專利名稱：超短距離聚焦、超大匯聚角相控超聲發(fā)射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種治療儀器，具體說涉及一種治療癌癥的超短距離聚焦、超大匯聚角相控超聲發(fā)射器。
背景技術(shù)：
在HIFU治療中需要將分散發(fā)射的超聲波經(jīng)過處理后共同聚焦于一點(diǎn)，從而集中全部壓電振源的能量，形成高能聚焦場。在世界范圍大多采用兩種模式一是將壓電振源安裝于一塊圓狀平板上，發(fā)射時(shí)平行超聲波經(jīng)過聲透鏡再聚焦于一點(diǎn)，這種方式稱透鏡聚焦方式，見圖1；二是將壓電振源分別安裝到以球面容器的內(nèi)壁上，發(fā)射出的超聲波可自行聚焦于球心位置，見圖2。球面的高度和聚焦半徑之間的距離為人體可納入部分，這種固定焦點(diǎn)的設(shè)計(jì)有缺陷，一是聚焦半徑過死，在焦點(diǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)需依托創(chuàng)面的機(jī)械運(yùn)動(dòng)來變換焦點(diǎn)位置；二是當(dāng)遇到肋后淺層肝癌時(shí)，則顯得聚焦匯聚角過小，聲衰減過重(大部分被肋骨吸收)，因此造成治療不能和無效。
肋后肝癌的HIFU治療效果往往不盡如人意，我們對肋后聲場進(jìn)行了測量，結(jié)果(見圖3和圖4)表明肋后1～3cm范圍內(nèi)超聲波能量衰減嚴(yán)重，不能達(dá)到滿意的治療效果。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述缺陷，提供一種超短距離聚焦、超大匯聚角相控超聲發(fā)射器。
本實(shí)用新型所述的超短距離聚焦、超大匯聚角相控超聲發(fā)射器，包括發(fā)射器底座，安裝在發(fā)射器底座下方的水囊和位于底座與水囊之間、安裝在底座上的若干個(gè)超聲波發(fā)射源。
所述超聲波發(fā)射振源為250個(gè)-400個(gè)。
各個(gè)超聲波發(fā)射源與自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)連接，該自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)連接。
本實(shí)用新型所述的超短距離聚焦、超大匯聚角相控超聲發(fā)射器特別適用于治療肋骨后肝癌。它采用改變超聲波發(fā)射相位的相控聚焦方式，改變超聲發(fā)射器的焦點(diǎn)位置，其相對密集的焦點(diǎn)陣狀排列，在治療時(shí)可通過自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)調(diào)節(jié)聚焦位置，人體和發(fā)射器不動(dòng)，通過對每個(gè)發(fā)射源施加不同相位的正弦波，自動(dòng)切換到指定的焦點(diǎn)上，可使治療在短時(shí)間內(nèi)完成，同時(shí)，聚焦精度也大幅度提高，通過聚焦位置的深度變換可以改變焦點(diǎn)匯聚角的大小，在遇到肋后淺層肝癌時(shí)使用超短距離聚焦，擴(kuò)大匯聚角，可使超聲波經(jīng)肋間隙斜向入射，縮短肋后的低能量區(qū)，使淺層肝癌得到有效治療，同時(shí)使患者避免接受開刀切除肋骨的痛苦，這一點(diǎn)用固定焦點(diǎn)的其他聚焦方式是無法實(shí)現(xiàn)的。


圖1是現(xiàn)有的球面聚焦原理示意圖；圖2是現(xiàn)有的聲控鏡聚焦原理示意圖；圖3是經(jīng)現(xiàn)有HIFU治療儀治療后肋后聲場分布圖，表示幅照中軸通過肋骨和肋間隙時(shí)形成的肋后焦點(diǎn)聲場情況；圖4是本實(shí)用新型所述的超短距離聚焦、超大匯聚角相控超聲發(fā)射器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型所述的超聲發(fā)射器治療中超聲波作用的范圍示意圖。
具體實(shí)施例參見圖3，本實(shí)用新型所述的超短距離聚焦、超大匯聚角相控超聲發(fā)射器，包括發(fā)射器底座1，安裝在發(fā)射器底座下方的水囊3和位于底座1與水囊3之間、安裝在底座上的若干個(gè)超聲波發(fā)射源2。
根據(jù)所需治療的面積和深度，所述超聲波發(fā)射振源2可以為250個(gè)-400個(gè)。
各個(gè)超聲波發(fā)射源2與自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)連接，該自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)連接，可分別控制各超聲波發(fā)射源的相位和功率大小。
本實(shí)用新型所述的超短距離聚焦、超大匯聚角相控超聲發(fā)射器，采用改變超聲波發(fā)射相位的相控聚焦方式，改變超聲發(fā)射器的焦點(diǎn)4的位置，其相對密集的焦點(diǎn)陣狀排列，在治療時(shí)可通過自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)調(diào)節(jié)聚焦位置，人體和發(fā)射器不動(dòng)，通過對每個(gè)發(fā)射源施加不同相位的正弦波，自動(dòng)切換到指定的焦點(diǎn)上，可使治療在短時(shí)間內(nèi)完成，同時(shí)，聚焦精度也大幅度提高，更重要的是它可以通過改變聚焦深度使焦點(diǎn)匯聚角的大小改變，在遇到肋后淺層肝癌時(shí)使用超短距離聚焦，擴(kuò)大匯聚角，其角度可達(dá)120°-150°，見圖5，可使超聲波經(jīng)肋間隙斜向入射，使淺層肝癌得到有效治療，同時(shí)使患者避免接受開刀切除肋骨的痛苦。
權(quán)利要求1.超短距離聚焦、超大匯聚角相控超聲發(fā)射器，其特征是包括發(fā)射器底座(1)，安裝在發(fā)射器底座下方的水囊(3)和位于底座(1)與水囊(3)之間、安裝在底座(1)上的若干個(gè)超聲波發(fā)射源(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射器，其特征是所述超聲波發(fā)射振源(2)為250個(gè)-400個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)射器，其特征是各個(gè)超聲波發(fā)射源(2)與自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)連接，該自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種超短距離聚焦、超大匯聚角相控超聲發(fā)射器，包括發(fā)射器底座，安裝在發(fā)射器底座下方的水囊和位于底座與水囊之間、安裝在底座上的若干個(gè)超聲波發(fā)射源。該發(fā)射器特別適用于治療肋骨后肝癌，采用改變超聲波發(fā)射相位的相控聚焦方式，改變超聲發(fā)射器的焦點(diǎn)位置，人體和發(fā)射器不動(dòng)，通過對每個(gè)發(fā)射源施加不同相位的正弦波，自動(dòng)切換到指定的焦點(diǎn)上，可使治療在短時(shí)間內(nèi)完成，同時(shí)，聚焦精度也大幅度提高，通過改變聚焦深度使焦點(diǎn)匯聚角的大小改變，在遇到肋后淺層肝癌時(shí)使用超短距離聚焦，擴(kuò)大匯聚角，使超聲波經(jīng)肋間隙斜向入射，淺層肝癌得到有效治療，使患者避免因開刀切除肋骨的痛苦。
文檔編號(hào)B06B1/00GK2820219SQ20052011450
公開日2006年9月27日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月22日
發(fā)明者何申戌 申請人:何申戌