專利名稱：用于高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭的輔助定位和監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于超聲波治療的醫(yī)療設(shè)備，尤其是高強(qiáng)度聚焦超聲治療的輔助定位和對(duì)位于聲通道上皮膚的狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，以及實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置。
背景技術(shù)：
醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的耐熱性比正常細(xì)胞要差，在42.5℃以上的溫度環(huán)境下，30分鐘內(nèi)腫瘤細(xì)胞死亡，而正常細(xì)胞損傷較輕且可逆轉(zhuǎn)。高強(qiáng)度聚焦超聲腫瘤治療系統(tǒng)就是根據(jù)腫瘤細(xì)胞的這一特點(diǎn)，以超聲波為能量源，利用其穿透性和可聚焦性，將探頭發(fā)射出的平均聲強(qiáng)較低的超聲波通過(guò)介質(zhì)耦合，經(jīng)過(guò)皮膚進(jìn)入人體腫瘤組織，聚焦或者匯聚到一個(gè)空間點(diǎn)，形成一個(gè)平均聲強(qiáng)在1000w/m2以上的焦域(焦域大小Φ3×8mm)，使該焦域瞬時(shí)(0.1秒到5秒)產(chǎn)生強(qiáng)烈的溫度升高(高于70℃)，加上其空化作用(即強(qiáng)超聲在液體中產(chǎn)生類似霧狀的氣泡，其形成和消失可以產(chǎn)生極高的溫度和壓力，從而使組織受到嚴(yán)重破壞)和機(jī)械振蕩作用，破壞焦域處的組織。通過(guò)對(duì)腫瘤進(jìn)行如此由點(diǎn)到線、由線到面、由面到體逐點(diǎn)掃描的固化治療，從而使整個(gè)腫瘤組織固化，實(shí)現(xiàn)治療的目的。
在對(duì)患者進(jìn)行治療前，進(jìn)行了多種手段的聯(lián)合診斷以確定腫瘤的大致位置，并在患者的體表勾畫出該位置信息，治療時(shí)需先將治療頭與該位置進(jìn)行定位。但是在患者躺上治療床后，醫(yī)生的觀察范圍受到很大限制，現(xiàn)有設(shè)備的處理措施一般為醫(yī)生用手觸摸感知，或用平面反射鏡加手電筒反射觀察等，都存在操作麻煩，不直觀，費(fèi)時(shí)等缺陷。
由于高強(qiáng)度聚焦超聲在聲通道上的能量密度相對(duì)較高，在使用過(guò)程中如果不能及時(shí)觀測(cè)患者皮膚變化，容易使患者皮膚產(chǎn)生水腫、燒傷、甚至破損等副作用。而且目前的監(jiān)測(cè)手段通常是治療頭與B超探頭組合在一起，如圖1所示。超聲換能器用于將高強(qiáng)度超聲聚焦到治療病灶，B超探頭用于檢測(cè)病灶的位置和監(jiān)控治療的效果。監(jiān)控用的B超探頭2一般和超聲換能器1一起構(gòu)成組合探頭。由于B超探頭2與超聲換能器1發(fā)出的都是超聲波，同時(shí)工作會(huì)有很大影響，因此需要異步工作，即B超探頭2工作時(shí)超聲換能器1停止工作，超聲換能器1工作時(shí)B超探頭2停止工作。聚焦超聲聲通道上的皮膚狀況只有通過(guò)B超圖像或操作者觸摸或者反光鏡反射觀察等方式間接判斷。而這種監(jiān)測(cè)方法不能及時(shí)地反映患者皮膚的變化，很可能在治療一段時(shí)間后進(jìn)行B超觀測(cè)時(shí)皮膚已經(jīng)受到了損傷。
針對(duì)上述問(wèn)題，申請(qǐng)?zhí)枮?2222533.1的中國(guó)專利提出了一種解決方案。該專利在安裝組合治療頭的弧形臂(可進(jìn)行五維運(yùn)動(dòng))的一端設(shè)置了一水下攝像頭，以輔助B超探頭進(jìn)行定位和體表觀察。但是應(yīng)用這種結(jié)構(gòu)的設(shè)備體積龐大、操作不便，而且由于治療頭可沿弧形臂滑動(dòng)，攝像頭與治療頭之間的位置不固定，定位效果不是很理想。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度聚焦超聲治療輔助定位和監(jiān)測(cè)方法，以及一種體積小、操作便捷的實(shí)現(xiàn)此方法的裝置。
本發(fā)明涉及一種用于高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭的輔助定位和監(jiān)測(cè)裝置，包括水下攝像頭，用于拍攝患者皮膚的圖像；電源，與上述水下攝像頭連接，向上述水下攝像頭供電；以及，顯示裝置，與上述水下攝像頭連接，顯示水下攝像頭拍攝的圖像，所述水下攝像頭與高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭結(jié)合在一起。
本發(fā)明所述用于高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭的輔助定位和監(jiān)測(cè)裝置可用來(lái)輔助定位。當(dāng)患者躺在治療床上后，開(kāi)啟水下攝像頭，找到預(yù)先做好的腫瘤位置標(biāo)記，調(diào)節(jié)治療床的位置，使腫瘤位置標(biāo)記基本位于治療頭的中心，完成腫瘤治療的初定位；開(kāi)啟其他用于精確定位的測(cè)定設(shè)備(如B超探頭、CT等)，根據(jù)其采集到的圖像進(jìn)行腫瘤的精確定位。
本發(fā)明所述用于高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭的輔助定位和監(jiān)測(cè)裝置還可用來(lái)在治療過(guò)程中對(duì)患者皮膚的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在治療過(guò)程中，根據(jù)需要隨時(shí)開(kāi)啟水下攝像頭，根據(jù)其采集到的圖像判斷位于超聲聲通道上的皮膚是否出現(xiàn)損傷；當(dāng)皮膚出現(xiàn)損傷時(shí)，采取相應(yīng)的措施，以保護(hù)患者的皮膚。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中高強(qiáng)度聚焦超聲治療的組合治療頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是安裝有本發(fā)明的輔助定位和監(jiān)測(cè)裝置的治療頭的示意圖。
圖3是圖2的頂視圖。
圖4是本發(fā)明所示輔助定位和監(jiān)測(cè)裝置的電氣連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖2所示為本發(fā)明所述高強(qiáng)度聚焦超聲輔助定位和監(jiān)測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。常用的高強(qiáng)度聚焦超聲換能器是由聚焦透鏡和壓電晶片組成的，壓電晶片位于聚焦透鏡的底部。本實(shí)施例使用的是與B超探頭2與高強(qiáng)度聚焦超聲換能器1一起組成的組合治療頭，其中B超探頭2位于超聲換能器1的中心。從圖2中可以看出，水下攝像頭3與高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭結(jié)合在一起，水下攝像頭3設(shè)置在B超探頭2附近，并與B超探頭2的探出方向同向。至少一個(gè)攝像頭輔助光源4設(shè)置在水下攝像頭3的附近。圖3為圖2所示裝置的頂視圖，可以看出輔助光源4在水下攝像頭3的周圍設(shè)置。水下攝像頭3還配備有與之相連的電源5和顯示裝置6，均未在圖2和圖3中示出。
當(dāng)需要攝像頭進(jìn)行工作時(shí)，開(kāi)啟輔助光源，患者皮膚在輔助光源的照射下可以具有比較好的細(xì)節(jié)分辨率，攝像頭即可形成較高質(zhì)量的皮膚表面的圖像。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例的電氣連接結(jié)構(gòu)示意圖，其中電源5給水下攝像頭3和輔助光源4提供電力，顯示裝置6與水下攝像頭3連接，水下攝像頭3采集到的圖像被輸送入顯示裝置6進(jìn)行顯示。
當(dāng)患者躺在治療床上后，醫(yī)生開(kāi)啟水下攝像頭3，借助顯示在顯示裝置6上的圖像，在患者體表尋找預(yù)先做好的腫瘤定位標(biāo)記，并根據(jù)情況調(diào)節(jié)治療床的位置，使腫瘤標(biāo)志的區(qū)域基本上位于組合治療頭中心，即完成腫瘤治療的初步定位。初步定位完成后，開(kāi)啟B超探頭2對(duì)腫瘤位置進(jìn)行精確定位。由于本實(shí)施例中，水下攝像頭3設(shè)置在B超探頭2的附近，而B(niǎo)超探頭2位于組合治療頭的中心，治療頭的方向一般正對(duì)患者病灶方向，因此水下攝像頭與治療頭具有很好的同向性。使用本發(fā)明的高強(qiáng)度聚焦超聲輔助定位和監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行定位的過(guò)程簡(jiǎn)單且快捷。
在對(duì)患者進(jìn)行治療的過(guò)程中，醫(yī)生可以隨時(shí)通過(guò)B超探頭2和水下攝像頭3進(jìn)行圖像的采集，對(duì)其中一者采集到的圖像進(jìn)行分析，或者對(duì)兩者采集到的圖像進(jìn)行綜合分析，以對(duì)治療過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)根據(jù)水下攝像頭拍攝到的圖像判斷位于聲通道上的皮膚的狀況，判斷在治療過(guò)程中皮膚是否出現(xiàn)諸如水腫或燒傷的損傷，并根據(jù)情況采取相應(yīng)的保護(hù)措施，從而對(duì)患者的皮膚進(jìn)行保護(hù)。
在本發(fā)明所述高強(qiáng)度聚焦超聲輔助定位和監(jiān)測(cè)裝置的使用過(guò)程中，可以使用同一個(gè)圖像采集卡對(duì)水下攝像頭3和B超探頭2的圖像進(jìn)行采集，也可以使用分別的圖像采集卡對(duì)此二者的圖像進(jìn)行采集。
在本發(fā)明所述高強(qiáng)度聚焦超聲輔助定位和監(jiān)測(cè)裝置中，可以使用計(jì)算機(jī)控制水下攝像頭3的開(kāi)啟，也可以單獨(dú)配置一個(gè)開(kāi)關(guān)，手動(dòng)開(kāi)啟水下攝像頭3。并且可以使用同一個(gè)計(jì)算機(jī)或者分別的計(jì)算機(jī)對(duì)水下攝像頭3和B超探頭2進(jìn)行控制。
可以采用同一個(gè)顯示裝置或者分別的顯示裝置對(duì)此水下攝影頭3和B超探頭2的圖像進(jìn)行顯示。采用同一個(gè)顯示裝置時(shí)，需在兩種顯示的圖像中進(jìn)行切換；而當(dāng)采用分別的顯示裝置時(shí)，可以同時(shí)對(duì)兩種圖像進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
本發(fā)明所使用的攝像頭可以采用普通的水下微型攝像頭，也可以采用其他種類的攝像頭。舉例來(lái)說(shuō)，可以采用廣角微距攝像頭、自動(dòng)對(duì)焦攝像頭等，也可以采用夜視攝像頭。當(dāng)使用夜視攝像頭時(shí)就可以降低攝像頭對(duì)輔助光源的要求，甚至輔助光源可以被省略。
本發(fā)明所舉實(shí)施例中，使用水下攝像頭3進(jìn)行初步定位后，使用B超探頭2采集的圖像進(jìn)行精確定位。但是完成精確定位步驟的設(shè)備不止限于B超探頭，可以為CT、核磁共振等設(shè)備。
本發(fā)明所舉實(shí)施例中，水下攝像3頭被設(shè)置在基本位于治療頭中心的位置，需注意的是，水下攝像頭3設(shè)置的位置不止限于此，還可以設(shè)置在治療頭內(nèi)的其他位置上。
本發(fā)明所舉實(shí)施例中，治療頭中換能器是由聚焦透鏡和壓電晶片組成的凹型換能器，還可以將本發(fā)明的水下攝影頭與其他形式的換能器結(jié)合使用。
本發(fā)明的攝影頭與高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭結(jié)合在一起，可以實(shí)現(xiàn)治療前對(duì)腫瘤的輔助定位，以及治療時(shí)對(duì)皮膚的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。此外，還有效地減小了設(shè)備的體積，方便了治療時(shí)的操作。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明所揭示的內(nèi)容對(duì)其進(jìn)行等效改變或修飾，但均不脫離本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭的輔助定位和監(jiān)測(cè)裝置，包括水下攝像頭，用于拍攝患者皮膚的圖像；電源，與上述水下攝像頭連接，向上述水下攝像頭供電；以及，顯示裝置，與上述水下攝像頭連接，顯示水下攝像頭拍攝的圖像，其特征在于，所述水下攝像頭與高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭結(jié)合在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭的輔助定位和監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，還包括設(shè)置在上述水下攝像頭周圍的至少一個(gè)輔助光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭的輔助定位和監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述水下攝像頭位于高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭的大致中央位置。
全文摘要
一種高強(qiáng)度聚焦超聲治療輔助定位和監(jiān)測(cè)裝置，包括高強(qiáng)度聚焦超聲組合治療頭、水下攝影裝置、圖像采集裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，所述組合治療頭包括聚焦透鏡換能器、B超探頭和壓電晶片，所述水下攝影裝置設(shè)置于組合治療頭內(nèi)。水下攝像裝置用于腫瘤治療的初步定位，并可實(shí)時(shí)監(jiān)控治療聲通道內(nèi)的皮膚是否受到損傷。
文檔編號(hào)A61B6/00GK1803226SQ20051000034
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月10日
發(fā)明者木木, 汪海, 齊家俊, 許貴華, 汪龍 申請(qǐng)人:重慶微海軟件開(kāi)發(fā)有限公司