[发明专利]用于检测空化效应的方法及装置、超声治疗设备

说明书

本公开提供用于检测空化效应的方法，包括：针对每个预设时间段，控制聚焦换能器在该预设时间段内的多个时刻向焦点区域发射频率为f的聚焦脉冲信号；获取所述聚焦换能器在该预设时间段内接收到的回波信息；从该预设时间段对应的所述回波信息中，提取出该预设时间段内每个时刻对应的所有谐波信号；至少根据该预设时间段内的每个时刻对应的所有谐波信号，检测所述焦点区域内是否产生空化效应。本公开还提供了用于检测空化效应的装置及超声治疗设备。

技术领域

本公开实施例涉及超声治疗技术领域，特别涉及一种用于检测空化效应的方法及装置、超声治疗设备。

背景技术

目前，高强度聚焦超声(HIFU)治疗技术主要通过将超声波聚焦在人体内很小的焦点区域处，在焦点区域对应的组织(病变组织、靶区组织)上形成高强度、连续超声能量，从而产生瞬态高温效应、空化效应、机械效应和声化效应，使细胞膜、核膜破裂、蛋白质凝固，进而可以选择性地使焦域点区域的组织发生凝固性坏死，以使焦点区域的组织失去增殖、浸润和转移的能力，从而达到治疗的效果。高强度聚焦超声治疗技术作为一种治疗肿瘤和其他疾病的新技术已经得到临床的认可，且在临床上广泛应用于多种肿瘤和非肿瘤疾病的治疗。

空化效应是高强度超声作用下影响治疗结果的重要因素。在治疗过程中，在焦点区域处产生空化时，可能使焦斑发生不可控的扩散，影响治疗的准确性，并且空化泡所产生的声遮挡效应会影响声束聚集，使损伤变得更宽同时向换能器方向移动，导致损伤形状发生改变。因此，空化的不可控性和破坏性决定了空化检测在HIFU治疗过程中的重要性。但现有技术中缺少一种行之有效的空化效应的检测方法。

发明内容

本公开实施例提供一种用于检测空化效应的方法及装置、超声治疗设备，能够有效检测HIFU治疗过程中产生的空化效应。

第一方面，本公开实施例提供了一种用于检测空化效应的方法，包括：

针对每个预设时间段，控制聚焦换能器在该预设时间段内的多个时刻向焦点区域发射频率为f的聚焦脉冲信号，所述聚焦脉冲信号为N个周期的脉冲，1≤N≤3，所述预设时间段为从当前HIFU治疗回合结束时刻至下一HIFU治疗回合开始时刻的时间段；

获取所述聚焦换能器在该预设时间段内接收到的回波信息，该预设时间段对应的所述回波信息包括该预设时间段内的每个时刻对应的回波信号、所述聚焦脉冲信号以及谐波信号；

从该预设时间段对应的所述回波信息中，提取出该预设时间段内每个时刻对应的所有谐波信号；

至少根据该预设时间段内的每个时刻对应的所有谐波信号，检测所述焦点区域内是否产生空化效应。

在一些实施例中，所述至少根据该预设时间段内的每个时刻对应的所有谐波信号，检测所述焦点区域内是否产生空化效应，包括：

识别该预设时间段内的每个时刻对应的所有谐波信号中是否存在次谐波信号；

若识别出所述所有谐波信号中存在次谐波信号，则检测出所述焦点区域内产生了空化效应。

在一些实施例中，所述至少根据该预设时间段内的每个时刻对应的所有谐波信号，检测所述焦点区域内是否产生空化效应，包括：

从该预设时间段内的每个时刻对应的所有谐波信号中，提取出该预设时间段内的每个时刻对应的所有高次谐波信号；

针对该预设时间段内的每个时刻，计算该时刻对应的高次谐波信号的总谐波失真水平；

根据该预设时间段内每个时刻对应的总谐波失真水平，检测所述焦点区域内是否产生空化效应。

在一些实施例中，所述根据该预设时间段内每个时刻对应的总谐波失真水平，检测所述焦点区域内是否产生空化效应，包括：

根据该预设时间段内每个时刻对应的总谐波失真水平，生成该预设时间段对应的总谐波失真曲线；