專利名稱：用于治療性超聲換能器的位置跟蹤的方法和裝置的制作方法
用于治療性超聲換能器的位置跟蹤的方法和裝置本發(fā)明例大體涉及醫(yī)學(xué)系統(tǒng)，并且更特別地，涉及用于治療性超聲換能器的位置 跟蹤的方法和裝置。采用超聲對(duì)病理組織進(jìn)行的當(dāng)前處置通常沒(méi)有被有效執(zhí)行，這是由于用超聲成像 對(duì)疾病進(jìn)行描繪不如諸如計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)的另一種成像模態(tài)清晰。然而，對(duì)于特定的治療干預(yù)，超聲正在變?yōu)橐环N更理想的方法。特別地，使用高密 度聚焦超聲當(dāng)前被用作用于子宮肌瘤的熱治療干預(yù)的方法，并且可能地用作肝、腦和其他 癌病變的處置。另外，超聲已經(jīng)作為調(diào)解凝塊溶解(超聲溶栓治療)、藥物遞送和基因治療 的手段成為研究對(duì)象。在所有這些應(yīng)用中使用超聲是理想的，這是由于其允許對(duì)深度組織進(jìn)行非介入性 處置，而對(duì)其上的器官影響很小或無(wú)影響。已經(jīng)揭示出超聲增加，諸如在凝塊溶解中使用組 織纖溶酶原激活物(tPA)、基因治療中的蛋白的表達(dá)以及位點(diǎn)靶向治療中的增加的藥物遞 送的現(xiàn)有醫(yī)學(xué)處置的效能。然而，對(duì)于許多醫(yī)學(xué)狀況，使用除超聲以外的成像模態(tài)進(jìn)行診斷和處置計(jì)劃，所述 成像模態(tài)諸如計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)、磁共振成像(MRI)、SPECT以及正電子發(fā)射斷層攝影 (PET)。另外，這些系統(tǒng)不依賴于用于治療的方法。因此，用于克服本領(lǐng)域中的問(wèn)題的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)是期望的。

圖1為根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的用于治療性超聲探頭的位置跟蹤的系統(tǒng)的部分方 框圖視圖；圖2為更詳細(xì)地示出的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于與位置跟蹤系統(tǒng)一起使用的 圖1的治療性超聲探頭的示意性表示視圖；圖3為示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的系統(tǒng)和方法的治療性超聲探頭的位置跟蹤的 流程圖視圖；以及圖4為根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例的治療性超聲探頭的位置跟蹤的系統(tǒng)的部分方 框圖視圖。在附圖中，相同附圖標(biāo)記表示相似元件。另外，要注意附圖沒(méi)有按比例繪制。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，用于治療性超聲換能器或探頭的位置跟蹤的方法和裝置包括被 配置為用于改進(jìn)治療結(jié)果的定位系統(tǒng)和治療性超聲探頭。方法和系統(tǒng)裝置有利地使其能夠 使用諸如CT的一個(gè)成像模態(tài)以診斷并計(jì)劃治療干預(yù)，并且之后將超聲治療施加于期望空 間定位。因此，有利地改進(jìn)了處置的功效。另外，處置可以被定位于對(duì)周圍組織具有最小影 響的特定感興趣區(qū)域(例如，處置區(qū)域)。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)多個(gè)傳感器的適當(dāng)放置 而將位置跟蹤系統(tǒng)和超聲治療探頭配準(zhǔn)到相同坐標(biāo)系。用于跟蹤三維空間中的對(duì)象的技術(shù)是已知的并且包括例如電磁跟蹤、紅外(光) 跟蹤以及機(jī)械定位系統(tǒng)。這些跟蹤技術(shù)允許以亞毫米精度檢測(cè)對(duì)象的位置。因此，為了簡(jiǎn) 化討論，在這里僅討論對(duì)于理解本公開(kāi)的實(shí)施例必要的跟蹤技術(shù)的那些方面。根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例，盡管用超聲成像對(duì)疾病的描繪不如使用諸如CT的另 一成像模態(tài)清晰，但是可以使用高密度聚焦超聲有效地執(zhí)行病理組織的處置。一個(gè)示例為具有閉塞性腦卒中的患者的處置。首先用CT掃描對(duì)患者進(jìn)行成像以確定存在血凝塊。之 后，將CT掃描配準(zhǔn)到患者的軀體，并使用相同的配準(zhǔn)系統(tǒng)以引導(dǎo)超聲溶栓治療處置，所述 超聲溶栓治療處置利用根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的位置跟蹤治療性超聲系統(tǒng)的高密度聚焦超 聲探頭。結(jié)果，通過(guò)將適當(dāng)聲學(xué)能量精確地放置入凝結(jié)的脈管而有利地提高治療處置的效 果。治療處置的類似示例包括藥物遞送、高密度聚焦超聲(HIFU)燒蝕以及基因遞送。治療 處置也可以包括超聲的整容使用，例如，脂肪處置。在后面的示例中，MR可以為用于獲得脂 肪組織的繪制的良好的模態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，基因療法可以包括外源性DNA、RNA、RNAi、酶、蛋白質(zhì)、siRNA或 小RNA的遞送中的一個(gè)或多個(gè)。在從用于熱燒蝕的高密度聚焦超聲到用于藥物和基因遞送的領(lǐng)域中，將超聲作為 治療性技術(shù)使用正在變?yōu)榕R床現(xiàn)實(shí)。用于描繪要被治療的病理組織的空間定位的診斷成像 系統(tǒng)(例如，CT、MRI等)與處置方案無(wú)關(guān)地被獲取。使用本公開(kāi)的有利的實(shí)施例，通過(guò)將 治療性聚焦超聲的施加空間配準(zhǔn)到診斷圖像和患者的處置區(qū)域而將超聲治療照射適當(dāng)?shù)?施加到特定的感興趣區(qū)域。本公開(kāi)的方法和裝置涉及用于使用外部位置跟蹤系統(tǒng)保持患者的處置區(qū)域和超 聲治療探頭之間的配準(zhǔn)的方法。例如，系統(tǒng)裝置包括將在此進(jìn)一步討論的通過(guò)傳感器的適 當(dāng)放置配準(zhǔn)到相同坐標(biāo)系的位置跟蹤系統(tǒng)和超聲治療換能器。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，將電磁跟蹤系統(tǒng)放置在患者不移動(dòng)地躺在其上的桌面 上。桌面在成像系統(tǒng)(CT、MRI、SPECT、PET等)的坐標(biāo)系中被準(zhǔn)確地配準(zhǔn)。線圈(傳感器) 以如下方式被放置在超聲治療換能器上的一個(gè)或多個(gè)定位上電磁跟蹤系統(tǒng)可以相對(duì)于其 自身坐標(biāo)系計(jì)算治療換能器的三維位置和取向?，F(xiàn)在在患者坐標(biāo)系中跟蹤超聲治療探頭并 且可以將超聲治療探頭聚焦到病理區(qū)域以實(shí)施處置。在類似于上述實(shí)施例的第二示例性實(shí) 施例中，跟蹤系統(tǒng)包括紅外跟蹤系統(tǒng)并且傳感器包括發(fā)光二極管。在類似于第一前述實(shí)施例的第三示例性實(shí)施例中，跟蹤系統(tǒng)包括能夠提供磁場(chǎng)的 測(cè)量的多個(gè)線圈。另外，將另外的多個(gè)線圈耦合到治療換能器。例如，線圈可以經(jīng)由適當(dāng)?shù)?機(jī)械附件等被耦合到治療換能器。磁場(chǎng)的測(cè)量提供相對(duì)于磁共振成像(MRI)系統(tǒng)的位置的 指示。在第四示例性實(shí)施例中，類似與第一示例性實(shí)施例和第二示例性實(shí)施例，將傳感器附 著到固定參考系，所述固定參考系例如為超聲換能器可以被固定于其中的頭戴式耳機(jī)。頭 戴式耳機(jī)可以根據(jù)解剖學(xué)界標(biāo)被初始地放置或者通過(guò)與先前成像數(shù)據(jù)集共同配準(zhǔn)而初始 地放置。放置之后，跟蹤系統(tǒng)用于測(cè)量小規(guī)模運(yùn)動(dòng)。本公開(kāi)的實(shí)施例有利地提供用于執(zhí)行下述之一的方法和系統(tǒng)裝置(i)超聲介導(dǎo) 藥物遞送；(ii)超聲介導(dǎo)基因遞送；(iii)超聲熱治療；(iv)高密度聚焦超聲燒蝕；⑷超 聲溶栓治療；以及(Vi)包括去除脂肪以及除疤/除皺紋的超聲整容手術(shù)。圖1為根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的用于手持式治療性超聲探頭12的位置跟蹤的系統(tǒng) 10的部分方框圖視圖。治療性超聲跟蹤系統(tǒng)10包括第一多個(gè)跟蹤元件(14、16、18)、第二 多個(gè)跟蹤元件(20、22、24)、跟蹤發(fā)生器26以及系統(tǒng)控制器28。將第一多個(gè)跟蹤元件(14、 16、18)相對(duì)于彼此并且相對(duì)于手持治療性超聲探頭12的能量發(fā)射表面30設(shè)置于第一位置 和取向。治療性超聲探頭12可以包括可以被配置為實(shí)施本公開(kāi)的實(shí)施例以及用于執(zhí)行給 定超聲治療的需求的任意合適的手持超聲探頭或者其他探頭。治療性超聲探頭12包括外殼部分32和手柄部分34，其可以相互形成整體。超聲換能器36被設(shè)置于外殼部分32內(nèi)， 接近表面30，以發(fā)射期望的超聲能量。例如，適當(dāng)?shù)貙⒏鞣N電子功率和信號(hào)線(全部由附圖 標(biāo)記38表示的特征表示)耦合在治療性超聲探頭12和系統(tǒng)控制器28的部件之間，用于執(zhí) 行此處所描述的各種功能和步驟。如將在此處參考圖2進(jìn)一步討論地，同樣示出了耦合到 治療性超聲探頭12的跟蹤引導(dǎo)40。第二多個(gè)跟蹤元件(20、22、24)適于相對(duì)于彼此并且相對(duì)于接受治療處置的患者 的目標(biāo)區(qū)域在第二位置和取向耦合到患者42。將跟蹤發(fā)生器26配置為發(fā)射跟蹤能量以與 第一多個(gè)跟蹤元件(14、16、18)和第二多個(gè)跟蹤元件(20、22、24)結(jié)合使用。在一個(gè)實(shí)施例 中，跟蹤發(fā)生器26包括電磁場(chǎng)發(fā)生器，其中，如由附圖標(biāo)記27所表示的，發(fā)生器參照固定的 取向和定位。電磁場(chǎng)發(fā)生器生成感興趣區(qū)域內(nèi)的電磁場(chǎng)，所述感興趣區(qū)域包括患者的處置 區(qū)域。系統(tǒng)控制器28可以包括任何適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)和/或傳感器界面，控制器還被以適 當(dāng)?shù)闹噶罹幊桃詧?zhí)行如在這里所討論的關(guān)于執(zhí)行治療性超聲跟蹤的各種功能以及如這里 所討論的處置。系統(tǒng)控制器28還包括各種輸入/輸出信號(hào)線，諸如38和44，例如，用于電 耦合到治療性超聲跟蹤系統(tǒng)10的其他元件。適當(dāng)?shù)娘@示設(shè)備46被耦合到系統(tǒng)控制器28， 例如，以由系統(tǒng)操作者在給定治療性超聲跟蹤和處置應(yīng)用期間使用。另外，可以針對(duì)治療性 超聲跟蹤以及處置應(yīng)用的給定實(shí)現(xiàn)方式提供可能需要的諸如輸入/輸出設(shè)備、定點(diǎn)設(shè)備等 (未示出)的另外的設(shè)備。另外，用于從存儲(chǔ)器(例如，包括之前從給定模態(tài)獲得的圖像的 存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)設(shè)備)或?qū)崟r(shí)圖像采集(例如，來(lái)自給定模態(tài)采集設(shè)備的實(shí)時(shí)圖像)獲得圖 像采集的器件48被耦合到系統(tǒng)控制器28。圖2為更詳細(xì)地示出的用于本公開(kāi)的定位跟蹤10的系統(tǒng)的圖1的治療性超聲探 頭12的示意性表示視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，跟蹤引導(dǎo)40被物理地耦合到治療性超聲探頭 12。跟蹤引導(dǎo)40可以包括，例如，設(shè)備顯示器，其中，所述顯示器設(shè)備產(chǎn)生多個(gè)可視同心形 狀(50、52、54)、指示器元件56以及方向指示器(58、60、62、64)的可視表示。跟蹤引導(dǎo)40 例如，經(jīng)由功率和信號(hào)線38被耦合到系統(tǒng)控制器28。系統(tǒng)控制器28適于控制跟蹤引導(dǎo)40 以提供治療性超聲探頭12相對(duì)于患者的目標(biāo)區(qū)域的位置和取向的引導(dǎo)表示，其中，患者的 目標(biāo)區(qū)域由第二多個(gè)跟蹤元件(20、22、24)進(jìn)行配準(zhǔn)。因此，本公開(kāi)的實(shí)施例有利地允許系 統(tǒng)操作者或干預(yù)放射學(xué)家在治療處置期間與患者的更自然的相互作用(徒手)。另外，盡管 將跟蹤引導(dǎo)40示出為并討論為耦合到探頭，但是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例可以包括跟蹤引導(dǎo) 的其他實(shí)現(xiàn)方式，例如，跟蹤引導(dǎo)作為顯示器46的部分或者其他系統(tǒng)部件的部分的實(shí)現(xiàn)方 式。在一個(gè)實(shí)施例中，跟蹤引導(dǎo)40包括多個(gè)可視同心形狀(50、52、54)以及指示器元 件56。可視同心形狀(50、52、54)表示治療性超聲探頭12相對(duì)于目標(biāo)區(qū)域的各種鄰近度 (proximity)。指示器元件56相對(duì)于同心形狀(50、52、54)的定位提供了治療性超聲探頭12 相對(duì)于目標(biāo)區(qū)域的位置和取向的可視引導(dǎo)表示。在一個(gè)實(shí)施例中，可視同心形狀(50、52、 54)可以包括用于指示在位置上非?？拷繕?biāo)區(qū)域的鄰近度的一個(gè)可視同心形狀50，用于 指示在位置上到目標(biāo)區(qū)域?yàn)槠谕泥徑鹊囊粋€(gè)可視同心形狀52，以及用于指示在位置上 非常遠(yuǎn)離目標(biāo)區(qū)域的鄰近度的一個(gè)可視同心形狀54。盡管相對(duì)于同心形狀(50、52、54)僅 對(duì)三個(gè)不同大小的形狀進(jìn)行示出和討論，但是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例可以包括多于三個(gè)。
8
指示器元件56可以以任意數(shù)量的不同尺寸的形狀為特征以將對(duì)應(yīng)的給定鄰近度 傳送到目標(biāo)區(qū)域。例如，如在圖2中的跟蹤引導(dǎo)40的闡釋70中所示的，指示器元件56可以 以第一尺寸形狀為特征，用于指示在位置上非?？拷繕?biāo)區(qū)域的鄰近度。如在圖2中的跟 蹤引導(dǎo)40的闡釋68和72中所示出的，指示器元件56可以以第二尺寸形狀為特征，用于指 示在位置上到目標(biāo)區(qū)域?yàn)槠谕泥徑?。注意到在闡釋68，指示器元件56未中心對(duì)齊，這 表示探頭還沒(méi)有在相對(duì)于目標(biāo)區(qū)域的位置和取向，如這里將要在下面進(jìn)一步討論的。如在 圖2的跟蹤引導(dǎo)40的闡釋66中所示出的，指示器元件56還可以以第三尺寸形狀為特征， 以指示在位置上與目標(biāo)區(qū)域非常遠(yuǎn)的鄰近度。盡管相對(duì)于指示器元件56僅對(duì)三個(gè)不同尺 寸的形狀進(jìn)行示出和討論，但是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例可以包括多于三個(gè)。
跟蹤引導(dǎo)40還包括多個(gè)方向指示器(58、60、62、64)。方向指示器(58、60、62、64) 表示相對(duì)于目標(biāo)區(qū)域所需的治療性超聲探頭移動(dòng)的各個(gè)取向。連同可視同心形狀(50、52、 54)和指示器元件56，方向指示器(58、60、62、64)為系統(tǒng)用戶提供引導(dǎo)以實(shí)現(xiàn)治療性超聲 探頭12相對(duì)于患者42的目標(biāo)區(qū)域的可允許位置和取向。各種取向可以包括前進(jìn)58、后退 62、左移64和右移60，以及，移入(如在闡釋66中由指示器元件56所示出的)和移出(如 在闡釋70中由指示器元件56所示出的)以最好地處置期望區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，引導(dǎo) 包括氣泡的形式，其根據(jù)所需相對(duì)運(yùn)動(dòng)前進(jìn)至/遠(yuǎn)離中心并在尺寸上增長(zhǎng)/收縮。盡管對(duì) 于方向指示器僅對(duì)四個(gè)不同的方向指示器(58、60、62、64)進(jìn)行示出和討論，但是根據(jù)本公 開(kāi)的實(shí)施例可以包括多于或少于四個(gè)。圖3為示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的系統(tǒng)和方法的治療性超聲探頭的位置跟蹤的 流程圖視圖80。方法包括在步驟82中執(zhí)行患者和治療性探頭的初始放置。在步驟84，檢 測(cè)治療性探頭的定位。在步驟86，檢測(cè)患者從而處置區(qū)域(或區(qū))的定位。在步驟88，確 定是否對(duì)探頭進(jìn)行定位以允許處置。如在這里所討論的，確定是至少基于第一多個(gè)跟蹤元 件和第二多個(gè)跟蹤元件的位置跟蹤的。如果確定未定位探頭而不允許進(jìn)行處置，那么，方法 進(jìn)行到步驟90。在步驟90，提示系統(tǒng)操作者例如由跟蹤引導(dǎo)40所指引的相對(duì)于患者移動(dòng) 探頭。在步驟90之后，方法回到如前面所討論的檢測(cè)治療性探頭的定位的步驟84。再次參 照步驟88，如果確定探頭被定位而允許進(jìn)行處置，那么處理進(jìn)行到步驟92。在步驟92，確定探頭和目標(biāo)區(qū)域之間的聲學(xué)路徑是否被例如骨或諸如肺的充氣空 腔所堵塞。如果確定聲學(xué)路徑被堵塞，那么，方法進(jìn)行到步驟94，否則，方法進(jìn)行到步驟96。 步驟94包括執(zhí)行對(duì)探頭的聲學(xué)補(bǔ)償。例如，聲學(xué)補(bǔ)償可以包括更新來(lái)自治療性超聲探頭的 超聲遞送的功率和波束角，功率和波束角更新至少基于根據(jù)第一多個(gè)跟蹤傳感器、第二多 個(gè)跟蹤傳感器以及跟蹤發(fā)生器和治療處置的指定需求所確定的跟蹤信息。另一示例可以包 括響應(yīng)于(i)治療性超聲探頭的運(yùn)動(dòng)跟蹤以及(ii)超聲遞送相對(duì)于患者的目標(biāo)區(qū)域的聲 學(xué)路徑的阻塞來(lái)調(diào)節(jié)治療性超聲探頭的孔徑，所述孔徑調(diào)節(jié)至少基于根據(jù)第一多個(gè)跟蹤傳 感器、第二多個(gè)跟蹤傳感器以及跟蹤發(fā)生器和治療處置的指定需求所確定的跟蹤信息。另 一示例包括調(diào)節(jié)超聲設(shè)置以補(bǔ)償通向目標(biāo)區(qū)域的改變的聲學(xué)路徑。在后面的示例中，超聲 設(shè)置的調(diào)節(jié)適于有效地補(bǔ)償包括呼吸和心跳的自主和非自主器官運(yùn)動(dòng)，以及補(bǔ)償由于超聲 處置的物理或生物響應(yīng)或超聲處置的結(jié)果導(dǎo)致的聲學(xué)路徑的改變或目標(biāo)區(qū)的運(yùn)動(dòng)。另外的 示例包括響應(yīng)于所檢測(cè)到的治療性超聲探頭定位和到目標(biāo)區(qū)域的對(duì)應(yīng)的聲學(xué)路徑來(lái)改變 治療性超聲探頭的電子聚焦。在完成聲補(bǔ)償之后，方法進(jìn)行到步驟96。
在步驟96，在(圖1的)顯示器46上提供處置區(qū)(或區(qū)域)的表示。特別地，處 置區(qū)的表示覆蓋(i)之前獲得的一幅或幾幅圖像或者(ii) 一幅或幾幅實(shí)時(shí)圖像的顯示。 在步驟96之后，在適當(dāng)時(shí)允許在步驟98開(kāi)始或繼續(xù)治療處置。在步驟100，確定所期望的 治療處置是否完成。如果完成，那么，方法在步驟102結(jié)束。如果所期望的治療處置還未完 成，那么，方法返回到步驟84并此后如這里上述討論地繼續(xù)。 圖4為根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例的用于治療性超聲探頭112的位置跟蹤的系統(tǒng) 110的部分方框圖的視圖。系統(tǒng)100類似于圖1的系統(tǒng)10，但具有如下不同。治療性超聲 跟蹤系統(tǒng)110包括第一多個(gè)跟蹤元件(114、116、118)、第二多個(gè)跟蹤元件(120、122、124)、 跟蹤發(fā)生器126以及系統(tǒng)控制器28。將第一多個(gè)跟蹤元件(114、116、118)相對(duì)于彼此并且 相對(duì)于治療性超聲探頭112的能量發(fā)射表面30設(shè)置于第一位置和取向。治療性超聲探頭 112可以包括可以被配置為實(shí)施本公開(kāi)的實(shí)施例以及用于執(zhí)行給定超聲治療需求的任意合 適的超聲探頭。治療性超聲探頭112包括外殼部分32和手柄部分34，其可以相互形成整 體。將超聲換能器36設(shè)置于外殼部分32內(nèi)，接近表面30，以發(fā)射期望的超聲能量。例如， 適當(dāng)?shù)貙⒏鞣N電子功率和信號(hào)線(全部由附圖標(biāo)記38指示的特征表示)耦合在治療性超 聲探頭112和系統(tǒng)控制器28的部件之間，用于執(zhí)行此處所描述的各種功能和步驟。跟蹤引 導(dǎo)40耦合到治療性超聲探頭112。第二多個(gè)跟蹤元件(120、122、124)適于相對(duì)于彼此并且相對(duì)于接受治療處置的 患者的目標(biāo)區(qū)域在第二位置和取向耦合到患者42。跟蹤發(fā)生器126被配置為發(fā)射跟蹤能量 以與第一多個(gè)跟蹤元件(114、116、118)和第二多個(gè)跟蹤元件(120、122、124)結(jié)合使用。在 一個(gè)實(shí)施例中，跟蹤發(fā)生器126包括光學(xué)跟蹤發(fā)生器，其中，如由附圖標(biāo)記127所表示的，發(fā) 生器參照固定的取向和定位。光學(xué)跟蹤發(fā)生器包括，例如，LED跟蹤發(fā)生器。光學(xué)跟蹤發(fā)生 器126生成感興趣區(qū)域內(nèi)的光學(xué)信號(hào)，所述感興趣區(qū)域包括患者的處置區(qū)域。另外，第一多 個(gè)跟蹤元件(114、116、118)和第二多個(gè)跟蹤元件(120、122、124)包括光學(xué)檢測(cè)傳感器。因此，公開(kāi)了包括第一多個(gè)跟蹤元件和第二多個(gè)跟蹤元件、跟蹤發(fā)生器以及系統(tǒng) 控制器的治療性超聲跟蹤系統(tǒng)。將第一多個(gè)跟蹤元件相對(duì)于彼此并且相對(duì)于治療性超聲探 頭的能量發(fā)射表面設(shè)置于第一位置和取向。第二多個(gè)跟蹤元件適于相對(duì)于彼此并且相對(duì)于 接受治療處置的患者的目標(biāo)區(qū)域在第二位置和取向耦合到患者。跟蹤發(fā)生器發(fā)射跟蹤能量 以與第一多個(gè)跟蹤元件和第二多個(gè)跟蹤元件結(jié)合使用。系統(tǒng)控制器檢測(cè)探頭是否相對(duì)于目 標(biāo)區(qū)域被定位于可允許的位置和取向內(nèi)，并且(i)響應(yīng)于檢測(cè)到探頭在可允許位置和取向 之內(nèi)，系統(tǒng)控制器使能對(duì)探頭的供能以執(zhí)行下述中的一個(gè)(i) (a)開(kāi)始治療處置以及(i) (b)繼續(xù)治療處置，并且(ii)響應(yīng)于未檢測(cè)到探頭在可允許位置和取向之內(nèi)，系統(tǒng)控制器 停止用于治療處置的探頭供能。治療處置的開(kāi)始和治療處置的繼續(xù)是根據(jù)治療處置的指定需求的。指定需求還可 以包括系統(tǒng)控制器，所述系統(tǒng)控制器監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域中已經(jīng)接受處置的定位并禁止對(duì)相同定 位進(jìn)行超過(guò)治療處置所需的過(guò)多的處置。在另一實(shí)施例中，在經(jīng)由超聲成像系統(tǒng)或具有超 聲之外的模態(tài)的成像系統(tǒng)獲得的醫(yī)學(xué)圖像中可檢測(cè)到第二多個(gè)跟蹤元件。系統(tǒng)控制器還適 于響應(yīng)于在醫(yī)學(xué)圖像中檢測(cè)到第二多個(gè)跟蹤元件來(lái)計(jì)算(i)成像系統(tǒng)的坐標(biāo)系中的目標(biāo) 區(qū)域和(ii)跟蹤系統(tǒng)的坐標(biāo)中的目標(biāo)區(qū)域之間的關(guān)系?？刂破鬟€適于響應(yīng)于治療性超聲 探頭相對(duì)于目標(biāo)區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)所測(cè)位置自動(dòng)指定從包括CT、MR、PET和SPECT成像掃描的組中選擇的一個(gè)，以監(jiān)測(cè)治療處置的進(jìn)展。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器還被配置為響應(yīng)于對(duì)治療性超聲探頭相對(duì)于患者的 目標(biāo)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)跟蹤來(lái)更新來(lái)自治療性超聲探頭的超聲遞送的功率和波束角。功率和波束 角更新至少基于根據(jù)第一多個(gè)跟蹤傳感器、第二多個(gè)跟蹤傳感器和跟蹤發(fā)生器以及治療處 置的指定需求所確定的跟蹤信息。在另一實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器還被配置為響應(yīng)于(i)治療性超聲探頭的運(yùn)動(dòng)跟蹤 以及(ii)超聲遞送相對(duì)于患者的目標(biāo)區(qū)域的聲學(xué)路徑的阻塞來(lái)調(diào)節(jié)治療性超聲探頭的孔 徑。所述孔徑調(diào)節(jié)至少基于根據(jù)第一多個(gè)跟蹤傳感器、第二多個(gè)跟蹤傳感器以及跟蹤發(fā)生 器和治療處置的指定需求所確定的跟蹤信息。在另一實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器還被配置為響 應(yīng)于對(duì)治療性超聲探頭相對(duì)于患者的目標(biāo)區(qū)的運(yùn)動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)治療性超聲探頭的超聲設(shè)置。 經(jīng)調(diào)節(jié)的超聲設(shè)置被配置為補(bǔ)償通向目標(biāo)區(qū)的改變的聲學(xué)路徑。在另一實(shí)施例中，系統(tǒng)控 制器還被配置為響應(yīng)于所檢測(cè)到的治療超聲探頭定位和對(duì)應(yīng)的到目標(biāo)區(qū)的聲學(xué)路徑來(lái)改 變治療性超聲探頭的電子聚焦。在一個(gè)實(shí)施例中，治療處置包括以下的一個(gè)或多個(gè)(i)超聲介導(dǎo)藥物遞送；(ii) 超聲介導(dǎo)基因遞送；(iii)超聲引導(dǎo)熱治療；(iv)高密度聚焦超聲燒蝕；(ν)超聲溶栓治 療；以及(Vi)超聲整容手術(shù)。在另一實(shí)施例中，第一多個(gè)跟蹤元件包括三個(gè)跟蹤元件，并且 第二多個(gè)跟蹤元件包括三個(gè)跟蹤元件。另外，跟蹤發(fā)生器可以包括以下的至少一個(gè)(i)電 磁場(chǎng)發(fā)生器，其中，第一多個(gè)跟蹤元件和第二多個(gè)跟蹤元件包括電磁傳感器，或者(ii)光 學(xué)跟蹤發(fā)生器，其中，第一多個(gè)跟蹤元件和第二多個(gè)跟蹤元件包括光學(xué)檢測(cè)傳感器。在另一實(shí)施例中，治療性超聲跟蹤系統(tǒng)包括第一多個(gè)跟蹤元件、第二多個(gè)跟蹤元 件、跟蹤發(fā)生器、系統(tǒng)控制器和跟蹤引導(dǎo)。將第一多個(gè)跟蹤元件相對(duì)于彼此并且相對(duì)于治療 性超聲探頭的能量發(fā)射表面設(shè)置于第一位置和取向。第二多個(gè)跟蹤元件適于相對(duì)于彼此并 且相對(duì)于接受治療處置的患者的目標(biāo)區(qū)域在第二位置和取向耦合到患者。跟蹤發(fā)生器被配 置為發(fā)射跟蹤能量以與第一多個(gè)跟蹤元件和第二多個(gè)跟蹤元件結(jié)合使用。在一個(gè)實(shí)施例 中，跟蹤發(fā)生器包括如下之一(i)電磁場(chǎng)發(fā)生器，其中，第一多個(gè)跟蹤元件和第二多個(gè)跟蹤 元件包括電磁傳感器，或者(ii)光學(xué)跟蹤發(fā)生器，其中，第一多個(gè)跟蹤元件和第二多個(gè)跟 蹤元件包括光學(xué)檢測(cè)傳感器。在上段的實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器被耦合到第一多個(gè)跟蹤傳感器、第二多個(gè)跟蹤傳 感器以及跟蹤發(fā)生器，并且還適于被耦合到治療性超聲探頭。系統(tǒng)控制器用于檢測(cè)治療性 超聲探頭是否相對(duì)于患者的目標(biāo)區(qū)域被定位于可允許的位置和取向內(nèi)，并且(i)響應(yīng)于檢 測(cè)到治療性超聲探頭在可允許位置和取向之內(nèi)，系統(tǒng)控制器使能對(duì)治療性超聲探頭的供能 以執(zhí)行下述中的一個(gè)(i) (a)開(kāi)始治療處置以及(i) (b)繼續(xù)治療處置，并且(ii)響應(yīng)于 未檢測(cè)到治療性超聲探頭在可允許位置和取向之內(nèi)， 系統(tǒng)控制器停止用于治療處置的治療 性超聲探頭供能。跟蹤引導(dǎo)被耦合到系統(tǒng)控制器，所述系統(tǒng)控制器還用于控制跟蹤引導(dǎo)以 提供治療性超聲探頭相對(duì)于目標(biāo)區(qū)域的位置和取向的引導(dǎo)表示。另外，針對(duì)上述實(shí)施例，治療處置的開(kāi)始和治療處置的繼續(xù)是根據(jù)治療處置的指 定需求的。另外，指定需求包括系統(tǒng)控制器，所述系統(tǒng)控制器監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域中已經(jīng)接受處置 的定位并禁止對(duì)相同定位進(jìn)行超過(guò)治療處置所需的過(guò)多的處置。根據(jù)另一實(shí)施例，用于治療性超聲跟蹤的方法包括將第一多個(gè)跟蹤元件相對(duì)于彼此并且相對(duì)于治療性超聲探頭的能量發(fā)射表面設(shè)置于第一位置和取向。第二多個(gè)跟蹤元件 相對(duì)于彼此并且相對(duì)于接受治療處置的患者的目標(biāo)區(qū)域在第二位置和取向耦合到患者。跟 蹤發(fā)生器發(fā)射跟蹤能量以與第一多個(gè)跟蹤元件和第二多個(gè)跟蹤元件結(jié)合使用。方法還包括 經(jīng)由系統(tǒng)控制器檢測(cè)治療性超聲探頭是否相對(duì)于患者的目標(biāo)區(qū)域被定位于可允許的位置 和取向內(nèi)。響應(yīng)于(i)檢測(cè)到治療性超聲探頭在可允許位置和取向之內(nèi)，所述方法包括使 能對(duì)治療性超聲探頭的供能以執(zhí)行下述中的一個(gè)(i) (a)開(kāi)始治療處置以及(i) (b)繼續(xù) 治療處置。響應(yīng)于(ii)未檢測(cè)到治療性超聲探頭在可允許位置和取向之內(nèi)，所述方法包括 停止用于治療處置的治療性超聲探頭的供能。 在方法的一個(gè)實(shí)施例中，治療處置的開(kāi)始和治療處置的繼續(xù)是根據(jù)治療處置的指 定需求。另外，指定需求包括監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域中已經(jīng)接受處置的定位并禁止對(duì)相同定位進(jìn)行 超過(guò)治療處置所需的過(guò)多的處置。在另一實(shí)施例中，所述方法還包括響應(yīng)于對(duì)治療性超聲探頭相對(duì)于患者的目標(biāo)區(qū) 域的運(yùn)動(dòng)跟蹤來(lái)經(jīng)由系統(tǒng)控制器更新來(lái)自治療性超聲探頭的超聲遞送的功率和波束角。功 率和波束角更新至少基于根據(jù)第一多個(gè)跟蹤傳感器、第二多個(gè)跟蹤傳感器和跟蹤發(fā)生器以 及治療處置的指定需求所確定的跟蹤信息。在另一實(shí)施例中，所述方法還包括響應(yīng)于(i) 治療性超聲探頭的運(yùn)動(dòng)跟蹤以及(ii)超聲遞送相對(duì)于患者的目標(biāo)區(qū)域的聲學(xué)路徑的阻塞 來(lái)經(jīng)由系統(tǒng)控制器調(diào)節(jié)治療性超聲探頭的孔徑。所述孔徑調(diào)節(jié)至少基于根據(jù)第一多個(gè)跟蹤 傳感器、第二多個(gè)跟蹤傳感器以及跟蹤發(fā)生器和治療處置的指定需求所確定的跟蹤信息。 在另一實(shí)施例中，方法還包括經(jīng)由系統(tǒng)控制器控制跟蹤引導(dǎo)以提供治療性超聲探頭關(guān)于目 標(biāo)區(qū)域的位置和取向的引導(dǎo)表示。盡管已經(jīng)在上面詳細(xì)描述了若干示例性實(shí)施例，但是在本質(zhì)上不脫離本公開(kāi)的實(shí) 施例的新穎教導(dǎo)和優(yōu)勢(shì)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解在示例性實(shí)施例中許多改變 是可能的。例如，本公開(kāi)的實(shí)施例可以被應(yīng)用到人造設(shè)備的放置，諸如，納米載體、納米信 標(biāo)、納米傳感器以及納米機(jī)械。因此，旨在將所有這些修改包括在如在以下權(quán)利要求中所限 定的本公開(kāi)的實(shí)施例的范圍內(nèi)。在權(quán)利要求中，器件_加-功能項(xiàng)旨在覆蓋此處描述為執(zhí) 行所列舉的功能的結(jié)構(gòu)，不僅僅是結(jié)構(gòu)等價(jià)物，而是還包括等價(jià)結(jié)構(gòu)。另外，置于一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求的括號(hào)中的附圖標(biāo)記不應(yīng)該被理解為限制權(quán)利要 求。詞語(yǔ)“包括”和“包含”等不排除存在除那些在任意權(quán)利要求或說(shuō)明書中作為整體列出 的元件和步驟。單個(gè)引用的元件并不排除存在多個(gè)這樣的元件，反之亦然。借助于包括若干 不同元件的硬件，和/或借助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)可以實(shí)施一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。在列舉若 干器件的設(shè)備權(quán)利要求中，可以由硬件的一個(gè)或相同部件實(shí)現(xiàn)這些器件的若干器件。在相 互不同的從屬權(quán)利要求中引用特定措施的事實(shí)不表示這些措施的組合不能被有利地應(yīng)用。
權(quán)利要求
一種治療性超聲跟蹤系統(tǒng)，包括第一多個(gè)跟蹤元件，將其相對(duì)于彼此并且相對(duì)于治療性超聲探頭的能量發(fā)射表面設(shè)置于第一位置和取向；第二多個(gè)跟蹤元件，其適于相對(duì)于彼此并且相對(duì)于接受治療處置的患者的目標(biāo)區(qū)域在第二位置和取向耦合到所述患者；跟蹤發(fā)生器，將其配置為發(fā)射跟蹤能量以與所述第一多個(gè)跟蹤元件和所述第二多個(gè)跟蹤元件結(jié)合使用；以及系統(tǒng)控制器，其耦合到所述第一多個(gè)跟蹤傳感器、所述第二多個(gè)跟蹤傳感器以及所述跟蹤發(fā)生器，并還適于耦合到所述治療性超聲探頭，所述系統(tǒng)控制器用于檢測(cè)所述治療性超聲探頭是否相對(duì)于所述患者的所述目標(biāo)區(qū)域被定位于可允許的位置和取向之內(nèi)，并且(i)響應(yīng)于檢測(cè)到所述治療性超聲探頭在所述可允許的位置和取向之內(nèi)，所述系統(tǒng)控制器使能對(duì)所述治療性超聲探頭的供能以執(zhí)行下述中的一個(gè)(i)(a)開(kāi)始所述治療處置以及(i)(b)繼續(xù)所述治療處置，并且(ii)響應(yīng)于未檢測(cè)到所述治療性超聲探頭在所述可允許的位置和取向之內(nèi)，所述系統(tǒng)控制器停止用于所述治療處置的所述治療性超聲探頭的所述供能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述治療處置的開(kāi)始以及所述治療處置的繼續(xù) 是根據(jù)所述治療處置的指定需求的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，并且其中，所述指定需求包括所述系統(tǒng)控制器監(jiān)測(cè)所 述目標(biāo)區(qū)域中已經(jīng)接受處置的定位并禁止對(duì)相同定位進(jìn)行超過(guò)所述治療處置所需的過(guò)多 的處置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)控制器還被配置為響應(yīng)于對(duì)所述治療 性超聲探頭相對(duì)于所述患者的所述目標(biāo)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)跟蹤來(lái)更新來(lái)自所述治療性超聲探頭 的超聲遞送的功率和波束角，所述功率和波束角更新至少基于根據(jù)所述第一多個(gè)跟蹤傳感 器、所述第二多個(gè)跟蹤傳感器以及所述跟蹤發(fā)生器和所述治療處置的指定需求所確定的跟足不f曰息o
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)控制器還被配置為響應(yīng)于(i)所述治療 性超聲探頭的運(yùn)動(dòng)跟蹤以及(ii)超聲遞送相對(duì)于所述患者的所述目標(biāo)區(qū)域的聲學(xué)路徑的 阻塞來(lái)調(diào)節(jié)所述治療性超聲探頭的孔徑，所述孔徑調(diào)節(jié)至少基于根據(jù)所述第一多個(gè)跟蹤傳 感器、所述第二多個(gè)跟蹤傳感器以及所述跟蹤發(fā)生器和所述治療處置的指定需求所確定的 足艮足宗fg ^窗、。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)控制器還被配置為響應(yīng)于對(duì)所述治療 性超聲探頭相對(duì)于所述患者的所述目標(biāo)區(qū)的運(yùn)動(dòng)跟蹤來(lái)調(diào)節(jié)所述治療性超聲探頭的超聲 設(shè)置，經(jīng)調(diào)節(jié)的超聲設(shè)置被配置為補(bǔ)償通向所述目標(biāo)區(qū)域的改變的聲學(xué)路徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，并且其中，所述系統(tǒng)控制器被配置為響應(yīng)于所檢測(cè)到 的治療性超聲探頭定位和到所述目標(biāo)區(qū)域的對(duì)應(yīng)的聲學(xué)路徑改變所述治療性超聲探頭的 電子聚焦。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括耦合到所述系統(tǒng)控制器的跟蹤引導(dǎo)，所述系統(tǒng)控制器還用于控制所述跟蹤引導(dǎo)以提供 所述治療性超聲探頭相對(duì)于所述目標(biāo)區(qū)域的位置和取向的引導(dǎo)表示。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述跟蹤引導(dǎo)包括多個(gè)可視同心形狀以及指示 器元件，所述可視同心形狀表示所述治療性超聲探頭相對(duì)于所述目標(biāo)區(qū)域的各種鄰近度， 并且其中，所述指示器元件相對(duì)于所述同心形狀的定位提供了所述治療性超聲探頭相對(duì)于 所述目標(biāo)區(qū)域的位置和取向的可視引導(dǎo)表示。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，并且其中，所述可視同心形狀包括用于指示在位置上 非?？拷瞿繕?biāo)區(qū)域的鄰近度的一個(gè)可視同心形狀，用于指示在位置上到所述目標(biāo)區(qū)域 為期望的鄰近度的一個(gè)可視同心形狀，以及用于指示在位置上非常遠(yuǎn)離所述目標(biāo)區(qū)域的鄰 近度的一個(gè)可視同心形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述指示器元件由下列表征用于指示在位置 上非?？拷瞿繕?biāo)區(qū)域的鄰近度的第一尺寸形狀，用于指示在位置上到所述目標(biāo)區(qū)域?yàn)?期望的鄰近度的第二尺寸形狀，以及用于指示在位置上非常遠(yuǎn)離所述目標(biāo)區(qū)域的鄰近度的 第三尺寸形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述跟蹤引導(dǎo)還包括多個(gè)方向指示器，所述方 向指示器表示相對(duì)于所述目標(biāo)區(qū)域所需的治療性超聲探頭移動(dòng)的各個(gè)取向，其連同所述可 視同心形狀和所述指示器元件為系統(tǒng)用戶提供引導(dǎo)以實(shí)現(xiàn)所述治療性超聲探頭相對(duì)于所 述患者的所述目標(biāo)區(qū)域的所述可允許的位置和取向。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述各個(gè)取向包括前進(jìn)、后退、左移和右移。
14.根據(jù)權(quán)力要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述跟蹤引導(dǎo)被物理耦合到所述治療性超聲探頭。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述跟蹤引導(dǎo)還包括設(shè)備顯示器，并且其中， 所述多個(gè)可視同心形狀、指示器元件以及方向指示器包括在所述設(shè)備顯示器上的可視表
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述治療處置包括從包括以下的內(nèi)容的組中 選擇的至少一個(gè)(i)超聲介導(dǎo)藥物遞送；(ii)超聲介導(dǎo)基因遞送；(iii)超聲引導(dǎo)熱治療； (iv)高密度聚焦超聲燒蝕；(v)超聲溶栓治療；以及(vi)超聲整容手術(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一多個(gè)跟蹤元件包括三個(gè)跟蹤元件，并 且其中，所述第二多個(gè)跟蹤元件包括三個(gè)跟蹤元件。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述跟蹤發(fā)生器包括從包括下列的組中選擇的 一個(gè)(i)電磁場(chǎng)發(fā)生器，其中，所述第一多個(gè)跟蹤元件和所述第二多個(gè)跟蹤元件包括電磁 場(chǎng)傳感器；以及(ii)光學(xué)跟蹤發(fā)生器，其中，所述第一多個(gè)跟蹤元件和所述第二多個(gè)跟蹤 元件包括光學(xué)檢測(cè)傳感器。
19.一種治療性超聲跟蹤系統(tǒng)，包括第一多個(gè)跟蹤元件，將其相對(duì)于彼此并且相對(duì)于治療性超聲探頭的能量發(fā)射表面設(shè)置 于第一位置和取向；第二多個(gè)跟蹤元件，其適于相對(duì)于彼此并且相對(duì)于接受治療處置的患者的目標(biāo)區(qū)域在 第二位置和取向耦合到所述患者；跟蹤發(fā)生器，其被配置為發(fā)射跟蹤能量以與所述第一多個(gè)跟蹤元件和所述第二多個(gè) 跟蹤元件結(jié)合使用，其中，所述跟蹤發(fā)生器包括從包括以下內(nèi)容的組中選擇的一個(gè)(i)電 磁場(chǎng)發(fā)生器，其中，所述第一多個(gè)跟蹤元件和所述第二多個(gè)跟蹤元件包括電磁傳感器，以及(ii)光學(xué)跟蹤發(fā)生器，其中，所述第一多個(gè)跟蹤元件和所述第二多個(gè)跟蹤元件包括光學(xué)檢 測(cè)傳感器；系統(tǒng)控制器，其耦合到所述第一多個(gè)跟蹤傳感器、所述第二多個(gè)跟蹤傳感器以及所述 跟蹤發(fā)生器，并還適于耦合到所述治療性超聲探頭，所述系統(tǒng)控制器用于檢測(cè)所述治療性 超聲探頭是否相對(duì)于所述患者的所述目標(biāo)區(qū)域被定位于可允許的位置和取向內(nèi)，并且(i) 響應(yīng)于檢測(cè)到所述治療性超聲探頭在所述可允許位置和取向之內(nèi)，所述系統(tǒng)控制器使能對(duì) 所述治療性超聲探頭的供能以執(zhí)行下述中的一個(gè)(i) (a)開(kāi)始所述治療處置以及(i) (b)繼 續(xù)所述治療處置，以及(ii)響應(yīng)于未檢測(cè)到所述治療性超聲探頭在所述可允許位置和取 向之內(nèi)，所述系統(tǒng)控制器停止用于所述治療處置的所述治療性超聲探頭的所述供能；以及跟蹤引導(dǎo)，其耦合到所述系統(tǒng)控制器，所述系統(tǒng)控制器還用于控制所述跟蹤引導(dǎo)以提 供所述治療性超聲探頭相對(duì)于所述目標(biāo)區(qū)域的位置和取向的引導(dǎo)表示。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述治療處置的開(kāi)始以及所述治療處置的繼 續(xù)是根據(jù)所述治療處置的指定需求，并且其中，所述指定需求包括所述系統(tǒng)控制器監(jiān)測(cè)所 述目標(biāo)區(qū)域中已經(jīng)接受處置的定位并禁止對(duì)相同定位進(jìn)行超過(guò)所述治療處置所需的過(guò)多 的處置。
21.一種用于治療性超聲跟蹤的方法，包括將第一多個(gè)跟蹤元件相對(duì)于彼此并且相對(duì)于治療性超聲探頭的能量發(fā)射表面設(shè)置于 第一位置和取向；將第二多個(gè)跟蹤元件相對(duì)于彼此并且相對(duì)于接受治療處置的患者的目標(biāo)區(qū)域在第二 位置和取向耦合到患者；從跟蹤發(fā)生器發(fā)射跟蹤能量以與所述第一多個(gè)跟蹤元件和所述第二多個(gè)跟蹤元件結(jié) 合使用；以及經(jīng)由系統(tǒng)控制器檢測(cè)所述治療性超聲探頭是否相對(duì)于所述患者的所述目標(biāo)區(qū)域被定 位于可允許的位置和取向內(nèi)，并且(i)響應(yīng)于檢測(cè)到所述治療性超聲探頭在所述可允許位 置和取向之內(nèi)，所述系統(tǒng)控制器使能對(duì)所述治療性超聲探頭的供能以執(zhí)行下述中的一個(gè) ⑴(a)開(kāi)始所述治療處置以及⑴(b)繼續(xù)所述治療處置，以及(ii)響應(yīng)于未檢測(cè)到所述 治療性超聲探頭在所述可允許位置和取向之內(nèi)，所述系統(tǒng)控制器停止用于所述治療處置的 所述治療性超聲探頭的所述供能。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述治療處置的開(kāi)始以及所述治療處置的繼 續(xù)是根據(jù)所述治療處置的指定需求，并且其中，所述指定需求包括監(jiān)測(cè)所述目標(biāo)區(qū)域中已 經(jīng)接受處置的定位并禁止對(duì)相同定位進(jìn)行超過(guò)所述治療處置所需的過(guò)多的處置。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括響應(yīng)于對(duì)所述治療性超聲探頭相對(duì)于所述患 者的所述目標(biāo)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)跟蹤經(jīng)由所述系統(tǒng)控制器來(lái)更新來(lái)自所述治療性超聲探頭的超 聲遞送的功率和波束角，所述功率和波束角更新至少基于根據(jù)所述第一多個(gè)跟蹤傳感器、 所述第二多個(gè)跟蹤傳感器以及所述跟蹤發(fā)生器和所述治療處置的指定需求所確定的跟蹤 fn息o
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括響應(yīng)于(i)所述治療性超聲探頭的運(yùn)動(dòng)跟蹤 以及(ii)超聲遞送相對(duì)于所述患者的所述目標(biāo)區(qū)域的聲學(xué)路徑的阻塞經(jīng)由所述系統(tǒng)控制 器來(lái)調(diào)節(jié)所述治療性超聲探頭的孔徑，所述孔徑調(diào)節(jié)至少基于根據(jù)所述第一多個(gè)跟蹤傳感器、所述第二多個(gè)跟蹤傳感器以及所述跟蹤發(fā)生器和所述治療處置的指定需求所確定的跟蹤信息。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括經(jīng)由所述系統(tǒng)控制器控制跟蹤引導(dǎo)以提供所述治療性超聲探頭相對(duì)于所述目標(biāo)區(qū)域 的位置和取向的引導(dǎo)表示。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在經(jīng)由超聲成像系統(tǒng)或具有超聲之外的模態(tài)的 成像系統(tǒng)獲得的醫(yī)學(xué)圖像中可檢測(cè)到所述第二多個(gè)跟蹤元件，并且其中，所述系統(tǒng)控制器 還適于響應(yīng)于在所述醫(yī)學(xué)圖像中檢測(cè)到所述第二多個(gè)跟蹤元件來(lái)計(jì)算(i)所述成像系統(tǒng) 的坐標(biāo)系中的所述目標(biāo)區(qū)域和(ii)所述跟蹤系統(tǒng)的坐標(biāo)中的所述目標(biāo)區(qū)域之間的關(guān)系。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)控制器還適于響應(yīng)于所述治療性超聲 探頭相對(duì)于所述目標(biāo)區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)測(cè)得的位置，自動(dòng)指定從包括CT、MR、PET和SPECT 成像掃描的組中選擇的一個(gè)，以監(jiān)測(cè)所述治療處置的進(jìn)展。
全文摘要
一種治療性超聲跟蹤系統(tǒng)(10)，包括第一多個(gè)跟蹤元件(14、16、18)和第二多個(gè)跟蹤元件(20、22、24)、跟蹤發(fā)生器(26)和系統(tǒng)控制器(28)。將第一多個(gè)跟蹤元件(14、16、18)相對(duì)于彼此并且相對(duì)于治療性超聲探頭(12)的能量發(fā)射表面(30)設(shè)置于第一位置和取向。第二多個(gè)跟蹤元件(20、22、24)適于相對(duì)于彼此并且相對(duì)于接受治療處置的患者的目標(biāo)區(qū)域在第二位置和取向耦合到所述患者。跟蹤發(fā)生器(26)發(fā)射跟蹤功率以與第一多個(gè)跟蹤元件和第二多個(gè)跟蹤元件結(jié)合使用。系統(tǒng)控制器(28)檢測(cè)探頭(12)是否相對(duì)于所述目標(biāo)區(qū)域被定位于可允許的位置和取向內(nèi)，并且(i)響應(yīng)于檢測(cè)到所述探頭在所述可允許位置和取向之內(nèi)，所述系統(tǒng)控制器使能對(duì)探頭的供能以執(zhí)行下述中的一個(gè)(i)(a)開(kāi)始所述治療處置以及(i)(b)繼續(xù)所述治療處置，并且(ii)響應(yīng)于未檢測(cè)到所述探頭在所述可允許位置和取向之內(nèi)，所述系統(tǒng)控制器停止用于所述治療處置的所述探頭的所述供能。
文檔編號(hào)A61N7/02GK101861186SQ200880116142
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2008年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
發(fā)明者B·拉朱, C·S·霍爾, C·T·陳, G·謝克特, W·T·史 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司