一种超声治疗装置、系统、控制方法以及存储介质制造方法及图纸

一种超声治疗装置、系统、控制方法以及存储介质，超声治疗装置包括：治疗换能器，用于发射第一超声波；治疗换能器为点换能器，具有第一预设距离的聚焦点；成像换能器，用于发射第二超声波，获取第二超声波的回波信号；安装组件，用于安装治疗换能器以及成像换能器，以使得治疗换能器以及成像换能器两者相对固定；运动机构，用于驱动安装组件沿第一预设方向运动，还用于调整安装组件的空间姿态，治疗换能器跟随安装组件运动，以使得治疗换能器的聚焦点在第一聚焦范围可调节。运动机构可以在超声治疗装置与患者建立耦合通道之后，驱动治疗换能器运动，以实现在耦合通道之后能调整治疗靶点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种超声治疗装置、系统、控制方法以及存储介质


[0001]本专利技术涉及超声治疗
，具体涉及一种超声治疗装置、系统、控制方法以及存储介质。

技术介绍

[0002]以高能聚焦超声为核心机制的无创治疗技术是一种在多种疾病模型中都具有重大应用前景的新技术。2016年7月11日，美国FDA批准首个用于治疗原发性颤抖症的磁共振引导聚焦超声治疗系统ExAblate Neuro，该系统通过超声的热效应进行特定脑组织消融治疗。近年我国也有多款高强度超声治疗系统用于子宫肌瘤消融。当前已经上市的产品绝大多数利用高能超声聚焦热效应实现组织消融，基于高强度脉冲超声空化机制的消融设备是目前处在临床前探索阶段。无论采用超声热效应消融还是空化效应消融，都需要在超声治疗装置和患者之间建立声传播通道，即人机耦合。建立耦合通道是超声治疗中一个非常重要而且难以操作耗时的过程，为了让超声对准治疗靶点，当前主要的实现方式是通过病床带动患者移动或者手动移动患者位置，让目标治疗区达到换能器的焦点区域，然后建立盛传播通道，但是在临床使用中，经常需要更换治疗位置，如果为了更新靶点位置需要重新建立耦合通道，是临床难以接受的，现有的在耦合之后更换焦点位置的解决方案是使用大型面阵列换能器，选择性使用部分阵元以及调整各阵元的相位差改变超声能量聚焦位置。
[0003]现今高强度超声治疗领域的代表性产品是以色列Insightec公司的ExablateNeuro，论文《Full
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wave acoustic and thermal modeling of transcranial ultrasound propagation and investigation of skull
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induced aberration correction techniques:a feasibility study》中介绍了该产品通过选择球形面上不同换能器阵元的组合实现不同位置的聚焦，达到焦点调整的目的。专利《一种用于磁共振引导的五自由度治疗焦点定位装置》(申请号202023048152.9)公开了一种驱动换能器运动以调整焦点位置的装置，此专利提供了机器人驱动换能器移动的焦点调整方式，此专利提交的方案必须在超声治疗装置前端与患者实现耦合之前进行，一旦患者与超声治疗装置耦合之后焦点位置便固定，而且这种方案需要患者位置固定，在耦合实施的过程中患者位置不能移动。专利《横向位置可调的治疗床》(申请号202023156372.3)该方案是将床体和床架分离，换能器固定在床体上，通过床架移动病人位置达到超声换能器焦点定位到患者体内不同靶点，该方案同样必须在耦合之前执行。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决的技术问题是在耦合之前执行移动患者或换能器的方案存在定位精度不足的问题。
[0005]根据第一方面，一些实施例中提供一种超声治疗装置，包括：
[0006]治疗换能器，用于发射第一超声波；治疗换能器为点换能器，具有第一预设距离的聚焦点；
[0007]成像换能器，用于发射第二超声波，获取第二超声波的回波信号；
[0008]安装组件，用于安装治疗换能器以及成像换能器，以使得治疗换能器以及成像换能器两者相对固定；
[0009]运动机构，用于驱动安装组件沿第一预设方向运动，还用于调整安装组件的空间姿态，治疗换能器跟随安装组件运动，以使得治疗换能器的聚焦点在第一聚焦范围可调节。
[0010]根据第二方面，一些实施例中提供一种超声治疗系统，包括：机械臂、控制器以及第一方面所描述的超声治疗装置；
[0011]机械臂用于驱动超声治疗装置运动；
[0012]控制器用于：
[0013]控制成像换能器按照预设扫描路径对待治疗区域进行扫描，得到待治疗区域对应的三维图像；
[0014]在三维图像中对待治疗靶位进行标识，提取待治疗靶位在三维图像中的第一位置信息；
[0015]对第一位置信息进行处理，得到在世界坐标系下的第二位置信息；
[0016]依据第二位置信息，控制超声治疗装置的运动机构运动，以使得治疗换能器的聚焦点对准下一个需要被对准待治疗靶位。
[0017]根据第三方面，一些实施例中提供一种超声聚焦点的控制方法，包括：
[0018]控制超声治疗装置运动至待治疗区域对应的粗定位位置；
[0019]获得待治疗区域对应的三维图像；
[0020]在三维图像中对待治疗靶位进行标识，提取待治疗靶位在三维图像中的第一位置信息；
[0021]对第一位置信息进行处理，得到在世界坐标系下的第二位置信息；
[0022]依据第二位置信息，控制超声治疗装置的运动机构运动，以使得治疗换能器的聚焦点对准下一个需要被对准待治疗靶位。
[0023]根据第四方面，一些实施例中提供一种计算机可读存储介质，介质上存储有程序，程序能够被处理器执行以实现如第三方面所描述的方法。
[0024]依据上述实施例的超声治疗装置、系统、控制方法以及存储介质，运动机构可以在超声治疗装置与患者建立耦合通道之后，驱动治疗换能器运动，以实现在耦合通道之后能调整治疗靶点。
附图说明
[0025]图1为本申请一种实施例提供的超声治疗装置的结构示意图(一)；
[0026]图2为本申请一种实施例提供的超声治疗装置的结构示意图(二)；
[0027]图3为本申请一种实施例提供的超声治疗装置的结构示意图(三)；
[0028]图4为本申请一种实施例提供的超声治疗装置的结构示意图(四)；
[0029]图5为本申请一种实施例提供的超声治疗系统的结构示意图；
[0030]图6为本申请一种实施例提供的坐标系转化的示意图(一)；
[0031]图7为本申请一种实施例提供的坐标系转化的示意图(二)；
[0032]图8为本申请一种实施例提供的超声聚焦点的控制方法的示意图；
[0033]图9为本申请一种实施例提供的成像扫描示意图；
[0034]图10为本申请一种实施例提供的待治疗靶点与第一聚焦范围的示意图。
[0035]附图标记：10
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外壳；11
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耦合膜；12
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操作手柄；13
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隔水组件；14
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安装组件；100
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超声治疗装置；101
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第一腔室；102
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第二腔室；21
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治疗换能器；22
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成像换能器；200
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机械臂；30
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运动机构；31
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驱动组件；32
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传动组件；33
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伸缩组件；300
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控制器。
具体实施方式
[0036]下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声治疗装置，其特征在于，包括：治疗换能器，用于发射第一超声波；所述治疗换能器为点换能器，具有第一预设距离的聚焦点；成像换能器，用于发射第二超声波，获取所述第二超声波的回波信号；安装组件，用于安装所述治疗换能器以及成像换能器，以使得所述治疗换能器以及成像换能器两者相对固定；运动机构，用于驱动所述安装组件沿第一预设方向运动，还用于调整所述安装组件的空间姿态，所述治疗换能器跟随所述安装组件运动，以使得所述治疗换能器的聚焦点在第一聚焦范围可调节。2.如权利要求1所述的超声治疗装置，其特征在于，所述运动机构包括至少三个伸缩组件，所述伸缩组件的伸缩部与所述安装组件铰接，当所有所述伸缩组件的伸缩量相同时，所述安装组件被驱动沿第一预设方向伸缩运动；当所有所述伸缩组件的伸缩量不相同时，至少所述安装组件的空间姿态被调整。3.如权利要求2所述的超声治疗装置，其特征在于，所述超声治疗装置还包括外壳、隔水组件以及耦合膜，所述隔水组件用于将所述外壳的内腔分隔为第一腔室与第二腔室；所述伸缩组件的本体位于第一腔室，所述安装组件以及治疗换能器位于第二腔室；所述耦合膜设于所述第二腔室的端部；所述治疗换能器工作时，所述第二腔室被超声耦合介质填充，所述耦合膜被配置为与目标治疗区域接触。4.一种超声治疗系统，其特征在于，包括：机械臂、控制器以及权利要求1所述的超声治疗装置；所述机械臂用于驱动所述超声治疗装置运动；所述控制器用于：控制成像换能器按照预设扫描路径对待治疗区域进行扫描，得到所述待治疗区域对应的三维图像；在所述三维图像中对待治疗靶位进行标识，提取所述待治疗靶位在所述三维图像中的第一位置信息；对所述第一位置信息进行处理，得到在世界坐标系下的第二位置信息；依据所述第二位置信息，控制超声治疗装置的运动机构运动，以使得治疗换能器的聚焦点对准下一个需要被对准所述待治疗靶位。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，依据所述第二位置信息，控制超声治疗装置的运动机构运动，以使得治疗换能器的聚焦点对准下一个需要被对准所述待治疗靶位，包括：按照所述超声治疗装置的第一聚焦范围的大小对所有待治疗靶点进行区域划分，得到至少一个目标治疗区域，至少一个所述目标治疗区域包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李焕，高晓彬，周辉，袁进强，
申请(专利权)人：深圳市奥昇医疗科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：