[发明专利]一种超声换能器的实时导航方法及系统

权利要求书

1.一种超声换能器的实时导航系统，其特征在于，包括：

声场计算模块，被配置为建立超声穿过颅骨的声场计算模型，计算声波的传播并确定声波传播的方向，并且基于超声时间反演对称性计算出超声换能器摆放的预定位置及角度；

图像数据重建模块，被配置为建立被试头部的三维模型；

空间定位设备，被配置为获取所述超声换能器的位置和角度信息；

坐标转换模块，被配置为将所述超声换能器在所述空间定位设备中的坐标转换为在所述图像数据重建模块中的坐标；

导航模块，被配置为将所述超声换能器调整至预定位置及角度。

2.如权利要求1所述的实时导航系统，其特征在于，所述声场计算模块建立融合被试头部的CT影像数据或/和磁共振影像数据的超声穿过颅骨的声场计算模型，确定靶点及刺激域，基于超声传播的时间反演对称性原理计算出可能的刺激路径，计算出对应于该可能的刺激路径的所述超声换能器所摆放的空间位置和角度参数。

3.如权利要求2所述的实时导航系统，其特征在于，所述超声换能器发出声波的入射方向为所述靶点处的虚拟点声源发出的声波在所述刺激域处的出射方向的反方向。

4.如权利要求2所述的实时导航系统，其特征在于，所述超声换能器和刺激域处头皮的距离与所述刺激域处的头皮和所述靶点的距离之和近似等于超声换能器的焦距。

5.如权利要求1所述的实时导航系统，其特征在于，所述图像数据重建模块导入被试头部的CT影像数据或/和磁共振影像数据，建立三维模型，并进行多平面显示。

6.如权利要求1所述的实时导航系统，其特征在于，还包括：第一刚体和第二刚体，所述第一刚体为针状刚体，所述第二刚体固定于所述超声换能器的一端；所述第一刚体和第二刚体上各自独立设置若干个红外反射球。

7.如权利要求1所述的实时导航系统，其特征在于，所述坐标转换模块分别获取被试头部的若干个位置点在所述空间定位设备、所述图像数据重建模块坐标系下的坐标位置，获得所述空间定位设备的坐标到所述图像数据重建模块坐标的转换矩阵。

8.如权利要求1所述的实时导航系统，其特征在于，还包括：头部动作检测模块，用于检测被试头部的偏移；所述头部动作检测模块通过第三刚体检测被试头部的偏移，所述第三刚体上设置若干个红外反射球。

9.一种超声换能器的实时导航方法，其特征在于，包括：

建立超声穿过颅骨的声场计算模型，计算声波的传播并确定声波传播的方向，并且基于超声时间反演对称性计算超声换能器摆放的预定位置及角度；

实时获取所述超声换能器在空间定位设备坐标系下的坐标，并转换为被试头部的三维模型坐标系下的坐标；

对所述超声换能器的位置及角度进行实时矫正，将所述超声换能器调整至预定位置及角度。

10.如权利要求9所述的实时导航方法，其特征在于，通过所述空间定位设备获取第一刚体的位置坐标与固定于所述超声换能器一端的第二刚体的位置坐标，通过所述第一刚体确定所述超声换能器出射面的轴心位置相对于所述第二刚体的偏移。