一種超聲介入治療系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N超聲介入治療系統(tǒng)，包括治療裝置、控制主機(jī)和反饋裝置。治療裝置包括設(shè)置有超聲換能器陣列的治療導(dǎo)管，該超聲換能器陣列具有治療和顯像兩種模式，用于向人體的治療區(qū)域發(fā)射聚焦超聲波；控制主機(jī)用于控制治療裝置發(fā)射的聚焦超聲波的焦點(diǎn)位置、頻率和能量大小等；反饋裝置用于對(duì)受到聚焦超聲波作用的治療區(qū)域進(jìn)行反饋，向操作人員和/或控制主機(jī)輸出反饋信息。由于本超聲介入治療系統(tǒng)能夠在治療過程中利用反饋裝置輸出供對(duì)治療區(qū)域進(jìn)行過程監(jiān)測(cè)和效果評(píng)價(jià)的反饋信息，就能夠根據(jù)該反饋信息及時(shí)對(duì)聚焦超聲波的各種參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以避免現(xiàn)有超聲介入治療系統(tǒng)存在的安全性較差的問題。
【專利說明】一種超聲介入治療系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種超聲介入治療系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，介入治療在各個(gè)學(xué)科取得了極大的發(fā)展，射頻、冷凍、超聲、激光等技術(shù)被廣泛應(yīng)用于疾病的治療。射頻、冷凍等技術(shù)需要與組織接觸以實(shí)現(xiàn)能量的良好傳遞，由于能量傳遞的衰減，治療的距離有限，對(duì)遠(yuǎn)距離靶組織的治療缺少效果，與組織接觸的同時(shí)可能會(huì)造成接觸部位的損傷，增加并發(fā)癥的發(fā)生。
[0003]超聲相對(duì)于射頻和冷凍而言，有著較好的能量傳遞特性，同時(shí)治療過程中不需要與組織接觸，但是普通的超聲在超聲傳播路徑上能量的沉積衰減比較明顯，到達(dá)遠(yuǎn)距離的靶組織時(shí)可能能量不足，同時(shí)由于超聲能量在傳播路徑上的沉積，可能會(huì)造成非靶區(qū)域的組織損傷，治療的安全性較低。
[0004]對(duì)這一問題的解決方法是對(duì)超聲能量進(jìn)行聚焦，利用聚焦超聲波對(duì)患者進(jìn)行治療。超聲的能量聚焦形式包括形狀自聚焦、聲透鏡聚焦和相控陣聚焦，。其中相控陣聚焦具有焦點(diǎn)位置、數(shù)量可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，可以在不旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管的前提下對(duì)一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)距離靶區(qū)域進(jìn)行干預(yù)，同時(shí)可以采用不同的頻率、相位、振幅以及延遲時(shí)間，從而根據(jù)生物組織的生物學(xué)特性取得最優(yōu)的干預(yù)指標(biāo)。
[0005] 申請(qǐng)人:通過對(duì)【技術(shù)領(lǐng)域】進(jìn)行詳細(xì)研究后發(fā)現(xiàn)下面幾種已知的超聲介入治療系統(tǒng)的技術(shù)方案:
[0006]第一種超聲介入治療系統(tǒng)包括具有環(huán)周式相控陣超聲陣列的超聲治療導(dǎo)管，環(huán)周式相控陣超聲陣列可以形成環(huán)狀的焦點(diǎn)區(qū)域，僅適用于需要環(huán)周治療的區(qū)域，同時(shí)由于該導(dǎo)管需要通過體外的影像手段引導(dǎo)，準(zhǔn)確性欠佳，容易對(duì)人體造成不必要的損傷。
[0007]另一種超聲介入治療系統(tǒng)是采用一種采用體積較小、易于集成的電容式微機(jī)械超聲探頭作為超聲陣列的超聲介入治療系統(tǒng)，但是該技術(shù)方案存在缺少實(shí)時(shí)顯像監(jiān)控、生物信號(hào)反饋的缺點(diǎn)，極易因?yàn)闊o法反饋治療效果造成人體的損傷。
[0008]還有一種超聲介入治療系統(tǒng)是采用線陣式超聲陣列和顯像結(jié)構(gòu)結(jié)合的集成方式的超聲介入治療系統(tǒng)，該技術(shù)方案使用顯像單元對(duì)靶區(qū)域進(jìn)行判定及對(duì)治療效果進(jìn)行反饋，但是生物組織本身存在結(jié)構(gòu)特征和生物學(xué)特征，僅通過形態(tài)學(xué)對(duì)靶區(qū)域進(jìn)行判定而忽視生物組織的活性特征可能會(huì)造成靶區(qū)域的誤判，特別是一些目前顯像手段仍然不能很好區(qū)分的組織或者是雖然具有相同的宏觀組織結(jié)構(gòu)但是有著不同生物學(xué)功能分區(qū)的結(jié)構(gòu)，譬如大腦、復(fù)雜部位的神經(jīng)節(jié)、心臟傳導(dǎo)束等組織，因此存在著目標(biāo)性不強(qiáng)、非靶區(qū)域損傷的可能。
[0009]綜上所述，現(xiàn)有的超聲介入治療系統(tǒng)雖然具有相應(yīng)的治療效果，但是對(duì)人體均存在不同程度的損傷，因此安全性較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N超聲介入治療系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的超聲介入治療系統(tǒng)存在的安全性較差的問題。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0012]一種超聲介入治療系統(tǒng)，包括:
[0013]治療裝置，包括治療導(dǎo)管，用于利用設(shè)置在所述治療導(dǎo)管上的超聲換能器陣列向人體的治療區(qū)域發(fā)射聚焦超聲波；
[0014]控制主機(jī)，用于控制所述聚焦超聲波的聚焦模式、焦點(diǎn)位置、換能器輸出頻率和能量大??；
[0015]反饋裝置，用于根據(jù)所述治療區(qū)域所反饋的各種信息輸出供操作人員對(duì)所述治療區(qū)域進(jìn)行過程監(jiān)測(cè)和效果評(píng)價(jià)的反饋信息；
[0016]所述反饋信息還用于供所述控制主機(jī)進(jìn)行自主地治療路徑規(guī)劃、治療過程評(píng)價(jià)和治療效果評(píng)價(jià)。
[0017]優(yōu)選的，所述超聲換能器陣列包括具有治療模式和顯像模式的雙模式超聲換能器陣列。
[0018]優(yōu)選的，所述治療導(dǎo)管上設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)所述雙模式超聲換能器陣列。
[0019]優(yōu)選的，所述雙模式超聲換能器陣列的雙模式超聲換能器單元具有單獨(dú)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路和回波處理電路。
[0020]優(yōu)選的，多個(gè)所述雙模式超聲換能器陣列成直線或曲線并按預(yù)設(shè)間隔排列在所述治療導(dǎo)管上。
[0021]優(yōu)選的，多個(gè)所述雙模式超聲換能器陣列采用多種聚焦方式進(jìn)行聚焦；
[0022]所述多種聚焦方式包括:
[0023]共同聚焦方式；
[0024]獨(dú)立聚焦后焦點(diǎn)融合或不融合方式；
[0025]多非聚焦超聲波束重疊聚集方式。
[0026]優(yōu)選的，所述控制主機(jī)包括:
[0027]超聲信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊，用于向所述超聲換能器陣列輸出超聲波信號(hào)；
[0028]控制模塊，用于根據(jù)操作人員輸入的控制命令控制所述超聲波信號(hào)的頻率、能量大小、相位和/或延時(shí)。
[0029]對(duì)比分析模塊，用于對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行分析對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果自主進(jìn)行治療路徑規(guī)劃、治療過程監(jiān)測(cè)及治療效果評(píng)價(jià)。
[0030]優(yōu)選的，所述控制主機(jī)還包括:
[0031]輸入模塊，用于接收所述控制命令；
[0032]所述控制命令包括頻率控制命令、能量控制命令、相位控制命令和/或延時(shí)控制命令；
[0033]所述控制命令包括預(yù)設(shè)對(duì)比信號(hào)、路徑規(guī)劃、治療效果評(píng)價(jià)。
[0034]優(yōu)選的，所述反饋裝置輸出的反饋信息包括形態(tài)學(xué)反饋信息和/或功能學(xué)反饋信肩、O
[0035]優(yōu)選的，所述形態(tài)學(xué)反饋信息包括:
[0036]來自于所述人體的內(nèi)部的所述超聲換能器陣列所反饋的超聲圖像信息；
[0037]來自所述人體外部的外部醫(yī)療設(shè)備獲取的光成像信息、X射線成像信息和/或磁共振成像信息。
[0038]所述外部醫(yī)療設(shè)備包括光成像設(shè)備、X射線成像設(shè)備和/或磁共振成像設(shè)備。
[0039]優(yōu)選的，所述功能學(xué)反饋信息包括心電信號(hào)、組織電生理信號(hào)、磁變化信號(hào)和/或反映血液參數(shù)的血液參數(shù)信號(hào)；
[0040]所述血液參數(shù)包括血液的性質(zhì)變化、溫度、流量和/或壓力。
[0041]優(yōu)選的，所述功能學(xué)反饋信息包括:
[0042]來自于所述治療導(dǎo)管上設(shè)置的用于輸出所述功能學(xué)反饋信息的壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、磁力計(jì)和/或電化學(xué)傳感器。
[0043]來自于所述人體外部的功能學(xué)信息采集裝置采集的信息。
[0044]優(yōu)選的，所述反饋裝置設(shè)置有利用影像顯示所述形態(tài)學(xué)反饋信息和/或功能學(xué)反饋信息的顯示器。
[0045]優(yōu)選的，所述反饋裝置設(shè)置有參數(shù)自動(dòng)控制模塊，用于根據(jù)所述形態(tài)學(xué)反饋信息和/或功能學(xué)反饋信息向所述控制主機(jī)輸出頻率控制命令、能量控制命令、相位控制命令和/或延時(shí)控制命令。
[0046]優(yōu)選的，所述治療導(dǎo)管用于通過進(jìn)入所述人體的自然腔道或非自然腔道進(jìn)行檢查。
[0047]優(yōu)選的，所述自然腔道包括血管、消化道、氣道或尿道；
[0048]所述非自然腔道包括胸腔、腹腔或關(guān)節(jié)腔。
[0049]從上述技術(shù)方案可以看出，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N超聲介入治療系統(tǒng)，包括治療裝置、控制主機(jī)和反饋裝置。治療裝置包括設(shè)置有超聲換能器陣列的治療導(dǎo)管，該超聲換能器陣列用于向人體的治療區(qū)域發(fā)射聚焦超聲波；控制主機(jī)用于控制治療裝置發(fā)射的聚焦超聲波的聚焦模式、焦點(diǎn)位置、頻率和能量大小等；反饋裝置用于對(duì)受到聚焦超聲波作用的治療區(qū)域進(jìn)行反饋，輸出供操作人員或/和控制主機(jī)對(duì)治療區(qū)域進(jìn)行過程監(jiān)測(cè)和效果評(píng)價(jià)的反饋信息。由于本超聲介入治療系統(tǒng)能夠在治療過程中利用反饋裝置輸出供操作人員或/和控制主機(jī)對(duì)治療區(qū)域進(jìn)行過程監(jiān)測(cè)和效果評(píng)價(jià)的反饋信息，操作人員就能夠根據(jù)該反饋信息及時(shí)對(duì)聚焦超聲波的各種參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，從而能夠避免對(duì)人體造成損傷，即本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案能夠避免現(xiàn)有超聲介入治療系統(tǒng)存在的安全性較差的問題。
[0050]另外，由于本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案采用具有雙模式的超聲換能器陣列，從而能夠增加空間利用率，有利于實(shí)現(xiàn)相控陣超聲的導(dǎo)管化，提高治療效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0051]為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0052]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種超聲介入治療系統(tǒng)的示意圖；
[0053]圖2為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N治療導(dǎo)管結(jié)構(gòu)圖；
[0054]圖3為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N治療導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)圖；
[0055]圖4為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N超聲換能器陣列的結(jié)構(gòu)圖；
[0056]圖5為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N超聲波聚焦示意圖；
[0057]圖6為本申請(qǐng)?zhí)峁┑牧硪环N超聲波聚焦示意圖；
[0058]圖7a為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N治療導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)圖；
[0059]圖7b為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N治療導(dǎo)管的形態(tài)圖；
[0060]圖7c為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N治療導(dǎo)管的形態(tài)圖；
[0061]圖8為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N治療導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)圖；
[0062]圖9為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N超聲換能器陣列的結(jié)構(gòu)圖；
[0063]圖10為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N對(duì)距離血管相對(duì)較遠(yuǎn)的神經(jīng)節(jié)的進(jìn)行干預(yù)的示意圖；
[0064]圖11為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N對(duì)心率失常進(jìn)行治療的示意圖；
[0065]圖12為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N對(duì)氣管或食管的治療區(qū)域進(jìn)行治療的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0066]下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖,對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0067]基本概念:
[0068]超聲換能器:基于壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)在驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)下發(fā)射接收超聲波的一種器件。
[0069]超聲換能器陣列:多個(gè)超聲換能器陣元按照一定的空間位置進(jìn)行組合起來的一種器件。
[0070]治療:包括對(duì)靶組織的功能的激活、抑制、形態(tài)功能可逆或不可逆破壞等。
[0071]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種超聲介入治療系統(tǒng)的示意圖。
[0072]如圖1所示，本實(shí)施例提供的超聲介入治療系統(tǒng)包括治療裝置、控制主機(jī)和反饋裝置，治療裝置分別與控制主機(jī)、反饋裝置相連接。
[0073]治療裝置包括治療導(dǎo)管，在治療導(dǎo)管上設(shè)置有超聲換能器陣列，用于利用超聲換能器陣列向被治療的人體發(fā)射聚焦超聲波，利用聚焦超聲波的各種效應(yīng)對(duì)人體相應(yīng)的組織進(jìn)行治療。
[0074]控制主機(jī)用于根據(jù)預(yù)先確定的治療方案需要的參數(shù)對(duì)治療裝置進(jìn)行控制，用于控制治療裝置的超聲換能器輸出的聚焦超聲波的焦點(diǎn)位置、頻率和能量大小。
[0075]反饋裝置用于在治療過程中對(duì)人體的聚焦超聲波的輻照部位以及其他部位的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)各種反饋的線索輸出反饋信息，該反饋信息用于供操作人員對(duì)治療區(qū)域進(jìn)行過程監(jiān)測(cè)和效果評(píng)價(jià)，可變的可以提供能分析對(duì)比模塊根據(jù)預(yù)設(shè)信號(hào)以及程序邏輯單元實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的治療過程。
[0076]該反饋信息還用于供控制主機(jī)進(jìn)行治療路徑規(guī)劃、治療過程評(píng)價(jià)和治療效果評(píng)價(jià)
[0077]從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)施例提供了一種超聲介入治療系統(tǒng)，包括治療裝置、控制主機(jī)和反饋裝置。治療裝置包括設(shè)置有超聲換能器陣列的治療導(dǎo)管，該超聲換能器陣列用于向人體的治療區(qū)域發(fā)射聚焦超聲波；控制主機(jī)用于控制治療裝置發(fā)射的聚焦超聲波的焦點(diǎn)位置、頻率和能量大小等；反饋裝置用于對(duì)受到聚焦超聲波作用的治療區(qū)域進(jìn)行反饋，輸出供操作人員或/和控制主機(jī)對(duì)治療區(qū)域進(jìn)行過程監(jiān)測(cè)和效果評(píng)價(jià)的反饋信息。由于本超聲介入治療系統(tǒng)能夠在治療過程中利用反饋裝置輸出供操作人員或/和控制主機(jī)對(duì)治療區(qū)域進(jìn)行過程監(jiān)測(cè)和效果評(píng)價(jià)的反饋信息，操作人員就能夠根據(jù)該反饋信息及時(shí)對(duì)聚焦超聲波的各種參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，從而能夠避免對(duì)人體造成損傷，即本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案能夠避免現(xiàn)有超聲介入治療系統(tǒng)存在的安全性較差的問題。
[0078]本申請(qǐng)中的治療裝置的治療導(dǎo)管用于將超聲換能器陣列運(yùn)送至治療區(qū)域，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括手柄11、導(dǎo)管12和設(shè)置在導(dǎo)管12末端的一個(gè)或多個(gè)超聲換能器陣列13。手柄11用于在治療時(shí)供操作人員握持；導(dǎo)管12的長(zhǎng)度根據(jù)具體治療類別所需要的長(zhǎng)度確定；在手柄11上還有同軸電纜14，該同軸電纜14用于連接超聲換能器陣列13、集成的生理信號(hào)采集裝置(未示出)與控制主機(jī)。
[0079]超聲換能器陣列中的每個(gè)超聲換能器都具有顯像和治療兩種工作模式，通過不同模式轉(zhuǎn)換完成顯像超聲發(fā)放、回波接收，治療超聲能量的發(fā)放。當(dāng)為多個(gè)超聲換能器陣列時(shí)，超聲換能器陣列間隔一定距離保證導(dǎo)管的柔軟性，增加在彎曲腔道的通過性能。
[0080]下面以具有兩個(gè)超聲換能器陣列的治療導(dǎo)管為例進(jìn)行具體說明，如圖3所示，導(dǎo)管12具有兩個(gè)超聲換能器陣列13，背襯121在超聲換能器陣列13的背面增加發(fā)射面聚焦超聲波的功率，超聲換能器陣列13通過同軸電纜14與控制主機(jī)連接。導(dǎo)管12的前端具有生物信息收集裝置122，可以由傳感器完成功能學(xué)反饋信息的收集工作，收集的功能學(xué)反饋信息包括但不局限于壓力、溫度、流量、物質(zhì)濃度、電生理信號(hào)、磁信號(hào)等。
[0081]如圖4所示，治療導(dǎo)管采用的超聲換能器陣列是由多個(gè)具有治療和顯像功能的雙模式超聲換能器131組成的陣列，多個(gè)雙模式超聲換能器131呈線陣排列，在超聲驅(qū)動(dòng)源132的驅(qū)動(dòng)下發(fā)射超聲波，各個(gè)雙模式超聲換能器131都能夠根據(jù)需要的不同在治療和顯像兩個(gè)模式之間進(jìn)行切換，以接收超聲回波信號(hào)進(jìn)行顯像或者是在治療信號(hào)驅(qū)動(dòng)下發(fā)放治療超聲，各個(gè)雙模式超聲波換能器131之間可以根據(jù)目的的不同進(jìn)行自由的組合，使得雙模式超聲換能器132的顯像和治療功能更自由的組合以達(dá)到最優(yōu)的治療效果。雙模式超聲換能器單元具有單獨(dú)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路和回波處理電路
[0082]超聲換能器的聚焦方式可以根據(jù)治療區(qū)域和治療要求的不同采用不同的聚焦模式，如圖5所示，導(dǎo)管12上各個(gè)超聲換能器陣列13可以在引導(dǎo)下確定靶區(qū)域100的空間位置，切換為治療模式后可以采用各個(gè)超聲換能器陣列13獨(dú)立聚焦，然后將各個(gè)超聲換能器陣列13的焦點(diǎn)重合。如果治療區(qū)域100較大、干預(yù)過程不需要高的能量密度，可以如圖6所示，各個(gè)超聲換能器陣列13發(fā)射非聚焦聲波束，多個(gè)非聚焦超聲波束在治療區(qū)域100形成能量聚焦區(qū)域，這種聚焦模式具有能量密度低于焦點(diǎn)聚焦的特點(diǎn)，適用于對(duì)能量密度要求不高、面積較大區(qū)域治療。即本申請(qǐng)?zhí)峁┑某晸Q能器陣列13包括多種聚焦方式，如共同聚焦方式、單獨(dú)聚焦后焦點(diǎn)融合方式和多非聚焦聲束重疊聚焦的方式。
[0083]如圖7a所示，對(duì)于治療導(dǎo)管應(yīng)用于空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的部位，具有柔性的導(dǎo)管12上設(shè)置有多個(gè)超聲換能器陣列13，治療導(dǎo)管內(nèi)有導(dǎo)絲通道123，當(dāng)導(dǎo)管12到達(dá)到預(yù)定部位后，將記憶合金導(dǎo)管15置入導(dǎo)絲通道123，從而讓導(dǎo)管保持為一個(gè)相對(duì)固定的位置形狀，如圖7b或圖7c所示。
[0084]本申請(qǐng)?zhí)峁┑牧硪环N治療導(dǎo)管如圖8所示，導(dǎo)管12具有多個(gè)超聲換能器陣列13，導(dǎo)管12的前端具有生物學(xué)信息收集裝置121，超聲換能器陣列13的排列結(jié)構(gòu)如圖9所示，超聲換能器131按照一定的弧度呈曲面排列，根據(jù)目的的不同發(fā)射超聲波，此種超聲換能器陣列13具有聚焦效果優(yōu)于線陣式的特點(diǎn)。
[0085]此種導(dǎo)管12應(yīng)用于需要進(jìn)行介入治療的部位，可以是置入人體自然腔道和非自然腔道中，例如血管、消化道、氣道、尿道等自然腔道以及通過非自然腔道植入胸腔、腹腔、關(guān)節(jié)腔等部位。
[0086]該導(dǎo)管12的一種應(yīng)用實(shí)施例是對(duì)距離血管相對(duì)較遠(yuǎn)的神經(jīng)節(jié)的干預(yù)，如圖10所示，導(dǎo)管12置于血管101中，血管外有神經(jīng)節(jié)102，皮膚103外有生物信息收集裝置16，當(dāng)導(dǎo)管12置入治療區(qū)域后，通過成像模式對(duì)治療區(qū)域進(jìn)行成像，確定治療區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)，通過釋放非破壞性的超聲對(duì)該治療區(qū)域進(jìn)行刺激或者是抑制，通過生物信息收集裝置16收集刺激和抑制后的生物學(xué)效應(yīng)，對(duì)治療區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步的生物學(xué)驗(yàn)證。當(dāng)治療組織確定后，根據(jù)治療目的釋放聚焦超聲波，在治療區(qū)域形成焦點(diǎn)104，對(duì)治療區(qū)域進(jìn)行干預(yù)。在一輪治療結(jié)束后再次給與刺激或者是抑制超聲能量，觀察生物學(xué)效應(yīng)情況，達(dá)到治療目的可以停止治療，如果未達(dá)到治療目的可以進(jìn)行進(jìn)一步的治療。
[0087]該導(dǎo)管的另外一種實(shí)施例是應(yīng)用于心律失常的治療中，如圖11所示，將導(dǎo)管12置入心臟，可以通過低能量對(duì)心臟進(jìn)行掃描，觀察能夠誘發(fā)心律失常的部位并進(jìn)行定位，同時(shí)利用生物信息收集裝置16記錄外周心電和心腔內(nèi)的生物學(xué)信號(hào)，確定心律失常發(fā)生的部位進(jìn)行治療。對(duì)心律失常發(fā)生部位的確定可以結(jié)合心電和組織多普勒等進(jìn)行定位。對(duì)于在不同時(shí)期具有周期性位置變化的組織，成像過程中可以通過斑點(diǎn)跟蹤技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)靶組織位置的周期性定位，從而保證在運(yùn)動(dòng)周期中治療的位置準(zhǔn)確。
[0088]對(duì)于管腔中含有空氣如氣管或食管等管道的治療區(qū)域進(jìn)行治療的方式如圖12所示，導(dǎo)管超聲換能器陣列13被球囊106包裹，球囊106可以通過導(dǎo)管12內(nèi)的管道124注入液體填充導(dǎo)管周圍間隙以保證聲能向周圍組織良好傳播，其中球囊106為偏心結(jié)構(gòu)，靠近超聲換能器陣列13的聲能發(fā)射面的距離要遠(yuǎn)小于非聲能發(fā)射面的距離。
[0089]本申請(qǐng)的控制主機(jī)包括超聲信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊和控制模塊。超聲波驅(qū)動(dòng)模塊用于向治療裝置的超聲換能器陣列輸出超聲波信號(hào)，即包含振幅、頻率、相位等參數(shù)的電信號(hào)，控制模塊用于根據(jù)操作人員輸入的控制命令對(duì)超聲波驅(qū)動(dòng)模塊輸出的超聲波聚焦模式、信號(hào)的頻率、能量大小、相位和/或延時(shí)進(jìn)行控制?？刂浦鳈C(jī)還包括輸入模塊，該輸入模塊用于輸入用于控制超聲波聚焦模式、信號(hào)的頻率、能量大小、相位和/或延時(shí)的頻率控制命令、能量控制命令、相位控制命令和/或延時(shí)控制命令。
[0090]反饋裝置輸出的反饋信息包括形態(tài)學(xué)反饋信息和功能學(xué)反饋信息，功能學(xué)反饋信息。形態(tài)學(xué)反饋信息包括來自于人體內(nèi)部的超聲換能器陣列所反饋的超聲圖像信息，還有來自體外所述人體外部的外部醫(yī)療設(shè)備如光成像設(shè)備、X射線成像設(shè)備和/或磁共振成像設(shè)備等獲取的光成像信息、X射線成像信息和/或磁共振成像信息。
[0091]功能學(xué)反饋信息包括心電信號(hào)、組織電生理信號(hào)、磁變化信號(hào)和/或反映血液參數(shù)的血液參數(shù)信號(hào)；由設(shè)置在治療導(dǎo)管上的壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、磁力計(jì)和/或電化學(xué)傳感器獲取，或/和功能學(xué)反饋信息來自于人體外部的功能學(xué)信息采集裝置采集的功能學(xué)信息。
[0092]反饋裝置能夠?qū)η笆龅男螒B(tài)學(xué)反饋信息和功能學(xué)反饋信息進(jìn)行分析、處理、對(duì)比，在操作人員的干預(yù)下完成治療區(qū)域的識(shí)別、治療能量的釋放和治療效果的評(píng)價(jià)。其中還包括利用影像顯示所述形態(tài)學(xué)反饋信息和/或功能學(xué)反饋信息的顯示器。并且還用于根據(jù)所述形態(tài)學(xué)反饋信息和/或功能學(xué)反饋信息向所述控制主機(jī)輸出頻率控制命令、能量控制命令、相位控制命令和/或延時(shí)控制命令以自主完成對(duì)治療區(qū)域的識(shí)別、治療能量的釋放和治療效果的評(píng)價(jià)。
[0093]在利用上述的超聲介入治療系統(tǒng)對(duì)患者進(jìn)行治療時(shí)可按下述的方法進(jìn)行操作:
[0094]將導(dǎo)管置入治療區(qū)域，通過影像學(xué)手段對(duì)治療區(qū)域進(jìn)行成像，然后通過超聲換能器陣列發(fā)射超聲波對(duì)組織進(jìn)行激動(dòng)或者是抑制，根據(jù)反饋的反饋信息對(duì)靶組織進(jìn)一步的確定，當(dāng)靶組織確定后根據(jù)治療目的采用不同的聚焦模式對(duì)治療區(qū)域進(jìn)行干預(yù)，一輪治療結(jié)束后再次通過激動(dòng)或者是抑制的超聲能量進(jìn)行刺激，驗(yàn)證治療效果，如果達(dá)到治療效果則停止治療，如果沒有達(dá)到治療效果就進(jìn)行下一輪的治療。對(duì)治療區(qū)域的確定和治療效果的判斷可以通過反饋裝置中預(yù)設(shè)的信息自主完成或者是在操作人員的干預(yù)下完成。
[0095]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本申請(qǐng)。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請(qǐng)的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請(qǐng)將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，包括: 治療裝置，包括治療導(dǎo)管，用于利用設(shè)置在所述治療導(dǎo)管上的超聲換能器陣列向人體的治療區(qū)域發(fā)射聚焦超聲波； 控制主機(jī)，用于控制所述聚焦超聲波的聚焦模式、焦點(diǎn)位置、換能器輸出頻率和能量大小; 反饋裝置，用于根據(jù)所述治療區(qū)域所反饋的各種信息輸出供操作人員對(duì)所述治療區(qū)域進(jìn)行過程監(jiān)測(cè)和效果評(píng)價(jià)的反饋信息； 所述反饋信息還用于供所述控制主機(jī)自主進(jìn)行治療路徑規(guī)劃、治療過程評(píng)價(jià)和治療效果評(píng)價(jià)。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲換能器陣列包括具有治療模式和顯像模式的雙模式超聲換能器陣列。
3.如權(quán)利要求2所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，所述治療導(dǎo)管上設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)所述雙模式超聲換能器陣列。
4.如權(quán)利要求2所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，所述雙模式超聲換能器陣列的雙模式超聲換能器單元具有單獨(dú)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路和回波處理電路。
5.如權(quán)利要求3所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，多個(gè)所述雙模式超聲換能器陣列成直線或曲線并按預(yù)設(shè)間隔排列在所述治療導(dǎo)管上。
6.如權(quán)利要求5所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，多個(gè)所述雙模式超聲換能器陣列采用多種聚焦方式進(jìn)行聚焦； 所述多種聚焦方式包括: 共同聚焦方式； 獨(dú)立聚焦后焦點(diǎn)融合或不融合方式； 多非聚焦超聲波束重疊聚集方式。
7.如權(quán)利要求1所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，所述控制主機(jī)包括: 超聲信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊，用于向所述超聲換能器陣列輸出超聲波信號(hào)； 控制模塊，用于根據(jù)操作人員輸入的控制命令控制所述超聲波信號(hào)的頻率、能量大小、相位和/或延時(shí)； 對(duì)比分析模塊，用于對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行分析對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果自主進(jìn)行治療路徑規(guī)劃、治療過程監(jiān)測(cè)及治療效果評(píng)價(jià)。
8.如權(quán)利要求7所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，所述控制主機(jī)還包括: 輸入模塊，用于接收所述控制命令； 所述控制命令包括頻率控制命令、能量控制命令、相位控制命令和/或延時(shí)控制命令； 所述控制命令包括預(yù)設(shè)對(duì)比信號(hào)、路徑規(guī)劃、治療效果評(píng)價(jià)。
9.如權(quán)利要求1所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋裝置輸出的反饋信息包括形態(tài)學(xué)反饋信息和/或功能學(xué)反饋信息。
10.如權(quán)利要求9所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，所述形態(tài)學(xué)反饋信息包括: 來自于所述人體的內(nèi)部的所述超聲換能器陣列所反饋的超聲圖像信息； 來自所述人體外部的外部醫(yī)療設(shè)備獲取的光成像信息、X射線成像信息和/或磁共振成像息； 所述外部醫(yī)療設(shè)備包括光成像設(shè)備、X射線成像設(shè)備和/或磁共振成像設(shè)備。
11.如權(quán)利要求9所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，所述功能學(xué)反饋信息包括心電信號(hào)、組織電生理信號(hào)、磁變化信號(hào)和/或反映血液參數(shù)的血液參數(shù)信號(hào)； 所述血液參數(shù)包括血液的性質(zhì)變化、溫度、流量和/或壓力。
12.如權(quán)利要求11所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，所述功能學(xué)反饋信息包括: 來自于所述治療導(dǎo)管上設(shè)置的用于輸出所述功能學(xué)反饋信息的壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、磁力計(jì)和/或電化學(xué)傳感器； 來自于所述人體外部的功能學(xué)信息采集裝置采集的信息。
13.如權(quán)利要求9所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋裝置設(shè)置有利用影像顯示所述形態(tài)學(xué)反饋信息和/或功能學(xué)反饋信息的顯示器。
14.如權(quán)利要求9所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋裝置設(shè)置有參數(shù)自動(dòng)控制模塊，用于根據(jù)所述形態(tài)學(xué)反饋信息和/或功能學(xué)反饋信息向所述控制主機(jī)輸出頻率控制命令、能量控制命令、相位控制命令和/或延時(shí)控制命令。
15.如權(quán)利要求1?14任一項(xiàng)所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，所述治療導(dǎo)管用于通過進(jìn)入所述人體的自然腔道或非自然腔道進(jìn)行檢查。
16.如權(quán)利要求15所述的超聲介入治療系統(tǒng)，其特征在于，所述自然腔道包括血管、消化道、氣道或尿道； 所述非自然腔道包括胸腔、腹腔或關(guān)節(jié)腔。
【文檔編號(hào)】A61N7/00GK104383646SQ201410767007
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】黃晶, 劉光聰, 馬長(zhǎng)生, 姚沅清, 錢俊 申請(qǐng)人:黃晶