[實用新型]一種高聲壓高聲強超聲波測量系統

有效

• 申請號: 201821213378.X
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN209645008U
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 張迪;牛鳳岐;朱承綱;程洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: A61B17/22
• 分類號: A61B17/22;A61N7/00
• 代理公司: 11309 北京億騰知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 陳霽<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本實用新型涉及一種高聲壓高聲強超聲波測量系統，所述的系統包括：反射體、水聽器、信號解調器和信號示波器，反射體將入射超聲波按照反射系數等比折減反射到水聽器上，水聽器采集到反射體反射的超聲波信號后轉換成電信號或光信號，并發送給信號解調器，信號解調器將電信號或光信號解調成與超聲波信號成比例的電信號后，輸入到信號示波器進行信號的采集和顯示。本實用新型的高聲壓高聲強超聲波測量系統，通過選定特性阻抗固體反射體的斜入射反射作用，在不改變入射波頻率成分、聲束形狀、空間分布的條件下，對水中的高聲壓高聲強超聲波聲場進行等比折減，利用普通水聽器即可實現沖擊波碎石機、高強度聚焦超聲腫瘤治療系統聲場和聲輸出的測量。

技術領域

本實用新型屬于醫療器械性能檢測和測量領域，尤其涉及一種高聲壓高聲強超聲波測量系統。

背景技術

體外引發沖擊波碎石機(Extracorporeal Shock Wave Lithotripter，ESWL)和高強度聚焦超聲(High-Intensity Focused Ultrasound，HIFU)腫瘤治療系統是當今最重要的超聲治療設備。其中，前者的作用是產生高達數十至上百MPa的高聲壓，通過空化、擠壓等多種機理將體內的結石粉碎，后者的作用是產生高達數千至上萬W/cm2功率面密度的高聲強，其能量被腫瘤組織吸收后產熱升溫，發生凝固性壞死。作為醫療器械，為了確保在臨床使用中的安全有效，必須對其聲場分布和聲輸出水平進行標準化檢測，而檢測所用的首要工具就是高頻水聽器。

迄今為止，制作水聽器的敏感材料有壓電陶瓷、壓電高分子和光纖三大類，但它們都無法抗耐ESWL的高聲壓和HIFU治療系統的高聲強。作為不得已的辦法，一種是將臨床所用的連續波或猝發聲工作方式，為了檢測目的臨時改為尖脈沖方式，達到常規水聽器所能耐受的程度，另一種對現有水聽器進行鎧裝，增強其抗耐性(魯棒性)。但將連續波或猝發聲方式改為尖脈沖方式，雖可保護水聽器，但并不反映臨床實踐中人體組織所受超聲輻照的真實頻率和強弱；對現有水聽器進行金屬鎧裝的辦法，雖可增強其抗耐性，但靈敏度必然大大降低，從而導致嚴重的信息丟失。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提出了一種高聲壓高聲強超聲波測量系統。

本實用新型提供了一種高聲壓高聲強超聲波測量系統，包括：反射體、水聽器、信號解調器和信號示波器，所述反射體將入射超聲波按照反射系數等比折減反射到所述水聽器上，所述水聽器采集到所述反射體反射的超聲波信號后轉換成電信號或光信號，并發送給所述信號解調器，所述信號解調器將所述電信號或光信號解調成與所述超聲波信號成比例的電信號后，輸入到所述信號示波器進行信號的采集和顯示。

優選地，還包括：計算機，與所述信號示波器連接，用于接收所述超聲波信號，并對所述超聲波信號進行顯示和對超聲波輸出量參數進行計算處理。

優選地，還包括：控制器、反射體三維行程裝置和水聽器三維行程裝置，所述控制器根據所述計算機對超聲波輸出量參數處理的結果，通過控制所述反射體三維行程裝置和所述水聽器三維行程裝置，來調整所述反射體和所述水聽器的位置和方向。

優選地，所述反射體三維行程裝置包括：反射體平移裝置和反射體旋轉裝置；所述反射體平移裝置用于調節所述反射體的深度和橫向位置；所述反射體旋轉裝置用于調節反射體的俯仰角度；

所述水聽器三維行程裝置包括：水聽器平移裝置和水聽器旋轉裝置；所述水聽器平移裝置用于調節水聽器在聲束軸上作直線步進掃描；所述水聽器旋轉裝置用于調節水聽器能繞通過水聽器接收面中心并垂直于水聽器主聲軸的兩個正交軸線上旋轉，作方向角和俯仰角的調節。

優選地，所述反射體的材質特性聲阻根據折減的聲壓或聲強比例計算結果進行選取，其厚度不小于10倍脈沖超聲波聲程，或不小于10倍的窄帶信號最大波長；其中，所述反射體前表面為平面，后表面為搓板式溝槽結構，且在所述搓板式溝槽結構的溝槽內設置一層吸聲內襯，作為后表面超聲波吸收層。