【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用宽束、低频率(＜1MHZ)超声波来检测并对准原位束至目标的系统及方法
技术介绍
实时、原位医疗超声波通常使用具有经选择以允许产生所询问体积内的解剖学或其他声学可区别材料及结构的部分的用户可解译影像的束宽度及频率的衍射限制声束的阵列。超声波成像系统的横向空间分辨率具有下限ΔR：ΔR＝λF方程式[1]其中λ是波长，且F是孔径的焦距对孔径的直径之比。例如，对于以10MHz操作的F＝1孔径，通过方程式[1]将横向空间分辨率的下限给定为0.3mm。在其中使用单独感测传感器(例如，独立水听器)以检测经传输脉冲的系统中，激发传感器及感测传感器的光圈值相加，使得由更高度聚焦的仪器确定分辨率。可使用模糊函数或点扩散函数(PSF)描述与低于分辨率限制成像目标相关联的影像模糊，其中目标的经接收回波函数通过与模糊函数的卷积而与目标的真实空间分布(例如，如由非分辨率限制成像系统确定)相关。(在此意义上，术语PSF的广泛使用背离其限于线性及位移不变成像系统(其是线性及位移不变的)的严格定义)。PSF依据包含所询问体积中的声阻抗...
【技术保护点】
1.一种用于原位定位小于2.3cm的目标的系统，其包括：/n激发传感器，其发射具有在100kHz至1MHz的范围中的一个或多个频率的超声波能量脉冲，/n其中所述超声波能量弱聚焦于远离孔径至少3cm开始且远离所述孔径延伸至少4cm的体积；及/n感测传感器，其接收在自所述目标反射之后的由所述激发传感器发射的所述超声波能量脉冲的分量，/n其中所述超声波能量脉冲的所述分量与所述目标的位置相关。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20161230 US 62/441,1321.一种用于原位定位小于2.3cm的目标的系统，其包括：
激发传感器，其发射具有在100kHz至1MHz的范围中的一个或多个频率的超声波能量脉冲，
其中所述超声波能量弱聚焦于远离孔径至少3cm开始且远离所述孔径延伸至少4cm的体积；及
感测传感器，其接收在自所述目标反射之后的由所述激发传感器发射的所述超声波能量脉冲的分量，
其中所述超声波能量脉冲的所述分量与所述目标的位置相关。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述经发射超声波能量脉冲在具有(x,y,z)坐标的点处提供非降额瞬时压力，其中所述非降额瞬时压力自具有(x,y,z’)坐标的不同点处的非降额瞬时压力偏离小于6dB，
其中所述(x,y,z)及所述(x,y,z’)中的每一个是所述体积内的点的坐标，
z’是在3cm与10cm之间的值，且
z及z’是法向于孔径面的坐标轴的值。
3.根据上述权利要求中的任一项所述的系统，其进一步包括移动部件，所述移动部件被配置为旋转或平移所述激发传感器。
4.根据上述权利要求中的任一项所述的系统，其进一步包括处理器，所述处理器对所述超声波能量脉冲的所述经接收、反射分量操作且输出与所述目标的所述位置相关的信号。
5.根据权利要求4所述的系统，其进一步包括治疗对准器，所述治疗对准器基于与所述目标的所述位置相关的所述信号对准治疗传感器。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述治疗传感器将能量发射至所述目标。
7.根据权利要求6所述的系统，其中自所述治疗传感器发射的所述能量足以引起所述目标破裂。
8.根据权利要求5-7中的任一项所述的系统，其中所述激发传感器及所述治疗传感器是相同的。
9.根据上述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述激发传感器与所述感测传感器是相同的。
10.根据上述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述超声波能量脉冲的所述经接收、反射分量未用以产生所述目标的影像。
11.根据权利要求4-10中的任一项所述的系统，其中所述处理器进一步测量在通过所述激发传感器发射超声波能量脉冲与通过所述感测传感器接收所述超声波能量脉冲的所述经反射分量之间的时间延迟。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述时间延迟用以确定所述目标相对于所述激发传感器的位置。
13.根据权利要求11-12中的任一项所述的系统，其中所述时间延迟用以确定所述目标相对于所述感测传感器的位置。
14.根据权利要求4-13中的任一项所述的系统，其中所述处理器基于所述超声波能量脉冲的所述经接收、反射分量的振幅决定所述目标的所述位置。
15.根据上述权利要求中的任一项所述的系统，其中自所述激发传感器发射的所述超声波能量脉冲具有不同振幅。
16.根据上述权利要求中的任一项所述的系统，其中自所述激发传感器发射的所述超声波能量脉冲具有不同频率。
17.根据上述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述超声波能量脉冲的所述经接收、反射分量的最大振幅值形成分布，其中所述分布的形心与所述目标的中心相关。
18.根据权利要求17所述的系统，其中最大振幅值的所述分布是高斯分布、重叠高斯分布或艾瑞函数分布。
19.根据上述权利要求中的任一项所述的系统，其中自所述激发传感器发射的所述超声波能量脉冲的平均频率是在500kHz至600kHz的范围中。
20.根据权利要求19所述的系统，其中自所述激发传感器发射的所述超声波能量脉冲的平均频率是在550kHz至600kHz的范围中。
21.根据上述权利要求中的任一项所述的系统，其中ΔR大于0.5mm，
其中通过下列方程式计算所述ΔR：
ΔR＝λF，
其中λ是自所述激发传感器发射的所述超声波能量脉冲的平均波长，且
F是所述孔径的焦距对所述孔径的直径的比。
22.根据权利要求21所述的系统，其中所述ΔR大于1mm。
23.根据权利要求22所述的系统，其中所述ΔR大于2.5mm。
24.根据权利要求23所述的系统，其中所述ΔR大于5mm。
25.根据上述权利要求中的任一项所述的系统，其中自所述激发传感器发射的所述超声波能量的至少80％限定于具有在1cm至4cm的范围中的横向宽度的所述体积。
26.根据权利要求25所述的系统，其中自所述激发传感器发射的所述超声波能量的至少90％限定于具有在1cm至4cm的范围中的横向宽度的所述体积。
27.根据权利要求26所述的系统，其中自所述激发传感器发射的所述超声波能量的至少95％限定于具有在1cm至4cm的范围中的横向宽度的所述体积。
28.根据上述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述目标选自由肾结石、胆结石、声阻抗完全不同于天然组织的异物及造影剂的累积组成的群组。
29.根据权利要求28所述的系统，其中所述目标是造影剂的累积，其中所述造影剂具有对组织、细胞、器官、异物、肾结石、胆结石或动脉粥样化斑块的特定亲和性。
30.根据权利要求28-29中的任一项所述的系统，其中所述造影剂是微气泡。
31.根据权利要求28所述的系统，其中所述目标是肾结石。
32.根据权利要求28所述的系统，其中所述目标是胆结石。
33.一种用于原位定位小于2.3cm的目标的方法，其包括下列步骤：
通过激发传感器发射具有在100kHz至1M...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·贝恩克帕克斯，D·拉泽，
申请(专利权)人：阿普劳德医疗公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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