用HIFU治疗子宫肌瘤或其它组织的办公室用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种使用HIFU或其它能量治疗模式来烧蚀某种模式的基本治疗区、从而治疗理想组织区的方法，每个基本治疗区具有比HIFU换能器焦域大、但比理想治疗区整体区域小的体积。在一个实施例中，基本治疗区的模式设置为形成壳体，该壳体部分或整个封装了理想组织区，于是所述理想组织区因除直接HIFU损伤之外的效应(包括缺血、热传导、发炎、细胞凋亡等)而局部坏死。坏死组织留在体内，经正常人体机制进一步再吸收和/或愈合。

An office system for the treatment of fibroids or other tissues with HIFU

The basic treatment area, the invention discloses a method for using HIFU or other energy treatment mode to a certain mode to treat the ideal ablation zone method, each of the basic treatment area than HIFU, but the transducer focal region than the ideal treatment area as a whole region of small volume. In one embodiment, set up the basic model for the formation of the treatment area housing, the housing part or the whole package of ideal structure, so the ideal tissue area effect except direct HIFU damage (including ischemia, heat conduction, inflammation, apoptosis and necrosis). The necrotic tissue remains in the body and is reabsorbed and / or healed by the normal mechanism of the body.

【技术实现步骤摘要】
用HIFU治疗子宫肌瘤或其它组织的办公室用系统相关申请的交叉引用本申请要求于2010年4月2日提交的、申请号为12/753,813的美国专利申请的优先权，该申请是于2009年10月5日提交的、申请号为12/573,840的美国专利的接续部分，后者根据法规35U.S.C.§119(e)要求于2008年10月3日提交的、申请号为61/102,804的美国临时申请的权益；上述这些申请的全部内容以引用方式并入本申请。
本文的技术涉及用于对内部人体组织进行治疗的方法和装置，尤其涉及用高强度聚焦超声(highintensityfocusedultrasound,HIFU)对内部人体组织的治疗。
技术介绍
当前有许多用于治疗内部人体组织的技术。例如，可使用例如外科手术、放射和化疗等多种技术来治疗内部恶性和非恶性肿瘤。每一种技术都有其优点和缺点。一种用于治疗内部人体组织的有前景的非侵入性技术是高强度聚焦超声(highintensityfocusedultrasound,HIFU)。通过HIFU，将高强度超声能量聚焦在理想治疗区。该能量同时通过热机制和机械机制来导致组织的破坏。使用HIFU其中一个缺点是治疗给定组织区所需的时间。当前的HIFU程序可能需要长达3小时的时间来治疗单个肿瘤，这归因于医生和患者对这些程序的低接受性。另外，彻底烧蚀一大片组织所需的能量导致大量热从烧蚀区向外传导，这可能增大对周围的健康组织造成热损伤的风险。鉴于上述问题，需求一种以能够缩短治疗时间、同时提高安全性和有效性、便于使用且降低了所需的总能量的方式来治疗内部人体组织。
技术实现思路
为解决上述问题，本文的技术涉及一种用于治疗子宫肌瘤或其它组织的系统，所述其它组织足够紧凑，以便能够在内科进行处理。该系统使用来自可包括高强度聚焦超声(highintensityfocusedultrasound,HIFU)的能量源的能量来治疗组织。这类能量源还可包括射频、辐射、微波、冷冻疗法、激光等。尽管如此，优选方式还是HIFU，因为HIFU具有无需穿刺或切开便能非侵入地聚焦在人体深处组织的独特性能。在一个实施例中，通过烧蚀多个相邻的基本治疗区、以形成用于治疗整个目标组织区的“积木”(buildingblocks)来治疗理想目标组织区。通过使HIFU换能器的焦域聚集以烧蚀比焦域本身大、但比整个理想治疗区小的子区域而生成每个基本治疗区。通过在施加治疗能量时使HIFU换能器的焦域重复聚集在基本治疗区的周界上而生成每个基本治疗区。可不使用温度数据或反馈控制而将来自HIFU换能器的治疗信号施加在组织上，即便有气泡存在；这样，治疗时间显著地缩短了。在一个实施例中，机械或电动转向装置使HIFU波束的焦域围绕基本治疗区的周界聚集，直到对该周界所包围的组织进行了烧蚀。在一个实施例中，基本治疗区的中央区域不直接烧蚀，而是通过周界烧蚀时产生的热传导进行治疗。在一个实施例中，本文的技术包括用于将治疗能量投送至焦域的HIFU换能器，以及计算机控制的波束转向器，用于在施加治疗能量时使焦域重复地置于基本治疗区的周界上。在一个实施例中，生成了一种基本治疗区模式，以形成围绕治疗区的烧蚀组织壳体(类似于包围着蛋的蛋壳的几何形状)。在HIFU疗法中使用这种壳体烧蚀类型来治疗理想组织区，具有两个主要作用：(1)在一个实施例中，烧蚀壳体中断了向治疗区内部的供血，导致壳体内未治疗的组织在原处缺血性坏死。通过这种方式，尽管仅用HIFU对外部边界进行了直接治疗，然而对区域中央造成的缺血性损伤会随时间推移而破坏整个区域。(2)在另一实施例中，由模式壳体构成的基本治疗区这样一种方式沉积：尽管仅用HIFU能量直接烧蚀了外部边界，然而，朝向区域内部的热传导使内部组织即刻被热破坏了。由于壳体烧灼形成的是比用HIFU能量直接烧灼的区域更大的有效组织治疗区，因此，壳体烧蚀所具有的这些优点显著地提高了HUFU疗法的效率。利用壳体烧蚀的优点中的一两个便可提高给定HIFU步骤的产出效果。在另一实施例中，生成了多个用于填充或部分填充治疗目标区的基本治疗区。利用这项技术，与仅烧蚀外部边界的情形相比，治疗区内有更大比例的组织通过暴露于烧蚀能量中而直接坏死。在另一实施例中，HIFU治疗装置使HIFU换能器的焦域沿某一路径移动，以环绕或包围组织区。HIFU换能器焦域移动的模式生成了一串直径各异的烧蚀组织环状体，这些环状体堆叠起来以环绕或包围组织区。在另一实施例中，移动焦域以生成用于包围治疗区的烧蚀组织螺旋状壳体。为最大程度缩短治疗时间并降低对操作人员的技能要求，在一个实施例中使用了计算机控制机构来自动移动HIFU焦域并施加HIFU能量，以这种方式生成理想基本治疗区和/或理想几何形状的壳体，同时用户仅需简单地保持治疗仪静止即可。本部分内容选择性地简要介绍了一些概念，在以下说明书具体实施方式部分将对这些概念作进一步叙述。本部分内容并不旨在辨识所主张的主体的关键特征，也不旨在帮助确定所主张的主体的范围。附图说明通过以下结合附图的详细描述，前述的本技术的各方面及其有点将更清晰地展现，其中：图1A展示了对应于本文技术一个实施例的由烧蚀壳体包围的内部组织区；图1B为烧蚀壳体内部和外部的组织的详细视图；图2展示了要治疗的子宫肌瘤的超声图像；图3A和3B展示了根据本文技术一个实施例生成的圆柱形基本治疗区；图3C展示了安全性及治疗范围与所HIFU信号的施加功率之间的关系；图3D展示了根据本文技术一个实施例生成的基本治疗区的侧视图和俯视图，以及该实施例产生的完全填充的烧蚀区；图3E展示了根据本公开技术另一实施例生成的更小的基本治疗区的侧视图和俯视图，以及该实施例产生的完全填充的烧蚀区；图3F展示了根据本公开技术另一实施例生成的更大的基本治疗区的侧视图和俯视图，以及该实施例产生的部分填充的烧蚀区；图3G展示了通过使HIFU焦域沿着组织区单次扫过的方式施加能量而生成的不均匀的治疗组织轮廓；图3H展示了通过使HIFU焦域沿着组织区多次扫过的方式施加能量而生成的更均匀的治疗组织轮廓；图3I展示了通过使焦域来回聚集在全部理想治疗区周界的一部分上而生成的弧形或弓形基本治疗区；图3J和3K展示了对应于本文技术一个实施例的、用于从多个基本治疗区生成围绕组织区的烧蚀壳体的技术；图4A和4B展示了对应于本公开技术另一实施例的、用于生成围绕组织区的烧蚀壳体的第二种技术；图4C展示了对应于本公开技术另一实施例的、用于生成围绕组织区的烧蚀壳体的第三种技术；图4D展示了用于生成围绕子宫肌瘤的烧蚀壳体的技术，所述烧蚀壳体与至少一部分相邻子宫内膜重叠，以进一步减轻月经过多症状；图5展示了对应于本文技术一个实施例的HIFU治疗设备；图6展示了对应于本公开技术一个实施例的、用于改变HIFU换能器的焦域的位置和朝向的机构；图6A和6B展示了如何使用图6所示的机构来改变焦域的角度朝向；图6C和6D展示了用于改变焦域深度和位置的另一机构；图7展示了对应于本文技术一个实施例的、使用HIFU治疗组织的系统；图8A和8B展示了两种不同的HIFU信号波形；图9展示了治疗波形中的多个可调节参数；图10展示了根据本文技术另一方面所计算的保留的基本能量(fundamentalenergyretain本文档来自技高网...

【技术保护点】
用高强度聚焦超声(HIFU)治疗位于治疗部位的组织区的系统，该系统包括：HIFU换能器，其将HIFU治疗信号投送至位于所述治疗部位内的可移动式焦域的组织；以及一个或多个处理器，其被编程为控制面向所述HIFU换能器的驱动信号的供应，使得所述HIFU换能器以所选择的功率将所述HIFU治疗信号投送至所述治疗部位，并且还控制所述HIFU换能器的所述焦域的定位，使得所述HIFU治疗信号生成位于所述组织区的周界的多个基本治疗区，其中，所述基本治疗区小于位于所述治疗部位的所述组织区，并且在所述组织区的周界相对彼此同时垂直地和水平地分布，其中，所述HIFU治疗信号将HIFU能量以多个剂量分布在每个基本治疗区的周界上的、或者沿着每个基本治疗区的周界的轨迹中，重复扫过该每个基本治疗区的周界上的、或者沿着每个基本治疗区的周界的相同轨迹中的所述HIFU换能器的所述焦域，并且其中，位于所述组织区的周界的所述基本治疗区相对彼此的水平和垂直分布生成围绕所述组织区的内部空间的治疗的组织的壳体。

【技术特征摘要】
2010.04.02 US 12/753,8131.用高强度聚焦超声(HIFU)治疗位于治疗部位的组织区的系统，该系统包括：HIFU换能器，其将HIFU治疗信号投送至位于所述治疗部位内的可移动式焦域的组织；以及一个或多个处理器，其被编程为控制面向所述HIFU换能器的驱动信号的供应，使得所述HIFU换能器以所选择的功率将所述HIFU治疗信号投送至所述治疗部位，并且还控制所述HIFU换能器的所述焦域的定位，使得所述HIFU治疗信号生成位于所述组织区的周界的多个基本治疗区，其中，所述基本治疗区小于位于所述治疗部位的所述组织区，并且在所述组织区的周界相对彼此同时垂直地和水平地分布，其中，所述HIFU治疗信号将HIFU能量以多个剂量分布在每个基本治疗区的周界上的、或者沿着每个基本治疗区的周界的轨迹中，重复扫过该每个基本治疗区的周界上的、或者沿着每个基本治疗区的周界的相同轨迹中的所述HIFU换能器的所述焦域，并且其中，位于所述组织区的周界的所述基本治疗区相对彼此的水平和垂直分布生成围绕所述组织区的内部空间的治疗的组织的壳体。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基本治疗区是通过聚集围绕每个基本治疗区的周界的所述焦域生成的圆柱形基本治疗区。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在围绕基本治疗区的周界持续移动所述焦域的同时，所述HIFU换能器持续投送所述HIFU治疗信号。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在移动所述焦域至围绕基本治疗区的周界的离散位置的同时，所述HIFU换能器以脉冲形式投送所述HIFU治疗信号。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，至少一个基本治疗区具有中心区域，该中心区域不直接暴露于或仅最低程度地暴露于所述HIFU治疗信号的所述焦域，使得随着所述焦域在所述基本治疗区的周界上或沿着所述基本治疗区的周界移动，热量被传导至所述中心区域。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述基本治疗区的大小被设置为一旦被治疗，所述基本治疗区具有穿过所述基本治疗区的所述中心区域被治疗的横截面。7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述基本治疗区的大小被设置为一旦被治疗，热传导不会通过所述中心区域完全发生，而所述基本治疗区的周界被烧蚀。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述HIFU治疗信号通过多次扫过在每个片段的长度上或沿着每个片段的长度的相同轨迹中的所述HIFU换能器的所述焦域，将HIFU能量分布在基本治疗区的边界上或沿着基本治疗区的边界的片段中。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，每个片段的形状设置为并排生成的弧，以治疗所述基本治疗区的周界。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括机械摆动器，该机械摆动器以随着所述基本治疗区被生成，将热传递限制在每个基本治疗区的中心内的速率在每个基本治疗区的边界上或沿着每个基本治疗区的边界引导所述HIFU治疗信号的所述焦域。11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电动波束转向器，该电动波束转向器以随着所述基本治疗区被生成，将热传递限制在每个基本治疗区的中心内的速率在每个基本治疗区的边界上或沿着每个基本治疗区的边界引导所述HIFU治疗信号的所述焦域。12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，由所述HIFU换能器投送的所述HIFU治疗信号包括对每个基本治疗区的周界施加的HIFU能量的近似非线性脉冲波形。13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里·P·达灵顿，迈克尔·J·康诺利，贾斯汀·A·瑞德，杰西卡·E·帕森斯，罗兰·豪斯，约翰·穆尔科斯基，乔尔斯·D·埃默里，
申请(专利权)人：米瑞碧利斯医疗公司，
类型：发明
国别省市：美国,US