CN111603303A - 一种用于聚焦超声微创治疗白内障的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于聚焦超声微创治疗白内障的系统，其包括：超声换能器阵列；所述超声换能器阵列，用于对眼球进行高分辨成像，实时获取位于眼球上的病灶的位置信息和形状信息，以及输出治疗超声波。
Description
技术领域
本发明属于医疗超声或医疗设备技术领域，具体涉及一种用于聚焦超声微创治疗白内障的系统。
背景技术
高强度超声波在液体中能产生空化效应，伴随空化效应还会产生高温高压、冲击波、微射流及其衍生的生物化学效应，使其广泛应用在液体处理、清洗、医疗等很多领域。
白内障是眼科中常见的一种疾病。目前，临床上传统的微创治疗白内障的系统是通过对眼球切毫米级的刀口，让超声手术刀或超声设备进入病灶，利用超声波将白内障乳化后再吸出，从而完成整个治疗过程。但是，传统的微创治疗白内障的系统，由于需要对眼球切毫米级的口，对患者有较大创伤，对医生的技术要求也比较高。
发明内容
本发明的目的在于，为解决现有技术存在上述缺陷，本发明提出了一种用于聚焦超声微创治疗白内障的系统，该系统不需要在眼球上开毫米级刀口，不需要超声设备或超声手术刀插入眼球，只需亚毫米级的针头插入，从而降低对患者的创伤，降低风险。
为了实现上述目的，本发明提出了一种用于聚焦超声微创治疗白内障的系统，其包括：超声换能器阵列
所述超声换能器阵列，用于对眼球进行高分辨成像，实时获取位于眼球上的病灶的位置信息和形状信息，以及输出治疗超声波。
作为上述系统的改进之一，所述超声换能器阵列进一步包括：治疗换能器组和成像换能器组；所述治疗换能器组分布在成像换能器组的两侧；
其中，所述成像换能器组，用于输出成像超声波，对眼球进行高分辨成像，实时获取位于眼球上的病灶的位置信息和形状信息；
所述治疗换能器组，用于接收发射信号参数信息并输出治疗超声波，产生声空化效应将位于眼球上的病灶区域乳化和分解。
作为上述系统的改进之一，所述治疗换能器组包括若干相同的1MHz-10MHz谐振频率的治疗换能器，所述治疗换能器采用窄带连续正弦波信号激励；
作为上述系统的改进之一，所述成像换能器组包括若干个相同的10MHz以上谐振频率的成像换能器，所述成像换能器采用宽带脉冲信号激励。
作为上述技术方案的改进之一，所述系统还包括：聚焦模块、处理模块、显示模块和注射模块；其中，
所述显示模块，用于显示通过成像换能器组获取的位于眼球上的病灶的位置信息和形状信息，并将该病灶的位置信息和形状信息传输至处理模块；
所述处理模块，用于获取治疗超声波聚焦在病灶时所需的发射信号参数信息，将该发射信号参数信息反馈至超声换能器阵列；
所述聚焦模块，用于将该治疗超声波进行聚焦，利用聚焦后的治疗超声波将位于眼球上的病灶区域乳化和分解；
所述注射模块，用于将剩余的位于眼球上的病灶吸出，减少治疗时间。
所述处理模块进一步包括：接收单元和处理单元；
所述接收单元，用于接收该病灶的位置信息和形状信息；
所述处理单元，用于根据时间反转算法，获取治疗超声波聚焦在病灶时所需的发射信号参数信息，将该发射信号参数信息反馈至超声换能器阵列中的治疗换能器组；其中，所述发射信号参数信息包括：治疗超声波聚焦在病灶时治疗换能器组中的每个振元的相位和幅值。
作为上述系统的改进之一，所述聚焦模块进一步包括：第一聚焦成像单元和第二聚焦治疗单元；
所述第一聚焦成像单元，用于调整成像换能器组中的每个振元的相位和幅值，使每个振元辐射的成像超声波聚焦在眼球上，对眼球进行高分辨成像，获取位于眼球上的病灶位置信息和形状信息；
所述第二聚焦治疗单元，用于调整治疗换能器组中的每个振元的相位和幅值，使每个振元辐射的治疗超声波聚焦在位于眼球上的病灶位置上。
作为上述系统的改进之一，所述注射模块具体包括：
利用细针头向病灶位置注入包膜微气泡以增强声空化效应，再利用细针头将剩余的位于眼球上的病灶吸出。
作为上述系统的改进之一，所述细针头为孔径小于0.4mm的亚毫米级细针头,安装在三维移动装置上，用于准确定位位于眼球上的病灶位置。
本发明的优点在于：
本发明的系统可以实现实时监测和动态调整每个振元的相位超声波和幅值，减少治疗时间，降低对患者的创伤，不用在眼球上开毫米级刀口，不需要超声设备插入眼球，只需亚毫米级的细针头插入。
附图说明
图1是本发明的一种用于聚焦超声微创治疗白内障的系统的结构示意图；
图2是本发明的一种用于聚焦超声微创治疗白内障的系统中的换能器阵列聚焦在位于眼球上的病灶位置的示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明提出了一种用于聚焦超声微创治疗白内障的系统，其包括：超声换能器阵列；
所述超声换能器阵列，用于对眼球进行高分辨成像，实时获取位于眼球上的病灶的位置信息和形状信息，以及输出治疗超声波。
作为上述系统的改进之一，所述超声换能器阵列进一步包括：治疗换能器组和成像换能器组；所述治疗换能器组分布在成像换能器组的两侧；
其中，所述成像换能器组，用于输出成像超声波，对眼球进行高分辨成像，实时获取位于眼球上的病灶的位置信息和形状信息；
所述治疗换能器组，用于接收发射信号参数信息并输出治疗超声波，产生声空化效应，将位于眼球上的病灶区域乳化和分解。
作为上述系统的改进之一，所述治疗换能器组包括若干相同的1MHz-10MHz谐振频率的治疗换能器，所述治疗换能器采用窄带连续正弦波信号激励；
作为上述系统的改进之一，所述成像换能器组包括若干个相同的10MHz以上谐振频率的成像换能器，所述成像换能器采用宽带脉冲信号激励。
作为上述系统的改进之一，所述系统还包括：聚焦模块、处理模块、显示模块和注射模块；
所述显示模块，用于显示通过成像换能器组获取的位于眼球上的病灶的位置信息和形状信息，并将该病灶的位置信息和形状信息传输至处理模块；
所述处理模块，用于获取治疗超声波聚焦在病灶时所需的发射信号参数信息，将该发射信号参数信息反馈至超声换能器阵列；
所述聚焦模块，用于将该治疗超声波进行聚焦，利用聚焦后的治疗超声波将位于眼球上的病灶区域乳化和分解；
所述注射模块，用于将剩余的位于眼球上的病灶吸出，减少治疗时间。
所述处理模块进一步包括：接收单元和处理单元；
所述接收单元，用于接收该病灶的位置信息和形状信息；
所述处理单元，用于根据时间反转算法，获取治疗超声波聚焦在病灶时所需的发射信号参数信息，将该发射信号参数信息反馈至超声换能器阵列中的治疗换能器组；其中，所述发射信号参数信息包括：治疗超声波聚焦在病灶时治疗换能器组中的每个振元的相位和幅值。
作为上述系统的改进之一，所述聚焦模块进一步包括：第一聚焦成像单元和第二聚焦治疗单元；
所述第一聚焦成像单元，用于调整成像换能器组中的每个振元的相位和幅值，使每个振元辐射的成像超声波聚焦在眼球上，对眼球进行高分辨成像，获取位于眼球上的病灶位置信息和形状信息；
所述第二聚焦治疗单元，用于调整治疗换能器组中的每个振元的相位和幅值，使每个振元辐射的治疗超声波聚焦在位于眼球上的病灶位置上。
作为上述系统的改进之一，所述注射模块具体包括：
利用细针头向病灶位置注入包膜微气泡以增强声空化效应，再利用细针头将剩余的位于眼球上的病灶吸出。在其他的具体实施例中，利用细针头在成像前，向若干成像换能器注入包膜微气泡以提高成像质量。
作为上述系统的改进之一，所述细针头为孔径小于0.4mm的亚毫米级细针头,安装在三维移动装置上，用于准确定位位于眼球上的病灶位置。
如图2所示，所述超声换能器，用于对眼球进行高分辨成像，实时获取位于眼球上的病灶的位置信息和形状信息，通过显示模块进行显示，并根据时间反转算法，通过处理模块获取治疗超声波聚焦在病灶时所需的发射信号参数信息，输出治疗超声波，通过聚焦模块将该治疗超声波进行聚焦，利用聚焦后的治疗超声波将位于眼球上的病灶区域乳化和分解；再通过注射模块将剩余的位于眼球上的病灶吸出，减少治疗时间，提高治疗的成功率，最大限度地降低患者的危险系数和风险系数。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种用于聚焦超声微创治疗白内障的系统，其特征在于，其包括：超声换能器阵列；
所述超声换能器阵列，用于对眼球进行高分辨成像，实时获取位于眼球上的病灶的位置信息和形状信息，以及输出治疗超声波。
2.根据权利要求1所述的用于聚焦超声微创治疗白内障的系统，其特征在于，
所述超声换能器阵列进一步包括：治疗换能器组和成像换能器组；所述治疗换能器组分布在成像换能器组的两侧；
其中，所述成像换能器组，用于输出成像超声波，对眼球进行高分辨成像，实时获取位于眼球上的病灶的位置信息和形状信息；
所述治疗换能器组，用于接收发射信号参数信息并输出治疗超声波，产生声空化效应，将位于眼球上的病灶区域乳化和分解。
3.根据权利要求2所述的用于聚焦超声微创治疗白内障的系统，其特征在于，所述治疗换能器组包括若干相同的1MHz-10MHz谐振频率的治疗换能器，所述治疗换能器采用窄带连续正弦波信号激励。
4.根据权利要求2所述的用于聚焦超声微创治疗白内障的系统，其特征在于，所述成像换能器组包括若干个相同的10MHz以上谐振频率的成像换能器，所述成像换能器采用宽带脉冲信号激励。
5.根据权利要求2所述的用于聚焦超声微创治疗白内障的系统，其特征在于，所述系统还包括：聚焦模块、处理模块、显示模块和注射模块；其中，
所述显示模块，用于显示通过成像换能器组获取的位于眼球上的病灶的位置信息和形状信息，并将该病灶的位置信息和形状信息传输至处理模块；
所述处理模块，用于获取治疗超声波聚焦在病灶时所需的发射信号参数信息，将该发射信号参数信息反馈至治疗换能器组；
所述聚焦模块，用于将该治疗超声波进行聚焦，利用聚焦后的治疗超声波将位于眼球上的病灶区域乳化和分解；
所述注射模块，用于将剩余的位于眼球上的病灶吸出。
6.根据权利要求5所述的用于聚焦超声微创治疗白内障的系统，其特征在于，
所述处理模块进一步包括：接收单元和处理单元；
所述接收单元，用于接收该病灶的位置信息和形状信息；
所述处理单元，用于根据时间反转算法，获取治疗超声波聚焦在病灶时所需的发射信号参数信息，将该发射信号参数信息反馈至超声换能器阵列中的治疗换能器组；其中，所述发射信号参数信息包括：治疗超声波聚焦在病灶时治疗换能器组中的每个振元的相位和幅值。
7.根据权利要求5所述的用于聚焦超声微创治疗白内障的系统，其特征在于，
所述聚焦模块进一步包括：第一聚焦成像单元和第二聚焦治疗单元；
所述第一聚焦成像单元，用于调整成像换能器组中的每个振元的相位和幅值，使每个振元辐射的成像超声波聚焦在眼球上，对眼球进行高分辨成像，获取位于眼球上的病灶位置信息和形状信息；
所述第二聚焦治疗单元，用于调整治疗换能器组中的每个振元的相位和幅值，使每个振元辐射的治疗超声波聚焦在位于眼球上的病灶位置上。
8.根据权利要求5所述的用于聚焦超声微创治疗白内障的系统，其特征在于，所述注射模块具体包括：
利用细针头向病灶位置注入包膜微气泡以增强声空化效应，再利用细针头将剩余的位于眼球上的病灶吸出。
9.根据权利要求8所述的用于聚焦超声微创治疗白内障的系统，其特征在于，所述细针头为孔径小于0.4mm的亚毫米级细针头,安装在三维移动装置上，用于准确定位位于眼球上的病灶位置。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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