[发明专利]一种用于体内微泡操控及成像的装置和方法

权利要求书

1.一种用于体内微泡操控及成像的装置，其特征在于，包括：

支架型体内植入结构，植入到体内的设定位置，能够在超声激励下通过共振产生局域声场；微泡可被捕获在支架型体内植入结构的两侧；

载药微泡，其表面或内部加载药物颗粒，载药微泡在局域声场作用下被支架型体内植入结构定点捕获和聚集，通过改变超声强度使得微泡破裂，释放药物颗粒；

操控阵列换能器单元，用于发射功率超声激励支架型体内植入结构振动来捕获血管中的载药微泡；不仅操控微泡，还可操控实心颗粒或者体内的细胞，将内皮祖细胞捕捉到支架部位促进局部修复；

成像阵列换能器单元，用于发射脉冲波并接收来自不同位置的回波信号，对捕获的载药微泡、支架型体内植入结构以及体内组织结构进行成像；

所述操控阵列换能器单元包括：依次连接的发射通道波束合成器、信号发生模块、功率放大模块和操控换能器；波束合成器根据成像中感兴趣区域的空间位置计算操控换能器每个阵元的延迟时间，并将延迟时间传送给每个阵元所对应的信号发生模块；信号发生模块根据计算的时间延迟产生激励信号，并经功率放大模块放大后将所述激励信号发送至操控换能器，激励相应的阵元发射声波；各阵元发射的声波传播至感兴趣区域并聚焦激励支架型体内植入结构振动；操控-成像偶联复合阵列换能器探头包括位于探头中心的成像换能器和位于成像换能器两侧的操控换能器，操控换能器用于控制载药微泡运动的超声的激发，其主频在0.5-5Mhz。

2.如权利要求1所述的一种用于体内微泡操控及成像的装置，其特征在于，所述成像阵列换能器单元包括：依次连接的声波发射模块、回波信号接收模块、前置放大模块、A/D采集模块、接收通道波束合成器、信号处理模块和图像重建与显示模块；在A/D采集模块之后连接时间增益补偿模块；

回波信号接收模块接收来自不同位置的回波信号，回波信号依次经过前置放大模块、A/D采集模块以及时间增益补偿模块后进入接收通道波束合成器，接收通道波束合成器根据不同空间点的延迟时间对回波信号进行聚焦；波束合成后的回波信号经信号处理模块依次进行直流滤波、I/Q解调和带通滤波后，从回波信号中提取出其中的基波成分和谐波成分。

3.如权利要求2所述的一种用于体内微泡操控及成像的装置，其特征在于，对谐波成分进行壁滤波处理，进一步获得只含有捕获微泡而不含有流动微泡的超声图像。

4.如权利要求2所述的一种用于体内微泡操控及成像的装置，其特征在于，所述声波发射模块包括依次连接的发射通道波束合成器、信号发生模块、发射接收转换开关和成像换能器；

发射通道波束合成器根据成像中感兴趣区域的空间位置计算成像换能器每个阵元的延迟时间，并将延迟时间传送给每个阵元所对应的信号发生模块；信号发生模块根据计算的时间延迟产生激励信号，将所述激励信号发送至成像换能器，激励相应的阵元发射声波；在所述空间合成焦点，对空间各点进行扫描。

5.如权利要求1所述的一种用于体内微泡操控及成像的装置，其特征在于，所述图像重建与显示模块被配置为对提取到的基波成分和谐波成分依次经过包络提取、对数压缩、图像处理和扫描变换后得到成像结果并显示。

6.如权利要求1所述的一种用于体内微泡操控及成像的装置，其特征在于，所述操控阵列换能器单元和成像阵列换能器单元共用一个操控-成像偶联复合阵列换能器探头。

7.基于如权利要求1所述的一种用于体内微泡操控及成像的装置的体内微泡操控的方法，其特征在于，包括：

根据感兴趣区域的空间位置计算操控换能器每个阵元的延迟时间，根据延迟时间产生操控换能器的激励信号，激励相应的阵元发射声波，各阵元发射的声波传播至感兴趣区域并聚焦激励支架型体内植入结构振动；

支架型体内植入结构通过共振产生局域声场，载药微泡在局域声场作用下被支架型体内植入结构定点捕获和聚集，通过改变超声强度使得微泡破裂，释放药物颗粒。