[发明专利]基于双频共焦超声分时激励的超声力学毁损和热凝固装置及方法

权利要求书

1.一种基于双频共焦超声分时激励的超声力学毁损和热凝固装置，其特征在于：该装置包括超声发射系统、同步信号控制系统(5)以及反应容器(6)，同步信号控制系统(5)与超声发射系统相连，超声发射系统至少产生高、低两种不同频率的超声波，高频超声波具有更好的热效应，低频超声波具有更好的力学效应，且所述两种不同频率的超声波聚焦于所述反应容器(6)内同一点；

所述装置还包括与同步信号控制系统(5)相连的空化检测系统(4)以及用于提供聚焦区域的B超监控图像的监控系统；

所述超声发射系统包括双阵元环形共焦功率超声换能器；

时序控制主要由同步信号控制系统控制，同步信号控制系统同步控制两路信号工作，一路激励双阵元环形共焦功率超声换能器发射超声波，另一路控制空化检测系统检测超声作用过程中的空化信息。

2.根据权利要求1所述一种基于双频共焦超声分时激励的超声力学毁损和热凝固装置，其特征在于：所述空化检测系统(4)包括与同步信号控制系统相连的数字采集装置以及与数字采集装置相连的声-电信号转换装置，声-电信号转换装置包括超声换能器或水听器。

3.根据权利要求1所述一种基于双频共焦超声分时激励的超声力学毁损和热凝固装置，其特征在于：低频率超声波的频率f₁为20KHz≤f₁≤1MHz，高频率超声波的频率f₂为1MHz<f₂≤5MHz。

4.一种基于双频共焦超声分时激励的超声力学毁损和热凝固方法，其特征在于：包括以下步骤：通过控制高、低频超声波发射的先后顺序和时间，利用高频超声波所具有的更好的热效应和低频超声波所具有的更好的力学效应，实现对粘弹性介质的力学毁损和热凝固；

所述方法具体包括以下步骤：

首先发射高频超声波辐照粘弹性介质，粘弹性介质的局部区域内嵌有相变微纳米液滴，高频超声波的焦点作用在所述局部区域，使相变微纳米液滴发生相变并产生相变微泡，然后，以相变微泡作为空化核，利用共焦低频超声波辐照对所述局部区域进行力学毁损；

或者，首先发射低频超声波辐照粘弹性介质，低频超声波的焦点作用在所述粘弹性介质上，使粘弹性介质局部发生空化并产生空化气泡，然后，以空化气泡为空化核，利用共焦高频超声波辐照对粘弹性介质的空化区域进行热凝固；

或者，首先发射高频超声波辐照粘弹性介质，高频超声波的焦点作用在所述粘弹性介质上，使粘弹性介质局部凝固，然后发射共焦低频超声波辐照粘弹性介质，对粘弹性介质的凝固区域进行力学毁损。

5.根据权利要求4所述一种基于双频共焦超声分时激励的超声力学毁损和热凝固方法，其特征在于：所述粘弹性介质为组织仿体或离体动物组织。

6.根据权利要求4所述一种基于双频共焦超声分时激励的超声力学毁损和热凝固方法，其特征在于：所述低频超声波的频率f₁为20KHz≤f₁≤1MHz，高频超声波的频率f₂为1MHz<f₂≤5MHz。