[發明專利]一種陣列式超聲治療系統有效
| 申請號: | 202010522960.X | 申請日: | 2020-06-10 |
| 公開(公告)號: | CN111589001B | 公開(公告)日: | 2022-03-01 |
| 發明(設計)人: | 徐鍵;鄭音飛 | 申請(專利權)人: | 浙江大學 |
| 主分類號: | A61N7/00 | 分類號: | A61N7/00;A61N7/02 |
| 代理公司: | 北京高沃律師事務所 11569 | 代理人: | 杜陽陽 |
| 地址: | 310013 浙江*** | 國省代碼: | 浙江;33 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 陣列 超聲 治療 系統 | ||
1.一種陣列式超聲治療系統,其特征在于,所述超聲治療系統包括:超聲治療控制單元、超聲換能器驅動陣列和超聲換能器陣列;所述超聲換能器陣列包括n個超聲換能器,其中,n-1個所述超聲換能器用于超聲治療,1個所述超聲換能器用于探測超聲治療產生的超聲回波;
用于探測超聲治療產生的超聲回波的超聲換能器的探測信號輸出端與所述超聲治療控制單元的反饋信號輸入端連接;
所述超聲治療控制單元的控制信號輸出端與所述超聲換能器驅動陣列的輸入端連接,所述超聲換能器驅動陣列的輸出端與用于超聲治療的超聲換能器的驅動端連接;
所述超聲治療控制單元用于根據所述超聲回波預測超聲治療過程中熱點產生的概率,并根據熱點產生的概率調整相控數字信號的幅值或時序,以調整超聲換能器陣列的治療聲強或偏轉聚焦焦點;
所述超聲換能器驅動陣列包括DAC陣列、低通濾波器陣列、射頻功率放大器陣列和阻抗匹配網絡;
所述超聲治療控制單元的多個控制信號輸出端分別與所述DAC陣列的多個DAC的輸入端一一對應的連接;
所述DAC陣列的多個DAC的輸出端分別與所述低通濾波器陣列的多個低通濾波器的輸入端一一對應的連接;
所述低通濾波器陣列的多個低通濾波器的輸出端分別與所述射頻功率放大器陣列的多個射頻功率放大器的輸入端一一對應的連接;
所述射頻功率放大器陣列的多個射頻功率放大器的輸出端分別與所述阻抗匹配網絡的多個阻抗匹配器的輸入端一一對應的連接;
所述阻抗匹配網絡的多個阻抗匹配器的輸出端分別與所述超聲換能器陣列的n-1個用于超聲治療的超聲換能器的驅動端一一對應的連接;
所述超聲治療控制單元包括FPGA單元、按鍵單元和顯示單元;
所述按鍵單元和所述顯示單元均與所述FPGA單元連接;
所述FPAG單元分別與用于探測超聲治療產生的超聲回波的超聲換能器的探測信號輸出端和所述超聲換能器驅動陣列的輸入端連接;
所述FPGA單元包括掃描周期計時器和多個并行設置的相控數字信號產生模塊,多個所述相控數字信號產生模塊分別與超聲換能器驅動陣列的DAC陣列的多個DAC一一對應的連接;
所述相控數字信號產生模塊包括延時參數寄存器、第一延時計數器、地址參數寄存器、第一比較器、地址發生器、第二延時計數器、第二比較器和相控數字信號發生器;所述延時參數寄存器存儲有粗調級別延時參數和細調級別延時參數;所述地址參數寄存器內存儲有粗調級別延時參數的訪問地址和細調級別延時參數的訪問地址;
所述掃描周期計時器的輸出端分別與所述第一延時計數器的使能端和所述地址發生器的第一使能端連接,所述地址發生器的輸出端與所述地址參數寄存器的控制端連接,所述地址參數寄存器的輸出端與所述延時參數寄存器的控制端連接,所述延時參數寄存器的粗調級別延時參數輸出端與所述第一比較器的第一輸入端連接;
所述第一延時計數器的輸出端與所述第一比較器的第二輸入端連接;所述第一比較器的輸出端與所述地址發生器的第二使能端連接;所述延時參數寄存器的細調級別延時參數輸出端與所述第二比較器的第一輸入端連接;
所述第一比較器的輸出端與所述第二延時計數器的使能端連接;所述第二延時計數器的輸出端與所述第二比較器的第二輸入端連接;
所述第二比較器的輸出端與所述相控數字信號發生器的使能端連接,所述相控數字信號發生器的輸出端與所述超聲換能器驅動陣列的輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的陣列式超聲治療系統,其特征在于,所述超聲治療系統還包括放大器和ADC;
所述放大器和所述ADC設置在用于探測超聲治療產生的超聲回波的超聲換能器和所述超聲治療控制單元之間;
用于探測超聲治療產生的超聲回波的超聲換能器的探測信號輸出端與所述放大器的輸入端連接,所述放大器的輸出端與所述ADC的輸入端連接,所述ADC的輸出端與所述超聲治療控制單元的反饋信號輸入端連接。
3.根據權利要求1所述的陣列式超聲治療系統,其特征在于,所述超聲換能器陣列為線形相控陣列、矩形相控陣列或圓形相控陣列。
4.根據權利要求1所述的陣列式超聲治療系統,其特征在于,所述超聲換能器陣列的工作模式為單個陣元工作模式、單行陣元工作模式或動態偏轉聚焦掃描工作模式。
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