[发明专利]一种超声控制装置及检测系统

说明书

本发明涉及超声变形材料控制领域，公开了一种超声控制装置及检测系统，应用于超声引起的人体或动物体内材料的变形控制或测试，包括固定平台、移动支架、超声发射器和控制器。两个超声发射器正交布置，互相垂直。控制器产生频率相等相位不同的高频交变电压，驱动超声发射器产生两组频率相同相位不同的超声波，在超声叠加区域产生振动方向可控的超声振动，用于驱动超声响应材料。由于超声波的安全性，本发明可以应用于生物医学的科研和治疗等方面。

技术领域

本发明涉及超声变形材料控制领域，尤其涉及一种可控方向或能量密度的超声控制装置及系统，应用于超声引起的人体或动物体内材料的变形控制或测试。

背景技术

针对人体或活体动物的治疗或科研工作中，往往需要针对病灶的血管或神经进行压迫，造成局部缺血。传统的方法是通过手术对血管或神经进行急性压迫。但是急性缺血会造成局部组织快速坏死，从而释放出大量破碎的细胞器和染色质碎片外溢，引起周围组织炎症反应。

目前可用的慢性缺血方法为通过手术植入吸水膨胀材料制成的挤压环。当挤压环在植入体内后通过缓慢吸收体液产生膨胀，从而对血管形成慢性压迫。但是这种方式的问题在于压迫过程的速度不可控。因为不同部位和不同个体的体液分泌速度不同，会导致吸水膨胀材料的膨胀速度不同。在一些体液分泌比较快的部位，吸水膨胀材料会快速膨胀，导致压迫速度过快从而导致周围组织炎症反应。

目前有一些超声响应高分子材料，例如聚苯乙烯、聚交脂和丙烯腈等为基底的复合材料，其成型制备采用高压成型技术，在微观结构中会留有大量残余应力。通过超声激发振荡，能够将微观结构中残余应力释放出来，从而导致材料变形。由于此类材料的残余应力释放具有方向性，且需要高能量密度的超声。而传统的超声振荡存在无方向性，且能量无法集中，因此此类材料的实际应用几乎没有，仅停留在实验室阶段。

发明内容

针对目前技术的不足，本发明的目的在于提供一种可控方向或能量密度的超声控制装置及系统，从而解决对超声响应高分子材料的变形控制，尤其是植入在人体或实验动物体内的超声响应材料。

为实现上述目的，本发明提出以下技术方案：

一种超声控制装置，其特征在于：该超声控制装置包括：

固定平台，所述固定平台用于放置待施加超声波的物体；

移动支架，所述移动支架滑动连接于所述固定平台；

超声发射器，所述超声发射器固定在所述移动支架上，用于对所述固定平台上的物体施加超声波；

控制器，所述控制器用于控制超声发射器所发射超声波的频率、能量和振动方向。

可选地：所述移动支架包括第一移动支架和第二移动支架，第一移动支架和第二移动支架分别对称滑动连接于所述固定平台两侧。

可选地：所述超声发射器包括第一超声发射器和第二超声发射器，其中，第一超声发射器固定于所述第一移动支架上，第二超声发射器固定于所述第二移动支架上。

可选地：所述第一超声发射器与所述第二超声发射器互相垂直正交设置。

可选地：所述超声发射器包括基底、压电陶瓷片、超声聚能器、外壳和端盖，其中，

所述压电陶瓷片夹设在所述基底和所述超声聚能器之间；

所述外壳与所述端盖固定连接以封闭所述基底及所述压电陶瓷片。

可选地：还包括电缆孔，所述电缆孔设置于所述端盖与所述基底的中心区域。

可选地：所述超声聚能器前端为弧形内凹面，用于聚焦超声波的能量。

可选地：所述移动支架与固定平台通过滑槽连接。

本发明还提供了以下技术方案：