[發(fā)明專利]與成像的高強度聚焦超聲配準

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310063520.2
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103285531A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設計）人: 徐道中;范列湘;K.M.塞金斯
• 申請（專利權(quán)）人: 美國西門子醫(yī)療解決公司
• 主分類號: A61N7/02
• 分類號: A61N7/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 殷瑞劍;劉春元

技術領域

本實施例涉及高強度聚焦超聲（HIFU）。特別地，為HIFU系統(tǒng)確定來自圖像的醫(yī)治區(qū)域。

背景技術

在HIFU治療中，HIFU治療設備通過熱來消融，并且成像系統(tǒng)監(jiān)視消融的進展。成像系統(tǒng)顯示圖像，從而允許用戶指示治療的期望目標區(qū)域。為了給所關注的正確區(qū)域施給劑量，將成像系統(tǒng)的坐標與HIFU治療設備的坐標進行配準。

在集成系統(tǒng)中，治療換能器和成像換能器具有所設置的或固定的相對位置。由此，變換是靜態(tài)的，并因此可以是預先確定的。對于成像系統(tǒng)可查看治療設備（例如，成像掃描包括對HIFU換能器進行掃描）的系統(tǒng)，可以根據(jù)HIFU換能器上的已知位置處的基準標記來確定坐標變換。在圖像內(nèi)檢測這些基準標記?？梢愿鶕?jù)檢測到的標記來確定變換。然而，在關系不固定的情形中，基準標記不可用，和/或當成像設備無法看到HIFU換能器時，需要用于確定坐標變換的可替換方法。

發(fā)明內(nèi)容

通過介紹，以下描述的優(yōu)選實施例包括用于將高強度聚焦超聲（HIFU）與成像進行配準的方法、計算機可讀介質(zhì)、指令和系統(tǒng)。由分離的成像系統(tǒng)檢測來自HIFU換能器的發(fā)射的組織效應（例如，組織的位移或溫度的上升）。通過使用多個發(fā)射，在成像系統(tǒng)坐標內(nèi)確定來自HIFU換能器的發(fā)射的多個位置。根據(jù)檢測到的效應來確定使成像系統(tǒng)坐標與HIFU換能器坐標相關的變換。該變換可以被用于使在成像系統(tǒng)的圖像中指示的位置與用于HIFU的應用的HIFU換能器的坐標相關。成像系統(tǒng)可能不必對HIFU換能器或基準進行掃描，并且可能不需要固定的關系。

在第一方面中，提供了一種用于將高強度聚焦超聲（HIFU）與成像進行配準的方法。HIFU系統(tǒng)將高強度聚焦超聲波形的樣本發(fā)射至患者的第一區(qū)域。所述樣本具有與波形不同的幅度、持續(xù)時間或者幅度和持續(xù)時間二者。成像系統(tǒng)對患者的第一區(qū)域進行掃描。根據(jù)掃描來檢測由于所述樣本而引起的響應（例如，溫度）。計算HIFU系統(tǒng)的坐標與成像系統(tǒng)的坐標之間的變換。所述變換是如由響應檢測到的向所述第一區(qū)域的發(fā)射所導致的所述響應的第一位置的函數(shù)。顯示所述成像系統(tǒng)的圖像。接收相對于所述圖像的醫(yī)治位置的用戶輸入。利用所述變換將所述醫(yī)治位置變換至HIFU系統(tǒng)的坐標。作為HIFU系統(tǒng)的坐標中的醫(yī)治位置的函數(shù)來對波形進行聚焦，并發(fā)射該波形。

在第二方面中，一種非瞬時性計算機可讀存儲介質(zhì)，在其中存儲有表示可由編程處理器執(zhí)行以將高強度聚焦超聲（HIFU）與成像進行配準的指令的數(shù)據(jù)。該存儲介質(zhì)包括用于執(zhí)行以下操作的指令：由治療設備將聲處理（sonication）的集合發(fā)射至不同治療焦點（foci）；由成像系統(tǒng)檢測聲處理的不同的檢測到的焦點；以及確定作為不同治療焦點和檢測到的焦點的函數(shù)的治療設備與成像系統(tǒng)之間的坐標變換。

在第三方面中，提供了一種用于將高強度聚焦超聲（HIFU）與成像進行配準的系統(tǒng)。至少一個治療換能器可操作用于發(fā)射高強度聚焦超聲。至少一個成像換能器可操作用于發(fā)射用于成像的聲能。連接器處于所述至少一個治療換能器與所述至少一個成像換能器之間。所述連接器可操作用于順應患者。處理器被配置為確定同所述至少一個治療換能器相關聯(lián)的坐標與同所述至少一個成像換能器相關聯(lián)的坐標之間的變換。所述變換是利用所述至少一個成像換能器檢測到的所述至少一個治療換能器的焦點的函數(shù)。

本發(fā)明由下面的權(quán)利要求限定，并且本部分中的內(nèi)容均不應被視為對這些權(quán)利要求的限制。以下結(jié)合優(yōu)選實施例來討論本發(fā)明的其他方面和優(yōu)勢。

附圖說明

組件和附圖不必按比例繪制，而是重點在于示意本發(fā)明的原理。此外，在附圖中，貫穿不同視圖，相似的參考標記表示對應的部分。

圖1是將高強度聚焦超聲（HIFU）與成像進行配準的方法的一個實施例的流程圖；

圖2是具有溫度檢測焦點（focus）的位置的示例醫(yī)療超聲圖像；

圖3是用于將高強度聚焦超聲（HIFU）與成像進行配準的系統(tǒng)的一個實施例的框圖；

圖4是根據(jù)一個實施例的組合成像和HIFU換能器系統(tǒng)的透視圖；以及

圖5是醫(yī)療診斷超聲成像系統(tǒng)的一個實施例的框圖。

具體實施方式