[发明专利]用于沉积能量的治疗系统

说明书

本发明涉及一种在MR引导的热处置的领域中的系统，并且更具体地涉及温度控制。在本发明中，组合了MR与热处置系统。所述热处置系统被配置为向对象施加热处置脉冲。为了防止健康组织的过热，所述热处置脉冲由冷却期分隔开。由在所述冷却期期间执行的温度测量确定所述冷却期的结束。

技术领域

本发明涉及一种在MR引导的热处置的领域中的系统，并且更具体地涉及温度控制。

背景技术

在热治疗期间，能量被沉积到目标区中。能量能够作为采取聚焦超声波的形式的超声处理来递送。超声处理在时间上由超声处理间延迟分隔开，以最小化热积聚。该延迟为冷却期。

文献WO2010029474A1描述了一种MR引导的热处置系统，其中，冷却期依赖于在冷却期之前的能量沉积期间的离焦最高温度而被调整。在离焦区域中的最高温度上升与所沉积的能量密度近似线性相关，并且对最高温度的测量因此能够被用于设置冷却期。当温度减小时线性相关似乎是有效的，这是因为在加热期间在离焦超声锥的中央中能够忽略热的扩散。

Partanen等人的Reduction of peak acoustic pressure and shaping ofheated region by use of multifoci sonications in MR-guided high-intensityfocused ultrasound mediated mild hyperthermia，Med Phys 201340(1)关于轻度高热，所述轻度高热在40-45摄氏度的范围中，并且要被用作针对放疗和化疗两者的辅助。在Partanen等人的文献中，二元控制算法被用于实时轻度高热反馈控制(摘要，方法)。Partanen等人的目的是将温度保持在一范围内的目标内部。

US 2012/101412A1关于一种热处置方法，其中，涵盖目标组织和非目标组织的区域中的温度场被监测。基于所监测的温度场，主动调节非目标组织中的温度。

WO2011/021106。

WO2011/021106A2关于一种用于执行基于质子共振频率的MR温度测量的方法。WO2011/021106A2试图解决在MR热成像期间背景磁场和磁场梯度可能由于与温度的改变无关的各种因子而改变的问题。这些效应能够导致不正确的温度估计。

发明内容

本发明的目的是提供一种MR引导的热处置系统，其更准确地控制对冷却期的调整。

该目的由如权利要求1所述的磁共振引导的热处置系统来实现。

该目的也由如权利要求11所述的方法或如权利要求12所述的计算机程序产品来实现。

热处置的范例是高强度聚焦超声(HIFU)。HIFU消融治疗常常是通过向对象中的目标组织施加若干加热事件(也被称为超声处理)来执行的。通常需要若干超声处理来消融整个感兴趣体积。所沉积的能量的部分总是在外部换能器与目标焦点平面之间的近场组织中被吸收。这些组织因此加热并且如果在超声处理之间允许不充分的延迟，那么在这些组织中将出现热积聚，所述热积聚能够最终引起皮肤灼伤或脂肪层灼伤。因此，在热处置期间，超声处理能够在时间上由一个或多个冷却期分隔开。

部分地由于对象的脂肪层的隔热性质，脂肪层中的热积聚比其他近场组织更加令人担忧。通常，冷却期是固定且预先确定的，或者基于所施加的能量密度或基于在含水近场组织内的观察到的峰值温度。通常，峰值温度估计经由质子共振频率(PRF)测温来实现，质子共振频率测温仅在含水组织中工作，这是由于脂肪中不存在氢键。因此，峰值温度估计是利用与用于监测目标区域中的温度上升相同的成像序列来获得的。

本发明的发现在于，利用对冷却的主动监测，能够应用更准确的冷却时间，其并不过度并且能够将脂肪层内的温度的空间差异考虑在内。这样的优点在于，其能够防止处置的不必要的延迟。