[发明专利]治疗设备

说明书

技术领域

本发明涉及高强度聚焦超声，具体而言，涉及由磁共振成像引导的高强度聚焦超声。

背景技术

来自聚焦超声换能器的超声能够被用于有选择地对在身体内部的区域进行处置。超声波以高能机械振动传播。这些振动由于被阻尼而诱发组织发热，并且它们也能够导致空化。组织发热和空化两者在临床设施中都能够被用于破坏组织。然而，利用超声对组织进行加热比空化更容易控制。超声处置能够用于消融组织并有选择地杀死癌细胞区域。这种技术已经被用于子宫肌瘤的处置，并且已经减少了子宫切除手术的需要。利用超声对区域的处置也被称为超声处理（sonication）。

为了有选择地对组织进行处置，能够利用聚焦超声换能器在特定目标体积上聚焦超声。通常将换能器安装在能够传输超声的诸如脱气水的介质内。然后利用致动器来调整超声换能器的位置并且因此调整正被处置的组织区域。可以利用医学成像来引导这样的超声治疗。

美国专利申请US 2009/0088623公开了一种包括超声换能器和磁共振成像装置的成像引导的治疗系统。公开了患者的温度敏感的磁共振图像的快速采集。然而，未公开在超声处理期间利用这些图像来修改处置计划。

发明内容

本发明在独立权利要求中提供了治疗设备和计算机程序产品。在从属权利要求中给出了实施例。

本发明的实施例可以提供在超声处理期间通过执行磁共振温度测定对高强度聚焦超声系统的改善的监测和控制。在超声处理期间采集的磁共振温度测定数据可以被用于在超声处理期间修改处置计划。

本发明提供了包括高强度聚焦超声系统的治疗设备，以对受试者的超声处理体积进行超声处理。高强度聚焦超声系统利用超声换能器以将超声能量聚焦或集中在超声处理体积中。超声能量可以用于加热超声处理体积、或者机械地破坏组织或细胞、或者通过在超声处理体积内的药物释放化学成分局部地施予药物。例如，超声可以用于温暖组织或者可以用于将该组织加热到诱发坏死的程度。超声能量还可以引起对超声处理体积内的组织或细胞的机械损伤。例如，在较高的强度可能形成泡，并且在位于超声处理体积内的组织或细胞中可能诱发由于这些泡的空化造成的机械损伤。

治疗设备还包括用于采集磁共振数据的磁共振成像系统以从位于成像体积内的受试者的核子（nuclei）采集磁共振温度测定数据。成像体积可以被认识为是磁共振成像系统的视场。成像体积因此是这样的体积，即对于该体积，由磁体生成的磁场充分均匀以采集磁共振图像或磁共振温度测定数据。成像体积中的磁场的均匀性可以通过激活匀场线圈来优化。成像体积还可以由用于采集磁共振成像数据的射频收发器线圈来进一步界定。射频线圈也可以被实现为分离的发射和接收线圈。

超声处理体积处在成像体积之内。磁共振成像系统利用磁体来对齐在成像体积内的受试者的核子的核自旋。可以利用磁场梯度和射频脉冲来操作这些核子的自旋的取向，然后诱发这些核子以发射射频信号。这些射频信号可以用于提取来自成像体积内的受试者的那些部分的信息。许多磁共振成像技术利用傅里叶变换。对此，成像体积之外的核子也被理解对任何磁共振数据或图像具有影响。亦即，成像体积之外的核子对磁共振成像系统所采集的图像或数据可以具有影响或贡献。

磁共振成像数据在本文被定义为在磁共振成像扫描期间由磁共振设备的天线记录的由原子自旋发射的射频信号的测量结果。磁共振图像在本文被定义为包含在磁共振成像数据之内的解剖数据的重建的二维或三维可视化。可以利用计算机来执行这种可视化。

磁共振温度测定数据在本文被定义为在磁共振成像扫描期间由磁共振设备的天线记录的由原子自旋发射的射频信号的测量结果，其包含了可以用于磁共振温度测定的信息。通过测量温度敏感参数的变化来实现磁共振温度测定。可以在磁共振温度测定期间测量的参数的范例为：质子共振频移、扩散系数、或者T1和/或T2弛豫时间的变化，其可以用于利用磁共振来测量温度。因为独立质子、氢原子的磁场经历依赖于周围的分子结构，质子共振频移是依赖于温度的。由于温度影响氢键结合，温度的升高将减少分子筛选。这导致了质子共振频率的温度依赖性。