[发明专利]聚焦超声装置及聚焦超声换能器聚焦方法

说明书

本发明提供一种聚焦超声装置及聚焦超声换能器聚焦方法，属于高强度聚焦超声治疗技术领域，其能够对聚焦超声换能器在人体组织内部的实际焦域位置进行校准，实现焦域的精准定位。本发明的聚焦超声装置包括聚焦超声换能器、连续波驱动源、脉冲信号仪及控制器，其中：聚焦超声换能器用于在首次发射连续超声波对焦域内的组织进行消融之前，在脉冲信号仪的驱动下向任意正常组织的界面发射脉冲超声波，并将接收到的回波信号发送至脉冲信号仪；以及在连续波驱动源的驱动下多次发射连续超声波，以对焦域内的组织进行消融；控制器用于控制聚焦超声换能器发射脉冲超声波，并通过脉冲信号仪获取回波信号，根据回波信号确定聚焦超声换能器的实际焦距。

技术领域

本发明属于高强度聚焦超声治疗技术领域，具体涉及一种聚焦超声装置及聚焦超声换能器聚焦方法。

背景技术

高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)技术被广泛用于治疗肝癌、乳腺癌、肾癌、骨肿瘤、子宫肌瘤等良恶性肿瘤，其利用超声的可聚焦性和穿透性，使超声在人体内的病变部位聚焦，将焦域的高能量密度机械能转换为热能，使病变组织凝固性坏死(又称超声热消融)；同时，其声通道上的超声能量较低，故可保证病变组织周围和声通道上的正常组织不受影响或受到的影响可接受。

目前，在应用高强度聚焦超声设备进行消融肿瘤手术过程时，通常需要根据聚焦超声换能器的几何焦距来实现体内焦域位置的定位，但是由于个体差异性和人体不同组织的差异性，导致聚焦超声换能器在每个人甚至同一个人的不同部位的几何焦距也不同，所以，如果在任何场景(任何人的任何部位)使用聚焦超声换能器时，都采用相同的几何焦距来进行焦域位置的定位，则可能导致焦域位置不准，无法确定人体组织内部实际的焦域位置。

发明内容

本发明至少部分解决现有的聚焦超声治疗设备焦域定位不准的问题，提供一种能够进行焦域校准的聚焦超声装置及聚焦超声换能器聚焦方法。

解决本发明技术问题一方面所采用的技术方案是一种聚焦超声装置，包括聚焦超声换能器、连续波驱动源、脉冲信号仪及控制器，其中：

所述聚焦超声换能器，分别与连续波驱动源和所述脉冲信号仪连接；所述聚焦超声换能器用于在首次发射连续超声波对焦域内的组织进行消融之前，在所述脉冲信号仪的驱动下向任意正常组织的界面发射脉冲超声波，并将接收到的回波信号发送至所述脉冲信号仪；以及在所述连续波驱动源的驱动下多次发射连续超声波，以对焦域内的组织进行消融；

所述控制器，与所述连续波驱动源和所述脉冲信号仪连接，用于控制所述聚焦超声换能器发射所述脉冲超声波，并通过所述脉冲信号仪获取所述回波信号，根据所述回波信号确定所述聚焦超声换能器的实际焦距。

可选地，所述控制器根据所述回波信号确定所述几何焦点是否位于所述正常组织的界面上，若所述几何焦点位于所述正常组织的界面上，则确定当前所述聚焦超声换能器的发射表面与所述正常组织的界面之间的距离为所述实际焦距；

若所述几何焦点没有位于所述正常组织的界面上，所述控制器则控制所述聚焦超声换能器移动至指定位置，以使所述几何焦点位于所述正常组织的界面上，确定所述聚焦超声换能器在所述指定位置时，其发射表面与所述正常组织的界面之间的距离为所述实际焦距。

可选地，所述脉冲信号仪向所述聚焦超声换能器发射多个所述脉冲信号；

所述控制器通过所述脉冲信号仪获取多个所述回波信号的平均幅值，并在所述平均幅值大于等于第一预设阈值时，确定所述几何焦点位于所述正常组织的界面上；

所述控制器若未读取到回波信号或者所述回波信号的平均幅值小于第二预设阈值，确定所述几何焦点没有位于所述正常组织的界面上。

可选地，还包括信号处理器，所述信号处理器设置于所述控制器与所述脉冲信号仪之间；