用于通过高强度聚焦超声凝固静脉曲张的方法、装置和该装置的使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种治疗血管的方法和装置。特别地，本发明专利技术针对一种闭塞静脉曲张并同时避免在血管周围的组织中形成气泡云和/或气泡云与超声波束相互作用的方法。本发明专利技术还针对一种适于执行该方法的装置。适于执行该方法的装置。适于执行该方法的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过高强度聚焦超声凝固静脉曲张的方法、装置和该装置的使用方法


[0001]本专利技术涉及根据独立专利权利要求的特征的用于通过高强度聚焦超声(HIFU)治疗血管、特别是静脉曲张的方法、装置和该装置的使用方法。

技术介绍

[0002]已知使用热治疗来闭塞静脉，例如用于治疗静脉曲张。
[0003]US8,214,052公开了一种通过可以向静脉壁输送热量的导管来对静脉进行治疗的侵入性方法。将导管放置在要治疗的静脉段内，施加射频能量以加热静脉壁，然后将导管从静脉中抽出。
[0004]这种方法的主要缺点是必须将导管侵入性地插入要治疗的静脉段中，这会带来穿孔的风险，并且这对于曲折的静脉来说是个复杂的过程。
[0005]HIFU装置允许对患者体内的目标进行非侵入性治疗。为了将HIFU装置聚焦在目标区域内，进行对目标区域周围区域的成像，例如通过MRI、超声波、CT或光学器件进行成像。特别地，使用带有集成的B模式超声成像装置的HIFU装置，如在WO 2006/129045 A2中示例性描述的。
[0006]机械作用或热作用被描述为针对静脉HIFU治疗的潜在机制。机械作用依赖于使血管内皮损伤来促进血栓形成进而引起闭塞。这种方法还没被证明在没有辅助药物(Hwang等人，2005、2006、2010；Zhou等人，2011)的情况下是有效的。
[0007]热作用也会损伤内皮，而且，由于损伤可能会扩展到静脉壁的其他层(中膜、外膜)并且胶原蛋白的热变性产生了有益的管腔收缩，热作用是更为有效的。其他热方法(激光、射频)现在已被广泛接受。
[0008]HIFU热消融在血流量减少到最小以避免热沉效应时是最有效的。
[0009]Hynynen等人在1996年描述了机械作用与热作用的组合，其中，使用机械作用来引起血管痉挛，从而停止血液流动并使血管处于对随后的热脉冲有利的构型中。
[0010]Hynynen等人就焦斑的特征进一步说明了半强度波束直径和长度分别为1.0毫米(mm)和4.8mm。其目标的直径描述为从X射线血管造影片测量的直径，其约为0.6mm。Hynynen等人还公开了特意损伤血管周围的组织以闭塞血管的想法。
[0011]在下文中，“脉冲”是指将超声能量输送到组织中，特别是为了在所述组织中实现治疗作用，而“部位”是指脉冲期间焦斑的中心位置。在结构“上方”是指该结构与HIFU换能器之间的空间部分，在“下方”相应地定义。因此，结构的“顶部”或“表层”部分是指离HIFU换能器较近的结构部分。
[0012]Hynynen等人在1996年描述了一种治疗计划，其中在形成在横向平面中以静脉为中心的4X4部位的正方形的多个位置处提供脉冲。
[0013]在实践中，各部位相对于静脉的位置是至关重要的。实际上，如果脉冲在位于换能器与静脉之间的组织中引起空化或沸腾，气泡云将对在当前部位或附近提供的后续脉冲起
到强反射器的作用，由此损伤在焦前逐渐增长。

技术实现思路

[0014]因此，本专利技术的目的是克服现有技术的缺点并提供一种改进的对处于未压缩状态的包括有壁和流体的中空结构进行HIFU治疗的方法，该中空结构诸如为血管，特别是提供一种治疗方法，其避免了在目标区域之外产生损伤并确保了在目标区域内正确形成损伤。
[0015]根据本专利技术的独立权利要求的方法和装置解决了这个目的和其他目的。
[0016]根据本专利技术的方法针对通过具有焦斑的HIFU波束治疗中空目标。焦斑、特别是焦斑的中心定位于比表示目标位置的目标深度更远(特别是更深)或与该目标深度相切的位置处，以诸如避免或限制在脉冲发射期间在位于治疗头与目标之间的组织中产生气泡、特别是气泡云。
[0017]在一个特别优选的实施方式中，HIFU波束被导向成使得焦斑的中心和/或声场的最大强度点设置在至少与目标相切或更深的位置处。
[0018]优选地，在水中测量本文所指的焦斑的中心和/或声场的最大强度点作为参考。
[0019]比目标深的位置可以理解为沿着从治疗头或换能器延伸到目标的轴线比治疗头/换能器更靠近目标、而且不在治疗头/换能器与目标之间的位置。
[0020]目标深度通常应理解为目标(例如静脉壁)的位置或定位。然而，相较于焦斑尺寸，目标可能具有不可忽略的厚度。在这种情况下，目标深度应理解为目标内的任意深度，使得目标深度表示该目标。例如，如果目标是静脉，则目标水平可以限定为静脉的中心、或者静脉壁的上边界或下边界。
[0021]可以选择相对于目标深度的距离，使得避免或限制在位于目标与治疗头之间的组织中形成气泡云。特别地，相对于目标深度的差值可以包含在0至16毫米(mm)、优选地0至12mm、尤其优选地0至8mm的范围内。如果将空化和/或沸腾用作形成损伤的基本机制，这会在焦斑上方几毫米处产生气泡云。
[0022]限制气泡形成可以特别地指由第一脉冲形成的不会干扰第二、后一脉冲。例如，如果以3mm的横向距离提供脉冲，则在第一位置提供的第一脉冲可能导致气泡形成。如果第一脉冲形成的气泡的大小和位置设置成使得在距离第一位置3毫米的第二位置处提供的下一HIFU脉冲不被气泡云反射，则第一脉冲的气泡形成可能已经被充分进行了限制。
[0023]因此，该范围特别优选为2至8mm。在沸腾和/或空化不会十分显著的情况下，该范围特别优选为0至2mm。
[0024]替代地和/或附加地，相对于目标深度的差值包括在焦斑长度的10％到200％、优选地焦斑长度的20％到100％、最优选地焦斑长度30％到70％的范围内。
[0025]例如，实际实施方案可以包括将焦点设置为使得焦斑的表层边界与静脉壁的表层边界相切。于是，距离可以为：
[0026]从焦斑的顶部到静脉壁的顶部为0mm，
[0027]从焦斑的中心到静脉壁的顶部大约是焦斑大小的一半，通常为1至4毫米。
[0028]根据目标深度(静脉顶部、静脉中部等)和对焦斑的限定，这些值可能会有所不同。
[0029]此外，可以包括附加的安全裕度。例如，该安全裕度可以基于对损伤大小的可变性或高回声标记大小的可变性和/或其他进行量化的在先实验来限定。在这种情况下，可以使
用可靠区间来设定安全裕度。例如，如果在焦点上方的HEM尺寸的标准偏差为1mm，则该值的附加安全裕度可以包含在目标深度与焦点之间的距离中。
[0030]目标在其未压缩状态下包括壁和液体。
[0031]特别地，本专利技术提供了一种以使得能够避免或限制在位于换能器与静脉之间的组织中形成气泡的方式相对于目标适当地设置所述部位的方法。
[0032]如果在软组织中产生气泡云，则气泡将被困在组织中，进而气泡云将在数秒内充当强反射器。相比之下，该方法依赖于在HIFU之后和期间流体(例如血液)中产生的气泡将被迅速去除的事实。这可能由于溶解、冲刷、辐射力或浮力而发生。核在下一脉冲中仍可能部分存在，但由于上述作用而被最小化。通过将该部位设置在存在诸如血液之类的液体的区域中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通过具有焦斑(32，101)的HIFU波束(1)治疗中空目标(3，4)的方法，其中，所述焦斑(32，101)定位在比表征所述目标(102)的目标深度(31)更深或与该目标深度(31)相切的位置处，以便避免或限制在脉冲发射期间在位于治疗头与目标(3，4)之间的组织中产生气泡。2.根据权利要求1的方法，其中，所述目标深度(31)是目标壁(3)的表层部分的深度。3.根据权利要求1的方法，其中，所述目标深度(31)是目标壁(3)的深部的深度。4.根据权利要求1的方法，其中，所述目标深度(31)是目标管腔(4)的中心。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述焦斑与所述目标深度之间的距离增加了安全裕度。6.根据权利要求1的方法，其中，所述目标深度(31)限定为由于浸润而充填流体的区域的表层部分的深度。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，基于自动分段算法为每个治疗部位确定所述目标深度(31)。8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，基于对所述目标的手动分段或基于在实时图像上手动设置的一个或多个标记，为每个治疗部位确定所述目标深度。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，表示与所述焦斑相关的位置的标记叠加在监视图像上，并且在每个脉冲之前相对于所述目标(3，4)调节所述焦斑(32)的位置。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将至少一个表示目标沿着超声传播轴线所应设置处于的范围的标记叠加在监视图像上。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述焦斑(32)设置成使得位于比所述目标(3，4)更深位置的组织被脉冲损伤，并且位于所述目标上方的组织被损伤得小于所述目标上方的组织，优选是完全没有被损伤。12.一种方法，优选地根据权利要求1至11中任一项所述，包括以下步骤：监测是否有会在软组织中与HIFU波束(1)相互作用的气泡云位于所述目标(2)的上方，如果检测到这样的气泡云，则修改HIFU脉冲的焦斑(32)的位置。13.根据权利要求12所述的方法，其中，基于对所述气泡云的手动检测发生所述修改。14.根据权利要求12所述的方法，其中，基于对所述气泡云的自动检测发生所述修改。15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，所述修改由使用者触发。16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其中，通过大致正交于所述主超声传播轴线移动(8)所述波束而修改所述脉冲的位置，使得所述HIFU波束与所述气泡云相切。17.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其中，通过大致正交于所述主超声传播轴线将所述波束移动(8)一段距离而修改所述脉冲的位置，使得所述HIFU波束和气泡云分开安全裕度。18.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其中，通过旋转2D成像装置采集所述气泡云的3D位置。19.一种超声治疗装置(1)、特别是HIFU治疗装置、特别是用于执行根据权利要求1至18中任一项所述的方法的装置，所述装置(50)包括：探头(51)，所述探头(51)具有超声换能器(55)，用于提供聚焦到对象(53)内的目标(54)上的治疗超声波，
用于对所述对象(53)进行成像的成像装置(56)，包括显示器，控制器单元(60)，所述控制器单元(60)可操作地连接到所述超声换能器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：泰拉克利昂公司，
类型：发明
国别省市：