CN101468241A - 手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器 - Google Patents

手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器 Download PDF

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Abstract

本发明是手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器，它包括：计算机、B超机、探头旋转器、聚焦功率超声发射器和三维机械运动数控信号发生器，聚焦功率超声发射器还装有球形万向关节和软轴，万向关节装在超声发射器的上端，软轴的穿过球形万向关节，它的一端与球形万向运动数控信号源相连，球形万向运动数控信号源控制着球形万向关节的转动，球形万向运动数控信号源与计算机相连，三维机械运动数控信号发生器与聚焦功率超声发射器的球形万向关节相连，使用本发明的治疗仪，超声波的用量可以更好地调节，它照射的效果比体外照射效果好。

Description

手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器
技术领域
本发明涉及了一种相控高能聚焦超声智能治疗器，特别是一种在手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器。
背景技术
现在用聚焦超声治疗器来治疗患者的肿瘤，通常是在不开刀的情况下，用聚焦超声治疗器来照射患者的体内的肿瘤。而另一种治疗方法是采用开刀切除肿瘤的方法，有时，在医生打开患者的身体后，发现肿瘤已经不能切除的情况下，通常医生不对患者的肿瘤实施任何处理，而只是将患者的伤口缝合而以。如果，这时使用聚焦超声治疗器对患者的肿瘤实施照射疗法，由于肿瘤暴露在医生肉眼能够观察的范围内，因此医生可以根据肿瘤的大小与特殊的声学特性及血流情况，实施不同的照射强度，而且这时照射用的超声波没有人体的表皮组织、肌肉组织、胃肠道等因素的干扰，直接照射到肿瘤上，它的用量可以更好地调节，它照射的效果比体外照射效果好，并且治疗后，可以延长患者的存活时间或改善术后生存质量，是一个一举多得的好方法。但是，现有的聚焦超声治疗器是采用三维机械运动数控信号发生器通过人体运动来控制聚焦功率超声发射器的三维位置，每变化一个照射点，三维机械运动数控信号发生器就要发出一组信号来控制肿瘤(焦点)三维位置，而在手术中使用的这种聚焦超声治疗器，为了满足聚焦超声治疗器在患者体内的运动要么采用小口径发射头的回转运动、要么采用相控变换焦点，避免患者的刀口开得很大。
发明内容
本发明的目的在于解决目前聚焦功率超声发射器不能直接用于对患者暴露的肿瘤进行照射的缺点，而提供一种手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器，它能够直接杀灭肿瘤减缓患者的痛苦、改善病人的生存质量、延长患者的存活时间。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下方式实施本发明：
本发明的一种手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器，它包括：计算机、B超机、探头旋转器、聚焦功率超声发射器和三维机械运动数控信号发生器，探头旋转器与B超机相连，聚焦功率超声发射器内装有发射头，三维机械运动数控信号发生器分别与聚焦功率超声发射器和发射头相连，控制着聚焦功率超声发射器和发射头的三维机械运动，计算机分别与聚焦功率超声发射器、B超机和三维机械运动数控信号发生器相连，其中：所述的聚焦功率超声发射器还装有球形万向关节和软轴，万向关节装在超声发射器的上端，软轴的穿过球形万向关节，它的一端与球形万向运动数控信号源相连，球形万向运动数控信号源控制着球形万向关节的转动，球形万向运动数控信号源与计算机相连，三维机械运动数控信号发生器与聚焦功率超声发射器的球形万向关节相连；
本发明的一种手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器，其中：所述探头旋转器的下端装有B超探头，B超探头穿过发射头的中央，B超探头周围的发射头上装有若干个发射单元；
本发明的一种手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器，其中：所述发射单元包括：微型电机、罩子、组合运动传动轴、三维运动发生器和发射振元，它们依次相连，使发射振元进行精确的三维运动；
本发明的一种手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器，其中：所述的B超机是多普勒扫描B超机；
本发明的一种手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器，其中：所述的聚焦功率超声发射器是相控聚焦功率超声发射器；
本发明的一种手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器，其中：所述的聚焦功率超声发射器(6)的聚焦精度为0.8°—1.5°。
与现有的聚焦超声治疗器相比，本发明的手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器可以在手术中对患者进行治疗，由于它采用了球形万向关节对聚焦功率超声发射器发射头进行调节或直接改变各个发射振元的开角方向而变换焦点，无论发射头的束腰设计或直接变换焦点，均可使患者的手术创面大幅度减少，减少了患者的痛苦或是提高了医师的可接受度，他们可以用此治疗仪完成无法完成的手术，并且用本发明的治疗仪，超声波的辐照量可以更好地智能调节，辐照量的控制根据肿瘤的类型、大小、超声衰减系数α和多普勒血流速度由计算机程序择定，择定的根据是计算机储存的五个医学数据库。因此它照射的效果比体外照射效果好，治疗后，可以延长患者的存活时间或改善患者的生存质量。
附图说明
图1是本发明的手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器在对患者实施治疗状态下示意图；
图2是图1中的发射头的俯向视图；
图3是图2中的发射单元的组装图。
具体实施方式
如图1所示，本发明手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器包括：计算机10、B超机11、探头旋转器12、聚焦功率超声发射器6和三维机械运动数控信号发生器9，探头旋转器12与B超机11相连，B超机11是多普勒扫描B超机，聚焦功率超声发射器6是相控聚焦功率超声发射器，它的聚焦精度为0.8°—1.5°。聚焦功率超声发射器6内装有发射头4，三维机械运动数控信号发生器9分别与聚焦功率超声发射器6和发射头4相连，控制着聚焦功率超声发射器6和发射头4的三维机械运动，计算机10分别与聚焦功率超声发射器6、B超机11和三维机械运动数控信号发生器9相连。所述的聚焦功率超声发射器6还装有球形万向关节7和软轴5，万向关节7装在超声发射器6的上端，软轴5的穿过球形万向关节7，它的一端与球形万向运动数控信号源8相连，球形万向运动数控信号源8控制着球形万向关节7的转动，球形万向运动数控信号源8与计算机10相连，三维机械运动数控信号发生器9与聚焦功率超声发射器6的球形万向关节7相连。
如图2所示，探头旋转器12的下端装有B超探头18，B超探头18穿过发射头4的中央，B超探头周围的发射头4上装有若干个发射单元19。
如图3所示，发射单元19包括：微型电机13、罩子14、组合运动传动轴15、三维运动发生器16和发射振元17，它们依次相连，使发射振元17进行精确的三维运动。
计算机10从多普勒扫描B超机11中获得的信息，通过其内部的程序控制着相控聚焦功率超声发射器6发射超声波的强弱、球形万向运动数控信号源8和三维机械运动数控信号发生器9，三维机械运动数控信号发生器9和球形万向运动数控信号源8直接控制着相控聚焦功率超声发射器6中发射头4的位置，由此计算机可以准确地控制相控聚焦功率超声发射器6发射的超声波的大小和超声波的发射位置，实现了相控聚焦功率超声发射器6的智能化控制。
工作原理
医生将躺在手术床1的患者2肿瘤3部位打开，在发现肿瘤3而不能实施切除手术的情况下，使用本发明的手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器。医生首先通过装在相控聚焦功率超声发射器6内B超探头18探明患者体内肿瘤的位置，将这个位置通过B超机11传给计算机10，计算机10通过三维机械运动数控信号发生器9控制相控聚焦功率超声发射器6的进入到患者2身体内的位置，使相控聚焦功率超声发射器6对准患者2的肿瘤3，再通过球形万向运动数控信号源8控制着球形万向关节7的转动，软轴5带动发射头4作微小的调节，计算机10给相控聚焦功率超声发射器6发出信号，相控聚焦功率超声发射器6通过发射头4的发射振元17对患者2实施照射，在一个点照射完成后，软轴5带动发射头4作微小的调节，计算机即根据治疗阵的组成发出指令使发射头4聚焦到患者的下一个治疗点，如此反复，直到患者2的肿瘤3全部幅射到死亡为止。
以上实施例只是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (6)

1.一种手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器，它包括：计算机(10)、B超机(11)、探头旋转器(12)、聚焦功率超声发射器(6)和三维机械运动数控信号发生器(9)，探头旋转器(12)与B超机(11)相连，聚焦功率超声发射器(6)内装有发射头(4)，三维机械运动数控信号发生器(9)分别与聚焦功率超声发射器(6)和发射头(4)相连，控制着聚焦功率超声发射器(6)和发射头(4)的三维机械运动，计算机(10)分别与聚焦功率超声发射器(6)、B超机(11)和三维机械运动数控信号发生器(9)相连，其特征在于：所述的聚焦功率超声发射器(6)还装有球形万向关节(7)和软轴(5)，万向关节(7)装在超声发射器(6)的上端，软轴(5)的穿过球形万向关节(7)，它的一端与球形万向运动数控信号源(8)相连，球形万向运动数控信号源(8)控制着球形万向关节(7)的转动，球形万向运动数控信号源(8)与计算机(10)相连，三维机械运动数控信号发生器(9)与聚焦功率超声发射器(6)的球形万向关节(7)相连。
2.如权利要求1所述的手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器，其特征在于：所述探头旋转器(12)的下端装有B超探头(18)，B超探头(18)穿过发射头(4)的中央，B超探头周围的发射头(4)上装有若干个发射单元(19)。
3.如权利要求2所述的手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器，其特征在于：所述发射单元(19)包括：微型电机(13)、罩子(14)、组合运动传动轴(15)、三维运动发生器(16)和发射振元(17)，它们依次相连，使发射振元(17)进行精确的三维运动。
4.如权利要求3所述的手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器，其特征在于：所述的B超机(11)是多普勒扫描B超机。
5.如权利要求3所述的手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器，其特征在于：所述的聚焦功率超声发射器(6)是相控聚焦功率超声发射器
6.如权利要求4或5所述的手术中使用的相控高能聚焦超声智能治疗器，其特征在于：所述的聚焦功率超声发射器(6)的聚焦精度为0.8°—1.5°。
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