摘要：多阵元相控阵列聚焦换能器具有焦距可调和可实现经颅聚焦等优势。相控阵换能器相位控制和驱动系统是决定多阵元相控换能器能否应用于临床的关键技术之一。目前,在满足电路系统输出参数要求的前提下,尽可能通过提高系统集成度缩小系统体积,并提高相位分辨率是相控阵换能器相位控制和驱动系统设计过程中的重点与难点。该文基于现场可编程门阵列(FPGA)主控芯片、高速数模转换器(DAC)、集成驱动放大器设计了高强度聚焦超声(HIFU)治疗相控阵换能器相位控制和驱动系统。实测结果表明,本系统输出的正弦信号峰-峰值为36.2V,且输出信号中无高次谐波,相位分辨率为2ns,延时误差小于1ns,可满足HIFU治疗相控换能器阵元驱动及其所需相位分辨率,并使系统小型化。

摘要：HIFU经颅治疗过程中,由于颅骨的强衰减性和非均质性使聚焦性能下降、焦域内能量不足,最终导致HIFU经颅聚焦所形成焦域处的温度较低而达不到治疗目的。近些年提出的多频超声激励可在输入功率及辐照时间一定的条件下提高焦域温度。本文以82阵元随机分布相控换能器为例研究多频分区激励中频率分区数目及不同分区之间的频率差对HIFU焦域的影响,筛选可提高聚焦效率的阵元分区方法和对应的最佳工作频率组合,实现不同区域阵元采用不同工作频率的相控换能器的设计。