焦點(diǎn)位置的確認(rèn)方法及用于其的超聲波醫(yī)療裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于確認(rèn)焦點(diǎn)位置的方法及用于確認(rèn)所述焦點(diǎn)位置的超聲波醫(yī)療裝 置。更詳細(xì)地，設(shè)及通過(guò)使高強(qiáng)度超聲波和成像超聲波（叫叫豆苦邱)的生成時(shí)刻同步 化，從而利用對(duì)于傳送有被同步的成像超聲波和高強(qiáng)度超聲波的焦點(diǎn)位置的反射信號(hào)，最 終預(yù)定位（Pre-Targeting、卻叫盈句詩(shī)）高強(qiáng)度超聲波的位置的焦點(diǎn)位置的確認(rèn)方法及 用于確認(rèn)所述焦點(diǎn)位置的超聲波醫(yī)療裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 運(yùn)一部分所述的內(nèi)容僅僅用于提供本實(shí)施例的背景信息，并不用于構(gòu)成W往技 術(shù)。
[0003] 超聲波為所具有的頻率超過(guò)音頻的聲波。由于超聲波具有高能量，并且是一種波 動(dòng)形式，因而可W通過(guò)調(diào)節(jié)焦點(diǎn)而使超聲波集中到一個(gè)點(diǎn)。由于人體組織在60°c至85°C的 溫度下壞死，因而可W通過(guò)加大超聲波的強(qiáng)度并集中于一個(gè)點(diǎn)來(lái)向相應(yīng)組織供給熱或機(jī)械 能，從而去除相應(yīng)組織。運(yùn)種治療方法被稱(chēng)作高強(qiáng)度聚焦超聲化i曲Intensity化cused 叫trasound:HI即，W下稱(chēng)為高強(qiáng)度超聲波）治療。
[0004] 在利用運(yùn)種高強(qiáng)度聚焦超聲的情況下，相比于外科手術(shù)及化療不存在剖腹等手術(shù) 過(guò)程，從而可W實(shí)現(xiàn)減少患者外傷的非侵入性治療（NonInvasiveTreatment)。
[0005] 另一方面，由于在利用高強(qiáng)度超聲波治療時(shí)，W對(duì)患者的待治療部位進(jìn)行破壞或 變性為前提進(jìn)行治療，因而若不精確控制焦點(diǎn)，則有可能導(dǎo)致受治療部位W外的部分受到 破壞或變性。因此，在利用高強(qiáng)度超聲波治療前或在治療過(guò)程中需要準(zhǔn)確確認(rèn)高強(qiáng)度超聲 波的聚焦點(diǎn)（聚焦位置）。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 技術(shù)問(wèn)題
[0007] 本實(shí)施例的目的在于，提供一種焦點(diǎn)位置的確認(rèn)方法及用于確認(rèn)所述焦點(diǎn)位置的 超聲波醫(yī)療裝置，所述焦點(diǎn)位置的確認(rèn)方法及用于其的焦點(diǎn)位置的超聲波醫(yī)療裝置通過(guò)使 高強(qiáng)度超聲波和成像超聲波的生成時(shí)刻同步化，從而利用對(duì)于傳送有被同步的成像超聲波 和高強(qiáng)度超聲波的焦點(diǎn)位置的反射信號(hào)，最終預(yù)定位高強(qiáng)度超聲波的位置。 陽(yáng)00引 問(wèn)題解決方法
[0009] 根據(jù)本實(shí)施例的一個(gè)方面提供一種超聲波醫(yī)療裝置，其中，該超聲波醫(yī)療裝置包 括：成像換能器（叫叫3直巧么異叫），所述成像換能器包括多個(gè)換能器元件，多個(gè)所 述換能器元件能夠向?qū)ο篌w發(fā)送成像超聲波；多個(gè)治療用換能器，所述多個(gè)治療用換能器 能夠向與所述對(duì)象體的特定焦點(diǎn)位置信息相對(duì)應(yīng)的焦點(diǎn)位置發(fā)送高強(qiáng)度超聲波；同步化 部，該同步化部能夠同步所述成像換能器和所述治療用換能器的發(fā)送時(shí)刻，W使得所述成 像超聲波和所述高強(qiáng)度超聲波在相同時(shí)刻到達(dá)所述焦點(diǎn)位置；W及影像處理部，該影像處 理部在所述成像超聲波和所述高強(qiáng)度超聲波被同步化而發(fā)送后，能夠根據(jù)由所述成像換能 器接收的回波信號(hào)來(lái)生成成像的影像。
[0010] 根據(jù)本實(shí)施例的另一方面提供一種焦點(diǎn)位置的確認(rèn)方法，該焦點(diǎn)位置的確認(rèn)方法 為用于在超聲波醫(yī)療裝置的超聲波影像中表現(xiàn)出焦點(diǎn)位置的方法，其中，所述超聲波醫(yī)療 裝置包括：成像換能器，該成像換能器包括能夠發(fā)送成像超聲波的多個(gè)換能器元件；治療 用換能器，所述治療用換能器能夠發(fā)送高強(qiáng)度超聲波，所述焦點(diǎn)位置的確認(rèn)方法包括：同 步化步驟，該同步化步驟能夠使所述成像換能器和多個(gè)所述治療用換能器的發(fā)送時(shí)刻同步 化，W使得所述成像超聲波和所述高強(qiáng)度超聲波在相同時(shí)刻到達(dá)所述焦點(diǎn)位置；W及影像 處理步驟，該影像處理步驟在所述成像超聲波和所述高強(qiáng)度超聲波被同步化而發(fā)送后，能 夠根據(jù)由所述成像換能器接收的回波信號(hào)來(lái)生成所述成像的影像。
[0011] 發(fā)明效果
[0012] 如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)使高強(qiáng)度超聲波和成像超聲波的生成時(shí)刻同步化， 從而利用傳送有已同步的成像超聲波和高強(qiáng)度超聲波的焦點(diǎn)位置的反射信號(hào)，最終可W確 認(rèn)焦點(diǎn)位置W用于預(yù)定位高強(qiáng)度超聲波的位置。
[0013] 目P，根據(jù)本實(shí)施例，可W通過(guò)使高強(qiáng)度超聲波和成像超聲波的發(fā)生時(shí)刻同步化，從 而獲得顯現(xiàn)有高強(qiáng)度超聲波的焦點(diǎn)位置的超聲波影像，由此可W在焦點(diǎn)位置不準(zhǔn)確的情況 下自動(dòng)校準(zhǔn)焦點(diǎn)位置。
[0014] 另外，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，不僅可W在治療前確認(rèn)焦點(diǎn)位置，而且還可W在治 療過(guò)程中確認(rèn)焦點(diǎn)位置。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為簡(jiǎn)略示出根據(jù)本實(shí)施例的超聲波醫(yī)療裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016] 圖2為簡(jiǎn)略示出根據(jù)本實(shí)施例的影像處理部的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017] 圖3為用于說(shuō)明本實(shí)施例中所使用的排列型換能器的波束形成過(guò)程的例示圖；
[0018] 圖4為用于說(shuō)明本實(shí)施例中所使用的排列型換能器的接收方面的指向性的例示 圖；
[0019] 圖5為用于說(shuō)明本實(shí)施例的換能器部根據(jù)同步化部的控制來(lái)生成超聲波的過(guò)程 的例示圖；
[0020] 圖6為示出根據(jù)本實(shí)施例的虛擬通道和治療用通道的圖；
[0021] 圖7為用于說(shuō)明實(shí)際采用根據(jù)本實(shí)施例的接收方面的指向性的過(guò)程的例示圖； 陽(yáng)02引圖8為根據(jù)本實(shí)施例的顯現(xiàn)有焦點(diǎn)的成像圖像（叫叫3項(xiàng)句"）和成像換能器所 接收的焦點(diǎn)方向的接收信號(hào)的圖表；化及
[0023] 圖9為用于說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的高強(qiáng)度超聲波焦點(diǎn)位置的確認(rèn)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] W下，參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
[0025] 本實(shí)施例公開(kāi)為了確認(rèn)（預(yù)定位）高強(qiáng)度超聲波的聚焦位置而W脈沖形態(tài)發(fā)送高 強(qiáng)度超聲波，并通過(guò)成像換能器120接收脈沖形態(tài)的反射波來(lái)進(jìn)行影像化的方法。本實(shí)施 例中所記載的"掃描線（ScanLine)"是指成像換能器120發(fā)送并接收成像超聲波的區(qū)域，并 與通過(guò)發(fā)送并接收一次超聲波而生成的圖像區(qū)域相同。
[00%] 圖1為簡(jiǎn)略示出根據(jù)本實(shí)施例的超聲波醫(yī)療裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0027] 超聲波醫(yī)療裝置100包括換能器部125、影像處理部130、同步化部140、控制部 150、存儲(chǔ)部160、輸入部170及顯示部180。
[0028] 換能器部125起到將所輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲波，或?qū)⒊暡ㄞD(zhuǎn)換成電信號(hào)的 作用。換能器部125包括貼附或設(shè)于支撐部（未圖示）的治療用換能器110和成像換能器 120。
[0029] 治療用換能器110起到根據(jù)由影像處理部130輸入的控制信號(hào)來(lái)周期性地產(chǎn)生高 強(qiáng)度超聲波并向患處（焦點(diǎn)位置）發(fā)送所產(chǎn)生的所述高強(qiáng)度超聲波的作用。為了確認(rèn)焦 點(diǎn)位置510,根據(jù)本實(shí)施例的治療用換能器110W不破壞受治療部位組織的范圍內(nèi)的強(qiáng)度 產(chǎn)生脈沖形態(tài)的高強(qiáng)度超聲波。但是，在控制部150確認(rèn)焦點(diǎn)位置位于準(zhǔn)確的位置的情況 下，治療用換能器110可W向焦點(diǎn)位置連續(xù)地發(fā)送用于治療的高強(qiáng)度超聲波。治療用換能 器110被控制為將高強(qiáng)度超聲波集中于焦點(diǎn)位置510。另一方面，由于設(shè)置在治療用換能 器110的換能器元件所需快速且精確地控制超聲波的方向的必要性小，因而治療用換能器 110并非必須是排列型換能器，但為了精確控制或易于變更焦點(diǎn)位置，也可W將排列型換能 器用作治療用換能器110。
[0030] 其中排列型換能器（Trans化cerArray)"是指根據(jù)電信號(hào)生成或接收超聲波的 被排列的多個(gè)換能器。由此，在排列型換能器中，用于生成超聲波的每個(gè)個(gè)體均為獨(dú)立的換 能器，但是在此為了與排列型換能器進(jìn)行區(qū)分，作為用于生成超聲波的每個(gè)個(gè)體的用語(yǔ)可 W稱(chēng)為換能器元件CTrans化cerElement)。排列型換能器可W通過(guò)調(diào)節(jié)各個(gè)換能器元件的 超聲波生成時(shí)間來(lái)變換超聲波的生成方向，此時(shí)，可W通過(guò)劃分換能器元件組件來(lái)負(fù)責(zé)互 不相同的掃描線，從而生成影像(曰1>1句）。
[0031] 成像換能器120根據(jù)由影像處理部130輸入的控制信號(hào)來(lái)產(chǎn)生成像超聲波，并向 指定方向發(fā)送所述成像超聲波。另外，接收從上述的指定方向射入的反射波并將其轉(zhuǎn)換成 電信號(hào)，從而向影像處理部130傳送上述電信號(hào)。為了生成待生成超聲波影像的區(qū)域的二 維（2D)影像，成像換能器120沿著直線發(fā)送成像超聲波并接收返回的反射波，從而對(duì)于一 次成像超聲波發(fā)送、接收一條直線影像。將W如上所述的方式通過(guò)發(fā)送并接收一次成像超 聲波來(lái)生成影像的區(qū)域稱(chēng)作掃描線。通過(guò)反復(fù)進(jìn)行向各個(gè)掃描線依次發(fā)送成像超聲波并收 集數(shù)據(jù)的過(guò)程，從而獲得一帖影像。
[0032] 影像處理部130起到生成用于生成成像超聲波及治療用超聲波的電信號(hào)的作用， 或起到將由回波信號(hào)轉(zhuǎn)換的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成影像信號(hào)的作用。具體地，影像處理部130接收 根據(jù)同步化部140的控制而實(shí)現(xiàn)同步化的超聲波發(fā)生信號(hào)，并使該超聲波發(fā)生信號(hào)生成為 根據(jù)超聲波的方向預(yù)設(shè)的各個(gè)換能器元件的超聲波發(fā)生信號(hào)，并向各個(gè)換能器元件輸入所 述預(yù)設(shè)的各個(gè)換能器元件的超聲波發(fā)生信號(hào)。另外，影像處理部130可W將通過(guò)各個(gè)換能 器元件接收超聲波而生成的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成單一的電信號(hào)，并可W將所轉(zhuǎn)換的信號(hào)轉(zhuǎn)換成影 像信號(hào)。
[0033] 簡(jiǎn)單介紹影像處理部130生成成像的影像（々1 口1巧讀咎)的方法如下，首先作 為超聲波影像的對(duì)象的區(qū)域根據(jù)成像超聲波的傳送方向分為多個(gè)掃描線。利用成像換能器 120沿著各個(gè)掃描線傳送成像超聲波。成像換能器120接收由其所傳送的成像超聲波的回 波信號(hào)。此時(shí)，基于傳送時(shí)刻和接收時(shí)刻之間的時(shí)間來(lái)特定位置，并在此獲得各個(gè)掃描線的 亮度影像（騎7]每巧，B超影像）。成像換能器120通過(guò)反復(fù)進(jìn)行上述步驟來(lái)獲得多個(gè) 掃描線的影像。通過(guò)影像處理部130顯示出上述多個(gè)掃描線來(lái)制作出一個(gè)帖，從而生成成 像的影像。因此，顯示于成像的影像上的物體的位置通常根據(jù)成像換能器120傳送成像超 聲波的時(shí)刻和成像換能器120接收反射的成像超聲波的時(shí)刻之間的時(shí)間來(lái)決定。但是，顯 示于成像的影像上的物體的位置原本根據(jù)成像超聲波通過(guò)物體發(fā)生反射后直至由成像換 能器120接收所反射的成像超聲波為止所需的時(shí)間來(lái)決定。只是，由于上述時(shí)間可W替換 為將從成像換能器120生成成像超聲波直到接收反射回來(lái)的成像超聲波為止所需的時(shí)間 平均劃分為兩個(gè)時(shí)間段，因此，可WW成像換能器120傳送成像超聲波的時(shí)刻和成像換能 器120接收反射回來(lái)的成像超聲波的時(shí)刻之間的時(shí)間為基準(zhǔn)來(lái)顯示影像。
[0034]W下，對(duì)于同步化部140同步成像超聲波和高強(qiáng)度超聲波到達(dá)特定位置（焦點(diǎn)位 置）的時(shí)刻的步驟進(jìn)行說(shuō)明。目P，由于通過(guò)同步化部140所進(jìn)行的同步化，使得成像超聲波 和高強(qiáng)度超聲波從各自通過(guò)