測(cè)模塊可以配置為產(chǎn)生與由功率模塊產(chǎn)生的電子信號(hào)ES的噪聲分量相關(guān)聯(lián)的噪聲信號(hào)。在使用中，控制信號(hào)CS至少部分地基于噪聲信號(hào)，由此引起電子信號(hào)ES的隨機(jī)變化。具體地，在這種實(shí)施例中，控制模塊281可以使用電子信號(hào)ES的噪聲分量的隨機(jī)性以稍微改變從功率模塊282發(fā)送至超聲換能器組件250的電子信號(hào)ES的頻率。因此，在使用中，可以改變沿著傳輸探頭210的縱軸A1的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)和/或振動(dòng)反節(jié)點(diǎn)的位置。
[0071 ] 在一些實(shí)施例中，超聲發(fā)生器可以包括配置為向其中的控制模塊發(fā)送反饋信號(hào)的反饋模塊。反饋模塊可以例如提供用于確定超聲能量傳送組件的自然頻率和/或改變發(fā)送至超聲換能器的電子信號(hào)的頻率的反饋。例如，圖8是根據(jù)實(shí)施例的超聲消融系統(tǒng)300的示意圖。超聲能量消融系統(tǒng)300(此處也稱為“超聲系統(tǒng)”或者僅僅稱為“系統(tǒng)”)包括可操作地耦合至功率模塊382的超聲發(fā)生器380。功率模塊382配置為產(chǎn)生由超聲能量傳送組件305接收的電子信號(hào)ES。超聲能量傳送組件305可以是此處顯示和描述的超聲能量傳送系統(tǒng)中的任何一個(gè)。例如，超聲能量傳送組件305可以包括超聲換能器組件(例如，類似于換能器組件150)、探頭組件(類似于探頭組件210)、傳輸構(gòu)件(類似于傳輸構(gòu)件220)等等。超聲能量傳送組件305(和/或其中的組件中的任何一個(gè))由自然頻率表征。
[0072]超聲發(fā)生器380包括控制模塊381和操作性地耦合至控制模塊381的反饋模塊383。超聲發(fā)生器380可操作地耦合至功率模塊382，該功率模塊382配置為產(chǎn)生由超聲能量傳送組件305接收的電子信號(hào)ES。功率模塊382可以是任何合適的硬件模塊和/或軟件模塊(在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的和/或在超聲發(fā)生器380的處理器中執(zhí)行的)，配置為產(chǎn)生要由超聲能量傳送組件305接收的電子信號(hào)ES。如類似陳述的，功率模塊382配置為產(chǎn)生由超聲能量傳送組件305接收的驅(qū)動(dòng)電子信號(hào)ES。更具體地，功率模塊382和/或功率模塊382連同發(fā)生器380可以產(chǎn)生具有期望特性(例如，頻率、幅度等等)的電子信號(hào)ES，使得當(dāng)由換能器組件350接收時(shí)產(chǎn)生期望的超聲能量信號(hào)US。
[0073]反饋模塊383配置為測(cè)量和/或檢測(cè)電子信號(hào)ES的至少一部分(測(cè)量、檢測(cè)和/或分析的部分標(biāo)識(shí)為信號(hào)ES’)并且產(chǎn)生反饋信號(hào)FS和噪聲信號(hào)NS。反饋信號(hào)FS與由功率模塊382產(chǎn)生的電子信號(hào)ES的標(biāo)稱分量相關(guān)聯(lián)。例如，反饋信號(hào)FS可以與電子信號(hào)ES的標(biāo)稱電流或者電壓相關(guān)聯(lián)(和/或是電子信號(hào)ES的標(biāo)稱電流或者電壓的度量)。噪聲信號(hào)NS至少部分地基于由功率模塊382產(chǎn)生的電子信號(hào)ES的噪聲分量。如下面更詳細(xì)討論的，反饋模塊383可以包括任何合適的軟件、固件和/或硬件用以產(chǎn)生反饋信號(hào)FS和噪聲信號(hào)NS。例如，在一些實(shí)施例中，反饋模塊383至少部分地以硬件形式實(shí)現(xiàn)，并且包括傳感器、放大器、濾波器和/或模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0074]控制模塊381配置為向功率模塊382發(fā)送控制信號(hào)CS以在至少部分地由超聲能量傳送組件305和/或其中的組件中的任何一個(gè)的自然頻率限定的范圍內(nèi)隨機(jī)地改變電子信號(hào)ES的頻率。如上面討論的，以這種方式，隨機(jī)地改變超聲能量信號(hào)US的頻率，這引起振動(dòng)反節(jié)點(diǎn)的空間位置的移位。具體地，控制模塊381配置為基于反饋信號(hào)FS確定超聲能量傳送組件305的自然頻率(例如，如在圖7中描繪的自然頻率Fn)。控制模塊381可以以任何合適的方式確定超聲能量傳送組件305的自然頻率。在一些實(shí)施例中，例如，控制模塊381可以以根據(jù)模板(諸如在預(yù)定頻率范圍內(nèi)的掃描)改變電子信號(hào)ES的頻率的方式產(chǎn)生控制信號(hào)(諸如控制信號(hào)CS)。在每個(gè)頻率處，控制模塊381接收反饋信號(hào)FS，該反饋信號(hào)FS可以與電子信號(hào)ES的電流值相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，控制模塊381可以將自然頻率確定為與電子信號(hào)ES的峰值電流值相對(duì)應(yīng)的頻率。控制模塊381可以采用任何其它合適的方法和/或算法以用于確定超聲能量傳送組件305的自然頻率。
[0075]控制模塊381還配置為向功率模塊382發(fā)送控制信號(hào)CS以在至少部分地由超聲能量傳送組件305的自然頻率限定的范圍內(nèi)改變電子信號(hào)ES的頻率?？刂菩盘?hào)CS至少部分地基于噪聲信號(hào)NS。以這種方式，可以改變電子信號(hào)ES的頻率，使得超聲能量傳送組件305的一部分內(nèi)的和/或沿著超聲能量傳送組件305的一部分的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)和/或振動(dòng)反節(jié)點(diǎn)的位置隨機(jī)地改變。通過(guò)使用噪聲信號(hào)NS (其固有地包括隨機(jī)性質(zhì))，控制模塊381不需要包括軟件驅(qū)動(dòng)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。
[0076]具體地，由功率模塊382生成的電子信號(hào)ES中存在的隨機(jī)噪聲可以是電子信號(hào)ES中的隨機(jī)波動(dòng)，該隨機(jī)波動(dòng)通過(guò)信號(hào)ES’檢測(cè)并且接著反映在噪聲信號(hào)NS中。這樣的隨機(jī)噪聲可以包括例如熱噪聲、散粒噪聲、閃爍噪聲、突發(fā)噪聲、雪崩噪聲等等。熱噪聲(Johnson-Nyquist噪聲)由電導(dǎo)體內(nèi)部的電荷載子(通常為電子)的隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)生成，這發(fā)生在存在施加電壓的情況下。熱噪聲近似為白噪聲，并且由此它的功率譜密度在整個(gè)頻譜上幾乎相等。電子裝置中的散粒噪聲是電導(dǎo)體中的電流的不可避免的隨機(jī)統(tǒng)計(jì)波動(dòng)的結(jié)果。由于電流是離散電荷(電子)的流動(dòng)，因此當(dāng)電流流動(dòng)時(shí)，隨機(jī)波動(dòng)是固有的。閃爍噪聲是具有平穩(wěn)地落入較高頻率中的頻譜的信號(hào)或者過(guò)程。閃爍噪聲出現(xiàn)在大多數(shù)電子裝置中，并且由與直流電流相關(guān)的各種效應(yīng)產(chǎn)生。突發(fā)噪聲包括在隨機(jī)的和不可預(yù)知的時(shí)間處的兩個(gè)或更多個(gè)電平之間突然的階梯狀過(guò)渡(非高斯)，高達(dá)幾百微伏。偏移電壓或者電流中的每個(gè)位移能夠持續(xù)若干毫秒，并且脈沖之間的間隔傾向于在聲頻范圍(小于10Hz)中。雪崩噪聲是當(dāng)在雪崩擊穿開(kāi)始時(shí)操作面結(jié)型二極管時(shí)產(chǎn)生的噪聲，其中高電壓梯度的載子產(chǎn)生足夠的能量以通過(guò)物理撞擊去除附加載子，產(chǎn)生不規(guī)則的電流流動(dòng)。
[0077]在使用中，控制模塊381可以在第一時(shí)間U1)處基于反饋信號(hào)FS確定超聲能量傳送組件305的自然頻率。以這種方式，控制模塊381可以考慮由系統(tǒng)的組件中、環(huán)境中等等的自然變化產(chǎn)生的系統(tǒng)的自然頻率的變化?？刂颇K381還可以生成控制信號(hào)CS，并且在第二時(shí)間(t2)處向功率模塊382發(fā)送控制信號(hào)CS，其中第二時(shí)間在第一時(shí)間之后(ti〈t2)。以這種方式，控制模塊可以在圍繞超聲能量傳送組件305的自然頻率的范圍內(nèi)改變電子信號(hào)ES的頻率。
[0078]在一些實(shí)施例中，發(fā)生器380、反饋模塊383和/或控制模塊381可以配置為改變電子信號(hào)ES的頻率變化的范圍。例如，如下面更詳細(xì)討論的，在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)300的一部分可以包括濾波器模塊(例如，位于控制模塊381或者反饋模塊383中)，配置為限制通過(guò)信號(hào)ES’接收的并且包括在噪聲信號(hào)NS內(nèi)的電信號(hào)ES的噪聲部分的頻率范圍。因此，在這些情況下，由濾波器模塊實(shí)現(xiàn)的濾波功能的特性可以影響控制信號(hào)CS至少部分基于的噪聲信號(hào)NS的范圍。例如，在一些實(shí)施例中，可以實(shí)現(xiàn)低通濾波功能以減小來(lái)自通過(guò)濾波器的電子信號(hào)ES的噪聲量。從而，噪聲信號(hào)NS將具有更小的隨機(jī)變化，并且電子信號(hào)ES的變化(由控制信號(hào)CS產(chǎn)生)將在比將以其它方式出現(xiàn)的范圍更窄的范圍(諸如，圖7中顯示的范圍J內(nèi)。在另一個(gè)示例中，可以實(shí)現(xiàn)高通濾波功能以允許更多噪聲通過(guò)濾波器。從而，噪聲信號(hào)NS將具有更大的隨機(jī)變化(相比采用低通濾波器的情況中)，并且電子信號(hào)ES的變化(由控制信號(hào)CS產(chǎn)生)將在比將以其它方式出現(xiàn)的范圍更大的范圍(諸如，圖7中顯示的范圍2)內(nèi)。在其它情況下，可以通過(guò)任何其它合適的機(jī)構(gòu)或者算法改變電信號(hào)的頻率范圍。
[0079]在一些實(shí)施例中，控制模塊381配置為以近似10毫秒與近似300毫秒之間的控制信號(hào)時(shí)間間隔向功率模塊382發(fā)送控制信號(hào)CS。在一些實(shí)施例中，控制模塊381可以向功率模塊382發(fā)送控制信號(hào)CS，使得由功率模塊382生成的電子信號(hào)ES是具有基于控制信號(hào)CS中包括的指令而周期性變化的頻率的連續(xù)信號(hào)。在其它實(shí)施例中，控制模塊381可以向功率模塊382發(fā)送控制信號(hào)CS，使得由功率模塊382生成的電子信號(hào)ES是在周期性(或者隨機(jī))時(shí)間間隔處生成的、在相繼的電信號(hào)ES(或更確切地說(shuō)信號(hào)脈沖)之間出現(xiàn)“死”時(shí)間的一系列離散信號(hào)中的一個(gè)。控制模塊381還配置為通過(guò)處理從反饋模塊383接收的噪聲信號(hào)NS和反饋信號(hào)FS而改變電子信號(hào)ES的頻率變化的范圍。
[0080]超聲發(fā)生器380和此處描述的超聲發(fā)生器中的任何一個(gè)包括電子電路、硬件、固件和/或指令，用以使超聲發(fā)生器執(zhí)行此處描述的功能(例如，用以充當(dāng)頻率變換器和/或電壓升壓器)。以這種方式，此處描述的超聲發(fā)生器可以產(chǎn)生和/或輸出具有期望特性的電壓至換能器組件250以產(chǎn)生期望的超聲能量輸出。例如，在一些實(shí)施例中，超聲發(fā)生器380 (或者此處描述的其它發(fā)生器中的任何一個(gè))可以接收大約60Hz頻率和大約120V電壓的AC電力并且將電壓轉(zhuǎn)換為頻率高達(dá)大約20，OOOHz至35，OOOHz,電壓大約500-1500VAC(RMS)。
[0081]在一些構(gòu)造中，可以將反饋模塊383實(shí)現(xiàn)為軟件模塊(在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)和/或在超聲發(fā)生器380的處理器中執(zhí)行)，該軟件模塊使超聲發(fā)生器380執(zhí)行與改變發(fā)送至超聲能量傳送組件305的電子信號(hào)ES的頻率相關(guān)聯(lián)的特定操作。在其它構(gòu)造中，反饋模塊383可以至少部分地以硬件形式實(shí)現(xiàn)，其中反饋模塊383可以包括傳感器、放大器、濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的至少一個(gè)。例如，圖9是根據(jù)實(shí)施例以硬件形式實(shí)現(xiàn)的反饋模塊483的框圖。反饋控制模塊483包括傳感器483a、電壓調(diào)節(jié)器483b、濾波器483c、電壓放大器/分壓器483d和模數(shù)轉(zhuǎn)換器483e。如圖9所示，反饋模塊483可操作地耦合至超聲發(fā)生器(諸如上面顯示和描述的發(fā)生器380)的微處理器484并且向超聲發(fā)生器的微處理器484傳輸反饋信號(hào)FS’。在一些構(gòu)造中，可以在微處理器484內(nèi)部實(shí)現(xiàn)發(fā)生器內(nèi)的控制模塊(例如，圖9中的控制模塊381)。如上所述，微處理器484產(chǎn)生傳輸至功率模塊的控制信號(hào)CS。
[0082]傳感器483a檢測(cè)由功率模塊發(fā)送至超聲能量傳送組件的電信號(hào)的一部分(例如，圖8中的ES’)。傳感器483a可以是可以測(cè)量電流和/或電壓的任何類型的電子傳感器，諸如，電流傳感器、電壓檢測(cè)器、檢流計(jì)等等。在一些實(shí)施例中，電壓調(diào)節(jié)器483b可以用于確保由傳感器483a檢測(cè)的電子信號(hào)ES’的部分的信號(hào)電壓電平高于預(yù)設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)。
[0083]濾波器483c可以是任何類型的濾波器(諸如低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器或者陷波濾波器)并且可以用于限制在電子信號(hào)ES’中檢測(cè)的、通過(guò)噪聲信號(hào)NS輸送至處理器484的頻率的范圍。如上所述，濾波器的選擇將影響產(chǎn)生的系統(tǒng)特性。在一個(gè)示例中，低通濾波器可以用于允許更少的噪聲通過(guò)濾波器483c。從而，反饋信號(hào)FS’的噪聲分量將具有較少的隨機(jī)變化，并且電子信號(hào)ES的變化(如圖9所示，響應(yīng)于控制信號(hào)CS產(chǎn)生的)將在比將以其它方式出現(xiàn)的范圍更窄的范圍(諸如，圖7中顯示的范圍J內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)例中，高通濾波器可以用于允許更多的噪聲通過(guò)濾波器483c。從而，反饋信號(hào)FS’的噪聲分量將具有更大的隨機(jī)變化(相比采用低通濾波器的情況中)，并且電子信號(hào)ES的變化(由控制信號(hào)CS產(chǎn)生)將在比將以其它方式出現(xiàn)的范圍更大的范圍(諸如，圖7中顯示的范圍2)內(nèi)。
[0084]如果所檢測(cè)的電信號(hào)ES’的電壓電平太小或者如果所檢測(cè)的電子信號(hào)ES’的電壓電平高于模擬至數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器483e允許的輸入，那么可以包括電壓放大器/分壓器483d。模擬至數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器483e通過(guò)以高于Nyquist頻率對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行