CN118022205A - 一种可穿戴适形超声治疗系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种可穿戴适形超声治疗系统及使用方法，该系统包括采集模块、控制模块和超声治疗装置；采集模块，与控制模块通信连接，用于实时监测人体的生理参数并发送至控制模块；控制模块，与超声治疗装置通信连接，用于基于生理参数确定第一治疗参数，根据第一治疗参数对第二治疗参数进行调整，获得目标治疗参数，并向超声治疗装置发送目标参数信号，第二治疗参数包括治疗靶区的个性化治疗方案；超声治疗装置，用于响应目标参数信号发射超声波，对治疗靶区进行超声治疗。系统集采集模块、控制模块和超声治疗装置一体，整体可穿戴、可适形，实现超声闭环治疗，并通过调节治疗参数，实现治疗靶区的精确治疗，并将生理参数控制到正常状态。

Description

一种可穿戴适形超声治疗系统及使用方法

技术领域

本发明涉及超声治疗技术领域，具体涉及一种可穿戴适形超声治疗系统及使用方法。

背景技术

针对慢性代谢性疾病的治疗，例如糖尿病及其并发症、肥胖、脂肪肝、肝炎等，临床应用最广泛的是联合治疗，包括针对代谢紊乱的药物治疗，但药物治疗见效缓慢，且存在引发低血糖、体重增加和胃肠道不适等副作用。另外，还包括器官移植、代谢手术、基因疗法和运动疗法等，但存在供体缺乏、手术成本高和易反复等问题。如今，随着超声波技术在医疗领域中的不断拓展，超声波技术不仅可以用于检查人体器官和组织，在慢性代谢性疾病的治疗方面也发挥着越来越重要的作用。

在相关技术中，超声波作用生物组织产生热效应、机械效应和空化效应，可以通过刺激肝脏、脂肪、胰腺等器官、内脏神经或周围神经发挥作用，从而进行慢性代谢性疾病的治疗。但现有的可穿戴超声治疗设备仍存在以下不足：第一，换能器多为单阵元换能器，无法根据靶器官的解剖形态进行适形发射；第二，换能器表面为刚性，无法完全贴合治疗部位实施治疗；第三，无法对生理参数进行动态监测，不能确定当前治疗效果；第四，没有相应地记录生理参数和治疗参数的系统，患者无法进行界面交互及获得个性化治疗方案。

发明内容

本发明提供了一种可穿戴适形超声治疗系统及使用方法，以解决上述技术问题中的至少之一。

第一方面，本发明提供了一种可穿戴适形超声治疗系统，所述系统包括采集模块、控制模块和超声治疗装置；所述采集模块，与所述控制模块通信连接，用于实时监测人体的生理参数，并将所述生理参数发送至所述控制模块；所述控制模块，与所述超声治疗装置通信连接，用于基于所述生理参数确定第一治疗参数，以及根据所述第一治疗参数对第二治疗参数进行调整，获得目标治疗参数，并向所述超声治疗装置发送目标参数信号，其中，所述第二治疗参数包括超声辐照的治疗靶区对应的个性化治疗方案，所述个性化治疗方案包括治疗周期与单次治疗参数，所述单次治疗参数包括超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长以及与所述治疗靶区中病灶形状相匹配的适形区域；所述超声治疗装置，用于响应于所述目标参数信号发射超声波，对所述治疗靶区进行超声治疗。

于本发明一实施例中，所述控制模块包括治疗方案定制单元，所述治疗方案定制单元包括：确定子单元，用于确定各所述生理参数的类别，并根据所述类别确定所述治疗靶区的区域形态；定制子单元，用于当治疗次数达到预设的第一次数阈值时，确定对应的历史生理参数和历史治疗参数的第一变化趋势，并结合所述第一变化趋势和所述区域形态制定所述个性化治疗方案；更新子单元，用于当所述治疗次数达到所述第一次数阈值后，且每间隔第二次数阈值时，确定对应的历史生理参数和历史治疗参数的第二变化趋势，并结合所述第二变化趋势和所述区域形态对所述个性化治疗方案进行更新。

于本发明一实施例中，所述控制模块还包括参数确定单元与参数调节单元；所述参数确定单元，用于根据所述生理参数和预设的生理参数-治疗参数对照表确定所述第一治疗参数，以及从所述个性化治疗方案中确定所述治疗靶区对应的所述第二治疗参数；所述参数调节单元，用于对所述第一治疗参数与所述第二治疗参数进行比对，根据比对结果对超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长与适形区域中至少之一进行调节，获得所述目标治疗参数。

于本发明一实施例中，所述控制模块还包括数据中心和用户中心；所述数据中心，用于存储用户信息，所述用户信息包括不同用户不同治疗靶区下每次治疗对应的生理参数和治疗参数，以及为用户提供预警服务和反馈服务，其中，所述预警服务为当所述生理参数超过预设的生理参数阈值时进行预警，所述反馈服务为基于所述生理参数的变化趋势反馈治疗效果；所述用户中心，用于用户登录、绑定治疗靶区及所述治疗靶区对应的个性化治疗方案。

于本发明一实施例中，所述超声治疗装置包括柔性控制电路、多阵元柔性超声换能器与可穿戴适形基体；所述柔性控制电路，设置在所述可穿戴适形基体的内侧进行固定，与所述控制模块连接，与所述多阵元柔性超声换能器电气连接，用于根据所述目标参数信号驱动所述多阵元柔性超声换能器输出所述超声波；所述多阵元柔性超声换能器，设置在所述可穿戴适形基体的内侧进行固定，用于发射所述超声波对所述治疗靶区进行治疗。

于本发明一实施例中，所述柔性控制电路包括数据传输电路、激励电路、电源与开关；所述电源，用于为所述超声治疗装置供电；所述开关，用于控制所述柔性控制电路的通断；所述数据传输电路，与所述控制模块连接，用于将所述目标参数信号传输至所述激励电路；所述激励电路，与所述多阵元柔性超声换能器电气连接，用于根据所述目标参数信号生成激励信号并发送至所述多阵元柔性超声换能器。

于本发明一实施例中，所述多阵元柔性超声换能器包括多个压电器件、蛇形互连电极、柔性基底与超声耦合层；多个所述压电器件，在所述柔性基底上形成阵列结构，并通过所述蛇形互连电极并联和/或串联，用于响应于所述激励信号，产生超声波；所述超声耦合层，与所述柔性基底的一面相互贴合，另一面与所述治疗靶区表面接触，将所述超声波传递至所述治疗靶区。

于本发明一实施例中，所述柔性控制电路包括多个阵元控制电路，所述多阵元柔性超声换能器为多阵元平面换能器，且多个所述阵元控制电路分别与所述多阵元平面换能器中的各阵元电气连接，以使各所述阵元单独寻址，根据所述治疗靶区中的病灶形状适形控制所述多阵元平面换能器的发射范围，以及控制所述多阵元平面换能器相控聚焦，其中，所述相控聚焦包括双频聚焦，且频差可调。

于本发明一实施例中，所述采集模块与所述控制模块集成于所述超声治疗装置，或，所述采集模块为生理参数监测仪，所述控制模块为智能终端，所述生理参数监测仪与所述智能终端外置于所述超声治疗装置。

第二方面，本发明还提供了一种可穿戴适形超声治疗系统的使用方法，使用如第一方面所述的可穿戴适形超声治疗系统，所述方法包括：穿戴上超声治疗装置，使所述超声治疗装置覆盖在超声辐照的治疗靶区表面，并将采集模块置于人体对应的生理参数监测部位；开启所述可穿戴超声治疗系统，通过所述采集模块监测人体的生理参数，并发送至控制模块；所述控制模块基于所述生理参数确定第一治疗参数，并根据所述第一治疗参数对第二治疗参数进行调整，获得目标治疗参数，并向所述超声治疗装置发送目标参数信号，其中，所述第二治疗参数包括所述治疗靶区对应的个性化治疗方案，所述个性化治疗方案包括治疗周期与单次治疗参数，所述单次治疗参数包括超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长以及与所述治疗靶区中病灶形状相匹配的适形区域；所述超声治疗装置响应于所述目标参数信号发射超声波，对所述治疗靶区进行超声治疗。

本发明的有益效果：

(1)该系统中，采集模块与控制模块通信连接，控制模块与超声治疗装置通信连接，采集模块实时监测人体的生理参数，控制模块根据当前的生理参数确定目标治疗参数，超声治疗装置根据目标治疗参数对治疗靶区进行超声治疗，集采集模块、控制模块和超声治疗装置为一体，形成便携式可穿戴设备，操作方式简易方便，且实现了超声闭环治疗；

(2)采集模块动态监测人体生理参数，同时可以长期追踪患者的治疗情况并反馈，以使控制终端定制针对于治疗靶区的个性化治疗方案，实现长时间的生理参数监控及超声闭环治疗，解决了慢性代谢性疾病传统治疗方法中可能出现的药物副作用、移植供体缺乏等问题；

(3)利用实时的生理参数对应的第一治疗参数，对个性化治疗方案中的单次治疗参数，即第二治疗参数进行调整，其中，单次治疗参数包括超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长以及与治疗靶区中病灶形状相匹配的适形区域，实现了治疗靶区的适形治疗，并以调节治疗参数的方式，获得精准的目标治疗参数，实现了治疗靶区的精确、高效治疗，并将生理参数控制到正常状态。

附图说明

图1是本发明一示例性实施例示出的一种可穿戴适形超声治疗系统的结构示意图；

图2是本发明一示例性实施例示出的一种超声波适形区域的示意图；

图3是本发明一示例性实施例示出的另一种超声波适形区域的示意图；

图4是本发明一示例性实施例示出的一种控制模块的结构示意图；

图5是本发明一示例性实施例示出的一种超声治疗装置的结构示意图；

图6是本发明一示例性实施例示出的一种柔性控制电路的结构示意图；

图7是本发明一示例性实施例示出的一种多阵元柔性超声换能器的结构示意图；

图8是本发明一示例性实施例示出的一种可穿戴适形超声治疗系统内部交互的示意图；

图9是本发明一示例性实施例示出的一种可穿戴适形超声治疗系统的使用方法的流程图；

图10是本发明一示例性实施例示出的一种具体的可穿戴适形超声治疗系统的使用方法的流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

请参见图1，须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

针对慢性代谢性疾病的治疗，例如糖尿病及其并发症、肥胖、脂肪肝、肝炎，可以进行药物治疗、器官移植、代谢手术、基因疗法和运动疗法等，但药物治疗见效缓慢，且存在副作用，其他方法也存在供体缺乏、手术成本高和易反复等问题。在现有技术中，超声波作用生物组织产生热效应、机械效应和空化效应，可以通过刺激肝脏、脂肪、胰腺等器官、内脏神经或周围神经发挥作用，从而进行慢性代谢性疾病的治疗。但经本申请发明人研究发现，现有的可穿戴超声治疗设备仍存在以下不足：第一，换能器多为单阵元换能器，无法根据靶器官的解剖形态进行适形发射；第二，换能器表面为刚性，无法完全贴合治疗部位实施治疗；第三，无法对生理参数进行动态监测，不能确定当前治疗效果；第四，没有相应地记录生理参数和治疗参数的系统，患者无法进行界面交互及获得个性化治疗方案。

由此，本发明提供一种可穿戴适形超声治疗系统及使用方法，请参见图1，图1是本发明一示例性实施例示出的一种可穿戴适形超声治疗系统的结构示意图，该系统至少包括采集模块1、控制模块2和超声治疗装置3，详述如下：

采集模块1，与控制模块2通信连接，用于实时监测人体的生理参数，并将生理参数发送至控制模块2；

控制模块2，与超声治疗装置3通信连接，用于基于生理参数确定第一治疗参数，以及根据第一治疗参数对第二治疗参数进行调整，获得目标治疗参数，并向超声治疗装置3发送目标参数信号，其中，第二治疗参数包括超声辐照的治疗靶区对应的个性化治疗方案，个性化治疗方案包括治疗周期与单次治疗参数，单次治疗参数包括超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长以及与治疗靶区中病灶形状相匹配的适形区域；

超声治疗装置3，用于响应于目标参数信号发射超声波，对治疗靶区进行超声治疗。

需要说明的是，该系统的治疗对象可以为慢性代谢性疾病患者，如糖尿病及其并发症、肥胖、脂肪肝、肝炎等，或者其他需要长期理疗的疾病，例如促进慢性伤口愈合等。

其中，个性化治疗方案中的治疗周期是指治疗靶区在一段时间内对应的治疗次数，例如治疗周期为1个月治疗15次，其中，每一次的单次治疗参数是否相同、是否呈趋势变化等由治疗靶区的治疗效果决定。另外，单次治疗参数中超声波的频率是指超声波的每秒钟振动的次数，声强是指治疗靶区单位面积上通过的声能流率，占空比是指发射超声波的时间与治疗时长之比，脉冲重复频率是指每秒钟发射超声波脉冲的次数，治疗时长是指每次进行超声治疗操作的具体持续时间，与治疗靶区中病灶形状相匹配的适形区域是指基于治疗靶区中病灶形状的区域而适形发射的超声波的区域范围。应当理解的是，单次治疗参数包括但不限于上述列举的参数。

请参见图2、图3，图2是本发明一示例性实施例示出的一种超声波适形区域的示意图，图3是本发明一示例性实施例示出的另一种超声波适形区域的示意图。如图2所示，例如治疗靶区为肝脏，则超声波适形肝脏中病灶形状的区域范围为图2中阴影部分，图3同理，阴影部分即为超声波与一治疗靶区中病灶形状相对应的适形区域，这样，针对不同形态器官(治疗靶区)实现了超声波不同适形发射，实现了不同治疗靶区的适形治疗。

在本申请实施例中，采集模块1实时监测人体的生理参数，控制模块2根据当前的生理参数确定目标治疗参数，超声治疗装置3根据目标治疗参数对治疗靶区进行超声治疗，集采集模块1、控制模块2和超声治疗装置3为一体，形成便携式可穿戴设备，操作方式简易方便，且实现了超声闭环治疗；采集模块1动态监测人体生理参数，同时可以长期追踪患者的治疗情况并反馈，以使控制终端2定制针对于治疗靶区的个性化治疗方案，实现长时间的生理参数监控及超声闭环治疗，解决了慢性代谢性疾病传统治疗方法中可能出现的药物副作用、移植供体缺乏等问题；利用实时的生理参数对应的第一治疗参数，对个性化治疗方案中的单次治疗参数，即第二治疗参数进行调整，其中，单次治疗参数包括超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长以及与治疗靶区中病灶形状相匹配的适形区域，实现了治疗靶区的适形治疗，并以调节治疗参数的方式，获得精准的目标治疗参数，实现了治疗靶区的精确、高效治疗。

在一实施例中，采集模块1与控制模块2集成于超声治疗装置3，或，采集模块1为生理参数监测仪，控制模块2为智能终端(或者智能APP)，生理参数监测仪与智能终端外置于超声治疗装置3。

在该实施例中，采集模块1与控制模块2可以集成于超声治疗装置3，也可以独立于超声治疗装置3，当采集模块1与控制模块2独立于超声治疗装置3时，并不影响整个超声治疗系统的可穿戴以及便携带性质。

示范性地，生理参数监测仪，如血糖监测仪，设置传感器为高5mm、直径35mm、植入深度5mm，血糖浓度测量范围为2.2-27.8mmol/L。

在一实施例中，请参见图4，图4是本发明一示例性实施例示出的一种控制模块的结构示意图，如图4所示，控制模块2包括数据中心21和用户中心22，数据中心21，用于存储用户信息，用户信息包括不同用户不同治疗靶区下每次治疗对应的生理参数和治疗参数，以及为用预警服务和反馈服务，其中，预警服务为当生理参数超过预设的生理参数阈值时进行预警，反馈服务为基于生理参数的变化趋势反馈治疗效果；用户中心22，用于用户登录、绑定治疗靶区及治疗靶区对应的个性化治疗方案。

在该实施例中，生理参数阈值是指生理参数的预警门限，例如，血糖浓度超过13.9mmol/L容易导致糖尿病酮症，所以当用户的血糖浓度高于13.9mmol/L时就需引起重视，则触发预警服务。而对于治疗靶区的治疗效果，数据中心21可以基于存储的各次生理参数的变化趋势，对用户进行反馈，实现治疗与反馈一体。另外，不同的用户可以通过账号的方式登录用户中心22，绑定至少一个治疗靶区，其中，每个治疗靶区都可以绑定定制对应的个性化治疗方案，这样，实现了不同用户不同治疗靶区之间的个性化治疗，既保证了治疗靶区的精准治疗，又增强了治疗效果。

请继续参见图4，在一实施例中，控制模块2包括治疗方案定制单元23，治疗方案定制单元23包括：确定子单元231，用于确定各生理参数的类别，并根据类别确定治疗靶区的区域形态；定制子单元232，用于当治疗次数达到预设的第一次数阈值时，确定对应的历史生理参数和历史治疗参数的第一变化趋势，并结合第一变化趋势和区域形态制定个性化治疗方案；更新子单元233，用于当治疗次数达到第一次数阈值后，且每间隔第二次数阈值时，确定对应的历史生理参数和历史治疗参数的第二变化趋势，并结合第二变化趋势和区域形态对个性化治疗方案进行更新。

在该实施例中，生理参数的类别例如血糖浓度、血压、脉搏率、呼吸速率等，确定子单元231可以基于采集模块1发送的生理参数确定其类别，然后根据类别确定治疗靶区的区域形态，例如生理参数为血糖浓度，可以确定治疗靶区的区域形态为对应靶器官的形态。

另外，第一次数阈值对应的是用户该治疗靶区的治疗次数达到了预设的第一次数，例如10次，即数据中心21中存储的该用户该治疗靶区的生理参数和治疗参数达到了10条数据，此时，可以根据数据中心21中的存储的10条历史生理参数和历史治疗参数的变化趋势，以及结合治疗靶区的区域形态定制治疗周期、单次治疗的超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长以及与治疗靶区中病灶形状相匹配的适形区域。应当理解的是，在治疗靶区治疗情况稳定的情况下，生理参数和治疗参数是有变化趋势的，可以基于该变化趋势定制用户长时间的治疗计划。

第二次数阈值对应的是用户该治疗靶区的治疗次数增加了第二次数，例如5次，即数据中心21中存储的该用户该治疗靶区的生理参数和治疗参数增加了5条数据，此时，可以根据增加的5条数据的变化趋势，以及结合治疗靶区的区域形态对之前的个性化治疗方案进行更新，即更改治疗周期、单次治疗的超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长以及与治疗靶区中病灶形状相匹配的适形区域中至少之一。对于治疗方案的更新，是周期动态变化的，即当治疗次数达到第一次数阈值后，且每间隔第二次数阈值时，便会进行个性化方案的更新。

还需要说明的是，随着治疗靶区治疗次数的增加，病灶在减轻时，除了可以对治疗周期、超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长进行微调，还可以对超声波的适形区域进行微调，例如，请继续参见图2，当血糖浓度呈下降趋势时，可以适应缩小阴影部分，以缩小适形区域，这样，实现了基于治疗效果的超声波发射区域的适形调整。

请继续参见图4，在一实施例中，控制模块2包括参数确定单元24与参数调节单元25；参数确定单元24，用于根据生理参数和预设的生理参数-治疗参数对照表确定第一治疗参数，以及从个性化治疗方案中确定治疗靶区对应的第二治疗参数；参数调节单元25，用于对第一治疗参数与第二治疗参数进行比对，根据比对结果对超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长与适形区域中至少之一进行调节，获得目标治疗参数。

在该实施例中，可以根据当前治疗的日期、次数等角度从个性化治疗方案中确定与治疗靶区的第一治疗参数对应的第二治疗参数。个性化治疗方案是包括患者长时间的治疗计划，以历史治疗数据作为基础，第一治疗参数表征的是当前单次治疗的参数，利用实时的治疗参数对个性化治疗方案中的治疗参数进行调节，这样，能够获得精准的目标治疗参数，实现了治疗靶区的精确、高效治疗，并将生理参数控制到正常状态。

还需要说明的是，控制模块2中的数据中心21、个人中心22、治疗方案定制单元23、参数确定单元24和参数调节单元25之间可以相互通信，而控制模块2中，包括但不限于数据中心21、个人中心22、治疗方案定制单元23、参数确定单元24和参数调节单元25。

在一实施例中，请参见图5，图5是本发明一示例性实施例示出的一种超声治疗装置的结构示意图。如图5所示，超声治疗装置3包括柔性控制电路31、多阵元柔性超声换能器32与可穿戴适形基体33；柔性控制电路32，设置在可穿戴适形基体31的内侧进行固定，与控制模块2连接，与多阵元柔性超声换能器32电气连接，用于根据目标参数信号驱动多阵元柔性超声换能器32输出超声波；多阵元柔性超声换能器32，设置在可穿戴适形基体33的内侧进行固定，用于发射超声波对治疗靶区进行治疗。

在该实施例中，超声治疗装置3集成柔性控制电路31、多阵元柔性超声换能器32与可穿戴适形基体33，其中，可穿戴适形基体33可以用于不同治疗部位，示范性地，如图5所示，可穿戴适形基体33可以为一种可穿戴式背心，将多阵元柔性超声换能32均匀分布在背心的前面内侧，表面可与患者皮肤接触，柔性控制电路31嵌入在背心的后侧，可穿戴适形基体33起到固定和保护柔性控制电路31和多阵元柔性超声换能器32的作用。另外，柔性控制电路31与多阵元柔性超声换能器32均为柔性，且二者之间可以通过柔性ACF(AnisotropicConductive Film，异方性导电胶膜线)连接，这样，使得超声治疗装置3均呈现为柔性，使得可以完全贴合以及适形与治疗部位实施治疗，增强治疗效果。

另外，可穿戴适形基体33除了是图5中的背心样式以外，也可以是其它例如穿戴在腹部的护腰，穿戴在颈部、手臂等上的颈托、臂托等，以应用在不同的治疗部位。

在一实施例中，请参见图6，图6是本发明一示例性实施例示出的一种柔性控制电路的结构示意图，如图6所示，柔性控制电路31包括数据传输电路311、激励电路312、电源313与开关314；其中，电源313用于为超声治疗装置3供电；开关314用于控制柔性控制电路31的通断；数据传输电路311，与控制模块2连接，用于将目标参数信号传输至激励电路312；激励电路312，与多阵元柔性超声换能器32电气连接，用于根据目标参数信号生成激励信号并发送至多阵元柔性超声换能器32。

在该实施例中，柔性控制电路31使用柔性PCB(电路板)集成，数据传输电路311采用蓝牙或wifi模块实现数据传输，方便快捷，受环境影响较小。

在一实施例中，请参见图7，图7是本发明一示例性实施例示出的一种多阵元柔性超声换能器的结构示意图。如图7所示，多阵元柔性超声换能器32包括多个压电器件321、蛇形互连电极322、柔性基底323与超声耦合层324；多个压电器件321，在柔性基底323上形成阵列结构，并通过蛇形互连电极322并联和/或串联，用于响应于激励信号，产生超声波；超声耦合层324，与柔性基底323的一面相互贴合，另一面与治疗靶区表面接触，将所述超声波传递至所述治疗靶区。

在该实施例中，采用多阵元柔性超声换能器发射超声波，辐照靶区包括但不限于肝脏、胰腺、脂肪等靶区，促进胰岛素释放、激活体内的抗炎因子调节通路，达到降低血糖、减肥、减轻脂肪肝、肝炎症状的目的。

示例性地，压电器件321的压电材料可以选择压电单晶、压电陶瓷、压电复合材料或者其中的至少一种，单个压电器件的直径为10-30mm，频率在0.1MHz-2MHz范围内，呈二维阵列分布，在实际操作中，可以根据患者实际体型确定具体面积的大小，增加阵列数量；柔性基底323的材料可以选择聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚酰亚胺或者其中的至少一种；超声耦合层324可以使用水凝胶、硅酮体或者其中的至少一种；蛇形互连电极322的材料可以使用金、银、铜、镍或者其中的至少一种。

请参见图8，图8是本发明一示例性实施例示出的一种可穿戴适形超声治疗系统内部交互的示意图。如图8所示，生理参数监测仪与智能App之间可以通过无线传输，使得生理参数监测仪采集的生理参数发送至智能App，智能App与超声治疗装置中柔性控制电路中的数据传输电路之间可以通过无线传输，使得智能App根据目标治疗参数生成的目标参数信号发送至数据传输电路，然后由数据传输电路将目标参数信号发送至激励电路，使得激励电路根据目标参数信号生成激励信号并发送至多阵元柔性超声换能器(即图中的换能器)，使得换能器进行超声波发射。

在一实施例中，柔性控制电路31可以包括多个阵元控制电路，多阵元柔性超声换能器32为多阵元平面换能器，且多个阵元控制电路分别与多阵元平面换能器中的各阵元电气连接，以使各阵元单独寻址，根据治疗靶区中的病灶形状适形控制多阵元平面换能器的发射范围，以及控制多阵元平面换能器相控聚焦，其中，相控聚焦包括双频聚焦，且频差可调。

在该实施例中，超声波可以包括平面波、单频聚焦和双频聚焦。需要说明的是，多阵元柔性超声换能器为多阵元平面换能器，各阵元可单独寻址，即每个阵元都可以被单独控制，激励时，阵元间的激励信号存在延时，产生预想中的聚焦波束，可实现器件的相控聚焦，当阵元处于聚焦模式时可发射双频超声且频差可调，可以在需要聚焦声场时(例如小范围刺激)实现相控聚焦的功能，以及可根据治疗靶区的病灶形态对发射阵元的区域进行适形调整，如图2所示的阴影部分，通过多阵元的设计，实现适形区域调整治疗，另外，适形调整时，对应的是平面波。

在一可能的实施例中，超声治疗装置上可以设置有超声档位调节按键、开关等，用户可以对治疗档位进行手动设置以及通过开关实现治疗过程的中断，另外，控制模块中，用户可以手动设置治疗参数，同时，也可以通过控制按钮实现治疗过程的中断。

在一可能的实施例中，超声治疗装置3设置有不同的档位，不同的档位之间，存在超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长以及与治疗靶区中病灶形状相匹配的适形区域中至少之一不同，在获得目标治疗参数后，可以基于治疗参数与档位之间的对应关系，确定目标治疗档位，超声治疗装置3基于接收到的目标档位信号进行超声波发射。

示例性地，治疗档位对应的参数取值范围可以为：频率f(0.02MHz-2MHz)、声强(0.01W/cm2-3W/cm2)、占空比(0％-100％)、脉冲重复频率(10Hz-1MHz)、双频频差Δf(10Hz-1MHz)、治疗时长(10min-30min)、与治疗靶区中病灶形状相匹配的适形区域(0％-100％)。

本发明还提供一种可穿戴适形超声治疗系统的使用方法，使用如上述的可穿戴适形超声治疗系统，请参见图9，图9是本发明一示例性实施例示出的一种可穿戴适形超声治疗系统的使用方法的流程图，如图9所示，该方法至少包括步骤S910至步骤S940，详述如下：

步骤S910，穿戴上超声治疗装置，使超声治疗装置覆盖在超声辐照的治疗靶区表面，并将采集模块置于人体对应的生理参数监测部位；

步骤S920，开启可穿戴超声治疗系统，通过采集模块监测人体的生理参数，并发送至控制模块；

步骤S930，通过控制模块基于生理参数确定第一治疗参数，并根据第一治疗参数对第二治疗参数进行调整，获得目标治疗参数，并向超声治疗装置发送目标参数信号，其中，第二治疗参数包括治疗靶区对应的个性化治疗方案，个性化治疗方案包括治疗周期与单次治疗参数，单次治疗参数包括超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长以及与治疗靶区中病灶形状相匹配的适形区域；

步骤S940，通过超声治疗装置响应于目标参数信号发射超声波，对治疗靶区进行超声治疗。

请参见图10，图10是本发明一示例性实施例示出的一种具体的可穿戴适形超声治疗系统的使用方法的流程图，如图10所示，该方法至少包括步骤S1010至步骤S1060，详述如下：

步骤S1010，穿上超声治疗装置，将多阵元柔性换能器覆盖在超声辐照的治疗靶区表面，将生理参数监测仪置于人体对应的生理参数监测部位；

步骤S1020，生理参数监测仪实时监测第一生理参数，并发送至智能终端；

步骤S1030，判断第一生理参数是否超过第一阈值，其中，第一阈值为生理参数的预警门限值，若是，则进入步骤S1041，若否，则进入步骤S1042；

步骤S1041，中断治疗，发出预警，结束治疗；

步骤S1042，根据第一生理参数启动治疗档位，驱动多阵元柔性超声换能器；

步骤S1050，生理参数监测仪实时监测第二生理参数，并发送至智能终端；

步骤S1060，判断第二生理参数是否低于第二阈值，其中，第二阈值为生理参数的正常值，若是，则结束治疗，若否，则需要进行下一轮治疗。

需要说明的是，上述实施例所提供的可穿戴适形超声治疗系统的使用方法与上述实施例所提供的可穿戴适形超声治疗系统属于同一构思，其中各个步骤已经在可穿戴适形超声治疗系统实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种可穿戴适形超声治疗系统，其特征在于，所述系统包括采集模块、控制模块和超声治疗装置；

所述采集模块，与所述控制模块通信连接，用于实时监测人体的生理参数，并将所述生理参数发送至所述控制模块；

所述控制模块，与所述超声治疗装置通信连接，用于基于所述生理参数确定第一治疗参数，以及根据所述第一治疗参数对第二治疗参数进行调整，获得目标治疗参数，并向所述超声治疗装置发送目标参数信号，其中，所述第二治疗参数包括超声辐照的治疗靶区对应的个性化治疗方案，所述个性化治疗方案包括治疗周期与单次治疗参数，所述单次治疗参数包括超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长以及与所述治疗靶区中病灶形状相匹配的适形区域；

所述超声治疗装置，用于响应于所述目标参数信号发射超声波，对所述治疗靶区进行超声治疗。

2.根据权利要求1所述的可穿戴适形超声治疗系统，其特征在于，所述控制模块包括治疗方案定制单元，所述治疗方案定制单元包括：

确定子单元，用于确定各所述生理参数的类别，并根据所述类别确定所述治疗靶区的区域形态；

定制子单元，用于当治疗次数达到预设的第一次数阈值时，确定对应的历史生理参数和历史治疗参数的第一变化趋势，并结合所述第一变化趋势和所述区域形态制定所述个性化治疗方案；

更新子单元，用于当所述治疗次数达到所述第一次数阈值后，且每间隔第二次数阈值时，确定对应的历史生理参数和历史治疗参数的第二变化趋势，并结合所述第二变化趋势和所述区域形态对所述个性化治疗方案进行更新。

3.根据权利要求2所述的可穿戴适形超声治疗系统，其特征在于，所述控制模块还包括参数确定单元与参数调节单元；

所述参数确定单元，用于根据所述生理参数和预设的生理参数-治疗参数对照表确定所述第一治疗参数，以及从所述个性化治疗方案中确定所述治疗靶区对应的所述第二治疗参数；

所述参数调节单元，用于对所述第一治疗参数与所述第二治疗参数进行比对，根据比对结果对超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长与适形区域中至少之一进行调节，获得所述目标治疗参数。

4.根据权利要求1所述的可穿戴适形超声治疗系统，其特征在于，所述控制模块还包括数据中心和用户中心；

所述数据中心，用于存储用户信息，所述用户信息包括不同用户不同治疗靶区下每次治疗对应的生理参数和治疗参数，以及为用户提供预警服务和反馈服务，其中，所述预警服务为当所述生理参数超过预设的生理参数阈值时进行预警，所述反馈服务为基于所述生理参数的变化趋势反馈治疗效果；

所述用户中心，用于用户登录、绑定治疗靶区及所述治疗靶区对应的个性化治疗方案。

5.根据权利要求1所述的可穿戴适形超声治疗系统，其特征在于，所述超声治疗装置包括柔性控制电路、多阵元柔性超声换能器与可穿戴适形基体；

所述柔性控制电路，设置在所述可穿戴适形基体的内侧进行固定，与所述控制模块连接，与所述多阵元柔性超声换能器电气连接，用于根据所述目标参数信号驱动所述多阵元柔性超声换能器输出所述超声波；

所述多阵元柔性超声换能器，设置在所述可穿戴适形基体的内侧进行固定，用于发射所述超声波对所述治疗靶区进行治疗。

6.根据权利要求5所述的可穿戴适形超声治疗系统，其特征在于，所述柔性控制电路包括数据传输电路、激励电路、电源与开关；

所述电源，用于为所述超声治疗装置供电；

所述开关，用于控制所述柔性控制电路的通断；

所述数据传输电路，与所述控制模块连接，用于将所述目标参数信号传输至所述激励电路；

所述激励电路，与所述多阵元柔性超声换能器电气连接，用于根据所述目标参数信号生成激励信号并发送至所述多阵元柔性超声换能器。

7.根据权利要求6所述的可穿戴适形超声治疗系统，其特征在于，所述多阵元柔性超声换能器包括多个压电器件、蛇形互连电极、柔性基底与超声耦合层；

多个所述压电器件，在所述柔性基底上形成阵列结构，并通过所述蛇形互连电极并联和/或串联，用于响应于所述激励信号，产生超声波；所述超声耦合层，与所述柔性基底的一面相互贴合，另一面与所述治疗靶区表面接触，将所述超声波传递至所述治疗靶区。

8.根据权利要求5所述的可穿戴适形超声治疗系统，其特征在于，所述柔性控制电路包括多个阵元控制电路，所述多阵元柔性超声换能器为多阵元平面换能器，且多个所述阵元控制电路分别与所述多阵元平面换能器中的各阵元电气连接，以使各所述阵元单独寻址，根据所述治疗靶区中的病灶形状适形控制所述多阵元平面换能器的发射范围，以及控制所述多阵元平面换能器相控聚焦，其中，所述相控聚焦包括双频聚焦，且频差可调。

9.根据权利要求1至8任一项所述的可穿戴适形超声治疗系统，其特征在于，所述采集模块与所述控制模块集成于所述超声治疗装置，或，所述采集模块为生理参数监测仪，所述控制模块为智能终端，所述生理参数监测仪与所述智能终端外置于所述超声治疗装置。

10.一种可穿戴适形超声治疗系统的使用方法，其特征在于，使用如权利要求1-9任一项所述的可穿戴适形超声治疗系统，所述方法包括：

穿戴上超声治疗装置，使所述超声治疗装置覆盖在超声辐照的治疗靶区表面，并将采集模块置于人体对应的生理参数监测部位；

开启所述可穿戴超声治疗系统，通过所述采集模块监测人体的生理参数，并发送至控制模块；

通过所述控制模块基于所述生理参数确定第一治疗参数，并根据所述第一治疗参数对第二治疗参数进行调整，获得目标治疗参数，并向所述超声治疗装置发送目标参数信号，其中，所述第二治疗参数包括所述治疗靶区对应的个性化治疗方案，所述个性化治疗方案包括治疗周期与单次治疗参数，所述单次治疗参数包括超声波的频率、声强、占空比、脉冲重复频率、治疗时长以及与所述治疗靶区中病灶形状相匹配的适形区域；

通过所述超声治疗装置响应于所述目标参数信号发射超声波，对所述治疗靶区进行超声治疗。