[發(fā)明專利]基于超聲成像的HIFU探頭調(diào)節(jié)架及調(diào)節(jié)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810828602.4
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109125961A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 簡小華;徐杰;劉鵬波;呂加兵;崔崤峣
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州國科昂卓醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: A61N7/02
• 分類號: A61N7/02;A61B8/08
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 成珊

本發(fā)明屬于超聲技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于超聲成像的HIFU探頭調(diào)節(jié)架及調(diào)節(jié)方法，其中調(diào)節(jié)架包括橫梁臂，第一固定器，第二固定器和控制器，其中：第一固定器與橫梁臂通過第一擺臂連接，用于固定高頻成像探頭；第二固定器與橫梁臂通過第二擺臂連接，用于固定低頻HIFU探頭；控制器分別與第一擺臂和第二擺臂連接，用于根據(jù)高頻成像探頭的位置參數(shù)來調(diào)整第二擺臂和/或低頻HIFU探頭的位置；其中，位置參數(shù)包括：第一擺臂與橫梁臂之間的角度；和/或，高頻成像探頭與第一擺臂之間的角度；和/或，高頻成像探頭探測到的目標(biāo)區(qū)域位置。本發(fā)明實施例在兼顧高頻的同時又覆蓋了低頻譜段，利用高頻成像和低頻HIFU兩個探頭實現(xiàn)同時成像和動態(tài)聚焦。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超聲技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于超聲成像的HIFU探頭調(diào)節(jié)架及調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)

高強(qiáng)度聚焦超聲技術(shù)(High Intensity Focused Ultrasound，HIFU)是將超聲波聚焦到生物體內(nèi)病變組織(治療靶點)，通過超聲的機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)和空化效應(yīng)達(dá)到治療疾病的目的技術(shù)。其以無創(chuàng)、無輻射、治療深度深、費(fèi)用低廉等特點，在臨床上得到了越來越多的普及和認(rèn)可。

目前HIFU聚焦的方式主要有兩種：幾何聚焦和相控陣聚焦。

幾何聚焦：如圖1和圖2所示，通過將探頭的壓電層塑成凹狀或做成菲涅爾環(huán)分布、或在換能器前加聲透鏡等方式，實現(xiàn)聲束的聚焦。該類型探頭結(jié)構(gòu)簡單，聚焦聲功率高，但焦距固定不可調(diào)。

相控陣聚焦：如圖3所示，利用多陣元超聲探頭，對每個陣元設(shè)置不同的時間延遲，從而實現(xiàn)發(fā)射聲波的聚焦。該類型探頭成本較高，聲功率較低，但焦距和焦深都可控。

為了監(jiān)控HIFU治療效果，目前一般需要利用磁共振成像(Magnetic ResonanceImaging，MRI)對治療區(qū)域進(jìn)行溫度的監(jiān)控。但MRI設(shè)備龐大，分辨率低，實時性差，使用不便，對內(nèi)部使用設(shè)備(如超聲探頭)的材質(zhì)有限制，如不能使用金屬等，造成了諸多不便。

因此，HIFU治療的一個重要難題就是如何實現(xiàn)在組織內(nèi)精準(zhǔn)聚焦定位。由于組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜，超聲波要穿過皮膚、肌肉、血管等組織到達(dá)病患部位，每種組織的聲學(xué)特性不盡相同，而幾何聚焦的焦距又是固定的，很難找到合適的位置確保超聲波精準(zhǔn)到達(dá)病變部位。而相控陣聚焦探頭雖然可以動態(tài)調(diào)整焦點和焦深，但由于缺少合適的監(jiān)控裝置，無法準(zhǔn)確聚焦到病變部位，從而影響了治療效果。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種基于超聲成像的HIFU探頭調(diào)節(jié)架及調(diào)節(jié)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中HIFU治療過程中無法對病變部位實時監(jiān)控的問題。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于超聲成像的HIFU探頭調(diào)節(jié)架，包括橫梁臂，第一固定器，第二固定器和控制器，其中：

第一固定器與橫梁臂通過第一擺臂連接，用于固定高頻成像探頭；第二固定器與橫梁臂通過第二擺臂連接，用于固定低頻HIFU探頭；控制器分別與第一擺臂和第二擺臂連接，用于根據(jù)高頻成像探頭的位置參數(shù)來調(diào)整第二擺臂和/或低頻HIFU探頭的位置；其中，位置參數(shù)包括：第一擺臂與橫梁臂之間的角度；和/或，高頻成像探頭與第一擺臂之間的角度；和/或，高頻成像探頭探測到的目標(biāo)區(qū)域位置。

可選地，還包括：第一角度計，設(shè)置在第一擺臂和橫梁臂的連接處，用于計量第一擺臂和橫梁臂之間的第一角度；第二角度計，設(shè)置在第二擺臂和橫梁臂的連接處，用于計量第二擺臂和橫梁臂之間的第二角度。

可選地，調(diào)節(jié)架還包括：顯示器，與高頻成像探頭連接，用于顯示高頻成像探頭探測到的畫面；其中，控制器還用于根據(jù)畫面調(diào)整第一擺臂和/或高頻成像探頭的位置。