[實用新型]一種超聲造影劑空化泡群共振狀態測量裝置

有效

• 申請號: 201820998053.0
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN208973906U
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 蘭慶;王月兵;曹永剛;葉曉同
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

本實用新型涉及一種超聲造影劑空化泡群共振狀態測量裝置。本實用新型中的兩個聚焦換能器固定在水槽相鄰的兩側，水聽器安裝在高精度三維超聲掃描控制機構上，由程控計算機控制水聽器運動，采集不同位置的信號；水聽器作為聲波接收端與數字示波器相連，兩個聚焦換能器分別連著各自的功率放大器，功率放大器連著信號發生器，每個信號發生器的觸發信號作為同步信號均接入到數字示波器，數字示波器與程控計算機相連，對信號進行讀取和存儲。本實用新型將有助于通過準確的監測超聲造影劑泡群的共振狀態，在焦域中產生超聲治療所需要的高聲壓，減少高強度聚焦聲波在含微氣泡液體中傳播時的衰減和色散。

技術領域

本實用新型屬于超聲空化和聲學技術領域的結合，具體涉及一種超聲造影劑空化泡群共振狀態測量裝置。

背景技術

近年來在臨床醫學超聲診斷與生物組織成像的領域中，微泡型超聲造影劑受到越來越多的關注，超聲技術也被應用到多種治療設備中，國內外大量的研究成果表明，利用聲波激勵微氣泡時所產生的非線性振動和穩態空化，可以提高超聲治療的效率、實施血管內溶栓治療，而通過微納氣泡攜帶治療藥物或基因，使用超聲作為介導手段，能夠進行抗腫瘤藥物靶向遞送、基因定位轉染或遞送等方面的治療，因此，將微氣泡和超聲結合起來進行一些重大疾病的治療已成為國內外醫學界所關注的熱點之一。

當液體介質中含有大量氣泡時,入射聲波和微氣泡振動是一個相互影響的過程，微氣泡的存在改變了介質的物理特性，增加了介質的散射、吸收和非線性系數。同時在焦域附近，泡群共振對焦域中聲壓分布將產生較大影響，會導致泡群中微氣泡產生劇烈的非線性振動及空化。為了減少高強度聚焦聲波在含氣泡液體中傳播時的衰減和色散，通過高頻聚焦脈沖在焦域中形成穩態空化泡群，進而使用低頻聚焦超聲激發泡群共振，在焦點處可以形成粉碎結石所需要的高聲壓。為研究激發泡群共振時所需要的聲場條件，分析在共振狀態下泡群內部聲壓分布和微氣泡振動規律，獲得共振條件下泡群內部聲壓分布規律及與激勵聲壓幅度、頻率之間的關系，所獲得的焦域聲壓分布會影響對治療機理和治療效果的判斷，所以搭建一套超聲造影劑微泡空化泡群共振狀態測量系統顯得尤為重要。

發明內容

本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種超聲造影劑空化泡群共振狀態測量裝置。

本實用新型的技術解決方案為：

本實用新型包括信號發生器、功率放大器、聚焦換能器、高精度三維超聲掃描控制機構、探針水聽器、數字示波器、程控計算機等。其中，兩個聚焦換能器固定在水槽相鄰的兩側，避免了同時移動換能器和水聽器時，導致三者的聲軸達不到共軸的狀態，水聽器安裝在高精度三維超聲掃描控制機構上，由程控計算機控制水聽器運動，采集不同位置的信號，水聽器作為聲波接收端與數字示波器相連，兩個換能器分別連著兩個功率放大器，再連著兩個信號發生器，信號發生器的觸發信號作為同步信號接入到數字示波器，數字示波器與程控計算機相連，對信號進行讀取和存儲。

進一步說，所述的兩個信號發生器采用的是具備可以同時發送雙通道信號功能的普源精電DG4062信號發生器，并可實現同相位操作的信號發生器。

進一步說，所述的換能器采用的一個是直徑為900mm，諧振頻率為990kHz，聚焦距離為105mm的球殼型換能器，另一個是直徑為500mm，諧振頻率為100kHz，聚焦距離為50mm的聚焦換能器，兩個換能器固定在水槽的兩端，二者的焦域相對著，避免了同時移動換能器和水聽器時，導致三者達不到共聲軸的狀態。

進一步說，所述的水聽器采用的是探針水聽器，滿足實驗需求。

進一步說，所述的放大器是采用的一個是國產的JYH-200中頻功率放大器，可放大頻率低于400kHz的換能器；一個是進口的RPR-400功率放大器，最高功率輸出達8KW，滿足實驗需求。