[发明专利]一种用于相变纳米液滴药物载体的超声适形激活及监控成像系统

权利要求书

1.一种相变纳米液滴药物载体的超声适形激活及监控成像系统，其特征在于，包括水箱(8)，所述水箱(8)中设置有仿体(4)，仿体(4)被设置在第二三维移动装置(3)上，仿体(4)浸润在恒温的水中，仿体(4)的上方设置有线阵换能器(5)；线阵换能器(5)通过第一三维移动装置(2)和开放式超声数据采集平台(1)连接；

所述系统用于相变纳米液滴药物载体的超声适形激活及监控成像，包括以下步骤：

步骤1，选取拟激活的含相变纳米液滴的目标区域，获得目标区域的形状和位置坐标；

步骤2，根据目标区域的形状和位置坐标，设置线阵换能器(5)的工作参数，所述工作参数包括孔径D和孔径D中阵元的工作状态；所述线阵换能器(5)发射一次聚焦波脉冲，孔径D根据聚焦位置调整一次；所述线阵换能器(5)发射平面波脉冲时，孔径D为定值；

当目标区域是组织区域时，所述聚焦波脉冲将目标区域内所有的位置激活完成，所述平面波脉冲的孔径D大于等于目标区域的最大宽度值；

当目标区域是血管区域时，按照血液流动方向，将血管区域分为前半部分和后半部分；前半部分为聚焦部分，后半部分为平面波脉冲的发射区域；

步骤3，根据目标区域的形状和位置，设置聚焦波脉冲的波形和平面波脉冲的波形；

步骤4，对目标区域发射平面波脉冲，接收获得相变纳米液滴激活前的目标区域超声波回波信号及图像；

步骤5，向聚焦点发射聚焦波脉冲，激活聚焦点中的相变纳米液滴，所述聚焦点在目标区域内持续移动，移动一次发射N次聚焦波脉冲，对应的线阵换能器(5)调整孔径D及所述孔径D中阵元的工作状态，直至完成聚焦波脉冲对目标区域内所有设定位置的激活，所述N为大于等于1的整数；

步骤6，对目标区域发射平面波脉冲，接收获得相变纳米液滴激活后的目标区域超声波回波信号；

步骤7，对接收到的目标区域超声波回波信号数据进行成像处理，获得目标区域中相变纳米液滴的定位图像；

当目标区域内相变纳米液滴的激活结果未满足要求时，重复步骤4-步骤7，直至目标区域内的相变纳米液滴的激活结果满足要求；

成像处理模式的类型包括B模式超声成像、多角度超声平面波复合成像和超分辨率超声成像；

当成像处理模式为超分辨率超声成像时，对于组织区域，首先对纳米液滴的载体被激活前后的超声射频数据作差分处理，将相减得到的射频数据再进行波束合成，提取出纳米液滴信号；对于血管区域，首先进行波束合成，再使用时空滤波去除杂波信号和组织信号，最后使用纳米液滴定位方法得到纳米液滴的定位图像。

2.根据权利要求1所述的一种相变纳米液滴药物载体的超声适形激活及监控成像系统，其特征在于，步骤3中，所述设置聚焦波脉冲的波形为设置波形的发射参数，所述发射参数包括发射频率、周期和聚焦深度；

所述设置平面波脉冲的波形为设置波形的发射参数，所述发射参数包括发射频率和周期。

3.根据权利要求2所述的一种相变纳米液滴药物载体的超声适形激活及监控成像系统，其特征在于，所述发射参数根据相变纳米液滴的声致相变阈值调整；步骤2中的工作参数根据相变纳米液滴的声致相变阈值调整。

4.根据权利要求1所述的一种相变纳米液滴药物载体的超声适形激活及监控成像系统，其特征在于，所述阵元的工作状态包括打开和关闭。

5.根据权利要求1所述的一种相变纳米液滴药物载体的超声适形激活及监控成像系统，其特征在于，所述仿体(4)中设置有管道(10)，管道(10)的一端连通至容器(12)中，管道(10)的另一端连通至微流泵(9)，所述微流泵(9)和容器(12)均在水箱(8)外。