本實用新型涉及一種醫用超聲設備聲場快速校準裝置。
背景技術:
在高強度聚焦超聲治療中,病灶點處的溫度能達到60℃-90℃,而正常組織對熱的耐受性一般不超過45℃,最高不超過46℃,這就要求對焦域的形狀和位置有精確的控制。HIFU技術的關鍵環節就是對各陣元的發射的超聲束的相位進行精確控制,即能夠考慮到人體結構不均勻性的前提下,對人體內病灶組織實現精準定位。臨床發現由于人體組織的非均一性,當病灶點較深時超聲束的聚焦效果不是很精確,病灶靶區周圍的超聲束傳播方向會發生非線性變化,導致病灶靶區周圍溫度場分布變化,也就是說超聲束沒有聚焦到病灶靶區,實際的聚焦點發生了偏移或者散焦(沒有形成聚焦點,而是形成一個很大的聚焦區域),也就是說焦域沒有在病灶點處,或焦域的體積比較大。這樣的結果往往會導致腫瘤不能得到徹底消除,同時很可能對靶區周圍的正常人體組織產生不必要的損傷。
由此可見,超聲聚焦的焦域具體大小的精確測量就顯得至關重要,同時隨著HIFU在醫學治療的廣泛應用,使用者對于HIFU聲場的要求也日益提高。使用者希望HIFU發射的能量集中,不隨時間變化而出現大的散射,也希望設備的移動精度、頻率精度以及場強精度不出現大的漂移,以確保使用者在進行高精度的手術時,使患者的創傷更小,降低手術的危險系數,減少患者的痛苦。所以,醫院機構會對HIFU設備進行周期性的檢定校準。
技術實現要素:
針對背景技術的不足,本實用新型的目的在于提供一種醫用超聲設備聲場快速校準裝置,用于在線快速校準HIFU聲場,以便實時保證HIFU的精度以及安全性。
本實用新型包括水槽、背景圖像、工業攝像機,待測的醫用超聲設備固定在水槽上部,水槽底部放置有吸聲材料;水槽的一側固定超聲校準用背景圖像以及光源,所述的背景圖像緊貼水槽壁,光源放置在背景圖像后側;水槽另一側架設工業攝像機,工業攝像機上加裝有光學鏡頭;工業攝像機通過數據傳輸線連接圖像處理設備,圖像處理設備連接輸出設備;所述的工業攝像機正對背景圖像拍攝。
本實用新型的有益效果:
本實用新型可以有效提高HIFU設備的校準速度,使醫護人員能夠將高強度聚焦超聲儀的質量納入日常管控,降低因HIFU設備故障而引起的手術二次創傷的風險,減小因手術而給患者帶來的不可避免的傷口,提高HIFU治療的水平,給醫院帶來優良的口碑,也最終給醫院帶來巨大的經濟效益,提高醫院HIFU治療的競爭力。
另外,本實用新型也可以降低相關機構對HIFU校準人員的專業要求,使得HIFU校準更便捷更高效。同時也減少了相關機構對HIFU校準人員的培訓支出。
附圖說明
圖1為本實用新型原理圖。
①工業攝像機②光學鏡頭③待測的高強度聚焦超聲設備④超聲設備的支架⑤光源⑥超聲校準用背景圖像⑦水槽⑧吸聲材料⑨底座⑩圖像處理設備?輸出設備。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
如圖1所示,本實施例包括工業攝像機①、光學鏡頭②、圖像處理設備⑩、輸出設備?、超聲校準用背景圖像⑥、光源⑤、水槽⑦、吸聲材料⑧、支架④、底座⑨。
本實用新型將待測的高強度聚焦超聲設備③用相應的支架固定在水槽上部,并在水槽底部放置吸聲材料。在水槽的一側,固定超聲校準用背景圖像以及光源,背景圖像緊貼水槽壁,光源放置在背景圖像后側;在水槽另一側架設工業攝像機,工業攝像機用相應的支架支撐,工業攝像機上加裝光學鏡頭。工業攝像機通過數據傳輸線連接圖像處理設備,圖像處理設備連接輸出設備。
本實用新型的校準原理是:
當液體中存在超聲時,受超聲壓縮作用部分的液體密度會變大,受伸張作用部分的密度會變小。又因為液體的折射率和它的密度直接相關,所以在有密度變化的液體里,光束的傳播方向就發生了彎曲,進而使得工業攝像機拍攝到的背景圖案扭曲。
本實用新型用支架將待測的高強度聚焦超聲設備用相應的支架固定在水槽上部,并在水槽底部放置吸聲材料,以免聲場在底部發生反射,造成聲場的疊加。在水槽的一側,緊貼超聲校準用背景圖像,在另一側架設工業攝像機,工業攝像機用相應的支架支撐。工業攝像機通過數據傳輸線連接圖像處理設備,在調整好相應距離后即可對背景圖案上進行拍攝,然后圖像處理設備根據所得到的圖像進行圖像的處理,最終可以得到高強度聚焦超聲換能器聚焦聲場的焦域半徑、焦域面積。圖像處理設備連接輸出設備,用于顯示或者輸出檢測結果。
以上所述,僅是本實用新型的較佳實施例,并非對本實用新型作任何限制,凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化,均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。