[发明专利]组织摧毁术系统及方法

说明书

本发明提供了一种被构造为用于治疗组织的组织摧毁术系统，该组织摧毁术系统可包括任意数量的特征。本发明所提供的系统和方法能够提供有效的无创和微创的治疗、诊断及研究程序。特别地，本发明提供了优化的系统和方法，该优化的系统和方法在各种不同区域中和各种不同条件下提供靶向的、有效的组织摧毁术，而不会对中间的/非目标的组织或结构造成不期望的组织损伤。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月28日提交的标题为“HISTOTRIPSY SYSTEMS ANDMETHODS”的美国临时专利申请No.62/772,473的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

通过引用并入

本说明书中所提及的所有公开出版物和专利申请都通过引用并入本文，每个单独的公开出版物或专利申请都被具体地且单独地指出通过引用并入本文。

技术领域

本公开详细地描述了被构造成产生声空化的新型组织摧毁术系统，用于健康的、患病的和/或受伤的组织的微创和无创治疗的方法、装置以及程序。本文所描述的组织摧毁术系统及方法，也称为Histotripsy，可包括换能器、驱动电子设备、定位机器人、成像系统，以及集成治疗计划和控制软件，以提供对于患者软组织的集成治疗和疗法。

背景技术

许多医疗状况需要侵入性外科手术干预。侵入性手术通常涉及切口、对肌肉、神经及组织造成的创伤、出血、结疤、对器官造成的创伤、疼痛、手术期间及术后对麻醉剂的需求、住院以及发生感染的风险。为了避免或减少这类问题，在可行的情况下，通常倾向于采用无创和微创手术。可惜的是，无创和微创手术可能缺乏治疗多种疾病和病症所需的精确性、有效性或安全性。需要提供改进的无创和微创手术，优选地不需要电离或热能来实现治疗效果。

组织摧毁术，或脉冲超声空化治疗是这样一种技术：其中极短、高强度的声能爆发在病灶块体内引发受控的空化(微泡形成)。这些微泡剧烈的膨胀和破裂使病灶块体内的细胞和组织结构机械地均质。这个最终结果与热消融产生的凝固性坏死特征是非常不同的。为了在非热学的、组织摧毁术领域内操作，有必要以低占空比的高振幅声波脉冲的形式传递声能。

与常规聚焦的超声技术相比，组织摧毁术具有重要优势：1)聚焦位置处的破坏过程是机械的，而不是热学的；2)空化在超声成像上看起来明亮，从而能确认治疗的正确目标及定位；3)被处理过的组织通常(但不总是)在超声成像上看起来更暗(回声更低)，从而操作者知道什么是已被处理过的；以及4)组织摧毁术以受控且精确的方式产生损伤。需要强调的是，与微波、射频以及高强度聚焦超声HIFU)等热消融技术不同，组织摧毁术依靠空化的机械作用来破坏组织。

附图简要说明

在随后的权利要求书中具体地阐述了本发明的新颖特征。通过参考以下的详细描述，将获得对于本发明的特征和优点的更好的理解，该详细描述阐述了说明性实施例，其中利用了本发明的原理，以及附图，其中：

图1A-1B示出了超声成像及治疗系统。

图2提供了电感驱动电路的示意图，该电感驱动电路被构造为激发用于组织摧毁术的超声换能器。

图3示出了包括具有中心抽头的电感器Lx的自耦变压(autotransforming)电感驱动电路的示意图，其解决了图2所示电感驱动电路的缺点。

图4示出了具有另一个主动或从动的电子部件的自耦变压电感驱动器的示意图。

图5示出了具有保护电路的自耦变压电感驱动器的示意图。

图6示出了具有保护电路的自耦变压电感驱动器的另一示意图。

图7A-7B示出了用于消融目标组织块体的治疗模式的一个示例。