【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及了一种医学超声声透镜技术，具体涉及了一种用于医学诊疗的平面型多焦点声透镜及医学声透镜装置。
技术介绍
1、生物医学超声是以超声为载体，依托信号处理技术、电子科学等工程技术手段，利用超声的生物效应实现疾病诊断和治疗的重要新型学科之一。基于超声波动效应发展出了b超、超声引导、超声造影等医学超声成像-诊断技术，利用医学超声探头基于脉冲-回波方式可实现生物组织的声阻抗和声衰等声学参数定征。相较于工业无损检测，生物组织的复杂性使其回波信号携带更为丰富的信息，例如基于回波信号提取的弹性系数，可实现前列腺、乳腺等部位的检测；基于谐波成分，可得到组织生物的非线性特性，实现心内膜、肝硬化病灶等的病理诊断。目前，医学超声设备的应用也得到了越来越多的重视，超声检测无创、实时、可重复以及适用对象广等特点是使其成为了术前、术中临床检测不可或缺的手段，因而成为了医学影像检查的5大技术之一。
2、同时，超声本身携带巨大的能量，大功率驱动的超声具有热学效应，已有医学研究表明，低剂量的热效应可促进人体机能的新陈代谢，促进血液循环以及加速伤口愈合等作用。目前国内外肿瘤发病率逐年提高，对于肿瘤的治疗，除传统手术外，新诊治技术层出不穷，除腹腔镜手术外，微创治疗也在临床运用中取得了非常好的效果，但基于射频、微波或冷冻等技术的微创治疗仍属于侵入性方法，可能会导致出血或穿刺肿瘤的转移。因而近20年侵入性的高强度聚焦超声（high intensity focusing ultrasonic, hifu）消融治疗得到了越来越多的关注。随着超声激励功率的
3、然而，现有的超声医学诊疗技术大多是通过弧面多阵元探头来实现目标区域的声能聚焦的，与人体大部分区域接触时难以完美贴合，进而将导致声能耦合不充分，降低声能利用率。同时，现有大多数医用聚焦探头均为单焦点聚焦，对于具有多个离散目标区域的情况，将导致诊疗效率低。此外，多阵元、弧面等特点都导致了现有的超声医用探头价格高昂、制备工期长。
4、因而，针对医用超声聚焦探头与患者皮肤表面耦合不充分、聚焦超声探头结构复杂、厚度较大且仅存在单焦点等不足，迫切寻求一种可实现表面完美贴合的平面型超表面声透镜，以实现声能利用率较高的医学诊疗。因此，如何设计聚焦声透镜实现轴线方向或同一平面上的多焦点声场调制，将有效提高医学诊疗效率，并最终实现多平面层析成像。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种用于医学诊疗的平面型多焦点声透镜及医学声透镜装置。超声波经该平面型多焦点声透镜调制后，将在诊疗对象上实现多焦点声场，所述的平面型多焦点声透镜的上下表面均为平面，在使用过程中，平面型多焦点声透镜的上、下表面可分别与超声换能器、诊疗对象的表层皮肤紧密贴合。
2、本专利技术采用的技术方案为：
3、一、一种平面型多焦点声透镜装置：
4、所述的平面型多焦点声透镜的上下表面均为平面；
5、所述的平面型多焦点声透镜包括聚合物结构、侧边壁面结构、平板型聚合物结构和液体填充结构；
6、聚合物结构底面外边缘设有向下的环形凸起作为侧边壁面结构，侧边壁面结构底面和平板型聚合物结构上表面紧贴布置，使得在侧边壁面结构围成的聚合物结构底面和平板型聚合物结构上表面之间形成聚合物腔，聚合物腔内部充满填充液后形成液体填充结构；所述的聚合物结构的顶面为平整面，底面为凹凸面，所述的平板型聚合物结构的顶面和底面均为平整面，所述的聚合物结构的平整面与平板型聚合物结构的平整面平行。
7、具体地，所述平板型聚合物结构的厚度以及所述侧边连接壁面厚度均分布均匀，且为减少聚合物结构对入射声波的衰减和反射作用，在保持刚度的情况下，应越薄越好。
8、所述的平面型多焦点声透镜可通过3d打印技术进行一体化制备。
9、所述的聚合物结构是主要由多个不同厚度的、长方体形的微结构单元沿平面的两个正交方向紧密阵列排布连接构成，或者主要由多个不同厚度的环形的微结构单元同心布置且沿径向从内到外紧密排布连接构成；各个微结构单元顶面处于同一平面，各个微结构单元厚度不同形成整体微结构单元厚度分布，使得各个微结构单元的底面凹凸分布构成了聚合物结构的凹凸面。
10、具体实施中，每个长方体形的微结构单元各处厚度相同，可以沿平面其中一个方向设置微结构单元的厚度相同，即经过沿该方向的同一直线的各个微结构单元的厚度相同，但是沿该方向的不同直线上的微结构单元的厚度不同，这使得聚合物结构的凹凸面整体呈两侧对称分布，从而构成了中心对称结构的平面型多焦点声透镜。
11、各个长方体形的微结构单元沿平面两个方向的厚度均不相同，这构成了非对称结构的平面型多焦点声透镜。
12、具体实施中，每个环形的微结构单元各处厚度相同，多个环形的微结构单元厚度不同，这使得聚合物结构的凹凸面整体呈中心对称分布，构成了中心轴对称结构的平面型多焦点声透镜。
13、所述聚合物结构的各个微结构单元的厚度 h ug与所述平面型多焦点声透镜的工作频率 f、目标声场分布、聚合物结构的声速 c u、填充液的声速 c w等参数有关。具体实施中，对预设的参数进行处理后，得到第 g个微结构单元的厚度尺寸 h ug，过程中各个微结构单元的宽度尺寸 w保持不变。
14、所述平面型多焦点声透镜所实现的多焦点聚焦声场中各个焦点的位置和横向分辨率均按照目标平面和检测精度分别进行预设。
15、对于到z=0的平面距离为l的焦平面/目标平面，检测精度为σ的目标声场，焦平面/目标平面上的聚焦声场分布作为目标声场表示为：
16、pi0(x,y,z=l)=a×e^(-((x-x0)2+(y-y0)2/σ2))
17、式中，pi0(x,y,z=l)为z=l的焦平面/目标平面上的聚焦声场分布， x, y, z分别表示焦平面的两个轴和垂直于焦平面的轴， a为声能分布最大值，一般可取1， l为焦平面距坐标系原点的垂直距离，即焦距， 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于医学诊疗的平面型多焦点声透镜，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种用于医学诊疗的平面型多焦点声透镜，其特征在于：所述的聚合物结构（41）是主要由多个长方体形的微结构单元沿平面的两个正交方向紧密阵列排布连接构成，或者主要由多个环形的微结构单元同心布置且沿径向从内到外紧密排布连接构成；各个微结构单元顶面处于同一平面，各个微结构单元厚度不同，使得各个微结构单元的底面凹凸分布构成了聚合物结构（41）的凹凸面。
3.根据权利要求2所述的一种用于医学诊疗的平面型多焦点声透镜，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的一种用于医学诊疗的平面型多焦点声透镜，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种用于医学诊疗的平面型多焦点声透镜，其特征在于：所述的侧边壁面结构（42）上开设有一个通孔作为液体填充小孔（45），所述液体填充小孔（45）用于所述填充液的流入/流出。
6.根据权利要求1所述的一种用于医学诊疗的平面型多焦点声透镜，其特征在于：所述的聚合物结构（41）、平板型聚合物结构（43）以及侧边壁面结构（42）均采用同一聚合
7.一种包括如权利要求1-6任一所述平面型多焦点声透镜的平面型多焦点声透镜装置，其特征在于：所述平面型多焦点声透镜装置用于在表层皮肤移动以实现扫查，所述平面型多焦点声透镜装置包括双开口法兰结构（2）、超声换能器（1）和平面型多焦点声透镜（4）；所述双开口法兰结构（2）设有腔体且上下两端均设有开口，腔体上部可拆卸地安装有超声换能器（1），超声换能器（1）的下端部伸入腔体中；腔体下部开设有阶梯槽，阶梯槽内嵌装有平面型多焦点声透镜（4），平面型多焦点声透镜（4）的顶面与超声换能器（1）的下端面接触，平面型多焦点声透镜（4）的底面与诊疗对象的表层皮肤接触布置。
8.根据权利要求7所述的一种平面型多焦点声透镜装置，其特征在于：
9.根据权利要求7所述的一种平面型多焦点声透镜装置，其特征在于：所述的超声换能器（1）与平面型多焦点声透镜（4）之间的界面设有水层，所述水层用于超声换能器（1）与平面型多焦点声透镜（4）之间界面的润湿耦合。
10.根据权利要求9所述的一种平面型多焦点声透镜装置，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种用于医学诊疗的平面型多焦点声透镜，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种用于医学诊疗的平面型多焦点声透镜，其特征在于：所述的聚合物结构（41）是主要由多个长方体形的微结构单元沿平面的两个正交方向紧密阵列排布连接构成，或者主要由多个环形的微结构单元同心布置且沿径向从内到外紧密排布连接构成；各个微结构单元顶面处于同一平面，各个微结构单元厚度不同，使得各个微结构单元的底面凹凸分布构成了聚合物结构（41）的凹凸面。
3.根据权利要求2所述的一种用于医学诊疗的平面型多焦点声透镜，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的一种用于医学诊疗的平面型多焦点声透镜，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种用于医学诊疗的平面型多焦点声透镜，其特征在于：所述的侧边壁面结构（42）上开设有一个通孔作为液体填充小孔（45），所述液体填充小孔（45）用于所述填充液的流入/流出。
6.根据权利要求1所述的一种用于医学诊疗的平面型多焦点声透镜，其特征在于：所述的聚合物结构（41）、平板型聚合物结构（43）以及侧边壁面结构（42）均采用同一聚合物材料，所述聚合物...
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