確定距離的方法及實施該方法的治療儀的製作方法

2023-05-30 19:46:46 3

專利名稱：確定距離的方法及實施該方法的治療儀的製作方法
確定距離的方法及實施該方法的治療儀技術領域
對此類成像和治療頭，並更普遍地對任何成像探頭，非常準確地 確定要治療的靶標的位置是特別重要的。探頭由於它的設計，發射例如在 一焦點會聚的回波掃描波。對於傳統的探頭，該焦點一般位於探頭的發射/ 接收表面前面大約二到三釐米處。在普通的正常使用時，探頭的發射/接收 表面用於與靶標位點所在的活組織接觸。發射/接收表面常常與病人的皮膚 接觸，並且一般使用一種可以在發射/接收表面與皮膚之間更好地傳播或輸 送波的凝膠。但是，當這種探頭被用在治療儀的成像和治療頭中時，發射/ 接收表面不與病人的皮膚接觸相反，發射/接收表面穿過傳播空間發射， 該傳播空間一般充填有一種一般為水的傳播介質。因此，成像探頭髮射和 接收的波應穿過厚度隨頭部類型變化的該傳播介質。 一般地，被穿過的傳 播介質的厚度約為一釐米至二釐米。因此，成像探頭所發射和接收的波不 僅應穿過活組織，而且應穿過一定厚度的傳播介質。探頭的位於距發射表 面大約二釐米到三釐米的普通焦點首先應錯開幾釐米，以考慮到被穿過的 傳播介質的厚度。可以藉助位於發射/接收表面前面的發散透鏡做到這一 點。
(a)測量所述傳播介質的溫度；[12(b)計算在步驟a所測量的溫度下波在所述傳播介質中的傳播速度；[13(c)測量波所穿過的所述傳播介質的厚度；14(d)從步驟a、 b和c所得到的數據計算距離校正。 [15才艮據一實施方式，*沒有用以治療靶標位點的治療部件，所述治療 部件移動一段對應所述距離校正的距離，以使所述治療部件準確地聚焦在 所述靶標位點上。作為變型，設有治療部件以治療靶標位點，並設有顯示 部件，以便提供由所述探頭採集的圖像表示， 一標記識別待治療的靶標位 點，該標記錯開一段對應所述距離校正的距離。因此，可以直接在成像和 治療頭的定位上、或者在輸入到治療儀的數據上反映出該距離校正。[16根據本發明的另一方面，波穿過含有所述傳播介質的傳播空間， 所述傳播介質在所述傳播空間中流動，以保持所述傳播介質的溫度基本恆 定，所述傳播介質穿過排放管被從所述傳播空間排出，在所述排放管處測 量所述傳播介質的溫度。在該排放管處得到的溫度還可給出傳播介質在傳 播空間流動的良好運行的指示。實際上，在流動運行不良或中斷的情況下，排放管內的溫度將迅速變化，這就幾乎立即表示出流動的不良運行。如果 溫度直接在傳播空間中得到，就不會反應出這種情況。[17因此，由於本發明的確定方法，能以很大的準確性並且在所有應 用情況下確定探頭髮射表面與靶標位點之間的實際距離，並且無論傳播介 質的類型、其溫度和被穿過的厚度如何，都可以確定實際距離。當探頭包 括在使用治療部件的治療頭中時，這極大地增加了治療部件作用在靶標位 點上的準確性。因此完全避免了任何錯開或偏移。[181 本發明還提出一種治療儀，該治療儀包括頭部，其設有探頭和 治療部件、頭部移動部件、顯示部件、和管理計算機，該計算機配設有能 夠實施上述權利要求中任一項所述的確定方法的軟體。治療儀一般還包括 治療部件，例如一可以發射一種射線的換能器，射線的焦點應與成像探頭 的焦點重合。


現在，參照附圖更深入地描述本發明，附圖以非限定例子的方式 給出本發明的多個實施方式。圖l是穿過符合本發明第一實施方式的治療和成像頭的垂直橫剖面圖；圖2是沿相對圖l的剖面錯開90。的垂直剖面的與圖l類似的圖； 圖3是圖l和2的成像和治療頭的底視圖，其中氣嚢被取出；圖4是符合本發明第二實施方式的治療頭的局部橫截面圖；圖5是一現有技術治療頭的與圖4類似的圖；圖6是本發明第三實施方式的與圖1類似的局部圖；圖7是圖6治療頭的類似於圖2的局部圖；和圖8是符合本發明第四實施方式的治療和成像頭的示意透視圖；圖9是可以包括本發明的成像和治療頭的完整治療儀的整體示意圖；圖10是表示確定到靶標的實際距離的方法的不同階段的框圖； 圖lla和llb是治療和成像頭的在成像探頭定位方面不同的兩種形態的垂直橫剖面示意圖。
具體實施方式
[31為了詳細解釋符合本發明第一實施方式的成像和治療頭的結構 和運行，首先參照圖1、 2和3。整體結構重複出現在圖6、 7和8的第三 和第四實施方式中，而圖4和5的實施方式不包括成^象部件，只包括治療 部件。[32圖1-3的成像和治療頭包括七個組成元件，即安裝體l、成像部 件2、適配器3、治療部件4、氣嚢5、保持系統6和軍殼7。[33這裡成像部件2由超聲成像探頭構成，並且下面的描述中用術語 "探頭"表示成像部件。但是需要理解的是，這類探頭不是可作為成像部 件使用的唯一裝置。也可使用X射線探頭或IRM探頭，這裡列舉的探頭 不是全部的。可以使用任何成像部件。[34這裡治療部件4由可以使用聚焦或不聚焦超聲波的治療裝置構 成。聚焦超聲技術一般縮寫為HIFU。在下面的描述中，治療部件將用術 語HIFU換能器表示。但是需要理解的是，該HIFU換能器不是可作為治 療部件使用的唯一裝置。實際上可以使用任何能夠到達位於活體的器官或 組織中的耙標的侵入性或優選是非侵入性的裝置。[35] 安裝體l優選是由任何適當材料如塑料材料、金屬、陶瓷或複合 製品形成的整體構件。安裝體1優選通過對金屬如鋁或不鏽鋼加工或模製 而形成。安裝體1在某種程度上構成符合本發明該實施方式的成像和治療 頭的中央支撐構件。安裝體l實際上用於安裝超聲探頭2、 HIFU換能器4 和氣嚢5。安裝體1安裝在軍殼7上，軍殼7用於把成像和治療頭固定在 鉸接臂(未出示)上。保持系統6也安裝在安裝體1上，以便使超聲探頭 2軸向保持就位在安裝體1上。[36安裝體l的整體形狀大致為圓柱形。安裝體l實際包括整體為帶 有基本為截錐形或擴張的外壁13的柱形環冠10。環冠10包括固定尾端 101，其用於把安裝體1固定在軍殼7上。安裝體1還在與固定尾端101 相對的端部包括環形的自由端緣14。安裝體1在該環冠10內形成安裝槽 11,如下面將要看到的，該安裝槽11用於接收超聲探頭2。該安裝槽11具有按直徑地穿過環冠10的長形的形狀。所述環冠10形成安裝槽11的兩個端部，這兩個端部通過穿過環冠的兩縱向壁ll(M皮連接在一起。如可以在圖l、 2和3中理解的，該安裝槽ll的基本形狀為平行六面體。安裝槽 11包括呈矩形方式延伸的內側壁111、和底壁112。壁111有利地向上擴 展。壁111優選襯有一種吸收材料，以避免另外會破壞圖像的聲反射。所 述底壁112形成有朝向窗口 12內的開口，窗口 12的形狀與安裝槽11的形 狀大致相似。實際上，正如可以在圖1中看到的，窗口 12為長形，並且沿 直徑方向從環冠的一側延伸到另一側。正如可以在圖3中看到的，環冠所 形成的側壁121和穿過環冠的側壁122形成窗口 12的邊緣。因此長形槽 11與長形窗口 12直接連通。更確切地說，槽11的底壁112被窗口 12的 側壁121和122向下延長。[37安裝體l在該窗口 12以外形成用於固定HIFU換能器4的固定區。[38該固定區的形狀非常複雜。實際上，該固定區首先延伸在安裝體 1的自由端緣14的全部或部分的內輪廓上。該固定區還延伸在窗口 12周 圍，即延伸在窗口 12的壁121和122的邊緣上。這一點可以在圖3中更清 楚地看到。正如下面將看到的，HIFU換能器4將延伸在端緣14所限定的 除窗口 12外的整個區域上。這一點可以在圖3中看到。正如可以在圖1和 2中看到的，壁122的邊緣以凹曲的方式形成，這賦予整個成像和治療頭 一種凹狀構形。端緣14是圓形的，但壁122的邊緣是凹形的。成像和治療 頭的凹形狀優選為具有確定曲率半徑的球形，從而使半徑向圖2中可以看 到的焦點PF會聚。甚至可以在圖1中注意到，壁122的凹形狀使得窗口 12在它的中心部分處減到最小。壁122的邊緣在此處非常靠近安裝槽11。[39在圖2中，窗口 12部分地以透視圖表示，以便顯示剖面中沒有 的特徵。這裡特別涉及用參考數字15表示的傳播介質供應管。正如可以從 圖1和3 了解的，該供應管15在安裝體1的凹狀成型部處通到位於窗口 12延長線中的入口 151。該入口 151在HIFU換能器4的固定區附近形成 於環冠14處。然後供應管15繞過安裝槽11延伸到安裝體1內。圖2中可 以看到這一點。[40另一方面，安裝體1還形成用參考數字16表示的傳播介質排放管。該排放管16包括出口 161，該出口通到窗口 12的側壁121處、緊鄰 安裝槽11。在圖1、 2和3的實施方式中，該排放管16包括在安裝槽11 下方延伸的徑向區部162、和就在槽11旁邊垂直延伸的軸向區部163。然 後區部163通到安裝體1的上方，在這裡它可以與排出導管連接。對供應 管15也是一樣，它也可以與供應導管連接。在圖6所示的變型中，排放管 16，可以包括徑向區部162，，該徑向區部162，穿過環冠10,以通到外壁13 處。然後，被吸入穿過徑向區部162，的傳播介質可以穿過通到固定尾端101 處的基本軸向的區部163，流動。[41這裡起成像部件作用的超聲探頭2是在市場上可獲得的完全傳統 的型號。超聲探頭2是帶有線性陣列(barrette lin6aire) 210的探頭。探 頭以典型的方式包括下端部分或尖端部分21、主體22、以及上端部分或基 座部分23。基座部分23另外設有連接套筒24，用以使探頭與供電和取出 圖像處理的部件連接。線性元件210並排位於尖端部分21處。線性陣列形 成波的發射和接收表面212,這些線性陣列呈長矩形狀。尖端部分21在該 表面212的周圍形成整體形狀為圓角矩形的外壁211。這是用於超聲探頭 (sonde 6chographique)的特殊形狀當然可以想像具有其它形狀的超聲 探頭。但是，所有探頭都包括波或射線的發射表面、尖端部分和基座部分。 [42超聲探頭2藉助適配器3相對安裝體1準確、穩定和固定地就位。 更確切的是,超聲探頭2的尖端部分22通過適配器3在安裝體1形成的安 裝槽ll內就位並被保持在該槽中。該適配器3優選由一種可彈性變形的柔 性材料如高彈體形成。適配器3可以使超聲探頭2與安裝體1結合，並保 證表面212的準確定位，且還可能保證安裝槽11處的密封性。適配器3 插在槽11中，並與側壁111和底壁112同時接觸。適配器3與安裝槽11 之間的接觸優選對流體密封的。因此，適配器3的外形基本為與安裝槽11 的形狀對應的長矩形。適配器3在內部形成內壁，該內壁的形狀與尖端部 分21的周邊外壁211相適配。優選在壁211與適配器3之間產生緊密的密 封接觸。總之，適配器3的外部形狀與槽11相適應，而其內部形狀與超聲 探頭的尖端部分相適應。適配器3形成一長形通道，該通道大約與使槽ll 和窗口 12連通的開口相對應。還可以說適配器3形成的通道允許超聲探 頭的發射表面212穿過窗口 12進行發射。另一種方式可以是發射表面212在槽11處堵塞窗口12。因此，在該實施方式中，適配器3的形狀是一整 體形狀為矩形環狀的定位和密封環，並帶有用於接收超聲探頭2的尖端部 分21的中心通道，從而發射表面能夠穿過窗口 12進行發射。在該實施方 式中，適配器包圍或圍繞尖端部分21,並留出發射/接收表面212不^L^ 蓋，從而其可以直接發射，而無需穿過適配器。[43適配器3可以用任何製造方法或糹支術加以製造。例如可以以下方 式形成適配器。首先提取超聲探頭2的尖端部分的數位化模腔，以便得到 該尖端部分的幾何表示和對該尖端部分的尺寸的準確估計。然後通過使用 探頭尖端部分數位化時所得到的尺寸來形成一模具部分。該模具部分將確 定適配器的將接收探頭尖端部分的內型面。模具的尺寸優選稍小，以使適 配器略小於探頭的尖端部分。因此，通過使適配器輕微變形而迫使探頭的 尖端部分-皮壓接在適配器中。這不僅保證探頭在適配器中的穩定定位，還 保證完全密封。涉及到適配器的外部分，該外部分採用另一模具部分形成， 該模具部分的尺寸與安裝體1的槽11的尺寸完全一致或基本一致。因此， 藉助兩個模具部分形成適配器，其中一模具部分與探頭2的形狀相對應， 而另一模具部分與槽11的形狀對應。[441 適配器3可以使探頭2的尖端部分21準確、穩定並密封地在安 裝體1上就位。為了完全軸向保持探頭2，另外設有一與探頭的基座部分 23相接合的保持系統6。因此該保持系統6充當軸向保持的功能和把探頭 推到或促動到適配器3中的功能。在該非限定實施例中，保持系統6包括 由縱向杆62形成的夾箍和設有推力螺釘65的固定板64。滑動杆62通過 任何方式與安裝體l連接。推力板61滑動安裝在杆62上，並且可以被螺 釘65促動移動。板61有利地設有與探頭的基座部分23接觸的推力環63。 該推力環63可以用與適配器3相同的方式形成。推力環63的外部分適配 於推力板61的基本呈截錐的形狀。與此對稱的是，推力環63的內表面適 配於基座部分23的特殊形狀。因此保證基座部分23在推力板61中的準確 和穩定定位。可以通過作用在推力螺釘65上使推力板61向安裝體l的方 向移動，這樣做的作用是以受控的力把尖端部分21推到適配器3內。推力 環63在推力板61處起著與適配器3的作用完全對稱的作用。[45HIFU換能器4固定在安裝體1上，在此處它形成該凹陷的、優選是球狀的構型。換能器4也具有優選是球形的凹形狀。正如可以在圖3 中看到的，換能器4在端緣14內延伸在除了窗口 12處以外的整個區域上。 在圖3的實施方式中，換能器4因此可以分為四個不同的區域，即位於窗 口 12之上的區域4a、位於窗口 12下方的區域4b、窗口 12左邊的區域4c 和窗口 12右邊的區域4d。因此可以發現，換能器4完全包圍窗口 12。還 可發現，窗口 12基本沿中間切割換能器4，因此形成兩個大的區域4a和 4b，這兩個區域尺寸基本相同，並且形狀也相同，並對稱於窗口 12。這裡 對稱是鏡面對稱。區域4c和4d構成在窗口兩側連接所述區域4a和區域 4b的結合區。還可注意到，換能器4沒有延伸在供給傳播介質的供應管 15的入口 151上。在圖3中可以看到，換能器4包括周邊區域44和窗口 邊緣區域45。它們都用比用陰影線表示的換能器4其它部分更深的方式表 示。邊緣44、 45和區域4d構成使換能器4固定在安裝體的固定區上的部 位。在圖8所示的實施變型中，換能器4隻包括兩個互相分開的區域4a 和4b。實際上，該實施方式中沒有區域4c和4d。代替的是，安裝體形成 將端緣14連接至窗口 12的兩個區部141。入口 151在其中一區部141處 形成。因此，換能器4隻延伸在一部分的邊緣或周邊上。[46現在參照圖4和5解釋換能器4的有效工作面積如何根據本發明 相對現有技術的換能器被擴大。圖5表示安裝在不包括成像部件的傳統治 療頭的安裝體上的現有技術換能器。這就是為什麼換能器4沒有像圖1-3 的成像和治療頭那樣被窗口 12中斷。在該現有技術的實施方式中，換能器 4通常包括壓電元件40，該壓電元件可以從單個或多個壓電構件形成。該 壓電元件40的形狀為凹狀，優選為球形。元件40可以完全為圓形，或者 具有其它任何形狀。為了帶動壓電元件40振動，設有延伸在元件40的凸 起面上的有源電極42。元件40在其凹面上設有接地電極41。電極41和 42延伸在壓電元件40的大部分區域上，以便能夠最大程度地激勵元件40。 壓電元件40藉助附著接頭18在一固定區處被固定在安裝體1上。有利的 是，附著接頭18可以位於安裝體1所形成的凹槽中。由於安裝體l一般由 金屬如鋁或不鏽鋼形成，因此不能將有源電極42擴展到與安裝體1接觸。 甚至不能太靠近安裝體l，以免產生電弧。因此，正如可以在圖5中看到 的，必須使有源電極42中止在距安裝體1 一段小距離d處。因此，壓電元件40的邊緣區不受激發，這大大減少了換能器4的有效工作面積。[47圖4表示本發明如何解決該換能器4的工作面積減少的問題。根 據本發明，可考慮在有源電極42靠近安裝體1處，在安裝體1上施加一電 絕緣襯墊17。也可以將一絕緣襯墊施加在換能器上，以代替安裝體的絕緣 襯墊，或作為安裝體絕緣襯墊的補充。可以把換能器4固定在安裝體l上 的附著接頭18施加在安裝體1上，或優選施加在電絕緣襯墊17上。因此 可以使有源電極42擴展到附著接頭18處，而由於存在襯墊17而不會產生 電弧的危險。該襯墊17在安裝體上延伸在換能器4固定於安裝體1上的各 處。這類密封襯墊17可以用在任何使用或沒有使用成像部件的治療頭上。 圖4中部分示出的治療頭不包括成像部件。相反，在圖l-3的實施方式中， 治療頭包括成^象部件，並且換能器4通過與圖l和2中可以看見的與密封 襯墊17結合的附著接頭18固定在安裝體1上。這些電絕緣襯墊17可以由 任何適當材料例如塑料材料形成。甚至可以考慮利用該密封襯墊17以將換 能器4固定在安裝體1上。在這種情況下，襯墊的形式為具有準確確定尺 寸並在安裝體上就位的基本剛性的構件。換能器直接安裝在襯墊上，因而 襯墊作為支撐部件。如果需要，可以把膠施加在襯墊上。襯墊的形狀可以 是同時適配安裝體形狀和換能器形狀的剛性絕緣環。襯墊可以通過複合模 制(surmoulage)安裝在安裝體上。由於該絕緣襯墊17，換能器4的有效 工作面積可以相對圖5所示的現有技術換能器增加約20%。更特別地推薦 在端緣14處使用該絕緣襯墊17，因為由此得到的工作面積增加更大，而 由於窗口的中間位置，在窗口 12處得到的工作面積更小。[48為了完成圖l和2的實施方式的成像和治療頭，將柔軟材料並優 選是可彈性變形的材料形成的氣嚢5套在頭部1上。氣囊50在安裝體1 的固定尾端101處被密封固定在安裝體1上。因此換能器4以及陣列210 位於其中的窗口 12被氣嚢5覆蓋。由於換能器4密封固定在安裝體1上， 並且陣列210密封固定在槽110中，因此利用氣囊5產生一內傳播空間50， 該傳播空間優選地可以充填有傳播探頭2和換能器4所發出的波的傳播介 質。事實上，傳播介質可以是水或超聲波凝膠。傳播空間50延伸在換能器 4的凹狀成型部中且一直延伸到安裝體1的外壁13處。由於HIFU換能器 4產生在焦點PF處(圖2)聚焦的熱量，波將穿過位於空間50中的傳播介質。因此換能器4所產生的熱量將加熱傳播介質。為了避免傳播介質的 溫度過度升高，已經知道使傳播介質在傳播空間50內流動。為此，成像和 治療頭設有供水件和排水件。更確切的說，如上所述，安裝體l形成供給 管15和排放管16或16，。水通過供給管15進入到空間50中，並通過排 放管16或16，從該空間排出。因此保證傳播介質的溫度恆定並且比較低。 另外，為了避免在傳播空間內形成氣泡，本發明考慮使排放管16或16，的 出口 161位於窗口 12處，並優選儘可能靠近探頭的發射表面212。實際上， 人們憑經驗發現，氣泡有在探頭髮射表面處聚集的趨勢，並因此產生遮擋， 不產生惱人的衍射探頭就無法穿過該遮擋發射。通過使出口 161儘可能高 地位於發射表面附近而避免形成這樣的氣泡遮擋。[49現在參照圖6和7解釋一有利的適配器實施變型。圖1和2的適 配器3隻形成一個定位密封環，並且該環嵌插在探頭周圍，並留出發射表 面不被覆蓋，但圖6和7的適配器3，包括前壁32,該前壁延伸在探頭髮射 表面的前面，並同時堵塞槽ll與窗口 12之間的開口。因此，探頭的發射 表面不再與傳播空間50中存在的傳播介質接觸。因此適配器3，形成包圍 探頭整個下部分的一種軍套。有利地，這樣來實施該前壁32:它形成一位 於探頭髮射表面前面的發散透鏡，以便使探頭所發射的波的焦點離開或移 動為數釐米的距離，該距離優選為二釐米。超聲探頭的焦點一般位於氣嚢 5處，但發散透鏡32卻可使該焦點向氣嚢外部移動為數釐米的距離，以便 能夠給出位於活體皮膚下二釐米處的活體器官或組織的可靠表示。因此適 配器3，應由一種適當材料形成，以便可使探頭產生的超聲波通過。[50本發明另一有意義的特徵在於，探頭相對換能器基本在中間延 伸，因此將換能器分為鏡面對稱的兩個基;M目同的部分。更確切的說，接 收表面212的縫隙12將換能器一分為二。採用這種構形，使用帶有線性的 或平坦的陣列的探頭特別有利。如可以從圖lla和llb理解的，也可通過 擴展或收縮縫隙12的寬度很容易地改變表面212相對於換能器的位置。[511 剛才描述的成像和治療頭可以包括在如圖9示意性表示的治療儀 中。在該治療儀中，成像和治療頭T與多個元件結合，這些元件例如用於 給治療部件(換能器4)提供功率的功率發生器G、用於使成像和治療頭 移動的移動控制器C、與探頭2連接的超聲掃描儀S、顯示屏幕D和用於管理該治療^C的計算機PC。治療儀的所有元件都與PC連接。屏幕D用 於顯示與掃描儀S連接的成像和治療頭的探頭所釆集到的靶標位點。另外， 治療頭的排放管16設有能夠測量離開傳播空間的傳播介質溫度的溫度傳 感器Ct。測量值直接傳送給PC。該溫度測量值的使用將在下面給出。治 療頭的發射/接收表面發射波,這些波首先在一定厚度dm上穿過傳播介質， 並在另一厚度dp上穿過活組織，即穿過總的累積厚度為dt。[52因此，存在確定探頭髮射/接收表面與要觀測然後待處理的靶標位 點之間距離的問題。實際上，超聲探頭遠離病人，並且超聲探頭所發射和 接收的超聲波在被冷卻的傳播液體中傳播很大距離。然而人們知道，超聲 波的速度取決於介質的溫度和性質。相反，超聲檢查術基於這樣的原理加 以調節超聲波在病人組織中傳播，且因此從在一典型組織中的速度計算 到靼標的距離，並假設它們在37。C。但是在另外包括治療部件的成像頭的 情況下，探頭所發射的波應穿過一定厚度的傳播介質，而傳播介質的溫度 有利地保持10°C左右的恆溫。因此，波不僅應經過比甚至施加在病人皮 膚上的探頭經過的距離更大的距離，而且波還另外穿過一種在性質和溫度 都與活組織不同的介質。因此穿過傳播介質導致在計算到靶標的距離中的 畸變，最好校正該畸變，以便能夠進行準確和有效的治療。[531 實際上，聲音在傳播介質中的傳播比在組織中慢。超聲波檢查術 把這種增加的通過時間解釋為更長的距離，且因此靶標表現出比它的實際 距離更遠。給出的例子表明該差距可能很大，特別是對焦點位置非常準確 的高聚焦系統。[54另一方面，還必須考慮由於被穿過的介質的聲折射特性所導致的 聚焦誤差。傳播介質的溫度也可能改變治療超聲波的聚集點。聚焦的移動 還取決於皮膚表面的形狀。和前面的情況相反，沒有計算該移動的簡單公 式。但本領域技術人員知道設立一種算法，其估計焦點在基於溫度和位置 以及超聲波圖像中所檢測的皮膚空間形狀的平面內的移動。[55圖10所示的框圖通過一些方塊示意性表示確定表面212到靶標 的實際距離的方法的不同步驟。在步驟a )首先藉助傳感器Ct測量傳播介 質的溫度。然後在步驟b)計算在階段a)測得的溫度下探頭的波在傳播 介質中的傳播速度。在步驟c)確定或了解波所穿過的傳播介質的厚度因此可以在步驟d)計算距離誤差或距離校正。[56
例如假設[571—靶標位於換能器4的焦點，距探頭的發射/接收表面40mm。 [58一 靶標位於皮膚下面dp =15mm。因此波應穿過的傳播介質的 厚度dm = 25mm 。[59
一 傳播介質為冷卻到10。C的水，水的速度為1449m/s。該速度 可以從根據傳播介質、 一般為水的性質所預設的數值表確定。[60一可以藉助加載在PC中的軟體確定距離校正。校正等於 1.2mm。[61如圖10所示，可以用多種方式列記該距離校正。例如在圖9的 儀器中，來自探頭的超聲波圖象重現在計算機PC的屏幕D上，還通過一 標記在屏幕上表示出焦點的位置。第一校正可以為改變所計算的距離的焦 點的標記位置。在本例中，探頭給出靶標在距表面212為41.2mm處的位 置，且因此必須把焦點標記向超聲波圖象的起始靠近L2mm。第二校正僅 在於在運行中沿治療頭的軸線移動治療頭(在本例中縮回1.2mm)。這兩 個施加距離校正的可能性在圖10中用e和e，表示。第三校正可以為改變超 聲波檢查參數，例如聲速在組織中的內部值。[62現在參照圖12、 13a和13b看到，適配器3可以在它的槽11中 通過壓縮套筒35受到壓縮、變形或側向膨脹，套筒35本身又被推力構件 36推動，構件36在圖12上箭頭所示方向於套筒上施加一力。適配器3包 括一更厚且因此更硬並且尺寸更穩定的下部分33。相反，適配器包括一更 薄並因此可變形的上部分34。套筒在可變形的上部分處按壓在適配器上。 因此，上部分由於軸向擠壓和側向膨脹而發生變形，以便有利地以密封方 式支靠在探頭2的尖端部分21上。剛性下部分保持基本不變形，且因此保 證探頭的準確和穩定定位。套筒優選以規則的方式在探頭的周圍支靠在適 配器上。[63觀察圖13a可以發現，可以採用兩種不同的材料例如通過雙注入 或複合模製法以單塊形式形成適配器3，其中所述兩種不同的材料即基 本剛性的第一材料，用以形成下部分33;和第二可變形材料，用以形成上 部分34。在圖13a的該實施方式中，上部分34形成將被套筒35擠壓的周沿帶區，以便同時支靠著槽11和探頭2。[64在圖13b的實施方式中，適配器用單一材料;f莫制。它的上部分34 形成一周沿溝槽，套筒支靠在該周沿溝槽中，從而使該周沿溝槽擴大，並 把它的側壁分別推向槽和探頭。[65因此套筒在適配器上的作用導致適配器至少局部或部分變形，使 其側向地膨脹。[66儘管已經參照同時包括成像部件和治療部件的成像和治療頭對 本發明進行了描述，但很容易理解的是，某些特徵、尤其是絕緣襯墊17， 可以用在不一定包括成像部件的其它類型的治療頭上。各種創新特徵允許 形成準確、有效和強有力的治療頭。實際上，適配器可以使成像部件可拆 卸但準確地定位，排放管的位置保證有效除泡，並且絕緣村墊可以大大增 加治療部件的功率。這類治療頭可以治療腫瘤、結石、骨骼，或更廣泛地 治療活體的任何器官。
權利要求
1.確定成像探頭(2)的發射/接收表面(212)與靶標位點之間實際距離的確定方法，所述探頭將波以穿過傳播介質和活組織的方式進行發射和接收，該方法相繼包括以下階段-在僅由活組織將所述發射/接收表面與所述靶標位點隔開的情況下，確定該發射/接收表面與所述靶標位點之間的理論距離；-校正確定階段確定距離校正，所述距離校正因被發射和接收的波穿過所述傳播介質而引起；和-把所述校正應用到所述理論距離，以獲得實際距離。
2. 如權利要求l所述的確定方法，其特徵在於，所述的校正確定階段 包括以下步驟(a) 測量所述傳播介質的溫度；(b) 計算在步驟a所測量的溫度下波在所述傳播介質中的傳播速度；(c) 測量波所穿過的所述傳播介質的厚度；(d )從步驟a、 b和c所得到的數據計算距離校正。
3. 如權利要求1或2所述的確定方法，其特徵在於，設有用以治療靶 標位點的治療部件(4 )，所述治療部件移動一段對應所述距離校正的距離， 以使所述治療部件準確地聚焦在所述靶標位點上。
4. 如權利要求1或2所述的確定方法，其特徵在於，設有治療部件(4 ) 以治療靶標位點，並設有顯示部件(D)，以便提供由所述探頭採集的圖 像表示， 一標記識別待治療的靶標位點，該標記錯開一段對應所述距離校 正的距離。
5. 如上述權利要求中任一項所述的確定方法，其特徵在於，波穿過含 有所述傳播介質的傳播空間(50),所述傳播介質在所述傳播空間中流動， 以保持所述傳播介質的溫度基本恆定，所述傳播介質穿過排放管(16)被 從所述傳播空間排出，在所述排放管處測量所述傳播介質的溫度。
6. 治療儀，包括—頭部(T)，其設有探頭(2)和治療部件(4),—頭部移動部件(c)，一顯示部件(D)，及—管理計算機(PC)，該計算機配設有能夠實施上述權利要求中任 一項所述的確定方法的軟體。
全文摘要
本發明涉及確定成像探頭(2)的發射/接收表面(212)與靶標位點之間實際距離的確定方法，所述探頭將波以穿過傳播介質和活組織的方式進行發射和接收，該方法相繼包括以下階段在僅由活組織將所述發射/接收表面與所述靶標位點隔開的情況下，確定該發射/接收表面與所述靶標位點之間的理論距離；校正確定階段確定距離校正，所述距離校正因被發射和接收的波穿過所述傳播介質而引起；和把所述校正應用到所述理論距離，以獲得實際距離。
文檔編號A61N7/02GK101232920SQ200680026605
公開日2008年7月30日 申請日期2006年6月2日 優先權日2005年6月3日
發明者F·拉科斯特 申請人:泰拉克利昂公司