[发明专利]用于对移动目标进行超声处理的治疗装置

说明书

技术领域

本发明涉及高强度聚焦超声，具体而言涉及移动目标的超声处理。

背景技术

超声迅速成为特定治疗介入的期望方式。具体而言，高强度聚焦超声的使用当前正被用作子宫肌瘤的热治疗介入的方法，并已经过检查，证实能够用在肝脏、大脑、前列腺和其他患癌病变的处置中。用于组织消融的超声治疗通过利用高强度超声对感兴趣组织进行超声处理而起效，高强度超声被吸收并被转化成热，从而提高组织的温度。随着温度升高，可以发生组织的凝固坏死，从而导致细胞立即死亡。用于治疗的换能器能够在身体外部或例如通过血管、尿道、直肠等被插入身体中。

在高强度聚焦超声中，使用换能器元件的阵列形成超声换能器。向换能器元件供应交流电功率以令其生成超声波。来自每个换能器元件的超声波会相长或相消地叠加。通过控制供应到每个换能器元件的交流电功率，可以控制超声功率聚焦到其中的焦点或体积。

HIFU换能器的机械位移允许10cm左右的大位移，这对于将焦点集中在待处置的体积上是非常方便的。但与目标的加热持续时间和运动速度相比，机械位移相当慢。例如，从国际申请WO97/22015可以获知基于通过MR成像获得的运动信息对HIFU换能器的焦点区域的调节。

发明内容

本发明提供了独立权利要求中的一种治疗装置、一种操作治疗装置的方法和一种计算机程序产品。在从属权利要求中给出了实施例。

在很多临床状况中，被进行超声处理的受试者可能有外部和/或内部运动。因此当超声处理时跟踪移动目标的运动是有益的。现在的方案包括仅当目标处于特定位置时选通超声并进行超声处理。能够跟踪目标位置并调节超声的焦点以减少进行超声处理所需的时间会是有益的。

对焦点进行机械操控可能太慢。本发明的实施例可以提供在超声处理期间以电子方式操控焦点的手段以减少移动目标所需的总超声处理时间。实施例可以扩大消融并通过使用焦点的电子操控以在高强度聚焦超声（HIFU）加热期间跟踪目标组织。能够通过改变相控阵列换能器的每个个体通道上的相位来执行焦点的偏移，以在期望的位置处形成相长干涉。电子操控非常快，因为除了更新电信号的最少时间之外，没有速度限制。因此，电子操控允许在通常少于几毫秒的时间内改变焦点的位置且不会在热图上诱发干扰。但焦点的电子操控根据偏移幅度而诱发强度减小。因此，电子操控限于射束偏移区之内的小位移，以避免尤其因为焦点中未沉积的剩余能量被患者体内的一些不受控位置吸收而导致的强度过度减小。亦即，本发明发现超声换能器的焦点的电子偏移可能导致大偏移的问题。当通过调节换能器阵列的每个换能器元件的相位来施加焦点的大偏移时，焦点处的强度减小。本发明通过将焦点调节限制到相对强度高于预定阈值的射束偏移区之内来避免这种强度减小。之后仅当移动目标在射束偏移区中时才激活换能器阵列。

文中使用的“计算机可读存储介质”包含任何可以存储可由计算设备的处理器执行的指令的有形存储介质。可以将所述计算机可读存储介质称为计算机可读非暂态存储介质。也可以将计算机可读存储介质称为有形计算机可读介质。在一些实施例中，计算机可读存储介质还能够存储能够由计算设备的处理器访问的数据。计算机可读存储介质的范例包括但不限于：软盘、穿孔带、穿孔卡片、磁硬盘驱动器、固态硬盘、闪速存储设备、USB拇指驱动器、随机存取存储设备（RAM）、只读存储设备（ROM）、光盘、磁光盘以及处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘（CD）和数字通用盘（DVD），例如CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R盘。术语计算机可读存储介质还指计算机设备能够经由网络或通信链路访问的各种类型的记录介质。例如，可以在调制调解器、因特网或局域网上检索数据。对计算机可读存储介质的引用应当被解读为可能是多个计算机可读存储介质。可以在不同位置存储一个或多个程序的各种可执行部件。计算机可读存储介质例如可以是同一计算机系统之内的多个计算机可读存储介质。计算机可读存储介质也可以是分布于多个计算机系统或计算设备之间的计算机可读存储介质。

“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是任何可由处理器直接访问的存储器。计算机存储器的范例包括但不限于：RAM存储器、寄存器和寄存器文件。对“计算机存储器”或“存储器”的引用应当被解读为可能是多个存储器。存储器例如可以是同一计算机系统之内的多个存储器。存储器也可以是分布于多个计算机系统或计算设备件的多个存储器。