超声成像技术指导血栓治疗的造影剂增强超声治疗系统技术方案

用同一超声系统提供了破裂血栓的超声诊断和治疗。同一换能器（１４）和系统使造影剂成像（３０，３４）并使造影剂破裂（３８）而在机械上使血栓削弱或破坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到增强超声治疗的造影剂超声成像技术。
技术介绍
用超声成像进行诊断可以使用造影剂。在低机械指数(MI)成像中，某一区域内成像的造影剂的破坏最小。对造影剂的流动或移动可以进行监测。超声波可以破坏造影剂。可以使用相关性丧失或其他检测技术而对造影剂产生几分破坏。这种破坏可以增强成像。还对造影剂进行破坏用于灌注研究。超声能量使造影剂破裂而划清造影剂的区域。从而对造影剂的塌陷进行监测。可以使用超声波进行治疗。声能可以对一区域加热。通过声能使造影剂破裂可以从造影剂中释放出药物。在另一种疗法中，可以通过声能使血凝块(血栓形成)破碎或破裂。通常，使用不同的系统进行诊断和治疗。不过，也可以使用同一系统和相应的换能器既用于诊断也用于治疗。美国专利No.6,716,168就使用同一系统和换能器来成像并通过发热来刺激药物的吸收，该专利内容在此引入作为参考。
技术实现思路
作为介绍，下面所述的优选实施方案包括了用于超声成像和治疗的方法、指令和系统。同一换能器和系统使造影剂成像并驱动造影剂使血栓产生机械性破裂。第一特点，提供造影剂超声成像和治疗的一种方法。用超声换能器使可能的凝块和造影剂成像。用发自同一超声换能器的超声脉冲系驱动在该可能凝块上或邻近该凝块的造影剂。第二特点，计算机可读存储介质已在其中存入了可由造影剂超声成像和治疗用编程处理器执行、代表各指令的数据。这些指令用于使用一个换能器使血凝块和造影剂成像并用至少某些造影剂产生的破裂使血凝决产生机械性破碎或使其削弱。第三特点，提供造影剂超声成像和治疗的方法。用超声换能器将声能发送至血栓形成处。发送约为0.5MI或更小。使用超声换能器来接收随发送情况而变化的声能。接收到的声能对造影剂和血栓形成起反应。额外的声能由超声换能器发送。发送约为1.0MI或更大，可操作发送情况来改变与血栓形成相关的造影剂。第四特点，提供了结合血栓分解剂的造影剂超声成像和治疗方法。用超声换能器使可能的凝块和造影剂成像。用发自同一超声换能器的超声脉冲来驱动在可能凝块上或邻近该凝决的造影剂。通过后面的权利要求对本专利技术加以限定，这其中没有什么东西应作为对这些权利要求的限制。本专利技术的其他特点和优点在下面将结合优选实施方案加以讨论并可在稍后单独或共同地提出。附图说明各组成部分及图不一定是按比例画出，而重点是放在用图来说明本专利技术的原理。另外，在图中，相同的参考数字在所有的不同视图中都表示其相对应的部分。图1为血栓超声成像和治疗系统之一个实施方案的方框图；及图2为使用同一换能器的造影剂超声成像和治疗方法之一个实施方案的流程示意图。具体实施例方式使用一个换能器使血栓以及含有或不含药物的造影剂成像。使用同一换能器驱动造影剂使血栓破碎。按需要重复进行成像和治疗使血栓充分地破裂。在一个实例中，在FDA MI限值1.9内的低频(＜2MHz)诊断超声发射脉冲以足够的力量破坏微泡而使血栓破碎。将低MI的微泡检测技术与低频治疗发射脉冲相结合而不用可能引起如出血等严重副作用的凝块溶解药物就可以提供对血栓的有效治疗。与用分开的治疗和成像系统相比使用同一换能器和系统简化了操作员的工作流程。负责产生治疗超声的超声系统还产生出血栓的影像。使用同一发射器和换能器来产生B模式、彩色多普勒、声辐射力脉冲成像(ARFI)或其他成像以及应用声能治疗。发射器和/或换能器既发送成像脉冲也发送治疗脉冲。例如，具有成像用元件间隔的单个线性换能器阵列也用于发送治疗超声。在一个实施方案中，使用诸如由超声集团公司，美国西门子医用药液公司(Siemens Medical Solutions USA，Inc.UltrasoundGroup)制造的AntaresTM或Sequoia系统等标准的超声系统而极少或没有进行修改。该超声系统对每个信道或换能器元件都能够产生出治疗脉冲。由于治疗依赖于造影剂的破裂，故可使用机械指数和热限制之内的声能。使用标准或修改的换能器时，通过发送和接收声能，系统还产生出影像。成像脉冲和治疗脉冲相交错并由同一换能器提供。通过成像和应用同一换能器的治疗超声，提供了治疗超声更为定向的应用。使视域成像并为治疗超声选出视域内的感兴趣区。例如，通过成像来标识出血栓区。通过成像还标识出血栓区内或邻近血栓区存在的造影剂。然后发送出治疗超声能量使感兴趣区中的造影剂破裂。图1示出了使用超声能量进行造影剂疗法和成像的超声系统10。系统10包括发送射束形成器12，换能器14，接收射束形成器16，处理器或检测器18，及显示器20，其电气连接如图所示。对系统10还可提供额外的、各不相同或较少的几个部件。在一个实施方案中，系统10包括上述所列厂商之一或别的厂商的商用超声系统。换能器14包括压电式或电容式微机电超声换能器。换能器14有一个或多个元件用于电能与声能之间的能量转换。在一个实施方案中，换能器14只包括由一些元件组成的单一线性阵列，如平直线性阵列或弯曲线性阵列。在其他实施方案中，换能器包括二维阵列，1.5维阵列或元件的其他多维配置。元件的阵列要配置得在有或没有机械转动或位置跟踪设备时都能插入病人体内或在病人体外使用。换能器14为标准成像换能器，如与夹在声能吸收支撑块和使元件声阻抗与病人相匹配之匹配层之间的元件半波长间隔相关联的换能器。例如，换能器为从美国西门子药液公司可买到的4C1探头。在可供选择的实施方案中，对换能器14进行改进以利于散热。例如，将铜箔或铜编织带与换能器14的透镜相连接用以从透镜散热。可以对不同的压电材料或匹配层进行优化以给出更好的声阻抗或电阻抗匹配，从而减少由换能器所产生的热量。在一个实施方案中，对每个元件都提供了用电极分开的多层压电或微机电材料。这些多层材料提供了换能器对电缆阻抗的更好的电阻抗匹配，从而降低了发热。在另一实施方案中，提供了无透镜阵列或制造成提供高程焦点(elevationfocus)而没有透镜焦点的形状的压电材料以减少换能器14的发热。降低发热或更有效的散热便于诸如与彩色多普勒效应或治疗声能相关联的声能更好的穿透和更高的功率传输。换能器14设计成在某一频带内工作。通常，此频带与具有同一或类似中心频率的成像和治疗脉冲的发送和接收相关。在可供选择的实施方案中，换能器14与宽带工作相关联，如工作在使其在基频下发送而在二次或三次频率下接收。成像和治疗脉冲也可以在如与频谱带宽之下-6dB相关而又不相重迭的基本上不相同的中心频率下提供。可以使用任何频率范围，但在使造影剂破碎的一个实施方案中使用了较低的超声频率(例如中心频率约在或小于2MHz)。发射器12为发送射束形成器，波形发生器，脉冲发生器或其他用于成像和治疗发送的电激励源。在一个实施方案中，发射器12为一个发送射束形成器，其对多个信道或换能器元件中的每一个都产生出波形，例如为使沿视域24内扫描线22的发送聚焦而分别延时和变迹的128个波形。基于此延时和变迹，通过整个视域24内基本上平行的扫描线22可以顺序地对多个发送进行扫描。视域24按扫描模式如直线，扇形或Vector扫描模式等形成。交替地形成平面波或有或没有转向的发散波前。发射器12与换能器14进行电连接以便按来自发射器12的电信号产生声能或发射脉冲的发送。发送的声能包括成像或治疗脉冲的其中之一。成像脉冲为适于本文档来自技高网...

【技术保护点】
造影剂超声成像和治疗方法，该方法包括：用超声换能器（１４）使可能的凝块和造影剂成像（３０，３４）；及用发自同一超声换能器（１４）的超声脉冲来驱动（３８）可能凝块上或邻近血凝块的造影剂。

【技术特征摘要】
US 2005-11-23 11/2869831.造影剂超声成像和治疗方法，该方法包括用超声换能器(14)使可能的凝块和造影剂成像(30，34)；及用发自同一超声换能器(14)的超声脉冲来驱动(38)可能凝块上或邻近血凝块的造影剂。2.权利要求1的方法，其中所述驱动(38)包括发射高MI超声。3.权利要求1的方法，其中所述驱动(38)包括发射频率约为2 MHz或低于2MHz、持续时间小于50微秒的至少一个脉冲。4.权利要求1的方法，其中所述驱动(38)包括发射在初始周期中负压之前出现的正压脉冲。5.权利要求1的方法，还包括用超声换能器(14)上的按钮或使用脚踏板来起动(36)驱动动作。6.权利要求1的方法，其中所述成像(30，34)包括用低MI超声来成像(34)。7.权利要求1的方法，其中所述成像(30，34)包括在注入造影剂之前用较高的发射水平使可能的凝块成像(30)和在注入造影剂之后用较低的发射水平成像(34)。8.权利要求1的方法，其中所述成像(30，34)包括产生出影像，其影像的造影剂破碎比驱动(38)产生的要小。9.权利要求1的方法，还包括在该驱动(38)期间对可能的凝块进行扫描。10.权利要求1的方法，还包括重复进行(40)成像和驱动直至在所述成像(30，34)中基本上看不到可能的凝块。11.权利要求1的方法，其中所述成像(30，34)包括使血栓形成成像。12.权利要求1的方法，其中所述驱动(38)包括从造影剂中释放出药物。13.权利要求1的方法，还包括对治疗进行监测。14.在其中已存入代表可由编程处理器执行的指令、用于造影剂超声成像和治疗的数据的计算机可读存储介质，该存储介质包含的指令用于使用一换能器(14)使血...

【专利技术属性】
技术研发人员：AH蔡，LJ汤马斯，
申请(专利权)人：美国西门子医疗解决公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]