[发明专利]超声引导治疗的人机接口和设备

说明书

一种用于提供组织的实时、图像引导的高强度聚焦超声（HIFU）靶向和治疗的系统和方法。在一个实施例中，该系统包括HIFU声头和带有用于组织的三维可视化的触摸屏显示器的用户界面。显示在所述用户界面上的图像帧描绘了所述组织的实时图像，包括平行于所述声头的特征的图像，和与所述平行图像正交的图像。可以使用触摸屏描画参考线，并且在所述图像帧上显示该参考线。在一个实施例中，既可以通过用户也可以通过系统自动地在所述图像帧上检测和标记组织边界。在另一个实施例中，所述用户界面包括脚踏开关，用于使用户与系统互动。在另一个实施例中，所述系统包括与所述系统分离的超声成像部件，以便用作独立的超声成像设备。

相关专利的交叉引用

本申请要求2012年7月16日提交的第61/672,213号美国临时专利申请和2013年3月15日提交的第61/798,831号美国临时专利申请的优先权，这些专利申请的全文以引用的方式并入本文中。

背景技术

使用聚焦超声来治疗组织是相对较新的领域。正在开发提供超声治疗的设备，并且正在发现用户和这些设备交互的新方法。

提供图像引导聚焦超声治疗的设备受到越来越多的关注。对于图像引导超声设备，总体原则是提供用户足够的信息，使得它们可以安全有效地靶向和治疗组织。这里描述的起到说明作用的各种设备使用超声成像进行可视化，并且使用高强度聚焦超声进行治疗。

发明内容

提供以下概要说明是为了以一种简化形式介绍选择的发明概念，其在后面的具体实施例中将进一步描述。该概要说明并不意味着识别出要求保护的主题的关键特征，也并不意味着用于确定要求保护的主题的范围。

本发明提供了一种独特方法，在该方法中，用户可以与超声设备交互。本发明还提供了一种方法，在该方法中，设备可以自动响应用户交互，或者作为用户交互的替代。

本发明所述的高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound，HIFU)系统提供了组织的实时的图像引导的HIFU治疗。在至少一个实施例中，一种系统，包括：HIFU声头，用于将HIFU能量传递到组织；HIFU发生器，用于向所述HIFU声头控制和传送HIFU能量；超声成像设备，用于控制所述组织的成像；以及用户界面，该用户界面包括显示器，该显示器可以是触摸屏显示器。所述用户界面用于在所述显示器上显示所述组织的图像，从而实现所述组织的三维可视化，其中，所述图像包括活动平行帧和活动正交帧，所述活动平行帧描绘了平行于所述声头的特征的实时图像平面，所述活动正交帧描绘了与所述活动平行帧正交的实时图像平面。

除了所述活动平行帧和活动正交帧外，所述用户界面可能还用于显示参考帧，其中，所述参考帧包括参考平行帧和参考正交帧。在至少一个实施例中，所述参考平行帧提供所述活动平行帧的静态视图，所述参考正交帧提供所述活动正交帧的静态视图。

所述用户界面可能还用于显示加入到所述参考水平帧和所述参考正交帧的参考行，并且在所述活动平行帧和所述活动正交帧上复制所述参考行。所述用户界面可能包括设备控件，该设备控件可能是通过所述显示器可访问的用于控制所述超声成像设备的一个或多个控制图标。在至少一个实施例中，所述系统用于自动设置和调节一个或多个所述设备控件。

所述系统还可能用于检测和标记组织边界，根据检测到的所述组织边界计算和调节治疗参数，并且在所述显示器上显示标记的所述组织边界。所述用户界面可能用于显示所述组织体积的360度扫描视图。所述超声成像设备可能通过对接接口连接到所述系统。

本发明还提供了一种在组织的实时、图像引导高强度聚焦超声(HIFU)治疗过程中与HIFU系统交互的方法。在至少一个实施例中，一种方法，包括向组织传递HIFU能量以提供治疗，并且在治疗过程中，在用户界面上显示所述组织的超声图像。所述图像包括活动平行帧和活动正交帧，所述活动平行帧描绘了平行于所述声头的特征的实时图像平面，所述活动正交帧描绘了与所述活动平行帧正交的实时图像平面。