本發(fā)明涉及醫(yī)療器械，尤其涉及一種光聲耦合的近視調(diào)控裝置及調(diào)控方法。

背景技術(shù)：

1、近視作為一種全球高發(fā)的屈光不正疾病，其關(guān)鍵病理是鞏膜組織重構(gòu)，表現(xiàn)為鞏膜成纖維細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)分化增多、膠原減少，導(dǎo)致眼軸延長(zhǎng)。近年來，非侵入式調(diào)控技術(shù)（如低強(qiáng)度紅光療法與超聲生物力學(xué)調(diào)控）在眼科領(lǐng)域展現(xiàn)出潛力。低強(qiáng)度紅光療法通過特定波長(zhǎng)（通常為650nm）的低能量紅光照射眼部，可增加脈絡(luò)膜代謝率和血液循環(huán)，提升脈絡(luò)膜供氧能力，改善鞏膜缺氧狀態(tài)，從而抑制鞏膜因缺氧導(dǎo)致的膠原分解和眼軸過度增長(zhǎng)。目前超聲調(diào)控通過機(jī)械振動(dòng)刺激角膜或鞏膜膠原纖維，影響其結(jié)構(gòu)排列，從而改變屈光力。然而，目前激光與超聲波二者在實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、協(xié)同調(diào)控鞏膜代謝與生物力學(xué)狀態(tài)方面的協(xié)同調(diào)控能力不足，難以有效協(xié)同實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的局部力學(xué)刺激與代謝調(diào)控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種光聲耦合的近視調(diào)控裝置及調(diào)控方法，用于解決現(xiàn)有激光與超聲波二者在實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、協(xié)同調(diào)控鞏膜代謝與生物力學(xué)狀態(tài)方面的協(xié)同調(diào)控能力不足，難以有效協(xié)同實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的局部力學(xué)刺激與代謝調(diào)控的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明提供了一種光聲耦合的近視調(diào)控裝置，包括：超聲調(diào)控模塊、控制器和激光調(diào)控模塊；

3、所述超聲調(diào)控模塊包括脈沖發(fā)射器、多通道延時(shí)控制單元和超聲換能器；

4、所述控制器分別連接所述激光調(diào)控模塊、所述脈沖發(fā)射器和所述多通道延時(shí)控制單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)調(diào)控需求，生成激光參數(shù)、脈沖參數(shù)和延時(shí)參數(shù)；將所述激光參數(shù)發(fā)送至所述激光調(diào)控模塊，將所述脈沖參數(shù)發(fā)送至脈沖發(fā)射器以及將所述延時(shí)參數(shù)發(fā)送至所述多通道延時(shí)控制單元；

5、所述激光調(diào)控模塊用于，根據(jù)所述激光參數(shù)激發(fā)射向眼底后極部的激光光斑；

6、所述脈沖發(fā)射器用于，根據(jù)所述脈沖參數(shù)生成脈沖信號(hào)并將所述脈沖信號(hào)發(fā)射至所述多通道延時(shí)控制單元；

7、所述多通道延時(shí)控制單元用于，根據(jù)所述延遲參數(shù)和所述脈沖信號(hào)生成多路延時(shí)超聲信號(hào)并將所述多路延時(shí)超聲信號(hào)發(fā)射至所述超聲換能器；

8、所述超聲換能器與所述多通道延時(shí)控制單元相連接，用于根據(jù)多路延時(shí)超聲信號(hào)形成動(dòng)態(tài)聚焦聲場(chǎng)，使得所述動(dòng)態(tài)聚焦聲場(chǎng)沿預(yù)設(shè)路徑不斷移動(dòng)實(shí)現(xiàn)眼底后極部的全覆蓋。

9、可選的，還包括：信號(hào)采集卡和超聲監(jiān)測(cè)模塊；

10、所述超聲換能器還用于，接收眼底后極部反射的超聲回波信號(hào)；

11、所述信號(hào)采集卡與所述超聲換能器電連接，用于采集所述超聲回波信號(hào)并將所述超聲回波信號(hào)發(fā)送至超聲監(jiān)測(cè)模塊；

12、所述超聲監(jiān)測(cè)模塊用于，根據(jù)所述超聲回波信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，得到生理監(jiān)測(cè)參數(shù)。

13、可選的，所述控制器與所述超聲監(jiān)測(cè)模塊電連接，用于判斷所述生理監(jiān)測(cè)參數(shù)是否超過預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)閾值；若超過，則調(diào)整預(yù)設(shè)調(diào)控需求。

14、可選的，所述超聲換能器呈田字形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；所述超聲換能器包括環(huán)形陣列、x向陣列和y向陣列；

15、所述x向陣列橫向設(shè)置于所述環(huán)形陣列的內(nèi)部，所述y向陣列縱向設(shè)置于所述環(huán)形陣列的內(nèi)部；

16、所述x向陣列和所述y向陣列之間開設(shè)有中心通孔；

17、所述環(huán)形陣列用于發(fā)射低頻聚焦超聲聲束并接收眼底后極部反射的低頻超聲回波；所述x向陣列用于發(fā)射高頻聚焦超聲聲束并接收眼底后極部反射的高頻超聲回波；所述y向陣列用于發(fā)射中頻聚焦超聲聲束并接收眼底后極部反射的中頻超聲回波。

18、可選的，所述激光調(diào)控模塊包括激光器、擴(kuò)束鏡和勻化片；

19、所述激光器用于激發(fā)激光光束并將所述激光光束射向所述擴(kuò)束鏡；

20、所述激光光束依次經(jīng)過所述擴(kuò)束鏡擴(kuò)束和所述勻化片勻化，形成激光光斑；所述激光光斑通過所述中心通孔射向眼底后極部。

21、可選的，所述環(huán)形陣列為環(huán)型256陣列，所述x向陣列為x向線性128陣列，所述y向陣列為y向線性64陣列。

22、可選的，所述環(huán)形陣列為環(huán)型256陣列，所述x向陣列為x向線性128陣列，所述y向陣列為y向線性128陣列；

23、所述x向陣列和所述y向陣列均采用透明壓電材料。

24、本發(fā)明還提供了一種光聲耦合的近視眼底后極部，所述調(diào)控方法基于任一所述的近視調(diào)控裝置實(shí)施，所述調(diào)控方法包括：

25、根據(jù)預(yù)設(shè)調(diào)控需求生成激光參數(shù)、脈沖參數(shù)和延時(shí)參數(shù)；

26、通過激光調(diào)控模塊根據(jù)所述激光參數(shù)激發(fā)射向眼底后極部的激光光斑；

27、通過脈沖發(fā)射器根據(jù)所述脈沖參數(shù)生成脈沖信號(hào)，通過多通道延時(shí)控制單元根據(jù)所述脈沖信號(hào)和所述延時(shí)參數(shù)生成多路延時(shí)超聲信號(hào)；

28、利用超聲換能器根據(jù)所述多路延時(shí)超聲信號(hào)形成動(dòng)態(tài)聚焦聲場(chǎng)，使得所述動(dòng)態(tài)聚焦聲場(chǎng)沿預(yù)設(shè)路徑不斷移動(dòng)實(shí)現(xiàn)眼底后極部的全覆蓋。

29、可選的，所述調(diào)控方法還包括：

30、利用超聲換能器采集眼底后極部反射的超聲回波信號(hào)；

31、根據(jù)所述超聲回波信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，得到生理監(jiān)測(cè)參數(shù)；判斷所述生理監(jiān)測(cè)參數(shù)是否預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)閾值；若超過，則調(diào)整預(yù)設(shè)調(diào)控需求。

32、可選的，所述生理監(jiān)測(cè)參數(shù)的獲取步驟，包括：

33、通過所述超聲回波信號(hào)中的高頻超聲回波進(jìn)行眼部成像，提取出眼軸長(zhǎng)度和眼底后極部黃斑中心凹區(qū)域位置；

34、根據(jù)所述超聲回波信號(hào)中的高頻超聲回波，通過多普勒頻譜移動(dòng)計(jì)算出視網(wǎng)膜主動(dòng)脈血管流速；

35、根據(jù)所述超聲回波信號(hào)中的中頻超聲回波，利用超聲彈性成像計(jì)算出鞏膜彈性；

36、根據(jù)所述超聲回波信號(hào)中的高頻超聲回波，通過多普勒頻譜移動(dòng)計(jì)算出脈絡(luò)膜血管流速；

37、根據(jù)所述超聲回波信號(hào)中的高頻超聲回波進(jìn)行鞏膜向后散射檢測(cè)，得到鞏膜向后散射特征。

38、從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

39、本發(fā)明提供了一種光聲耦合的近視調(diào)控裝置及調(diào)控方法，其中裝置包括：超聲調(diào)控模塊、控制器和激光調(diào)控模塊；超聲調(diào)控模塊包括脈沖發(fā)射器、多通道延時(shí)控制單元和超聲換能器；控制器分別連接激光調(diào)控模塊、脈沖發(fā)射器和多通道延時(shí)控制單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)調(diào)控需求，生成激光參數(shù)、脈沖參數(shù)和延時(shí)參數(shù)；將激光參數(shù)發(fā)送至激光調(diào)控模塊，將脈沖參數(shù)發(fā)送至脈沖發(fā)射器以及將延時(shí)參數(shù)發(fā)送至多通道延時(shí)控制單元；激光調(diào)控模塊用于，根據(jù)激光參數(shù)激發(fā)射向眼底后極部的激光光斑；脈沖發(fā)射器用于，根據(jù)脈沖參數(shù)生成脈沖信號(hào)并將脈沖信號(hào)發(fā)射至多通道延時(shí)控制單元；多通道延時(shí)控制單元用于，根據(jù)延遲參數(shù)和脈沖信號(hào)生成多路延時(shí)超聲信號(hào)并將多路延時(shí)超聲信號(hào)發(fā)射至超聲換能器；超聲換能器與多通道延時(shí)控制單元相連接，用于根據(jù)多路延時(shí)超聲信號(hào)形成動(dòng)態(tài)聚焦聲場(chǎng)，使得動(dòng)態(tài)聚焦聲場(chǎng)沿預(yù)設(shè)路徑不斷移動(dòng)實(shí)現(xiàn)眼底后極部的全覆蓋。

40、在本發(fā)明中，通過激光光斑可以調(diào)控鞏膜生物力學(xué)網(wǎng)絡(luò)以抑制眼軸異常增長(zhǎng)的同時(shí)，利用超聲調(diào)控模塊實(shí)現(xiàn)超聲聲場(chǎng)聚焦點(diǎn)聚焦于眼底后極部不同位置以實(shí)現(xiàn)對(duì)后極部關(guān)鍵區(qū)域的覆蓋，從而實(shí)現(xiàn)激光與超聲的同步調(diào)控，完成精準(zhǔn)的局部力學(xué)刺激與代謝調(diào)控，進(jìn)而解決了現(xiàn)有激光與超聲波二者在實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、協(xié)同調(diào)控鞏膜代謝與生物力學(xué)狀態(tài)方面的協(xié)同調(diào)控能力不足，難以有效協(xié)同實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的局部力學(xué)刺激與代謝調(diào)控的技術(shù)問題。