本发明涉及医药设备，具体是一种基于智能化的超声给药控制系统。
背景技术：
1、恶性肿瘤现阶段依旧是危害人类生命安全的棘手问题之一，此类病症患者生存率极低，大多数患有恶性肿瘤的病人依靠现有的医学手段很难根治，并且化疗和手术切除会给病人带去莫大的身体上的摧残和精神上的折磨，因此现在很多科研工作者在努力寻求新的治疗方法，靶向治疗技术是现在研究的热点技术之一。
2、为了阻止癌细胞的增殖，抗癌药物都是具有一定毒性的，这种毒性对于身体的大部分细胞而言都存在较大损伤，药物剂量的极大地被限制，并且在药物被注射进人体之后只有1%能够到达肿瘤区域，而遗留在体内的其它药物就会产生副作用，导致治疗效果远不如预期效果。所谓靶向治疗，就是将药物有效作用于肿瘤区域，杀死癌细胞，而避免伤害其它健康的细胞，这是一种有目的性的治疗方式。
3、然而，在非常狭小的血管内，用宏观意义上的机械式推动不仅会带来接触性污染问题，而且推动装置如何进入血管并且保证不被堵塞也是一个难以解决的问题，虽然此种方式对应于宏观意义上的直接，但是显得并不那么高效。
4、因此，相对于机械式推动给药方式，非接触式的药物颗粒操纵是一种成本较低但效率高的给药方式。非接触式给药是现在研究的新型热点技术之一，正处于研究阶段，现有光、磁场等方式。一种理想的基于物理方式的靶向治疗技术是希望能够实现将一种在大小方面可控的能量导入到整个肿瘤区域（不同直径、不同深度），但是又不会对周围健康的组织者造成副作用。然而磁和光在人体内的穿透性低，所能够治疗的肿瘤区域深度受到极大限制，并且光对人体有侵入性（对人体组织的破坏性），也进一步限制了其在生物医疗领域的应用，此外，利用光和磁场进行颗粒操控所需的输入功率高，设备复杂，很难小型化，而超声因其在合理范围内使用对人体不会造成实质性的损伤，超声压力波引起介质的轻微振荡位移，以物理方式推动细胞和组织，但不破坏细胞膜，并且超声具有生物组织渗透性、易于调节、低成本、非接触性、无攻击性等优点。
5、针对上述的技术缺陷，现提出一种基于智能化的超声给药控制系统解决方案。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
2、一种基于智能化的超声给药控制系统，包括：
3、机架，所述机架用于各组件的连接；
4、给药组件，所述给药组件连接所述机架，所述给药组件用于对患者进行定向输药，并对患者的靶细胞定向输出；
5、显示组件，所述显示组件设置于所述机架上，所述显示组件连接所述给药组件用于对所述给药组件的进程进行可视化分析并显示；
6、控制系统，所述控制系统连接所述给药组件与所述显示组件，所述控制系统用于对给药进程进行控制，并通过显示组件将给药进程全流程可视化展示进行控制，并实时改进给药策略。
7、进一步的，所述给药组件包括给药管、针头与输药箱，所述输药箱设置于所述机架上，所述给药管连接所述输药箱进行肿瘤靶细胞给药，所述针头连接所述给药管，所述针头用于对靶细胞进行定向给药。
8、进一步的，所述显示组件包括显示器、温度传感器与压力传感器，所述显示器设置于所述机架上，所述显示器用于对所述给药组件的工作进程进行监管，所述温度传感器设置于所述给药管上，所述温度传感器用于对给药的温度以及患者在注射药物的前后身体温度进行监测，所述压力传感器设置于所述给药管上，所述压力传感器用于对针头给药的压力进行监测并控制所述针头的给药压力。
9、进一步的，所述控制系统包括：
10、超声发生器，生成特定频率和强度的超声波；
11、药物载体，包括纳米颗粒或微泡，用于携带药物并在超声波的作用下释放；
12、智能控制模块，通过传感器和算法实时监测和调整超声波的参数，以优化药物释放；
13、影像模块，用于监控药物分布和治疗效果，如超声影像或磁共振成像；
14、反馈回路模块，通过实时数据反馈调整治疗参数，提高治疗的精准度和效果。
15、进一步的，所述超声发生器包括：
16、信号生成，控制单元根据预定的治疗计划生成特定频率和波形的电信号，包括连续波和脉冲波，超声波的频率设置在20khz到500mhz之间，不同的频率适用于不同的治疗深度和效果；
17、信号放大，信号发生器产生的低功率电信号通过功率放大器放大到所需水平；
18、超声波转换，放大的电信号传输到超声换能器，压电材料在电场作用下振动，产生超声波，通过调整换能器阵列，实现超声波的聚焦，增加特定部位的能量密度；
19、超声波传输，超声波通过组织介质传输到目标肿瘤部位；
20、实时调整，通过传感器和影像系统的反馈，控制单元实时调整超声波的参数，以确保最佳的药物释放效果。
21、进一步的，所述药物载体包括：
22、纳米颗粒，由聚合物、脂质或金属氧化物构成，携带多种类型的药物，并在超声波的刺激下释放；微泡，由生物相容性材料制成，内含气体或液体，在超声波的作用下快速膨胀和破裂，释放药物到靶向组织；纳米磁粒子，结合了纳米技术和磁性材料，通过外部磁场引导到特定治疗区域，并受超声波激活释放药物；
23、药物被嵌入或吸附在药物载体的结构中，保持稳定状态直到受到刺激释放，当药物载体到达目标肿瘤区域后，超声波的能量可以引起载体的物理或化学变化，导致药物释放，在超声波作用下，载体的结构发生变化，如微泡破裂或纳米颗粒表面改变，释放药物到周围环境，在外部磁场的帮助下，超声波激活磁性纳米粒子产生热或物理效应，导致药物释放，由于药物载体可以设计成特定大小和表面特性，通过血液循环靶向到肿瘤组织，减少对健康组织的影响。
24、进一步的，所述智能控制模块包括：
25、实时监测：利用内置传感器获取超声波作用下的环境数据，如温度、压力和药物释放情况，从传感器获取超声波及其影响的环境数据，如药物载体的位置、肿瘤组织的状态，通过内置的控制算法分析和处理采集到的数据，识别潜在的治疗优化机会，确保在治疗过程中，智能控制模块能够快速响应和调整，以优化药物释放的精确性和治疗效果；
26、参数调整：根据实时数据反馈，动态调整超声波的频率、强度和模式，以最大化药物的靶向释放效果，根据算法的反馈，调整超声波的频率、强度和波形，以适应当前治疗阶段的需求和环境变化；
27、反馈回路：建立与超声发生器和药物载体之间的反馈机制，确保治疗过程中参数的准确性和稳定性；
28、算法优化：采用先进的控制算法，根据预设的治疗计划和实时环境条件，调整超声波的参数，以实现个性化和高效的治疗效果。
29、进一步的，所述影像模块包括使用超声波技术获取肿瘤组织的实时影像，显示治疗区域的结构和特征，通过影像指导，帮助医生准确定位肿瘤区域和药物释放目标，确保治疗的准确性，实时监测超声波对肿瘤组织的影响和药物释放的效果，为调整治疗策略提供依据，通过图像处理和分析算法，提取肿瘤的特征参数，辅助医生进行治疗决策和效果评估。
30、进一步的，所述反馈回路模块包括：
31、数据采集与传输，从各个子系统获取实时数据，包括超声波参数、药物释放速率和影像分析结果；
32、数据分析与处理，利用内置算法分析数据，识别任何偏差或异常，确定是否需要调整治疗策略或参数；
33、反馈信号生成，根据分析结果生成反馈信号，向智能控制模块和其他相关组件发送调整指令；
34、参数调整与反馈闭环，确保治疗过程中的各个组件相互协调，通过反馈回路实现系统参数的动态调整和优化，以提高治疗的精确性和效果。
35、进一步的，所述数据可视化分析包括收集来自传感器、影像模块、反馈回路模块和其他相关组件的实时数据，对收集到的数据可能包含噪声和错误，需要进行清洗，确保数据的准确性和可靠性，对清洗后的数据进行预处理，比如归一化、标准化或降维，以便于分析和可视化，选择合适的可视化工具和图表类型，如折线图、柱状图、热图、散点图等，以展现数据之间的关系和趋势，设计用户界面，将数据可视化结果展示给医生和操作人员，确保界面直观易用，提供交互式功能，如点击放大、过滤、动态更新，让用户可以更深入地探索数据，确保数据可视化界面能够实时更新，以反映治疗过程中的最新数据，对可视化结果进行分析，解释数据所反映的治疗状态和趋势，为医生提供决策支持。
36、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
37、1、本发明一种基于智能化的超声给药控制系统中，通过机架用于各组件的连接；给药组件，给药组件连接机架，给药组件用于对患者进行定向输药，并对患者的靶细胞定向输出；显示组件，显示组件设置于机架上，显示组件连接给药组件用于对给药组件的进程进行可视化分析并显示；控制系统，控制系统连接给药组件与显示组件，控制系统用于对给药进程进行控制，并通过显示组件将给药进程全流程可视化展示进行控制，并实时改进给药策略，具有对肿瘤患者靶细胞给药进行智能化监管的效果；
38、2、本发明一种基于智能化的超声给药控制系统中，通过超声发生器，生成特定频率和强度的超声波；药物载体，包括纳米颗粒或微泡，用于携带药物并在超声波的作用下释放；智能控制模块，通过传感器和算法实时监测和调整超声波的参数，以优化药物释放；影像模块，用于监控药物分布和治疗效果，如超声影像或磁共振成像；反馈回路模块，通过实时数据反馈调整治疗参数，提高治疗的精准度和效果，具有对肿瘤靶细胞给药治疗进行可视化分析的效果。
1.一种基于智能化的超声给药控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于智能化的超声给药控制系统，其特征在于，所述给药组件（2）包括给药管（21）、针头（22）与输药箱（23），所述输药箱（23）设置于所述机架（1）上，所述给药管（21）连接所述输药箱（23）进行肿瘤靶细胞给药，所述针头（22）连接所述给药管（21），所述针头（22）用于对靶细胞进行定向给药。
3.根据权利要求2所述的一种基于智能化的超声给药控制系统，其特征在于，所述显示组件（3）包括显示器（31）、温度传感器（32）与压力传感器（33），所述显示器（31）设置于所述机架（1）上，所述显示器（31）用于对所述给药组件（2）的工作进程进行监管，所述温度传感器（32）设置于所述给药管（21）上，所述温度传感器（32）用于对给药的温度以及患者在注射药物的前后身体温度进行监测，所述压力传感器（33）设置于所述给药管（21）上，所述压力传感器（33）用于对针头（22）给药的压力进行监测并控制所述针头（22）的给药压力。
4.根据权利要求3所述的一种基于智能化的超声给药控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于智能化的超声给药控制系统，其特征在于，所述超声发生器包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于智能化的超声给药控制系统，其特征在于，所述药物载体包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于智能化的超声给药控制系统，其特征在于，所述智能控制模块包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于智能化的超声给药控制系统，其特征在于，所述影像模块包括使用超声波技术获取肿瘤组织的实时影像，显示治疗区域的结构和特征，通过影像指导，帮助医生准确定位肿瘤区域和药物释放目标，确保治疗的准确性，实时监测超声波对肿瘤组织的影响和药物释放的效果，为调整治疗策略提供依据，通过图像处理和分析算法，提取肿瘤的特征参数，辅助医生进行治疗决策和效果评估。
9.根据权利要求8所述的一种基于智能化的超声给药控制系统，其特征在于，所述反馈回路模块包括：
10.根据权利要求9所述的一种基于智能化的超声给药控制系统，其特征在于，所述数据可视化分析包括收集来自传感器、影像模块、反馈回路模块和其他相关组件的实时数据，对收集到的数据可能包含噪声和错误，需要进行清洗，确保数据的准确性和可靠性，对清洗后的数据进行预处理，比如归一化、标准化、降维，以便于分析和可视化，选择合适的可视化工具和图表类型，如折线图、柱状图、热图、散点图，以展现数据之间的关系和趋势，设计用户界面，将数据可视化结果展示给医生和操作人员，确保界面直观易用，提供交互式功能，如点击放大、过滤、动态更新，让用户可以更深入地探索数据，确保数据可视化界面能够实时更新，以反映治疗过程中的最新数据，对可视化结果进行分析，解释数据所反映的治疗状态和趋势，为医生提供决策支持。
