[发明专利]用于治疗性处理的装置和用于控制处理装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求用于治疗性处理的装置和用于控制治疗性处理装置的方法。

背景技术

特别地，本发明涉及通过聚焦高强度超声(HIFU)的处理。

常规地，在HIFU(高强度聚焦超声)技术中，声处理换能器将集中声波发射到靶组织内。这些波由组织吸收，这在聚焦区中的组织中引起温度升高。该温度升高依次又允许产生坏死，并且由此允许破坏在一定距离处的活组织，而无任何直接接触。

与HIFU技术相关的主要挑战之一是由该技术产生的温度增加和损害大小的控制。在用于控制一些装置实现的可能性中有MRI成像，所述MRI成像允许处理区域中的温度的直接显现。然而，这些MRI系统是昂贵的并且导致治疗的高成本。

此外，例如在WO 2010/020730中已提出了使用超声成像作为温度或损害大小指示的间接测量。

由超声引导的一些HIFU系统使用恒定强度值来获得正确的处理功效。此类方法仅在待处理的靶非常接近于HIFU源时才是可能的。在HIFU束在到达靶区域前必须经过皮肤和潜在的其他组织层时的情况下，使用恒定值以适应处理功效将不允许补偿超声路径的不同构型，其将导致在靶向区域中的声强度的极大变化。

另一种方法是使用高回声标志(HEM)的出现作为组织特性局部变化的指示剂。此类方法已例如在WO 2010/020730或WO 2011/036485中描述。由于高回声标志幻影的检测并不容易，并且高回声标志在大约80℃至100℃的温度范围内发生的事实，高回声标志的检测并未视为对于HIFU处理的控制足够可靠。

发明内容

本发明的目的是阻止现有技术的缺点，且特别是产生制备控制处理对靶的作用的可靠方式的装置和方法。

该目的通过根据独立权利要求的装置和方法实现。

特别地，该目的通过用于治疗性处理的装置来实现，所述装置包括至少声处理换能器、至少一个检测器和至少一种用于时间测量的工具或用于检测组织特性变化出现的频率的工具。声处理换能器能够针对靶发射高强度波(HIFU)以便处理靶，其中高强度波具有焦点。检测器能够以技术人员基本上已知的方式检测在靶处由高强度波引起的组织特性变化。用于时间测量的工具能够测量从HIFU脉冲发射开始直到检测到组织特性变化的时间t_标志。

在本文上下文中，组织特性变化定义为在处理下的组织的声学特性中的任何变化征兆。特别地，本发明涉及组织本身变化的观察。特别地，观察到组织特性中的变化，而无组织内的环境的任何变化，特别是例如无需任何另外试剂例如造影剂的存在。优选地，在声学特性中的变化是高回声标志。组织的声学特性中的变化可以是宽带发射，其可由于空化而发生。特别地，高回声标志是特别是源于新产生的气泡，在处理区域中增加的组织声学反射率的表现。此外，此类变化可例如起源于温度增加和组织沸腾、惰性空化或组织硬化。特别地，由此引起的温度增加和组织沸腾可视为组织本身的相变，所述相变可依照本发明进行观察。高回声标志可反映组织中的气泡的突然出现，所述气泡将局部增加回到换能器的入射超声波反射。这些反射波依次又可通过处理区域的超声图像上的变白或通过对HIFU换能器的反射电信号中的激增而检测到。

该装置允许借助于测量时间而间接控制HIFU处理，所述间接控制因此导致可靠然而成本有效的装置。

基于测量的t_标志值，HIFU换能器的功率P_e和/或脉冲持续时间t_on适合于获得最佳处理结果。

在实际处理情况下观察到t_标志值可从一个脉冲到另一个不同。因为HIFU脉冲在时间中也是有限的(通常为数秒)，所以这导致其中组织特性中的变化仅对于一些脉冲出现的情况。此类情况的例子是其中t_on＝4秒，而t_标志的中值为3秒，并且t_标志四分位距(IQR)为2秒的情况。在此类情况下，仅3/4的脉冲将显示出组织特性变化。为此，组织特性变化的幻影率也可考虑用于控制HIFU处理。

根据本发明，P_e代表脉冲持续时间的电功率的恒定值，或通过定义经过脉冲持续时间t_on不是零的可变功率定律P_e(t)。

检测器可包括能够发射波以提供靶及其环境的成像表示的声成像换能器，优选第二声成像换能器。

靶的成像表示可在功率波从高强度换能器发射之前、过程中或之后提供。借助于此类装置，在靶处的HIFU影响可以成本有效方式加以控制。