[發明專利]寬聚焦的超聲推進探頭、系統和方法

有效

• 申請號: 201580061007.7
• 申請日: 2015-10-19
• 公開（公告）號: CN107106191B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 邁克爾·R·貝利;B·庫尼茨;B·鄧恩米雷;A·麥克斯韋;O·利維
• 申請（專利權）人: 華盛頓大學;索諾莫紳有限公司
• 主分類號: A61B17/22
• 分類號: A61B17/22
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

本文中公開了超聲探頭和含有該探頭的系統。該探頭構造為在生成超聲治療照射，其在施加至腎結石時將施加足以產生超聲推進的聲輻射力。然而與構造為生成超聲推進的先前探頭不同，本公開的探頭設計以生成相對大(即寬又長)的治療區域，有效地生成超聲推進。該大的治療區域允許探頭并行地移動多個腎結石(或來自碎石的碎片)，進而為使用者提供從區域同時清除數個結石的能力。該“寬聚焦”探頭在某些實施方式中是與通常的超聲成像探頭組合在單個手持單元中以生成實時成像。還提供了使用探頭和系統來移除腎結石的方法。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2014年10月17日提交的美國專利申請No.62/065,432、和2015年5月12日提交的美國專利申請No.62/160,458的優先權，其中每個專利申請的公開內容通過整體引用包含于本文。

政府許可權利的聲明

本發明是在由國家衛生研究所、國家糖尿病研究所、消化和腎臟疾病研究所頒發的R01 DK092197和P01 DK043881以及由國家太空生物醫學研究所頒發的SMST03402的政府支持下進行的。政府對本發明擁有一定的權利。

背景技術

所公開的實施方式解決了安全地促進腎結石從病痛患者排出的需求。國家糖尿病、消化和腎臟疾病研究所(NIDDK)尿結石病研究機遇和挑戰(USDROC)研討會網站將問題表征如下：“尿結石病(USD)是影響成人和兒童的一種重要的醫療保健問題，引起患者的疼痛和痛苦以及給國家帶來財政負擔?，F在11個美國人中的有一個具有USD，并且患病率正在增加。根據NIDDK資助的美國的泌尿外科疾病研究，美國的USD的直接醫療花費是每年100億美元，這使得它成為最昂貴的泌尿外科疾病。殘留碎片被廣泛地認為是USD中壓倒性的臨床和研究重點，這是因為當前治療方案，諸如震波碎石術(SWL)或輸尿管鏡下碎石(URS)留下少量殘留的結石碎片。研究已經表明，盡管多數殘留結石碎片將穿過，其他的會生長并且在大約20％至40％的患者中，導致有癥狀事件，諸如疼痛、急診、或另外的手術。然而，迄今為止，還沒有能夠在患者體內操縱(并行地)大量的殘留結石碎片的工具或方法。當前主要的可行選擇是連續使用聚焦超聲來每次操縱一塊結石。然而，對于大量的小結石，該連續方法是不可行的。因此，期望的是用于操縱患者體內多塊腎結石的新工具和方法。

發明內容

提供本發明內容以簡化形式介紹概念選擇，這些概念將在下文詳細描述中更進一步描述。本發明內容不旨在確定所要求保護的主題的關鍵特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。

在一個方面，提供了一種超聲治療系統，其構造為施加非碎石聲輻射力至腎結石。在一個實施方式中，該超聲治療系統包括：

(a)治療探頭，其構造為生成引導向治療區域的超聲輻射；以及

(b)成像探頭，其構造為對治療區域超聲成像；

其中,所述治療探頭構造為在治療照射時間內生成包括一個或多個治療脈沖的治療照射，其中所述治療照射具有如下特征：

(i)100kHz至1MHz的頻率；

(ii)至少10ms的治療照射時間；

(iii)0.5MPa至5MPa的治療區域中的峰值負壓；

(iv)一個脈沖的治療區域，其限定經受全寬半峰壓力或更大的容積，以及治療區域具有軸向方向上2cm或更大的長度和2mm或更大的寬度；以及

(v)治療區域是足以對布置于治療區域內的具有0.5mm至20mm直徑的腎結石施加聲輻射力，其中施加至腎結石的聲輻射力是從50μN至0.5N，以及其中聲輻射力不足以破碎腎結石。