[发明专利]超声系统

说明书

治疗超声系统发射交错或交织样式的治疗波束以用于超声溶栓和其他血管声学谐振器(VAR)介导的治疗。本发明技术由于相邻波束的破坏而使例如微泡的VAR最小化，通过用后续的传递填充波束之间的空间来确保对目标区域的均匀声处理，并且还提供了用于泡补充的器件以使因超声的凝块溶解最大化。该技术也适用于诊断超声、VAR介导的药物递送和血脑屏障开放。

技术领域

本公开内容涉及医学超声系统，并且具体涉及与血管声学谐振器(VAR)(例如，充气微泡)组合执行超声溶栓和其他治疗的超声系统。

背景技术

缺血性中风是医学中已知的最使人虚弱的疾病之一。血液流向大脑受阻或显著减少能够迅速导致瘫痪或死亡。据报道，通过血栓溶解药物治疗(例如，用组织型纤溶酶原激活剂(tPA)处置)达到再通的尝试在许多情况下导致症状性脑内出血。对这种严重损害健康的影响的诊断和处置的进展是继续医学研究的主题。

美国专利8211023(Swan等人)描述了一种诊断超声系统和方法，其使得临床医生能够经颅观察可能存在血液凝块的脑血管的区域。可以采用二维成像或三维成像。血管系统的成像优选通过施用VAR来增强。如果血管系统的流动状况指示存在部分或完全的血液凝块堵塞，则将超声的聚焦波束或笔形波束导向堵塞物的位置以通过振动VAR和/或使VAR破裂而使血液凝块分解。在一些实例中，破裂的VAR也可以释放包封的血栓溶解药物。该专利还描述了通过超声波成像监测颅内血管系统的变化，这些变化指示堵塞的复发，使得对医学援助警告复发状况。

为了使超声有效分解或溶解血液凝块，重要的是使超声均匀且完全地声处理血液凝块引发的血流停滞或减少的位置，并且有效地在凝块及其周围的相关感兴趣区域处使用VAR以尽可能迅速且彻底地分解血液凝块。感兴趣区域可以与凝块一样小，即，当明确识别出凝块时或者当怀疑凝块有几立方厘米但不能清楚地识别或定位时。为了达到期望的治疗效果的足够的超声幅度，通常优选施加聚焦超声。然而，由于聚焦超声波束的表面积相对较小，因此必须将聚焦波束引导到整个感兴趣区域以进行足够的凝块处置。聚焦超声波束区的特征在于峰值波束压力和波束宽度，其中，横向压力是峰值波束的一半。因此，VAR根据它们相对于超声波束样式的峰值压力的位置而受到不同的超声压力。在50-100kPA的低声压至中等声压下，由于气体从VAR包膜中逐渐逸出，VAR逐渐消失。但是，当VAR暴露于足够的声压幅度以具有治疗效果(典型地200-400kPa)时，VAR包膜被快速破坏，但是对于超声溶栓仍然有效(通常为几十毫秒)，只要它们继续留在超声场中。结果，为了获得足够的声学波束压力，VAR在波束峰值处将是高效的，但是波束附近的VAR将逐渐消失。远离波束区中心的VAR的消失发生在较低的超声幅度下，这对于治疗效果没有有效贡献。因此，期望限制或防止VAR的这种消失(或无效破坏)，使得尽可能快速且有效地发生凝块溶解。

发明内容

本公开内容的目的是通过在血液凝块的部位处更有效地使用VAR来改善超声溶栓的有效性。本公开内容的另外的目的是允许对在溶解波束中心附近被无效破坏的VAR进行补充。

在一些方面中，本公开内容包括用于对感兴趣区域(例如，治疗区域)进行声处理的方法和系统。例如，本公开内容包括用于利用超声治疗波束对包含VAR的治疗区域进行声处理的方法和系统。所述方法能够包括并且所述系统能够被配置用于：发射第一样式的超声治疗波束通过治疗区域，波束之间彼此分开了预定的间距；并且发射第二样式的超声治疗波束通过治疗区域，波束被导向将第一波束样式的波束彼此分开的空间。根据一个方面，第一样式(并且优选为后续样式)的波束之间的间距使波束之间具有残余VAR。

在某些方面中，所述方法能够包括并且所述系统能够被配置用于制止在不同样式之间的时间间隔期间(例如，在每个样式之间)进行发射，以允许在治疗区域处补充VAR。所述时间间隔能够包括预定量的时间范围，例如，至少大于0.1秒，0.1秒至20秒，0.5秒至10秒，1秒至2秒，以及1秒至5秒。