[发明专利]用于使用微泡粉碎生物矿化的系统和方法

说明书

一种用于超声治疗的系统和方法被提出。所述系统和方法在含有生物矿化的目标区域中交替地提供微泡，然后使用外部超声源使微泡受声波作用。微泡在目标区域中空化，破坏性地影响生物矿化，并且由于空化作用，可能随着时间的推移打破生物矿化或减小生物矿化的质量。外部超声源的空间定向或对准可以使用声学特征和这些声学特征的频谱表示来实现获得最佳的结果。

相关申请

本申请要求于2019年07月16日提交的、标题为“用于生物矿化的腐蚀、移置和/或碎裂的微泡放置和受声波作用的方法和装置(Method and device for microbubbleplacement and insonation for the erosion,displacement and/or fragmentation ofbiomineralizations)”的临时申请序号62/874,573的权益和优先权，该申请特此通过引用被并入。

技术领域

本发明大体上涉及使用气泡(气泡使用超声能量而被激发或空化，以便引起对于所述生物矿化的结构的损坏)的有害的生物矿化的治疗。

背景

诸如肾结石和尿路结石的生物矿化是具有几种常规的治疗方法和治疗系统的健康问题。每种常规的治疗方法和系统具有缺点，这些缺点中的一些缺点或所有的缺点通过本发明的系统和方法被克服。

现有技术已经认识到使用邻近生物矿化的小气泡作为通过所述气泡上的高强度声学作用和所述气泡在不想要的生物矿化处或不想要的生物矿化附近的强烈的空化所产生的效果粉碎结石和类似的不想要的物体的手段。冲击波碎石术采用外部高强度声学冲击波发生器来使强烈的声学冲击波沉积在不想要的生物矿化(诸如肾结石)处或不想要的生物矿化(诸如肾结石)附近。冲击波和/或气泡的空化在肾结石上施加破坏性的力，使其成碎片，这些碎片然后可以被患者排泄。例如，Grubbs等人(美国专利10,149,906)和其他文献解决了使用靶向微泡的潜在的解决方案。

一些技术使用来自微泡群的宽带发射来检测与以上现象相关的气泡动力学。然而，诸如这样的治疗的检测和放置和定位等挑战是不完美的，并且由于对于肾结石周围的健康组织的附带损害，有害的副作用是可能的。对于使用非侵入性声学治疗方法来治疗尿石症和其他生物矿化的尝试，存在类似的担忧。在一些示例中，现有技术在尝试检测治疗区域或定位治疗区域时需要使用计算机断层扫描、磁共振成像或其他手段，这引入了费用和复杂性以及通过本发明克服的其他技术问题。

现有技术在检测体内生物矿化、定位体内生物矿化和解决体内生物矿化的问题的能力方面受到限制，包括围绕该问题的一些特定方面，诸如治疗期间的受声波作用的定位、衰减和定时递送。

概述

本公开描述了不想要的生物矿化的检测、表征和/或治疗的方法。紧邻生物矿化引入小气泡(例如，但不限于，经工程化的微泡)、并且然后用给定的频率和声压的超声使它们受声波作用的微创导管。入射的声波的声学和流体动力、以及由此产生的生物矿化的表面处或生物矿化附近的微泡的剧烈振荡、振动和快速体积塌陷(例如，空化)被用于诊断和/或治疗效果。具体地，本公开提供了将多个微泡放置在目标位点处、然后用外部声源激发微泡或使微泡空化以在单个气泡层面和作为多气泡实体的气泡群或气泡云的层面这两个层面上产生所述气泡动力学或空化事件的方法的一个或更多个实施方案。来自受声波作用的微泡的声发射被用来确定用于检测感兴趣的事件的标记，这些标记然后可以被用来确定或指导治疗、或者监测所述治疗。

本发明的微泡的惯性空化(IC)活动和特征可以被用来检测和定位其中微泡可以附着、积累或者被集中的生物矿化(诸如尿路结石)、或者在空间上对准这些生物矿化的治疗。