[發明專利]治療醫學超聲中的皮膚溫度控制

在審

• 申請號: 201310137464.2
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN103372266A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 徐道中;范列湘;K.M.塞金斯
• 申請（專利權）人: 美國西門子醫療解決公司
• 主分類號: A61N7/02
• 分類號: A61N7/02;A61B5/01;G05D23/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬紅梅;劉春元

技術領域

本發明涉及超聲治療。例如，高強度聚焦超聲（HIFU）被應用于病人體內的部位以用于治療，諸如通過將該部位加熱。

背景技術

為了將該部位加熱，換能器產生聲能。聲能從換能器開始傳播、通過皮膚并至病人體內。雖然要將該部位加熱，但諸如皮膚的其他位置將不會被加熱。然而，聲能可以將皮膚加熱。皮膚加熱由于人體與換能器之間的接觸點處的聲阻抗失配或人體與換能器之間的耦合劑而發生。換能器也可能將皮膚加熱。皮膚加熱是HIFU治療的負面副作用。

可以通過計劃來使皮膚加熱最小化。可以設置聲能的持續時間、脈沖重復間隔或其他特性以限制皮膚加熱。然而，這些設置可能限制實際治療。

發明內容

以介紹的方式，下述優選實施例包括用于在醫學超聲治療中確定皮膚溫度的方法、計算機可讀介質、指令以及系統。用超聲來監視換能器與皮膚之間的絕緣體（standoff）的溫度。該絕緣體的溫度涉及皮膚溫度。該皮膚溫度被用來控制治療。溫度反饋可以允許有增加或優化的治療水平。

在第一方面，提供了用于在醫學超聲治療中確定皮膚溫度的方法。絕緣體位于治療換能器與病人的皮膚之間。熱劑量被從治療換能器開始施加、通過絕緣體、通過皮膚并進入病人體內。該熱劑量聚焦在病人體內的一部位處，使得該部位響應于熱劑量而被加熱。治療換能器被用來從鄰近于皮膚的絕緣體獲取表示聲學回波的超聲數據。皮膚溫度根據聲學回波加以確定。熱劑量的施加根據皮膚溫度來加以控制。

在第二方面，一種非暫時性計算機可讀存儲介質具有存儲在其中的數據，該數據表示可被已編程處理器執行以便在醫學超聲治療中確定皮膚溫度的指令。該存儲介質包括用于用HIFU施加器來執行高強度聚焦超聲（HIFU）程序、監視HIFU施加器與病人之間的體模（phantom）材料的體模溫度、使該體模溫度與皮膚溫度相關以及基于皮膚溫度來調整HIFU程序的指令。

在第三方面，提供了一種用于在醫學超聲治療中控制皮膚溫度的系統。襯墊（pad）可操作用于允許聲能從聲學元件陣列的傳播并將聲能反射至該陣列。接收波束成形器被配置成獲取表示該襯墊的超聲數據。處理器被配置成根據表示襯墊的超聲數據來控制病人體內的熱量的產生。

本發明由以下權利要求限定，并且不應將本節中的任何東西理解為對那些權利要求的限制。下面結合優選實施例來討論本發明的其他方面和優點。

附圖說明

部件和圖不一定按比例描繪，而是著重于舉例說明本發明的原理。此外，在圖中，相同的附圖標記遍及不同的視圖指示相應的部分。

圖1是用于在醫學超聲治療中控制皮膚溫度的方法的一個實施例的流程圖。

圖2圖示出根據一個實施例的用于在治療一部位的同時監視皮膚溫度的布置。

圖3是絕緣體的示例；以及

圖4是用于在醫學超聲治療中控制皮膚溫度的系統的一個實施例的方框圖。

具體實施方式

高強度聚焦超聲（HIFU）系統監視皮膚溫度并相應地調整治療程序。一層體模材料被放置在治療設備與病人的身體之間。可以用超聲成像來表征此中間層內的絕對溫度或溫度變化。獲取在此層內測量的溫度以反映皮膚溫度。可以根據皮膚溫度來確定HIFU治療序列中的任何調整。

圖1示出了在醫學超聲治療中控制皮膚溫度的方法的一個實施例。本實施例針對治療的控制以控制皮膚溫度。可以提供在使熱劑量優化的同時避免皮膚的過熱。動作是按照所示順序或不同順序執行的。例如，動作14是正在進行的，或者與動作16交錯。可以提供附加、不同或較少動作。例如，可以將動作16和18壓縮成一個動作，諸如在使用絕緣體的溫度作為皮膚溫度的情況下。作為另一示例，不執行動作20，諸如在由于皮膚溫度無關緊要、不需要變化的情況下。在又一示例中，還用超聲來監視病人體內的治療部位或其他部位的溫度。又例如，可以生成皮膚和/或其它溫度的圖像。

在動作12中，絕緣體被放置在治療換能器與病人皮膚之間。可以使用任何絕緣體，諸如凝膠襯墊、體模、塊、充液袋、塑料、明膠或其他材料。絕緣體使換能器與皮膚間隔開。可以使用任何間距，諸如1—3厘米或約兩厘米或更少。將被用來解決由于公差和/或皮膚表面不規則而引起的變化。

用戶抵靠著病人放置絕緣體。然后將換能器定位于絕緣體上。可以將皮帶、壓力、膠水、凝膠或其他技術用于將絕緣體保持在病人身上。在其他實施例中，將絕緣體安裝到換能器探針或以其他方式與之集成，因此換能器的放置也放置絕緣體。