用于对移动目标进行超声处理的治疗装置制造方法及图纸

一种治疗装置（300、400、500）包括高强度聚焦超声系统（302），所述高强度聚焦超声系统包括超声换能器（306）。所述超声换能器具有电子可调节的焦点（318）。所述高强度聚焦超声系统具有射束偏移区（322、608、704、1010）。在所述电子可调节的焦点处的超声强度除以发射的声功率在所述射束偏移区之内高于预定阈值（606、1008）。所述治疗装置还包括用于控制所述治疗装置的处理器（328）。机器可执行指令（350、352、354）的执行令所述处理器：接收（102、202）描述移动目标（320、802）的位置的实时医疗数据（342、424、506）；使用所述实时医疗数据调节（104、204）所述电子可调节的焦点以瞄准所述移动目标；并且当所述移动目标在所述射束偏移区之内时对所述移动目标进行超声处理（106、206）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对移动目标进行超声处理的治疗装置
本专利技术涉及高强度聚焦超声，具体而言涉及移动目标的超声处理。
技术介绍
超声迅速成为特定治疗介入的期望方式。具体而言，高强度聚焦超声的使用当前正被用作子宫肌瘤的热治疗介入的方法，并已经过检查，证实能够用在肝脏、大脑、前列腺和其他患癌病变的处置中。用于组织消融的超声治疗通过利用高强度超声对感兴趣组织进行超声处理而起效，高强度超声被吸收并被转化成热，从而提高组织的温度。随着温度升高，可以发生组织的凝固坏死，从而导致细胞立即死亡。用于治疗的换能器能够在身体外部或例如通过血管、尿道、直肠等被插入身体中。在高强度聚焦超声中，使用换能器元件的阵列形成超声换能器。向换能器元件供应交流电功率以令其生成超声波。来自每个换能器元件的超声波会相长或相消地叠加。通过控制供应到每个换能器元件的交流电功率，可以控制超声功率聚焦到其中的焦点或体积。HIFU换能器的机械位移允许10cm左右的大位移，这对于将焦点集中在待处置的体积上是非常方便的。但与目标的加热持续时间和运动速度相比，机械位移相当慢。例如，从国际申请WO97/22015可以获知基于通过MR成像获得的运动信息对HIFU换能器的焦点区域的调节。
技术实现思路
本专利技术提供了独立权利要求中的一种治疗装置、一种操作治疗装置的方法和一种计算机程序产品。在从属权利要求中给出了实施例。在很多临床状况中，被进行超声处理的受试者可能有外部和/或内部运动。因此当超声处理时跟踪移动目标的运动是有益的。现在的方案包括仅当目标处于特定位置时选通超声并进行超声处理。能够跟踪目标位置并调节超声的焦点以减少进行超声处理所需的时间会是有益的。对焦点进行机械操控可能太慢。本专利技术的实施例可以提供在超声处理期间以电子方式操控焦点的手段以减少移动目标所需的总超声处理时间。实施例可以扩大消融并通过使用焦点的电子操控以在高强度聚焦超声（HIFU）加热期间跟踪目标组织。能够通过改变相控阵列换能器的每个个体通道上的相位来执行焦点的偏移，以在期望的位置处形成相长干涉。电子操控非常快，因为除了更新电信号的最少时间之外，没有速度限制。因此，电子操控允许在通常少于几毫秒的时间内改变焦点的位置且不会在热图上诱发干扰。但焦点的电子操控根据偏移幅度而诱发强度减小。因此，电子操控限于射束偏移区之内的小位移，以避免尤其因为焦点中未沉积的剩余能量被患者体内的一些不受控位置吸收而导致的强度过度减小。亦即，本专利技术发现超声换能器的焦点的电子偏移可能导致大偏移的问题。当通过调节换能器阵列的每个换能器元件的相位来施加焦点的大偏移时，焦点处的强度减小。本专利技术通过将焦点调节限制到相对强度高于预定阈值的射束偏移区之内来避免这种强度减小。之后仅当移动目标在射束偏移区中时才激活换能器阵列。文中使用的“计算机可读存储介质”包含任何可以存储可由计算设备的处理器执行的指令的有形存储介质。可以将所述计算机可读存储介质称为计算机可读非暂态存储介质。也可以将计算机可读存储介质称为有形计算机可读介质。在一些实施例中，计算机可读存储介质还能够存储能够由计算设备的处理器访问的数据。计算机可读存储介质的范例包括但不限于：软盘、穿孔带、穿孔卡片、磁硬盘驱动器、固态硬盘、闪速存储设备、USB拇指驱动器、随机存取存储设备（RAM）、只读存储设备（ROM）、光盘、磁光盘以及处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘（CD）和数字通用盘（DVD），例如CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R盘。术语计算机可读存储介质还指计算机设备能够经由网络或通信链路访问的各种类型的记录介质。例如，可以在调制调解器、因特网或局域网上检索数据。对计算机可读存储介质的引用应当被解读为可能是多个计算机可读存储介质。可以在不同位置存储一个或多个程序的各种可执行部件。计算机可读存储介质例如可以是同一计算机系统之内的多个计算机可读存储介质。计算机可读存储介质也可以是分布于多个计算机系统或计算设备之间的计算机可读存储介质。“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是任何可由处理器直接访问的存储器。计算机存储器的范例包括但不限于：RAM存储器、寄存器和寄存器文件。对“计算机存储器”或“存储器”的引用应当被解读为可能是多个存储器。存储器例如可以是同一计算机系统之内的多个存储器。存储器也可以是分布于多个计算机系统或计算设备件的多个存储器。“计算机存储设备”或“存储设备”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储设备是任何非易失计算机可读存储介质。计算机存储设备的范例包括但不限于：硬盘驱动器、USB拇指驱动器、软盘驱动器、智能卡、DVD、CD-ROM以及固态硬盘驱动器。在一些实施例中，计算机存储设备还可以是计算机存储器，反之亦然。对“计算机存储设备”或“存储设备”的引用应当被解读为可能是多个存储设备。存储设备例如可以是同一计算机系统或计算设备之内的多个存储设备。存储设备也可以是分布于多个计算机系统或计算设备之间的多个存储器。文中使用的“处理器”包含能够执行程序或机器可执行指令的电子部件。包括“处理器”的计算设备的引用应被解读为能够包含超过一个处理器或处理核。例如，处理器可以是多核处理器。处理器还可以指处于单个计算机系统内的或者分布于多个计算机系统当中的处理器的集合。术语计算设备还应被解读为能够指每者均包括一个或多个处理器的计算设备的集合或网络。许多程序具有其由多个处理器执行的指令，这些处理器可以处于相同计算设备内，甚至可以跨越多个计算设备分布。文中使用的“用户接口”是允许用户或操作者与计算机或计算机系统交互的接口。也可以将“用户接口”称为“人类接口设备”。用户接口可以向操作者提供信息或数据，和/或从操作者接收信息或数据。用户接口可以使计算机能够接收来自操作者的输入，并且可以将来自计算机的输出提供给用户。换言之，用户接口可以允许操作者控制或操纵计算机，并且接口可以允许计算机指示操作者的控制或操纵的效果。数据或信息在显示器或图形用户接口上的显示是向操作者提供信息的范例。通过键盘、鼠标、跟踪球、触摸板、触摸屏、指示杆、图形输入板、操纵杆、游戏键盘、网络摄像机、耳机、变速杆、方向盘、踏板、有线手套、跳舞板、遥控器、一个或多个按钮、一个或多个开关以及加速度计的数据接收均为能够从操作者接收信息或数据的用户接口部件的范例。文中使用的“硬件接口”包含能够使计算机系统的处理器与外部计算设备和/或装置交互和/或控制外部计算设备和/或装置的接口。硬件接口可以允许处理器向外部计算设备和/或装置发送控制信号或指令。硬件接口还可以使处理器与外部计算设备和/或装置交换数据。硬件接口的范例包括但不限于：通用串行总线、IEEE1394端口、并行端口、IEEE1284端口、串行端口、RS-232端口、IEEE-488端口、蓝牙连接、无线局域网连接、TCP/IP连接、以太网连接、控制电压接口、MIDI接口、模拟输入接口以及数字输入接口。文中将磁共振（MR）数据定义为在磁共振成像扫描期间由磁共振装置的天线记录的原子自旋发射的射频信号的测量结果。文中将磁共振成像（MRI）图像定义为对磁共振成像数据内包含的解剖结构数据重建的二维或三维可视化。能够使用计算机执行这种可视化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种治疗装置（300、400、500），包括：‑高强度聚焦超声系统（302），其包括超声换能器（306），其中，所述超声换能器具有电子可调节的焦点（318），其中，所述高强度聚焦超声系统具有射束偏移区（322、608、704、1010），其中，所述超声换能器被配置为当被供应交流电功率时生成声功率，其中，在所述电子可调节的焦点处的超声强度除以发射的所述声功率在所述射束偏移区之内高于预定阈值（606、1008）；‑存储器（334），其用于存储机器可执行指令（350、352、354）；以及‑处理器（328），其被配置为控制所述治疗装置，其中，所述机器可执行指令的执行令所述处理器：‑接收（102、202）实时医疗数据（342、424、506），其中，所述实时医疗数据描述了移动目标（320、802）的位置；‑使用所述实时医疗数据调节（104、204）所述电子可调节的焦点以瞄准所述移动目标；并且‑当所述移动目标在所述射束偏移区之内时对所述移动目标进行超声处理（106、206）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.27 EP 11182849.7;2011.09.27 US 61/539,6001.一种治疗装置(300、400、500)，包括：-高强度聚焦超声系统(302)，其包括超声换能器(306)，其中，所述超声换能器具有电子可调节的焦点(318)，其中，所述高强度聚焦超声系统具有射束偏移区(322、608、704、1010)，其中，所述超声换能器被配置为当被供应交流电功率时生成声功率，其中，在所述电子可调节的焦点处的超声强度除以发射的所述声功率在所述射束偏移区之内高于预定阈值(606、1008)，其中，所述预定阈值被认为是未偏移焦点处的强度的50％；-存储器(334)，其用于存储机器可执行指令(350、352、354)；以及-处理器(328)，其被配置为控制所述治疗装置，其中，所述机器可执行指令的执行令所述处理器：-接收(102、202)实时医疗数据(342、424、506)，其中，所述实时医疗数据描述了移动目标(320、802)的位置；-使用所述实时医疗数据调节(104、204)所述电子可调节的焦点以瞄准所述移动目标；并且-当所述移动目标在所述射束偏移区之内时对所述移动目标进行超声处理(106、206)。2.根据权利要求1所述的治疗装置，其中，至少部分地使用所述目标的实时跟踪，所述移动目标在所述实时医疗数据之内被定位。3.根据权利要求1或2所述的治疗装置，其中，所述超声换能器(306)连接至机械致动器以机械地重新定位所述超声换能器。4.根据权利要求1或2所述的治疗装置，其中，所述指令的执行令所述处理器接收运动跟踪模型(354)，其中，所述运动跟踪模型被配置为使用所述实时医疗数据预测所述移动目标的位置，其中，至少部分地根据由所述运动跟踪模型预测的位置，所述电子可调节的焦点被调节。5.根据权利要求1或2所述的治疗装置，其中，所述移动目标包括多个局部化体积，其中，通过指定从所述多个局部化体积选择的局部化体积的序列，所述电子可调节的焦点被瞄准至所述移动目标，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·穆热诺，M·O·科勒，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL