[發明專利]具有電容性微機械換能器的醫學儀器及其控制方法

在審

• 申請號: 201380027077.1
• 申請日: 2013-04-09
• 公開（公告）號: CN104349818A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: M·O·科勒
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61N7/02
• 分類號: A61N7/02;A61N7/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

一種醫學儀器(900、1000)，包括高強度聚焦超聲系統(911)，所述高強度聚焦超聲系統包括超聲換能器(102、104、202、204、302、407、508)，所述超聲換能器具有可調節超聲處理頻率。所述超聲換能器包括電容性微機械換能器(102、104、202、204、302、407、508)。處理器對機器可執行指令的執行使得所述處理器：接收(700、800)描述對象(902)內的目標區(908)的處置計劃(924)；使用所述處置計劃來確定(702、802)通過所述對象到所述目標區的穿過距離(926)，其中，所述穿過距離是對超聲從所述超聲換能器到所述目標區的所述穿過的描述；使用所述穿過距離來確定(704、804)超聲處理頻率(829)，以將所述超聲處理體積聚焦到所述目標區上；并且使用所述高強度聚焦超聲系統來以所述超聲處理頻率對所述目標區進行超聲處理(706、806)。

技術領域

本發明涉及高強度聚焦超聲，具體而言，涉及對用于高強度聚焦超聲的電容性微機械超聲換能器的使用。

背景技術

傳統地，利用經直腸的探頭經由直腸壁來進行對前列腺的高強度聚焦超聲(HIFU)消融。備選地，也能夠使用經尿道的探頭經由尿道壁來進行消融。經尿道的方法相比于經直腸的方法具有若干安全方面的優點。因為尿道的位置是已知的(尿道內的探頭)，所以經尿道的方法更易于避免對尿道的無意的熱損害，所述對尿道的無意的熱損害可能會增加失禁的風險。而且，因為沒有經由直腸壁進行超聲處理，所以還顯著地降低了損害這樣的敏感結構的風險。經尿道的方法相比于經直腸的方法的主要缺點是實質性地降低了可供換能器利用的空間。如果采用常規的壓電陶瓷換能器或復合壓電換能器，則這從根本上來說將導管換能器的設計限制為一維相控陣。這還可能會限制可接受的超聲處理方法。出于實踐的原因，常規換能器由相對少的數量的大元件而形成為脊狀，這些元件按行布置，即，按線性(一維)陣列布置。

國際申請WO 02/32506公開了一種用于HIFU熱治療的組織間換能器。

發明內容

本發明在獨立權利要求中提供醫學儀器、計算機程序產品以及控制醫學儀器的方法。在從屬權利要求中給出了實施例。

本文所使用的‘電容性微機械超聲換能器’(CMUT)涵蓋電容性超聲換能器，所述電容超聲換能器是使用微機械技術制造的。微機械技術是薄膜制造技術；所述微機械技術通常是使用與用于制造集成電路的工藝相同或相似的工藝來執行的。從國際申請WO 2009/08274本身己知一種CMUR換能器。

磁共振(MR)數據在本文中被定義為在磁共振成像掃描期間，由磁共振裝置的天線記錄的由原子自旋發射的射頻信號的測量結果。磁共振成像(MRI)圖像在本文中被定義為被包含在磁共振成像數據內的解剖數據的重建的二維或三維可視化。這種可視化能夠使用計算機來執行。

熱MR數據在本文中被定義為在磁共振成像掃描期間，由磁共振裝置的天線記錄的由原子自旋發射的射頻信號的測量結果，其包含了可以用于磁共振測溫法的信息。磁共振測溫法通過測量溫度敏感參數的改變來起作用。可以在磁共振測溫期間測量的參數范例是：質子共振頻移、擴散系數，或者能夠用于使用磁共振測量溫度的T1和/或T2弛豫時間的變化。質子共振頻移是依賴于溫度的，這是因為個體質子、氫原子經受的磁場依賴于周圍的分子結構。溫度升高會降低分子屏蔽作用，這是因為溫度影響了氫鍵。這導致質子共振頻率的溫度依賴性。能夠從熱磁共振數據重建熱圖、溫度圖、溫度記錄磁共振圖像。

質子密度線性地依賴于平衡磁化。因此能夠使用質子密度加權圖像來確定溫度變化。

弛豫時間T1、T2和T2-星(有時寫作T2*)也是依賴于溫度的。因此，對T1，T2和T2-星加權圖像的重建能夠用于構造熱圖或溫度圖。

溫度還影響含水溶液中的分子的布朗運動。因此，能夠使用能夠測量擴散系數的脈沖序列，例如脈沖擴散梯度自旋回波來測量溫度。