一種多陣元換能器的陣元選擇裝置、方法和超聲刺激系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種多陣元換能器的陣元選擇裝置、方法和超聲刺激系統(tǒng)，其中，超聲刺激系統(tǒng)包括：圖像采集裝置用于采集病變組織區(qū)域圖像；圖像處理裝置用于處理病變組織區(qū)域圖像確定病變組織的位置、大小及病變程度；多陣元換能器的陣元選擇裝置用于在多陣元換能器中選擇相應(yīng)的陣元，對相應(yīng)陣元通道待發(fā)射的激勵脈沖信號的相位進(jìn)行延時調(diào)節(jié)，確定聚焦深度，設(shè)定超聲波發(fā)射序列參數(shù)，根據(jù)聚焦深度和發(fā)射序列參數(shù)控制多陣元換能器啟動；通過選定的多陣元換能器中的相應(yīng)陣元發(fā)射超聲波對病變組織進(jìn)行超聲刺激。本發(fā)明由于利用了超聲波來刺激心腦血管的病變組織，因此可以達(dá)到調(diào)控心腦血管疾病的效果，并且不會對超聲波通過路徑上的組織造成損傷。
【專利說明】
一種多陣元換能器的陣元選擇裝置、方法和超聲刺激系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)用超聲刺激技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多陣元換能器的陣元選擇裝置、方法和超聲刺激系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活方式和飲食習(xí)慣的改變，心腦血管疾病發(fā)病率不斷提高，已成為致死的首因。目前主要的治療手段包括藥物治療和介入治療法。
[0003]聲場中的物體或生物組織由于吸收、散射、反射聲波，將聲波的能量轉(zhuǎn)化為物理的動量，而受到力的作用，在聲學(xué)中被定義為超聲輻射力。利用超聲輻射力作用于心腦血管的病變區(qū)域，為心腦血管疾病提供一種新的預(yù)防和治療手段。中國臺灣中山大學(xué)的Hsu SH等在體外的內(nèi)皮細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)超聲刺激會促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞分泌一氧化氮和鈣離子(Hsu SH,Huang TB.(2004)B1effect of ultrasound on endothelial cells invitr0.B1molecular Engineering 21(3-5): 99-104)。在心腦血管疾病中，內(nèi)皮細(xì)胞中的一氧化氮可以擴(kuò)散到周圍的平滑肌細(xì)胞，控制平滑肌的舒張，調(diào)節(jié)血管壁剪切力，彈性等生理參數(shù)。洛杉磯市雪松-西奈醫(yī)學(xué)中心的Iida K等利用低頻超聲經(jīng)皮作用于人的手臂血管，研究發(fā)現(xiàn)超聲調(diào)控可以使血管直徑變大，并在超聲停止作用后血管保持?jǐn)U張一段時間(Iida K,Luo H,Hagi sawa K,Akima T, Shah PK，et al.(2006)Noninvasive low-frequency ultrasound energy causes vasodilat1n in humans.Journal of theAmerican College of Card1logy48(3): 532-537)。日本東北大學(xué)醫(yī)學(xué)研究生院的HanawaK等將低強(qiáng)度的脈沖超聲作用于患心肌缺血的動物模型的心臟，實(shí)驗(yàn)表明超聲調(diào)控可以促使缺血區(qū)域毛細(xì)血管的生成和提高左心室射血分?jǐn)?shù)和區(qū)域心肌血流量，改善心室功能，實(shí)現(xiàn)對心肌缺血的治療(Hanawa K, Ito K,Aizawa K,Shindo T,Nishimiya K，et al.(2014)Low-1ntensity pulsed ultrasound induces ang1genesis and amel1rates leftventricular dysfunct1n in a porcinemodel of chronic myocardial ischemia.PLoSOne 9(8):el04863)o
[0004]而現(xiàn)有體外激光治療過程中，利用激光能量對靶組織的熱降解效應(yīng)或光化學(xué)作用，達(dá)到治療效果(參見中國專利CN201026349)。體外沖擊波治療利用聲波的應(yīng)力作用治療心血管疾病(參見中國專利0~103861208厶工吧029829391]、0~101190142、0似01058108和CN302484650S)。植入式電刺激作用于心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)時，利用電刺激對血管內(nèi)皮細(xì)胞、血管再生，血管舒張收縮功能，心肌細(xì)胞和組織的積極作用，實(shí)現(xiàn)對心腦血管疾病的治療(參見中國專利CN1819855、CN102458570A)。另外有結(jié)合聲、光、電一體的心腦血管病治療儀(參見中國專利 CN101972512A、CN201807086U)。
[0005]體外激光治療過程中，人體表皮會吸收其大部分能量并造成損傷，其僅能作用與淺表血管。體外沖擊波治療主要利用聲波的應(yīng)力作用和空化效應(yīng)，其刺激的深度范圍和分辨率限制了在腦血管疾病治療的應(yīng)用。另外，沖擊波治療過程中，其高能量會對組織造成不同程度的損傷。植入式電刺激治療是一種有創(chuàng)技術(shù)，裝置和手術(shù)費(fèi)用昂貴，存在一定的手術(shù)并發(fā)癥、靶點(diǎn)耐受、排斥反應(yīng)等風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多陣元換能器的陣元選擇裝置，利用超聲波刺激心腦血管的病變組織，可以達(dá)到調(diào)控心腦血管疾病的效果，并且不會對超聲波通過路徑上的組織造成損傷。多陣元換能器的陣元選擇裝置包括:
[0007]陣元選擇模塊，用于根據(jù)病變組織的位置、大小以及病變程度，確定輻射超聲波的頻率，根據(jù)福射超聲波的頻率選擇多陣元換能器中的相應(yīng)陣元，所述相應(yīng)陣元的固有頻率與輻射超聲波的頻率相同；
[0008]聚焦深度確定模塊，用于對相應(yīng)陣元通道待發(fā)射的激勵脈沖信號的相位進(jìn)行延時調(diào)節(jié)，確定聚焦深度；
[0009]參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)病變組織的位置、大小以及病變程度，確定相應(yīng)陣元的超聲波發(fā)射序列參數(shù)；
[0010]啟動控制模塊，用于根據(jù)聚焦深度和超聲波發(fā)射序列參數(shù)控制多陣元換能器啟動。
[0011]在一個實(shí)施例中，所述超聲波發(fā)射序列參數(shù)包括超聲頻率、脈沖持續(xù)時間、脈沖長度、脈沖重復(fù)頻率和作用強(qiáng)度。
[0012]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多陣元換能器的陣元選擇方法，利用超聲波刺激心腦血管的病變組織，可以達(dá)到調(diào)控心腦血管疾病的效果，并且不會對超聲波通過路徑上的組織造成損傷。該多陣元換能器的陣元選擇方法包括:
[0013]根據(jù)病變組織的位置、大小以及病變程度，確定輻射超聲波的頻率，根據(jù)輻射超聲波的頻率選擇多陣元換能器中的相應(yīng)陣元，所述相應(yīng)陣元的固有頻率與福射超聲波的頻率相同；
[0014]對相應(yīng)陣元通道待發(fā)射的激勵脈沖信號的相位進(jìn)行延時調(diào)節(jié)，確定聚焦深度；
[0015]根據(jù)病變組織的位置、大小以及病變程度，確定相應(yīng)陣元的超聲波發(fā)射序列參數(shù)；
[0016]根據(jù)聚焦深度和超聲波發(fā)射序列參數(shù)控制多陣元換能器啟動。
[0017]在一個實(shí)施例中，所述超聲波發(fā)射序列參數(shù)包括超聲頻率、脈沖持續(xù)時間、脈沖長度、脈沖重復(fù)頻率和作用強(qiáng)度。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種超聲刺激系統(tǒng)，利用超聲波刺激心腦血管的病變組織，可以達(dá)到調(diào)控心腦血管疾病的效果，并且不會對超聲波通過路徑上的組織造成損傷。該超聲刺激系統(tǒng)包括:
[0019]圖像采集裝置，用于采集病變組織區(qū)域圖像；
[0020]圖像處理裝置，用于對病變組織區(qū)域圖像進(jìn)行圖像處理，確定病變組織的位置、大小以及病變程度；
[0021]如上所述的多陣元換能器的陣元選擇裝置；
[0022]多陣元換能器，用于對病變組織進(jìn)行超聲刺激。
[0023]在一個實(shí)施例中，該超聲刺激系統(tǒng)還包括:
[0024]體征參數(shù)監(jiān)控裝置，用于在病變組織受到超聲刺激時，監(jiān)控患者的體征參數(shù);所述體征參數(shù)包括腦電數(shù)據(jù)、心電數(shù)據(jù)和/或血壓數(shù)據(jù)。
[0025]在一個實(shí)施例中，所述體征參數(shù)監(jiān)控裝置包括腦電波儀、心電圖儀和/或血壓儀。
[0026]在一個實(shí)施例中，所述圖像采集裝置包括核磁共振成像儀、電子計算機(jī)斷層掃描儀、超聲診斷儀、正電子發(fā)射斷層成像儀、光學(xué)相干斷層掃描儀或血管內(nèi)超聲成像儀。
[0027]在本發(fā)明實(shí)施例中，首先根據(jù)病變組織的位置、大小以及病變程度，確定輻射超聲波的頻率，根據(jù)輻射超聲波的頻率選擇多陣元換能器中的相應(yīng)陣元，然后對相應(yīng)陣元通道待發(fā)射的激勵脈沖信號的相位進(jìn)行延時調(diào)節(jié)，確定聚焦深度，再根據(jù)病變組織的位置、大小以及病變程度，確定超聲波發(fā)射序列參數(shù)，最后根據(jù)聚焦深度和超聲波發(fā)射序列參數(shù)啟動多陣元換能器發(fā)射超聲波對病變組織進(jìn)行刺激，由于利用了超聲波來刺激心腦血管的病變組織，因此可以達(dá)到調(diào)控心腦血管疾病的效果，并且不會對超聲波通過路徑上的組織造成損傷。
【附圖說明】
[0028]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0029]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的換能器A結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的換能器B結(jié)構(gòu)圖；
[0031 ]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的多陣元換能器結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多陣元換能器的陣元選擇裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多陣元換能器的陣元選擇方法流程圖。
[0034]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種聚焦深度調(diào)控方法示意圖；
[0035]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超聲干預(yù)控制序列示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0036]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0037]現(xiàn)有的主要是單一的使用聲、光、電進(jìn)行心血管疾病治療的設(shè)備，或者將聲、光、電集于一體的治療設(shè)備，并且現(xiàn)有的設(shè)備會對組織造成不同程度的損傷。針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出一種多陣元換能器的陣元選擇裝置、方法和超聲刺激系統(tǒng)。
[0038]本發(fā)明提出的超聲刺激系統(tǒng)包括:
[0039]圖像采集裝置，用于采集病變組織區(qū)域圖像；
[0040]圖像處理裝置，用于對病變組織區(qū)域圖像進(jìn)行圖像處理，確定病變組織的位置、大小以及病變程度；
[0041]多陣元換能器的陣元選擇裝置；
[0042]多陣元換能器，用于對病變組織進(jìn)行超聲刺激。
[0043]具體實(shí)施時，在本例中，首先通過臨床診斷(根據(jù)病人的疾病原因，發(fā)作機(jī)制、發(fā)病反應(yīng)等)，確定心腦血管疾病的類型，心腦血管疾病的類型是多樣的，可以是動脈粥樣硬化、心臟病、冠心病、心肌缺血、心率不齊、腦卒中、腦血管痙攣、腦血管硬化、腦血管狹窄等等。然后再利用醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)確定心腦血管的病變區(qū)域的位置、大小以及病變程度。具體的，影像診斷技術(shù)包括核磁共振成像MRI (Magnetic Resonance Imaging)，電子計算機(jī)斷層掃描成像 CT (Computed Tomography)，超聲成像(Ultrasound，簡稱US)，PET (Pos it 1nEmiss1n Tomography，正電子發(fā)射斷層成像)成像，光學(xué)相干斷層掃描，血管內(nèi)超聲成像(intravenous ultrasound，IVUS)等。利用醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)就是利用圖像采集裝置來采集病變組織區(qū)域圖像，然后通過圖像處理裝置對病變組織區(qū)域圖像進(jìn)行圖像處理，確定病變組織的位置、大小以及病變程度。在本例中，圖像采集裝置是多種多樣的，比如，可以是核磁共振成像儀、電子計算機(jī)斷層掃描儀、超聲診斷儀、正電子發(fā)射斷層成像儀、光學(xué)相干斷層掃描儀或血管內(nèi)超聲成像儀。
[0044]具體實(shí)施時，圖像處理裝置用來對病變組織區(qū)域圖像進(jìn)行圖像處理，確定病變組織的位置、大小以及病變程度。圖像處理方式是多種多樣的，比如，可以按照申請?zhí)枮镃N201010613388.4中提出的方法(一種利用改進(jìn)的幾何活動輪廓模型對腫瘤超聲圖像進(jìn)行自動分割的方法)來對心腦血管的病變組織區(qū)域圖像進(jìn)行處理，該方法的步驟是:首先采用斑點(diǎn)去噪各向異性擴(kuò)散算法，對剪裁得到的圖像進(jìn)行噪聲抑制，然后通過構(gòu)造新的能量函數(shù)對原始模型進(jìn)行改善，使得該模型更適合于醫(yī)學(xué)超聲圖像腫瘤的病灶提取。比如，《上海醫(yī)學(xué)影像》(2005年第14卷第I期10-12頁)在進(jìn)行了灰度分割、形態(tài)濾波等一系列預(yù)處理后，將改進(jìn)后的Snake模型運(yùn)用到邊緣提取中來，為乳腺腫瘤計算機(jī)輔助診斷提供了重要依據(jù)；《計算機(jī)工程與設(shè)計》(2010年第30卷第15期，3537-3539頁)針對傳統(tǒng)Snake模型對初始輪廓敏感和凹陷邊界提取困難的問題，分別提出了雙閾值分割算法和Snake模型的改進(jìn)方案，通過雙閾值分割算法與形態(tài)學(xué)運(yùn)算、濾波技術(shù)的綜合應(yīng)用，獲得靠近邊緣的初始輪廓，采用改進(jìn)的Snake模型使初始輪廓跟蹤到實(shí)際邊界;《Breast cancer research and treatment))(2005年第89卷第2期，179-185頁)提出了基于區(qū)域增長結(jié)合Snake模型的乳腺腫瘤超聲圖像邊緣提取方法;《微計算機(jī)信息》(2011年第27卷第6期，7-9頁)對經(jīng)典的Snake模型進(jìn)行了改進(jìn):內(nèi)部能量中加入輪廓平均長度項(xiàng)的控制，外部能量由基于圖像統(tǒng)計特征的區(qū)域能量以及梯度方向勢能決定，并提出了基于貪婪算法求解模型最小值的快速算法，本算法有效地克服了散斑噪聲對分割結(jié)果的影響，可準(zhǔn)確高效地提取超聲圖像中的乳腺腫瘤輪廓；比如，《中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志》(2011年第21卷第2期，134-138頁)探討利用水平集分割方法對超聲乳腺圖像進(jìn)行腫瘤的自動分割，結(jié)果表明，針對乳腺超聲腫瘤的弱邊界信息，利用閾值水平集分割可以自動獲取與手動勾畫較為相似的輪廓；比如，可以按照申請?zhí)枮镃N201410309467.4中提出的方法來對心腦血管的病變組織區(qū)域圖像進(jìn)行處理，該方法的步驟是:首先提取超聲圖像的高維度的特征向量;對高維度的特征向量，通過基于雙聚類的特征排序和選擇方法來選取最有效的特征子集;選擇出最有效的特征子集后，使用分類器對其進(jìn)行學(xué)習(xí)分類，即可自動識別乳腺腫瘤區(qū)域。
[0045]具體實(shí)施時，現(xiàn)有的方法是在確定了病變組織的位置、大小以及病變程度之后，就需要確定利用適當(dāng)頻率的超聲波對病變組織進(jìn)行超聲刺激。本發(fā)明使用多陣元換能器來產(chǎn)生超聲波，多陣元換能器中包括多種頻率的陣元，通過選擇激勵不同頻率的陣元，來決定輻射超聲波的頻率。比如，圖1為換能器A，其固有頻率為0.5M，圖2為換能器B，其固有頻率為1M，圖3為多陣元換能器，其有8個陣元，分別為4個0.5M的陣元和4個IM的陣元，可以根據(jù)病變區(qū)域的大小，位置，選擇激勵4個0.5M的陣元，同樣可以實(shí)現(xiàn)換能器A發(fā)射超聲波刺激病變得到的效果;選擇激勵4個IM的陣元，同樣可以實(shí)現(xiàn)換能器B發(fā)射超聲波刺激病變得到的效果。圖3所示的多陣元換能器還可以是包括其他固有頻率的陣元，根據(jù)實(shí)際情況可以自由設(shè)定。
[0046]根據(jù)上述所說，本發(fā)明提出一種多陣元換能器的陣元選擇裝置，其結(jié)構(gòu)如圖4所示，該超聲換能器選擇裝置包括:
[0047]陣元選擇模塊02，用于根據(jù)病變組織的位置、大小以及病變程度，確定輻射超聲波的頻率，根據(jù)輻射超聲波的頻率選擇多陣元換能器中的相應(yīng)陣元;其中，相應(yīng)陣元的固有頻率與輻射超聲波的頻率相同；
[0048]聚焦深度確定模塊04，用于對相應(yīng)陣元通道待發(fā)射的激勵脈沖信號的相位進(jìn)行延時調(diào)節(jié)，確定所述超聲換能器的聚焦深度；
[0049]參數(shù)確定模塊06，用于根據(jù)病變組織的位置、大小以及病變程度，確定相應(yīng)陣元的超聲波發(fā)射序列參數(shù)；
[0050]啟動控制模塊08，用于根據(jù)聚焦深度和超聲波發(fā)射序列參數(shù)控制多陣元換能器啟動。
[0051]相應(yīng)的，本發(fā)明還提出一種多陣元換能器的陣元選擇方法，其流程圖如圖5所示。該方法包括:
[0052]步驟501:根據(jù)病變組織的位置、大小以及病變程度，確定輻射超聲波的頻率，根據(jù)福射超聲波的頻率選擇多陣元換能器中的相應(yīng)陣元，所述相應(yīng)陣元的固有頻率與福射超聲波的頻率相同；
[0053]步驟502:對相應(yīng)陣元通道待發(fā)射的激勵脈沖信號的相位進(jìn)行延時調(diào)節(jié)，確定聚焦深度；
[0054]步驟503:根據(jù)病變組織的位置、大小以及病變程度，確定相應(yīng)陣元的超聲波發(fā)射序列參數(shù)；
[0055]步驟504:根據(jù)聚焦深度和超聲波發(fā)射序列參數(shù)控制多陣元換能器啟動。
[0056]具體實(shí)施時，由于腦血管疾病的不同，其病變組織的位置、大小以及病變程度也是各自不同，所以在實(shí)際進(jìn)行超聲波刺激時，所選擇的輻射超聲波的頻率是不同的，根據(jù)輻射超聲波的頻率的不同，需要選擇多陣元換能器中的相應(yīng)陣元，相應(yīng)陣元的固有頻率與輻射超聲波的頻率相同。比如，如果病變組織的位置處于表層時會選擇陣元的固有頻率高的，比如選擇IM的；如果病變組織的位置處于深層時會選擇陣元的固有頻率低的，比如選擇0.5M的。這樣選擇不同的陣元，這樣獲得的超聲波可以穿透皮膚、胸腔或頭顱顱骨，作用于心腦血管病變組織。
[0057]在本例中，為了保證超聲治療的準(zhǔn)確性，在確定了所需要的多元換能器中的陣元之后，由于選擇的是多個陣元(子單元)，各陣元由不同激勵信號通過控制電路(激勵通道)獨(dú)立控制，各陣元(比如0.5M的固有頻率)距離病變組織的幾何距離不一樣，為保證各陣元輻射的超聲波在病變組織區(qū)域疊加增強(qiáng)，還需要調(diào)節(jié)激勵信號的相位，如圖6所示。因此，超聲換能器選擇裝置包括聚焦深度確定模塊04，其作用是對所選擇的陣元的各激勵通道的激勵脈沖信號進(jìn)行延時處理，從而控制各陣元發(fā)射信號的相位延遲，實(shí)現(xiàn)聚焦深度調(diào)節(jié)。
[0058]在本例中，在啟動多陣元換能器發(fā)射超聲波之前，對于不同的病人或者不同的疾病，還需要根據(jù)心腦血管的病變診斷信息(病變組織的位置、大小以及病變程度)來設(shè)定相應(yīng)陣元的超聲波發(fā)射序列參數(shù)，由參數(shù)確定模塊06實(shí)現(xiàn)。超聲發(fā)射序列參數(shù)包括超聲頻率、脈沖持續(xù)時間、脈沖長度、脈沖重復(fù)頻率和作用強(qiáng)度、脈沖幅度等等，實(shí)現(xiàn)超聲劑量個性化治療。
[0059]具體實(shí)施時，超聲刺激系統(tǒng)還可以包括體征參數(shù)監(jiān)控裝置，用于在病變組織受到超聲刺激時，監(jiān)控患者的體征參數(shù)。體征參數(shù)監(jiān)控裝置可以包括腦電波儀、心電圖儀和/或血壓儀，監(jiān)控到的患者的體征參數(shù)可以包括腦電數(shù)據(jù)、心電數(shù)據(jù)和/或血壓數(shù)據(jù)。
[0060]圖7為本例中提供的一種超聲干預(yù)控制序列示意圖，如圖7所示，對病人進(jìn)行治療前，首先需要設(shè)定好了超聲波發(fā)射序列參數(shù)后，然后根據(jù)設(shè)置的超聲波發(fā)射序列參數(shù)發(fā)射超聲波，在經(jīng)過一段時間的超聲調(diào)控后，關(guān)閉超聲調(diào)控，然后再經(jīng)過一段時間的超聲調(diào)控后，關(guān)閉超聲調(diào)控，如此持續(xù)一個超聲調(diào)控療程。在超聲調(diào)控治療一個療程之后，通過臨床觀察，患者主訴、醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)等對心腦血管的病變區(qū)域進(jìn)行觀察，評估治療效果。
[0061]綜上所述，本發(fā)明提出的多陣元換能器的陣元選擇裝置、方法和超聲刺激系統(tǒng)，可以應(yīng)用于心腦血管指令預(yù)防和治療當(dāng)中，該系統(tǒng)通過陣元的選擇、聚焦深度的調(diào)節(jié)、發(fā)射序列參數(shù)的設(shè)定，利用體外聚焦超聲刺激心腦血管的病變區(qū)域，超聲輻射能量集中在向焦點(diǎn)位置，不會對超聲波通過路徑上的組織造成損傷，從而可以改善或恢復(fù)心腦血管的機(jī)能，為心腦血管疾病的預(yù)防和治療提供一種無創(chuàng)、精確、安全和個性化的新手段。
[0062]本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機(jī)可用程序代碼的計算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實(shí)施的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
[0063]本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機(jī)程序指令到通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
[0064]這些計算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機(jī)可讀存儲器中，使得存儲在該計算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
[0065]這些計算機(jī)程序指令也可裝載到計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
[0066]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明實(shí)施例可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多陣元換能器的陣元選擇裝置，其特征在于，包括: 陣元選擇模塊，用于根據(jù)病變組織的位置、大小以及病變程度，確定輻射超聲波的頻率，根據(jù)輻射超聲波的頻率選擇多陣元換能器中的相應(yīng)陣元，所述相應(yīng)陣元的固有頻率與輻射超聲波的頻率相同； 聚焦深度確定模塊，用于對相應(yīng)陣元通道待發(fā)射的激勵脈沖信號的相位進(jìn)行延時調(diào)節(jié)，確定聚焦深度； 參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)病變組織的位置、大小以及病變程度，確定相應(yīng)陣元的超聲波發(fā)射序列參數(shù)； 啟動控制模塊，用于根據(jù)聚焦深度和超聲波發(fā)射序列參數(shù)控制多陣元換能器啟動。2.如權(quán)利要求1所述的多陣元換能器的陣元選擇裝置，其特征在于，所述超聲波發(fā)射序列參數(shù)包括超聲頻率、脈沖持續(xù)時間、脈沖長度、脈沖重復(fù)頻率和作用強(qiáng)度。3.一種多陣元換能器的陣元選擇方法，其特征在于，包括: 根據(jù)病變組織的位置、大小以及病變程度，確定輻射超聲波的頻率，根據(jù)輻射超聲波的頻率選擇多陣元換能器中的相應(yīng)陣元，所述相應(yīng)陣元的固有頻率與福射超聲波的頻率相同； 對相應(yīng)陣元通道待發(fā)射的激勵脈沖信號的相位進(jìn)行延時調(diào)節(jié)，確定聚焦深度； 根據(jù)病變組織的位置、大小以及病變程度，確定相應(yīng)陣元的超聲波發(fā)射序列參數(shù)； 根據(jù)聚焦深度和超聲波發(fā)射序列參數(shù)控制多陣元換能器啟動。4.如權(quán)利要求3所述的多陣元換能器的陣元選擇方法，其特征在于，所述超聲波發(fā)射序列參數(shù)包括超聲頻率、脈沖持續(xù)時間、脈沖長度、脈沖重復(fù)頻率和作用強(qiáng)度。5.一種超聲刺激系統(tǒng)，其特征在于，包括: 圖像采集裝置，用于采集病變組織區(qū)域圖像； 圖像處理裝置，用于對病變組織區(qū)域圖像進(jìn)行圖像處理，確定病變組織的位置、大小以及病變程度； 如權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的多陣元換能器的陣元選擇裝置； 多陣元換能器，用于對病變組織進(jìn)行超聲刺激。6.如權(quán)利要求5所述的超聲刺激系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 體征參數(shù)監(jiān)控裝置，用于在病變組織受到超聲刺激時，監(jiān)控患者的體征參數(shù);所述體征參數(shù)包括腦電數(shù)據(jù)、心電數(shù)據(jù)和/或血壓數(shù)據(jù)。7.如權(quán)利要求6所述的超聲刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述體征參數(shù)監(jiān)控裝置包括腦電波儀、心電圖儀和/或血壓儀。8.如權(quán)利要求5所述的超聲刺激系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集裝置包括核磁共振成像儀、電子計算機(jī)斷層掃描儀、超聲診斷儀、正電子發(fā)射斷層成像儀、光學(xué)相干斷層掃描儀或血管內(nèi)超聲成像儀。
【文檔編號】A61N7/00GK105999569SQ201610289024
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】鄭海榮, 黃小偉, 牛麗麗, 孟龍, 周偉, 錢明, 肖楊
【申請人】中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院