專利名稱：一種超聲波治療頭及含有該超聲波治療頭的超聲波治療系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于超聲波治療技術領域，具體涉及一種超聲波治療頭及含有該超聲波治療頭的超聲波治療系統。
背景技術：
聚焦超聲治療是一種非介入式無創(chuàng)傷治療方法，尤其適合對腫瘤患者進行治療，比傳統外科手術或化療對患者的損傷小，因而其應用發(fā)展非常迅速，適應癥包括肝癌、骨肉瘤、乳腺癌、胰腺癌、腎癌、軟組織腫瘤等。
現有技術的聚焦超聲治療多是在B超設備的定位和監(jiān)控下，利用固定的超聲波治療頭對不同群體或個體進行治療。由于這種固定式治療頭的入射角θ是固定不變的，因此不能根據不同患者來調整超聲入射角度，也不能降低聲通道范圍內單位面積上的聲強(即超聲波能量)，當單位面積上的聲強過大時，容易對人體的其他部位造成損傷。圖1為現有技術中超聲波治療系統的結構示意圖。圖1中，超聲波治療頭1為球形凹面，該凹面所對應的入射角θ為65°左右，其外徑一般為100-150毫米，這種治療頭所能發(fā)射的超聲波能量在理論上能夠滿足治療的需要。但是在實際的臨床應用中，骨頭對超聲波的反/散射降低了到達目標區(qū)域的治療能量；另外，治療深部腫瘤時，超聲波聲通道上其它組織對超聲波的衰減也導致了到達目標區(qū)域治療所需能量的降低，影響治療效果。
使用超聲波治療系統進行治療時既要保證到達目標區(qū)域所需要的總能量，同時還要保證人體內其它組織不受到損害，這是進行超聲波治療的基本條件。確定治療所需的超聲總能量時，必須考慮目標區(qū)域到超聲發(fā)射源之間的組織對超聲的作用(如反射、吸收、散射等)，還必須考慮被治療腫瘤的大小、空間位置，確定其凝固性壞死所需能量范圍，同時，超聲波聲通道上其它組織的聲特性、可能承受的單位面積最大聲強也需納入治療規(guī)劃中。基于以上因素，要滿足治療能量要求，目前一般采用兩種做法1、增加超聲波的發(fā)射能量；2、切除骨頭以降低能量的衰減，比如治療肝腫瘤時切除肋骨。但增加超聲波能量，會使患者的骨頭、皮膚及聲通道組織損傷的可能性加大；而切除骨頭以降低能量衰減的做法會造成患者終生殘疾。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現有技術中超聲治療設備易對患者造成傷害的缺陷，提供一種既能滿足治療時目標區(qū)域所需的超聲波能量又不至于給聲通道上其它組織帶來嚴重傷害的超聲波治療頭及含有該超聲波治療頭的超聲波治療系統。
解決本發(fā)明技術問題所采用的一種技術方案是該所述超聲波治療頭與人體接觸處的表面積范圍為30000-35000平方毫米。該超聲波治療頭的表面積是現有超聲波治療頭表面積的1.5-2.5倍，增大超聲波治療頭與人體接觸處的表面積，有利于在所使用的超聲波總能量不變的情況下，降低單位面積上的超聲波能量即聲強，在保證治療效果的前提下，不會給聲通道上其它組織帶來傷害。
優(yōu)選的是，所述超聲波治療頭與人體接觸處的形狀與人體對應的體表形狀相吻合。與人體接觸處的體表形狀相吻合的超聲波治療頭，超聲波的入射角度沿體表法線方向，因而減少了超聲波能量在超聲通道上的損失。所述超聲波治療頭與人體體表的幾何形狀相吻合，是指宏觀的吻合，而不是每一處均與人體表面形狀相吻合。由于各個人體體表形狀不盡相同，因此，要使超聲波治療頭與人體表面形狀相吻合就可提供一系列球面曲率不相同的超聲波治療頭，以保證對病人治療的需要。不同體形的病人采用不同球面曲率的超聲波治療頭，以使超聲波治療頭與人體表面形狀相吻合，達到最佳的治療效果。
所述超聲波治療頭與人體接觸處為球面，由于將該球面的表面積增大，為了與人體的體表形狀相適應，該球面在水平面的X軸與Y軸兩個方向上對應的入射角θ與α的大小不相同，入射角θ取值范圍可為90°-110°(沿X軸方向)，另一入射角α取值范圍可為50°-65°(沿Y軸方向)。由于超聲波入射角大小受患者病灶與治療頭相對位置以及治療頭外徑大小的影響，在保證治療所需超聲波能量的前提下，入射角的大小就決定了聲通道上其它組織單位面積上聲強的大小。入射角越大，單位面積上聲強越小，對患者造成傷害的可能性就越小。通過權衡超聲波治療頭外徑的大小和該治療頭與患者體表皮膚相接觸處的表面積的大小，就可以達到既能滿足治療所需總能量，同時又能降低超聲波聲通道上其它組織單位面積聲強的要求。由于本發(fā)明超聲波治療頭中一個入射角遠比現有技術中超聲波治療頭的入射角大，因此超聲波治療頭與人體接觸處的表面積也相應增大，單位面積上的聲強小，基本不會對患者造成傷害。
解決本發(fā)明技術問題所采用的另一種技術方案是該所述超聲波治療頭與人體接觸處的形狀與人體對應的體表形狀相吻合。
當超聲波治療頭與患者體表相接觸處的形狀和患者體表的幾何形狀相吻合時，本發(fā)明所提供的超聲波治療頭的表面積比現有的超聲波治療頭表面積大1.5-2.5倍，因此增大了超聲波穿透患者體表皮膚的表面積，在保證治療所需超聲波能量的前提下，也降低了單位面積聲通道上其它組織承受的聲強，使得聲通道上其它組織受損可能性降低。
優(yōu)選的是，超聲波治療頭與人體接觸處的表面積范圍為30000-35000平方毫米。
所述超聲波治療頭與人體接觸處為球面，其一入射角θ取值范圍可為90°-110°，另一入射角α取值范圍可為50°-65°。
一種含有上述超聲波治療頭的超聲波治療系統。
優(yōu)選的是，超聲波治療頭的中心有監(jiān)控裝置，監(jiān)視裝置采用B超探頭。
由于病灶通常位于患者肋骨附近區(qū)域，而不同患者在該處的體表皮膚形狀不一，因此對不同患者可選擇具有不同曲率的超聲波治療頭。從而選擇合適的超聲波入射角，有效降低聲通道范圍內單位面積上的聲強，減小了人體內其他器官受損的可能性。
因此，本發(fā)明超聲波治療頭在保證治療所需超聲波能量的前提下，也降低了單位面積聲通道上其它組織承受的聲強，使得聲通道上其它組織受損可能性降低。
本發(fā)明所提供的超聲波治療系統，其所采用的超聲波治療頭與患者體表相接觸處的形狀和患者對應體表的形狀相吻合，因此可對患者更好的進行肝腫瘤治療的定位、檢測、監(jiān)控治療。


圖1為現有技術中超聲波治療系統的結構示意2為圖1的俯視3為本發(fā)明實施例1中超聲波治療頭為球面時超聲波治療系統的結構示意4為圖3的俯視5為本發(fā)明實施例1中超聲波治療頭入射時入射角示意6為本發(fā)明實施例2超聲波治療頭為球面時超聲波治療系統的結構示意7為圖6的俯視中1-超聲波治療頭 2-監(jiān)視裝置 3-患者體表皮膚 4-病灶 5-傳輸介質 6-連接部件 7-運動定位裝置 θ、α-入射角具體實施方式
以下結合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步詳細敘述。
如圖3、4、6、7所示，本發(fā)明的超聲波治療系統包括有超聲波治療頭1、監(jiān)視裝置2、以及使超聲波治療頭1運動的運動定位機構7，運動定位機構7與超聲波治療頭1通過連接部件6連接在一起。其中監(jiān)視裝置可采用B超探頭。超聲波治療頭1透過傳輸介質5與患者體表皮膚3接觸。
所述超聲波治療頭1與人體接觸處的形狀與人體對應的體表形狀相吻合。需要說明的是，本發(fā)明技術中所提到的超聲波治療頭與人體接觸處的體表形狀相吻合是指宏觀上整體形狀上的吻合，在實際應用時，超聲波治療頭并不需要一定要和人體表面形狀完全吻合，只要達到基本相適即可。
其中，超聲波治療頭1與人體接觸處的表面積范圍為30000-35000平方毫米。如圖5所示，當所述超聲波治療頭與人體接觸處為球面時，與人體的體表相適應，該球面在X軸與Y軸兩個方向上對應的入射角θ與α的大小不相同，一入射角θ的取值范圍可為90°-110°，另一入射角α的取值范圍可為50°-65°。
以下為本發(fā)明的非限定性實施例實施例1如圖3、4所示，本實施例的超聲波治療系統包括有超聲波治療頭1、監(jiān)視裝置2、以及使超聲波治療頭1運動的運動定位機構7，運動定位機構7與超聲波治療頭1通過連接部件6連接在一起。其中監(jiān)視裝置2采用B超探頭，超聲波治療頭1透過傳輸介質5與患者體表皮膚3接觸，本實施例中，傳輸介質5采用脫氣水。
本實施例中，超聲波治療頭1與人體接觸處的形狀與人體對應的體表形狀(即患者體表皮膚3)相吻合，由于病灶4為患者的肋骨區(qū)域，因此本實施例中，超聲波治療頭1與人體接觸處的形狀為球面，該球面的一個入射角θ為105°，另一入射角α為60°，該球面的表面積約為34000平方毫米。
在使用本發(fā)明的超聲波治療系統時，首先固定患者的體位，在監(jiān)視裝置2的引導下，調節(jié)運動定位機構7，并調節(jié)超聲波治療頭1使其處于向病灶4發(fā)射的最佳位置，超聲波治療頭1對病灶4發(fā)射超聲波，使超聲波入射方向盡可能沿患者體表皮膚3法線方向，避開可能傷及的其它組織，超聲波透過傳輸介質5到達病灶4對患者進行治療，這樣不但保證了治療所需的超聲波總能量而且可以使聲通道上其它組織的平均聲強最小。
現有技術中超聲波治療頭外徑一般為100-150毫米，而本實施例中超聲波治療頭的外徑為220毫米，顯然，聲通道面積加大，在總輸出聲功率相同的前提下可以降低單位面積上的聲強，治療的安全性得到提高。
實施例2如圖6、7所示，在本實施例中，另一患者的病灶4的位置與實施例1不同，超聲波治療頭1仍采用與人體接觸處的體表形狀相吻合的球面，該球面的一個入射角θ為110°，另一入射角α為65°，其表面積約為35000平方毫米，超聲波治療頭1與患者體表皮膚3相接觸處的形狀和患者體表皮膚3的形狀相吻合。
本實施例的其它組成部分及功能均與實施例1相同，在此不再贅述。
權利要求
1.一種超聲波治療頭，其特征在于所述超聲波治療頭與人體接觸處的表面積范圍為30000-35000平方毫米。
2.根據權利要求1所述的超聲波治療頭，其特征在于所述超聲波治療頭與人體接觸處的形狀與人體對應的體表形狀相吻合。
3.根據權利要求2所述的超聲波治療頭，其特征在于所述超聲波治療頭與人體接觸處為球面，其一入射角θ的取值范圍為90°-110°，另一入射角α的取值范圍為50°-65°。
4.一種超聲波治療頭，其特征在于所述超聲波治療頭與人體接觸處的形狀與人體對應的體表形狀相吻合。
5.根據權利要求4所述的超聲波治療頭，其特征在于所述超聲波治療頭與人體接觸處的表面積范圍為30000-35000平方毫米。
6.根據權利要求5所述的超聲波治療頭，其特征在于所述超聲波治療頭與人體接觸處為球面，其一入射角θ的取值范圍為90°-110°，另一入射角α的取值范圍為50°-65°。
7.一種含有權利要求1-6之一所述的超聲波治療頭的超聲波治療系統。
8.根據權利要求7所述的超聲波治療系統，其特征在于超聲波治療頭的中心有監(jiān)控裝置，監(jiān)控裝置采用B超探頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超聲波治療頭及含有該超聲波治療頭的超聲波治療系統。該超聲波治療頭與人體接觸處的表面積范圍為30000－35000平方毫米。超聲波治療頭與人體接觸處的形狀與人體對應的體表形狀相吻合。該超聲波治療系統采用上述超聲波治療頭。本發(fā)明既能滿足治療時目標區(qū)域所需的超聲波能量，又不至于給聲通道上其它組織帶來嚴重傷害。
文檔編號A61B8/00GK1966109SQ20051012360
公開日2007年5月23日 申請日期2005年11月18日 優(yōu)先權日2005年11月18日
發(fā)明者汪龍, 古月, 燕思源, 木木, 汪海 申請人:重慶融海超聲醫(yī)學工程研究中心有限公司