CN116212257A - 超声波治疗头的控制方法、设备和可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种超声波治疗头的控制方法、设备和可读存储介质，该方法包括：根据输入信息确定目标工作深度；根据所述目标工作深度确定所述驱动机构的运动参数；控制所述驱动机构根据所述运动参数运行，以驱动所述超声换能单元移动至所述目标工作深度对应工作位置。解决了相关技术中在治疗时需要更换多个工作深度的超声换能单元，导致耗时长且操作繁琐的技术问题，实现了不需要更换超声换能单元，缩短治疗时间的技术效果。
Description
技术领域
本申请涉及控制***领域，尤其涉及一种超声波治疗头的控制方法、超声波治疗头的控制设备和计算机可读存储介质。
背景技术
聚焦超声技术利用超声的方向性以及组织穿透性等原理，将超声波聚焦在目标区域，并释放大量能量。由于其定位准确并且具有良好的穿透性，聚焦超声技术常用于组织切割以及脂肪溶解等领域。
在相关技术中，在检测到超声换能单元完成安装完毕后，根据预设的操作区域，配置超声换能单元的工作参数，以将超声能量精准定位于目标治疗组织，如真皮层、皮下脂肪层等。
由于目标治疗组织相对于皮肤的深度存在不同，实际使用时需要配置多个工作深度的超声换能单元，耗时长并且操作繁琐。
发明内容
本申请实施例通过提供一种超声波治疗头的控制方法、超声波治疗头的控制设备和计算机可读存储介质，解决了相关技术中在治疗时需要更换多个工作深度的超声换能单元，导致耗时长且操作繁琐的技术问题，实现了不需要更换超声换能单元，缩短治疗时间的技术效果。
本申请实施例提供了一种超声波治疗头的控制方法，用于控制超声波治疗头，所述超声波治疗头包括超声换能单元和驱动机构，所述驱动机构驱动所述超声换能单元朝远离或靠近治疗窗口的方向运动，所述方法包括：
根据输入信息确定目标工作深度；
根据所述目标工作深度确定所述驱动机构的运动参数；
控制所述驱动机构根据所述运动参数运行，以驱动所述超声换能单元移动至所述目标工作深度对应工作位置。
可选地，所述根据所述目标工作深度确定所述驱动机构的运动参数的步骤包括：
确定所述目标工作深度关联的工作时间；
根据所述目标工作深度以及所述工作时间，确定所述运动参数。
可选地，所述根据所述目标工作深度确定所述驱动机构的运动参数的步骤包括：
获取所述目标工作深度之间的差值；
根据所述差值确定所述驱动机构的移动间距；
根据所述移动间距确定所述运动参数。
可选地，所述控制所述驱动机构根据所述运动参数运行，以驱动所述超声换能单元移动至所述目标工作深度对应工作位置的步骤包括：
在所述驱动机构在进行位移时，控制所述超声换能单元停止输出超声波；
在所述工作位置工作所述工作时间后，重新执行所述根据输入信息确定目标工作深度的步骤。
可选地，所述控制所述驱动机构根据所述运动参数运行，以驱动所述超声换能单元移动至所述目标工作深度对应工作位置的步骤包括：
根据所述运动参数确定所述驱动机构的位移范围；
根据所述位移范围匹配对应的位移速度；
根据所述位移速度以及所述位移范围控制所述驱动机构移动，以驱动所述超声换能单元在所述工作位置对应的区间内按照所述位移速度进行往复运动。
可选地，所述根据所述位移范围匹配对应的位移速度的步骤包括：
获取所述超声换能单元的水平位移速度；
获取所述位移范围对应的位移速度，其中所述位移速度的方向与所述驱动机构的运动方向一致；
根据预设位移模型以及所述水平位移速度，修正所述位移速度。
可选地，所述根据所述目标工作深度确定所述驱动机构的运动参数的步骤之前，还包括：
获取所述超声换能单元的聚焦深度；
根据所述超声换能单元的当前位置以及所述聚焦深度，确定所述超声换能单元的当前工作深度；
根据所述当前工作深度以及所述目标工作深度，确定所述超声换能单元的补偿路径；
根据所述补偿路径确定所述驱动机构的校准运动参数，以控制所述驱动机构驱动所述超声换能单元到达初始工作位置。
可选地，所述超声波治疗头的控制方法，还包括：
根据所述超声波治疗头的状态数据，确定所述超声波治疗头与目标区域的贴合状态；
确定所述超声波治疗头的位移状态；
当所述贴合状态和/或所述位移状态不符合工作要求时，控制所述超声换能单元停止输出能量。
此外，本申请还提出一种超声波治疗头的控制设备，所述超声波治疗头的控制设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的超声波治疗头的控制程序，所述处理器执行所述超声波治疗头的控制程序时实现如上所述的超声波治疗头的控制方法的步骤。
此外，本申请还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有超声波治疗头的控制程序，所述超声波治疗头的控制程序被处理器执行时实现如上所述的超声波治疗头的控制方法的步骤。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了根据输入信息确定目标工作深度；根据所述目标工作深度确定所述驱动机构的运动参数；控制所述驱动机构根据所述运动参数运行，以驱动所述超声换能单元移动至所述目标工作深度对应工作位置，所以，有效解决了相关技术中在治疗时需要更换多个工作深度的超声换能单元，导致耗时长且操作繁琐的技术问题，实现了不需要更换超声换能单元，缩短治疗时间的技术效果。
附图说明
图1为本申请实施例一中超声波治疗头的一剖面结构示意图；
图2为本申请实施例一中超声波治疗头的另一剖面结构示意图；
图3为图1中A的放大结构示意图；
图4为本申请超声波治疗头中第一换能器和第二换能器的平面结构示意图；
图5为本申请超声波治疗头的控制方法实施例一的流程示意图；
图6为本申请超声波治疗头的控制方法实施例二中步骤S130的细化流程示意图；
图7为本申请超声波治疗头的控制方法实施例三中步骤S120之前的流程示意图；
图8为本申请超声波治疗头的控制设备实施例涉及的硬件结构示意图。
附图标号说明：
具体实施方式
在相关技术中，由于目标治疗组织相对于皮肤的深度存在不同，实际使用时需要配置多个工作深度的超声换能单元，导致耗时长并且操作繁琐。本申请实施例采用的主要技术方案是：根据输入信息确定目标工作深度，进而通过目标工作深度确定驱动机构的运动参数；根据该运动参数控制驱动机构移动，进而驱动超声换能单元移动至目标工作深度对应的工作位置。从而实现了不需要更换超声换能单元的情况下在多个工作深度进行工作。
为了更好地理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施例一
请参阅图1，图1为本申请超声波治疗头实施例一的剖面结构示意图，在本申请实施例中，该超声波治疗头，包括：壳体1和超声换能单元2，所述壳体1形成具有一治疗窗口11的内腔12；包括支架21、第一超声换能单元22和第二超声换能单元23，所述支架21安装于所述内腔12中，所述第一超声换能单元22安装于所述支架21，所述第二超声换能单元23沿所述第一超声换能单元22的周缘方向安装于所述支架21，所述第一超声换能单元22具有第一发射面221，所述第二超声换能单元23具有第二发射面231，所述第一发射面221和所述第二发射面231均朝向所述治疗窗口11，所述第一超声换能单元22和所述第二超声换能单元23具有相同和/或不同的聚焦深度。
本申请实施例中公开了第二超声换能单元23沿第一超声换能单元22的周缘方向安装于支架21。该类结构设置，不仅省去了在壳体内设置承载超声换能单元用的外壳16结构，实现了可在相同体积的安装空间内设置更多超声换能单元的效果，而且环状设计与水平排列式设计相比，具有更大的空间利用率，确保在同一预设电能输出功率下（与现有水平排列超声换能单元组合结构所需电能输出功率一致），本申请超声换能单元组合结构的发射面能发射出符合治疗目的的超声波能量。本申请治疗头体积变小，具有较小的空间占用率，具有极佳的结构紧凑性，与现有技术中的超声波治疗仪组合使用时，方便手持移动。
本申请中超声换能单元发射面的聚焦点位于治疗窗口11的外部，精准定位于目标治疗组织，如真皮层、皮下脂肪层、SMAS层等，以实现提升、紧致、嫩肤以及减脂的效果。如图2所示，第一超声换能单元22和第二超声换能单元23的发射面发射出的超声波的聚焦点在垂直于所述治疗窗的方向上间隔排布，以使得该超声换能单元2具有两个深度（通过调整电能输出功率使不同超声换能单元的发射面具有多个相同或不同深度范围，该结构和控制方法为现有技术，本文不再赘述），当超声换能单元2工作时，多个深度范围同时工作，如此，可以使得新型的超声波治疗头在对人体皮下组织进行治疗时，可以同时对人体内多层皮下组织同时进行治疗，提高治疗的效率。
于一示例中，所述支架21包括底板（图中未标出），所述底板朝向所述治疗窗口11的一侧面凸设有第一连接部211和第二连接部212，所述第二连接部212环设于所述第一连接部211的周缘，所述第一超声换能单元22可拆卸连接于所述第一连接部211，所述第二超声换能单元23可拆卸连接于所述第二连接部212。
超声换能单元可拆卸连接于连接部，例如螺纹（螺钉）连接，或卡接等，方便拆装更换或维修。实际应用中，第一连接部211和第二连接部212分别围合形成型腔，第一超声换能单元22和第二超声换能单元23适配安装进型腔中，当然，型腔朝向治疗窗口11的一侧面为开放面，以露出超声换能单元的发射面。
请参阅图1至图3，所述第一连接部211远离底板的一侧开口边沿凸设有第一卡凸2111，所述第一超声换能单元22设于所述第一连接部211内，并于边沿卡接于所述第一卡凸2111。在进一步地实施例中，所述第二连接部212远离底板的一侧的开口边沿凸设有第二卡凸2121，所述第二超声换能单元23的两侧边沿分别连接于所述第二卡凸2121和所述第一连接部211的外周壁。
该类结构设置，第一连接部211和第二连接部212均围合形成容纳超声换能单元的型腔，且在筒状结构内周壁还凸设卡凸，超声换能单元的边缘卡接在卡凸，有效防止超声换能单元脱离型腔，增加结构连接稳定性。
请参阅图1至4，其中图4为本申请超声波治疗头中第一超声换能单元22和第二超声换能单元23的平面结构示意图，本实施例中所述第一发射面221朝背离所述治疗窗口11的方向内凹呈曲面；且/或，所述第二超声换能单元23呈环状，所述第二发射面231朝背离所述治疗窗口11的方向内凹呈曲面。
当然，在其他实施例中所述第二超声换能单元23有多个，多个所述第二超声换能单元23沿所述第一超声换能单元22的周缘方向均匀间隔安装于所述支架21。
多个第二超声换能单元23沿第一超声换能单元22的周缘方向均匀间隔安装于支架21，该类结构设置，具有更大的空间利用率，确保在同一预设电能输出功率下（与现有水平排列超声换能单元组合结构所需电能输出功率一致），本申请超声换能单元组合结构的发射面能发射出符合治疗目的的超声波能量。
通过将超声换能单元2的发射面设置为曲面发射面，可使得该发射面发射出的超声波的聚焦点对应朝向治疗窗口11的中部区域，有利于精准定位于目标治疗组织。
本申请技术方案中，所述壳体1的外侧面开设有与所述内腔12相连通的输入孔13；所述超声波治疗头还包括驱动机构3，所述驱动机构3安装于所述壳体1的外部，所述驱动机构3的输出端31穿过所述输入孔13伸入连接于所述支架21，所述驱动机构3驱动所述超声换能单元2朝远离或靠近所述治疗窗口11的方向运动；所述输入孔13处设有密封结构131，所述密封结构131套设在所述输出端31的外部。
本申请，由于治疗头结构紧凑体积小，方便手持使用，与现有超声波治疗仪组合使用时，医生手持治疗仪的手柄，包括治疗窗口11的治疗面贴在治疗区域表面（人体表面）并滑动，以增加治疗面积，同时，还可控制驱动机构3驱动超声换能单元2朝靠近治疗窗口11的方向移动，即，使超声换能单元朝靠近人体皮肤表面的方向竖直移动，可增加聚焦点的形成深度和范围，提高治疗效果。实际应用中，驱动机构3可为与支架21驱动连接的直线丝杆电机等，当然，包括但不限于上述驱动结构。驱动电机的动力输出端31伸入内腔12往复移动，易将杂质带进内腔12中，为解决上述问题，在输入孔13设置密封结构131套设于输出端31的外部，用于将输入孔13密封。治疗深度可以通过电机的编码器反馈获得，也可以另外设置深度检测模块进行检测。
另外，超声换能单元2在相对密闭环境或充满超声波传播介质的环境中传播超声波能量时，能量的损耗更少，所以在输入孔13增加密封结构131，可在一定程度上减少超声波能量损耗，当与人体皮肤表面接触时，增加治疗效果。
本申请技术方案中，所述密封结构131为弹性膜，所述弹性膜围合形成两端开口的筒状结构，所述筒状结构的两端分别连接于所述壳体1和所述支架21。
为了实现良好的密封效果，密封结构131沿伸设置在输入端的整个运动行程上，跟随输入端和支架21往复移动，为了防止密封结构131受到拉扯撕裂，密封结构131选用具有弹性的弹性膜。
本申请技术方案中，所述治疗窗口11设有透声结构111，所述内腔12中填充有超声波传播介质（图中未示出）。在进一步的实施例中，所述透声结构111为透声膜；和/或，所述超声波传播介质为去气泡水。
如上所述的，超声换能单元2充满超声波传播介质的环境中传播超声波能量时，能量的损耗更少，传播能力更强，治疗效果更好，所以需要在治疗窗口11增设透声结构111保证内腔12完全密闭，同时使超声波能量穿过。
本申请技术方案中，所述壳体1包括内壳14和上盖15，所述上盖15与所述内壳14围合形成所述内腔12，所述治疗窗口11开设于所述内壳14的表面，所述上盖15连接于所述内壳14背离于所述治疗窗口11的一侧面，所述支架21连接于所述内壳14的内侧壁；所述内壳14的外侧壁还包覆有外壳16，所述外壳16的表面开设有通孔，所述通孔朝向所述治疗窗口11。
外壳16用于保护内壳14不受损伤，从而保证内腔12完整及其内部的超声换能单元2不受损。
本申请技术方案中，所述超声波治疗头还包括控制器；所述壳体1安装有位移传感器（图中未示出），所述位移传感器用于获取所述壳体1的移动距离值信息；和/或，所述壳体1安装有接触传感器（图中未示出），所述接触传感器用于获取所述壳体1与治疗区域表面的纵向距离值信息；所述控制器分别电性连接于所述位移传感器和所述接触传感器。
本申请中，由于治疗头结构紧凑体积小，方便手持使用，与现有超声波治疗仪组合使用时，医生手持治疗仪的手柄，包括治疗窗口11的治疗面贴在治疗区域表面（人体表面）并滑动，在超声能量输出前需要检测手柄治疗面与治疗区域是否贴合良好，即，在治疗中通过接触传感器持续检测获取壳体1与治疗区域表面的纵向距离值信息，以及手柄是否移动，即，通过位移传感器实时获取壳体1的移动距离值信息，如接触不良（一般是与人体皮肤表面距离较远）和/或手柄停止移动则停止能量输出，避免能量在同一点叠加造成对皮肤灼伤的医疗事故和隐患。
本申请还提出一种超声波治疗仪，包括所述的超声波治疗头，该超声波治疗头的具体结构参照上述实施例，由于本超声波治疗仪采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
本申请实施例一还公开了一种超声波治疗头，所述超声波治疗头包括：超声换能单元和驱动机构，所述驱动机构驱动所述超声换能单元朝远离或靠近治疗窗口的方向运动。
在本实施例中，治疗窗口是超声波治疗头在治疗过程中与目标区域（人体表面）接触的壳体部分。驱动机构可以驱动超声换能单元在垂直于治疗窗口的方向上移动，进而远离或者靠近治疗窗口。
本申请实施例一还提供了一种超声波治疗头的控制方法，参照图5，所述方法包括：
步骤S110，根据输入信息确定目标工作深度；
在本实施例中，输入信息为超声波治疗仪向超声波治疗头发送的，有关超声波治疗头进行工作的信息，其中超声波治疗仪配备有可交互的控制面板，用以接收用户的输入信息。可以是用户在控制面板输入信息，控制面板将输入信息发送至超声波治疗头；也可以是超声波治疗仪获取到的历史治疗数据，此处不作具体限定。
作为一种可选实施方式，控制面板根据接收到的触控信息，确定工作深度，以生成输入信息发送至超声波治疗头；获取控制面板发送的输入信息，根据输入信息确定本次超声波治疗的工作深度；将工作深度确定为目标工作深度。
示例性的，用户向控制面板输入本次超声波治疗的工作深度，控制面板将工作深度通过有线传输和/无线传输的方式发送至超声波治疗头；超声波治疗头在接收到工作深度后，将该工作深度作为目标工作深度。
作为另一种可选实施方式，控制面板根据接收到的触控信息确定治疗项目，确定治疗项目对应的工作深度，基于该工作深度生成输入信息发送至超声波治疗头。
示例性的，控制面板检测到触控信息时，根据触控信息确定治疗项目，根据预设信息确定治疗项目关联的工作深度，将该工作深度发送至超声波治疗头。
作为另一种可选实施方式，控制面板根据接收到的触控信息确定治疗项目，以及待治疗人员的人员信息，确定治疗项目对应的工作深度；根据该人员信息关联的历史治疗数据，对该工作深度进行更新，以使得更新后的工作深度更符合待治疗人员的身体结构。
在本实施例中，控制面板还可以设置有治疗模式的窗口，根据窗口接收到的触控信息，确定治疗模式，其中治疗模式为超声换能单元被驱动机构驱动时释放能量的方式。
示例性的，控制面板在检测到触控信息时，根据触控信息确定治疗模式，所述治疗模式为，超声换能单元在被驱动机构驱动，进行远离或者接近治疗窗口的状态时，停止输出能量。
示例性的，控制面板在检测到触控信息时，根据触控信息确定治疗模式，所述治疗模式为，超声换能单元在被驱动机构驱动，进行远离或者接近治疗窗口的状态时，同步输出能量。
超声波治疗头可发射穿透皮肤表层的超声波，使得超声波聚能于皮下。工作深度指的是超声波治疗头发送的超声波的聚集点，与皮肤表面的距离。目标工作深度指的是当前设置的工作深度。其中，目标工作深度可以是单一值，可以是多个值，还可以是数值区间。
示例性的，目标工作深度为3毫米。或者，目标工作深度为3毫米、4毫米以及5毫米。或者，目标工作深度为2毫米至4.5毫米。
步骤S120，根据所述目标工作深度确定所述驱动机构的运动参数；
在本实施例中，驱动机构可以通过移动，来驱动超声换能单元在超声波治疗头的竖直方向上移动，进而调整当前工作深度。
作为一种可选实施方式，超声换能单元在同一位置的工作深度是固定的，即通过上下移动来调整超声波治疗头的工作深度。由于超声换能单元的发射面近似圆弧，因此其聚焦深度近似为该圆弧对应圆形的半径，此时超声换能单元的聚焦深度为固定值，超声波治疗头的当前工作深度为聚焦深度与第一相对间距的差值，其中第一相对间距为超声换能单元发射面到治疗窗口的距离。当超声换能单元顺着超声波治疗头的垂直方向移动时，第一相对间距发生了变化，进而当前工作深度也随之改变。
示例性的，当目标工作深度为单一值时，运动参数为从当前位置移动至目标工作深度对应位置的，驱动机构需要的运动参数。
示例性的，当目标工作深度为多个值时，运动参数为，从当前位置移动至第一个工作深度所需的参数，以及从第一个工作深度，移动至第二个工作深度所需要的参数，进而类推。
示例性的，当目标工作深度为数值区间时，运动参数为，驱动机构驱动超声换能单元在该数值区间内往复运动所需要的参数。
作为另一种可选实施方式，超声换能单元本身的工作深度是可变的，通过调整超声换能单元表面的曲率，来调整工作深度。也可以是超声换能单元本身工作深度可变，再配合超声换能单元可移动，进而实现调整超声波超声换能单元的工作深度。
可选的，步骤S120包括：
步骤S121，确定所述目标工作深度关联的工作时间；
步骤S122，根据所述目标工作深度以及所述工作时间，确定所述运动参数。
作为一种可选实施方式，此时目标工作深度为单一值，确定目标工作深度关联的工作时间，根据目标工作深度以及对应的工作时间，确定超声换能单元需要移动的距离数值，以及在该位置停留的时间；根据所述目标工作深度以及工作时间，确定驱动机构的运动参数。其中，获取驱动机构的运动参数编码程序，根据目标工作深度以及工作时间，基于该程序生成驱动机构的运动参数。
示例性的，确定目标工作深度为3毫米，对应的工作时间为2分钟；获取驱动机构的运动参数编码程序，根据3毫米以及2分钟，以及该驱动机构此时的基本参数为12转/毫米（即移动一毫米需要电机旋转12转），确定工作方案为电机旋转36转，并到达目标位置后停留2分钟。根据编码程序以及所述工作方案，生成驱动机构可执行的运动参数。其中驱动机构执行该运动参数时，旋转36转，并在到达目标位置后停留2分钟。
作为另一种可选实施方式，当目标工作深度为单一值，根据目标工作深度，确定超声换能单元需要移动的距离数值，进而确定驱动机构的运动参数。此时工作时间由其余部件来控制计时。
可选的，步骤S120，还包括：
步骤S123，获取所述目标工作深度之间的差值；
当目标工作深度为多个值时，获取各个目标工作深度之间的差值。
步骤S124，根据所述差值确定所述驱动机构的移动间距；
步骤S125，根据所述移动间距确定所述运动参数。
作为一种可选实施方式，当目标工作深度为数值区间时，获取第一目标深度和第二目标深度之间的差值，根据该差值确定驱动机构要移动的距离，记为移动间距；根据移动间距以及驱动机构的基本参数，确定工作方案，并根据工作方案以及驱动机构关联的编码程序，生成驱动机构可执行的运动参数，使得驱动机构能够从第一目标工作深度对应的位置，移动至第二目标工作深度对应的位置。
示例性的，确定第一目标工作深度为3毫米，确定第二目标工作深度为5毫米；确定两个目标工作深度之间的差值为2毫米，即驱动机构的移动间距为2毫米。根据移动间距2毫米，以及驱动机构的基本参数为12转/毫米，确定工作方案为驱动机构的电机旋转24转，并根据工作方案以及驱动机构关联的编码程序，生成驱动机构可执行的运动参数，使得驱动机构能够从3对应的位置，移动至5对应的位置。
示例性的，确定第一目标工作深度为2毫米，确定第二目标工作深度为5毫米；确定两个目标工作深度之间的差值为3毫米，即驱动机构的移动间距为3毫米。根据移动间距3毫米，以及驱动机构的基本参数为12转/毫米，确定工作方案为驱动机构的电机旋转36转，记此时旋转方向为正方向，并根据工作方案以及驱动机构关联的编码程序，生成驱动机构可执行的第一运动参数，使得驱动机构能够从2毫米对应的位置，移动至5毫米对应的位置。再确定第一目标工作深度为5毫米，确定第二目标工作深度为2毫米；确定两个目标工作深度之间的差值为3毫米，即驱动机构的移动间距为3毫米。根据移动间距3毫米，以及驱动机构的基本参数为12转/毫米，确定工作方案为驱动机构的电机旋转36转，此时电机旋转的方向为正方向的逆向，并根据工作方案以及驱动机构关联的编码程序，生成驱动机构可执行的第二运动参数，使得驱动机构能够从5毫米对应的位置，移动至2毫米对应的位置；根据第一运动参数以及第二运动参数生成所述运动参数。
作为一种可选实施方式，获取各个目标工作深度之间的差值，根据各个差值形成差值序列，基于差值序列确定驱动机构在各个目标工作深度对应的工作位置，之间的移动间距；基于各个移动间距确定驱动机构的运动参数。
示例性的，目标工作深度有三个值，分别为3毫米、5毫米以及6毫米；确定各个目标工作深度之前的差值，为2毫米以及1毫米，进而根据2毫米以及1毫米差值确定工作深度为5毫米以及6毫米处的运动参数。因为在一个位置工作完后，超声换能单元不需要复位，因此在3毫米处工作完，再向下运动2毫米就可运动至5毫米处的工作位置。
步骤S130，控制所述驱动机构根据所述运动参数运行，以驱动所述超声换能单元移动至所述目标工作深度对应工作位置。
在本实施例中，驱动机构按照运动参数运行，进而驱动超声换能单元移动至目标工作深度对应的工作位置，该工作位置指的是超声换能单元在超声波治疗头内的位置，使得超声换能单元在该位置时，发送超声波的聚能点处在目标工作深度。
作为一种可选实施方式，控制驱动机构按照运动参数来运行，驱动超声换能单元到达目标工作深度对应的工作位置；并在所述工作位置工作对应的工作时间后，再执行步骤S110。
示例性的，运动参数包括了超声换能单元从当前位置移动至，目标工作深度对应工作位置的移动距离；进而根据驱动机构本身的设计参数，生成驱动机构控制器可执行的编码。
作为另一种可选实施方式，控制驱动机构按照运动参数的第一部分来运行，驱动超声换能单元到达第一个目标工作深度对应工作位置，并在该工作位置工作对应工作时间后，控制驱动机构按照运动参数的第二部分来运行，以此类推。
作为另一种可选实施方式，控制驱动机构按照运动参数的来运行，驱动超声换能单元在目标工作深度对应的首尾两个工作位置之间往复运动。
可选的，步骤S130包括：
步骤S131，控制所述驱动机构按照所述运动参数，驱动所述超声换能单元到所述工作位置，其中，在所述驱动机构在进行位移时，控制所述超声换能单元停止输出超声波；
在本实施例中，驱动机构在位移时，超声换能单元可以终止输出，也可以继续输出。驱动机构位移指的是驱动机构在竖直方向位置，进而驱动超声换能单元调整工作位置。
步骤S132，在所述工作位置工作所述工作时间后，重新执行所述根据输入信息确定目标工作深度的步骤。
作为一种可选实施方式，驱动机构按照运动参数进行位移，进而驱动超声换能单元到达目标工作深度对应的工作位置，当超声换能单元处于所述工作位置，且超声波治疗头紧贴目标区域开始工作时，超声换能单元发射超声波的聚能点，距离皮肤表面的距离为目标工作深度对应的数值。驱动机构在移动过程中，超声换能单元停止输出超声波。当计时设备检测到超声换能单元在该工作位置发射超声波的时间满足工作时间后，重复执行步骤S110。
示例性的，当前运动参数对应的目标工作深度为3mm（millimetre，毫米），工作时间为1分钟，按照运动参数控制驱动机构移动，进而驱动超声换能单元移动至3mm对应的工作位置，当超声换能单元在该工作位置工作了1分钟后，停止输出超声波，获取下一个目标工作位置。
可选的，所述超声波治疗头的控制方法，还包括：
步骤S1，根据所述超声波治疗头的状态数据，确定所述超声波治疗头与目标区域的贴合状态；
在本实施例中，目标区域为待治疗的区域，例如腹部、腿部等区域，其形状可以是不规则的。状态数据包括但不限于超声波治疗头的传感器数据，例如位移速度、位移距离、贴合状态等。
作为一种可选实施方式，获取超声波治疗头的传感器数据，根据传感器数据确定超声波治疗头与目标区域是否贴合。
示例性的，也可以获取超声波治疗头上的预设面积，再确定超声波治疗头与目标区域的贴合面积，根据贴合面积与预设面积的比例，确定所述贴合状态。
步骤S2，确定所述超声波治疗头的位移状态；
在本实施例中，位移状态指的是超声波治疗头在目标区域这一近似水平面上的位移状态，位移状态包括但不限于位移速度，位移加速度。
作为一种可选实施方式，根据所述状态数据，确定超声波治疗头的位移速度。
步骤S3，当所述贴合状态和/或所述位移状态不符合工作要求时，控制所述超声换能单元停止输出能量。
在本实施例中，出于安全考虑，针对贴合状态以及位移状态设置了对应的工作要求。这里的能量包括但不限于超声波。当治疗头未贴合目标区域时输出能量，会导致能量的聚集点处在非工作位置，造成严重后果。当治疗头停止不动时输出能量，会导致热量在一点处聚集，同样造成严重后果。因此本实施例中，当判定超声波治疗头与目标区域贴合，且超声波治疗头处于移动状态中，超声换能单元才输出超声能量。
作为一种可选实施方式，当贴合状态以及位移状态中至少一项不符合工作要求时，控制超声换能单元停止输出能量。
示例性的，当贴合状态中，贴合面积的比例小于预设阈值，或者位移状态中的位移速度小于预设阈值，两者至少一个成立时，控制超声换能单元停止输出能量。
作为一种可选实施方式，所述方法用于控制超声波治疗头，所述超声波治疗头包括超声换能单元和驱动机构，所述驱动机构安装于所述超声波治疗头的壳体的外部，所述驱动机构驱动所述超声换能单元朝远离或靠近治疗窗口的方向运动。治疗窗口为超声波治疗头与目标区域的接触面。
由于采用了根据输入信息确定目标工作深度；根据所述目标工作深度确定所述驱动机构的运动参数；控制所述驱动机构根据所述运动参数运行，以驱动所述超声换能单元移动至所述目标工作深度对应工作位置，所以，有效解决了相关技术中在治疗时需要更换多个工作深度的超声换能单元，导致耗时长且操作繁琐的技术问题，实现了不需要更换超声换能单元，缩短治疗时间的技术效果。
基于实施例一，本申请实施例二提出一种超声波治疗头的控制方法，参照图6，步骤S130，还包括：
步骤S210，根据所述运动参数确定所述驱动机构的位移范围；
在本实施例中，当超声波治疗头的工作模式为往复运动时，目标工作深度为多个数值或者为数值区间。位移范围指的是超声波治疗头在一次工作中，需要扫过的深度区间。
作为一种可选实施方式，根据运动参数对应的数值区间，确定位移范围。
作为另一种可选实施方式，根据运动参数对应的n个数值，根据数值大小相邻的两个数值生成数值区间，进而生成n-1个数值区间；筛选掉不需要扫过的数值区间，根据筛选过的数值区间确定位移范围。
示例性的，获取数值为1mm、2mm、3mm、4mm以及5mm，确定数值区间为1-2,2-3,3-4以及4-5；确定需要工作的数值区间为1-2，2-3以及4-5，则确定位移范围为1mm至3mm，4mm至5mm。
步骤S220，根据所述位移范围匹配对应的位移速度；
在本实施例中，考虑到超声换能单元往复运动中要使得扫过的各点受热均匀，驱动机构在往复运动中的位移速度，可以是固定值，也可以是随位移范围变化而变化的数值，还可以是与超声波治疗头在目标区域内位移速度匹配的数值。
作为一种可选实施方式，确定位移范围，根据预设的位移范围与位移速度的关联关系，确定该位移范围对应的位移速度。在步骤S220之前，可以根据历史的治疗数据以及治疗效果，预先建立位移范围与位移速度之间的关联关系。
可选地，还可以获取目标区域的体征信息，根据所述体征信息对该关联关系进行适应性调整，使得对于当前待治疗人员，在该位移范围时使用调整后的位移速度，能够达到最佳的治疗效果。
作为另一种可选实施方式，位移速度可以是固定值，该固定值由输入信息确定。也可以由历史数据生成。
可选地，步骤S220还包括：
步骤S221，获取所述超声换能单元的水平位移速度；
在本实施例中，超声换能单元在水平方向上的位移速度，作为水平位移速度。
作为一种可选实施方式，根据超声波治疗头的传感器采集的数据，确定治疗头在水平方向上的位移速度，由于超声换能单元在治疗头内是竖直方向移动，所以以超声波治疗头的水平位移速度作为超声换能单元的水平位移速度。
步骤S222，获取所述位移范围对应的位移速度，其中所述位移速度的方向与所述驱动机构的运动方向一致；
步骤S223，根据预设位移模型以及所述水平位移速度，修正所述位移速度。
在本实施例中，位移范围有与之关联的位移速度，该位移速度为超声换能单元在竖直方向的移动速度。进而根据水平位移速度调整竖直方向的位移速度，确定最终驱动机构执行的位移速度。即该位移速度会随着超声波治疗头在目标区域的水平位移速度的变化而调整。
作为一种可选实施方式，根据当前执行的位移范围，确定与之匹配的位移速度；将位移速度与水平位移速度代入预设位移模型中，确定调整后的位移速度。根据水平位移速度调整竖直方向的位移速度，可以使得能量聚集在每一点处的时间尽可能相同，使得位移范围内每一点受热均匀。
示例性的，根据历史数据建立模拟模型，模拟不同位移速度与水平位移速度下，对于同一个位移范围内往复运动，确定治疗效果；根据治疗效果选取合适的位移速度与水平位移速度。其中治疗效果的判定标准为位移范围内每一点处尽可能受热均匀。
步骤S230，根据所述位移速度以及所述位移范围控制所述驱动机构移动，以驱动所述超声换能单元在所述工作位置对应的区间内按照所述位移速度进行往复运动。
作为一种可选实施方式，根据运动参数，控制驱动机构移动，以驱动超声换能单元在位移范围对应的厚度区间内，按照位移速度进行往复运动。
可选地，位移速度同时受位移范围以及水平位移速度的影响。
可选地，在超声换能单元往复运动的过程中，超声换能单元持续输出能量。相对于在固定深度工作的模式，往复运动时持续输出超声波，可以使得能量点聚集在相邻两个目标工作深度之间，显著提高治疗效果。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
由于采用了根据运动参数确定驱动机构的位移范围，进而确定与该位移范围匹配的位移速度，该位移速度为竖直方向的位移速度；根据位移速度控制驱动机构在位移范围内移动，以驱动超声换能单元在所述工作位置对应的区间内按照所述位移速度进行往复运动。所以，有效解决了相关技术中只能治疗固定深度，导致深度内的范围治疗效果不佳的技术问题，进而提高了治疗效果。
基于实施例一，本申请实施例三提出一种超声波治疗头的控制方法，参照图7，步骤S120之前，还包括：
步骤S310，获取所述超声换能单元的聚焦深度；
在本实施例中，聚焦深度是超声换能单元本身的属性，对于超声换能单元来说，其聚焦深度是固定的。超声波治疗头在发射能量之前，需要检测超声换能单元当前的工作深度是否等于目标工作深度。当前工作深度等于目标工作深度时，超声波治疗头才会控制超声换能单元发射能量。
作为一种可选实施方式，获取超声换能单元的内置参数，根据内置参数确定超声换能单元的聚焦深度。
作为另一种可选实施方式，对于超声换能单元来说，聚焦深度是可变的，通过调整超声换能单元表面的曲率，来调整聚焦深度。
步骤S320，根据所述超声换能单元的当前位置以及所述聚焦深度，确定所述超声换能单元的当前工作深度；
在本实施例中，当前位置指的是超声换能单元在超声波治疗头内的相对空间位置。
作为一种可选实施方式，获取超声换能单元发射表面至超声波治疗头表面的相对距离，获取聚焦深度，根据聚焦深度与所述相对距离之间的差值，确定超声换能单元在当前位置的当前工作深度。
步骤S330，根据所述当前工作深度以及所述目标工作深度，确定所述超声换能单元的补偿路径；
作为一种可选实施方式，根据当前工作深度与目标工作深度之间的差值，确定超声换能单元需要的移动方向以及移动距离；根据移动方向以及移动距离生成补偿路径。
步骤S340，根据所述补偿路径确定所述驱动机构的校准运动参数，以控制所述驱动机构驱动所述超声换能单元到达初始工作位置。
在本实施例中，对于初始工作位置并不是恒定不变的，并不是特指超声换能单元在超声波治疗头中固定的某个位置。当超声换能单元处于初始工作位置时，超声换能单元的当前工作深度等于目标工作深度。
作为一种可选方式，获取驱动机构的编码参数，根据补偿路径确定驱动机构的校准运动参数，使得驱动机构按照校准运动参数移动，进而驱动超声换能单元到达初始工作位置。
可选的，步骤S110，包括：
步骤S31，控制所述超声换能单元向目标区域发送超声波，并接收返回波；
步骤S32，获取所述目标区域的表皮体征信息；
步骤S33，根据所述返回波、所述表皮体征信息和/或历史治疗数据，确定所述目标工作深度。
作为一种可选实施方式，控制超声换能单元向目标区域发送预设频率以及预设功率的超声波，并接收返回波；控制超声波治疗头与目标区域贴合时采集表皮体征信息；获取待治疗人员的历史治疗数据，对返回波进行分析，根据分析结果、表皮体征信息和历史治疗数据中任意至少两种，确定目标工作深度。
作为另一种可选实施方式，根据分析结果、表皮体征信息和历史治疗数据中任意至少两种，对接收到的，由控制面板发送的目标工作深度进行修正，以确定修正后的目标工作深度。
由于采用了获取所述超声换能单元的聚焦深度；根据所述超声换能单元的当前位置以及所述聚焦深度，确定所述超声换能单元的当前工作深度；根据所述当前工作深度以及所述目标工作深度，确定所述超声换能单元的补偿路径；并根据补偿路径调整超声换能单元的位置。所以，有效解决了相关技术中在治疗时需要更换多个工作深度的超声换能单元，导致耗时长且操作繁琐的技术问题，实现了不需要更换超声换能单元，缩短治疗时间的技术效果。
本申请还提出一种超声波治疗头的控制设备，参照图8，图8为本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的超声波治疗头的控制设备结构示意图。
如图8所示，该超声波治疗头的控制设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器（Central Processing Unit，CPU），通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如无线保真（WIreless-FIdelity，WI-FI）接口）。存储器1005可以是高速的随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM）存储器，也可以是稳定的非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构并不构成对超声波治疗头的控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
可选地，存储器1005与处理器1001电性连接，处理器1001可用于控制存储器1005的运行，还可以读取存储器1005中的数据以实现超声波治疗头的控制。
可选地，如图8所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作***、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及超声波治疗头的控制程序。
可选地，在图8所示的超声波治疗头的控制设备中，网络接口1004主要用于与其他设备进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本申请超声波治疗头的控制设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在超声波治疗头的控制设备中。
如图8所示，所述超声波治疗头的控制设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的超声波治疗头的控制程序，并执行本申请实施例提供的超声波治疗头的控制方法的相关步骤操作：
根据输入信息确定目标工作深度；
根据所述目标工作深度确定所述驱动机构的运动参数；
控制所述驱动机构根据所述运动参数运行，以驱动所述超声换能单元移动至所述目标工作深度对应工作位置。
可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的超声波治疗头的控制程序，还执行以下操作：
确定所述目标工作深度关联的工作时间；
根据所述目标工作深度以及所述工作时间，确定所述运动参数。
可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的超声波治疗头的控制程序，还执行以下操作：
获取所述目标工作深度之间的差值；
根据所述差值确定所述驱动机构的移动间距；
根据所述移动间距确定所述运动参数。
可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的超声波治疗头的控制程序，还执行以下操作：
控制所述驱动机构按照所述运动参数，驱动所述超声换能单元到所述工作位置，其中，在所述驱动机构在进行位移时，控制所述超声换能单元停止输出超声波；
在所述工作位置工作所述工作时间后，重新执行所述根据输入信息确定目标工作深度的步骤。
可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的超声波治疗头的控制程序，还执行以下操作：
根据所述运动参数确定所述驱动机构的位移范围；
根据所述位移范围匹配对应的位移速度；
根据所述位移速度以及所述位移范围控制所述驱动机构移动，以驱动所述超声换能单元在所述工作位置对应的区间内按照所述位移速度进行往复运动。
可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的超声波治疗头的控制程序，还执行以下操作：
获取所述超声换能单元的水平位移速度；
获取所述位移范围对应的位移速度，其中所述位移速度的方向与所述驱动机构的运动方向一致；
根据预设位移模型以及所述水平位移速度，修正所述位移速度。
可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的超声波治疗头的控制程序，还执行以下操作：
获取所述超声换能单元的聚焦深度；
根据所述超声换能单元的当前位置以及所述聚焦深度，确定所述超声换能单元的当前工作深度；
根据所述当前工作深度以及所述目标工作深度，确定所述超声换能单元的补偿路径；
根据所述补偿路径确定所述驱动机构的校准运动参数，以控制所述驱动机构驱动所述超声换能单元到达初始工作位置。
可选地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的超声波治疗头的控制程序，还执行以下操作：
根据所述超声波治疗头的状态数据，确定所述超声波治疗头与目标区域的贴合状态；
确定所述超声波治疗头的位移状态；
当所述贴合状态和/或所述位移状态不符合工作要求时，控制所述超声换能单元停止输出能量。
此外，本申请实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有超声波治疗头的控制程序，所述超声波治疗头的控制程序被处理器执行时实现如上所述超声波治疗头的控制方法任一实施例的相关步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（***）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本申请可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种超声波治疗头的控制方法，其特征在于，用于控制超声波治疗头，所述超声波治疗头包括超声换能单元和驱动机构，所述驱动机构驱动所述超声换能单元朝远离或靠近治疗窗口的方向运动，所述超声波治疗头的控制方法包括：
根据输入信息确定目标工作深度；
根据所述目标工作深度确定所述驱动机构的运动参数；
控制所述驱动机构根据所述运动参数运行，以驱动所述超声换能单元移动至所述目标工作深度对应工作位置。
2.如权利要求1所述的超声波治疗头的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标工作深度确定所述驱动机构的运动参数的步骤包括：
确定所述目标工作深度关联的工作时间；
根据所述目标工作深度以及所述工作时间，确定所述运动参数。
3.如权利要求1所述的超声波治疗头的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标工作深度确定所述驱动机构的运动参数的步骤包括：
获取所述目标工作深度之间的差值；
根据所述差值确定所述驱动机构的移动间距；
根据所述移动间距确定所述运动参数。
4.如权利要求2所述的超声波治疗头的控制方法，其特征在于，所述控制所述驱动机构根据所述运动参数运行，以驱动所述超声换能单元移动至所述目标工作深度对应工作位置的步骤包括：
在所述驱动机构在进行位移时，控制所述超声换能单元停止输出超声波；
在所述工作位置工作所述工作时间后，重新执行所述根据输入信息确定目标工作深度的步骤。
5.如权利要求3所述的超声波治疗头的控制方法，其特征在于，所述控制所述驱动机构根据所述运动参数运行，以驱动所述超声换能单元移动至所述目标工作深度对应工作位置的步骤包括：
根据所述运动参数确定所述驱动机构的位移范围；
根据所述位移范围匹配对应的位移速度；
根据所述位移速度以及所述位移范围控制所述驱动机构移动，以驱动所述超声换能单元在所述工作位置对应的区间内按照所述位移速度进行往复运动。
6.如权利要求5所述的超声波治疗头的控制方法，其特征在于，所述根据所述位移范围匹配对应的位移速度的步骤包括：
获取所述超声换能单元的水平位移速度；
获取所述位移范围对应的位移速度，其中所述位移速度的方向与所述驱动机构的运动方向一致；
根据预设位移模型以及所述水平位移速度，修正所述位移速度。
7.如权利要求2或3所述的超声波治疗头的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标工作深度确定所述驱动机构的运动参数的步骤之前，还包括：
获取所述超声换能单元的聚焦深度；
根据所述超声换能单元的当前位置以及所述聚焦深度，确定所述超声换能单元的当前工作深度；
根据所述当前工作深度以及所述目标工作深度，确定所述超声换能单元的补偿路径；
根据所述补偿路径确定所述驱动机构的校准运动参数，以控制所述驱动机构驱动所述超声换能单元到达初始工作位置。
8.如权利要求1所述的超声波治疗头的控制方法，其特征在于，所述超声波治疗头的控制方法，还包括：
根据所述超声波治疗头的状态数据，确定所述超声波治疗头与目标区域的贴合状态；
确定所述超声波治疗头的位移状态；
当所述贴合状态和/或所述位移状态不符合工作要求时，控制所述超声换能单元停止输出能量。
9.一种超声波治疗头的控制设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的超声波治疗头的控制程序，所述处理器执行所述超声波治疗头的控制程序时实现如权利要求1至8任一项所述的超声波治疗头的控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有超声波治疗头的控制程序，所述超声波治疗头的控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的超声波治疗头的控制方法的步骤。
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