[發(fā)明專(zhuān)利]在經(jīng)顱超聲流程期間的超聲換能器陣列監(jiān)測(cè)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780078664.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110087556A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·T·薩頓;W·T·史;J·E·鮑爾斯;R·塞普
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A61B8/06
• 分類(lèi)號(hào): A61B8/06;A61B8/08;A61B8/00
• 代理公司: 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

一種超聲系統(tǒng)使用安裝到對(duì)象的頭部的頭戴件來(lái)執(zhí)行顱骨治療，所述頭戴件包含治療換能器和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)換能器。在治療開(kāi)始時(shí)，回波信號(hào)由所述運(yùn)動(dòng)檢測(cè)換能采集并存儲(chǔ)。其后，回波信號(hào)由所述運(yùn)動(dòng)檢測(cè)換能器再次采集并與在治療開(kāi)始時(shí)存儲(chǔ)的信號(hào)進(jìn)行比較或相關(guān)。當(dāng)在所比較或相關(guān)的信號(hào)之間確定差異時(shí)，由所述系統(tǒng)發(fā)出可能已經(jīng)發(fā)生了換能器運(yùn)動(dòng)或聲學(xué)解耦的警告。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No.62/436,164的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，將其通過(guò)引用整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)超聲系統(tǒng)，并且具體地涉及執(zhí)行成像和治療流程的超聲系統(tǒng)。

背景技術(shù)

缺血性中風(fēng)是醫(yī)學(xué)上已知的最令人衰弱的疾病之一。阻塞血液流入大腦可以迅速導(dǎo)致癱瘓或死亡。通過(guò)溶栓藥物治療(例如，利用組織纖溶酶原激活物(tPA)的處置)實(shí)現(xiàn)血管再通的嘗試已經(jīng)被報(bào)道在許多病例中引起癥狀性腦內(nèi)出血。這種有嚴(yán)重后果的痛苦的診斷和處置的進(jìn)展是繼續(xù)醫(yī)學(xué)研究的主題。

美國(guó)專(zhuān)利8211023(Swan等人)描述了一種超聲系統(tǒng)，其為血栓(例如引起缺血性中風(fēng)的血栓)提供微泡介導(dǎo)的治療。微泡以團(tuán)注法被注入、輸送或在血流中發(fā)展并流到血栓附近。超聲能量被輸送到血栓的部位處的微泡以破壞微泡或使微泡破裂。在許多情況下，這種高能微泡活動(dòng)有助于溶解或破碎血凝塊并將血液的營(yíng)養(yǎng)流返回到大腦和其他器官。這種微泡活動(dòng)可以用于輸送封裝在微泡殼體中的藥物，以及微泡介導(dǎo)的超聲溶栓。Swan等人的專(zhuān)利示出了從由超聲系統(tǒng)控制的超聲陣列探頭輸送超聲能量以進(jìn)行超聲溶栓。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明源于以下認(rèn)識(shí)：在臨床安全和有效的超聲溶栓處置中，將超聲能量輸送到凝塊目標(biāo)區(qū)域的(一個(gè)或多個(gè))超聲陣列探頭應(yīng)當(dāng)持續(xù)地有效聲學(xué)耦合到患者的頭部并且持續(xù)地瞄準(zhǔn)目標(biāo)體積。目標(biāo)體積可以包括例如血栓，并且在一些情況下包括周?chē)鷧^(qū)域。然而，如果輸送超聲的換能器已經(jīng)從與患者的頭部的有效聲學(xué)耦合被移動(dòng)或受到擾亂，則不能維持持續(xù)的耦合。在傳統(tǒng)的超聲成像檢查期間，通過(guò)觀察所得到的圖像來(lái)監(jiān)測(cè)該耦合，這在治療流程期間并不總是方便的并且在非成像超聲流程中不可用。因此，期望監(jiān)測(cè)患者的頭部上的探頭放置以確保在處置期間持續(xù)地滿(mǎn)足這些條件。

雖然期望監(jiān)測(cè)換能器耦合，但是現(xiàn)有技術(shù)是不切實(shí)際的。例如，利用3D CT或熒光鏡檢查來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備定位是麻煩的且資源密集的。磁共振成像也很麻煩，提供差的時(shí)間分辨率，并且在其長(zhǎng)掃描時(shí)間期間限制特別護(hù)理點(diǎn)流程和患者監(jiān)測(cè)。用于監(jiān)測(cè)設(shè)備和顱骨的相對(duì)位置的輔助設(shè)備(例如加速度計(jì)或電磁/聲學(xué)定位設(shè)備)可能對(duì)入射角的微小變化或耦合材料失效不敏感。

因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是監(jiān)測(cè)治療換能器與患者的頭部的聲學(xué)耦合，以確保其持續(xù)地有效聲學(xué)耦合到患者的頭部。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是在治療期間監(jiān)測(cè)換能器在患者的頭部上的放置，以確保換能器在處置期間沒(méi)有移動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的原理，執(zhí)行經(jīng)顱超聲治療的超聲系統(tǒng)在治療期間監(jiān)測(cè)超聲換能器的定位和聲學(xué)接觸，以確保換能器在該流程期間沒(méi)有移動(dòng)并且持續(xù)地聲學(xué)耦合到患者的頭部。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，由換能器陣列的換能器元件中的一個(gè)或多個(gè)換能器元件接收到的信號(hào)不時(shí)地被采樣并在換能器陣列如期望的被定位在患者的頭部上的較早時(shí)間由相同的(一個(gè)或多個(gè))換能器元件接收到的信號(hào)進(jìn)行比較或相關(guān)。如果在接收到的信號(hào)中已經(jīng)存在顯著變化，則該系統(tǒng)向醫(yī)務(wù)人員發(fā)出警告，以檢查換能器陣列在患者的頭部上的聲學(xué)耦合和定位。該技術(shù)可以應(yīng)用于任何經(jīng)顱超聲流程，尤其包括血腦屏障破壞、熱消融、非成像監(jiān)測(cè)技術(shù)和神經(jīng)調(diào)節(jié)。

附圖說(shuō)明

在附圖中：

圖1以框圖形式示出了用于超聲經(jīng)顱治療的超聲診斷成像和治療系統(tǒng)。

圖2示出了在二維(2D)成像平面中對(duì)超聲溶栓治療的輸送。