專利名稱：可調(diào)整發(fā)射路徑的超聲腫瘤治療機(jī)換能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超聲波換能器，尤其是指一種可調(diào)整發(fā)射路徑的超聲腫瘤治療機(jī)換能器。
技術(shù)背景高強(qiáng)聚焦超聲腫瘤治療機(jī)通過(guò)超聲波在人體組織內(nèi)傳輸產(chǎn)生熱效應(yīng)為手段，對(duì)患者的病灶處進(jìn)行治療。在治療過(guò)程中，要避開(kāi)骨骼、空腔臟器的阻檔，一旦超聲傳輸?shù)穆窂缴鲜艿焦趋?、空腔臟器的阻檔，就不能對(duì)病灶進(jìn)行有效的治療，有時(shí)需要切去部分骨骼，例如在治療肝癌時(shí)，要切去部分肋骨，這樣會(huì)給病人增加很大痛苦。有時(shí)還需要針對(duì)病灶的部位，對(duì)人體或超聲波換能器進(jìn)行機(jī)械式傾斜，勢(shì)必給醫(yī)治過(guò)程增添麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種超聲波發(fā)射面積大、超聲入射角大，能對(duì)超聲能量入射的路徑進(jìn)行大范圍調(diào)節(jié)的超聲腫瘤治療機(jī)換能器。
為達(dá)到此目的所采取的技術(shù)方案是一種可調(diào)整發(fā)射路徑的超聲腫瘤治療機(jī)換能器，包括球冠1，通過(guò)外殼均勻固定在球冠1上的多個(gè)壓電晶體2，和分別連接于每個(gè)壓電晶體2上的高頻信號(hào)源3，連接于每個(gè)壓電晶體2上的高頻信號(hào)源3與計(jì)算機(jī)功率控制裝置相連接。
計(jì)算機(jī)功率控制裝置包括上位計(jì)算機(jī)4、高頻信號(hào)源主控機(jī)5和N個(gè)開(kāi)關(guān)電路6。其中高頻信號(hào)源主控機(jī)5主要由單片機(jī)51、串行通訊口52、模擬開(kāi)關(guān)53和485通訊口54所構(gòu)成。開(kāi)關(guān)電路6主要由單片機(jī)61、485通訊口62、設(shè)置電路63、高頻信號(hào)源開(kāi)關(guān)64、檢測(cè)電路65和數(shù)字電位計(jì)66所構(gòu)成。上位計(jì)算機(jī)4通過(guò)串行通訊口52與高頻信號(hào)源主控機(jī)5的單片機(jī)51通訊，單片機(jī)51通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)53與485通訊口54相連接。高頻信號(hào)源主控機(jī)5的485通訊口54與N個(gè)開(kāi)關(guān)電路6的485通訊口62相連后，接至單片機(jī)61的I/O口。單片機(jī)61的I/O口還分別與設(shè)置電路63和檢測(cè)電路65相連，單片機(jī)61的控制口T0、T1分別與數(shù)字電位計(jì)66和高頻信號(hào)源開(kāi)關(guān)64相連接。
設(shè)置電路(63)、檢測(cè)電路(65)、數(shù)字電位計(jì)(66)和高頻信號(hào)源開(kāi)關(guān)(64)分別設(shè)置在高頻信號(hào)源(3)內(nèi)。
本實(shí)用新型的有益效果是1、可分別控制壓電晶體，起到良好的醫(yī)治效果由于本實(shí)用新型超聲波換能器可以在由多個(gè)壓電晶體組成的發(fā)射場(chǎng)內(nèi)根據(jù)需要選擇整體、分組或單片壓電晶體發(fā)射超聲波，避開(kāi)骨骼對(duì)聲波的阻擋，減少機(jī)械傾斜的操作，有效避免灼傷和疼痛，不再使用麻醉劑。
2、通過(guò)計(jì)算機(jī)集中控制，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理的自動(dòng)化由于通過(guò)上位計(jì)算機(jī)和高頻信號(hào)源主控機(jī)對(duì)N路開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行集中控制，高頻信號(hào)源主控機(jī)和每一路開(kāi)關(guān)電路均設(shè)有單片機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每路高頻信號(hào)源分別設(shè)置序列號(hào)，并進(jìn)行參數(shù)檢測(cè)、功率調(diào)整和開(kāi)關(guān)控制，達(dá)到設(shè)備管理的自動(dòng)化和精確化。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3結(jié)構(gòu)原理圖。
圖4為本實(shí)用新型換能器僅開(kāi)邊側(cè)單元時(shí)治療原理圖。
圖5為本實(shí)用新型計(jì)算機(jī)控制原理方塊圖。
圖6為本實(shí)用新型高頻信號(hào)源主控機(jī)電路原理圖。
圖7為本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)電路原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如
圖1所示，一種可調(diào)整發(fā)射路徑的超聲腫瘤治療機(jī)換能器，包括曲率半徑為40cm的球冠1，通過(guò)外殼均勻固定在球冠1上的45個(gè)壓電晶體2，和分別連接于每個(gè)壓電晶體2上的高頻信號(hào)源3，連接于每個(gè)壓電晶體2上的高頻信號(hào)源3與計(jì)算機(jī)功率控制裝置相連接。在計(jì)算機(jī)功率控制裝置的控制下，可以對(duì)所有45個(gè)與壓電晶體2相連的高頻信號(hào)源3進(jìn)行同時(shí)工作與關(guān)閉的開(kāi)關(guān)操作，使得超聲腫瘤治療機(jī)換能器的發(fā)射面積大和超聲入射角大，起到對(duì)病灶的良好醫(yī)治效果。
如圖5、圖6、圖7所示，計(jì)算機(jī)功率控制裝置包括上位計(jì)算機(jī)4、高頻信號(hào)源主控機(jī)5和30個(gè)開(kāi)關(guān)電路6。其中高頻信號(hào)源主控機(jī)5主要由單片機(jī)51、串行通訊口52、模擬開(kāi)關(guān)53和485通訊口54所構(gòu)成。單片機(jī)51采用AT89C51芯片，串行通訊口52采用MAX232芯片，模擬開(kāi)關(guān)53采用4053三通道模擬開(kāi)關(guān)，485通訊口54采用MAX485芯片。開(kāi)關(guān)電路6主要由單片機(jī)61、485通訊口62、設(shè)置電路63、高頻信號(hào)源開(kāi)關(guān)64、檢測(cè)電路65和數(shù)字電位計(jì)66所構(gòu)成。設(shè)置電路63包括選通電路74HC244和撥碼開(kāi)關(guān)ADDR，可以設(shè)置本路的序列號(hào)，從而為單片機(jī)61提供比較數(shù)據(jù)。高頻信號(hào)源開(kāi)關(guān)64由晶體管N11和繼電器J1所構(gòu)成，繼電器J1的觸點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)本路高頻信號(hào)源3的開(kāi)關(guān)控制。檢測(cè)電路65由8通道模擬開(kāi)關(guān)4051和存儲(chǔ)器TCL0831構(gòu)成，它可以接收來(lái)自高頻信號(hào)源3的電壓、電流和功率檢測(cè)信號(hào)，并通過(guò)單片機(jī)61上傳。數(shù)字電位計(jì)66可用于連續(xù)調(diào)整高頻信號(hào)源3的功率。上位計(jì)算機(jī)4通過(guò)串行通訊口52與高頻信號(hào)源主控機(jī)5的單片機(jī)51通訊，單片機(jī)51通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)53與485通訊口54相連接。高頻信號(hào)源主控機(jī)5的485通訊口54分別與30個(gè)開(kāi)關(guān)電路6的485通訊口62相連后，接至每一個(gè)單片機(jī)61的I/O口。單片機(jī)61的I/O口還分別與設(shè)置電路63和檢測(cè)電路65相連，單片機(jī)61的控制口T0、T1分別與數(shù)字電位計(jì)66和高頻信號(hào)源開(kāi)關(guān)64相連接。設(shè)置電路63、檢測(cè)電路65、數(shù)字電位計(jì)66和高頻信號(hào)源開(kāi)關(guān)64分別設(shè)置在每一路高頻信號(hào)源3內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其序列號(hào)設(shè)置、參數(shù)檢測(cè)、功率調(diào)整和開(kāi)關(guān)控制，每一路高頻信號(hào)源3內(nèi)還設(shè)有狀態(tài)顯示電路67，它通過(guò)單片機(jī)61的LOAD口與顯示器件相連接。
實(shí)施例2如圖2所示，可以在計(jì)算機(jī)的控制下，只開(kāi)超聲腫瘤治療機(jī)換能器邊緣的發(fā)射單元，停開(kāi)中間發(fā)射單元，通過(guò)對(duì)該數(shù)路高頻信號(hào)源3的控制，實(shí)現(xiàn)邊緣壓電晶體2對(duì)病灶的治療作用，這種控制方式可以有效饒過(guò)骨質(zhì)，將熱源直接作用于病灶。其他與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3如圖3、圖4所示，可以在計(jì)算機(jī)的控制下，只開(kāi)超聲腫瘤治療機(jī)換能器的某一個(gè)或某一側(cè)發(fā)射單元，通過(guò)對(duì)該路或該側(cè)高頻信號(hào)源3的控制，實(shí)現(xiàn)該路或該側(cè)壓電晶體2對(duì)病灶的治療作用，這種控制方式用于對(duì)淺表組織的治療。也可以有效饒過(guò)骨質(zhì)，將熱源直接作用于病灶，并且在不用機(jī)械傾斜的條件下，達(dá)到40°的傾斜發(fā)射。其他與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求1.一種可調(diào)整發(fā)射路徑的超聲腫瘤治療機(jī)換能器，包括球冠(1)、通過(guò)外殼均勻固定在球冠(1)上的多個(gè)壓電晶體(2)，和分別連接于每個(gè)壓電晶體(2)上的高頻信號(hào)源(3)，其特征在于連接于每個(gè)壓電晶體(2)上的高頻信號(hào)源(3)與計(jì)算機(jī)功率控制裝置相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)整發(fā)射路徑的超聲腫瘤治療機(jī)換能器，其特征在于所述的計(jì)算機(jī)功率控制裝置包括上位計(jì)算機(jī)(4)、高頻信號(hào)源主控機(jī)(5)和N個(gè)開(kāi)關(guān)電路(6)；其中高頻信號(hào)源主控機(jī)(5)主要由單片機(jī)(51)、串行通訊口(52)、模擬開(kāi)關(guān)(53)和485通訊口(54)所構(gòu)成；開(kāi)關(guān)電路(6)主要由單片機(jī)(61)、485通訊口(62)、設(shè)置電路(63)、高頻信號(hào)源開(kāi)關(guān)(64)、檢測(cè)電路(65)和數(shù)字電位計(jì)(66)所構(gòu)成；上位計(jì)算機(jī)(4)通過(guò)串行通訊口(52)與高頻信號(hào)源主控機(jī)(5)的單片機(jī)(51)通訊，單片機(jī)(51)通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)(53)與485通訊口(54)相連接；高頻信號(hào)源主控機(jī)(5)的485通訊口(54)與N個(gè)開(kāi)關(guān)電路(6)的485通訊口(62)相連后，接至單片機(jī)(61)的I/O口；單片機(jī)(61)的I/O口還分別與設(shè)置電路(63)和檢測(cè)電路(65)相連，單片機(jī)(61)的控制口(T0、T1)分別與數(shù)字電位計(jì)(66)和高頻信號(hào)源開(kāi)關(guān)(64)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可調(diào)整發(fā)射路徑的超聲腫瘤治療機(jī)換能器，其特征在于所述的開(kāi)關(guān)電路(6)的數(shù)目N＝1-50個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可調(diào)整發(fā)射路徑的超聲腫瘤治療機(jī)換能器，其特征在于所述的設(shè)置電路(63)、檢測(cè)電路(65)、數(shù)字電位計(jì)(66)和高頻信號(hào)源開(kāi)關(guān)(64)分別設(shè)置在高頻信號(hào)源(3)內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可調(diào)整發(fā)射路徑的超聲腫瘤治療機(jī)換能器，均勻固定在球冠上多個(gè)壓電晶體，每個(gè)壓電晶體分別與高頻信號(hào)源相連，高頻信號(hào)源內(nèi)設(shè)有參數(shù)檢測(cè)、功率調(diào)整、開(kāi)關(guān)控制和狀態(tài)顯示電路，通過(guò)上位計(jì)算機(jī)和高頻信號(hào)源主控機(jī)對(duì)每路高頻信號(hào)源內(nèi)的開(kāi)關(guān)電路和功率調(diào)整電路進(jìn)行集中控制。由于本實(shí)用新型超聲波換能器可以在由多個(gè)壓電晶體組成的發(fā)射場(chǎng)內(nèi)根據(jù)需要選擇整體、分組或單片壓電晶體發(fā)射超聲波，使得發(fā)射面積大和超聲入射角大，從而降低在人體皮膚和內(nèi)部組織的聲強(qiáng)，可繞過(guò)骨質(zhì)對(duì)聲波的阻擋，減少機(jī)械傾斜的操作，有效避免灼傷和疼痛，不再使用麻醉劑。
文檔編號(hào)A61N7/00GK2592197SQ0228950
公開(kāi)日2003年12月17日 申請(qǐng)日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月21日
發(fā)明者任愛(ài)卿 申請(qǐng)人:北京仁德盛科技有限責(zé)任公司