專(zhuān)利名稱(chēng)：體外高能聚焦超聲波治療機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，尤其是涉及一種利用置于患者體外的超聲波源發(fā)出高能聚焦超聲波(HIFU)在焦點(diǎn)產(chǎn)生的效應(yīng)來(lái)殺滅病變組織的醫(yī)療裝置。
背景技術(shù)：
目前，高能聚焦超聲波治療裝置是國(guó)內(nèi)外醫(yī)療研究的熱點(diǎn)之一，臨床應(yīng)用已獲得很好的效果。目前采用的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)一般由下述幾個(gè)部分構(gòu)成高能聚焦超聲波源及驅(qū)動(dòng)電路，其用以產(chǎn)生高能聚焦超聲波；定位系統(tǒng)，用于尋找治療目標(biāo)并將其移至超聲換能器焦點(diǎn)處，其包括一個(gè)醫(yī)用影象系統(tǒng)(多為B超機(jī))、一個(gè)承載患者的裝置(例如床面)、以及將這個(gè)裝置與波源間作空間相對(duì)位移的位移系統(tǒng)；高能超聲波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)及傳導(dǎo)介質(zhì)處理系統(tǒng)，由于高能聚焦超聲波適用的超聲波必須通過(guò)特殊傳導(dǎo)介質(zhì)(多用經(jīng)脫氣處理的水)傳入患者體內(nèi)，故在高能聚焦超聲波源發(fā)射面的前方必須有一個(gè)容納傳導(dǎo)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)(如水槽、水囊等)以及加入、排出傳導(dǎo)介質(zhì)及對(duì)介質(zhì)進(jìn)行處理的裝置。
目前臨床應(yīng)用的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)均采用了“波源下置”的結(jié)構(gòu)，即，將高能聚焦超聲波源置于床面的下方，通過(guò)開(kāi)口于治療床面的開(kāi)放式水槽中的脫氣水將超聲傳導(dǎo)至患者體內(nèi)。這種波源下置式高能聚焦超聲波治療機(jī)具有下面一些缺陷在應(yīng)用高能聚焦超聲波技術(shù)治療腹腔和盆腔腫瘤時(shí)，由于脊柱和骨盆對(duì)超聲波的阻擋作用，對(duì)大部分患者治療時(shí)超聲波只能從前方進(jìn)入，因此采用下置波源時(shí)大部分患者只能采取俯臥位治療。采用俯臥位治療具有以下缺點(diǎn)1.患者體力消耗很大，很難堅(jiān)持長(zhǎng)時(shí)間治療；2.由于重力的作用，俯臥時(shí)腹壁及腸管下垂，而腫瘤位置相對(duì)固定，導(dǎo)致皮膚到腫瘤的距離明顯增大，使得高能聚焦超聲波治療時(shí)路徑上的超聲衰減明顯增加，從而大大降低焦點(diǎn)聲強(qiáng)，影響治療效果。3.B超定位時(shí)容易受到胃腸道氣體干擾。另外，下置波源時(shí)由于治療腔開(kāi)放，且須注滿脫氣水，導(dǎo)致波源傾斜角度非常有限，使得肋緣、劍突和恥骨后方腫瘤無(wú)法治療。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是為了克服上述缺陷，提供一種體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其在進(jìn)行治療時(shí)能夠?qū)⒏吣芫劢钩暡ㄔ粗糜诖裁娴纳戏?，從而可以?shí)現(xiàn)仰臥位治療，使病人的體力消耗明顯減少，并且可對(duì)部分肋緣、劍突和恥骨后方腫瘤進(jìn)行治療，擴(kuò)大了高能聚集超聲波治療的適應(yīng)癥。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其包括用以產(chǎn)生高能聚焦超聲波的高能聚焦超聲波源及其驅(qū)動(dòng)電路；用于尋找治療目標(biāo)并將其移至超聲換能器焦點(diǎn)處的定位系統(tǒng)，該定位系統(tǒng)包括一個(gè)醫(yī)用影象系統(tǒng)、一個(gè)患者承載裝置以及使所述患者承載裝置相對(duì)于所述波源而作空間相對(duì)位移的位移系統(tǒng)；該治療機(jī)還包括高能超聲波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)及傳導(dǎo)介質(zhì)處理系統(tǒng)，高能聚焦超聲波適用的超聲波通過(guò)傳導(dǎo)介質(zhì)傳入患者體內(nèi)，在高能聚焦超聲波源發(fā)射面的前方有一個(gè)容納傳導(dǎo)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及加入、排出傳導(dǎo)介質(zhì)及對(duì)介質(zhì)進(jìn)行處理的裝置，其中，所述的高能聚焦超聲波源支承在一個(gè)波源支承裝置上，并位于所述患者承載裝置的上方，從而形成一上置波源。
本發(fā)明還可進(jìn)一步包括下列技術(shù)特征所述的容納傳導(dǎo)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)可為水囊。所述位移系統(tǒng)可包括所述上置波源可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述波源支承裝置上，并且所述波源支承裝置可上下移動(dòng)，從而使所述上置波源可分別繞x、y軸旋轉(zhuǎn)并可沿z軸上下移動(dòng)；所述患者承載裝置設(shè)有絲杠螺母結(jié)構(gòu)，從而使其可以沿其橫向S和縱向L運(yùn)動(dòng)，并且設(shè)有齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而使其可繞其縱向軸L轉(zhuǎn)動(dòng)。
另外，本發(fā)明的高能聚焦超聲波治療機(jī)還可設(shè)有一個(gè)位于所述患者承載裝置下方的下置波源，該下置波源上方設(shè)有一容納傳導(dǎo)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所述患者承載裝置的對(duì)著所述下置波源的部分是可拆卸的，其還可包括一坐位架，患者在治療時(shí)可坐在該坐位架上。所述下置波源也可分別繞x、y軸旋轉(zhuǎn)并可沿z軸上下移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，采用了上置波源，這使得患者可以進(jìn)行仰臥位治療，體力消耗明顯減少；同時(shí)，由于重力的作用和水囊的壓迫作用，仰臥位治療時(shí)可大大縮短皮膚到腫瘤的距離(靶皮距)，同時(shí)可將腸管內(nèi)的氣體盡量擠開(kāi)，因此對(duì)腹部腫瘤特別是胰腺癌和腹腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌的治療效果會(huì)大大提高。此外，由于上置波源可任意旋轉(zhuǎn)和傾斜，因此可對(duì)部分肋緣、劍突和恥骨后方腫瘤進(jìn)行治療，擴(kuò)大了高能聚焦超聲波治療的適應(yīng)癥。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中

圖1是本發(fā)明的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示實(shí)施例在進(jìn)行治療時(shí)的工作原理示意圖；圖3是本發(fā)明的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3所示實(shí)施例的工作原理示意圖；圖5是圖1和圖3所示實(shí)施例中患者承載裝置沿其縱向L運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖1和圖3所示實(shí)施例中患者承載裝置沿其橫向S運(yùn)動(dòng)及繞其縱向軸L轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
參看圖1，其中示出了一種體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其中1為上置波源，2為患者承載裝置，患者承載裝置2在該實(shí)施例中是一治療床面。圖2示出了該實(shí)施例中有關(guān)部件的運(yùn)動(dòng)筒圖，即工作原理圖(圖中未包括B超探頭的伸縮和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，這一點(diǎn)可采用現(xiàn)有技術(shù)中已知的方案)。
如圖1所示，本實(shí)施例的高能聚焦超聲波治療機(jī)包括用以產(chǎn)生高能聚焦超聲波的高能聚焦超聲波源1及其驅(qū)動(dòng)電路；用于尋找治療目標(biāo)并將其移至超聲換能器焦點(diǎn)處的定位系統(tǒng)，該定位系統(tǒng)包括一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)中的醫(yī)用影象系統(tǒng)(未示出)、一個(gè)患者承載裝置2以及使所述患者承載裝置2與波源1間作空間相對(duì)位移的位移系統(tǒng)；該治療機(jī)還包括高能超聲波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)及傳導(dǎo)介質(zhì)處理系統(tǒng)(未示出，可采用現(xiàn)有技術(shù))，高能聚焦超聲波適用的超聲波通過(guò)傳導(dǎo)介質(zhì)傳入患者體內(nèi)，在高能聚焦超聲波源1發(fā)射面的前方有一個(gè)容納傳導(dǎo)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及加入、排出傳導(dǎo)介質(zhì)及對(duì)介質(zhì)進(jìn)行處理的裝置(未示出，可采用現(xiàn)有技術(shù))，其中，所述的高能聚焦超聲波源1支承在一個(gè)波源支承裝置13上，并位于所述患者承載裝置2的上方，從而形成一上置波源。
其中的醫(yī)用影象系統(tǒng)可為B超機(jī)；傳導(dǎo)介質(zhì)可為經(jīng)脫氣處理的水；所述的容納傳導(dǎo)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)可為水囊18。
在該實(shí)施例中，如圖2所示，所述位移系統(tǒng)包括所述上置波源1可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述波源支承裝置13上，并且波源支承裝置13可上下移動(dòng)，從而使所述上置波源1可分別繞x、y軸旋轉(zhuǎn)并可沿z軸上下移動(dòng)。具體可采用下列方式所述上置波源1通過(guò)一支架14而水平地支承于豎直設(shè)置的所述波源支承裝置13上并可繞y軸旋轉(zhuǎn)，并且，所述支架14上設(shè)有一可繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)的樞軸15，所述上置波源1可通過(guò)該樞軸15而繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述波源支承裝置13為絲杠絲母結(jié)構(gòu)(未示出，可采用現(xiàn)有技術(shù))，從而使所述上置波源1可沿z軸上下移動(dòng)。
另外，所述位移系統(tǒng)還包括所述患者承載裝置2設(shè)有絲杠螺母結(jié)構(gòu)21，從而使其可以沿其橫向S和縱向L運(yùn)動(dòng)，并且設(shè)有齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)22，從而使其可繞其縱向軸L轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度可為40°，如圖5和6所示。這一點(diǎn)可采用現(xiàn)有技術(shù)中的方案。
進(jìn)行治療時(shí)，患者可仰臥平躺在波源支承裝置2上，通過(guò)使上置波源1轉(zhuǎn)動(dòng)和升降而將上置波源1調(diào)節(jié)到合適的角度，同時(shí)，使患者承載裝置2分別沿其橫向S和縱向L運(yùn)動(dòng)或繞其縱向軸L轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到合適的治療位置和角度。從而克服了傳統(tǒng)的治療機(jī)只能俯臥治療的缺陷。
參看圖3，其中示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例，這個(gè)實(shí)施例是上置波源1與坐椅式下置波源5的組合。其中，所述高能聚焦超聲波治療機(jī)除了設(shè)有一上置波源1外，還可設(shè)有一個(gè)位于所述患者承載裝置2下方的下置波源5，該下置波源5上方設(shè)有一容納傳導(dǎo)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所述患者承載裝置2的對(duì)著所述下置波源5的部分是可拆卸的。
其中，所述容納傳導(dǎo)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)可以是一開(kāi)放式水槽4。
該實(shí)施例還包括一坐位架3，患者在治療時(shí)可坐在該坐位架3上。
在該實(shí)施例中，所述位移系統(tǒng)還包括所述下置波源5可采用與上置波源1類(lèi)似的方式而可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述波源支承裝置13上，從而使所述下置波源5可分別繞x、y軸旋轉(zhuǎn)并可沿z軸上下移動(dòng)。將所述波源支承裝置13設(shè)置成可繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的套筒結(jié)構(gòu)，從而使所述上置波源1還可繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
在該實(shí)施例中，當(dāng)采用上置波源治療時(shí)，患者平臥于治療床上，情況與圖1所示第一實(shí)施例相同。當(dāng)采用下置波源進(jìn)行治療時(shí)，將上置波源1繞z軸旋轉(zhuǎn)90°，移去患者承載裝置(治療床)2的中段的可拆卸的床面部分，裝上坐位架3。患者坐在該坐位架3上，超聲波經(jīng)患者會(huì)陰傳導(dǎo)至體內(nèi)，從而可進(jìn)行治療。
其中的波源驅(qū)動(dòng)電路可采用現(xiàn)有技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，采用了“波源上置”結(jié)構(gòu)方案。其具有下列有益效果1.使得大部分腹腔和盆腔腫瘤患者實(shí)現(xiàn)了仰臥位治療，體力消耗明顯減少；2.由于重力的作用和水囊的壓迫作用，仰臥位治療時(shí)可大大縮短皮膚到腫瘤的距離(靶皮距)，同時(shí)可將腸管內(nèi)的氣體盡量擠開(kāi)，因此對(duì)腹部腫瘤特別是胰腺癌和腹腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌的治療效果會(huì)大大提高。3.由于上置波源可任意旋轉(zhuǎn)和傾斜，因此可對(duì)部分肋緣、劍突和恥骨后方腫瘤進(jìn)行治療，擴(kuò)大了高能聚焦超聲波治療的適應(yīng)癥。4.由于縮短了靶皮距和減少了氣體的干擾，使得治療過(guò)程中的B超實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)更清晰。
另外，根據(jù)本發(fā)明，用一個(gè)封閉式水囊代替原來(lái)的開(kāi)放式水槽用以傳導(dǎo)超聲波。這樣，患者皮膚不再直接接觸脫氣水，使高能聚焦超聲波治療成為“干式”治療。
權(quán)利要求
1.一種體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其包括用以產(chǎn)生高能聚焦超聲波的高能聚焦超聲波源(1)及其驅(qū)動(dòng)電路；用于尋找治療目標(biāo)并將其移至超聲換能器焦點(diǎn)處的定位系統(tǒng)，該定位系統(tǒng)包括一個(gè)醫(yī)用影象系統(tǒng)、一個(gè)患者承載裝置(2)以及使所述患者承載裝置(2)相對(duì)于所述波源(1)而作空間相對(duì)位移的位移系統(tǒng)；該治療機(jī)還包括高能超聲波傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)及傳導(dǎo)介質(zhì)處理系統(tǒng)，高能聚焦超聲波適用的超聲波通過(guò)傳導(dǎo)介質(zhì)傳入患者體內(nèi)，在高能聚焦超聲波源(1)發(fā)射面的前方有一個(gè)容納傳導(dǎo)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及加入、排出傳導(dǎo)介質(zhì)及對(duì)介質(zhì)進(jìn)行處理的裝置，其特征在于，所述的高能聚焦超聲波源(1)支承在一個(gè)波源支承裝置(13)上，并位于所述患者承載裝置(2)的上方，從而形成一上置波源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其特征在于，所述醫(yī)用影象系統(tǒng)為B超機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其特征在于，所述傳導(dǎo)介質(zhì)為經(jīng)脫氣處理的水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其特征在于，所述的容納傳導(dǎo)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)為水囊(18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任何一項(xiàng)所述的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其特征在于，所述位移系統(tǒng)包括所述上置波源(1)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述波源支承裝置(13)上，并且所述波源支承裝置(13)可上下移動(dòng)，從而使所述上置波源(1)可分別繞x、y軸旋轉(zhuǎn)并可沿z軸上下移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其特征在于，所述上置波源(1)以下列方式可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述波源支承裝置(13)上所述上置波源(1)通過(guò)一支架(14)而水平地支承于豎直設(shè)置的所述波源支承裝置(13)上并可繞y軸旋轉(zhuǎn)，并且，所述支架(14)上設(shè)有一可繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)的樞軸(15)，所述上置波源(1)可通過(guò)該樞軸(15)而繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述波源支承裝置(13)為絲杠絲母結(jié)構(gòu)，從而使所述上置波源(1)可沿z軸上下移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其特征在于，所述位移系統(tǒng)還包括患者承載裝置(2)設(shè)有絲杠螺母結(jié)構(gòu)(21)，從而使其可以沿其橫向(S)和縱向(L)運(yùn)動(dòng)，并且設(shè)有齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(22)，從而使其可繞其縱向軸(L)轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其特征在于，所述高能聚焦超聲波治療機(jī)還設(shè)有一個(gè)位于所述患者承載裝置(2)下方的下置波源(5)，該下置波源(5)上方設(shè)有一容納傳導(dǎo)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所述患者承載裝置(2)的對(duì)著所述下置波源(5)的部分是可拆卸的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其特征在于所述容納傳導(dǎo)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)是一開(kāi)放式水槽(4)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其特征在于，還包括一坐位架(3)，患者在治療時(shí)可坐在該坐位架(3)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10中的任何一項(xiàng)所述的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其特征在于，所述位移系統(tǒng)還包括將所述波源支承裝置(13)設(shè)置成可繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的套筒結(jié)構(gòu)，從而使所述上置波源(1)可繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-10中的任何一項(xiàng)所述的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其特征在于，所述位移系統(tǒng)還包括所述下置波源(5)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述波源支承裝置(13)上，并且所述波源支承裝置(13)可上下移動(dòng)，從而使所述下置波源(5)可分別繞x、y軸旋轉(zhuǎn)并可沿z軸上下移動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的體外高能聚焦超聲波治療機(jī)，其特征在于，所述下置波源(5)以下列方式可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述波源支承裝置(13)上所述下置波源(5)通過(guò)一支架(23)而水平地支承于豎直設(shè)置的所述波源支承裝置(13)上并可繞y軸旋轉(zhuǎn)，并且，所述支架(23)上設(shè)有一可繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)的樞軸(24)，所述下置波源(5)可通過(guò)該樞軸(24)而繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述波源支承裝置(13)為絲杠絲母結(jié)構(gòu)，從而使所述下置波源(5)可沿z軸上下移動(dòng)。
全文摘要
一種高能聚焦超聲波治療機(jī),其包括:高能聚焦超聲波源及其驅(qū)動(dòng)電路;用于尋找治療目標(biāo)并將其移至超聲換能器焦點(diǎn)處的定位系統(tǒng),該定位系統(tǒng)包括一個(gè)醫(yī)用影象系統(tǒng)、一個(gè)患者承載裝置以及使所述患者承載裝置相對(duì)于所述波源而作空間相對(duì)位移的位移系統(tǒng);在高能聚焦超聲波源發(fā)射面的前方有一個(gè)容納傳導(dǎo)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及加入、排出傳導(dǎo)介質(zhì)及對(duì)介質(zhì)進(jìn)行處理的裝置,其中,所述的高能聚焦超聲波源支承在一個(gè)波源支承裝置上,并位于所述患者承載裝置的上方,從而形成一上置波源。該治療機(jī)可以進(jìn)行仰臥位治療;同時(shí),擴(kuò)大了高能聚焦超聲波治療的適應(yīng)癥。
文檔編號(hào)A61B17/22GK1342503SQ0113448
公開(kāi)日2002年4月3日 申請(qǐng)日期2001年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月5日
發(fā)明者何申戌, 熊六林, 于晉生, 蘭江, 吳曉東 申請(qǐng)人:北京源德生物醫(yī)學(xué)工程股份有限公司