一种聚焦超声治疗系统及其监控方法技术方案

本发明专利技术提供一种聚焦超声治疗系统及其监控方法。该系统包括监控装置，用于根据获得的超声图像检测皮肤位置，并根据检测的皮肤位置计算皮肤能量强度，如果计算的皮肤能量强度超过预定的安全能量强度，则进行报警处理。此外，该系统还包括用于根据检测的皮肤位置检测体位变动的体位变动检测模块和用于根据检测的皮肤位置检测皮肤与治疗头的距离的运动保护模块。通过本发明专利技术，可防止由于治疗剂量、病人体位变动、治疗头和超声探头的运动控制过大而导致的正常组织被误烧伤和受到机械挤压损伤的问题，从而提高聚焦超声治疗的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超声治疗
，尤其涉及。技术背景聚焦超声治疗技术是一种利用超声波的可聚焦性和穿透性作用于病变组织的非侵入性治疗技术，近年来已广泛应用于多种疾病的临床治疗。但是，在治疗过程中，如果控制不当(例如，治疗剂量或治疗头等部件的位置的控制不当)或者病人体位变动过大，则有可能导致正常组织被误烧伤或受到机械挤压损伤，造成危险。以高强度聚焦超声技术为例，其工作原理是将超声波聚焦于靶区组织，利用超声波具有的组织穿透性和能量沉积性，将体外发生的超声波聚焦到生物体内病变组织(治疗靶点)，通过超声的机械效应、热效应和空化效应达到治疗疾病的目的。在超声治疗过程中， 要求聚焦超声在其所穿过的非治疗部位的能量不足以对组织造成损伤，而在其聚焦点，要求通过超声的热效应使该处组织的温度能瞬间上升至60 100°C，从而达到蛋白变性及组织细胞不可逆凝固性坏死的目的。高强度聚焦超声治疗系统一般包括用于对病变组织进行治疗的治疗头和用于获得超声图像的超声成像机及超声探头(通常为B超探头)，通过移动超声探头，可形成病人身体不同区域的B超图像以供医生进行诊断。高强度聚焦超声治疗系统在治疗过程中，存在以下几个问题(1)正常组织被误烧伤由于高强度聚焦超声不仅在焦点处会使组织坏死，在超声治疗的整个声通道上， 组织都可能会受到一定的损伤，尤其是不同组织或物体之间形成的边界，比如人体的皮肤， 因此在超声治疗过程中，如果控制不当，就可能发生皮肤被烧伤的情况，这在早期的超声治疗过程时有发生，是超声治疗时发生机率较高的并发症之一。目前，只能通过培训和提醒医生合理使用治疗剂量并注意治疗过程中的反应，达到减少这种并发症的目的，并确实有一定的效果，但医生总难免有疏忽的时侯。(2)机械挤压损伤在超声治疗过程中，病人可能会移动，如果及时未监测到这种移动，再加上治疗过程中B超图像质量可能下降，医生可能不能及时发现病人移动了，则可能造成病人身体因治疗头和B超探头的机械挤压而受伤。还有一种情况，在移动治疗头和B超探头的过程中，医生可能会因为疏忽而没有及时发现治疗头及B超探头与病人的位置关系，误将治疗头和B超探头移动得过高，也可导致病人身体受到治疗头和B超探头的机械挤压而受到伤害。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供，以防止病人的正常组织被误烧伤和受到机械挤压损伤，从而提高聚焦超声治疗的安全性。为了实现以上目的，本专利技术提供一种聚焦超声治疗系统，包括治疗头、用于获得超声图像的超声探头、超声成像机和图像采集卡，其特征在于，该系统还包括监控装置，其用于根据获得的超声图像检测皮肤位置，并根据检测的皮肤位置计算皮肤能量强度，如果计算的皮肤能量强度超过预定的安全能量强度，则进行报警处理。优选地，所述监控装置包括图像采集模块，其用于获得由图像采集卡采集的超声图像；皮肤位置检测模块，其用于根据获得的超声图像检测皮肤位置，并根据检测的皮肤位置计算治疗深度；皮肤保护模块，其用于根据计算的治疗深度计算皮肤能量强度，如果计算的皮肤能量强度超过预定的安全能量强度，则通知报警模块进行报警处理；和报警模块，其用于进行报警处理。优选地，所述监控装置还包括体位变动检测模块，其用于根据检测的皮肤位置形成皮肤曲线并实时检测皮肤曲线的变化，如果皮肤曲线的变化超过预定的偏差，则通知报警模块进行报警处理。优选地，所述监控装置还包括运动保护模块，其用于根据检测的皮肤位置计算皮肤位置和治疗头的距离，如果皮肤位置和治疗头的距离大于预定的差值，则通知报警模块进行报警处理。优选地，所述监控装置还包括治疗记录模块，其用于保存计算的治疗深度和皮肤能量强度。相应地，本专利技术提供一种聚焦超声治疗系统的监控方法，所述聚焦超声治疗系统包括治疗头、用于获得超声图像的超声探头、超声成像机和图像采集卡，其特征在于，该监控方法包括根据获得的超声图像检测皮肤位置；根据检测的皮肤位置计算皮肤能量强度，如果计算的皮肤能量强度超过预定的安全能量强度，则进行报警处理。优选地，该方法还包括根据检测的皮肤位置形成皮肤曲线并实时检测皮肤曲线的变化，如果皮肤曲线的变化超过预定的偏差，则进行报警处理。优选地，该方法还包括根据检测的皮肤位置计算皮肤位置和治疗头的距离，如果皮肤位置和治疗头的距离大于预定的差值，则进行报警处理。优选地，该方法还包括保存计算的治疗深度和皮肤能量强度。从以上技术方案可看出，本专利技术检测病人的皮肤位置，并根据检测的皮肤位置来判断所施加的治疗剂量以及治疗头和超声探头与皮肤位置的距离是否安全，从而防止由于治疗剂量、病人体位变动、治疗头和超声探头的运动控制过大而导致的正常组织被误烧伤和受到机械挤压损伤的问题，从而提高聚焦超声治疗的安全性。附图说明图1是根据本专利技术的高强度聚焦超声治疗系统的结构图2A是治疗头和超声探头的安装关系示意图2B是在超声成像显示界面上表示的超声图像与治疗头、治疗头声通道和焦点之间的关系的示意图3是根据本专利技术实施例的监控装置的结构示意图4是由皮肤位置检测模块执行的皮肤位置检测操作的流程图5是由皮肤保护模块和报警模块执行的皮肤保护操作的流程图6是由体位变动检测模块和报警模块执行的体位变动检测操作的流程图7是由运动保护模块执行和报警模块的运动保护操作的流程图；和图8是利用运动保护模块和报警模块进行运动保护的示例的流程图。具体实施方式以下，将参照附图和实施例对本专利技术进行描述。在以下将描述的实施例中，以高强度聚焦超声治疗系统为例进行说明，但是应该理解，本专利技术并不限于高强度聚焦超声治疗系统，而是可同样地应用于其它类型的聚焦超声治疗系统。图1是根据本专利技术的高强度聚焦超声治疗系统的结构图。从图1可看出，根据本专利技术的高强度聚焦超声治疗系统对于现有的高强度聚焦超声治疗系统的改进之处在于增加了一个监控装置8，用于对高强度聚焦超声治疗过程进行监控。具体地讲，现有的高强度聚焦超声治疗系统一般包括超声探头2、超声成像机3、 治疗头4、多子系统5、系统控制器6和图像采集卡7，其中，超声探头2和治疗头4作用于人体1。超声探头2安装在治疗头4的上方，并作为超声成像机3的一部分与超声成像机3 直接连接，在超声成像机3的控制下获得病人的超声图像。图像采集卡7通过VGA，DVI连接线或复合同轴视频线与超声成像机3连接，实时地将采集的超声图像发送到治疗工作站 (未显示)。多子系统5至少包括用于对治疗头4的运动进行控制的运动控制子系统。根据应用需要，多子系统5还可包括能量控制子系统和水处理子系统等各种子系统。系统控制器6通过控制总线与多子系统5连接，对多子系统5中的各个子系统进行控制，并实时地将各个子系统5的状态信息反馈给治疗工作站。本专利技术在此基础之上增加了一个监控装置8。监控装置8可以是单独的一个装置， 也可以通过硬件或软件嵌入到治疗工作站中。如图1所示，监控装置8与图像采集卡7连接，通过图像采集卡7从超声成像机3上实时获得超声图像。监控装置8根据获得的超声图像检测病人皮肤的位置，并根据检测的皮肤位置计算皮肤能量强度，如果计算的皮肤能量强度超过预定的安全能量强度，则进行报警处理。另一方面，监控装置8与系统控制器6 连接，通过系统控制器6可实时获得各个子系统5的状态信息，包括治疗头4和超声探头2 的空间位置(具体地，在设备坐标系中的坐标)。此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王智彪，文银刚，林涛，
申请(专利权)人：重庆微海软件开发有限公司，
类型：发明
国别省市：