用于处理组织的装置以及用于准备图像的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于处理活体的组织(8)的装置，其包含：安装在可移动处理头(1)上的换能器(4)，用于放射超声波的波束；超声波成像装置(2、3)；视情况选用的可膨胀球囊(5)，其围绕所述处理头(1)且含有耦合流体；以及控制单元，用于控制所述处理头(1)的移动以及所述换能器(4)和所述成像装置(2、3)的操作，其中所述处理头(1)可调整到处理位置(T)、监测位置(M)和行进位置(S)中的至少两个，以便避免组织(7、8)在所述处理头(1)的移位期间移位以提高成像质量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据独立专利权利要求的用于处理活体的组织的装置以及用于准备图像的方法。所述装置包含用于放射优选为高强度聚焦超声波的超声波的波束以照射所述组织的换能器。所述换能器安装在可移动处理头上。所述波束聚焦在或可聚焦到焦点上。超声波成像装置安装在所述处理头上，且具有与焦点相交的成像平面。任选地，可提供可膨胀球囊，其至少部分地围绕所述处理头、含有耦合流体且限定所述处理头的接触表面。控制单元用于控制所述处理头的移动以及所述换能器和所述成像装置的操作。
技术介绍
超声波，尤其是高强度聚焦超声波(HIFU)，主要用于处理乳房、甲状腺、前列腺和子宫的肿瘤。高强度超声波聚焦到位于待处理的肿瘤内的焦点上。在照射期间，在组织吸收声波时产生热。温度可上升到高达85℃，由此通过凝血性坏死而毁坏组织。利用HIFU进行处理的一大优势为其为非侵入式的，由此显著降低患者的风险。为了处理大肿瘤，使焦点沿着组织移动(扫描)。可通过移动处理头(称为机械扫描)或通过保持处理头固定且使用相位阵列技术移动焦点(称为电子扫描)来进行扫描。归因于其简单性和低成本，机械扫描是优选的。因为利用HIFU的处理在位置邻近于焦点的组织中也提供一些能量，因此可能也损坏那些组织，所以常常以称为“脉冲和暂停方法”的方式操作装置以进行处理，其中照射周期继之以不照射的暂停周期，以便允许组织区冷却下来。暂停周期通常用以进行辅助任务，例如使用成像装置验证焦点相对于目标的位置或将处理头移动到扫描图案中的下一位置。为了冷却位置在焦点之前的组织，可使用含有耦合流体且布置在换能器与待处理组织之间的球囊。此类装置在WO2006/120947中作为实例而展示。在使用此类装置时，问题出现：处理头的运动可能会使患者的组织移位，例如由于组织与球囊表面之间的摩擦。另外，处理头的运动可能受到处理头与患者组织之间的机械干扰(例如受到组织与球囊表面之间的摩擦或间隙的缺乏)的损害。因此，存在以下风险：由于组织移位，待处理的组织的某些区域可能处理过度或处理不足。为使用例如超声回波描记术等实时成像控制所述处理、焦点和待处理组织的监测，使用磁共振成像或荧光检查。然而，图像质量可能较差，在使用超声回波描记术作为实时图像源时尤其如此，这是因为成像装置与组织之间的大距离且由于换能器的超声波波束与成像装置的超声波波束之间的干扰。因此，本专利技术的目标是解决先前技术的问题，且明确地说，是提供可以可靠地允许对待处理组织的机械扫描且同时提供待处理组织的高质量图像的装置。
技术实现思路
这一问题通过根据权利要求1的装置以及根据本专利技术的权利要求11的方法得以解决。所述装置包含用于放射优选为高强度聚焦超声波的超声波的波束以照射组织的换能器。所述换能器安装在可移动处理头上。所述波束聚焦在或可聚焦到焦点上。超声波成像装置安装在所述处理头上，且具有与焦点相交的成像平面。任选地，可提供可膨胀球囊，其至少部分地围绕所述处理头、含有耦合流体且限定所述处理头的接触表面。提供用于控制处理头的移动和/或位置以及换能器和成像装置的操作的控制单元。处理头可沿着轴线(A)调整到处理位置、监测位置和行进位置中的至少两个。在监测位置中，换能器与组织之间的距离小于在处理位置时的距离。在行进位置中，接触表面与组织之间或换能器与组织之间的距离大于在处理位置时的距离，或到组织上的压缩力减小。控制单元进一步适于在所述处理头处于处理位置时触发所述换能器放射超声波、在所述处理头处于行进位置时沿着大体上垂直于轴线(A)的平面定位所述处理头，且至少在所述处理头处于监测位置时执行围绕所述组织的区域的成像。处理头优选地仅在其处于行进位置时才沿着大体上垂直于轴线(A)的平面沿着扫描图案移位，以便减小接触表面与组织之间的摩擦且因此避免组织的移位。为了改善图像质量，优选地仅利用处于监测位置的处理头执行成像，其中换能器之间且因此成像装置之间的距离小于在处理位置时的距离。这在装置也适于执行弹性成像(elastography)时特别有利。控制单元适于仅在处理头处于如上所述的适当位置时才允许相应操作。处理头的这一移动特别有利于减少或去除皮肤假影(也称为“皮肤重影”)的出现。在组织边界层(取决于例如皮肤或粘膜的组织)将成像波束反射回到成像装置(所述波束连续地反射回到皮肤或粘膜且接着再次回到成像装置)时，皮肤重影出现。皮肤重影在图像中显现为在大约两倍于皮肤或粘膜与图像起点之间的距离处位于组织内的明亮的线，所述起点可或可不对应于成像装置的表面。皮肤重影在位于目标区域内时尤其不合需要，这意味着在待处理的组织内。在处理位置，焦点位于目标区域内的待处理组织的所需点上。在不存在可膨胀球囊的情况下，与皮肤的接触表面由超声波成像装置头或换能器表面限定。根据本专利技术的控制单元因此也可用于不具有此类球囊的装置中。或者，球囊可具有固定形状，例如钟形覆盖单元，且布置为可相对于处理头而移动。可在每一位置并且还可在位于所限定位置之间的位置中执行组织的成像。优选地，在处理头处于行进位置时维持接触表面与组织之间的接触，以便允许组织的连续成像且维持其冷却。在此情况下，仅减小压缩力。控制单元优选地适于在从换能器放射超声波脉冲之前将处理头从行进位置移动到处理位置。因此，首先将处理头定位在沿着扫描图案的点上且接着降低到处理位置，在所述处理位置触发换能器以放射给定功率和持续时间的超声波脉冲。控制单元进一步优选地适于将处理头从行进位置移动到监测位置以借助于成像装置监测组织，且接着在从换能器放射超声波脉冲之前将处理头移动到处理位置。在如上文所描述定位处理头之后，首先将处理头降低到监测位置以便改善成像，在监测位置监视所述组织。因此可控制处理头的位置，且可辨识组织的最终出现的移位。控制位置可通过操作者借助于显示器和其它适当构件手动地地发生，或通过在控制装置或另一适当构件中实施组织移位的自动辨识而自动地发生。如果正确地定位组织，那么接着将处理头升高到处理位置，在处理位置发生组织的处理。如果辨识到组织的移位，那么可触发处理头的新定位，由此使处理头移动到行进位置。优选地，控制单元适于在从换能器放射超声波脉冲之后将处理头从处理位置移动到监测位置，以便监测所施加超声波的效果。控制单元进一步优选地适于接着将处理头移动到处理位置以进一步从换能器放射超声波脉冲，尤其是在监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理活体的组织的装置，所述装置包含：安装在可移动处理头(1)上的换能器(4)，用于放射优选为高强度聚焦超声波的超声波的波束以照射所述组织(8)，所述波束聚焦在或可聚焦到焦点(F)上；安装在所述处理头(1)上的超声波成像装置(2、3)，其具有与所述焦点(f)相交的成像平面；视情况选用的可膨胀球囊(5)，其至少部分地围绕所述处理头(1)、含有耦合流体且限定所述处理头(1)的接触表面；控制单元，用于控制所述处理头(1)的移动以及所述换能器(4)和所述成像装置(2、3)的操作；其中所述处理头(1)可沿着轴线(A)调整到处理位置(T)、监测位置(M)和行进位置(S)中的至少两个，其中在所述监测位置(M)，所述换能器(4)与所述组织(8)之间的距离小于在所述处理位置(T)时的距离，其中在所述行进位置(S)，所述接触表面与所述组织(8)之间或所述换能器(4)与所述组织(8)之间的距离大于在所述处理位置(T)时的距离，或到所述组织上的压缩力减小，且其中所述控制单元适于在所述处理头(1)处于所述处理位置(T)时，触发所述换能器(4)放射至少一个超声波波束，在所述处理头(1)处于所述行进位置(S)时，将所述处理头(1)定位于大体上垂直于所述轴线(A)的平面中，且至少在所述处理头(1)处于所述监测位置(M)时，执行围绕所述组织(8)的区域(7)的成像。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.23 EP 13199292.71.一种用于处理活体的组织的装置，所述装置包含：
安装在可移动处理头(1)上的换能器(4)，用于放射优选为高强度
聚焦超声波的超声波的波束以照射所述组织(8)，所述波束聚焦在或可聚
焦到焦点(F)上；
安装在所述处理头(1)上的超声波成像装置(2、3)，其具有与所述
焦点(f)相交的成像平面；
视情况选用的可膨胀球囊(5)，其至少部分地围绕所述处理头(1)、
含有耦合流体且限定所述处理头(1)的接触表面；
控制单元，用于控制所述处理头(1)的移动以及所述换能器(4)和
所述成像装置(2、3)的操作；
其中所述处理头(1)可沿着轴线(A)调整到处理位置(T)、监测位
置(M)和行进位置(S)中的至少两个，
其中在所述监测位置(M)，所述换能器(4)与所述组织(8)之间的
距离小于在所述处理位置(T)时的距离，
其中在所述行进位置(S)，所述接触表面与所述组织(8)之间或所
述换能器(4)与所述组织(8)之间的距离大于在所述处理位置(T)时
的距离，或到所述组织上的压缩力减小，且其中
所述控制单元适于
在所述处理头(1)处于所述处理位置(T)时，触发所述换能器(4)
放射至少一个超声波波束，
在所述处理头(1)处于所述行进位置(S)时，将所述处理头(1)
定位于大体上垂直于所述轴线(A)的平面中，且
至少在所述处理头(1)处于所述监测位置(M)时，执行围绕所述组
织(8)的区域(7)的成像。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述控制单元适于在从所
述换能器(4)放射超声波脉冲之前将所述处理头(1)从所述行进位置(S)
移动到所述处理位置(T)。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述控制单元适于在从所
述换能器(4)放射超声波脉冲之前将所述处理头(1)从所述行进位置(S)
移动到所述监测位置(M)以借助于所述成像装置(2、3)监测所述组织

\t(8)且接着将所述处理头移动到所述处理位置(T)。
4.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述
控制单元适于在从所述换能器(4)放射超声波脉冲之后将所述处理头(1)
从所述处理位置(T)移动到所述监测位置(M)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述控制单元适于在已将
所述处理头(1)从所述处理位置(T)带到所述监测位置(M)之后将所
述处理头(1)移动到所述处理位置(T)以进一步从所述换能器(4)放
射超声波脉冲。
6.根据权利要求2到5中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述
控制单元适于将所述处理头(1)在所述先前移动之后移动到所述行进位
置(S)以进一步定位所述处理头(1)。
7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述控
制单元适于使用所述超声波成像装置(2、3)控制所述处理头(1)的所
述位置和/或调整。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述控
制单元适于控制所述球囊(5)中的压力。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于所述控制单元适于在所述
处理头(1)处于所述行进位置(S)时将所述球囊(5)中的所述压力设
为第一值，且在所述处理头(1)处于所述处理位置(T)时将所述压力设
为高于所述第一值的第二值。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于所述控制单元适于在所
述处理头(1)处于所述行进位置且定位于大体上垂直于所述轴线(A)的
平面中时将所述球囊(5)中的所述压力从第一值改变为低于所述第一值
的第二值。
11.一种用于操作用于处理活体的组织的装置的方法，所述装置包
含：
安装在可移动处理头(1)上的换能器(4)，用于放射优选为...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·拉科斯特，T·拜舒，
申请(专利权)人：泰拉克利昂公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR