一种可显示高强度聚焦超声的体模测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种可显示高强度聚焦超声的体模测量装置，属于仿生物体技术领域，其可解决现有的体模测量聚焦超声观测困难，评估不准确，不适于显像的问题。本实用新型专利技术的可显示高强度聚焦超声的体模测量装置可在显示单元中显示焦域形态，通过显示单元中能量区域的灰度变化，识别聚焦超声定位精度是否正确，判断聚焦超声能量大小是否正常，其测量聚焦超声的步骤简单，成本较低，使用方便，适于操作医生直观的判断高强度聚焦超声的能量大小与定位的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于仿生物体
，具体涉及一种可显示高强度聚焦超声的体模测量装置。
技术介绍
高强度聚焦超声(HighIntensityFocusedUltrasound，简称HIFU)治疗是近年来迅速发展的物理治疗技术，是无创治疗技术的代表。在使用HIFU进行治疗的过程中，需要通过超声换能器将体外发射的低声强超声波精确聚焦于病人体内目标组织处，利用聚焦超声的热效应、空化效应、机械效应及声化学效应等，使组织产生不可逆凝固性坏死或变性区域，再通过超声换能器的体外移动带动超声换能器的焦点在病人体内移动，直至坏死区域适形覆盖整个实体肿瘤或病体组织。因此，HIFU治疗过程的安全性与和有效性与超声换能器的探头的聚焦性能及焦点定位的精确度密切相关。目前，聚焦超声包括声场测试和能量测试两种方式，其中声场测试通常由声场测试系统在实验室进行测试，该测试系统较复杂，成本较高；聚焦超声的能量测试通常采用辐射压力法，由专业人员进行测试。这种测试方法对环境要求高，测量时间长，效率低。因此，上述两种测量方法均不适合非工程专业的医生在日常操作中使用。实际临床应用中，通常采用体模或有机玻璃(亚克力)等物理手段，校验超声的输出能量，给操作医生一种方便的评估聚焦超声能量大小和定位精度准确性的方法。其中，超声体模由于在生物学上的相关参数与人体相近、特别是声阻抗参数接近人体的软组织声阻抗参数，因而被广泛应用于聚焦超声能量的临床评估。该评估过程主要是在聚焦超声输出能量作用下，通过仿生材料产生的焦域范围内的温度变化和空化效应，造成仿生材料组织的破坏，形成可见的颜色变化区域，再通过变化区域的大小和位置，判断聚焦超声输出能量的大小和位置是否准确。中国专利CN101513554公开了“一种智能型仿组织超声体模及其制作方法”，该体模在受热后，焦点部分受热变性，外观变白；停止受热后，由于局部热量散失，白色区域又会回到无色透明状态，可用于聚焦超声消融时对焦域能量进行评估。但超声能量停止输出后焦域显示消失，观测不方便。中国专利CN103122115A公开了“不可逆型温敏水凝胶及其制备方法”，该透明水凝胶，当温度达到60至65℃后产生由淡黄色透明相向白色不透明相的不可逆转变，供使用者观察HIFU能量的聚焦性能与聚焦位置准确性。但其过程不可逆转，内部尺寸难以测量，无法多次使用。此外，现有技术中的体模的物理特性更适于目视观测，与B超图像结合使用时显像效果不佳。同时，为了确定聚焦区域在体模中的坐标与定位，使用者均需从体模/水凝胶的边界位置开始测量；而透明体模/水凝胶的边界通常不规则，且难以准确在医学成像装置(如B超)中显现或定位，导致测量困难，评估不准确。
技术实现思路
本技术针对现有的体模测量聚焦超声困难，评估不准确，不适于显像的问题，提供一种可显示高强度聚焦超声的体模测量装置。解决本技术技术问题所采用的技术方案是：一种可显示高强度聚焦超声的体模测量装置，包括：体模凝胶，所述体模凝胶内固设有多条交叉设置的定位线，用于作为参考点定位超声换能器的焦点；控制单元，用于控制超声换能器的焦点在体模凝胶内的位置；与体模凝胶和控制单元均连接的显示单元，用于显示体模凝胶内的图像以及控制单元控制的超声换能器焦点的位置。优选的是，多条所述定位线包括相互垂直设置的定位线。优选的是，所述定位线由尼龙构成。优选的是，所述定位线的直径为0.3±0.05mm。优选的是，所述显示单元包括B超显示设备。本技术还提供一种体模凝胶，所述体模凝胶的声速为：1400～1450m/s，声阻抗为：(1.61～1.70)×106Pa·s/m，密度为：1.06±0.1g/cm3。优选的是，所述体模凝胶包括以下重量百分数的原料组成的原料液：聚乙烯醇0.05～0.5％，丙烯酰胺10～18％，亚甲基双丙烯酰胺0.02～0.15％，过硫酸铵0.01～0.06％，四甲基乙二胺0.0012～0.006％，脱氢乙酸钠0.005％，其余为水。其中，加入的聚乙烯醇，可以使得体模凝胶在聚焦超声的作用下易碎、易产生气泡，便于实现用显示单元观察焦点处的灰度变化，以确定焦点的位置和能量强弱。优选的是，所述聚乙烯醇包括聚乙烯醇2499、聚乙烯醇2488、聚乙烯醇2599、聚乙烯醇2399、聚乙烯醇1799、聚乙烯醇1788中的任意一种或几种。本技术还提供一种上述体模凝胶的制备方法，包括以下制备步骤：在模具中固定多条定位线；将体模凝胶的原料液加入模具中，室温下静置30-120min得到体模凝胶。优选的是，多条所述定位线包括相互垂直设置的定位线。优选的是，所述定位线由尼龙构成。优选的是，所述定位线的直径为0.3±0.05mm。优选的是，所述体模凝胶的原料液包括以下制备步骤：将聚乙烯醇溶于部分水中得到聚乙烯醇的水溶液；将四甲基乙二胺溶于部分水中得到四甲基乙二胺的水溶液；将丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺溶于部分水中后与聚乙烯醇的水溶液混合得到混合液；将过硫酸铵和脱氢乙酸钠溶于部分水中后加入所述混合液中；将四甲基乙二胺的水溶液加入所述混合液得到体模凝胶的原料液。优选的是，所述聚乙烯醇的水溶液的浓度为10％；所述四甲基乙二胺的水溶液的浓度为2％。其中，本技术中超声换能器指的是聚焦超声治疗头的超声换能器。本技术的可显示高强度聚焦超声的体模测量装置使用时，将聚焦超声治疗头的焦点定位于体模凝胶内，使用聚焦超声辐射，然后显示单元取得体模凝胶内显示的图像，若该图像中产生灰度变化的区域的显示位置，与控制单元控制的聚焦超声治疗头焦点的实际位置重合，则表明聚焦超声治疗头的定位准确；若不重合，则其定位需要校准。根据显示位置与定位线之间的位置差，或者根据显示位置与实际位置之间的位置差，调整控制单元控制的聚焦超声治疗头需要校准的方向和距离，以使显示位置与实际位置重合。本技术的可显示高强度聚焦超声的体模测量装置可在显示单元中显示焦域形态，通过显示单元中能量区域的灰度变化，识别聚焦超声定位精度是否正确，判断聚焦超声能量大小是否正常，其测量聚焦超声的步骤简单，成本较低，使用方便，适于操作医生直接直观的判断高强度聚焦超声的能量大小与定位的准确性。附图说明图1为本技术实施例1和实施例2的可显示高强度聚焦超声的体模测量装置的结构示意图；图2为本技术实施例2的可显示高强度聚焦超声的体模测量装置应用示意图；图3为本技术实施例2的可显示高强度聚焦超声的体模测量装置显示示意图；图4为本技术实施例2的可显示高强度聚焦超声的体模测量装置显示图；其中，附图标记为：1、显示位置；2、实际位置；3、定位线；4、体模凝胶；5、显示单元；6、控制单元；70、B超探头；71、聚焦超声治疗头。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细描述。实施例1：本实施例提供一种可显示高强度聚焦超声的体模测量装置，如图1、图2所示，包括体模凝胶4、控制单元6和显示单元5；其中，所述体模凝胶内固设有多条交叉设置的定位线3，用于定位聚焦超声治疗头71的焦点，在此，采用聚焦超声治疗头71输出聚焦超声能量作用于体模凝胶4，用B超探头70观测体模凝胶4；所述控制单元6，用于控制聚焦超声治疗头71的焦点在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可显示高强度聚焦超声的体模测量装置，其特征在于，包括：体模凝胶，所述体模凝胶内固设有多条交叉设置的定位线，用于参考定位超声换能器的焦点；控制单元，用于控制超声换能器的焦点在体模凝胶内的位置；与体模凝胶和控制单元均连接的显示单元，用于显示体模凝胶内的图像以及控制单元控制的超声换能器焦点的位置。

【技术特征摘要】
1.一种可显示高强度聚焦超声的体模测量装置，其特征在于，包括：体模凝胶，所述体模凝胶内固设有多条交叉设置的定位线，用于参考定位超声换能器的焦点；控制单元，用于控制超声换能器的焦点在体模凝胶内的位置；与体模凝胶和控制单元均连接的显示单元，用于显示体模凝胶内的图像以及控制单元控制的超声换能器焦点的位置。2.根据权利要求1所述的可显示高强度聚焦超声的体模测量装置，其特征在于，多条所述定位线包括相互垂直设置的定位线。3.根据权利要求1所述的可显示高强度聚焦超声的体模测量装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，曾涛，叶方伟，林涛，
申请(专利权)人：重庆海扶医疗科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50