一种动脉粥样硬化声动力治疗系统技术方案

本发明专利技术提供了一种动脉粥样硬化声动力治疗系统，包括：信息采集子系统、治疗方案规划子系统、治疗实施子系统和治疗监测子系统，其中，信息采集子系统用于采集患者的基本信息和病情信息，以获取治疗数据；治疗方案规划子系统用于确定治疗方案以及治疗时治疗部位的温度安全范围和声场强度安全范围；治疗实施子系统用于实施治疗方案规划子系统确定的治疗方案，治疗监测子系统用于在治疗过程中实时监测治疗部位的温度和声场强度。本发明专利技术提供的动脉粥样硬化声动力治疗系统能够在较短时间内实现缩小斑块体积，增加斑块稳定性的疗效；本发明专利技术提供的动脉粥样硬化声动力治疗系统具有无创、简便、可反复治疗等介入方法不具有的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种动脉粥样硬化声动力治疗系统
本专利技术涉及一种动脉粥样硬化治疗系统，具体而言，涉及一种借助药物和超声波的协同作用，实现可控、靶向性、不加重局部炎症以及缩小和稳定动脉粥样硬化斑块的动脉粥样硬化声动力治疗系统。
技术介绍
目前临床上较常用的治疗动脉粥样硬化的方法有药物治疗和介入手术两种。其中，通过药物动脉粥样硬化需要相当长的服药时间才能逐渐缩小斑块。介入方法虽然能使狭窄的血管再通，但是作为一种有创的治疗方法，损伤较大，价格昂贵，并且存在支架术后再狭窄、需要长期服用抗凝抗血小板药物等问题。中国专利技术专利“光敏剂作为高强度聚焦超声增敏剂应用”(专利申请号：200510115551.3)介绍了一种光敏剂作为高强度聚焦超声增敏剂的新用途，其中增敏剂的作用是作为HIFU治疗的辅剂，降低超声治疗剂量。该专利技术为应用高强度的聚焦超声达到杀伤细胞的目的，其主要的杀伤手段还是超声能量。中国专利技术专利“卟啉类在制备声动力疗法药物中应用及声动力疗法”(专利申请号：200710164244.2)介绍了一种卟啉化合物作为光敏剂应用于声动力疗法，但并未介绍用于动力治疗的超声波设备。中国专利技术专利“聚焦超声无创伤声动力肿瘤治疗系统”（专利申请号：201010171052.7）联合应用光敏剂和超声微泡造影剂作为肿瘤治疗媒介，在肿瘤组织周围产生声空化效应，导致肿瘤微循环栓塞，阻止肿瘤细胞转移，治疗肿瘤治。该专利技术也是应用聚焦超声，且针对肿瘤细胞。综上所述，目前并没有同时应用超声波和药物治疗动脉粥样硬化的治疗系统出现，这一方向为本领域研究人员的一个重要研究方向。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种整合动脉粥样硬化的影像诊断、诊断结果分析、治疗方案规划和声动力疗法治疗的动脉粥样硬化综合诊治系统。利用动脉粥样硬化斑块中不同细胞成分对声敏剂的吸收量、转化效率、转化能力的不同，以及不同细胞成分对声动力疗法的敏感性不同，借助药物和超声的协同作用，通过低功率的远场超声波激发声敏剂的活性反应，启动动脉粥样硬化斑块中的巨噬细胞和泡沫细胞的凋亡程序，而不伤害周围正常组织，达到可控的、靶向性的、不加重局部炎症、非创伤性缩小并稳定动脉粥样硬化斑块的目的。为达到上述目的，本专利技术提供了一种动脉粥样硬化声动力治疗系统，包括：信息采集子系统、治疗方案规划子系统、治疗实施子系统和治疗监测子系统，其中，信息采集子系统用于采集患者的基本信息和病情信息，以获取治疗数据；治疗方案规划子系统包含一专家数据库，专家数据库包含病例数据及推理模型，治疗方案规划子系统用于根据治疗数据、专家数据库中的病例数据及推理模型进行治疗规划，确定治疗方案以及治疗时治疗部位的温度安全范围和声场强度安全范围；治疗实施子系统用于实施治疗方案规划子系统确定的治疗方案，治疗实施子系统包括血药浓度监测装置、电信号输出装置、超声换能器和声场改善装置，其中，血药浓度监测装置通过检测治疗部位表皮毛细血管中的药物所发出的特定荧光的强度判断血液中的药物浓度，电信号输出装置用于输出电信号，超声换能器用于将电信号转换为超声波，声场改善装置用于将超声波调整为低功率远场超声波；治疗监测子系统包括一温度传感器和一声场强度传感器，温度传感器用于在治疗过程中实时监测治疗部位的温度，声场强度传感器用于在治疗过程中实时监测治疗部位的声场强度，当治疗部位的温度超出温度安全范围时或治疗部位的声场强度超出声场强度安全范围时，治疗监测子系统将发出警示并将该警示反馈至治疗方案规划子系统。可选的，基本信息包括：性别、年龄、体重、呼吸频率、心率、体温、血压、血尿常规、凝血象及肝肾功能。可选的，病情信息包括：病变位置、病变范围、病变深度、病变形态、病变性质和覆盖病变动脉的各层组织的厚度。可选的，病变性质对应的斑块包括：高密度钙化斑块、低密度脂质富含斑块和等密度细胞富含斑块。可选的，覆盖病变动脉的各层组织包括：皮肤、脂肪、结缔组织和肌肉。可选的，治疗方案包括药物治疗方案和超声波治疗方案，其中，药物治疗方案包括治疗时使用的药物的剂量、有效药物浓度以及用药后血药浓度到达有效药物浓度的时间；超声波治疗方案包括超声换能器输出的超声波频率、超声波辐照范围、超声波输出功率和超声波占空比以及声场改善装置的面积和长度，其中，超声波频率由病变深度决定，超声波辐照范围由病变形态决定，超声波输出功率由病变位置、病变深度以及辐照过程中覆盖病变动脉的各层组织对超声波的衰减决定。可选的，血药浓度监测装置包括电源、发光二极管、透镜、滤光片、光纤、光谱仪、计算机，其中，电源与发光二极管连接，电源用于为发光二极管提供电能，发光二极管用于发出激光，激光经透镜折射后投射出特定波长的激光，特定波长的激光投射在治疗部位后发出特定荧光光谱，光纤连接在滤光片与光谱仪之间，滤光片用于过滤治疗部位发出的特定荧光光谱，光纤用于将经滤光片过滤后的特定荧光光谱传输至光谱仪，光谱仪与计算机连接，计算机用于获取光谱仪中光的荧光强度。可选的，超声换能器包括外壳、匹配层、压电材料层、吸声材料层、填充材料层、声场改善装置接口以及电源线，其中，外壳设置在超声换能器的顶部及侧面，匹配层设置在超声换能器的顶部，压电材料层设置在紧贴匹配层的下部，吸声材料层设置在距离压电材料层设定距离处的下部，填充材料层设置在紧贴吸声材料层的下部，声场改善装置接口设置在超声换能器的底部，电源线为两根，分别设置在压电材料层的底部和外壳的侧面。可选的，声场改善装置包括外壳以及外壳内部的超声耦合物质、中部隔离薄膜、底部隔离薄膜、匀质传声物质，其中，中部隔离薄膜设置在声场改善装置的中部，中部隔离薄膜的上部设置有一用于容置超声换能器的中空空间，超声耦合物质填充在外壳、中部隔离薄膜上部以及超声换能器之间的空间，底部隔离薄膜设置在声场改善装置的底部，使用时底部隔离薄膜接触治疗部位，匀质传声物质填充在中部隔离薄膜下部、底部隔离薄膜上部以及外壳之间的空间，温度传感器和声场强度传感器均设置在声场改善装置的底部，温度传感器和声场强度传感器均与一计算机连接。可选的，药物为声敏剂。本专利技术提供的动脉粥样硬化声动力治疗系统为声动力疗法用于临床治疗动脉粥样硬化提供了切实可行的设备和治疗方案，推进了声动力疗法用于动脉粥样硬化等血管疾病从科研向临床应用转化。临床实验表明，相比于药物治疗动脉粥样硬化斑块，本专利技术提供的动脉粥样硬化声动力治疗系统能够在较短时间内实现缩小斑块体积，增加斑块稳定性的疗效；相对介入技术，本专利技术提供的动脉粥样硬化声动力治疗系统除了具有与介入方法类似的靶向性，有效性等优点以外，还具有无创、简便、可反复治疗等介入方法不具有的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的动脉粥样硬化声动力治疗系统的结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的动脉粥样硬化声动力治疗系统的具体结构示意图；图3为本专利技术一实施例提供的血药浓度监测装置的结构示意图；图4为本专利技术一实施例提供的超声换能器的结构示意图；图5为本专利技术一实施例提供的声场改善装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动脉粥样硬化声动力治疗系统，其特征在于，包括：信息采集子系统、治疗方案规划子系统、治疗实施子系统和治疗监测子系统，其中，所述信息采集子系统用于采集患者的基本信息和病情信息，以获取治疗数据；所述治疗方案规划子系统包含一专家数据库，所述专家数据库包含病例数据及推理模型，所述治疗方案规划子系统用于根据所述治疗数据、所述专家数据库中的病例数据及推理模型进行治疗规划，确定治疗方案以及治疗时治疗部位的温度安全范围和声场强度安全范围；所述治疗实施子系统用于实施所述治疗方案规划子系统确定的治疗方案，所述治疗实施子系统包括血药浓度监测装置、电信号输出装置、超声换能器和声场改善装置，其中，所述血药浓度监测装置通过检测治疗部位表皮毛细血管中的药物所发出的特定荧光的强度判断血液中的药物浓度，所述电信号输出装置用于输出电信号，所述超声换能器用于将所述电信号转换为超声波，所述声场改善装置用于将所述超声波调整为低功率远场超声波；所述治疗监测子系统包括一温度传感器和一声场强度传感器，所述温度传感器用于在治疗过程中实时监测治疗部位的温度，所述声场强度传感器用于在治疗过程中实时监测治疗部位的声场强度，当治疗部位的温度超出所述温度安全范围时或治疗部位的声场强度超出所述声场强度安全范围时，所述治疗监测子系统将发出警示并将该警示反馈至所述治疗方案规划子系统。...

【技术特征摘要】
1.一种动脉粥样硬化声动力治疗系统，其特征在于，包括：信息采集子系统、治疗方案规划子系统、治疗实施子系统和治疗监测子系统，其中，所述信息采集子系统用于采集患者的基本信息和病情信息，以获取治疗数据；所述治疗方案规划子系统包含一专家数据库，所述专家数据库包含病例数据及推理模型，所述治疗方案规划子系统用于根据所述治疗数据、所述专家数据库中的病例数据及推理模型进行治疗规划，确定治疗方案以及治疗时治疗部位的温度安全范围和声场强度安全范围；所述治疗实施子系统用于实施所述治疗方案规划子系统确定的治疗方案，所述治疗实施子系统包括血药浓度监测装置、电信号输出装置、超声换能器和声场改善装置，其中，所述血药浓度监测装置通过检测治疗部位表皮毛细血管中的药物所发出的特定荧光的强度判断血液中的药物浓度，所述电信号输出装置用于输出电信号，所述超声换能器用于将所述电信号转换为超声波，所述声场改善装置用于将所述超声波调整为低功率远场超声波；所述治疗监测子系统包括一温度传感器和一声场强度传感器，所述温度传感器用于在治疗过程中实时监测治疗部位的温度，所述声场强度传感器用于在治疗过程中实时监测治疗部位的声场强度，当治疗部位的温度超出所述温度安全范围时或治疗部位的声场强度超出所述声场强度安全范围时，所述治疗监测子系统将发出警示并将该警示反馈至所述治疗方案规划子系统。2.根据权利要求1所述的动脉粥样硬化声动力治疗系统，其特征在于，所述基本信息包括：性别、年龄、体重、呼吸频率、心率、体温、血压、血尿常规、凝血象及肝肾功能。3.根据权利要求1所述的动脉粥样硬化声动力治疗系统，其特征在于，所述病情信息包括：病变位置、病变范围、病变深度、病变形态、病变性质和覆盖病变动脉的各层组织的厚度，其中所述病变性质对应的斑块包括高密度钙化斑块、低密度脂质富含斑块和等密度细胞富含斑块，所述覆盖病变动脉的各层组织包括皮肤、脂肪、结缔组织和肌肉。4.根据权利要求3所述的动脉粥样硬化声动力治疗系统，其特征在于，所述治疗方案包括药物治疗方案和超声波治疗方案，其中，所述药物治疗方案包括治疗时使用的药物的剂量、有效药物浓度以及用药后血药浓度到达有效药物浓度的时间；所述超声波治疗方案包括超声换能器输出的超声波频率、超声波辐照范围、超声波输出功率和超声波占空比以及声场改善装置的面积和长度，其中，所述超声波频...

【专利技术属性】
技术研发人员：田野，曹文武，孙鑫，郭淑媛，
申请(专利权)人：哈尔滨医科大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23