本发明专利技术涉及一种用于治疗生物的器官或组织的设备。该设备包括用于超声波的发射的至少一个治疗换能器以及用于使所述治疗换能器围绕穿过所述焦点的轴线旋转的装置，超声波优选地是高强度聚焦超声（HIFU）波并且可以聚焦在所述器官或组织内或表面上的焦点上。该设备还包括同步装置，用于使治疗换能器的旋转至少与从所述治疗换能器和/或另外的成像换能器发射超声波同步。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求I的利用超声对生物的器官或组织进行治疗的设备，优选地利用高强度聚焦超声(HIFU)波。
技术介绍
利用超声波，特别是利用高强度聚焦超声(HIFU)进行治疗在本领域中是众所周知的。其特别是用于甲状腺、乳房、子宫和前列腺的肿瘤的治疗。肿瘤由此通过热能被破坏。所需的热通过将高强度超声波聚焦在焦点上而产生。随着声波传播通过组织，声波的一部分被吸收并转换成热。在焦点处，由于显著的能量集中，因此组织内的温度上升到65°到85°C，通过凝固性坏死而破坏有病的组织。利用HIFU进行治疗的一个大的优势在于其是非侵入性治疗方法，因此相当大地降低了对于患者的危险。 HIFU治疗设备通常包括具有HIFU换能器的治疗头部。治疗头部被置于待治疗的组织上或置于靠近待治疗的器官的组织上。这种设备例如由EDAP TMS以商标Ablatherm 或由Theraclion以名称TH-One销售。当治疗例如为甲状腺的内脏器官时，超声波一般在到达聚焦区域之前行进穿过一层健康组织。行进的超声波也在该健康组织内产生热，这些热可能聚集，引起损伤或甚至坏死。这可以通过以由空闲时间(blanking period)分开的短脉冲输送超声辐射而得以避免，空闲时间使得健康组织能够在脉冲之间冷却，由此避免热损伤。另一方面，尽管在两个脉冲之间存在冷却阶段，但是在聚焦区域中由脉冲产生的热也高得足以产生组织损伤。尽管如此，即使有这样的脉冲治疗方法，对健康组织的损伤也是频繁的，例如参见LIJian-Jun等的文章(“用于肝细胞癌患者的高强度聚焦超声的并发症(Complications ofHigh Intensity Focused Ultrasound for Patients with Hepatocellular Carcinoma)，，，癌症研究治疗技术(Technology in cancer research & treatment)2009 年，第 8 卷，第 3期，第 217-224 页)。US6, 425，867教示了一种具有扫描换能器和治疗换能器的HIFU设备以及一种用于在HIFU治疗期间实时超声成像的方法。提供治疗超声换能器系统相对于扫描超声换能器系统的同步，从而使得来自治疗波的成像数据内的任何噪音都转移远离治疗位置的图像。因此，提供治疗位置的无噪音图像。US6，425，867还描述了一种具有同步装置以根据该方法同步两个换能器的超声设备。这种方法提供目标区域的良好的同时成像，并且因此帮助将HIFU波聚焦在目标上。W003/008041描述了一种超声治疗头部，其包括以围绕轴线旋转方式安装的探针本体、具有聚焦的超声声发射轴线的治疗换能器、和成像换能器，聚焦的超声声发射轴线近乎与探针本体旋转轴线相同。这种头部具有在同一设备上执行治疗和成像手段的优势。此夕卜，目视观察和治疗声学轴线与旋转轴线近乎相同，由此确保即使当探针本体旋转时，治疗换能器的焦点也保持在同一点处以及在成像换能器的可视化平面内。探针本体的旋转主要用于获取目标器官或组织的图像。通过向目标的一个点发射短脉冲的超声、然后运动到目标的另一个点上直到全部目标区域已被治疗来执行目标器官的治疗。已知超声头部的一个大的缺点是即使短脉冲用于HIFU治疗，仍然可能出现对皮肤与目标器官之间的健康组织的损伤
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是避免现有技术的缺点以及提供一种减小对健康组织热损伤的超声治疗设备。本专利技术的另一个目的是使空闲时间最小化，即使冷却阶段最小化，由此减少全程治疗时间。本专利技术涉及一种用于治疗生物的器官或组织的设备。该设备包括用于发射超声波的至少一个治疗换能器，优选地是高强度聚焦超声(HIFU)波，所述超声波聚焦在所述器官或组织内的或所述器官或组织的表面上的焦点上。该设备还包括旋转所述治疗换能器的旋转装置以及同步装置，同步装置使治疗换能器的旋转至少与从所述治疗换能器和/或另外的成像换能器发射超声波同步，焦点不会因旋转而被移动。如在本文中理解的“旋转”意思是围绕限定轴线的运动。所述运动可以以恒定速度或变化的速度(例如加速度)进行。所述运动可以围绕所述限定轴线沿两个方向发生。通过使治疗换能器的旋转与超声波的发射同步，能够在换能器与焦点之间的健康组织中更好地分布由来自治疗换能器的超声波产生的热能。特别是在矩形换能器或具有集成成像换能器的换能器的情况下，在HIFU脉冲或一系列HIFU脉冲期间旋转所述换能器，同时指向同一焦点，将在更大的区域上分布热能而不影响聚焦区域中的能量输入。如果存在成像换能器，则从所述成像换能器发射超声波优选地也与治疗换能器的旋转同步。在一个实施例中，治疗换能器可围绕中心传播轴线旋转。对于对称换能器，该轴线与换能器的对称轴线相同。治疗换能器因此将围绕自身旋转。中心传播轴线以及焦点将不会运动。在本文中所使用的中心传播轴线是与换能器的中心和焦点相交的轴线。如本文中理解的，换能器的中心是换能器的表面区域的几何中心。当利用换能器与患者的皮肤之间的耦合流体或凝胶时，存在形成气泡的可能性。通过以适当的速度围绕所述中心传播轴线旋转治疗换能器，这些气泡可以通过摩擦力被推动至换能器的边缘。在另一个实施例中，治疗换能器可围绕相对于所述中心传播轴线成角度并且穿过所述焦点的轴线旋转。治疗换能器因此将进行进动运动。由于旋转轴线与焦点相交，因此所述点将不会运动。轴线可以以〈90°的任意角度成角度，但优选地将以〈45°的角度成角度。该角度可以被固定或者该设备可以提供用于根据治疗需求适配该角度的装置。适配装置必须确保旋转轴线将始终在焦点处穿过换能器的中心传播轴线。例如，换能器可被固定到具有旋转轴线的弓形臂上。通过使换能器相对于该臂运动，能够改变换能器的中心传播轴线与旋转轴线的角度。在又一个实施例中，治疗换能器可围绕垂直于所述中心传播轴线并且穿过所述焦点的轴线旋转。治疗换能器将因此进行倾斜或枢转运动。由于旋转轴线与焦点相交，因此所述点将不会运动。例如，该设备可以包括弓形保持器，治疗换能器可以在弓形保持器上来回运动。在还一个实施例中，除可围绕成角度或垂直的轴线旋转外，探针头部还可围绕中心传播轴线旋转。具有带有两个旋转轴线的探针头部的该实施例可以进一步减小目标区域外部的不需要的热产生。优选地，围绕两个轴线的旋转与治疗超声波和/或成像超声波的发射同步。可替代地，覆盖探针头部的膜片之间的空间可以填充变化体积的耦合和/或冷却液体。通过增加液体的压力，膜片将隆起，因此增大患者的皮肤与换能器之间的液体的体积，因此使焦点运动。这种压力增大以及压力减小可以与旋转和/或超声波的发射同步。该实施例使得能够在减小对健康组织的热诱发损伤的风险的情况下治疗具有变化深度的目标区域。治疗设备优选地还包括成像换能器，例如超声探针。该成像换能器因此可与治疗换能器共同旋转，并且具有与治疗换能器的焦点相交的成像平面。 另外的成像换能器与和治疗换能器的焦点相交的成像平面的组合使得在治疗期间能够从目标区域获取图像。成像换能器可以是任意适当的类型，例如X-射线，但优选地是超声探针。具有可共同旋转的成像换能器提供在换能器的旋转期间获取多个图像的可能性，多个图像可以被处理成目标区域的3维图示。旋转与成像帧频之间的同步将使得本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.10 EP 09178640.01.一种用于治疗生物的器官或组织的设备，所述设备包括 -至少一个治疗换能器(3)，所述至少一个治疗换能器(3)用于发射超声波，优选地是高强度聚焦超声波，所述超声波被聚焦在所述器官或组织内的或所述器官或组织的表面上的焦点(7)上；以及 -用于使所述治疗换能器(3)以所述焦点(7)不运动的方式旋转的装置， 其特征在于，所述设备(I)还包括同步装置，所述同步装置用于使所述治疗换能器(3)的旋转至少与从所述治疗换能器(3)和/或另外的成像换能器(4)发射超声波同步。2.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，所述治疗换能器(3)能够围绕轴线(29)旋转，所述轴线(29)与所述换能器(3)的中心传播轴线(8)相同。3.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，所述治疗换能器(3)能够围绕轴线(29)旋转，所述轴线(29)垂直于所述换能器(3)的中心传播轴线(8)并且穿过所述焦点(7)。4.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，所述治疗换能器(3)能够围绕轴线(29)旋转，所述轴线(29)相对于所述换能器(3)的中心传播轴线(8)成角度并且穿过所述焦点(7)。5.根据权利要求I至4中的任一项所述的设备，其特征在于，另外的成像换能器(4)，例如超声探针，与所述治疗换能器(3)是能够共同旋转的，并且所述成像换能器(4)具有与所述治疗换能器(3)的焦点(7)相交的成像平面(10)。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述设备(I)还包括用于基于在旋转期间通过成像换能器(4)获得的2维图像产生3维图像的装置。7.一种用于操作设备(I)来治疗生物的器官或组织的方法，包括以下步骤 -从治疗换能器(3)发射超声脉冲，所述超声脉冲聚焦在所述器官或组织内的或所述器官或组织的表面上的焦点(7)上；以及 -使所述治疗换能器(3)旋转，所述焦点(7)不运动， 其特征在于，同步装置使所述治疗换能器(3)的旋转与从所述治疗换能器(3)和/或另外的成像换能器(4)发射超声脉冲同步。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述治疗换能器(3)围绕轴线(29)旋转，所述轴线(29)与所述治疗换能器(3)的中心传播轴线(8)相同。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述治疗换能器(3)围绕轴线(29)旋转，...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·拉考斯特，S·杨，
申请(专利权)人：泰拉克利昂公司，
类型：发明
国别省市：
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