技术领域
本发明涉及超声波聚焦装置,具体涉及一种高强聚焦超声肿瘤治疗 系统双重聚焦装置。
背景技术
现有技术的高强聚焦超声肿瘤治疗系统的双重聚焦装置,包括球冠 体、超声功率源和超声压电换能器,超声功率源与超声压电换能器连接, 超声压电换能器包括一具有凹形端面的压电晶片,超声压电换能器的电 晶片分布在球冠体内壁的安装孔内,且其凹形端面也位于安装孔内部, 超声功率源激励超声压电换能器发射超声波,不同超声压电换能器发射 的超声波通过球冠体的内壁聚焦在球冠体前端的某些点上,形成焦斑, 焦斑越小,单位区域内聚集的超声波能量越大,越有利于病灶的治疗。 理想的状态是不同超声压电换能器发射的超声波汇聚于一点,此时的治 疗效果最好。但现有技术的双重聚焦装置形成的焦斑较大,并不能做到 使超声波汇聚于一点,因此不能达到较佳的治疗效果。现有技术的双重 聚焦装置亟待改进。
如图1所示,现有技术的双重聚焦装置包括球冠体101和压电晶体 102,压电晶体102完全置于冠体101安装孔的内部,因此超声波聚焦 形成的焦斑较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种超声肿瘤治疗系统双重聚焦 装置,克服现有技术的双重聚焦装置由超声波聚焦形成的焦斑较大,超 声波不能真正汇聚于一点的缺陷。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为:
一种超声肿瘤治疗系统双重聚焦装置,包括球冠体、超声功率源和 超声压电换能器,超声功率源与超声压电换能器连接,超声压电换能器 包括一具有凹形端面的压电晶片,在球冠体上设置至少一个安装孔,所 述超声压电换能器的一部分置于所述安装孔内,而其压电晶片的凹形端 面置于所述安装孔的外部。
所述的超声肿瘤治疗系统双重聚焦装置,其中:所述凹形端面设为 规则的曲面。
所述的超声肿瘤治疗系统双重聚焦装置,其中:压电晶片的所述凹 形端面的曲率半径大于所述球冠体的曲率半径。
所述的超声肿瘤治疗系统双重聚焦装置,其中:凹形端面的曲率半 径Rr与球冠体的曲率半径R满足如下关系式:
Rr L 0 = [ R L 0 - 0.635 ( R L 0 ) 2 + 0.2128 ( R L 0 ) 3 ] / ( 1 - R L 0 ) 2 ]]>
;
其中:
L 0 = a 2 λ , ]]>λ为超声波波长,a为凹形端面的半径。
本发明的有益效果为:由于本发明将压电晶片的凹形端面置于球冠 体安装孔的外部,且限定压电晶片的凹形端面的曲率半径大于球冠体的 曲率半径,使得压电换能器发射的超声波可以真正聚焦于一点,克服了 现有技术双重聚焦装置超声波聚焦形成的焦斑较大的缺陷。
附图说明
图1为现有技术双重聚焦装置结构示意图;
图2为本发明双重聚焦装置结构示意图;
图3为图2的A-A向剖视图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明:
如图2和图3所示,本发明双重聚焦装置包括内壁表面曲率半径为 R的球冠体1,八只超声压电换能器2,超声压电换能器2的一部分安装 在球冠体的安装孔内。超声压电换能器2包括压电晶片,压电晶片的凹 形端面21置于球冠体的安装孔的外部,其中凹形端面21为规则的曲面, 其曲率半径为Rr,而且Rr大于R,在超声功率源的激励下,超声压电 换能器发出超声波,并汇聚在离晶片中心点距离为Ra的一点。
凹形端面的曲率半径Rr与球冠体的曲率半径R满足如下关系式:
Rr L 0 = [ R L 0 - 0.635 ( R L 0 ) 2 + 0.2128 ( R L 0 ) 3 ] / ( 1 - R L 0 ) 2 ]]>
;
其中:
L 0 = a 2 λ , ]]>λ为超声波波长,a为凹形端面的半径。
本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神,可以有多种变形方案 实现本发明,以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已,并非因此局 限本发明的权利范围,凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构 变化,均包含于本发明的权利范围之内。