超声治疗及成像一体化探头、腔道FUS治疗系统技术方案

技术编号:44239602 阅读:2 留言:0更新日期:2025-02-11 13:39
本技术提供一种超声治疗及成像一体化探头、腔道FUS治疗系统,包括:杆件、治疗换能器和成像换能器,所述杆件为中空结构,所述杆件前端的侧面设置有开口;所述治疗换能器设置于所述杆件的前部并位于所述中空结构中,所述治疗换能器的几何聚焦轴线位于所述杆件的一侧,并从所述开口处射出所述杆件,几何聚焦轴向上具有治疗焦点;所述成像换能器设置于所述杆件的前部并位于所述中空结构中,所述成像换能器的成像区域覆盖所述治疗焦点。与现有技术相比,本方案中通过超声治疗及成像一体化探头,使治疗换能器和成像换能器两个部分组合在一起且相互独立驱动,使用时相互配合,有效且精准的完成对患者的治疗。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于医疗器械,特别是涉及超声治疗及成像一体化探头。


技术介绍

1、fus(focused ultrasound,聚焦超声)技术将超声波聚焦在空间中的焦域内,以产生高能量密度,从而实现对局部生物组织的加热和破坏,fus技术在医学领域应用十分广泛。fus作为一种非侵入性的物理治疗技术,为很多疾病提供了更为先进的临床治疗方案。在fus治疗过程中,治疗换能器发出的超声波聚焦在体内形成焦点,进而在焦点处产生一系列生物效应(热效应、机械效应和空化效应等),实现治疗或干预疾病的目的。为确保fus治疗的精准性,对其焦点位置和治疗过程进行监控尤为重要。因此,fus治疗系统大多需要配备医学影像模块;由于超声成像在成本效益、实时能力和兼容性等方面都具有明显优势,超声影像已成为fus治疗中最主要的引导和监控方式之一。

2、为了将超声成像与超声治疗两个模块集成在一起,主要有两种方式。第一,设计一种超声换能器,既可用于成像又能用于治疗(双模换能器),双模换能器的优势就是结构简单,治疗与成像的空间坐标唯一,省去了二者的空间配准过程;但是双模换能器的性能难以兼顾治疗和成像两种差异性较大的应用需求,且两种模态不能同时工作。所以,现有超声引导的fus系统一般采用第二种方式,即将超声成像换能器和超声治疗换能器分开设计,再在空间上将二者组合起来。在空间上对治疗换能器和成像换能器进行组合时,最主要的目标有两点:(1)成像的区域足够大,在影像中能够表征目标治疗区域与周围器官或组织的解剖关系;(2)治疗换能器的焦点须在超声成像的覆盖范围内,确保影像模块可对治疗模块进行引导、定位和监控。当前,最常用的组合方式是影像换能器与治疗换能器在空间上轴线重合和轴线相交。

3、虽然轴线重合和轴线相交这两种组合方式在临床上均有广泛的应用,但都只适合尺寸较大的治疗换能器。若共轴组合成像和治疗两个换能器,一般需要在治疗换能器发射面的中心区域挖去一部分空间,以用于放置可拆卸或集成在一起的成像换能器。很显然,若治疗换能器本身的尺寸较小,这一方式很难实施。针对轴线相交这种组合方式,现有设计一般需在两个方向各摆放一个换能器,这对空间可用性要求较高,只适合较大超声治疗换能器支持下的体外fus治疗场景。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本技术的目的在于提供超声治疗及成像一体化探头,用于解决现有技术中超声成像与超声治疗两个模块组合在一起不能满足功能需求的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的,本技术技术方案如下:

3、一种超声治疗及成像一体化探头,包括:

4、杆件,所述杆件为中空结构,所述杆件前端的侧面设置有开口;

5、治疗换能器,所述治疗换能器设置于所述杆件的前部并位于所述中空结构中,所述治疗换能器的几何聚焦轴线位于所述杆件的一侧,并从所述杆件开口处发射出声能量,几何聚焦轴向上具有治疗焦点;

6、成像换能器,所述成像换能器设置于所述杆件的前部并位于所述中空结构中,所述成像换能器的成像区域覆盖所述治疗焦点。

7、可选的,所述杆件为圆柱或多棱柱结构,所述杆件的轴向直径可保持一致,也可在轴向渐变。

8、可选的,所述杆件的直径为2 mm-10 mm。

9、可选的,所述治疗换能器为单阵元或相控阵,并朝向所述开口处。

10、可选的,所述治疗换能器的几何聚焦轴线垂直于杆件的中轴线,所述治疗换能器的能量输出为1-100 w。

11、可选的,所述成像换能器的阵列倾斜于所述杆件的中轴线,所述成像换能器位于所述治疗换能器的一侧。

12、可选的,所述成像换能器分布于所述治疗换能器的两侧,且两侧的所述成像换能器的成像区域不重叠。

13、可选的,所述成像换能器的阵列为线阵或者凸阵,所述成像换能器成像阵列的阵元数为32-128个。

14、可选的,所述杆件上位于所述开口的外部具有腔体,所述腔体内填充有脱气水,腔体外部包裹有透声材料,所述透声材料对所述脱气水进行密封,所述腔体连接有循环水装置。

15、相应的,本技术还提供一种腔道fus治疗系统,包括:

16、超声治疗及成像一体化探头,上述任一项所述的超声治疗及成像一体化探头;

17、系统主机,所述系统主机包括超声治疗模块、超声成像模块和控制模块,所述超声治疗模块与所述治疗换能器电联,所述超声成像模块与所述成像换能器电联,所述超声治疗模块和所述超声成像模块均与所述控制模块电联,所述控制模块连接有影像显示器。

18、本技术中,将超声治疗及成像一体化探头和腔道fus治疗系统通过固定线缆或插拔接头连接,将治疗换能器和成像换能器集成在杆件上,治疗换能器独立工作发射出治疗焦点,成像换能器独立工作进行成像覆盖治疗焦点,能够通过治疗焦点精准的对患者进行治疗。本方案中治疗与成像的相互配合,实现精准可靠的聚焦超声消融,在小空间内(如食道、鼻腔、阴道、子宫、直肠、血管内等部位)实现了诊断、治疗、监控一体化。与现有技术相比,本方案中通过超声治疗及成像一体化探头,使治疗换能器和成像换能器两个部分组合在一起且相互独立驱动,使用时相互配合,有效且精准的完成对患者的治疗。

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【技术保护点】

1.一种超声治疗及成像一体化探头,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的超声治疗及成像一体化探头,其特征在于:所述杆件为圆柱或多棱柱结构,所述杆件的轴向直径可保持一致,也可在轴向渐变。

3.根据权利要求1所述的超声治疗及成像一体化探头,其特征在于:所述杆件的直径为2mm-10mm。

4.根据权利要求1所述的超声治疗及成像一体化探头,其特征在于:所述治疗换能器为单阵元或相控阵,并朝向所述开口处。

5.根据权利要求1所述的超声治疗及成像一体化探头,其特征在于:所述治疗换能器的几何聚焦轴线垂直于杆件的中轴线,所述治疗换能器的能量输出为1-100W。

6.根据权利要求5所述的超声治疗及成像一体化探头,其特征在于:所述成像换能器的阵列倾斜于所述杆件的中轴线,所述成像换能器位于所述治疗换能器的一侧。

7.根据权利要求5所述的超声治疗及成像一体化探头,其特征在于:所述成像换能器分布于所述治疗换能器的两侧,且两侧的所述成像换能器的成像区域不重叠。

8.根据权利要求1所述的超声治疗及成像一体化探头,其特征在于:所述成像换能器的阵列为线阵或者凸阵,所述成像换能器成像阵列的阵元数为32-128个。

9.根据权利要求1-7任一项所述的超声治疗及成像一体化探头,其特征在于:所述杆件上位于所述开口的外部具有腔体,所述腔体内填充有脱气水,腔体外部包裹有透声材料,所述透声材料对所述脱气水进行密封,所述腔体连接有循环水装置。

10.一种腔道FUS治疗系统,其特征在于,包括:

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【技术特征摘要】

1.一种超声治疗及成像一体化探头,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的超声治疗及成像一体化探头,其特征在于:所述杆件为圆柱或多棱柱结构,所述杆件的轴向直径可保持一致,也可在轴向渐变。

3.根据权利要求1所述的超声治疗及成像一体化探头,其特征在于:所述杆件的直径为2mm-10mm。

4.根据权利要求1所述的超声治疗及成像一体化探头,其特征在于:所述治疗换能器为单阵元或相控阵,并朝向所述开口处。

5.根据权利要求1所述的超声治疗及成像一体化探头,其特征在于:所述治疗换能器的几何聚焦轴线垂直于杆件的中轴线,所述治疗换能器的能量输出为1-100w。

6.根据权利要求5所述的超声治疗及成像一体化探头,其特征在于:所述成像换...

【专利技术属性】
技术研发人员:马林斌王成双郑辉
申请(专利权)人:重庆融海超声医学工程研究中心有限公司
类型:新型
国别省市:

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