通过高强度聚焦超声(HIFU)治疗患者的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及在超声治疗患者身体(P)的过程中在第二循环模式成像下避免伪影的装置(1)和方法。具体地以及除其他效果外，本发明专利技术还提供了充分控制的方式、尤其是打开和关闭空腔(7)中的流体循环(12)，从而避免伪影，同时仍然实现实际成像。现实际成像。现实际成像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过高强度聚焦超声(HIFU)治疗患者的装置和方法


[0001]本专利技术涉及采用根据独立权利要求的高强度聚焦超声(HIFU)治疗患者的装置和方法。

技术介绍

[0002]HIFU治疗能够对体内的解剖目标进行非侵入性消融。它们通常基于诸如磁共振成像或超声检查之类的成像形式、尤其是B模式成像进行引导。
[0003]现有技术中已知的多个装置具有嵌入治疗头的超声成像换能器，该治疗头还包括例如在WO2006/129045中描述的治疗换能器。此种布置允许实时成像。
[0004]为了确保与患者的解剖结构声耦合，可采用可变形的耦合球囊。此种可变形的耦合球囊的示例在WO2011/064209中进行描述。
[0005]当采用高强度聚焦超声装置时，治疗头通常被大致放置于待消融区域(此处称作目标)。通过治疗头(例如如果安装至机器人)的机械运动和定位或采用电子聚焦、由相关成像机构(B模式、MRI
…
)提供的图像引导来实现焦点相对于目标的精确定位。焦点意味着将由治疗头向其传送能量的区域。
[0006]现有技术中已知超声治疗背景下的成像机构。特别地，B模式成像作为一种提供组织解剖结构的灰度图像的方法而广为人知。
[0007]另一方面，多普勒成像提供有关目标组织内的流动和/或流体的信息。通常，多普勒流动图会叠加至解剖结构的B模式图像。这种叠加通常被称为双功成像。
[0008]弹性成像是一种标测组织的弹性性能的已知方法。现有技术中已知采用超声波执行弹性成像、尤其用于称为准静态弹性成像、应变成像、声辐射力脉冲成像(ARFI)、剪切波弹性成像(SWEI)、超声剪切成像(SSI)和瞬时弹性成像的方法。
[0009]在本专利技术的上下文中，术语“多普勒成像”、“彩色多普勒”和“多普勒成像模式”应包括含有基于多普勒技术的信息的任意成像技术。具体地，那些术语可指代将彩色多普勒图叠加至B模式图像(双功)。
[0010]流体确保治疗头至患者组织的声耦合。为了包含耦合流体，治疗头包括位于其远端的由薄膜(称作球囊)封闭的中空空间，即应用至患者的部件。
[0011]流体通常通过一个或多个泵进行循环。可以控制球囊内的流体压力以确保球囊适形于患者的解剖结构。还可控制流体温度以确保治疗换能器和患者皮肤的冷却。
[0012]当治疗由超声成像引导时，彩色多普勒和/或弹性成像可为有用的工具，例如在对静脉进行HIFU治疗时用于定位目标。
[0013]但是，液体在球囊内的流动会在多普勒成像和/或弹性成像图上引起伪影，这会在例如如果目标内的血液流动较小的情况下使目标的定位变得困难。

技术实现思路

[0014]由此，本专利技术的目的是克服现有技术的缺点、尤其提供一种治疗组织的装置和方
法，其中可以在HIFU治疗时进行、且尤其不受干扰地进行多普勒成像。
[0015]这个以及其他效果可以通过根据本专利技术的独立权利要求的装置和方法实现。
[0016]通过HIFU治疗患者的装置包括治疗头。该治疗头包括用于发出HIFU脉冲的HIFU发射单元、尤其是换能器。该装置还包括适于至少在多普勒成像模式和/或弹性成像模式以及常规成像模式下运行的成像装置，该常规成像模式优选为B模式或不包括多普勒和/或弹性成像信息的另外的模式。多普勒成像模式可尤其是双功多普勒、三功多普勒、彩色多普勒或包括彩色多普勒信息的另外的模式。具体地，如果成像装置包括用于发射和接收超声波的成像探头尤其是超声探头和适于处理所接收的信号并且生成图像的扫描仪，那么成像探头被优选布置在治疗头内。该装置还包括至少一个泵，其用于循环位于治疗头和所述装置的适于与患者的皮肤接触的接触表面之间的空腔中的流体。提供控制单元以控制成像装置和泵的运行。控制单元适于至少以不同于常规循环模式的第二循环模式运行流体循环。尤其是，该控制适于根据成像装置的运行模式开始和停止流体循环。
[0017]控制单元可适用于以多于这两种模式运行流体循环，尤其是其可包括用于多普勒成像模式和常规成像模式之间的转变状态的其他模式。具体地，控制单元可适用于根据成像装置的运行模式开始和停止流体循环。
[0018]具体地，本专利技术提供了根据超声(US)监测机构的运行模式恰当地开始和停止流体循环的方式。
[0019]主构思在于当启动多普勒成像模式和/或弹性成像模式时停止或减小流体循环。这被认为是反直觉的，因为这意味着降低了皮肤的冷却效果。
[0020]在优选实施例中，当启动多普勒成像模式和/或弹性成像模式时，控制单元由此适于切换至包括停止流体循环的第二循环模式。当停止多普勒成像模式和/或弹性成像模式时，控制单元可进一步适于切换至常规循环模式，该模式包括再次开启流体循环或增加流体。由此优选地的第二循环模式可为多普勒循环模式。替代地，第二循环模式可为弹性成像循环模式。
[0021]通过降低或停止流体的循环，可避免多普勒成像和/或弹性成像图像中的伪影。
[0022]优选地，当将监测机构切换至多普勒成像模式和/或弹性成像模式时，流体泵的运行自动设定至第二循环模式。通常情况下，监测机构基于常规成像模式、尤其是在B模式下运行，并且能够切换至多普勒成像模式和/或弹性成像模式。当成像机构切换至多普勒成像模式和/或弹性成像模式时，流体循环进入第二循环模式。优选地，当多普勒成像模式和/或弹性成像模式停止并且通常切换回常规成像模式时，泵和压力控制接下来返回到常规模式。替代地，用户界面包括控制器以在第二循环模式和常规循环模制之间进行切换。
[0023]在优选实施例中，治疗头包括球囊，所述流体可循环流经该球囊。控制器接下来优选适于控制流体循环以使得在常规循环模式下在球囊内达到预设压力。当泵停止时，球囊的几何形状不会再根据患者的解剖结构发生改变。具体地，如果朝向或远离患者执行一些动作(例如，采用机器人)，流体压力分别升高或降低。当流体控制被设定回常规循环模式且监测机构被切换回常规成像模式时，重新恢复压力控制。该泵接下来重新工作以分别使球囊膨胀或瘪缩，从而回到压力设定值。
[0024]在尤其优选的实施例中，该方法还包括在发送切换至常规成像模式的命令之后经过延迟之后重新启动常规循环模式的步骤。
[0025]优选地，控制单元适于在成像装置已经切换至常规成像模式后并且正在常规成像模式运行期间重新启动常规循环。具体地，常规循环模式的重新启动可基于接收到由成像装置发送的表示常规成像模式正在正常运行的信号。
[0026]当回声测深仪从彩色多普勒成像模式和/或弹性成像模式被设定至常规成像模式时，尤其是从三功多普勒至B模式，通常会有在此期间冻结图像的某个时间窗。由此，如果同时设定两个命令(“切换至常规成像模式”和“切换至常规循环模式”)，可能会在冻结实时图像的同时球囊发生瘪缩或膨胀。
[0027]在此情况下，解剖结构可能运动，而用户无法看到此运动。在治疗静脉的情况下，该静脉在B模式下几乎不可见。接下来可采用多普勒来观察静脉。当重新恢复压力调节时，图像的冻结可能导致本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通过高强度聚焦超声治疗患者的装置(1)，所述装置包括
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治疗头(3)，其包括用于生成高强度聚焦超声脉冲的高强度聚焦超声发射单元(5)、优选为换能器，
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成像装置(6)，尤其是适于以多普勒成像模式、弹性成像模式和常规成像模式中至少一者操作的成像探头，所述多普勒成像模式优选为双功多普勒、三功多普勒、彩色多普勒或包括彩色多普勒信息的另外的模式，所述常规成像模式优选为B模式或不包括多普勒信息和/或弹性成像信息的另外的模式，其中所述成像探头优选布置于所述治疗头(3)内，
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泵(10)，其用于循环(12)位于所述治疗头(3)和所述装置的适于与患者(P)的皮肤接触的接触表面(8)之间的空腔(7)中的流体(9)，
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控制单元(20)，其用于控制所述成像装置(6)和所述泵(10)的运行，其中所述控制单元(20)适于至少以不同于常规循环模式的第二循环模式运行所述流体循环(12)，并且尤其用于根据所述成像装置(6)的运行模式开始和停止所述流体循环(12)。2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中所述控制单元(20)适于在启动多普勒成像模式和/或弹性成像模式时切换至包括停止流体循环的第二循环模式。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述控制单元(20)适于在停用所述多普勒成像模式和/或所述弹性成像模式时切换至所述常规循环模式，所述常规循环模式包括再次开启所述流体循环或增大流动(10)。4.根据权利要求1至4中任一项所述的装置(1)，其中所述治疗头(3)包括球囊(7)，所述流体(9)能够循环(12)流经所述球囊，并且其中所述控制单元(20)适于控制所述流体循环(10)以使得在所述常规循环模式期间在所述球囊(7)内达到预设压力。5.根据权利要求4所述的装置(1)，其中所述控制单元(20)适于在发送切换至常规成像模式的命令之后有延迟地重新启动所述常规循环模式。6.根据权利要求4所述的装置(1)，其中所述控制单元(20)适于在所述成像装置已经切换至常规成像模式并且以所述常规成像模式运行之后、优选在接收到由成像装置发送的表示常规成像模式在正常运行的信号时重新启动所述常规循环模式。7.根据权利要求5或6所述的装置(1)，其中所述控制单元(20)适于基于以下恢复条件中的至少一者暂时改变至压力控制模式并且尤其改变至所述常规循环模式：
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治疗头(3)沿任意轴线运动、尤其是朝向或远离患者；
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测得的压力值相对于当前压力设定值高于或低于某个阈值；
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通过自动检测算法评估皮肤的几何形状已经变形；
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优选由用户启动专用的控制件。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述控制单元(20)适于基于以下条件中的至少一者从所述暂时压力控制模式改变回所述第二循环模式：
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从某个预设的时间段起沿任意轴线均未检测到运动、尤其是没有朝向或远离患者的运动；
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该压力位于压力设定值附近的预设范围内；
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压力足够稳定；
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在采用两个泵执行压力调节的情形，送入泵和排出泵的速度按所述反馈回路决定的
那样在某段时间内彼此足够接近；
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经过某段时间；
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优选由用户启动专用的输入件。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制单元(20)适于降低...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：泰拉克利昂公司，
类型：发明
国别省市：