[发明专利]利用表面调制产生聚焦超声波的方法和设备

权利要求书

1.一种在聚焦区域（5）上产生聚焦超声波以引起生物损伤的方法，包括激活分布在发射表面（4）上的多个超声换能器元件（3），以分别发射聚焦区域（5）中的多个聚焦超声波，而聚焦超声波以不同的声衰减穿过传播媒质（Ei），其特征在于：

选择目标区域（7），其中需要由所述超声换能器元件发射的超声波的能量贡献均匀化，

确定超声波在所述目标区域（7）与超声换能器元件（3）之间的路径上的聚焦效应和声衰减，

采用超声换能器元件（3）补偿所述超声波的聚焦效应和声衰减，超声换能器元件（3）中的至少一些具有不相同的发射表面，使得在目标区域（7）中由不同的超声换能器元件（3）发射的超声波的能量贡献基本上相同。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：通过依赖于所述超声波经历的声衰减和聚焦效应为每个所述超声换能器元件（3）分配表面权重因子（Fs）来补偿所述聚焦效应和声衰减。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括：考虑所述超声换能器元件（3）与所述传播媒质（Ei）的分隔区域（6）之间的距离来确定所述声权重因子（Fs）。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，包括：将所述超声换能器元件与所述传播媒质的分隔区域（6）之间的距离考虑进来，根据与所述超声换能器元件有关的传播媒质（Ei）的配置来计算该距离。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，包括：将所述超声换能器元件与所述传播媒质的分隔区域（6）之间的距离考虑进来，测量由所述超声换能器元件(3)发送校准信号后反射的回波。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其特征在于，包括：将具有基本尺寸的超声换能器元件（31）聚集在一起，以便形成具有基于经受的声衰减而配置的不同发射表面的超声换能器元件（3）。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其特征在于，包括：对于分布在具有曲率半径Rc的凹形发射表面上的多个超声换能器元件（3），计算每一个超声换能器元件n的面积Sn，使得：

Sn=[S_total(1/(Fp(n).Z))]

其中，S_total：所述超声换能器元件的表面的总和，

Fp(n)=Max E(t)/Max E(n)，

其中，Max E(t)，位于发射表面（4）的周边的换能器元件t的能量贡献的最大值；Max E(n)，目标区域（7）中的换能器元件n的能量贡献的最大值，

Z：所有换能器元件的1/Fp的总和。

8.一种在聚焦区域（5）上产生聚焦超声波的治疗设备，包括超声探头（1），通过分布在发射表面（4）上发射聚焦于所述聚焦区域（5）中的多个超声波的多个超声换能器元件（3）形成，所述超声波以不同的声衰减（A_i）穿过传播媒质（E_i），所述超声换能器元件（3）被来自控制电路的控制信号激活，其特征在于，所述超声换能器元件（3）中的至少一些具有不相同的发射表面以发射在目标区域（7）中具有基本相同的能量贡献的聚焦超声波。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述超声换能器元件（3）中的至少一些被具有基本相同值的激活信号控制。

10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述超声换能器元件（3）根据会或不会被截断的凹形发射表面（4）而分布。

11.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述超声换能器元件（3）以彼此同心的环形或环形段沿聚焦轴分布，同时具有有着不同值的多个发射表面。

12.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述超声换能器元件（3）分布在平面表面上。

13.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述超声换能器元件（3）分布在从将两个凹形曲线段平移有限长度而创建的圆柱形几何形状得到的凹形发射表面上，所述两个凹形曲线段相对于对称面是对称的，所述平移沿有限长度并且沿着垂直于包含所述凹形曲线段的平面的方向进行。