大范围低栅瓣锁定运动靶区的肝脏聚焦超声相控阵技术研究

项目名称： 大范围低栅瓣锁定运动靶区的肝脏聚焦超声相控阵技术研究

项目编号： No.81402522

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 医药、卫生

项目作者： 吉翔

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 23万元

中文摘要： 肝脏聚焦超声手术中普遍采用被动屏息的运动抑制方法使得治疗时间长达数小时。并且现有相控阵的偏转范围无法覆盖呼吸引起的肝脏运动范围，也使得难以实现自主呼吸下运动跟踪的肝脏聚焦超声手术。针对这些困难，本研究采用螺线球面阵设计来完成大范围的聚焦偏转，并使栅瓣水平低于-10dB。对此，本研究还提出了扩大偏转范围的子阵合成模式，结合稀疏随机阵设计将原螺线阵划分为若干独立的稀疏随机子阵，对应多个球面曲率中心，满足了覆盖肝脏靶区运动范围的要求，并搭建大范围低栅瓣螺线阵聚焦超声系统。为近似自主呼吸下肝脏运动，采用三维机械运动系统控制目标进行周期运动。提出锁定运动靶区的聚焦偏转方法，在靶区运动周期内分为数个等时间段，在每个时间段开始时获取靶区位置，并根据该信息更新当前焦点位置，进行焦点快速切换及声强补偿。从而在肝脏聚焦超声手术中实现运动跟踪的辐照消融。

中文关键词： 相控阵；运动跟踪；聚焦超声；定位；聚焦偏转

英文摘要： Motion-suppression method with passive breath-hold is by far the most widely used in clinical studies of focused ultrasound liver surgery, albeit with treatment time lasting as long as several hours. And steering range of current phased arrays is insuffic

英文关键词： phased array；motion track；focused ultrasound；targeting；focal steering