[发明专利]基于超声成像的HIFU探头调节架及调节方法

说明书

本发明属于超声技术领域，公开了一种基于超声成像的HIFU探头调节架及调节方法，其中调节架包括横梁臂，第一固定器，第二固定器和控制器，其中：第一固定器与横梁臂通过第一摆臂连接，用于固定高频成像探头；第二固定器与横梁臂通过第二摆臂连接，用于固定低频HIFU探头；控制器分别与第一摆臂和第二摆臂连接，用于根据高频成像探头的位置参数来调整第二摆臂和/或低频HIFU探头的位置；其中，位置参数包括：第一摆臂与横梁臂之间的角度；和/或，高频成像探头与第一摆臂之间的角度；和/或，高频成像探头探测到的目标区域位置。本发明实施例在兼顾高频的同时又覆盖了低频谱段，利用高频成像和低频HIFU两个探头实现同时成像和动态聚焦。

技术领域

本发明涉及超声技术领域，具体涉及一种基于超声成像的HIFU探头调节架及调节方法。

背景技术

高强度聚焦超声技术(High Intensity Focused Ultrasound，HIFU)是将超声波聚焦到生物体内病变组织(治疗靶点)，通过超声的机械效应、热效应和空化效应达到治疗疾病的目的技术。其以无创、无辐射、治疗深度深、费用低廉等特点，在临床上得到了越来越多的普及和认可。

目前HIFU聚焦的方式主要有两种：几何聚焦和相控阵聚焦。

几何聚焦：如图1和图2所示，通过将探头的压电层塑成凹状或做成菲涅尔环分布、或在换能器前加声透镜等方式，实现声束的聚焦。该类型探头结构简单，聚焦声功率高，但焦距固定不可调。

相控阵聚焦：如图3所示，利用多阵元超声探头，对每个阵元设置不同的时间延迟，从而实现发射声波的聚焦。该类型探头成本较高，声功率较低，但焦距和焦深都可控。

为了监控HIFU治疗效果，目前一般需要利用磁共振成像(Magnetic ResonanceImaging，MRI)对治疗区域进行温度的监控。但MRI设备庞大，分辨率低，实时性差，使用不便，对内部使用设备(如超声探头)的材质有限制，如不能使用金属等，造成了诸多不便。

因此，HIFU治疗的一个重要难题就是如何实现在组织内精准聚焦定位。由于组织结构复杂，超声波要穿过皮肤、肌肉、血管等组织到达病患部位，每种组织的声学特性不尽相同，而几何聚焦的焦距又是固定的，很难找到合适的位置确保超声波精准到达病变部位。而相控阵聚焦探头虽然可以动态调整焦点和焦深，但由于缺少合适的监控装置，无法准确聚焦到病变部位，从而影响了治疗效果。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于超声成像的HIFU探头调节架及调节方法，以解决现有技术中HIFU治疗过程中无法对病变部位实时监控的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种基于超声成像的HIFU探头调节架，包括横梁臂，第一固定器，第二固定器和控制器，其中：

第一固定器与横梁臂通过第一摆臂连接，用于固定高频成像探头；第二固定器与横梁臂通过第二摆臂连接，用于固定低频HIFU探头；控制器分别与第一摆臂和第二摆臂连接，用于根据高频成像探头的位置参数来调整第二摆臂和/或低频HIFU探头的位置；其中，位置参数包括：第一摆臂与横梁臂之间的角度；和/或，高频成像探头与第一摆臂之间的角度；和/或，高频成像探头探测到的目标区域位置。

可选地，还包括：第一角度计，设置在第一摆臂和横梁臂的连接处，用于计量第一摆臂和横梁臂之间的第一角度；第二角度计，设置在第二摆臂和横梁臂的连接处，用于计量第二摆臂和横梁臂之间的第二角度。

可选地，调节架还包括：显示器，与高频成像探头连接，用于显示高频成像探头探测到的画面；其中，控制器还用于根据画面调整第一摆臂和/或高频成像探头的位置。