摘要: 子宫收缩乏力是妇女产后出血的首要因素，严重者可导致死亡。临床上多使用缩宫素辅助治疗，但存在头晕、肠胃不适、甚至子宫破裂等副作用。低强度超声能够促进子宫平滑肌收缩，为治疗产妇子宫收缩乏力提供了一种物理手段。目前，国内出现了用于子宫复... 展开 子宫收缩乏力是妇女产后出血的首要因素，严重者可导致死亡。临床上多使用缩宫素辅助治疗，但存在头晕、肠胃不适、甚至子宫破裂等副作用。低强度超声能够促进子宫平滑肌收缩，为治疗产妇子宫收缩乏力提供了一种物理手段。目前，国内出现了用于子宫复旧的单阵元聚焦低强度超声治疗设备，这类设备需要临床医生持续地移动治疗探头（即动态超声治疗），存在着自动化程度低、治疗焦距和焦点位置难以控制等问题。针对这些问题，本文提出了一种操作便捷、焦距可调、焦点位置可控、不需要手动移动治疗探头（即静态超声治疗）的阵列式静态低强度聚焦超声治疗系统。阵列式静态低强度聚焦超声治疗系统的核心在于聚焦声场的仿真技术和发射控制技术，本文重点研究静态低强度聚焦超声系统中的相控聚焦声场仿真与相控阵发射电路设计等关键技术。 本文的主要工作分为三个方面：首先根据超声作用于子宫平滑肌的特点，设计了工作在线阵模式下的432阵元的平面阵，并利用COMSOL软件，建立了线阵基于有限元二维相控聚焦声场和基于边界元三维相控聚焦声场仿真模型，仿真结果显示本文设计的换能器声场指向性好、聚焦焦距可调、聚焦能量易控；其次根据换能器的阵元数设计了治疗超声相控阵发射电路，针对发射电路中功放效率低、外围电路复杂、电路体积笨重等问题设计了基于E类功放的发射电路单元，实现了以FPGA为主控的128通道的单板集成，单通道发射电路效率可达80%，单通道输出功率超过4W；最后利用Verilog语言编写了相控发射测试程序，并进行了板级测试，测试结果显示相控发射信号的延时分辨率能够达到10ns，延时动态范围可达10us，发射电路相位差一致性较好，且发射信号幅值与相位连续可调。本文的研究工作为开发临床上治疗子宫收缩乏力的静态低强度超声治疗设备提供了关键技术支撑。 收起