[發(fā)明專利]介入治療用超聲波能量控制電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410030897.2
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN104796134B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王挺;許天剛;董颯英;蒲忠杰;趙士勇;楊永森;王超;黃晶
• 申請（專利權(quán)）人: 樂普（北京）醫(yī)療器械股份有限公司
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李迪

本發(fā)明公開了一種介入治療用超聲波能量控制電路，涉及超聲波技術(shù)領(lǐng)域，所述控制電路包括：依次連接的信號發(fā)生器、功率放大器、匹配網(wǎng)絡(luò)、超聲換能器和反饋電路，所述反饋電路與所述信號發(fā)生器連接，所述信號發(fā)生器用于產(chǎn)生正弦波，所述功率放大器用于對所述正弦波進行信號放大，所述匹配網(wǎng)絡(luò)用于對信號放大后的正弦波進行阻抗和功率匹配，所述超聲換能器用于對阻抗和功率匹配后的正弦波進行電能/機械能的轉(zhuǎn)化，所述反饋電路用于檢測所述超聲換能器的功率、頻率和阻抗，并將檢測到的功率、頻率和阻抗發(fā)送至所述信號發(fā)生器。本發(fā)明通過設(shè)置反饋電路，實現(xiàn)了自動跟蹤穩(wěn)定，以保證超聲波發(fā)射裝置的超聲波能量的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超聲波技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種介入治療用超聲波能量控制電路。

背景技術(shù)

超聲波是指在彈性介質(zhì)中傳播的聲源振動頻率大于20,000Hz的機械波，具有以下物理特性：（1）方向性好。由于超聲波的頻率高，波長短，接近紅外線的波長，因此和光線一樣，具有較強的方向性，形成超聲波束，能沿一定的方向傳播，可以定向發(fā)射超聲能量；（2）反射和透射。超聲波在體內(nèi)傳播中碰到不同組織密度形成的界面時，一部分產(chǎn)生反射波，另一部分可透過該界面進入深層組織。透射波遇到深層界面又可產(chǎn)生新的反射和透射波，如此直達深部。因此超聲能量在傳播方向上具有一定的穿透性，同時反射回來的超聲信號又能通過超聲換能器的逆壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺瑥亩治龊头答伋暷芰總鞑デ闆r，并可用于成像；（3）穿透性與分辨率。超聲波的頻率越高，分辨力就越高，但穿透力越低。相反，頻率越低，穿透力就越強，但分辨力較差。

除了以上物理特性以外，超聲波作用于人體時也會產(chǎn)生三大效應(yīng)，分別是：（1）機械效應(yīng)。機械效應(yīng)是超聲波特有的一種基本的原發(fā)的作用。超聲波在人體組織中傳遞時，細胞與體液成為超聲波在體內(nèi)傳遞的介質(zhì)，從而可以使細胞間產(chǎn)生相對運動。因此超聲波對組織內(nèi)物質(zhì)和細胞可以產(chǎn)生一種“微細按摩”的作用。這種作用可引起細胞功能的改變，可引起生物體的許多反應(yīng)。超聲波的機械作用可軟化組織、增強滲透、提高代謝、促進血液循環(huán)、刺激神經(jīng)系統(tǒng)及細胞功能;（2）熱效應(yīng)。超聲波作用于機體時可產(chǎn)生熱，超聲波熱作用的獨特之處是除普遍吸收之外，還可選擇性加熱，主要是在兩種不同介質(zhì)的交界面上生熱較多，因此可根據(jù)治療部位及其深度的不同，選擇合適的超聲頻率和功率;（3）空化效應(yīng)，空化效應(yīng)是基于超聲波的機械效應(yīng)和熱效應(yīng)，可繼發(fā)許多物理的或化學(xué)的變化。具有物理學(xué)特性的超聲機械振動，以及在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的分布特殊的“內(nèi)生熱”和必然引起的生物理化改變。與此同時，超聲可在體液、血液中進行傳播，屬于非接觸式能量傳遞形式，因此可以不直接接觸組織或管腔而達到治療的目的，可減少對人體的損傷。正是基于以上特點，目前超聲已廣泛應(yīng)用于成像、檢測、理療和消融等醫(yī)療領(lǐng)域。

由于現(xiàn)有技術(shù)中的超聲波發(fā)生裝置均用于檢測病灶，即通過發(fā)射超聲波確定人體內(nèi)的病變位置，而現(xiàn)有技術(shù)中的超聲波發(fā)射裝置由于發(fā)射的超聲波能量不穩(wěn)定，導(dǎo)致無法應(yīng)用于對超聲波能量的穩(wěn)定性要求非常高的血管內(nèi)疾病治療。

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何保證超聲波發(fā)射裝置的超聲波能量的穩(wěn)定性。

（二）技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種介入治療用超聲波能量控制電路，所述控制電路包括：依次連接的信號發(fā)生器、功率放大器、匹配網(wǎng)絡(luò)、超聲換能器和反饋電路，所述反饋電路與所述信號發(fā)生器連接，所述信號發(fā)生器用于產(chǎn)生正弦波，所述功率放大器用于對所述正弦波進行信號放大，所述匹配網(wǎng)絡(luò)用于對信號放大后的正弦波進行阻抗和功率匹配，所述超聲換能器用于對阻抗和功率匹配后的正弦波進行電能/機械能的轉(zhuǎn)化，所述反饋電路用于檢測所述超聲換能器的功率、頻率和阻抗，并將檢測到的功率、頻率和阻抗發(fā)送至所述信號發(fā)生器。