[发明专利]一种用于表征有机组织的超声创伤的方法

说明书

本发明涉及表征有机组织的超声创伤(T)的方法，所述超声创伤是由于施加由探针递送的高强度聚焦超声而产生的，所述探针的发射面具有环形几何形状，所述方法包括：自施加超声结束起延时至少两天后，获取表征有机组织的至少一个图像(Ie)；在表征图像(Ie)中检测对比界线(16)的存在；以及基于对比界线(16)，确定超声创伤的程度。

技术领域

本发明涉及高强度聚焦超声(HIFU)的技术领域，更加确切地说，其涉及表征通过施加聚焦超声波引起的有机组织的损伤。

背景技术

在局部实体癌肿瘤的治疗中，最佳的治疗选择通常仍然是手术切除。其能够除去癌组织，条件是手术边缘是阴性的，其也使得局部转移的风险最小化。

然而，该治疗方法存在两个制约因素：

-手术是侵入性的，并且可降低治疗的收益/风险比；

-其必须保证手术边缘是阴性的，即所有肿瘤细胞确实已经被除去。

HIFU治疗技术提供了微创性的有利方案。该原理在于将超声束聚焦到肿瘤区域进行破坏，其也称为“靶”区域。生物组织吸收超声能量导致温度大幅升高，引起超声束焦点处的组织立即且不可逆地坏死，而不损伤位于超声换能器和焦点中间的组织。

相比之下，由于治疗不是侵入性的，监控治疗边缘的问题是复杂的。在切除期间，外科医生能够获取生物组织样品，对其进行分析，并证实手术边缘，以决定是否扩大介入(即时分析)。当实施非侵入性HIFU治疗时，不能够进行这种样品获取和分析。

可设想若干方案解决这一问题。它们全部依赖于高质量的术前或术后成像，其能够准确地可视化组织区域的位置以进行破坏。在此阶段，通常建立治疗边缘，即围绕治疗将延伸的靶区域的一些最小距离。治疗期间，实时成像设备能够使被治疗的器官成像，观察靶区域以及设置与其相关的治疗设备的位置。在治疗结束时，则可提出若干方案来监控治疗边缘，这取决于已经产生的生物损伤用与该治疗设备相关的成像装置是否是可视的。

当生物损伤不是可视的(对某些器官如前列腺的放射疗法治疗、聚焦超声治疗)，计算机工具(多模图像合并)通常被用于证实治疗设备是依照术前计划被适当地定位。然而，尽管使用这样的“修补”工具，使用足够宽的治疗边缘以确定所有靶区域都已被治疗仍是适当的。

当已产生的生物损伤是可视的，可以可视地观察边缘，并且操作者可在多个剖面证实生物损伤确实已经覆盖所有的靶区域。然而，证实所可视的生物损伤确实代表已被破坏的生物组织区域仍是适当的。举例来说，被破坏的生物区域的图像可能依赖于由治疗原理引起的组织局部血管阻断，导致在磁共振成像(MRI)或超声成像中产生低水平信号。然而，血管阻断并不绝对代表细胞死亡，并且不能够完全排除局部转移的风险。

在没有准确表示细胞死亡且与非侵入检查相容的成像装置的情况下，在微创性治疗期间检查治疗边缘的问题仍未得到完全解决。

正在开发新的超声成像技术(也称为回声成像)，以试图使采用常规B型(二维辉度调制型)回声成像观察不到的组织损伤成像。

一些技术依赖于已经通过超声治疗加热后的组织的弹性的差异(弹性成像)。文献Performance assessment of HIFU lesion detection by harmonic motion imagingfor focused ultrasound(HMIFU):a 3-D finite element-based framework withexperimental validation,Gary Y.Hou et al.,Ultrasounds in Medicine andBiology,New York,NY,US,Vol.37,No.12,September 6,2011描述了这样的方法。那些方法是复杂的，并且需要专门且昂贵的并且不能普遍展开的成像系统。