治疗处理装置制造方法及图纸

本公开涉及一种用于治疗处理的装置(1)，其包括以下组件：提供HIFU换能器(2)，其用于产生且发射HIFU脉冲(3)到目标(4)，所述HIFU换能器(2)可至少在探测模式和处理模式中操作，在所述探测模式中所述HIFU换能器(2)以至少一个探测操作特性操作，所述探测操作特性包含具有焦点(5)的脉冲(3)的发射，且在所述处理模式中所述HIFU换能器(2)以不同于所述探测操作特性的至少一个处理操作特性操作；检测器(6)，其用以检测在所述探测阶段期间由所述HIFU脉冲(3)在所述目标(4)中引起的组织性质的改变；计算构件(7)，其用于确定至少一个探测参数；控制件(8)，其用于基于所述探测参数界定所述处理参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】治疗处理装置
本专利技术涉及根据独立权利要求的用于治疗处理的装置、用于控制治疗处理的方法、用于处理组织的方法，以及计算机程序产品。特定来说，本专利技术涉及用于以高强度聚焦超声(HIFU)进行处理的装置和方法。
技术介绍
常规上，在HIFU处理中，声学处理换能器将集中的声波发射到目标组织中。这些波被组织吸收，这引起所述组织中在聚焦区中的温度上升。此温度升高又诱发局部坏死，且进而允许在一定距离处破坏活组织而无需任何直接接触。另一动作模式是空化，其中超声场与产生或注入到组织中的所存在气泡进行交互，从而对所述组织产生机械损伤。此动作模式的实例被称为“组织压轧术(histoptripsy)”。在大多数HIFU系统中，使用脉冲和暂停方法。其中，使射束集中到目标组织上的极小的焦点上。在HIFU的发射期间，射束相对于待处理的组织是固定的。在预定义的暂停周期之后，将换能器移动到另一位置且发射新的脉冲。这些集中的射束可能是不利的，因为它们会导致焦点周围的过度处理，例如将组织的所述区域带到不必要的高温。在此情况下，可能发生脱气或沸腾，这可以通过在线超声成像而可见。此情形是不合意的，因为一方面其影响了病变大小可预测性，即与组织相邻的健康可能受到影响。另一方面，在已死的组织上浪费了声能，从而导致不必要的长处理持续时间。与HIFU技术相关联的主要挑战之一是对温度增加以及此技术产生的病变的大小的控制。在控制的可能性当中，某装置实施MRI成像，这允许受处理区域中的温度的直接可视化。然而，那些MRI系统是昂贵的，且导致高处理成本。已经提出(参见例如《MR导引的聚焦超声的局部高热：针对目标区中的温度均匀性优化的焦点的螺旋轨迹(LocalhyperthermiawithMR-guidedfocusedultrasound:Spiraltrajectoryofthefocalpointoptimizedfortemperatureuniformityinthetargetregion)》；磁共振成像期刊，12:571-583)通过遵循螺旋轨迹的单个脉冲而产生热病变。由于热积累，即周围组织的预热，因此每秒钟杀死的组织的体积沿着所述脉冲增加。主要问题之一是在大小和位置方面对产生的病变的控制，尤其是没有对组织的直接温度测量的情况下。US2008/0114274A1提出使用MRI成像用于温度测量，且在预定轨迹上移动焦点。此移动导致温度的空间分布。在移动期间，以MRI成像探头测量温度。如上文陈述，这些MRI系统是昂贵的，且导致高处理成本。此外，在此系统中，热分布仅通过焦点的移动来实现，从而导致有限的热分布选项和对不同目标特征的调适。
技术实现思路
本专利技术的目的是防止现有技术的缺点，尤其是提供一种装置和方法，其提供对所产生病变的可靠、便宜且自适应的控制。通过根据独立权利要求的装置、方法和程序实现所述目的。特定来说，以用于治疗处理的装置实现所述目的，所述装置包括以下组件：提供HIFU换能器，其用于产生且发射HIFU脉冲到目标。所述HIFU换能器可至少在探测阶段期间的探测模式和处理阶段期间的处理模式中操作。在所述探测阶段中，所述HIFU换能器是以至少一个探测操作特性操作。所述探测操作特性包含具有焦点的脉冲的发射。在所述处理阶段中，所述HIFU换能器是以不同于所述探测操作特性的至少一个处理操作特性操作。所述HIFU换能器可由若干换能器构成。优选地，这些换能器共享共同焦点。所述HIFU换能器还可以由多个元件制成。所述装置进一步包括检测器，其被设计成检测在所述探测阶段期间由所述HIFU脉冲在所述目标中引起的组织性质的改变。所述装置进一步包括例如计算机或微处理器等计算构件，其用于确定在所述探测阶段期间实现由所述检测器检测到的组织性质的所述改变所必要的至少一个探测参数。此外，提供控制件，其用于基于所述探测参数界定所述处理参数。所述控制件进一步被设计成通过在所述处理阶段期间增加所述目标上由所述HIFU脉冲冲击的至少一个单位病变的区域而将所述操作特性从所述探测阶段改变到所述处理阶段。如本文使用，“操作特性”包含“操作参数”，分别例如脉冲的功率或持续时间、脉冲之间的暂停持续时间，还有其它特性，例如处理换能器的焦点和/或移动，或者焦点。所述术语还可能包含从换能器到目标的距离。所述检测器可能是成像探头。替代地或另外，所述检测器可能分析指示组织改性的反射信号或干涉图案。所述检测的概念在以引用方式并入本文的WO2013/135801中进一步描述。用以检测组织性质改变的检测器优选为超声成像探头。所述检测器能够估计组织的一些声学性质。超声探头相当便宜且容易处置。此外，超声探头可以在无例如用于MRI成像的管和磁性线圈等另外元件的情况下使用。在探测阶段期间，可能从一个脉冲到另一脉冲增加功率，以便实现组织性质的改变。例如有可能以低功率脉冲开始，且从一个脉冲到下一脉冲增加功率直到检测到改变。另外或替代地，例如可以调整脉冲的持续时间。替代地，脉冲的功率和/或持续时间在探测阶段期间保持恒定。接着可通过施加多个脉冲对组织的热积累来实现所述改变。在当前上下文中，将组织性质的改变定义为受处理的组织的声学性质的改变的任何标志。优选地，声学性质的改变是高回声标记。组织的声学性质的改变可为宽带发射或谐波频谱，其可由于空化而发生。特定来说，高回声标记是受处理区域中的组织的声学反射率增加的表示，其显著源自新产生的气泡。此外，这些改变可例如源自温度增加和组织沸腾、惯性空化或组织硬化。高回声标记可以反映组织中的气泡的突然出现，其将局部地增加传入超声波回到换能器的反射。那些反射波又可以通过在受处理区域的超声图像上的白化或者通过反射到HIFU换能器的电信号的浪涌来检测。当检测器检测到组织性质的此改变连同其到达时间时，计算构件确定所使用的至少一个、优选全部探测参数，直到实现组织性质的改变。例如由于从目标的功率反射的增加或干涉图像的改变，因此检测器可以检测组织的改变。基于计算的探测参数，控制构件接着设定处理参数。优选地，与探测阶段中的相应参数不同地挑选处理阶段的至少一个参数。替代地，在处理阶段期间的参数与在探测阶段中使用的参数相同。处理阶段可以直接邻接于探测阶段而开始。替代地，探测阶段与处理阶段之间存在暂停，其中不发射HIFU脉冲。在此暂停期间，目标上的组织，即患者的皮肤可以冷却。此冷却可能有助于避免过度处理，且避免例如皮肤烧伤等安全问题。即使参数的计算主要在探测阶段中实现且目标的处理主要在处理阶段中实现，参数的计算也可能在处理阶段中完成，以便调适用于后续处理的参数，即探测可能在处理阶段中进一步发生。在探测阶段期间，第一烧蚀可能已经发生，即第一部分处理可能已经在探测阶段中发生。由此，可设定用于处理阶段的参数以例如避免高回声点或过烧的发生。通过在处理阶段期间增加目标上由HIFU脉冲冲击的至少一个、优选全部脉冲的区域来进一步改变操作特性。因此，在探测阶段期间由一个脉冲冲击的区域扩大。所述区域的增加导致较好的热分布。由此，以相同量的能量处理较大的目标区域。这也意味着在相同时间中，在处理阶段中每区域递送较少的能量。这避免了在处理阶段期间目标的过烧或沸腾。在已经通过例如执行预定义数目的脉冲(例如，十个或另一数目的脉冲)而执行处理之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于治疗处理的装置(1)，其包括：‑HIFU换能器(2)，其用于产生且发射HIFU脉冲(3)到目标(4)，所述HIFU换能器(2)可至少在探测阶段期间的探测模式和处理阶段期间的处理模式中操作，其中在所述探测阶段中所述HIFU换能器(2)以至少一个探测操作特性操作，所述操作特性包含具有焦点(5)的脉冲(3)的发射，且其中在所述处理阶段中，所述HIFU换能器(2)以不同于所述探测操作特性的至少一个处理操作特性操作，‑检测器(6)，其被设计成检测在所述探测阶段期间由所述HIFU脉冲(3)在所述目标(4)中引起的组织性质的改变，‑计算构件(7)，其用于确定在所述探测阶段期间实现由所述检测器(6)检测到的组织性质的所述改变所必要的至少一个探测参数‑控制件(8)，其用于基于所述至少一个探测参数界定所述处理参数，‑其中所述控制件(8)进一步被设计成通过在所述处理阶段期间增加所述目标(4)上由所述HIFU脉冲(3)冲击的至少一个脉冲的区域而将所述操作特性从所述探测阶段改变到所述处理阶段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.02 EP 14175460.61.一种用于治疗处理的装置(1)，其包括：-HIFU换能器(2)，其用于产生且发射HIFU脉冲(3)到目标(4)，所述HIFU换能器(2)可至少在探测阶段期间的探测模式和处理阶段期间的处理模式中操作，其中在所述探测阶段中所述HIFU换能器(2)以至少一个探测操作特性操作，所述操作特性包含具有焦点(5)的脉冲(3)的发射，且其中在所述处理阶段中，所述HIFU换能器(2)以不同于所述探测操作特性的至少一个处理操作特性操作，-检测器(6)，其被设计成检测在所述探测阶段期间由所述HIFU脉冲(3)在所述目标(4)中引起的组织性质的改变，-计算构件(7)，其用于确定在所述探测阶段期间实现由所述检测器(6)检测到的组织性质的所述改变所必要的至少一个探测参数-控制件(8)，其用于基于所述至少一个探测参数界定所述处理参数，-其中所述控制件(8)进一步被设计成通过在所述处理阶段期间增加所述目标(4)上由所述HIFU脉冲(3)冲击的至少一个脉冲的区域而将所述操作特性从所述探测阶段改变到所述处理阶段。2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中所述控制件(8)被设计成通过使所述HIFU脉冲(3)散焦而增加所述目标(4)上由所述HIFU脉冲(3)冲击的所述区域。3.根据权利要求1所述的装置(1)，其中所述控制件(8)被设计成通过使所述焦点(5)在所述目标(4)之上移动而增加所述目标(4)上由所述HIFU脉冲冲击的所述区域。4.根据权利要求3所述的装置(1)，其中所述控制件(8)被设计成使所述焦点(5)以预定义轨迹移动，使得所述目标上的至少一个点被冲击的次数多于所述轨迹上的其余点。5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置(1)，其中所述计算构件(7)被设计成估计包含HIFU脉冲(3)的持续时间和HIFU脉冲(3)的功率中的至少一者的参数。6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置(1)，其中在所述探测阶段期间，所述控制件(8)被设计成产生具有2到8秒、优选4秒的长度的HIFU脉冲。7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置(1)，其中在所述处理阶段期间，所述控制件(8)被设计成产生具有8到30秒或8到10秒和/或10到30秒、优选12秒的长度的HIFU脉冲(3)。8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置(1)，其中所述装置(1)的所述控制件(8)被设计成将所述处理阶段期间的所述换能器(2)的功率设定为小于在所述探测阶段期间在由所述检测器(6)检测的所述目标(4)中实现组织性质改变所必要的所述换能器(2)的功率的100％，优选设定为约75％。9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置(1)，其中所述换能器(2)是环形的且被设定成形成环形HIFU射束，其中所述射束集中到环焦点上。10.一种用于控制治疗处理装置(1)的方法，所述装置优选为根据权利要求1到9中...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·杨，F·拉考斯特，J·安克萨，A·格里塞，
申请(专利权)人：泰拉克利昂公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR