СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ

1. Система ультразвуковой обработки, содержащая:
ультразвуковой зонд, содержащий преобразователь для ультразвуковой терапии, выполненный с возможностью применения ультразвуковой терапии к ткани; и
систему электропитания, выполненную с возможностью подачи электропитания на преобразователь для ультразвуковой терапии, причем система электропитания содержит усилитель мощности и схему;
причем усилитель мощности содержит по меньшей мере один полупроводниковый транзистор,
при этом указанный по меньшей мере один полупроводниковый транзистор представляет собой полевой транзистор,
при этом полевой транзистор выполнен с возможностью работы с КПД по меньшей мере 75% на радиочастоте (РЧ) в диапазоне от 200 кГц до 20 МГц.
2. Система по п. 1, в которой полупроводниковый транзистор содержит III-V соединение.
3. Система по п. 1, в которой полупроводниковый транзистор содержит нитрид галлия (GaN).
4. Система по п. 1,
в которой усилитель мощности содержит:
конфигурацию переключаемого усилителя, содержащую полевой транзистор; и
схему, выполненную с возможностью генерации цифровых форм волны для приведения в действие по меньшей мере одного затвора полевого транзистора для приведения в действие пьезоэлектрического ультразвукового преобразователя;
причем схема содержит четыре транзистора, выполненных в конфигурации Н-образного моста.
5. Система по п. 1,
в которой усилитель мощности содержит:
конфигурацию переключаемого усилителя, содержащую по меньшей мере один полевой транзистор; и
схему, выполненную с возможностью генерации цифровых форм волны для приведения в действие по меньшей мере одного затвора полевых транзисторов для приведения в действие пьезоэлектрического ультразвукового преобразователя;
при этом сигнал, приводящий в действие полевой транзистор, генерируют путем сравнения вывода синусоидальной схемы прямого синтеза цифровых данных с напряжением постоянного тока;
при этом выходная мощность находится в диапазоне от 0,1 Вт до 100 Вт;
при этом схема содержит четыре транзистора, выполненных в конфигурации Н-образного моста.
6. Система по п. 1,
в которой полупроводник представляет собой нитрид галлия,
при этом усилитель мощности содержит:
конфигурацию переключаемого усилителя, содержащую по меньшей мере один полевой транзистор на нитриде галлия, при этом каждый полевой транзистор на нитриде галлия содержит по меньшей мере один затвор; и
схему, выполненную с возможностью генерации цифровых форм волны для приведения в действие указанного по меньшей мере одного затвора полевых транзисторов на нитриде галлия для приведения в действие пьезоэлектрического ультразвукового преобразователя;
причем сигнал, приводящий в действие полевой транзистор, генерируют путем сравнения вывода синусоидальной схемы прямого синтеза цифровых данных с напряжением постоянного тока;
при этом выходная мощность находится в диапазоне от 0,1 Вт до 100 Вт; при этом схема содержит четыре транзистора на нитриде галлия, выполненных в конфигурации Н-образного моста;
при этом приводной сигнал затвора имеет переменный рабочий цикл, используемый для управления гармоническим составом и мощностью выходного сигнала;
при этом усилитель-преобразователь мощности подает электропитание на мощность радиочастотного выходного сигнала с КПД более 75%;
при этом напряжение, подаваемое на усилитель мощности, модулируют с использованием переключаемого преобразователя постоянного тока, который снижает фиксированный ввод высокого напряжения до более низкого подаваемого напряжения;
содержащая два или большее количество усилителей мощности, при этом один усилитель мощности выполнен с возможностью приведения в действие при одном пьезоэлектрическом преобразовательном элементе преобразователя высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука;
при этом усилитель мощности выполнен с возможностью выдачи вывода на двух или большем количестве разных амплитуд;
при этом усилитель мощности выполнен с возможностью выдачи вывода на двух или большем количестве разных фаз;
при этом управление фазой и частотой осуществляется посредством цифрового генератора прямого синтеза;
при этом система выполнена с возможностью приведения в действие преобразователей с сопротивлением в диапазоне от 20 Ом до 120 Ом и фазовым углом от +45 градусов до -45 градусов.
7. Система по п. 1, в которой усилитель мощности содержит:
конфигурацию переключаемого усилителя, содержащую по меньшей мере один полупроводник; и
схему, выполненную с возможностью генерации цифровых форм волны для приведения в действие полупроводника для приведения в действие преобразователя для ультразвуковой терапии.
8. Система по п. 1, в которой сигнал, приводящий в действие полевой транзистор, генерируют путем сравнения вывода синусоидальной схемы прямого синтеза цифровых данных с напряжением постоянного тока.
9. Система по п. 1, в которой выходная мощность находится в диапазоне от 0,1 Вт до 100 Вт.
10. Система по п. 1, в которой выходная мощность находится в диапазоне от 5 Вт до 50 Вт.
11. Система по п. 1, в которой схема содержит четыре транзистора, выполненных в конфигурации Н-образного моста.
12. Система по любому из пп. 1-3 и 7-11, в которой схема содержит два транзистора, выполненных в полумостовой конфигурации.
13. Система по любому из пп. 1-3 и 7-11, в которой приводной сигнал затвора имеет переменный рабочий цикл, используемый для управления гармоническим составом и мощностью выходного сигнала.
14. Система по любому из пп. 1-3 и 7-11, в которой усилитель-преобразователь мощности подает электропитание на мощность радиочастотного выходного сигнала с КПД более 75%.
15. Система по любому из пп. 1-3 и 7-11, в которой напряжение, подаваемое на усилитель мощности, модулируют с использованием переключаемого преобразователя постоянного тока, который снижает фиксированный ввод высокого напряжения до более низкого подаваемого напряжения.
16. Система по любому из пп. 1-3 и 7-11, содержащая два или большее количество усилителей мощности, при этом один усилитель мощности выполнен с возможностью приведения в действие при одном пьезоэлектрическом преобразовательном элементе преобразователя высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука.
17. Система по любому из пп. 1-3 и 7-11, в которой преобразователь высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука выполнен с возможностью приведения в действие отдельным усилителем мощности.
18. Система по любому из пп. 1-3 и 7-11, в которой усилитель мощности выполнен с возможностью выдачи вывода на двух или большем количестве разных амплитуд.
19. Система по любому из пп. 1-3 и 7-11, в которой усилитель мощности выполнен с возможностью выдачи вывода на двух или большем количестве разных фаз.
20. Система по любому из пп. 1-3 и 7-11, в которой указанный усилитель выполнен с возможностью выдачи вывода на двух или большем количестве разных частот.
21. Система по любому из пп. 1-3 и 7-11, в которой управление фазой и частотой осуществляется посредством цифрового генератора прямого синтеза.
22. Система по любому из пп. 1-3 и 7-11, выполненная с возможностью приведения в действие преобразователей с сопротивлением в диапазоне от 20 Ом до 120 Ом и фазовым углом от +45 градусов до -45 градусов.
23. Усилитель мощности для приведения в действие преобразователей высокоинтенсивного ультразвука, содержащий:
конфигурацию переключаемого усилителя, содержащую по меньшей мере один полевой транзистор; и
схему, выполненную с возможностью генерации цифровых форм волны для приведения в действие указанного по меньшей мере одного полевого транзистора.
24. Усилитель мощности для приведения в действие преобразователя высокоинтенсивного ультразвука, содержащий:
конфигурацию переключаемого усилителя, содержащую по меньшей мере один полевой транзистор на нитриде галлия, при этом каждый полевой транзистор на нитриде галлия содержит по меньшей мере один затвор; и
схему, выполненную с возможностью генерации цифровых форм волны для приведения в действие указанного по меньшей мере одного затвора полевых транзисторов на нитриде галлия для приведения в действие пьезоэлектрического ультразвукового преобразователя.
25. Усилитель мощности по п. 24, содержащий один или большее количество из следующих признаков:
при этом усилитель мощности выполнен с возможностью выдачи вывода на двух или большем количестве разных амплитуд,
при этом усилитель мощности выполнен с возможностью выдачи вывода на двух или большем количестве разных фаз.
26. Способ управления электрической мощностью в ультразвуковой системе для доставки требуемого количества сфокусированной акустической мощности ультразвуковым преобразователем, причем способ включает:
обеспечение системы управления электропитанием, содержащей схему, содержащую систему управления микропроцессором, и справочную таблицу (СТ) системы управления;
обеспечение ультразвукового преобразователя, содержащего контроллер преобразователя, микропроцессор преобразователя и СТ преобразователя;
определение посредством микропроцессора преобразователя, из СТ преобразователя, количества электропитания, доставляемого на нагрузку, эквивалентную требуемому количеству акустической мощности, доставляемой на ткань ультразвуковым преобразователем;
определение посредством микропроцессора системы управления, из СТ системы управления, амплитуды электрического сигнала, выводимого из усилителя мощности системы электропитания, которая доставила бы эквивалентное количество электропитания, доставляемого на нагрузку; и
задание по меньшей мере одного параметра вывода системы электропитания, определенной амплитуды вывода электрического сигнала.
27. Способ по п. 26, в котором нагрузка составляет 50 Ом.
28. Система ультразвуковой обработки, содержащая:
ультразвуковой зонд, содержащий корпус, вмещающий пьезоэлектрически активный преобразователь для ультразвуковой терапии, выполненный с возможностью фокусирования акустических ультразвуковых волн на глубине от корпуса в фокусной зоне в ткани;
систему электропитания, выполненную с возможностью подачи электропитания на преобразователь для ультразвуковой терапии, причем система электропитания содержит усилитель мощности; и
систему измерения электрической мощности, выполненную с возможностью наблюдения электрической выходной мощности от выходного сигнала из усилителя мощности,
при этом система измерения электрической мощности содержит:
резистивную схему измерения тока, выполненную с возможностью наблюдения электрического тока, выводимого из усилителя мощности; и резистивную схему измерения напряжения, выполненную с возможностью наблюдения электрического напряжения, выводимого из усилителя мощности, и
при этом система измерения электрической мощности выполнена с возможностью наблюдения выходной электрической мощности из усилителя мощности в диапазоне частот, охватывающем по меньшей мере две октавы для преобразователя для ультразвуковой терапии.
29. Система для измерения радиочастотного (РЧ) электрического тока и напряжения приводной схемы в системе высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука, содержащая:
резистор измерения тока, установленный последовательно с нагрузкой;
резисторную схему измерения шунтового напряжения, установленную параллельно нагрузке; и
схему наблюдения выходного напряжения и тока электропитания (демодуляторная схема IQ) с локальным тактовым генератором, синхронизированным по фазе и частоте с сигналом, приводящим в действие усилитель мощности, и выполненную с возможностью демодуляции выходного сигнала на несущей частоте ниже приводной частоты ультразвука.
30. Система по любому из пп. 28, 29, в которой система измерения выполнена с возможностью осуществления нескольких измерений на разных относительных фазовых сдвигах между локальным генератором и усилителем мощности.
31. Система по любому из пп. 28, 29, в которой локальный тактовый генератор генерируют из цифрового генератора прямого синтеза с независимым управлением.
32. Система по любому из пп. 28, 29, в которой количество измерений фазы равняется шести.
33. Система по любому из пп. 28, 29, в которой система измерения выполнена с возможностью осуществления нескольких измерений на частотах локального генератора.
34. Система, использующая систему измерения по любому из пп. 28, 29 для изменения приводного сигнала затвора, чтобы достигать требуемого гармонического состава в выходном сигнале.
35. Способ определения количества измерений такого типа, как описанные по п. 30, обеспечивающий надлежащее измерение гармоник путем оценки количества гармоник самой низкой частоты в полосе пропускания, которые превышают порог шума системы.
36. Способ вычисления сложных гармонических компонентов форм волны напряжения и тока путем образования линейного сочетания нескольких измерений.
37. Способ калибровки преобразователя высокоинтенсивного ультразвука, включающий:
калибровку акустической выходной мощности, подаваемой преобразователем на приводную конфигурацию, соответствующей электропитанию, подаваемому приводом в одну или большее количество эталонных нагрузок для приводной конфигурации, причем калибровочная информация хранится преобразователем; и
калибровку конфигурации электропривода относительно электропитания, подаваемого в одну или большее количество эталонных нагрузок, причем калибровочная информация хранится приводом; и
38. Способ по п. 37, в котором калибровочная информация преобразователя также содержит электропитание, подаваемое на преобразователь на каждом уровне акустической мощности, причем хранящаяся информация о мощности содержит компонент сложной мощности или компонент реальной мощности.
39. Способ по п. 37, дополнительно включающий вычисление при помощи процессора приводной конфигурации для достижения требуемой акустической выходной мощности, которая использует калибровочную информацию преобразователя для определения уровня мощности в одну или большее количество эталонных нагрузок для настройки требуемой акустической мощности, и которая использует калибровочную информацию привода для определения конфигурации привода для требуемого уровня акустической выходной мощности в эталонную нагрузку, причем динамические измерения электропитания, подаваемого от привода, осуществляют во время инсонификации ткани и подтверждают в сравнении с электропитанием, хранящимся в калибровке преобразователя для требуемого уровня акустической мощности.
40. Способ по п. 37,
в котором калибровочная информация преобразователя также содержит электропитание, подаваемое на преобразователь на каждом уровне акустической мощности, причем хранящаяся информация о мощности содержит компонент сложной мощности или компонент реальной мощности;
вычисление при помощи процессора приводной конфигурации для достижения требуемой акустической выходной мощности, которая использует калибровочную информацию преобразователя для определения уровня мощности в одну или большее количество эталонных нагрузок для настройки требуемой акустической мощности, и которая использует калибровочную информацию привода для определения конфигурации привода для требуемого уровня акустической выходной мощности в эталонную нагрузку;
при этом динамические измерения электропитания, подаваемого от привода, осуществляют во время инсонификации ткани и подтверждают в сравнении с электропитанием, хранящимся в калибровке преобразователя для требуемого уровня акустической мощности.
41. Способ по п. 37,
в котором калибровочная информация преобразователя также содержит электропитание, подаваемое на преобразователь на каждом уровне акустической мощности, причем хранящаяся информация о мощности содержит компонент сложной мощности или компонент реальной мощности;
при этом динамические измерения электропитания, подаваемого от привода, осуществляют во время инсонификации ткани и подтверждают в сравнении с электропитанием, хранящимся в калибровке преобразователя для требуемого уровня акустической мощности;
при этом акустическую выходную мощность генерируют путем осуществления измерений с использованием баланса сил;
при этом калибровка преобразователя хранится в качестве справочной таблицы на энергонезависимой микросхеме памяти внутри преобразователя;
при этом по меньшей мере одно из напряжения или тока, измеренного на приводе, регулируют при помощи матрицы передачи, определяющей четырехполюсник между выходом приводной схемы терапии и преобразователем;
при этом калибровочная информация хранится в справочной таблице (СП);
при этом целевое электрическое напряжение вычисляют из калибровочной информации и требуемой акустической мощности, заданной в клинике, путем интерполяции значений в одной или большем количестве справочных таблиц.
42. Способ по п. 37, в котором акустическую выходную мощность генерируют путем осуществления измерений с использованием баланса сил.
43. Способ по любому из пп. 37 и 38, в котором калибровка преобразователя хранится в качестве справочной таблицы на энергонезависимой микросхеме памяти внутри преобразователя.
44. Способ по любому из пп. 37, 38 и 39, в котором по меньшей мере одно из напряжения или тока, измеренного на приводе, регулируют при помощи матрицы передачи, определяющей четырехполюсник между выходом приводной схемы терапии и преобразователем.
45. Способ по любому из пп. 37 и 38, в котором калибровочная информация хранится в справочной таблице (СП).
46. Способ по п. 45, в котором целевое электрическое напряжение вычисляют из калибровочной информации и требуемой акустической мощности, заданной в клинике, путем интерполяции значений в одной или большем количестве справочных таблиц.
47. Хранение в калибровочной информации преобразователя пороговых значений электрической мощности на каждом уровне акустической мощности определяет допустимый диапазон электрической приводной мощности для достижения допустимого диапазона акустической выходной мощности в соответствии с пунктом 37.
48. Система для подтверждения нахождения динамически измеренной электрической мощности в пределах диапазона, указанного в пункте 46, включающего динамическое измерение мощности, доставленной приводом, и сравнение этой мощности с пороговыми значениями, хранящимися в преобразователе.
49. Способ по п. 44, в котором матрицу передачи узла излучателя и кабеля, которая может быть взаимозаменяемой между преобразователями и приводами, хранят на энергонезависимой микросхеме памяти внутри узла излучателя и кабеля.
50. Способ динамического регулирования мощности, включающий:
измерение электрической мощности, доставляемой от привода;
сравнение измеренной электрической мощности с требуемой электрической мощностью, определенной из калибровочной информации в соответствии с п. 37, и
регулирование приводной конфигурации для снижения ошибки между требуемой и измеренной электрической мощностью.
51. Способ динамического регулирования мощности, включающий:
измерение электрического сопротивления нагрузки и вычисление сопротивления преобразователя на основании известных значений сопротивления других компонентов системы;
вычисление требуемого электропитания от привода для поддержания такого же количества рассеянной мощности по реальному сопротивлению преобразователя; и
регулирование конфигурации привода для соответствия электропитанию, требуемому для снижения ошибки между требуемым и измеренным электропитанием.
52. Способ по любому из пп. 49-51, в котором мощность динамически регулируют при проведении терапии.
53. Способ настройки высокоинтенсивных сфокусированных ультразвуковых преобразователей путем перестройки частоты при измерении коэффициента стоячей волны по напряжению на приводе и выбора рабочей частоты, которая сводит к минимуму коэффициент стоячей волны по напряжению.
54. Способ калибровки преобразователей высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука, включающий
моделирование привода в качестве источника эквивалентной схемы Тевенина с напряжением источника и сопротивлением источника, зависимыми от частоты, и хранение калибровочной информации, содержащей напряжение источника и сопротивление источника, в приводе,
измерение и сохранение сопротивления преобразователя в информации о калибровке преобразователя, и
вычисление электропитания, которое будет доставлено приводом на преобразователь с использованием напряжения источника и сопротивления источника, хранящегося в калибровке привода, в сопротивление нагрузки, хранящееся в калибровке преобразователя, и обработку совмещенной системы в качестве цепи делителя напряжения.
55. Способ измерения сопротивления преобразователя:
калибровку привода с использованием одного или большего количества известных эталонных значений сопротивления;
измерение сопротивления преобразователя на одной или большем количестве частот и одной или большем количестве амплитуд;
фиксацию измеренного преобразователя к резонансному контуру для вычисления таких параметров преобразователя, как фиксированная емкость, коэффициент связи и сопротивление излучения;
использование характеристики для определения возраста преобразователя, функциональной пригодности и требуемых амплитуды и фазы.
56. Способ по п. 55, в котором между преобразователем и целевой областью обработки находится фиксированное расстояние.
57. Способ по п. 56, в котором луч терапии временно перемещают на необработанную область для определения количества обратного рассеяния от области обработки с использованием разностного способа.
58. Способ по п. 55, в котором сопротивление преобразователя измеряют посредством более коротких импульсов возбуждения для исключения обратного рассеяния или отражений от ткани или поверхности взаимодействия преобразователя.
59. Система ультразвуковой обработки, содержащая:
ультразвуковой зонд, содержащий преобразователь для ультразвуковой терапии, выполненный с возможностью применения ультразвуковой терапии к ткани; и
систему электропитания, выполненную с возможностью подачи электропитания на преобразователь для ультразвуковой терапии, причем система электропитания содержит усилитель мощности и схему;
при этом усилитель мощности содержит по меньшей мере один III-V полупроводниковый силовой транзистор, выполненный с возможностью работы с КПД по меньшей мере 75% на радиочастоте (РЧ) в диапазоне между 200 кГц и 20 МГц.
60. Система по п. 59, в которой указанный по меньшей мере один III-V полупроводниковый силовой транзистор выбран из группы, состоящей из: GaN, GaAs, GaSb, InP, InAs, InSb, InGaAs, AlSb, AlGaAs и AlGaN.
61. Система по п. 59, в которой указанный по меньшей мере один III-V полупроводниковый силовой транзистор представляет собой нитрид галлия.
62. Система по п. 59, в которой указанный по меньшей мере один III-V полупроводниковый силовой транзистор не является одним из GaN, GaAs, GaSb, InP, InAs, InSb, InGaAs, AlSb, AlGaAs и AlGaN.
63. Система по n. 59, в которой усилитель мощности содержит:
конфигурацию переключаемого усилителя, содержащую множество III-V полупроводниковых силовых транзисторов; и
схему, выполненную с возможностью генерации цифровых форм волны для приведения в действие множества III-V полупроводниковых силовых транзисторов для приведения в действие пьезоэлектрического ультразвукового преобразователя.
64. Система по п. 59, в которой сигнал, приводящий в действие силовой транзистор, генерируют путем сравнения вывода синусоидальной схемы прямого синтеза цифровых данных с напряжением постоянного тока.
65. Система по п. 59, в которой выходная мощность находится в диапазоне от 0,1 Вт до 100 Вт.
66. Система по п. 59, в которой выходная мощность находится в диапазоне от 5 Вт до 50 Вт.
67. Система по любому из пп. 59-66, в которой схема содержит четыре силовых транзистора, выполненных в конфигурации Н-образного моста.
68. Система по любому из пп. 59-66, в которой приводной сигнал затвора имеет переменный рабочий цикл, используемый для управления гармоническим составом и мощностью выходного сигнала.
69. Система по любому из пп. 59-66, в которой усилитель-преобразователь мощности подает электропитание на мощность радиочастотного выходного сигнала с КПД более 75%.
70. Система по любому из пп. 59-66, в которой напряжение, подаваемое на усилитель мощности, модулируют с использованием переключаемого преобразователя постоянного тока, который снижает фиксированный ввод высокого напряжения до более низкого подаваемого напряжения.
71. Система по любому из пп. 59-66, содержащая два или большее количество усилителей мощности, при этом один усилитель мощности выполнен с возможностью приведения в действие одного пьезоэлектрического преобразовательного элемента преобразователя высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука.
72. Система по любому из пп. 59-66, в которой усилитель мощности выполнен с возможностью выдачи вывода на двух или большем количестве разных амплитуд.
73. Система по любому из пп. 59-66, в которой усилитель мощности выполнен с возможностью выдачи вывода на двух или большем количестве разных фаз.
74. Система по любому из пп. 59-66, в которой управление фазой и частотой осуществляется посредством цифрового генератора прямого синтеза.
75. Система по любому из пп. 59-66, выполненная с возможностью приведения в действие преобразователей с сопротивлением в диапазоне от 20 Ом до 120 Ом и фазовым углом от +45 градусов до -45 градусов.
76. Усилитель мощности для приведения в действие преобразователей высокоинтенсивного ультразвука, содержащий:
конфигурацию переключаемого усилителя, содержащую по меньшей мере один III-V полупроводниковый силовой транзистор; и
схему, выполненную с возможностью генерации цифровых форм волны для приведения в действие указанного по меньшей мере одного III-V полупроводникового силового транзистора.
77. Устройство с множеством усилителей мощности для приведения в действие преобразователей высокоинтенсивного ультразвука, содержащее:
конфигурацию переключаемого усилителя, содержащую множество III-V полупроводниковых силовых транзисторов; и
схему, выполненную с возможностью генерации цифровых форм волны для приведения в действие множества III-V полупроводниковых силовых транзисторов для приведения в действие пьезоэлектрического ультразвукового преобразователя.
78. Устройство по п. 77, в котором III-V полупроводниковые силовые транзисторы являются полевыми транзисторами на нитриде галлия.
79. Усилитель мощности по п. 77 или 78, содержащий один или большее количество из следующих признаков:
при этом усилитель мощности выполнен с возможностью выдачи вывода на двух или большем количестве разных амплитуд,
при этом усилитель мощности выполнен с возможностью выдачи вывода на двух или большем количестве разных фаз.
80. Способ управления электрической мощностью в ультразвуковой системе для доставки требуемого количества сфокусированной акустической мощности ультразвуковым преобразователем, причем способ включает:
обеспечение системы управления электропитанием, содержащей схему, содержащую систему управления микропроцессором, и справочную таблицу (СТ) системы управления;
обеспечение ультразвукового преобразователя, содержащего контроллер преобразователя, микропроцессор преобразователя и СТ преобразователя;
определение посредством микропроцессора преобразователя, из СТ преобразователя, количества электропитания, доставляемого на нагрузку, эквивалентную требуемому количеству акустической мощности, доставляемой на ткань ультразвуковым преобразователем;
определение посредством микропроцессора системы управления, из СТ системы управления, амплитуды электрического сигнала, выводимого из усилителя мощности системы электропитания, которая доставила бы эквивалентное количество электропитания, доставляемого на нагрузку; и
задание по меньшей мере одного параметра вывода системы электропитания, определенной амплитуды вывода электрического сигнала,
при этом нагрузка находится в диапазоне от 20 до 120 Ом.
81. Система ультразвуковой обработки, содержащая:
ультразвуковой зонд, содержащий корпус, вмещающий пьезоэлектрически активный преобразователь для ультразвуковой терапии, выполненный с возможностью фокусирования акустических ультразвуковых волн на глубине от корпуса в фокусной зоне в ткани;
систему электропитания, выполненную с возможностью подачи электропитания на преобразователь для ультразвуковой терапии, причем система электропитания содержит усилитель мощности; и
систему измерения электрической мощности, выполненную с возможностью наблюдения электрической выходной мощности от выходного сигнала из усилителя мощности,
при этом система измерения электрической мощности содержит:
резистивную схему измерения тока, выполненную с возможностью наблюдения электрического тока, выводимого из усилителя мощности; и
при этом система измерения электрической мощности выполнена с возможностью наблюдения выходной электрической мощности из усилителя мощности в диапазоне частот, охватывающем по меньшей мере две октавы для преобразователя для ультразвуковой терапии.
82. Система для измерения радиочастотного (РЧ) электрического тока и напряжения приводной схемы в системе высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука, содержащая:
резистор измерения тока, установленный последовательно с нагрузкой;
резисторную схему измерения шунтового напряжения, установленную параллельно нагрузке; и
схему наблюдения выходного напряжения и тока электропитания (демодуляторная схема IQ) с локальным тактовым генератором, синхронизированным по фазе и частоте с сигналом, приводящим в действие усилитель мощности, и выполненную с возможностью демодуляции выходного сигнала на несущей частоте.
83. Система по любому из пп. 81, 82, в которой система измерения выполнена с возможностью осуществления нескольких измерений на разных относительных фазовых сдвигах между локальным генератором и усилителем мощности.
84. Система по любому из пп. 81, 82, в которой локальный тактовый генератор генерируют из цифрового генератора прямого синтеза с независимым управлением.
85. Система по любому из пп. 81, 82, в которой количество измерений фазы равняется шести.
86. Система, использующая систему измерения по любому из пп. 81, 82 для изменения приводного сигнала затвора, чтобы достигать требуемого гармонического состава в выходном сигнале.
87. Способ определения количества измерений такого типа, как описанные по п. 81, для надлежащего измерения гармоник путем оценки количества гармоник самой низкой частоты в полосе пропускания, которые превышают порог шума системы.
88. Способ вычисления сложных гармонических компонентов форм волны напряжения и тока путем образования линейного сочетания нескольких измерений по пп. 81, 82.