[发明专利]一种超声治疗头的运动控制装置及含有该装置的超声治疗设备

说明书

技术领域

本发明属于超声治疗技术领域，具体涉及一种超声治疗头的运动控制装置以及包含有该运动控制装置的超声治疗设备。

背景技术

超声治疗头是利用超声波的穿透性和聚焦性，将超声波聚焦后在病灶上形成高强度的超声能量，从而产生瞬态的高温效应(65～100℃)，使细胞膜、核膜破裂，蛋白质凝固，选择性地使病灶组织发生凝固性坏死，使病灶失去增殖、浸润和转移的能力。

为了达到治疗所需的强度，超声波聚焦后形成的焦点通常是一个很小的体积元，而在使用超声治疗头进行治疗时，治疗部位的组织相对于焦点而言是一个更大的三维实体。因此要实现对整个治疗部位的治疗，就需要在三维空间内对焦点进行移动，使焦点的运动覆盖整个治疗区域。由于超声治疗头的焦点一般都是固定不变的，焦点的移动通常是靠超声治疗头的移动来实现的。因此，在治疗过程中，需要有一个超声治疗头的运动控制装置来实现对治疗头的运动进行控制。

而这种治疗头的运动控制装置，在现有技术中未进行过详细的批露。在专利号为JP2004358264的日本专利中，揭示了两种超声换能器的运动覆盖范围，这种超声换能器可以在三维直角坐标系中沿三个坐标方向进行平动，或者在只能沿竖直坐标方向进行平动的同时，沿换能器旋转中心轴进行旋转。但此专利中只给出了超声换能器的运动范围，至于如何实现这样的运动范围，在该专利中没有给出具体的技术方案或任何技术上的启示。

随着超声治疗的普及，为了在超声治疗过程中施加合适的剂量、以及防止对正常组织的误烧伤等，需要对治疗部位进行实时监控。由于MRI装置(磁共振成像装置)对温度有较好的敏感性，使得将MRI监控与超声治疗设备结合使用成为进行超声治疗的一种较理想的方式。常用的MRI装置通常有一个用于成像的孔(以下简称成像孔)，检查时需要用床体将病人送入该成像孔中，成像孔的体积相当有限，在将治疗床和患者移入成像孔后，超声治疗头在成像孔内的水平及竖直方向都有一定的移动空间，但由于此空间非常狭窄，使得超声治疗头的移动范围相当有限。而患者的被治疗部位是比治疗用超声波焦点体积大得多的实体，因此在与MRI装置结合使用的超声治疗设备中，如果要对治疗部位进行全方位的治疗，依靠传统的通过移动超声治疗头的方式来移动超声波焦点的方法很难实现。

在专利号为CN200510088612.1的中国专利中，披露了一种MRI监控与HIFU(高强度聚焦超声)治疗相结合下的超声换能器的运动定位机构，该机构可以使超声换能器的支承杆在三维直角坐标系中沿三个坐标方向进行平动，并可绕其支撑杆的轴心线进行旋转。在该专利中提出了一种针对MRI监控下的HIFU治疗中治疗头的运动机构并给出了治疗头的运动覆盖范围，该专利主要解决了超声治疗中MRI设备的电磁干扰问题，但仍然没有揭示出其运动机构是如何控制治疗头的具体运动的，以及如何解决在MRI的成像孔中超声治疗头运动空间有限的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种使超声治疗头通过狭小空间范围内的运动就能实现其焦点在较大空间范围内进行运动的运动控制装置及包含该运动控制装置的超声治疗设备。

解决本发明技术问题所采用的一个技术方案是该超声治疗头的运动控制装置包括底座、传动轴、能绕自身中轴线转动的旋转外壳，旋转外壳沿水平方向设置，所述底座上固定有滑动套，旋转外壳的尾部可转动地套接于所述滑动套内，所述传动轴的一端与旋转外壳连接，其另一端连接有超声治疗头。

由于超声治疗头通过传动轴与旋转外壳连接，当旋转外壳绕其自身中轴线转动时，超声治疗头随之转动，这样就实现了超声治疗头在第一个方向上的旋转运动。

在超声治疗头绕旋转外壳的中轴线作旋转运动时，超声治疗头的焦点也相应地进行旋转，由于超声治疗头焦点的旋转半径大于超声治疗头的旋转半径，这样超声治疗头在该旋转方向上进行小范围的来回的旋转运动(也就是作摆动运动)时，其焦点的运动范围相对来说要更大一些，因而可以达到使超声治疗头在狭小空间范围内的运动而使其焦点在较大空间范围内进行运动的目的。

优选的是，传动轴上固定有支撑座，所述超声治疗头支撑在支撑座上并可绕支撑座的轴向转动，支撑座的轴向设于水平面内并与旋转外壳的中轴线垂直，旋转外壳的前部为中空腔体，所述中空腔体内设有第一平动驱动机构，所述第一平动驱动机构作平移运动的方向与旋转外壳的中轴线平行，旋转外壳与传动轴连接的一端有一开口，在该开口处设有连杆，所述连杆的一端与所述超声治疗头可转动地连接，其另一端与所述第一平动驱动机构可转动地连接。