聚焦超声设备及图像换能器保护方法技术

公开了聚焦超声设备及图像换能器保护方法。根据实施方式的聚焦超声设备包括：超声探头结构，该超声探头结构包括用于发送聚焦超声信号的治疗换能器和用于发送和接收超声图像信号的图像换能器；接收开关，该接收开关用于在图像换能器的元件中选择多个第一元件作为保护区域并且去激活该保护区域，以及在图像换能器的元件中选择多个第二其他元件作为接收区域并且激活该接收区域；图像波束成形器，该图像波束成形器用于通过聚焦从多个第二元件接收到的超声回波信号来形成接收波束信号；图像生成单元，该图像生成单元用于基于接收波束信号生成对象中的目标区域的图像；以及控制单元，该控制单元用于借助于接收开关控制保护区域和接收区域的选择。域和接收区域的选择。域和接收区域的选择。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚焦超声设备及图像换能器保护方法


[0001]本专利技术涉及使用超声的诊断和治疗技术，并且更具体地，涉及使用聚焦超声(FUS)进行图像引导治疗的图像扫描和治疗技术。
[0002]本专利技术来源于作为科学和信息通信技术部、贸易、工业和能源部、卫生和福利部以及食品和药物安全部的协作生命周期医疗设备R&D项目的一部分进行的研究的一部分进行的研究[项目编号：9991006682，KMDF_PR_20200901_0009，研究项目名称：Development of Commercialization of Market
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Leading Ultrasound Image
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Guide,High
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Intensity Focused Ultrasound Treatment Device for Integrated Therapy for Pancreatic Cancer(用于胰腺癌综合治疗的市场领先的超声图像引导、高强度聚焦超声治疗设备的商业化开发)，研究管理机构：韩国医疗设备发展基金，贡献率：100％，研究监督机构：IMGT有限公司，研究期：2022年3月1日至2022年12月31日]。

技术介绍

[0003]超声信号可以用于诸如癌症、肿瘤、病变等的生物组织的治疗。超声治疗是通过向人体的病变发射超声信号来治疗病变的方法。与普通外科治疗或化疗相比，超声治疗对患者造成的创伤可以更小，并且实现了无创治疗。超声治疗的应用的示例包括肝癌、骨肉瘤、乳腺癌、胰腺癌、肾癌、软组织肿瘤、盆腔肿瘤等。

技术实现思路

[0004][技术问题][0005]根据实施方式，提出了能够保护图像换能器免受治疗性聚焦超声(FUS)信号影响并且去除图像伪影的聚焦超声设备和图像换能器保护方法。
[0006][技术解决方案][0007]根据实施方式的聚焦超声设备包括：超声探头结构，该超声探头结构包括用于发送聚焦超声信号的治疗换能器和用于发送和接收超声图像信号的图像换能器；接收开关，该接收开关用于在图像换能器的元件中选择多个第一元件作为保护区域并且去激活该保护区域，以及在图像换能器的元件中选择多个第二其他元件作为接收区域并且激活该接收区域；图像波束成形器，该图像波束成形器用于通过聚焦从多个第二元件接收到的超声回波信号来形成接收波束信号；图像生成单元，该图像生成单元用于基于接收波束信号生成对象中的目标区域的图像；以及控制单元，该控制单元用于借助于接收开关控制保护区域和接收区域的选择。
[0008]多个第一元件可以在图像换能器的中心区域，在该中心区域中，从超声探头结构的界面反射至图像换能器的聚焦超声信号被集中，并且多个第二元件可以在图像换能器的外围区域。
[0009]保护区域可以包括位于整个扫描线的中心处的N个元件，并且接收区域可以包括相对于整个扫描线的中心位置的左侧和右侧中的每一侧上的(通道总数
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N)/2个元件。
[0010]聚焦超声设备还可以包括控制单元，该控制单元被配置成基于由图像生成单元生成的图像，借助于接收开关来选择接收区域。
[0011]控制单元可以从四种方法中选择并组合至少一种方法，所述四种方法包括：激活相对于整个扫描线的中心位置的左侧和右侧中的每一侧上的(通道总数
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N)/2个元件的第一方法；激活相对于整个扫描线的中心位置的左侧和右侧中的每一侧上的(通道总数
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N)/2个元件并且控制聚焦角度的第二方法；激活相对于整个扫描线的中心位置的左侧和右侧中的每一侧上的通道总数/2个元件的第三方法；或者激活相对于整个扫描线的中心位置的左侧和右侧中的每一侧上的通道总数/2个元件并且控制聚焦角度的第四方法。
[0012]图像换能器可以包括被构造成保护图像换能器的保护区域的保护膜，保护膜可以包括漫反射材料、反射材料和衰减材料中的任何一种，漫反射材料或反射材料可以是铜箔、铝箔和由塑料制成的反射板中的任何一种，并且衰减材料可以是天然橡胶、乳胶和硅橡胶中的任何一种。
[0013]超声探头结构还可以包括柱形壳体和沿壳体的形状填充有超声传输介质的隔膜。
[0014]超声探头结构还可以包括高度调整单元，该高度调整单元被配置成调整超声探头结构的壳体的高度。高度调整单元可以调整高度以满足H
′
＝Lcosθ
‑
D，其中L表示治疗换能器的最外通道到对象的目标区域的FUS信号长度，H表示从治疗换能器到对象的目标区域的竖直距离，θ表示L与H之间的角度，D表示从对象的目标区域到对象的皮肤表面的竖直距离，以及H
′
表示超声探头结构的壳体的高度。
[0015]超声探头结构还可以包括多个接触传感器，所述多个接触传感器被配置成检测超声探头结构与目标对象之间的接触。
[0016]聚焦超声设备还可以包括：噪声过滤器，该噪声过滤器被配置成从接触传感器中的每一个生成的信号中过滤噪声；接触开关，该接触开关被配置成从噪声已经被过滤的多个接触信号中选择预定接触信号；信号处理单元，该信号处理单元被配置成对所选择的接触信号执行信号处理；以及控制单元，该控制单元被配置成根据从信号处理单元接收到的接触信号确定每个位置处的接触状态，并且基于接触状态控制治疗换能器发送FUS信号。
[0017]聚焦超声设备还可以包括输出单元，该输出单元被配置成向外部输出接触状态和接触指令消息。
[0018][有益效果][0019]根据根据实施方式的聚焦超声设备和图像换能器保护方法，可以保护图像换能器免受治疗性聚焦超声(FUS)信号的影响，从而使对图像换能器的损坏最小化，并且可以去除图像伪影。
附图说明
[0020]图1是用于说明根据本专利技术的实施方式的FUS设备中的图像换能器被聚焦超声(FUS)信号损坏的原理的图；
[0021]图2是示出根据本专利技术的实施方式的FUS设备的配置的图；
[0022]图3是示出根据本专利技术的实施方式的位于图像换能器的中心的保护区域的视图；
[0023]图4是示出根据本专利技术的实施方式的用于保护图像换能器的整个扫描线上的保护区域的通道激活的示例的视图；
[0024]图5是示出根据本专利技术的实施方式的用于使用保护膜保护图像换能器的保护区域的FUS设备的视图；
[0025]图6是示出根据本专利技术的实施方式的用于保护图像换能器的超声探头结构的视图；
[0026]图7是根据本专利技术的实施方式的包括壳体和隔膜的超声探头结构的顶视图；
[0027]图8是根据本专利技术的实施方式的包括多个接触传感器的超声探头结构的底视图；
[0028]图9是示出根据本专利技术的实施方式的包括多个接触传感器的FUS设备的配置的图；以及
[0029]图10是示出调整根据本专利技术的实施方式的超声探头结构的壳体的高度的示例的视图。
具体实施方式
[0030]参照下面结合附图详细描述的实施方式，本专利技术的优点和特征以及实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚焦超声设备，包括：超声探头结构，所述超声探头结构包括用于发送聚焦超声信号的治疗换能器和用于发送和接收超声图像信号的图像换能器；接收开关，所述接收开关用于在所述图像换能器的元件中选择多个第一元件作为保护区域并且去激活所述保护区域，以及在所述图像换能器的元件中选择多个第二其他元件作为接收区域并且激活所述接收区域；图像波束成形器，所述图像波束成形器用于通过聚焦从所述多个第二元件接收到的超声回波信号来形成接收波束信号；图像生成单元，所述图像生成单元用于基于所述接收波束信号生成对象中的目标区域的图像；以及控制单元，所述控制单元用于借助于接收开关控制所述保护区域和所述接收区域的选择。2.根据权利要求1所述的聚焦超声设备，其中，所述多个第一元件在所述图像换能器的中心区域，在所述中心区域中，从所述超声探头结构的界面反射至所述图像换能器的所述聚焦超声信号被集中，并且所述多个第二元件在所述图像换能器的外围区域。3.根据权利要求2所述的聚焦超声设备，其中，所述保护区域包括位于整个扫描线的中心处的N个元件，并且所述接收区域包括相对于所述整个扫描线的中心位置的左侧和右侧中的每一侧上的(通道总数
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N)/2个元件。4.根据权利要求1所述的聚焦超声设备，还包括控制单元，所述控制单元被配置成基于由所述图像生成单元生成的所述图像，借助于所述接收开关来选择所述接收区域。5.根据权利要求4所述的聚焦超声设备，其中，所述控制单元被配置成从四种方法中选择并组合至少一种方法，所述四种方法包括：激活相对于整个扫描线的中心位置的所述左侧和右侧中的每一侧上的(通道总数
‑
N)/2个元件的第一方法；激活相对于所述整个扫描线的中心位置的所述左侧和右侧中的每一侧上的(通道总数
‑
N)/2个元件并且控制聚焦角度的第二方法；激活相对于所述整个扫描线的中心位置的所述左侧和右侧中的每一侧上的通道总数/2个元件的第三方法；或者激活相对于所述整个扫描线的中心位置的所述左侧和右侧中的每一侧上的通道总数/2个元件并...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙健豪，金大昇，具滋云，
申请(专利权)人：天津艾吉特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：