CN116328216A - 超声输出重复频率控制方法、设备和可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种超声输出重复频率控制方法、设备和可读存储介质，用于控制超声波治疗头，所述超声波治疗头包括超声换能单元和驱动机构，所述驱动机构驱动所述超声换能单元朝远离或靠近治疗窗口的方向运动，该方法包括：确定所述超声换能单元的当前工作深度；根据所述当前工作深度确定目标输出频率；控制所述超声换能单元基于所述目标输出频率输出超声波，解决了相关技术中超声波在不同深度处组织接收到的能量不均匀的技术问题，实现了不同深度处的人体组织接收到的能量分布均匀的技术效果。
Description
技术领域
本申请涉及控制系统领域，尤其涉及一种超声输出重复频率控制方法、超声输出重复频率控制设备和计算机可读存储介质。
背景技术
聚焦超声技术利用超声的方向性以及组织穿透性等原理，将超声波聚焦在目标区域，并释放大量能量。由于其定位准确并且具有良好的穿透性，聚焦超声技术常用于组织切割以及脂肪溶解等领域。
在相关技术中，采用脉冲的方式输出相同工作频率的超声波，以将能量点精准定位于目标治疗组织，如真皮层、皮下脂肪层等。并通过更换超声换能单元的方式来切换不同的治疗深度。
而超声波在穿透人体组织时会存在衰减，导致在不同深度处的组织接收到的能量不均匀，影响治疗效果。
发明内容
本申请实施例通过提供一种超声输出重复频率控制方法、超声输出重复频率控制设备和计算机可读存储介质，解决了相关技术中超声波在不同深度处组织接收到的能量不均匀的技术问题，实现了不同深度处的人体组织接收到的能量分布均匀的技术效果。
本申请实施例提供了一种超声输出重复频率控制方法，用于控制超声波治疗头，所述超声波治疗头包括超声换能单元和驱动机构，所述驱动机构安装于所述超声波治疗头的壳体的外部，所述驱动机构驱动所述超声换能单元朝远离或靠近治疗窗口的方向运动，所述超声输出重复频率控制方法包括：
确定所述超声换能单元的当前工作深度；
根据所述当前工作深度确定目标输出频率；
控制所述超声换能单元基于所述目标输出频率输出超声波。
可选地，所述根据所述当前工作深度确定目标输出频率的步骤包括：
确定所述当前工作深度对应的组织类别；
获取所述组织类别与输出频率之间的映射关系；
根据所述组织类别以及所述映射关系确定所述目标输出频率。
可选地，所述确定所述当前工作深度对应的组织类别的步骤包括：
控制所述超声换能单元向目标区域发送预设频率的超声波，并接收返回波；
根据所述返回波的波形数据，建立工作深度与所述组织类别的关联表；
根据所述关联表以及所述当前工作深度确定所述组织类别。
可选地，所述根据所述返回波的波形数据，建立工作深度与所述组织类别的关联表的步骤包括：
确定所述波形数据的接收时间以及衰减情况；
根据所述接收时间确定所述工作深度，并根据所述衰减情况确定所述组织类别；
将所述工作深度与所述组织类别关联存储，形成所述关联表。
可选地，所述根据所述当前工作深度确定目标输出频率的步骤包括：
控制所述超声换能单元向目标区域发送超声波，并接收返回波；
根据采集到的体征信息确定所述工作深度与输出频率之间的映射曲线；
分析所述返回波，根据分析结果更新所述映射曲线；
根据更新后的所述映射曲线以及所述当前工作深度，确定所述输出频率。
可选地，所述根据采集到的体征信息确定所述工作深度与输出频率之间的映射曲线的步骤包括：
获取待治疗区域对应的体征信息，以及所述当前工作深度关联的工作温度；
获取与工作温度以及体征信息匹配的映射曲线。
可选地，所述控制所述超声换能单元基于所述目标输出频率输出超声波的步骤之前，还包括：
获取目标区域的所述返回波，根据所述返回波确定所述超声换能单元的水平位移速度；
根据所述水平位移速度修正所述输出频率。
可选地，所述确定所述超声换能单元的当前工作深度的步骤包括：
根据支撑杆的位移距离，和/或电机的编码信息，确定所述驱动机构的位移信息；
根据所述位移信息确定所述超声换能单元与治疗窗口的相对位置关系；
根据所述超声换能单元的聚焦深度以及所述相对位置关系确定所述当前工作深度。
此外，本申请还提出一种超声输出重复频率控制设备，所述超声输出重复频率控制设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的超声输出重复频率控制程序，所述处理器执行所述超声输出重复频率控制程序时实现如上所述的超声输出重复频率控制方法的步骤。
此外，本申请还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有超声输出重复频率控制程序，所述超声输出重复频率控制程序被处理器执行时实现如上所述的超声输出重复频率控制方法的步骤。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、由于采用了确定所述超声换能单元的当前工作深度；根据所述当前工作深度确定目标输出频率；控制所述超声换能单元基于所述目标输出频率输出超声波，其中，超声波治疗头包括超声换能单元和驱动机构，所述驱动机构安装于所述超声波治疗头的壳体的外部，所述驱动机构驱动所述超声换能单元朝远离或靠近治疗窗口的方向运动。所以，解决了相关技术中超声波在不同深度处组织接收到的能量不均匀的技术问题，实现了不同深度处的人体组织接收到的能量分布均匀的技术效果。
2、由于采用了控制所述超声换能单元向目标区域发送预设频率的超声波，并接收返回波；根据所述返回波的波形数据，建立工作深度与所述组织类别的关联表；根据所述关联表以及所述当前工作深度确定所述组织类别；获取所述组织类别与输出频率之间的映射关系；根据所述组织类别以及所述映射关系确定所述目标输出频率，所以，解决了相关技术中超声波在不同深度处组织接收到的能量不均匀的技术问题，实现了不同深度处的人体组织接收到的能量分布均匀的技术效果。
附图说明
图1为本申请实施例一中超声波治疗头的一剖面结构示意图；
图2为本申请实施例一中超声波治疗头的另一剖面结构示意图；
图3为图1中A的放大结构示意图；
图4为本申请超声波治疗头中第一换能器和第二换能器的平面结构示意图；
图5为本申请超声输出重复频率控制方法实施例一中的流程示意图；
图6为本申请超声输出重复频率控制方法实施例二中步骤S120的流程细化示意图；
图7为本申请超声输出重复频率控制方法实施例二中步骤S210的流程细化示意图；
图8为本申请超声输出重复频率控制设备实施例涉及的硬件结构示意图。
附图标号说明：
具体实施方式
在相关技术中，通过更换超声换能单元的方式来切换不同的治疗深度。而超声波对不同人体组织的穿透能力不同，频率不变会导致超声波不能触达预期位置。本申请实施例采用的主要技术方案是：确定所述超声换能单元的当前工作深度；根据所述当前工作深度确定目标输出频率；控制所述超声换能单元基于所述目标输出频率输出超声波。从而实现了控制超声波聚焦在预期位置，提高治疗效率。
为了更好地理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施例一
请参阅图1，图1为本申请超声波治疗头实施例一的剖面结构示意图，在本申请实施例中，该超声波治疗头，包括：壳体1和超声换能单元2，所述壳体1形成具有一治疗窗口11的内腔12；包括支架21、第一超声换能单元22和第二超声换能单元23，所述支架21安装于所述内腔12中，所述第一超声换能单元22安装于所述支架21，所述第二超声换能单元23沿所述第一超声换能单元22的周缘方向安装于所述支架21，所述第一超声换能单元22具有第一发射面221，所述第二超声换能单元23具有第二发射面231，所述第一发射面221和所述第二发射面231均朝向所述治疗窗口11，所述第一超声换能单元22和所述第二超声换能单元23具有相同和/或不同的聚焦深度。
本申请实施例中公开了第二超声换能单元23沿第一超声换能单元22的周缘方向安装于支架21。该类结构设置，不仅省去了在壳体内设置承载超声换能单元用的外壳16结构，实现了可在相同体积的安装空间内设置更多超声换能单元的效果，而且环状设计与水平排列式设计相比，具有更大的空间利用率，确保在同一预设电能输出功率下（与现有水平排列超声换能单元组合结构所需电能输出功率一致），本申请超声换能单元组合结构的发射面能发射出符合治疗目的的超声波能量。本申请治疗头体积变小，具有较小的空间占用率，具有极佳的结构紧凑性，与现有技术中的超声波治疗仪组合使用时，方便手持移动。
本申请中超声换能单元发射面的聚焦点位于治疗窗口11的外部，精准定位于目标治疗组织，如真皮层、皮下脂肪层、SMAS层等，以实现提升、紧致、嫩肤以及减脂的效果。如图2所示，第一超声换能单元22和第二超声换能单元23的发射面发射出的超声波的聚焦点在垂直于所述治疗窗的方向上间隔排布，以使得该超声换能单元2具有两个深度（通过调整电能输出功率使不同超声换能单元的发射面具有多个相同或不同深度范围，该结构和控制方法为现有技术，本文不再赘述），当超声换能单元2工作时，多个深度范围同时工作，如此，可以使得新型的超声波治疗头在对人体皮下组织进行治疗时，可以同时对人体内多层皮下组织同时进行治疗，提高治疗的效率。
于一示例中，所述支架21包括底板（图中未标出），所述底板朝向所述治疗窗口11的一侧面凸设有第一连接部211和第二连接部212，所述第二连接部212环设于所述第一连接部211的周缘，所述第一超声换能单元22可拆卸连接于所述第一连接部211，所述第二超声换能单元23可拆卸连接于所述第二连接部212。
超声换能单元可拆卸连接于连接部，例如螺纹（螺钉）连接，或卡接等，方便拆装更换或维修。实际应用中，第一连接部211和第二连接部212分别围合形成型腔，第一超声换能单元22和第二超声换能单元23适配安装进型腔中，当然，型腔朝向治疗窗口11的一侧面为开放面，以露出超声换能单元的发射面。
请参阅图1至图3，所述第一连接部211远离底板的一侧开口边沿凸设有第一卡凸2111，所述第一超声换能单元22设于所述第一连接部211内，并于边沿卡接于所述第一卡凸2111。在进一步地实施例中，所述第二连接部212远离底板的一侧的开口边沿凸设有第二卡凸2121，所述第二超声换能单元23的两侧边沿分别连接于所述第二卡凸2121和所述第一连接部211的外周壁。
该类结构设置，第一连接部211和第二连接部212均围合形成容纳超声换能单元的型腔，且在筒状结构内周壁还凸设卡凸，超声换能单元的边缘卡接在卡凸，有效防止超声换能单元脱离型腔，增加结构连接稳定性。
请参阅图1至4，其中图4为本申请超声波治疗头中第一超声换能单元22和第二超声换能单元23的平面结构示意图，本实施例中所述第一发射面221朝背离所述治疗窗口11的方向内凹呈曲面；且/或，所述第二超声换能单元23呈环状，所述第二发射面231朝背离所述治疗窗口11的方向内凹呈曲面。
当然，在其他实施例中所述第二超声换能单元23有多个，多个所述第二超声换能单元23沿所述第一超声换能单元22的周缘方向均匀间隔安装于所述支架21。
多个第二超声换能单元23沿第一超声换能单元22的周缘方向均匀间隔安装于支架21，该类结构设置，具有更大的空间利用率，确保在同一预设电能输出功率下（与现有水平排列超声换能单元组合结构所需电能输出功率一致），本申请超声换能单元组合结构的发射面能发射出符合治疗目的的超声波能量。
通过将超声换能单元2的发射面设置为曲面发射面，可使得该发射面发射出的超声波的聚焦点对应朝向治疗窗口11的中部区域，有利于精准定位于目标治疗组织。
本申请技术方案中，所述壳体1的外侧面开设有与所述内腔12相连通的输入孔13；所述超声波治疗头还包括驱动机构3，所述驱动机构3安装于所述壳体1的外部，所述驱动机构3的输出端31穿过所述输入孔13伸入连接于所述支架21，所述驱动机构3驱动所述超声换能单元2朝远离或靠近所述治疗窗口11的方向运动；所述输入孔13处设有密封结构131，所述密封结构131套设在所述输出端31的外部。
本申请，由于治疗头结构紧凑体积小，方便手持使用，与现有超声波治疗仪组合使用时，医生手持治疗仪的手柄，包括治疗窗口11的治疗面贴在治疗区域表面（人体表面）并滑动，以增加治疗面积，同时，还可控制驱动机构3驱动超声换能单元2朝靠近治疗窗口11的方向移动，即，使超声换能单元朝靠近人体皮肤表面的方向竖直移动，可增加聚焦点的形成深度和范围，提高治疗效果。实际应用中，驱动机构3可为与支架21驱动连接的直线丝杆电机等，当然，包括但不限于上述驱动结构。驱动电机的动力输出端31伸入内腔12往复移动，易将杂质带进内腔12中，为解决上述问题，在输入孔13设置密封结构131套设于输出端31的外部，用于将输入孔13密封。治疗深度可以通过电机的编码器反馈获得，也可以另外设置深度检测模块进行检测。
另外，超声换能单元2在相对密闭环境或充满超声波传播介质的环境中传播超声波能量时，能量的损耗更少，所以在输入孔13增加密封结构131，可在一定程度上减少超声波能量损耗，当与人体皮肤表面接触时，增加治疗效果。
本申请技术方案中，所述密封结构131为弹性膜，所述弹性膜围合形成两端开口的筒状结构，所述筒状结构的两端分别连接于所述壳体1和所述支架21。
为了实现良好的密封效果，密封结构131沿伸设置在输入端的整个运动行程上，跟随输入端和支架21往复移动，为了防止密封结构131受到拉扯撕裂，密封结构131选用具有弹性的弹性膜。
本申请技术方案中，所述治疗窗口11设有透声结构111，所述内腔12中填充有超声波传播介质（图中未示出）。在进一步的实施例中，所述透声结构111为透声膜；和/或，所述超声波传播介质为去气泡水。
如上所述的，超声换能单元2充满超声波传播介质的环境中传播超声波能量时，能量的损耗更少，传播能力更强，治疗效果更好，所以需要在治疗窗口11增设透声结构111保证内腔12完全密闭，同时使超声波能量穿过。
本申请技术方案中，所述壳体1包括内壳14和上盖15，所述上盖15与所述内壳14围合形成所述内腔12，所述治疗窗口11开设于所述内壳14的表面，所述上盖15连接于所述内壳14背离于所述治疗窗口11的一侧面，所述支架21连接于所述内壳14的内侧壁；所述内壳14的外侧壁还包覆有外壳16，所述外壳16的表面开设有通孔，所述通孔朝向所述治疗窗口11。
外壳16用于保护内壳14不受损伤，从而保证内腔12完整及其内部的超声换能单元2不受损。
本申请技术方案中，所述超声波治疗头还包括控制器；所述壳体1安装有位移传感器（图中未示出），所述位移传感器用于获取所述壳体1的移动距离值信息；和/或，所述壳体1安装有接触传感器（图中未示出），所述接触传感器用于获取所述壳体1与治疗区域表面的纵向距离值信息；所述控制器分别电性连接于所述位移传感器和所述接触传感器。
本申请中，由于治疗头结构紧凑体积小，方便手持使用，与现有超声波治疗仪组合使用时，医生手持治疗仪的手柄，包括治疗窗口11的治疗面贴在治疗区域表面（人体表面）并滑动，在超声能量输出前需要检测手柄治疗面与治疗区域是否贴合良好，即，在治疗中通过接触传感器持续检测获取壳体1与治疗区域表面的纵向距离值信息，以及手柄是否移动，即，通过位移传感器实时获取壳体1的移动距离值信息，如接触不良（一般是与人体皮肤表面距离较远）和/或手柄停止移动则停止能量输出，避免能量在同一点叠加造成对皮肤灼伤的医疗事故和隐患。
本申请还提出一种超声波治疗仪，包括所述的超声波治疗头，该超声波治疗头的具体结构参照上述实施例，由于本超声波治疗仪采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
本申请实施例一还公开了一种超声波治疗头，所述超声波治疗头包括：超声换能单元和驱动机构，所述驱动机构驱动所述超声换能单元朝远离或靠近治疗窗口的方向运动。
在本实施例中，治疗窗口是超声波治疗头在治疗过程中与目标区域（人体表面）接触的壳体部分。驱动机构可以驱动超声换能单元在垂直于治疗窗口的方向上移动，进而远离或者靠近治疗窗口。
本申请实施例一公开了一种超声换能单元输出频率方法，参照图5，所述超声输出重复频率控制方法包括：
步骤S110，确定所述超声换能单元的当前工作深度；
在本实施例中，超声换能单元可以是脉冲式输出，则输出重复频率指的是超声换能单元在脉冲式输出时，打点的频率。
在本实施例中，超声换能单元可被驱动机构驱动，朝着远离或者靠近治疗窗口的方向移动，因此在超声换能单元聚焦深度不变的情况下，可以通过驱动机构调节超声换能单元的位置，以调节当前工作深度；当前工作深度指的是超声换能单元发送超声波的聚集点，与待治疗区域皮肤表面的距离。
作为一种可选实施方式，通过驱动机构中电机的编码数据确定超声换能单元相对于初始位置的位置变化，进而通过位置变化确定当前工作深度。
可选地，步骤S110包括：
步骤S111，根据支撑杆的位移距离，和/或电机的编码信息，确定所述驱动机构的位移信息；
在本实施例中，支撑杆的位移距离，指的是支撑杆在当前状态下，距离原始位置的位移距离，原始位置是一个固定的位置。根据编码信息可获取电机旋转的圈数，进而确定驱动机构相对于原始位置移动的距离。位移信息是驱动机构相对于原始位置的移动的信息。电机通过推杆与超声换能单元相连接，电机通过驱动推杆，进而驱动超声换能单元。
作为一种可选实施方式，获取深度探测模块采集到的深度信息，根据所述深度信息确定支撑杆的位移距离；获取电机的编码信息，根据位移距离和/或编码信息，确定驱动机构相较于原始位置移动的距离。
步骤S112，根据所述位移信息确定所述超声换能单元与治疗窗口的相对位置关系；
在本实施例中，治疗窗口位于超声波治疗头壳体的表面，是治疗过程中超声波治疗头与目标区域接触的表面，目标区域即是待治疗区域，可以是人体表面皮肤。相对位置关系可以是超声换能单元与治疗窗口的距离。
作为一种可选实施方式，超声换能单元与推杆的位移量是相同的，当驱动机构处于原始位置时，超声换能单元与治疗窗口的距离为第一距离，第一距离是已知量；根据驱动机构的位移信息与第一距离的差值，确定所述相对位置关系。
示例性的，当驱动机构处于原始位置时，超声换能单元与治疗窗口之间的第一距离为2.5厘米，根据位移信息确定驱动机构的位移信息为5毫米，即确定超声换能单元与治疗窗口之间的距离为2厘米。
步骤S113，根据所述超声换能单元的聚焦深度以及所述相对位置关系确定所述当前工作深度。
在本实施例中，聚焦深度由超声换能单元本身的参数确定，是固定值。
作为一种可选实施方式，根据超声换能单元发射面的参数确定超声换能单元的聚焦深度，根据所述聚焦深度和相对位置关系之间的差值，确定当前工作深度。
示例性的，获取超声换能单元的聚焦深度为1.8厘米，获取超声换能单元与治疗窗口之间的距离1.5厘米，确定1.5厘米与1.8厘米的差值为3毫米，因此超声换能单元的当前工作深度为3毫米。
步骤S120，根据所述当前工作深度确定目标输出频率；
在本实施例中，由于超声波治疗头的当前工作深度，在不需要更换换能器的情况下是可变的，因此根据当前工作深度，确定匹配的目标输出频率，以使得在各个工作深度对应的位置处接收到的能量均匀，提升治疗效果。所述输出频率为超声换能单元脉冲式输出的打点频率，例如一分钟打点五次。目标输出频率为根据工作深度确定的输出频率。
作为一种可选实施方式，获取工作深度与输出频率的映射关系；基于所述映射关系以及所述当前工作深度，确定所述目标输出频率。
示例性的，映射关系为工作深度区间与输出频率之间的映射关系，其中，1毫米至3毫米区间，对应输出频率为2HZ（Mega Hertz，兆赫）至10HZ；3毫米至6毫米区间，对应输出频率为10HZ至25HZ；6毫米至20毫米区间，对应输出频率为25HZ至60MHZ；20毫米至40毫米区间，对应输出频率为60HZ至100HZ。根据当前工作深度落入的区间，以该区间对应的输出频率为目标输出频率。
示例性的，映射关系为工作深度与输出频率之间的函数关系，根据该函数关系，工作深度可以确定一个对应的函数值，即为输出频率。基于所述函数关系，根据当前工作深度确定所述目标输出频率。
作为另一种可选实施方式，在治疗完成后，评估本次的治疗效果，根据治疗效果更新所述映射关系。
示例性的，在治疗完成后，评估本次的治疗效果，当治疗效果得分值处于第一阈值区间内时，判定治疗效果好，不更新映射关系；当治疗效果得分值不处于第一阈值区间内时，判定治疗效果不佳，确定治疗效果较差的工作深度，根据治疗效果调整该工作深度对应的输出频率。
步骤S130，控制所述超声换能单元基于所述目标输出频率输出超声波。
在本实施例中，超声换能单元的输出频率可调控，按照目标输出频率输出超声波，可以使得各个工作深度对应的位置，其接收到的能量均匀，提升治疗效果。
作为一种可选实施方式，确定目标输出频率后，获取超声换能单元关联的操作程序，根据目标输出频率，生成超声换能单元可执行的指令，控制超声换能单元按照该指令运行，以输出超声波。
可选的，步骤S130之前还包括：
步骤S131，获取目标区域的所述返回波，根据所述返回波确定所述超声换能单元的水平位移速度；
步骤S132，根据所述水平位移速度修正所述输出频率。
在本实施例中，水平位移速度为超声波治疗头在目标区域表面移动的水平速度，考虑到期望在各点处超声波打点均匀，输出频率也根据水平速度进行调整。
作为一种可选实施方式，获取目标区域的返回波，根据返回波的波形数据确定超声换能单元的水平位移速度；根据水平位移速度更新输出频率。
示例性的，确定超声换能单元的水平位移速度，当所述水平位移速度大于第一速度阈值时，适应性增大所述输出频率。
示例性的，确定超声换能单元的水平位移速度，当所述水平位移速度小于第二速度阈值时，适应性降低所述输出频率。其中所述第一速度阈值大于第二速度阈值。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
由于采用了确定所述超声换能单元的当前工作深度；根据所述当前工作深度确定目标输出频率；控制所述超声换能单元基于所述目标输出频率输出超声波，其中，超声波治疗头包括超声换能单元和驱动机构，所述驱动机构安装于所述超声波治疗头的壳体的外部，所述驱动机构驱动所述超声换能单元朝远离或靠近治疗窗口的方向运动。所以，解决了相关技术中超声波在不同深度处组织接收到的能量不均匀的技术问题，实现了不同深度处的人体组织接收到的能量分布均匀的技术效果。
实施例二
基于实施例一，本申请实施例二提出一种超声输出重复频率控制方法，参照图6，步骤S120，包括：
步骤S210，确定所述当前工作深度对应的组织类别；
在本实施例中，超声波打在皮肤之下的各层组织上，以进行治疗，而不同个体具有差异性，其相同皮下深度对应的组织类别可能不同。进而考虑到不同组织对于超声波的衰减情况不同，根据组织类别确定输出频率。
可选的，参照图7，步骤S210包括：
步骤S211，控制所述超声换能单元向目标区域发送预设频率的超声波，并接收返回波；
步骤S212，根据所述返回波的波形数据，建立工作深度与所述组织类别的关联表；
步骤S213，根据所述关联表以及所述当前工作深度确定所述组织类别。
在本实施例中，预设频率的超声波为探测波，用来探测各工作深度以及对应组织类别。不同的组织对于探测波的返回波是不相同的，波形数据还附带了返回的时间信息。所述组织类别包括但不限于脂肪层。
作为一种可选实施方式，控制超声换能单元向目标区域发送探测波，已知探测波的各项参数，接收对应的返回波；根据返回波的波形数据以及对应的时间信息，确定各个工作深度对应的组织类别，以此建立工作深度与组织类别之间的关联表；基于关联表以及当前工作深度，确定当前工作深度对应的组织类别。
示例性的，控制超声换能单元向目标区域发送预设频率以及预设功率密度的探测波，并接受该探测波的返回波，记录每个返回波的时间信息；根据返回波的时间信息确定各个返回波对应的工作深度，将返回波的波形数据与预设数据库内的波形进行比对，确定各个返回波对应的组织类别；将所述组织类别与所述工作深度关联为关联表，根据关联表可以确定各个组织类别对应的深度区间；基于所述关联表，确定当前工作深度对应的组织类别。
可选的，步骤S212，还包括：
步骤S2121，确定所述波形数据的接收时间以及衰减情况；
步骤S2122，根据所述接收时间确定所述工作深度，并根据所述衰减情况确定所述组织类别；
步骤S2123，将所述工作深度与所述组织类别关联存储，形成所述关联表。
作为一种可选实施方式，确定波形数据对应的接收时间，根据接收时间以及已知的发射时间，确定该波形数据对应的工作深度；根据该波形数据对应的衰减情况确定组织类别；将工作深度与对应的组织类别关联存储，生成关联表。
步骤S220，获取所述组织类别与输出频率之间的映射关系；
步骤S230，根据所述组织类别以及所述映射关系确定所述目标输出频率。
在本实施例中，预存有组织类别与输出频率的映射关系，因为不同组织对于超声能量的衰减状况不同，因此考虑个体的差异，例如同样在1厘米深处，不同个体可能处于不同组织，并且相同组织的厚度也可能不同，因此建立新的映射关系，使得个性化调整同一工作深度对应的输出频率，使得在各个工作深度对应位置接收到的能量均匀。
作为一种可选实施方式，获取组织类别与输出频率之间的映射关系，基于该映射关系确定组织类别对应的输出频率，以该输出频率作为目标输出频率。
可选的，步骤230还包括，还包括：
步骤S231，获取工作深度与输出频率之间的关联关系；
步骤S232，根据所述关联关系确定所述当前工作深度对应的第一输出频率；
步骤S233，根据所述映射关系确定所述组织类别对应的第二输出频率，根据所述第一输出频率以及所述第二输出频率确定所述目标输出频率。
作为一种可选实施方式，获取工作深度与输出频率之间的关联关系，该关联关系为工作深度区间对应的输出频率；根据关联关系中当前工作深度对应的映射值确定第一输出频率；根据映射关系中组织类别的映射值确定第二输出频率；根据第一输出频率以及第二输出频率的函数关系确定目标输出频率。
示例性的，以第一输出频率以及第二输出频率的平均值为目标输出频率。
示例性的，该函数关系为第一输出频率，减去第二输出频率值的三十分之一。
作为另一种可选实施方式，该关联关系为工作深度与输出频率之间的函数关系，根据该函数关系，工作深度可以确定一个对应的函数值，即为输出频率。基于所述函数关系，根据当前工作深度确定所述输出频率。
根据组织类别对应的输出频率，对根据工作深度对应的输出频率进行修正，使得目标输出频率的超声波，对待治疗人员的治疗效果更好。
由于采用了控制所述超声换能单元向目标区域发送预设频率的超声波，并接收返回波；根据所述返回波的波形数据，建立工作深度与所述组织类别的关联表；根据所述关联表以及所述当前工作深度确定所述组织类别；获取所述组织类别与输出频率之间的映射关系；根据所述组织类别以及所述映射关系确定所述目标输出频率，所以，解决了相关技术中超声波在不同深度处组织接收到的能量不均匀的技术问题，实现了不同深度处的人体组织接收到的能量分布均匀的技术效果。
实施例三
基于实施例一，本申请实施例三提出一种超声输出重复频率控制方法，步骤S120，还包括：
步骤S310，控制所述超声换能单元向目标区域发送超声波，并接收返回波；
作为一种可选实施方式，控制超声换能单元向目标区域发送预设频率以及预设功率密度的超声波，超声波在穿透人体的各层组织时，会返回对应的返回波，获取接收组件采集到的返回波。
步骤S320，根据采集到的体征信息确定所述工作深度与输出频率之间的映射曲线；
在本实施例中，映射曲线为工作深度与输出频率之间的关联关系。为了弥补在超声波穿透过程中的能量损耗，通过提高打点频率的方式保证打点处能量均匀。
作为一种可选实施方式，所述映射曲线与工作温度关联保存，不同的工作温度对应不同的映射曲线。
可选的，步骤S320，包括：
步骤S321，获取待治疗区域对应的体征信息，以及所述当前工作深度关联的工作温度；
步骤S322，获取与工作温度以及体征信息匹配的映射曲线。
在本实施例中，获取待治疗区域的体征信息，根据输入信息获取当前工作深度关联的工作温度；获取与工作温度以及体征信息匹配的映射曲线。
作为一种可选实施方式，获取体征采集模块采集到的体征信息，所述体征信息包括但不限于待治疗区域的表皮信息，根据所述表皮信息确定待治疗人员的历史治疗数据，确定历史治疗数据中各个工作深度对应的工作温度，以及该工作温度下的治疗效果；根据所述治疗效果对工作温度关联的映射曲线进行修正。
作为另一种可选实施方式，获取采集到的体征信息，根据控制面板发送的输入信息确定当前工作深度关联的工作温度，在预存信息中，获取与该体征信息以及工作温度关联的映射曲线。其中，体征信息可以是皮肤油性种类。
可选的，步骤S320，还包括，获取工作深度与输出频率之前的映射曲线，根据工作温度以及体征信息调整所述映射曲线。
示例性的，获取到的1毫米至3毫米区间，对应输出频率为2HZ（Mega Hertz，兆赫）至10HZ；3毫米至6毫米区间，对应输出频率为10HZ至20HZ；6毫米至20毫米区间，对应输出频率为20HZ至45HZ；20毫米至40毫米区间，对应输出频率为45HZ至50HZ。当工作温度大于温度阈值，且皮肤为油性皮肤时，更新后的映射曲线为1毫米至3毫米区间，对应输出频率为5HZ（Mega Hertz，兆赫）至11HZ；3毫米至6毫米区间，对应输出频率为11HZ至22HZ；6毫米至20毫米区间，对应输出频率为22HZ至48MHZ；20毫米至40毫米区间，对应输出频率为48HZ至57HZ。
由于工作温度较高，且油性皮肤对于超声波的衰减能力较大，相应的提高输出频率。使得打点处的能量均匀。
步骤S330，分析所述返回波，根据分析结果更新所述映射曲线；
在本实施例中，当获取到该映射曲线时，通过分析返回波的波形数据，生成待治疗区域对应的组织信息，通过组织信息中各个层级对应的深度区间，修正所述映射曲线，得到所述映射关系，所述映射关系即为更新后的映射曲线。
作为一种可选实施方式，确定映射曲线中各个工作深度与输出频率的对应关系，假设第一工作深度在预设状态下位于第一层级，此时输出频率为第一输出频率，根据组织信息确定该第一工作深度实际处于第二层级，由于各个层级的不同，修正第一工作深度对应的第一输出频率。其余工作深度依此类推。
步骤S340，根据更新后的所述映射曲线以及所述当前工作深度，确定所述输出频率。
作为一种可选实施方式，根据映射关系，确定当前工作深度对应的映射值，以该映射值为所述目标输出频率。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
由于采用了控制所述超声换能单元向目标区域发送超声波，并接收返回波；获取预设的映射曲线；分析所述返回波，根据分析结果更新所述映射曲线；根据更新后的所述映射曲线以及所述当前工作深度，确定所述输出频率，所以，有效解决了相关技术中超声波在人体组织中存在衰减，进而实现了弥补能量衰减，使得打点处能量均匀。
本申请还提出一种超声输出重复频率控制设备，参照图8，图8为本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的超声输出重复频率控制设备结构示意图。
如图8所示，该超声输出重复频率控制设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器（Central Processing Unit，CPU），通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如无线保真（WIreless-FIdelity，WI-FI）接口）。存储器1005可以是高速的随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM）存储器，也可以是稳定的非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构并不构成对超声输出重复频率控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
可选地，存储器1005与处理器1001电性连接，处理器1001可用于控制存储器1005的运行，还可以读取存储器1005中的数据以实现超声输出重复频率控制。
可选地，如图8所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及超声输出重复频率控制程序。
可选地，在图8所示的超声输出重复频率控制设备中，网络接口1004主要用于与其他设备进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本申请超声输出重复频率控制设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在超声输出重复频率控制设备中。
如图8所示，所述超声输出重复频率控制设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的超声输出重复频率控制程序，并执行本申请实施例提供的超声输出重复频率控制方法的相关步骤操作：
确定所述超声换能单元的当前工作深度；
根据所述当前工作深度确定目标输出频率；
控制所述超声换能单元基于所述目标输出频率输出超声波。
可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的超声输出重复频率控制程序，还执行以下操作：
确定所述当前工作深度对应的组织类别；
获取所述组织类别与输出频率之间的映射关系；
根据所述组织类别以及所述映射关系确定所述目标输出频率。
可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的超声输出重复频率控制程序，还执行以下操作：
控制所述超声换能单元向目标区域发送预设频率的超声波，并接收返回波；
根据所述返回波的波形数据，建立工作深度与所述组织类别的关联表；
根据所述关联表以及所述当前工作深度确定所述组织类别。
可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的超声输出重复频率控制程序，还执行以下操作：
确定所述波形数据的接收时间以及衰减情况；
根据所述接收时间确定所述工作深度，并根据所述衰减情况确定所述组织类别；
将所述工作深度与所述组织类别关联存储，形成所述关联表。
可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的超声输出重复频率控制程序，还执行以下操作：
控制所述超声换能单元向目标区域发送超声波，并接收返回波；
根据采集到的体征信息确定所述工作深度与输出频率之间的映射曲线；
分析所述返回波，根据分析结果更新所述映射曲线；
根据更新后的所述映射曲线以及所述当前工作深度，确定所述输出频率。
可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的超声输出重复频率控制程序，还执行以下操作：
获取待治疗区域对应的体征信息，以及所述当前工作深度关联的工作温度；
获取与工作温度以及体征信息匹配的映射曲线。
可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的超声输出重复频率控制程序，还执行以下操作：
获取目标区域的所述返回波，根据所述返回波确定所述超声换能单元的水平位移速度；
根据所述水平位移速度修正所述输出频率。
可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的超声输出重复频率控制程序，还执行以下操作：
根据支撑杆的位移距离，和/或电机的编码信息，确定所述驱动机构的位移信息；
根据所述位移信息确定所述超声换能单元与治疗窗口的相对位置关系；
根据所述超声换能单元的聚焦深度以及所述相对位置关系确定所述当前工作深度。
此外，本申请实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有超声输出重复频率控制程序，所述超声输出重复频率控制程序被处理器执行时实现如上所述超声输出重复频率控制方法任一实施例的相关步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本申请可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种超声输出重复频率控制方法，其特征在于，用于控制超声波治疗头，所述超声波治疗头包括超声换能单元和驱动机构，所述驱动机构驱动所述超声换能单元朝远离或靠近治疗窗口的方向运动，所述超声输出重复频率控制方法包括：
确定所述超声换能单元的当前工作深度；
根据所述当前工作深度确定目标输出频率；
控制所述超声换能单元基于所述目标输出频率输出超声波。
2.如权利要求1所述的超声输出重复频率控制方法，其特征在于，所述根据所述当前工作深度确定目标输出频率的步骤包括：
确定所述当前工作深度对应的组织类别；
获取所述组织类别与输出频率之间的映射关系；
根据所述组织类别以及所述映射关系确定所述目标输出频率。
3.如权利要求2所述的超声输出重复频率控制方法，其特征在于，所述确定所述当前工作深度对应的组织类别的步骤包括：
控制所述超声换能单元向目标区域发送预设频率的超声波，并接收返回波；
根据所述返回波的波形数据，建立工作深度与所述组织类别的关联表；
根据所述关联表以及所述当前工作深度确定所述组织类别。
4.如权利要求3所述的超声输出重复频率控制方法，其特征在于，所述根据所述返回波的波形数据，建立工作深度与所述组织类别的关联表的步骤包括：
确定所述波形数据的接收时间以及衰减情况；
根据所述接收时间确定所述工作深度，并根据所述衰减情况确定所述组织类别；
将所述工作深度与所述组织类别关联存储，形成所述关联表。
5.如权利要求1所述的超声输出重复频率控制方法，其特征在于，所述根据所述当前工作深度确定目标输出频率的步骤包括：
控制所述超声换能单元向目标区域发送超声波，并接收返回波；
根据采集到的体征信息确定所述工作深度与输出频率之间的映射曲线；
分析所述返回波，根据分析结果更新所述映射曲线；
根据更新后的所述映射曲线以及所述当前工作深度，确定所述输出频率。
6.如权利要求5所述的超声输出重复频率控制方法，其特征在于，所述根据采集到的体征信息确定所述工作深度与输出频率之间的映射曲线的步骤包括：
获取待治疗区域对应的体征信息，以及所述当前工作深度关联的工作温度；
获取与工作温度以及体征信息匹配的映射曲线。
7.如权利要求3或5所述的超声输出重复频率控制方法，其特征在于，所述控制所述超声换能单元基于所述目标输出频率输出超声波的步骤之前，还包括：
获取目标区域的所述返回波，根据所述返回波确定所述超声换能单元的水平位移速度；
根据所述水平位移速度修正所述输出频率。
8.如权利要求1所述的超声输出重复频率控制方法，其特征在于，所述确定所述超声换能单元的当前工作深度的步骤包括：
根据支撑杆的位移距离，和/或电机的编码信息，确定所述驱动机构的位移信息；
根据所述位移信息确定所述超声换能单元与治疗窗口的相对位置关系；
根据所述超声换能单元的聚焦深度以及所述相对位置关系确定所述当前工作深度。
9.一种超声输出重复频率控制设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的超声输出重复频率控制程序，所述处理器执行所述超声输出重复频率控制程序时实现如权利要求1至8任一项所述的超声输出重复频率控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有超声输出重复频率控制程序，所述超声输出重复频率控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的超声输出重复频率控制方法的步骤。
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