聚焦超声心脏刺激系统，便携装置和心脏刺激，以及相关方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种超声心脏刺激系统，其包括：用于测量心脏的电活动以采集心电图(ECG)的装置；用于在目标区域(ZC)中产生聚焦超声信号波束(FUS)的装置，所述信号被校准，以在心脏区域中产生电刺激，所述波束的产生与心电图(ECG)的第一选择时间同步，所述波束的产生对应于持续时间少于80ms的脉冲；用于定位所述目标区域(ZC)的装置，该装置与用于定位产生聚焦波束(FUS)的装置的装置耦合，以控制所述目标区域(ZC)中的所述聚焦超声信号波束(FUS)，所述定位装置与用于产生聚焦信号波束(FUS)的装置同步；单个监控装置，其能够实时跟踪所述目标区域(ZC)中的温度和组织变形，所述监控装置与心电图的节律同步进行测量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚焦超声心脏刺激系统，便携装置和心脏刺激，以及相关方法
本专利技术的领域涉及校准超声信号生成系统并对其进行监控以刺激心脏不同区域的方法。更具体地，本专利技术涉及通过聚焦超声信号相控阵进行心脏刺激的方法。本专利技术涉及超声刺激的不同应用，特别是心室或心房的心脏再同步，心室或心房颤动的产生，期外心脏收缩的产生，心脏无响应区域的检测，或是心律修正应用。
技术介绍
今天，有不同的解决方案可以治疗心律紊乱。为治疗心脏的这些功能障碍，已知使用超声来刺激心脏组织。刺激可以通过借助于聚焦信号相控阵在体外生成超声信号而进行。监控产生的超声信号对于确定和精确治疗待治疗区域是必不可少的，从而避免对心脏目标区域或邻近区域的任何不期望的损伤。为此，专利US2006/005265涉及通过超声对心脏进行刺激，所述超声由测量心脏电活动的心电图仪与耦合的成像系统控制。该专利申请尤其公开了一种超声成像系统，使得可以定位对心脏几个点上的刺激的响应。该解决方案可以调节对心脏的刺激。超声信号的强度特别地通过产生超声信号来控制，首先是低功率，然后逐渐增加以避免组织的任何恶化。该方法的缺点是其不能量化由刺激引起的热和机械损伤。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于校准聚焦信号以刺激心脏区域的方法，特征在于其包括：·获取心脏的心电图(ECG)的至少一个频率；·获取其中定位有目标区域(ZC)的心脏区域的至少一个图像，所述至少一个图像通过成像系统与从心脏的所述心电图(ECG)获得的频率同步地获取；·在所述目标区域(ZC)中聚焦生成第一聚焦超声信号波束(FUS)，所述波束由相控阵(RES_US)发射，所述信号配置为同相以在聚焦区域(ZF)中产生至少一个脉冲，所述至少一个脉冲与根据心脏的心电图(ECG)获得的频率同步，所述脉冲具有预定义的幅度和持续时间；·通过成像系统，根据至少一个图像的采集确定所述聚焦区域(ZF)的温度；·响应于第一聚焦波束(FUS)的...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.02 FR 14582101.一种用于校准聚焦信号以刺激心脏区域的方法，特征在于其包括：·获取心脏的心电图(ECG)的至少一个频率；·获取其中定位有目标区域(ZC)的心脏区域的至少一个图像，所述至少一个图像通过成像系统与从心脏的所述心电图(ECG)获得的频率同步地获取；·在所述目标区域(ZC)中聚焦生成第一聚焦超声信号波束(FUS)，所述波束由相控阵(RES_US)发射，所述信号配置为同相以在聚焦区域(ZF)中产生至少一个脉冲，所述至少一个脉冲与根据心脏的心电图(ECG)获得的频率同步，所述脉冲具有预定义的幅度和持续时间；·通过成像系统，根据至少一个图像的采集确定所述聚焦区域(ZF)的温度；·响应于第一聚焦波束(FUS)的至少一个脉冲，确定所述聚焦区域(ZF)中的组织变形，所述脉冲的幅度和/或持续时间配置为使得所述变形小于破坏阈值(Adestru)。2.根据权利要求1所述的方法，特征在于其包括：·通过定位系统(SYS_POS)对所述聚焦区域(ZF)的位置进行动态控制，所述聚焦区域(ZF)位于所述目标区域(ZC)的位置上，从而在与所述相控阵(RES_US)关联的参考系中测量与心脏的呼吸运动关联的位移，并从中推导出补偿参数以计算所述目标区域的新位置，所述相控阵(RES_US)自动对每个信号应用相位参数，以将所述波束偏转到所述目标区域(ZC)的所述新位置。3.根据权利要求1或2所述的方法，特征在于其包括：·通过考虑所述相控阵(RES_US)的位置和定向，由成像系统确定投影在所述相控阵的图像平面中的腹壁的图像；·根据所述相控阵的元件相对于所述腹壁的投影图像的位置，激活或停用所述相控阵的元件。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，特征在于其包括：·根据对应用于每个信号的每个相位参数的计算，对所述相控阵(RES_US)的元件的激活和停用进行动态控制。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，特征在于所述聚焦区域(ZF)中的温度和组织变形由单个成像系统确定，所述成像系统是MRI成像系统，由所述MRI成像系统采集的数据可以推断由所述超声信号波束产生的超声压力所引起的组织局部变形，以及由所述超声信号波束局部产生的能量所引起的局部温度上升。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，特征在于由成像系统确定的所述聚焦区域(ZF)的位置与由所述定位系统确定的所述目标区域(ZC)的位置的比较产生用于校准所述相控阵的元件的至少一个数据，从而使所述聚焦区域的位置对应于所述目标区域的位置。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，特征在于所述定位系统是：·MRI成像系统，所述位置根据成像处理计算；·或包括发射超声波的至少一个发射器和检测反射波的多个超声传感器的定位系统，所述位置由三角测量确定。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，特征在于其包括下列测量中的至少一个测量：·所述聚焦区域(ZF)中或附近响应于第一聚焦波束(FUS)的至少一个脉冲的空蚀水平；·测量电去极化产生的电活动，所述电去极化通过在所述目标区域(ZC)中应用至少一个超声脉冲引起，·测量所述聚焦区域(ZF)中响应于所述至少一个脉冲的电活动。9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，特征在于其包括根据至少一个数据，校准所述聚焦区域(ZF)中通过包括脉冲的至少一个幅度水平(A)和持续时间(D1)的参数的定义生成的信号，所述至少一个数据包括：·所述聚焦区域(ZF)和/或相邻区域和/或腹壁的肋骨中的温度设定点，和/或·所述聚焦区域(ZF)中的组织变形设定点，和/或·所述聚焦区域(ZF)中的空蚀水平设定点平，和/或·检测至少一个位移，所述至少一个位移与所述聚焦区域在与所述相控阵关联的参考点中的移动关联，和/或·所述聚焦区域(ZF)中的电活动设定点。10.如权利要求8或9所述的方法，特征在于由聚焦波束(FUS)产生并在所述目标区域(ZC)中或附近测量的电活动与由所述成像系统获得的相同目标区域(ZC)中的组织变形的测量相关，该相关能够确定给定目标区域(ZC)的心脏组织的机电活动的指标。11.根据权利要求1至10中任意一项所述的方法，特征在于其包括校准包括多个脉冲的第一聚焦信号(FUS)，每个脉冲具有第一持续时间(D1)，幅度，所述信号在所述目标区域(ZC)中以持续时间(D2)应用。12.根据权利要求1至11中任意一项所述的方法，特征在于所述监控方法的步骤在心脏的不同目标区域(ZC)中执行，所述方法还包括在应用聚焦信号波束(FUS)之后：·读取不同值，所述不同值表示每个目标区域(ZC)的组织变形，或在每个目标区域(ZC)中或附近测量的电平；·读取每个目标区域(ZC)的电响应或变形的时间；·根据权利要求11校准每个目标区域(ZC)的信号，所述信号彼此配置有取决于响应时间读数的时间延迟。13.一种用于通过产生聚焦超声信号波束(FUS)对心脏的给定区域进行电刺激...

【专利技术属性】
技术研发人员：法布里斯·玛奎特，皮埃尔·布尔，布鲁诺·奎松，范妮·维兰特，雷米·杜波依斯，
申请(专利权)人：波尔多大学，法国国家健康与医学研究院，波尔多大学医学中心，
类型：发明
国别省市：法国,FR