[发明专利]不可逆声穿孔设备、装置及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种不可逆声穿孔设备，其特征在于，所述设备包括超声介入模块、超声电子激励模块、超声成像监控模块和控制模块，其中：

所述超声电子激励模块用于根据待消融的感兴趣区域的空间位置，确定生成超声波的激励信号；

所述超声介入模块用于根据待消融的感兴趣区域进行目标组织的穿刺操作，并根据所述超声电子激励模块所生成的激励信号，发射可聚焦于所述感兴趣区域的超声波，诱发目标组织内产生空化泡云，利用空化效应使目标组织的感兴趣区域处的生物细胞的细胞膜上形成不可逆孔道，从而造成细胞凋亡，对所述目标组织的感兴趣区域进行消融；

所述超声成像监控模块用于接收所述超声介入模块所发射的超声波的回波信号，并根据所接收的回波信号生成和显示超声图像；

所述控制模块用于接收设置参数，并根据所述设置参数调整所述激励信号；

所述控制模块包括焦点声压估测单元、空化效应计算单元、组织温升估计单元和激励参数优化单元，其中：

所述焦点声压估测单元用于根据焦点区域的形状对感兴趣区域进行填充，确定感兴趣区域内的焦点的位置分布，并根据焦点和各个阵元之间的距离，计算阵元发射信号的相位延迟，根据所述相位延迟计算声压场分布，根据所述声压场分布确定焦点声压；

所述空化效应计算单元用于根据所述焦点声压和微泡动力学方程，得到微泡的散射声压，并根据微泡空化引起的阈值剪切力确定焦点处的阈值声压，根据所述微泡的散射声压和所述阈值声压，确定所述焦点处的空化效应信息；

所述组织温升估计单元用于根据所述声压场分布和预设的目标组织热扩散方程，得到所述目标组织随着时间变化的温度场分布；

所述激励参数优化单元用于根据所述组织温升估计单元和所述空化效应计算单元的结果，调整信号的激励参数。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述超声电子激励模块包括信号发送单元、功率放大单元和波束合成单元，其中：

所述波束合成单元用于根据所述超声图像中的感兴趣区域的空间位置，计算所述超声介入模块中的阵元的延迟时间；

所述信号发送单元用于根据超声介入模块中的阵元的延迟时间生成发送至各个阵元的信号；

所述功率放大单元用于对所述信号发送单元所发生的信号进行功率放大。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述超声成像监控模块包括回波信号采集单元和图像重建单元，其中：

所述回波信号采集单元用于在所述超声介入模块发射超声波时，接收所发射的超声波对应的回波信号，提取所述回波信号中基波成分和非线性谐波成分；

所述图像重建单元用于根据所述回波信号中的基波成分和非线性谐波成分变换，得到所述超声波对应的超声图像。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述回波信号采集单元包括转换开关子单元、前置放大子单元、A/D采集子单元、时间增益补偿子单元、数字波束合成子单元、直流滤波子单元、I/Q解调子单元和带通滤波子单元，其中：

所述转换开关子单元用于在信号发射时，将信号模式在发射模式和接收模式之间转换；

所述前置放大子单元用于在信号模式处于接收模式时对所接收的回波信号进行放大，通过所述A/D采集子单元采集得到数字信号；

所述时间增益补偿子单元用于对所采集的数字信号进行增益补偿；

所述数字波束合成子单元用于根据不同空间点的延迟时间对增益补偿后的所述数字信号进行聚焦，得到波束合成后的回波信号；

所述直流滤波子单元用于过滤所述波束合成后的回波信号中的直流分量，并通过所述I/Q解调子单元进行解调和带通滤波子单元的滤波处理，提取所述回波信号中的基波成分和非线性谐波成分。

5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述图像重建单元包括包络提取子单元、压缩子单元、图像优化子单元和扫描变换子单元，其中：

所述包络提取子单元用于根据基波成分和非线性谐波成分中的同相/正交分量，计算所述回波信号的幅度信息；

所述压缩子单元用于对所述幅度信息进行压缩，使数据压缩至适合显示的范围；

所述图像优化子单元用于对图像进行边缘增强和/或斑点噪声掏处理；

所述扫描变换子单元用于通过坐标变换，对扫描的数据进行插值显示。