[发明专利]具有温度控制的治疗系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种治疗系统，所述治疗系统包括用于沿通过靶区的轨线执行治疗动作的治疗模块。所述治疗系统还包括对测量区域的温度进行测量的温度测定模块，以及基于测得的温度控制所述治疗模块的控制单元。

背景技术

从J.Magn.Res.Im.12(2000)第571-583页R.Salomir等人的文献‘Localhyperthermia with MR-guided focused ultrasound：spiral trajectory for the focalpoint optimized for temperature uniformity in the target region’中可获知此类治疗系统。该文献公开了一种治疗系统，所述治疗系统是MR引导的聚焦超声系统。所述治疗模块是由球形超声换能器构成的，所述球形超声换能器的焦点沿覆盖靶区域的内-外双螺旋轨线移动。在所述焦点四周所述球形超声换能器的声场强度具有近似高斯(Gaussian)分布。磁共振成像系统提供了用于靶限定的解剖结构信息和温度分布图两者。所引用的文献提到了利用快速MR温度测定和对所述超声装置的在线反馈。反馈算法基于对焦点四周温度梯度的实时评估。具体而言，所述焦斑在持续和最大聚焦超声功率的作用下沿所述螺旋轨线移动。在第二谱轨线期间校正第一螺旋期间实际温度和靶温度之间的差异。

发明内容

本发明的目的是提供一种更加可靠并且在施加所述治疗动作时具有更高精度的治疗系统。

该目标是通过根据本发明的治疗系统实现的，所述治疗系统包括：

-治疗模块，其用于沿包括靶的靶区域内的接连轨线向所述靶导引治疗动作；

-温度测定模块，其用于对测量区域的温度进行测量，并且尤其用于计算热剂量；

-控制模块，其用于基于测得的温度和/或热剂量控制所述治疗模块，从而沿相应的轨线施加所述治疗动作，其中，

-所述接连轨线位于所述靶区内在所述靶区内相对于彼此朝外或朝内。

沿预先确定的连续轨线导引所述治疗动作，特别是在所述靶区内的能量沉积。当沿其中一条轨线执行所述治疗动作时，那么所述轨线本身以及所述轨线四周的面积或体积将受到所述治疗动作的影响。所述治疗动作的扩散使得所述轨线四周的区受到了影响。当能量在所述轨线处沉积并且热扩散使得所述轨线四周的区被加热时，这种情况尤为显著。根据本发明，对测量区域的温度进行测量。所述测量区域的温度代表所述靶区的温度。通常，所述测量区域位于所述靶区内就足够了。当所述测量区域覆盖整个靶区时获得更加精确的结果。基于在当前施加所述治疗动作时的测量值，即沿当前轨线的能量沉积，确定了是否沿后续轨线施加所述治疗动作。在朝外的情况下，接连的轨线相对于彼此和相对于靶朝外，或从所述靶区外围开始朝内。所述当前轨线包围了先前已经沿其执行了所述治疗动作的轨线。因此，随着沿连续轨线施加所述治疗动作，以所沉积的热的扩散在所述靶区上向外进展的方式，将所述治疗动作施加于所述靶区。在朝内的情况下，所述连续轨线向所述靶区的中心移动。因为沿下一位置的轨线施加所述治疗动作取决于测得的温度，产生了受迫的扩散模式。该受迫的扩散模式精确地产生具有预期治疗作用的温度分布。这使得能够在相应的轨线处完成能量沉积时实现相当均匀的温度。在逐个轨线基础上的所述治疗模块的控制不需要控制所述治疗模块的功率级，而仅仅控制是否切换到下一轨线和/或何时切换到下一轨线。这提供了对所述治疗模块二元的以及因此非常鲁棒和简单的反馈控制。具体而言，沿各个轨线，功率级可以保持为最大，从而造成更快的坏死以及因此导致更加有效的治疗。当功率级保持在超过引起组织坏死的水平时，特别是当功率级保持为最大时，那么沿每条先前轨线和在每条先前轨线四周会引起坏死。如果出于某些原因应当中断能量的沉积，那么在由先前轨线所覆盖的部分靶区中已经引起了坏死。因此，当恢复能量沉积时，就不需要恢复整个靶区的能量沉积，而是可以在发生中断的所述轨线处恢复能量沉积。

所述轨线可以是二维的并且覆盖具有一定面积的靶区。所述轨线可以是三维的并且包围一定体积的靶区。如果靶区域是极端的长方形，诸如粗线或铅笔形状的区域，那么一维轨线是有利的，尽管可能仅有一条轨线并且仅沿所述线利用热能积聚。

通过参考在从属权利要求中所限定的实施例，将进一步阐述本发明的这些和其他方面。