高强度超声经颅聚焦的幅值调制方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强度超声经颅聚焦的幅值调制方法，对相控换能器阵元激励信号进行幅值调制，提高经颅超声在颅内的聚焦性能。它包括以下步骤：S1：确定颅内焦点位置。S2：在目标焦点处设置理想正弦波点声源，得到换能器阵元接收点源经颅传播的声压的时间反转信号阶段；S3：任选一阵元接收信号的时间反转信号为参考做自相关，并与其余阵元的时间反转信号做互相关，比较互相关与自相关最大值，得到各阵元相对于参考阵元的时间延迟和幅值比阶段；S4：在调制幅值前后换能器总输入能量不变的条件下，根据需要依据幅值比对整体或部分阵元调制输入声强，并激励换能器阵元进行幅值调制阶段。本发明可实现经颅聚焦，提高经颅聚焦性能和治疗效果。
【专利说明】高强度超声经颅聚焦的幅值调制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高强度超声经颅聚焦的幅值调制方法，通过调控相控阵列换能器 每个阵元的激励信号，调制经颅后声波幅值，使聚焦能量较多地集中于目标焦点处。
【背景技术】
[0002] 目前，聚焦超声具有穿透性能好、穿透深度大和指向性强等优势，已经普遍用于工 程、农业、医学等各个领域，特别是高强度聚焦超声技术，作为一种无创或微创的治疗方法， 在医学领域受到普遍关注。高强度聚焦超声技术现已成功用于如乳腺癌、肝癌、子宫肌瘤等 疾病的临床治疗中。但在高强度聚焦超声治疗颅脑肿瘤时，由于存在颅骨，且颅骨对超声波 具有强烈的衰减作用，其声学参数与其周边的软组织有很大差异，使超声经颅聚焦后波形 发生畸变，幅值严重衰减，聚焦能量不能达到设定的治疗靶区或聚焦能量不够形成可治疗 焦域。
[0003] 1996年法国学者Fink等首先提出对经颅声波幅值补偿；1998年Fink等基于经均 勻介质时间反转信号对经颉声波幅值补偿；2013年Narumi等提出互相关法对经非均质介 质声波幅值补偿的方法，但其对补偿时阵元能量重新分配问题阐述不清，且仅针对全部阵 元幅值补偿，聚焦效果不明显。
【发明内容】
[0004] 本发明为解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种高强度超声经颅聚焦的幅 值调制方法。
[0005] 本发明所采取的技术方案是： 一种高强度超声经颅聚焦的幅值调制方法，包括如下步骤： 51 :确定颅内靶区位置； 52 :根据颅内靶区位置及相控换能器可变焦范围，选定治疗目标深度与颅骨和相控换 能器的相对位置，在目标焦点处根据公式
【权利要求】
1. 一种高强度超声经颅聚焦的幅值调制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 51 :确定颅内靶区位置； 52 :根据颅内靶区位置及相控换能器可变焦范围，选定治疗目标深度与颅骨和相控换 能器的相对位置，在目标焦点处根据公式
2. 根据权利要求1所述的高强度超声经颅聚焦脑组织的幅值调制方法，其特征在于：在对部分阵元进行调制时，在保证换能器总输入能量不变的情况下，将不调制的阵元幅值 比设为1，只需按幅值比重新分配需要调制的阵元声强幅值。
【文档编号】A61N7/00GK104353196SQ201410621825
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】菅喜岐, 丁鑫, 陈晓瑞 申请人:天津医科大学, 天津诺凯生物技术有限公司