[发明专利]高强度聚焦超声定位机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种定位机构，特别是用于在高强度聚焦超声系统中定位高强度聚焦超声换能器的定位机构。

背景技术

在高强度聚焦超声中，聚焦超声被用于通过高强度聚焦超声来对目标内的组织区域进行声波处理或治疗。高强度聚焦超声能够用于加热目标内的区域，它能够被用于使微小的药物胶囊破裂以及使药物活化，它能够被用于烧蚀组织，以及在更高功率下能够利用空蚀作用以破坏目标内的区域。高强度聚焦超声通过换能器聚焦到目标的区域上。经常地，换能器具有多个元件，并且通过控制单个元件的相位和幅值，目标内的超声焦点能够被一定程度地调整。除了控制由超声换能器的元件所发射出的超声的相位和幅值之外，经常性地换能器确实地移动。对于乳房的治疗，通常使用三个自由度来机械地移动高强度聚焦超声换能器。在其它治疗疗法模式下，例如用于治疗纤维瘤，使用五个自由度。

当目标区域被声波处理时，关于目标的解剖学或者内部结构的详细信息是有益的。由此，目标的声波处理通常使用医学成像手段而进行引导。这种医疗成像手段的示例是磁共振成像。

国际专利申请公开WO2008/026134A1公开了一种操纵器，用于控制能量辐射体的位置。

发明内容

本发明在独立权利要求中提供了高强度聚焦超声定位机构、高强度聚焦超声单元、磁共振成像系统、用于致动高强度聚焦超声定位机构的方法、以及计算机程序产品。实施例在从属权利要求中给出。

当利用磁共振成像来引导高强度聚焦超声时，需要用于致动或者移动高强度聚焦超声换能器的机构。例如，全部部件都是非磁性材料并且能够容许超声传导介质，高强度聚焦超声换能器沉浸到该介质之中，所述机构的结构被放置到防水容器中从而使得机构可以防水，由于用于磁共振成像的磁体的孔或区域需要容纳病人、机构以及高强度聚焦超声单元，因此机构的可用空间极其有限。使用更大的机构需要使用具有更大孔的磁体，由此增加了组合的磁共振成像以及高强度聚焦超声单元的成本。相反地，如果机构被制成更小以及更紧凑，那么对于将目标容纳在磁共振成像磁体内部所需要的孔或者区域被缩小。此外，如果结合到机构中的马达和换能器不产生射频噪声，那么同样是有益的。

本发明提供一种用于定位高强度聚焦超声换能器的高强度聚焦超声定位机构。该机构包括定位板，该定位板适于接收高强度聚焦超声换能器。定位板的实际定位或者位置通过致动定位机构而被调节或者操纵。由于高强度聚焦超声换能器可以被安装到定位板上，因此调节定位板位置或者定位就会调节高强度聚焦超声换能器的位置或者定位或者定向。机构进一步包括适于安装定位机构的机构支承。机构进一步包括多个杆。每个杆都具有第一端部和第二端部，其中每个杆的第一端部与定位板形成单独的球形接头。

在此使用的杆被理解为刚性体。杆的作用是连杆机构或者机械连接中的连杆或者等同于连杆。机构进一步包括多个线性驱动器。多个线性驱动器被安装到机构支承上。每个线性驱动器都包括驱动块。多个杆中每一个的第二端部与一个驱动块形成单独的球形接头。实施成这样的机构具有多个优点。能够构造出非常紧凑的机构。滑动部件的数目还可以减少。此外，这种机构的实施例允许计算出机构如何设置才能使得定位板被放置在特定位置或者地点。这允许高强度聚焦超声换能器的精确控制和定位。

在此使用的线性驱动器是适于在线性或者直线方向上移动的致动机构或部件。线性驱动器可通过螺旋机构、被致动的杆、液压系统、线性马达或者气动系统而被构造而成。在此使用的驱动块是球形接头或者球形接头的部件可安装到其上的块或者部件。在此使用的球形接头是提供球形运动度的接头。球形接头可使用球和承窝、或者它可以使用旋转铰链系统。球形接头可以使用球和承窝构造构成。球形接头可通过将承窝或者球放置在多个杆中一个的第一或第二端部而形成。如果球在多个杆中一个的特定端部上，那么承窝被安装在所述杆与其形成球形接头的部件上。如果承窝被设置在杆上，那么适合于被承窝接收的球被安装在与杆形成球形接头的板或块上。定位块可以是单独的部件或者用于高强度聚焦超声系统的超声换能器可作为定位块。

在另一个实施例中，多个杆包括第一杆、第二杆、第三杆、第四杆、第五杆以及第六杆。多个线性驱动器包括第一线性驱动器、第二线性驱动器以及第三线性驱动器。第一线性驱动器包括第一驱动块。第二线性驱动器包括第二驱动块。第三线性驱动器包括第三驱动块。

第一杆的第一端部与定位板形成第一球形接头。第二杆的第一端部与定位板形成第二球形接头。第三杆的第一端部与定位板形成第三球形接头。第四杆的第一端部与定位板形成第四球形接头。第五杆的第一端部与定位板形成第五球形接头。第六杆的第一端部与定位板形成第六球形接头。