[发明专利]相控型高强度聚焦超声和磁共振融合的肿瘤治疗系统

摘要

本发明涉及一种相控型高强度聚焦超声和磁共振融合的肿瘤治疗系统，由相控型高强度聚焦超声PHIFU治疗控制单元、多路相控信号发生器、多路电压控制器、多路谐振式功率放大单元、多阵元PHIFU换能器、MRI扫描模块及MRI温度处理模块构成。PHIFU治疗控制单元根据治疗计划，计算激励信号的相位和幅值，经多路相控信号发生器、多路电压控制器及多路谐振式功率放大单元产生大功率激励信号驱动PHIFU换能器。PHIFU治疗控制单元控制MRI扫描模块对靶区扫描，获得的图像经过MRI温度处理模块处理得到实时三维温度信息，PHIFU治疗控制单元根据反馈的温度信息调整加热策略。本发明结合PHIFU的电子聚焦、多焦点加热优点和MRI的精确定位、实时准确测温优点，实现肿瘤安全有效的治疗。

主权项

一种相控型高强度聚焦超声和磁共振融合的肿瘤治疗系统，其特征在于由相控型高强度聚焦超声PHIFU治疗控制单元、多路相控信号发生器、多路电压控制器、多路谐振式功率放大单元、多阵元PHIFU换能器、磁共振扫描模块及磁共振温度处理模块构成；所述PHIFU治疗控制单元分别连接多路相控信号发生器、多路电压控制器、磁共振扫描模块和磁共振温度处理模块；PHIFU治疗控制单元储存有根据术前肿瘤解剖结构制定的包括治疗路径、治疗点坐标、加热时间、加热模式在内的治疗计划，计算确定加热模式所需的阵元激励信号的相位和幅值，并将得到的相位控制信号和幅值控制信号分别输送到多路信号发生器和多路电压控制器；PHIFU治疗控制单元控制磁共振扫描模块对肿瘤靶区扫描，同时接受磁共振温度处理模块反馈的实时肿瘤组织温度信息来调整加热模式和加热时间；所述多路相控信号发生器基于现场可编程门阵列设计，接收PHIFU治疗控制单元传送的相位控制信号，处理后输出多通道频率可调的指定相位延迟的信号至多路谐振式功率放大单元；所述多路电压控制器基于单片机设计，接收PHIFU治疗控制单元传送的幅值控制信号，处理后输出指定电压幅值的信号至多路谐振式功率放大单元；所述多路谐振式功率放大单元将接收的指定相位延迟信号和指定电压幅值信号结合、放大，输出具有指定相位、幅度的激励信号到多阵元PHIFU换能器；磁共振扫描模块采用对温度敏感的序列，并将实时扫描肿瘤靶区获得的图像输送至磁共振温度处理模块，磁共振温度处理模块对扫描图像处理，并将获得的靶区三维温度信息反馈至PHIFU治疗控制单元。