本发明公开了一种高强聚焦超声系统,包括信号源、功率放大器、耦合器、换能器、功率检测模块和控制单元,所述信号源、所述功率放大器、所述耦合器和所述换能器依次连接,所述控制单元连接所述信号源和所述功率检测模块,所述功率检测模块连接于所述耦合器,并周期交替地分别检测所述耦合器的前向功率和反向功率。本发明通过设计一种高强聚焦超声系统,利用功率检测模块周期交替地分别检测耦合器的前向功率和反向功率,即可实时监测功率放大器的输出功率和换能器的工作状态,以便实时调节靶区温度,控制聚集于靶区的超声波束能量大小、作用时间长短,大大降低了监测成本,同时保证了系统的控制精度。
一种高强聚焦超声系统,其特征在于,包括信号源(10)、功率放大器(20)、耦合器(30)、换能器(40)、功率检测模块(50)和控制单元(60),所述信号源(10)、所述功率放大器(20)、所述耦合器(30)和所述换能器(40)依次连接,所述控制单元(60)连接所述信号源(10)和所述功率检测模块(50),所述功率检测模块(50)连接于所述耦合器(30),并周期交替地分别检测所述耦合器(30)的前向功率和反向功率;在前向功率检测周期(T1)内,所述功率检测模块(50)实时检测所述耦合器(30)的前向功率,所述控制单元(60)根据所述功率检测模块(50)的反馈信息实时调节所述功率放大器(20)输出功率的大小。
尚强聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)技术被认为是21 世 纪无创治疗肿瘤的新技术,已被成功地用于临床“消融”多种肿瘤。其机制是通过换能器把 可控电能量转换为超声波束聚并集于靶区,使靶区组织的温度在短时间内达到65°以上,使 得肿瘤细胞变性、坏死,从而达到热消融治疗肿瘤的目的。靶区温度是由聚焦靶区的能量大 小和作用时间长短导致的。因此,控制聚集于靶区的超声波束能量大小、作用时间长短是控 制靶区温度的关键。
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力,推动我国自主知识产权新工业的建立,成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统,由九个研究平台,国科大深圳先进技术学院,多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究,促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
本发明通过设计一种高强聚焦超声系统,利用功率检测模块周期交替地分别检测 耦合器的前向功率和反向功率,即可实时监测功率放大器的输出功率和换能器的工作状 心、,以1史头时调13靶区“度,控制聚集于靶区的超声波束能量大小、作用时间长短,本系统 结构更加简单,大大降低了监测成本,同时保证了系统的控制精度。
技术合作
本发明利用功率检测模块周期交替地分别检测稱合器的前向功率和反向功率,gp 可实时监测功率放大器的输出功率和换能器的工作状态,以便实时调节靶区温度,控制聚 集于靶区的超声波束能量大小、作用时间长短,本系统结构更加简单,大大降低了监测成 本,同时保证了系统的控制精度。
[0023]以上所述仅是本申请的具体头施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应 视为本申请的保护范围。