【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基于微米造影剂的二次谐波聚焦器件的结构设计。
技术介绍
1、目前，超声波因为对人体安全无害等特点已被广泛运用于医学诊疗方面，一方面，人们可以利用超声波进行成像，而另一方面，超声波因其穿透血液组织屏障和高频能量高、控制精度相对较高的特点，可以直接利用高强度聚焦超声进行肿瘤治疗和药物输运的靶向治疗。随着技术的进步以及相关运用的需求提高，基于基波信号的传统成像方式逐渐无法满足医学诊疗的精度以及准确度等方面的需求，而二次谐波信号优于基波信号的分辨率可以辅助人们进行成像诊疗，获得更多被观测物体的细节信息。然而，目前二次谐波的信号激发形式还是利用组织或者注射物质的多重散射，在这种情况下，接收到的二次谐波信号强度较小，容易被其它强度更强的分频信号所掩盖，带来较差的成像对比度等问题，使得二次谐波为基础的高分辨率成像在运用实际上有所困难。研究发现，微泡在接近共振频率的声场的作用下可以带来强烈的非线性效应，利用这种特性，可以获得极强的二次谐波信号，而使用造影剂达到这一效果是目前临床上较为可行的增强二次谐波信号强度的方法。
2、此外，在利用超声成像的过程中，因信号能量的分散，在传播过程中容易受到组织影响而损失巨大，成像过程中会损失较大的对比度，这是基波和二次谐波都不可避免的，对二次谐波而言，这种损失还会带来信号的不稳定。一般而言，聚焦的信号可以很大程度上弥补这方面的损失。在相关理论和实验研究上发现，造影剂微泡会向着声场较低的位置处聚集，在接近微泡共振频率的声场作用下，聚集的造影剂可以获得更强的二次谐波信号。然而对于如何获得聚
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于微米造影剂的二次谐波聚焦器，本专利技术实现了二次谐波的增强与基波声阱(声阱是指：中间声场低，四周声场高)的形成，并达到实现超声二次谐波聚焦与超声基波能聚集造影剂的目的。
2、技术方案：为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于微米造影剂的二次谐波聚焦器，包括阵列布设有若干短管孔洞的器件主体，设于所述器件主体两侧的外包膜，以及填充在所述短管孔洞内的造影剂；
3、所述器件主体材料的声阻抗大于造影剂的声阻抗的十倍；所述外包膜的声阻抗与造影剂的声阻抗的比值在0.8~4之间；
4、所述阵列布设的若干短管孔洞，由n个短管孔洞按一维方向设置成列，所述短管孔洞列绕其中心以的角度连续旋转n次形成，1< n<10。
5、作为优选方案，还包括入射声场发生器，所述入射声场发生器的发出的入射声场频率为f，并满足以下条件：
6、,
7、式中，表示造影剂的密度，为入射声场频率，表示造影剂中气体的多方指数，表示造影剂均衡半径；造影剂不破裂工作下，为气泡半径最小值，表示造影剂外包膜的弹性模量，表示造影剂中静压，j为虚数单位，表示造影剂的共振频率；
8、作为优选方案，所述入射声场发生器发出的经过短管孔洞的入射声场为近似平面波，且满足以下条件：
9、，
10、式中，k表示入射声场的非线性波数，表示入射声场基波的非线性波数，表示入射声场产生的二次谐波的非线性波数，表示造影剂的切变粘滞系数，j表示虚数单位， a为短管孔洞的半径。
11、作为优选方案，所述短管孔洞列上的短管孔洞的数量n为奇数。
12、有益效果：与现有技术相比，本专利技术利用该器件首先获得与发射信号相位一致的较强的激发形式的二次谐波声源，然后一维方向设计的线性阵列实现远场高方向性声场特性，在按设计要求旋转之后可以在三维方向上实现向前聚集声场的特性，实现发射一个聚焦的具有稳定的以及较强能量的二次谐波信号，同时可以获得一个可以聚集造影剂的基波声阱，在总体上提高了获取的二次谐波信号的强度以及稳定性；避免了二次谐波信号被其他信号淹没而无法实现其相应作用，为提高成像分辨率提供了解决方案；同时该技术还能利用基波信号的特点实现药物相关的输运以及靶向治疗，可以推广应用到医学超声的二次谐波成像以及药物输运相关的靶向治疗。
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1.一种基于微米造影剂的二次谐波聚焦器，其特征在于：包括阵列布设有若干短管孔洞的器件主体，设于所述器件主体两侧的外包膜，以及填充在所述短管孔洞内的造影剂；
2.根据权利要求1所述基于微米造影剂的二次谐波聚焦器，其特征在于：还包括入射声场发生器，所述入射声场发生器的发出的入射声场频率为f，并满足以下条件：
3.根据权利要求2所述基于微米造影剂的二次谐波聚焦器，其特征在于：所述入射声场发生器发出的经过短管孔洞的入射声场为近似平面波，且满足以下条件：
4.根据权利要求2所述基于微米造影剂的二次谐波聚焦器，其特征在于：所述短管孔洞列上的短管孔洞的数量N为奇数。
【技术特征摘要】
1.一种基于微米造影剂的二次谐波聚焦器，其特征在于：包括阵列布设有若干短管孔洞的器件主体，设于所述器件主体两侧的外包膜，以及填充在所述短管孔洞内的造影剂；
2.根据权利要求1所述基于微米造影剂的二次谐波聚焦器，其特征在于：还包括入射声场发生器，所述入射声场发生器的发出的入射声场频率为f...
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