一种模块化聚焦超声系统

1.本发明属于生物医学工程技术应用领域，具体涉及一种模块化聚焦超声系统。


背景技术：

2.随着生物医学超声应用于细胞生物效应调节研究领域的不断深入，国外研究团队率先应用低频、低功率超声辐照脾脏在预防或治疗小鼠肾缺血再灌注损伤、高血糖、类风湿性关节炎、肺炎、结肠炎等炎症性疾病的研究工作上取得突出业绩。虽然国外开展超声刺激脾脏治疗炎症性疾病的相关研究工作，但疗效明显受限于诸多因素，例如：超声波能量低(约0.5mpa)调节脾脏(免疫细胞)的生物物理效应弱；超声仅辐照脾脏的小部分脾脏不能充分刺激脾脏的整体免疫反应。
3.专利公开号为cn116135154a，名称为超声成像系统、超声探测器装置和利用超声成像系统的方法的专利申请，公开了超声成像系统、超声探测器装置和利用超声成像系统的方法。超声成像系统包括超声探测器和控制台。超声探测器包括超声换能器阵列，超声换能器阵列的激活超声换能器配置为将生成的超声信号发射入患者，从患者接收反射超声信号，并且将反射超声信号转换为超声信号的对应电信号，以便处理为超声图像；和辅助数据收集模块。该专利申请虽然能够通过超声系统实现检测功能，但该专利申请并不能解决使用安全功率用于激活脾脏以治疗肿瘤的目的。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供模块化聚焦超声系统，从而能够使聚焦超声系统在相对安全的功率下激活脾脏的免疫功能来治疗肿瘤。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.一种模块化聚焦超声系统，包括：
7.超声剂量控制模块，所述超声剂量控制模块被配置为产生刺激脾脏所需的超声剂量；
8.彩超成像监控模块，所述彩超成像监控模块被配置为同步捕获超声剂量控制模块的焦域与脾脏图像；
9.超声辐照定位模块，所述超声辐照定位模块能够调节所述超声剂量控制模块的辐照位置；
10.其中，所述超声剂量控制模块的超声功率被配置为60w～120w，占空比被配置为1％～20％，所述超声剂量控制模块的辐照时间被配置为10s～40s。
11.可选的，所述超声剂量控制模块的超声功率被配置为90w，占空比被配置为1％，所述超声剂量控制模块的辐照时间被配置为20s。
12.可选的，所述超声剂量控制模块包括任意波形发生器，所述任意波形发生器电连接有功率放大器，所述功率放大器电连接有聚焦超声换能器。
13.可选的，所述彩超成像监控模块包括彩超机，所述彩超机的彩超探头嵌在所述聚
焦超声换能器的中央。
14.可选的，所述超声辐照定位模块包括数字程序电动装置，所述数字程序电动装置与所述任意波形发生器相通信，所述数字程序电动装置能够通过延时程序控制所述超声剂量控制模块辐照特定位置的超声时间。
15.可选的，所述模块化聚焦超声系统还包括聚焦超声声场与剂量监测模块，所述聚焦超声声场与剂量监测模块包括ni数字信号采集卡，所述ni数字信号采集卡能够采集超声剂量控制模块产生的聚焦超声声信号或超声辐照脾脏后的回波信号。
16.可选的，所述聚焦超声声场与剂量监测模块包括单阵元换能器与水听器；所述模块化聚焦超声系统还包括水箱、定位模块及麻醉模块；所述单阵元换能器设置在所述水箱内，所述水听器设置在所述水箱的底部；所述水箱设置在所述超声剂量控制模块下方且所述水箱内设置有加热装置；所述定位模块设置在所述水箱的下方，所述定位模块包括三维电动位移装置，所述三维电动位移装置能够控制脾脏的相对位置；所述麻醉模块设置在三维电动位移装置的位移台旁；所述麻醉模块包括呼吸麻醉机。
17.可选的，所述聚焦超声声场与剂量监测模块还包括ni数字信号采集卡，所述单阵元换能器与所述水听器均与所述ni数字信号采集卡相通信。
18.可选的，所述水箱的底面具有透声薄膜。
19.可选的，所述加热装置包括温度计和电阻加热棒，所述温度计和电阻加热棒均设置在所述水箱的内壁上。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
21.本发明的模块化聚焦超声系统能够通过聚焦超声换能器对脾脏产生刺激，并能够根据彩超成像监控模块的图像引导对超声剂量控制模块所刺激的脾脏区域进行调整，使超声剂量控制模块能够完整照射整个脾脏，从而使脾脏整体的免疫细胞被激活。与现有技术相比，现有技术虽然有利用超声波用于治疗肿瘤的装置和方法，但未有现有技术将超声波用于通过刺激脾脏来达到治疗肿瘤的装置，超声功率过高或过低都会导致失去治疗效果。而本发明则使超声剂量控制模块的超声功率被配置为60w～120w，占空比被配置为1％～20％，辐照时间被配置为10s～40s，能够在安全的功率下对脾脏产生刺激，并能够产生显著的免疫活化效果，解决肿瘤中晚期治疗难、副作用大、费用高的问题。
22.进一步，本发明彩超机的彩超探头嵌在所述聚焦超声换能器的中央孔洞中，所述彩超机能够同步捕获聚焦超声换能器焦域与脾脏图像，引导聚焦超声精准刺激脾脏。
23.进一步，本发明还包括聚焦超声声场和剂量监测模块，能够收集聚焦超声辐照脾脏后的回波信号，监控聚焦超声辐照脾脏的剂量，与彩超成像监控模块共同监测脾脏组织特性变化。
24.进一步，本发明还包括麻醉模块及定位模块，其中麻醉模块在应用于动物实验时能够对动物进行麻醉；定位模块能够便于移动研究对象并能够控制脾脏的相对位置。
附图说明
25.在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。在附图中：
26.图1为本发明模块化聚焦超声系统的装置示意图；
27.图2为本发明模块化聚焦超声系统的使用流程示意图；
28.图3为本发明应用于超声辐照小鼠脾脏实验的装置示意图；
29.图4为本发明中聚焦超声焦域移动全覆盖地辐照脾脏的示意图；
30.图5为本发明应用于刺激患癌小鼠脾脏治疗肿瘤实验设计示意图；
31.图6为应用本发明中模块化聚焦超声系统在不同参数条件下辐照脾脏抑癌的实物解剖图；
32.图7为应用本发明中模块化聚焦超声系统在不同参数条件下辐照脾脏抑癌的肿瘤增殖曲线图；
33.图8为应用本发明中模块化聚焦超声系统在不同参数条件下辐照脾脏后he和tunel染色安全性评价结果；
34.图9为应用本发明中模块化聚焦超声系统在特定参数条件下辐照脾脏治疗h22肝癌荷瘤的实物解剖图；
35.图10为应用本发明中模块化聚焦超声系统在特定参数条件下辐照脾脏治疗h22肝癌荷瘤的肿瘤体积与重量统计结果；
36.图11为应用本发明中模块化聚焦超声系统在特定参数条件下辐照脾脏治疗h22原位肝癌的实物解剖图；
37.图12为应用本发明中模块化聚焦超声系统在特定参数条件下辐照脾脏治疗h22原位肝癌的肿瘤体积与重量统计图；
38.图13为应用本发明中模块化聚焦超声系统在特定参数条件下辐照脾脏治疗hepa1-6原位肝癌的实物解剖图；
39.图14为应用本发明中模块化聚焦超声系统在特定参数条件下辐照脾脏治疗hepa1-6原位肝癌的肿瘤体积与重量统计图。
40.其中，1-数字程序电动装置、2-彩超机、3-水箱、4-聚焦超声换能器、5-温度计、6-单阵元换能器、7-电阻加热棒、8-水听器、9-三维电动位移装置、10-呼吸麻醉机。
具体实施方式
41.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
42.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本发明所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。
43.除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明所使用的术语“和/或”包括一个或
多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
44.下面结合附图对本发明进行详细说明。
45.本发明的一种模块化聚焦超声系统，包括：超声剂量控制模块、彩超成像监控模块、超声辐照定位模块、聚焦超声声场与剂量监测模块、麻醉模块、定位模块及水箱3。
46.所述超声剂量控制模块被配置为产生刺激目标组织(脾脏)所需的超声剂量，所述超声剂量包括超声波形(方波、正弦波、三角波、锯齿波)、超声功率、占空比、超声时长。所述超声剂量控制模块包括任意波形发生器，所述任意波形发生器电连接有功率放大器，所述功率放大器电连接有聚焦超声换能器4。所述任意波形发生器能够编辑占空比为0.1％～99％的波形，经功率放大器放大后能够发射0～200w超声信号，从而使聚焦超声换能器4发射指定剂量的超声辐照目标组织(脾脏)。本发明将所述超声剂量控制模块刺激脾脏的超声功率被配置为60w～120w，占空比被配置为1％～20％，所述超声剂量控制模块的辐照时间被配置为10s～40s，在此配置下，所述超声剂量控制模块既能在安全的功率下对脾脏产生刺激，又能够产生显著的免疫活化效果。其中，所述超声剂量控制模块的辐照时间通过所述超声辐照定位模块延时设置来实现。优选的，所述超声剂量控制模块的超声功率被配置为90w，占空比被配置为1％，所述超声剂量控制模块的辐照时间被配置为20s。
47.所述彩超成像监控模块包括彩超机2，所述彩超机2的彩超探头嵌在所述聚焦超声换能器4的中央孔洞中，所述彩超探头能够同步捕获聚焦超声换能器4的焦域与脾脏图像，引导聚焦超声精准刺激脾脏，且能够实时监控脾脏组织特性数据变化。所述聚焦超声换能器4设置在所述水箱3的上方。
48.所述超声辐照定位模块包括数字程序电动装置1，在彩超成像监控模块的图像引导下，所述数字程序电动装置1能够调动所述聚焦超声换能器4定向移动，覆盖脾脏，确保聚焦超声精准辐照脾脏，并通过延时程序控制超声剂量控制模块辐照脾脏特定位置的超声时间。所述数字程序电动装置1能够发射电信号触发波形发生器而同步驱动超声剂量控制模块、彩超成像监控模块、聚焦超声声场和剂量检测模块，保证聚焦超声辐照脾脏与监控同时实施，实现安全地、精准地超声刺激脾脏治疗癌症。具体的，所述数字程序电动装置1通过设置定点延时程序控制超声剂量控制模块辐照脾脏的时间＞0.001s。
49.所述聚焦超声声场与剂量监测模块包括单阵元换能器6、水听器8和ni数字信号采集卡，所述单阵元换能器6与水听器8均通过宽带接收器与所述ni数字信号采集卡相通信。所述水听器8设置在所述水箱3的底部，所述单阵元换能器6设置在所述水箱3内。所述ni数字信号采集卡能够收集聚焦超声声信号，对声场进行检测；且所述ni数字信号采集卡还能够收集聚焦超声辐照脾脏后的回波信号，监控聚焦超声辐照脾脏的剂量，与彩超成像监控模块共同监测脾脏组织特性变化。
50.所述定位模块与超声辐照定位模块协同运行，辅助调节脾脏与聚焦超声焦域的相对位置。所述定位模块包括三维电动位移装置9，所述三维电动位移装置9能够控制脾脏的相对位置；所述麻醉模块设置在三维电动位移装置9的位移台旁；所述麻醉模块包括呼吸麻醉机10。
51.所述水箱3的底面具有透声薄膜，所述水箱3内设置有加热装置，所述加热装置包括温度计5和电阻加热棒7，述加热装置包括温度计5和电阻加热棒7均设置在所述水箱3的内壁上。
52.本发明的一种模块化聚焦超声系统，使用时，包括以下步骤：
53.通过加热装置将水箱3进行加热，将水箱3底部的透声薄膜涂抹真空除气的耦合剂后贴在脾脏位置的皮肤上，通过定位模块控制脾脏的相对位置；
54.在彩超成像监控模块的图像引导下，通过超声辐照定位模块调动超声剂量控制模块的焦域布局在脾尖最左端；
55.设置超声辐照定位模块的移动程序，确保聚焦超声焦域移动刺激整个脾脏。
56.实施例
57.下面结合图1对本发明超声剂量控制模块所采用的超声剂量作进一步的说明。
58.本发明提供了应用该模块化聚焦超声系统刺激脾脏而增强免疫细胞增殖、活化抑癌的方法。设置定点延时程序控制聚焦超声辐照脾脏的时间为＞0.001s。
59.实施例1
60.本实施例中，应用模块化聚焦超声系统设置9组不同参数辐照脾脏治疗h22肝癌荷瘤及脾脏损伤评价以筛选最佳超声辐照脾脏参数(方法)。
61.如表1所示调制超声剂量控制模块设置聚焦超声参数，功率为60w、90w、120w，占空比为1％、10％、20％；调制超声辐照定位模块设置聚焦超声辐照脾脏时间为10s、20s、40s；通过单因素控制变量法研究不同参数条件下超声刺激脾脏对h22肝癌荷瘤实验鼠进行抑癌效果评价。55只c57实验鼠随机平均分为11组，如表1中g1-g11；g2-g11组实验鼠在皮下移植h22癌细胞制备h22肝癌荷瘤，g1组实验鼠为空白对照组。
62.如图3所示，经麻醉模块及定位模块将实验鼠麻醉、固定后，在彩超成像监控模块的图像引导下辅助超声辐照定位模块调动聚焦超声焦域布局在脾脏指定位点(脾尖最左端)；随后设置超声辐照定位模块的移动程序，确保聚焦超声焦域移动刺激整个脾脏，如图4所示，其中x轴移动步数为每1.2mm6次；y轴移动步数为每1.2mm12次。
63.表1
[0064][0065]
具体操作：150μl 1*10^7细胞/ml h22癌细胞注射到c57实验鼠右后肢根部后第二天开始聚焦超声刺激脾脏，每2天一次，共刺激15次(如图5所示)。实验鼠经异氟烷呼吸过量安乐死后，解剖肿瘤实物图、肿瘤重、实验过程中肿瘤体积统计等结果(如图6至图7所示)表
明90w、1％、20s和90w、1％、40s超声参数条件下，抑癌效果最佳。比较发现聚焦超声的功率越高(≥120w)易造成鼠的脾脏损伤而死亡，而功率较低时(≤60w)刺激脾脏抑癌的效果较差；而功率设定为90w时，即便占空比1％调高至10％-20％或增加超声时长20s至40s抑癌效果并没有显著增强；由此可见，低功率聚焦超声并不能增强脾脏免疫细胞的增殖与活化而抑癌，而高功率聚焦超声易造成脾脏损伤而致死。
[0066]
此外，根据上述超声刺激脾脏对h22肝癌荷瘤的抑癌效果，选择抑癌效果显著的处理组采集脾脏组织进行石蜡切片的he和tunel染色评价超声刺激脾脏的安全性。如图8所示，结果表明：在90w、1％、20s条件下超声刺激脾脏没有显著的损伤；在90w、1％、40s条件下超声刺激脾脏造成脾内凋亡细胞数量显著增多；而且，在90w、10％、20s条件下超声刺激脾脏造成脾脏组织细胞大面积凋亡。
[0067]
综合比较，应用本发明中模块化聚焦超声系统在90w、1％、20s参数调价下刺激脾脏可安全无损地调节脾内免疫细胞地功能而抑制肿瘤增殖。
[0068]
实施例2
[0069]
本实施例中，应用模块化聚焦超声系统辐照脾脏治疗h22/hepa1-6肝癌效果评价。
[0070]
基于例1筛选得出的聚焦超声参数90w、1％、20s，进一步应用于不同类型肿瘤实验鼠模型(包括h22肝癌荷瘤、h22/hepa1-6原位肝癌等)的疗效评价。
[0071]
针对h22肝癌荷瘤治疗的具体操作如实施例1所示。20只h22肝癌荷瘤实验鼠随机均分为2组：h1，对照组；h2，超声辐照脾脏组。
[0072]
针对h22原位肝癌、hepa1-6原位肝癌治疗的具体操作：25μl 1*10^7细胞/ml h22或50μl 1*10^6细胞/ml hepa1-6癌细胞注射到c57实验鼠的右肝叶尖部后第二天开始聚焦超声刺激脾脏，每2天一次，共刺激10次(如图5所示)。其中，20只h22原位肝癌实验鼠随机均分为2组：s1，对照组；s2，超声辐照脾脏组。此外，16只hepa1-6原位肝癌实验鼠随机均分为2组：l1，对照组；l2，超声辐照脾脏组。
[0073]
实验鼠经异氟烷呼吸过量安乐死后，解剖肿瘤实物图、肿瘤重、肿瘤体积等统计结果表明，90w、1％、20s条件下聚焦超声刺激脾脏可显著抑制h22肝癌荷瘤(如图9至图10所示)、h22原位肝癌(如图11至图12所示)、hepa1-6原位肝癌等肿瘤的增殖(如图13至图14所示)；其中h22肝癌荷瘤抑制率达》65％，h22原位肝癌抑制率达》70％，hepa1-6原位肝癌抑制率达》75％。
[0074]
例3应用模块化聚焦超声系统辐照脾脏调节免疫细胞的效果评价
[0075]
基于例1筛选得出的聚焦超声参数90w、1％、20s，对不同肿瘤模型(包括h22肝癌荷瘤、h22/hepa1-6原位肝癌等)实验鼠的脾脏进行辐照。采集实验鼠的脾脏、血液、肿瘤(及癌旁)等组织，通过流式细胞术检测cd4+t细胞(th1、th2、th17)、b细胞、nk细胞、cd8+t细胞、巨噬细胞(m1、m2)、树突状细胞(dc；dc1、dc2)、treg细胞、mdscs细胞(m-mdscs、pmn-mdscs)等免疫细胞变化，免疫细胞标志物详见表2。
[0076]
表2
[0077][0078]
针对h22肝癌荷瘤、h22原位肝癌、hepa1-6原位肝癌等实验鼠模型的脾脏进行超声刺激的具体操作详见例2。
[0079]
超声刺激h22荷瘤实验鼠脾脏后流式细胞术检测结果显示(表3)，脾脏、血液及肿瘤内抑癌相关免疫细胞数量显著增加(例如脾脏中th1细胞、th2细胞、nk细胞、cd8
+
t细胞、细胞、dc2细胞；血液中cd4+t细胞、th1细胞、th2细胞、nk细胞、cd8+t细胞、细胞、dc2细胞；肿瘤中th1细胞、nk细胞、cd8+t细胞、dc2细胞)，而负性免疫细胞显著降低(例如脾脏中pmn-mdsc细胞；血液中th17细胞、treg细胞、m-mdsc细胞、pmn-mdsc细胞；肿瘤中pmn-mdsc细胞)。
[0080]
表3
[0081][0082]
注：*表示细胞数量显著性水平＞0.05，**表示细胞数量显著性水平＞0.1，***表示细胞数量显著性水平＞0.5；+表示细胞数量显著性水平＜0.05，++表示细胞数量显著性水平＜0.01，+++表示细胞数量显著性水平＜0.001。
[0083]
超声刺激h22原位肝癌实验鼠脾脏后流式细胞术检测结果显示(表4)，脾脏、血液、肿瘤及癌旁内抑癌相关免疫细胞数量显著增加(例如脾脏中th2细胞、nk细胞、cd8
+
t细胞、细胞、dc2细胞；血液中b细胞、nk细胞、cd8
+
t细胞、细胞；肿瘤中nk细胞、cd8
+
t细胞、细胞、dc2细胞；癌旁中th1细胞、nk细胞、细胞)，而负性免疫细胞显著降低(例如脾脏中treg细胞、mdsc细胞；血液中th17细胞、pmn-mdsc细胞；肿瘤中treg细胞、pmn-mdsc细胞)。
[0084]
表4
[0085]
[0086][0087]
注：*表示细胞数量显著性水平＞0.05，**表示细胞数量显著性水平＞0.1，***表示细胞数量显著性水平＞0.5；+表示细胞数量显著性水平＜0.05，++表示细胞数量显著性水平＜0.01，+++表示细胞数量显著性水平＜0.001。
[0088]
超声刺激hepa1-6原位肝癌实验鼠脾脏后流式细胞术检测结果显示(表5)，脾脏、血液、肿瘤及癌旁内抑癌相关免疫细胞数量显著增加(例如脾脏中th2细胞、nk细胞、cd8
+
t细胞、细胞、dc细胞；血液中cd4
+
t细胞、nk细胞、cd8
+
t细胞、细胞、dc细胞；肿瘤中nk细胞、cd8
+
t细胞、细胞、dc细胞；癌旁中nk细胞、cd8
+
t细胞、细胞)，而负性免疫细胞显著降低(例如脾脏中treg细胞、pmn-mdsc细胞；血液中th17细胞、mdsc细胞；肿瘤中th17细胞、treg细胞、pmn-mdsc细胞；癌旁中pmn-mdsc细胞)。
[0089]
表5
[0090]
[0091][0092]
注：*表示细胞数量显著性水平＞0.05，**表示细胞数量显著性水平＞0.1，***表示细胞数量显著性水平＞0.5；+表示细胞数量显著性水平＜0.05，++表示细胞数量显著性水平＜0.01，+++表示细胞数量显著性水平＜0.001。
[0093]
综上所述，应用本发明所述模块化聚焦超声系统在90w、1％、20s参数条件下刺激患癌实验鼠脾脏，可显著增强脾脏免疫细胞的增殖、活化而抑癌。
[0094]
在以上实施例中所涉及的设备元件如无特别说明，均为常规设备元件，所涉及的结构设置方式、工作方式或控制方式如无特别说明，均为本领域常规的设置方式、工作方式或控制方式。
[0095]
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种模块化聚焦超声系统，其特征在于，包括：超声剂量控制模块，所述超声剂量控制模块被配置为产生刺激脾脏所需的超声剂量；彩超成像监控模块，所述彩超成像监控模块被配置为同步捕获超声剂量控制模块的焦域与脾脏图像；超声辐照定位模块，所述超声辐照定位模块能够调节所述超声剂量控制模块的辐照位置；其中，所述超声剂量控制模块的超声功率被配置为60w～120w，占空比被配置为1％～20％，所述超声剂量控制模块的辐照时间被配置为10s～40s。2.根据权利要求1所述的一种模块化聚焦超声系统，其特征在于，所述超声剂量控制模块的超声功率被配置为90w，占空比被配置为1％，所述超声剂量控制模块的辐照时间被配置为20s。3.根据权利要求1所述的一种模块化聚焦超声系统，其特征在于，所述超声剂量控制模块包括任意波形发生器，所述任意波形发生器电连接有功率放大器，所述功率放大器电连接有聚焦超声换能器(4)。4.根据权利要求3所述的一种模块化聚焦超声系统，其特征在于，所述彩超成像监控模块包括彩超机(2)，所述彩超机(2)的彩超探头嵌在所述聚焦超声换能器(4)的中央。5.根据权利要求3所述的一种模块化聚焦超声系统，其特征在于，所述超声辐照定位模块包括数字程序电动装置(1)，所述数字程序电动装置(1)与所述任意波形发生器相通信，所述数字程序电动装置(1)能够通过延时程序控制所述超声剂量控制模块辐照特定位置的超声时间。6.根据权利要求1所述的一种模块化聚焦超声系统，其特征在于，所述模块化聚焦超声系统还包括聚焦超声声场与剂量监测模块，所述聚焦超声声场与剂量监测模块包括ni数字信号采集卡，所述ni数字信号采集卡能够采集超声剂量控制模块产生的聚焦超声声信号或超声辐照脾脏后的回波信号。7.根据权利要求6所述的一种模块化聚焦超声系统，其特征在于，所述聚焦超声声场与剂量监测模块包括单阵元换能器(6)与水听器(8)；所述模块化聚焦超声系统还包括水箱(3)、定位模块及麻醉模块；所述单阵元换能器(6)设置在所述水箱(3)内，所述水听器(8)设置在所述水箱(3)的底部；所述水箱(3)设置在所述超声剂量控制模块下方且所述水箱(3)内设置有加热装置；所述定位模块设置在所述水箱(3)的下方，所述定位模块包括三维电动位移装置(9)，所述三维电动位移装置(9)能够控制脾脏的相对位置；所述麻醉模块设置在三维电动位移装置(9)的位移台旁；所述麻醉模块包括呼吸麻醉机(10)。8.根据权利要求7所述的一种模块化聚焦超声系统，其特征在于，所述聚焦超声声场与剂量监测模块还包括ni数字信号采集卡，所述单阵元换能器(6)与所述水听器(8)均与所述ni数字信号采集卡相通信。9.根据权利要求7所述的一种模块化聚焦超声系统，其特征在于，所述水箱(3)的底面具有透声薄膜。10.根据权利要求7所述的一种模块化聚焦超声系统，其特征在于，所述加热装置包括温度计(5)和电阻加热棒(7)，所述温度计(5)和电阻加热棒(7)均设置在所述水箱(3)的内壁上。

技术总结
本发明公开了一种模块化聚焦超声系统，超声剂量控制模块被配置为产生刺激脾脏所需的超声剂量；彩超成像监控模块被配置为同步捕获超声剂量控制模块的焦域与脾脏图像；超声辐照定位模块能够调节所述超声剂量控制模块的辐照位置；超声剂量控制模块的超声功率被配置为60W～120W，占空比被配置为1％～20％，辐照时间被配置为10s～40s。应用本发明的一种模块化聚焦超声系统发射脉冲波刺激脾脏，根据彩超成像监控模块的图像引导对超声剂量控制模块的刺激区域进行调整，能够无损地对脾脏免疫功能产生刺激，并产生显著的抑癌效果。并产生显著的抑癌效果。并产生显著的抑癌效果。


技术研发人员：李宗芳 董伟 王贵虎 李君 徐颂华 李文娟 刘鹤媛 梁映雪 李泽雨 郭文磊 李玉成
受保护的技术使用者：西安交通大学医学院第二附属医院
技术研发日：2023.08.24
技术公布日：2023/10/15