[發明專利]一種用于人體腦部磁波刀的自動調控的方法和裝置

有效

• 申請號: 201911377529.4
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110975176B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 婁昕;周欣;孫獻平;何建風;馬笑笑;葉朝輝
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總醫院;中國科學院武漢物理與數學研究所
• 主分類號: A61N7/02
• 分類號: A61N7/02;A61B5/055
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

本發明公開了一種用于人體腦部磁波刀的自動調控的裝置，包括第一固定臺板，還包括第二固定臺板，XZ平移臺的固定部固定在第一固定臺板上，XZ平移臺的XZ平移部與俯仰偏轉臺的固定部連接，俯仰偏轉臺的俯仰偏轉部與超聲換能器連接，YZ平移臺的固定部固定在第二固定臺板上，YZ平移臺的YZ平移部與固定框架連接，第一固定臺板和第二固定臺板均設置在磁共振掃描床的傳送部上。還公開了一種用于人體腦部磁波刀的自動調控的方法，解決了手動方法易產生人為調節誤差、需將患者移出磁共振成像儀器的超導磁體進行再次調節重合等問題，更方便、更省時、更精準，為進一步地提高磁波刀診治人體腦病的成功率提供了保障。

技術領域

本發明涉及磁共振引導聚焦超聲用于診治腦病及其相關醫療等領域，具體涉及一種用于人體腦部磁波刀的自動調控的方法，還涉及一種用于人體腦部磁波刀的自動調控的裝置。

背景技術

磁共振引導聚焦超聲(Magnetic resonance-guided focused ultrasound)，又稱為“磁波刀”，經過多年醫學上的研究與應用，得到了進一步地快速發展，在神經外科領域成為無創性診治人體腦病的有效方法和技術之一[JoleszFAet al.,NeurolClin.2014,32(1):253-69.]，并且，具有重要的臨床應用前景[Medel R et al.,Neurosurgery.2012,71(4):755-63.Review.]。例如，使用InSightec公司的tcMRgFUS醫用儀器，其包含多元相控探頭和多信道驅動電子設備等，通常與標準的商用人體磁共振成像儀聯合使用，診治患者實施例的結果表明：對于一些神經功能性障礙疾病，例如原發性震顫、帕金森癥等，由腦部“磁波刀”進行經顱無創、精準診治，患者的康復速度快、效果非常明顯[J Levi Chazenet al.,ClinNeuroradio,2019,29:351-357.]，展示出獨特的能力和臨床應用普及的極大潛能。

當磁波刀用于人體腦部診治時，醫生們和患者需要先行處于準備就緒的狀態。安置患者自然地平躺在磁共振掃描床上，患者的頭部戴有一個固定框架和一個頭盔式多元相控探頭(又稱為：超聲換能器)。固定框架與磁共振掃描床連接在一起，超聲換能器十分吻合地戴在固定框架以上的患者頭部。這時，醫生的一項重要的工作，就是必須仔細調節患者頭部位置使得位于超聲換能器的中心，通常地，手動調節患者腦部治療靶點與磁波刀的超聲波束焦點相重合(要求相差范圍為0.5mm以內)，然后手動進行機械鎖定，防止固定框架的移動、傾斜，使得患者頭部處于一個固定狀態。當患者由磁共振掃描床被送入磁共振成像儀器超導磁體后，影像檢測患者腦部治療靶點與磁波刀的超聲波束焦點的是否重合？因為，重合度越高，則磁波刀的治療能力越強。如果治療時患者腦部治療靶點偏離磁波刀的超聲波束焦點，則會導致磁共振監測到的腦部治療靶點溫度曲線異常、治療效果不理想，也易損傷到腦部治療靶點周圍的正常腦組織、發生醫療意外。當觀測到兩者中心位置沒有重合時，通常的方法就是使用手動方法進行調整，這樣，需要啟動磁共振掃描床，將患者移出磁共振成像儀器的超導磁體，然后醫生進入磁共振成像儀器機房進行再一次手動調節，直至使得患者腦部治療靶點與磁波刀的超聲波束焦點位置完全重合，由此增加了工作量、花費更多的時間，手動調整的方法雖然實用，但是，仍然不可避免地存在一些人為的調整誤差。因此，發展全新的、自動精密調控的方法和裝置是解決目前手動調整技術存在著上述系列問題的一種有效途徑。

計算機控制無磁性且不受強磁場干擾工作的精密電動平移臺與俯仰偏轉臺組合的裝置，在磁共振成像儀器超導磁體內的特殊使用環境里，依據于由磁共振成像方法獲得的患者腦部治療靶點與磁波刀發射的超聲波束焦點的影像和坐標值，能夠“原位”地分別進行腦部磁波刀的固定框架和超聲換能器的多方位地精密調節，實現腦部治療靶點與超聲波束焦點自動調節重合，由此有效地避免了手動調節帶來的人為誤差，更加省工、省時，從先進的計算機精密調整技術層面為磁波刀診治腦病提供了保障。

發明內容