目标点物理深度计算超声治疗信号参数,并根据所述超声治疗信号参数生成超声发射指令。6.根据权利要求5所述的超声聚焦深度自适应控制系统,其特征在于,所述能量变化趋势曲线为:
其中,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张宁涛张榆锋张梅何冰冰马骁郭振宇
申请(专利权)人:妮贝上海科技有限公司云南云科特色植物提取实验室有限公司
类型:发明
国别省市:

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