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专利号: 201711461999X
申请人: 中国科学院深圳先进技术研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种磁共振引导聚焦超声的聚焦靶点调整系统,其特征在于,所述系统包括:磁共振扫描室,用于屏蔽外部电磁波和防止内部电磁波外泄;

位于所述磁共振扫描室内的扫描床,用于放置被扫描人;

位于所述磁共振扫描室内、且与所述扫描床前端固定连接的经度探头移动导轨;

位于所述磁共振扫描室内、且与所述经度探头移动导轨垂直滑动连接的纬度探头移动导轨;

位于所述磁共振扫描室内、且与所述纬度探头移动导轨滑动连接的超声阵列探头;

位于所述磁共振扫描室内、且与所述扫描床滑动连接的磁共振扫描仪,用于对被扫描人进行磁共振扫描;

位于所述磁共振扫描室外的人机交互终端,用于接收系统用户输入的信息以及向所述系统用户显示输出数据;

位于所述磁共振扫描室外、且与所述人机交互终端连接的主工控机;所述主工控机包括协议控制框架模块,所述协议控制框架模块保证超声控制系统和磁共振控制系统与上位机软件采用同一组通讯协议定义,采用同一个时钟源;以及位于所述磁共振扫描室外、且与所述超声阵列探头、所述磁共振扫描仪以及所述主工控机连接的信号控制机;

所述信号控制机根据发送至磁共振扫描仪的射频信号以及梯度信号的时间来调整超声信号的发送时间、电功率强度、波形以及脉冲宽度,以修正补偿超声刺激系统链路延时以及防止过量超声聚焦在非目标聚焦靶点而使非目标聚焦靶点的神经、组织受到超声波损伤;

所述系统根据所述聚焦靶点在磁共振图像坐标系上的坐标以及磁共振图像坐标系和超声阵列探头坐标系的转换关系,获取所述聚焦靶点在所述探头坐标系的坐标。

2.如权利要求1所述的聚焦靶点调整系统,其特征在于,所述主工控机通过HDMI端口或以太网口与所述人机交互终端连接,通过同轴光纤端口与所述信号控制机连接,所述信号控制机通过射频线缆分别与所述超声阵列探头和所述磁共振扫描仪连接。

3.如权利要求1所述的聚焦靶点调整系统,其特征在于,所述系统,还包括:位于所述磁共振扫描室外、且与所述超声阵列探头、所述磁共振扫描仪以及所述信号控制机连接的信号功放器。

4.如权利要求1所述的聚焦靶点调整系统,其特征在于,所述纬度探头移动导轨由电机驱动、且沿着所述经度探头移动导轨在经度方向移动,所述超声阵列探头由电机驱动、且沿着所述纬度探头移动导轨在纬度方向移动。

5.一种基于权利要求1-4任一所述聚焦靶点调整系统的磁共振引导聚焦超声的聚焦调整方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:当所述人机交互终端接收到超声的聚焦调整请求时,建立磁共振图像坐标系和所述超声阵列探头的探头坐标系;

所述主工控机通过所述信号控制机控制所述磁共振扫描仪使用磁共振声辐射力成像方式对所述超声的聚焦靶点进行定位,以得到所述聚焦靶点在所述磁共振图像坐标系上的坐标;

根据所述聚焦靶点在所述磁共振图像坐标系上的坐标以及所述磁共振图像坐标系和所述探头坐标系的转换关系,获取所述聚焦靶点在所述探头坐标系的坐标;

根据所述聚焦靶点在所述探头坐标系的坐标,所述主工控机控制所述超声阵列探头进行移动,以实现所述超声的聚焦调整,获取所述聚焦靶点在所述探头坐标系的坐标的步骤,包括:

建立所述扫描床的扫描床坐标系;

根据所述聚焦靶点在所述磁共振图像坐标系上的坐标,获取所述聚焦靶点在所述扫描床坐标系上的坐标;

根据所述聚焦靶点在所述扫描床坐标系上的坐标,获取所述聚焦靶点在所述探头坐标系上的坐标。

6.如权利要求5所述的磁共振引导聚焦超声的聚焦调整方法,其特征在于,所述主工控机通过所述信号控制机控制所述磁共振扫描仪使用磁共振声辐射力成像方式对所述超声的聚焦靶点进行定位的步骤之前,还包括:当所述人机交互终端接收到聚焦超声的请求时,所述主工控机通过所述信号控制机控制所述超声阵列探头进行聚焦超声;

所述主工控机根据所述人机交互终端接收到的参数设置信息对所述信号控制机发送的超声信号进行调整。

7.如权利要求5所述的磁共振引导聚焦超声的聚焦调整方法,其特征在于,所述主工控机通过所述信号控制机控制所述磁共振扫描仪使用磁共振声辐射力成像方式对所述超声的聚焦靶点进行定位的步骤,包括:所述主工控机通过所述信号控制机控制所述磁共振扫描仪使用超短回拨时间磁共振成像方式获取颅骨密度图片以进行超声畸变校正。

8.如权利要求5所述的磁共振引导聚焦超声的聚焦调整方法,其特征在于,获取所述聚焦靶点在所述探头坐标系的坐标的步骤,还包括:通过公式(x1,y1,z1)=A(x2,y2,z2)获取所述聚焦靶点在所述扫描床坐标系上的坐标,其中(x1,y1,z1)为所述聚焦靶点在所述磁共振图像坐标系上的坐标,(x2,y2,z2)为所述聚焦靶点在所述扫描床坐标系上的坐标,A为3×3坐标转换矩阵;

通过公式(x3,y3,z3)=B(x2,y2,z2)获取所述聚焦靶点在所述探头坐标系上的坐标,其中(x3,y3,z3)为所述聚焦靶点在所述探头坐标系上的坐标,(x2,y2,z2)为所述聚焦靶点在所述扫描床坐标系上的坐标,B为3×3坐标转换矩阵。

9.一种基于权利要求1-4任一所述聚焦靶点调整系统的磁共振引导聚焦超声的聚焦调整装置,其特征在于,所述装置包括:坐标建立单元,用于当所述人机交互终端接收到超声的聚焦调整请求时,建立磁共振图像坐标系和所述超声阵列探头的探头坐标系;

靶点定位单元,用于所述主工控机通过所述信号控制机控制所述磁共振扫描仪使用磁共振声辐射力成像方式对所述超声的聚焦靶点进行定位,以得到所述聚焦靶点在所述磁共振图像坐标系上的坐标;

坐标转换单元,用于根据所述聚焦靶点在所述磁共振图像坐标系上的坐标以及所述磁共振图像坐标系和所述探头坐标系的转换关系,获取所述聚焦靶点在所述探头坐标系的坐标,获取所述聚焦靶点在所述探头坐标系的坐标的步骤,包括:建立所述扫描床的扫描床坐标系;根据所述聚焦靶点在所述磁共振图像坐标系上的坐标,获取所述聚焦靶点在所述扫描床坐标系上的坐标;根据所述聚焦靶点在所述扫描床坐标系上的坐标,获取所述聚焦靶点在所述探头坐标系上的坐标;以及靶点调整单元,用于根据所述聚焦靶点在所述探头坐标系的坐标,所述主工控机控制所述超声阵列探头进行移动,以实现所述超声的聚焦调整。