[發(fā)明專利]高強度聚焦超聲治療系統

有效

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• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112076401B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 李大為;何燁;陳義勝;宋小金;肖峰
• 申請（專利權）人: 上海愛申科技發(fā)展股份有限公司
• 主分類號: A61N7/02
• 分類號: A61N7/02;A61B8/08
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 楊東明;張冉

本發(fā)明公開了一種高強度聚焦超聲治療系統，包括定位裝置；外置B超探頭用于將實時采集的目標對象的第一B超圖像傳輸至主控計算機；定位裝置用于同步于外置B超探頭實時采集外置B超探頭的位置數據并傳輸至主控計算機；主控計算機用于同步位置數據和第一B超圖像并建立對應關系；內置B超探頭用于在主控計算機同步位置數據和第一B超圖像后實時采集目標對象的第二B超圖像并傳輸至主控計算機；主控計算機還用于基于位置數據對第一B超圖像和第二B超圖像進行數據融合，以得到融合圖像。本發(fā)明提供的高強度聚焦超聲治療系統既能夠提高目標對象的圖像的清晰度又能保證目標對象的定位精度。

技術領域

本發(fā)明涉及醫(yī)療設備領域，特別涉及一種高強度聚焦超聲治療系統。

背景技術

高強度聚焦超聲治療系統又稱HIFU（High Intensity Focused Ultrasound）治療系統，常規(guī)的HIFU治療系統如圖1所示，主要包括操作臺1、主控計算機2、治療床3、龍門架4、治療頭5、B超診斷儀6、功率驅動柜7以及水處理系統8。其中，主控計算機2設于操作臺1上，用于實現定位、治療等操作控制；治療床3供躺下，可以進行三維運動；龍門架4用于安裝電氣部件（圖中未示出）和治療頭5；治療頭5是核心治療設備，內置超聲換能器（圖中未示出）和B超探頭（圖中未示出）等部件，可以實現三維運動以及旋轉、升降等功能；B超診斷儀6為市面上常見的B超診斷設備，用于治療前診斷腫瘤、定位腫瘤的位置；功率驅動柜7用于產生高頻電源，以驅動超聲換能器工作；水處理系統8用于產生除氣水作為超聲波傳播的介質，因為超聲波在除氣水中傳播時衰減很小。

常規(guī)的HIFU治療系統的基本工作原理是：通過功率驅動柜7驅動治療頭5中的超聲換能器，使其產生高強度聚焦超聲波，該超聲波經除氣水耦合聚焦于腫瘤病灶區(qū)，通過超聲波的機械效應、熱效應和空化效應等使腫瘤組織迅速升溫（≥65攝氏度），在短時間內產生凝固性壞死，從而達到消融整個腫瘤組織的目的。

使用常規(guī)HIFU治療系統的治療方法如下：醫(yī)生在治療頭的內置B超探頭的定位監(jiān)控下找到腫瘤組織，在B超圖像上勾畫出腫瘤組織的邊緣；醫(yī)生設定治療參數（如功率、時間等）；主控計算機2通過圖像處理，計算出所有的治療點；主控計算機2控制超聲換能器對準第一點，并按照設定的參數進行治療，通過高強度聚焦超聲波的熱效應，消融焦點處的腫瘤；然后移動超聲換能器到下一個治療點繼續(xù)治療，直至將整個腫瘤組織治療完成。

可見，HIFU治療是一種無創(chuàng)傷治療方法，治療時不開刀、不穿刺、不留瘢痕；不含放射線；治療只對病變部位產生作用，不會傷害鄰近組織以及臟器；完全可以耐受。

在HIFU治療系統中，發(fā)射聚焦超聲波的超聲換能器與腫瘤部位的定位關系的準確性直接影響到治療過程的安全性和有效性。

常規(guī)的HIFU治療系統是基于內置B超探頭采集的圖像來進行定位治療，圖2為使用現有的常規(guī)的HIFU治療系統的內置B超探頭對腫瘤部位進行定位的示意圖，其存在著圖像不夠清晰的問題。因為治療頭5自身結構的原因，具體參見圖3，治療頭內部的B超探頭與人體之間有水、水囊膜，因此存在著多次反射的問題，偽影比較多。同時為了治療的需要，治療頭內部的B超探頭不能全程保持貼住表皮，在監(jiān)控的時候，必須離開表皮，導致B超圖像看到的是遠場的圖像，該遠場圖像與常規(guī)的醫(yī)生手持B超探頭的圖像不一致，相比較而言內置的B超圖像比常規(guī)B超的近場圖像差，不清晰。所以用內置B超探頭采集的圖像來進行定位治療以及監(jiān)控存在圖像不清晰的問題。目前行業(yè)內的設備都存在這個問題，每個廠家也采取了各種方法來嘗試解決這個問題。