CN206549007U - 一种高强度聚焦超声治疗*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高强度聚焦超声治疗***，包括HIFU***本体，还包括用于检测肿瘤边缘温度的测温***，所述HIFU***本体与所述测温***相连。本实用新型通过HIFU***本体对肿瘤进行治疗，通过测温***反馈肿瘤边缘温度，当肿瘤边缘达到或接近46℃时，HIFU***本体减少超声剂量，使肿瘤边缘温度控制在46℃左右，保持半小时，这样既能烧死中心部位的肿瘤，又能激活肿瘤免疫功能，一举两得，从而增强了治疗效果，达到了延长病人生命周期，提高生活质量的目的。

Description

一种高强度聚焦超声治疗***

技术领域

本实用新型涉及医疗设备领域，尤其涉及一种高强度聚焦超声治疗***。

背景技术

高强度聚焦超声治疗***又称HIFU治疗***，常规的HIFU治疗***如图1所示，主要包括操作台1、主控计算机2、治疗床3、龙门架4、治疗头5、B超诊断仪6、功率驱动柜7以及水处理***8。其中，主控计算机2设于操作台1上，用于实现定位、治疗等操作控制；治疗床3供患者躺下，可以进行三维运动；龙门架4用于安装电气部件(未示出)和治疗头5；治疗头5是核心治疗设备，内置超声换能器(未示出)和B超探头(未示出)等部件，可以实现三维运动以及旋转、升降等功能；B超诊断仪6为一般市面上常见的B超诊断设备，用于诊断肿瘤、定位肿瘤的位置；功率驱动柜7用于产生高频电源，以驱动超声换能器工作；水处理***8用于产生除气水作为超声波传播的介质，因为超声波在除气水中传播时衰减很小。

常规HIFU治疗***的基本工作原理是：通过功率驱动柜7驱动治疗头5中的超声换能器，使其产生高强度聚焦超声波，该超声波经除气水耦合聚焦于患者肿瘤病灶区，通过超声波的机械效应、热效应和空化效应等使肿瘤组织迅速升温(≥65℃)，在短时间内产生凝固性坏死，从而达到消融整个肿瘤组织的目的。

使用常规HIFU治疗***的治疗方法如下：医生在B超诊断仪6的定位监控下找到肿瘤组织，在B超图像上勾画出肿瘤组织的边缘；医生设定治疗参数(如功率、时间等)；主控计算机2通过图像处理，计算出所有的治疗点；主控计算机2控制超声换能器对准第一点，并按照设定的参数进行治疗，通过高强度聚焦超声波的热效应，消融焦点处的肿瘤；然后移动超声换能器到下一个治疗点继续治疗，直至将整个肿瘤组织治疗完成。

可见，HIFU治疗是一种无创伤治疗方法，治疗时不开刀、不穿刺、不留瘢痕；不含放射线；治疗只对病变部位产生作用，不会伤害邻近组织以及脏器；患者完全可以耐受。然而，采用常规HIFU治疗***仅能消融局部肿瘤却不能达到刺激机体免疫的作用，无法产生全身性的抗肿瘤效应。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种改进的高强度聚焦超声治疗***，该治疗***不仅能消融局部肿瘤，还能达到刺激机体免疫的作用，通过免疫作用杀死扩散的肿瘤组织。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高强度聚焦超声治疗***，包括HIFU***本体，还包括用于检测肿瘤边缘温度的测温***，所述HIFU***本体与所述测温***相连。

进一步地，所述测温***为DOT测温***。

进一步地，所述DOT测温***包括:DOT控制设备；串联至所述DOT控制设备输入端的数据采集电路和DOT探头；以及串联至所述DOT控制设备输出端的光源驱动电路和光源。

进一步地，所述DOT控制设备还包括一盒子，所述DOT探头和所述光源分别通过光纤与所述盒子连接。

优选地，所述光纤通过FC接口连接于所述盒子上。

优选地，所述光源为LED。

优选地，所述探头为APD。

进一步地，所述HIFU***本体包括主控计算机、治疗床、龙门架、治疗头、B超诊断仪、功率驱动柜以及水处理***。

本实用新型通过HIFU***本体对肿瘤进行治疗，通过测温***反馈肿瘤边缘温度，当肿瘤边缘达到或接近46℃时，HIFU***本体减少超声剂量，使肿瘤边缘温度控制在46℃左右，保持半小时，这样既能烧死中心部位的肿瘤，又能激活肿瘤免疫功能，一举两得，从而增强了治疗效果，达到了延长病人生命周期，提高生活质量的目的。

附图说明

图1为常规高强度聚焦超声治疗***的***结构示意图；

图2为本实用新型高强度聚焦超声治疗***的***结构示意图；

图3为图2中测温***的***结构框图。

具体实施方式

下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本实用新型的功能、特点。

如图2所示，本实用新型的高强度聚焦超声治疗***包括图1中示出的全部装置，这些装置在此统称为HIFU***本体，除HIFU***本体外，本实用新型还增设了用以检测肿瘤边缘温度的测温***9。

在一个实施例中，测温***采用佛罗里达大学的生物医学工程实验室的研究成果——DOT(光学散射层析成像)测温***，该***能以较高时空分辨率检测生物体内部光学特性的三维分布，并根据预先建立的生物光学特性参数和温度对应的关系，进一步得到生物体内部的温度三维分布。

上述DOT测温***的***结构如图3所示，包括DOT控制设备91、串联至所述DOT控制设备91输入端的DAQ(数据采集)电路92和DOT探头93、以及串联至所述DOT控制设备91输出端的光源驱动电路94和光源95。其中，光源95用以照射肿瘤；光源95驱动电路94用以驱动光源95点亮；DOT探头93用以检测肿瘤内部光学特性参数并将其转换为电信号；数据采集电路92用以采集经DOT探头93转换的光学特性参数并将采集到的参数发送至DOT控制设备91；DOT控制设备91用以根据预先建立的生物光学特性参数和温度对应的关系得到肿瘤内部的温度三维分布，达到实时监控HIFU治疗中肿瘤边缘温度变化的目的，然后将得到的温度数据反馈给主控计算机。

在优选的实施例中，上述光源95采用LED，与传统DOT测温***中使用的LD(半导体激光器)光源95相比，LED更加便宜、体积更小，而且由于LED的驱动电路已经非常成熟，因此可以将其设计得更加紧凑合理；DOT探头93采用APD(雪崩光电二极管)，保证良好的灵敏度和信噪比。此外，为了保证***的便携性，光源95及DOT探头93通过光纤96集成在一个可以方便移动的盒子97中，并且光纤96采用了通用的FC接口与盒子97连接，保证了整个***的使用灵活性。

采用本实用新型***的过程如下：

步骤S1，通过HIFU***本体中配备的B超诊断仪和B超探头初步确定肿瘤病灶的位置。

步骤S2，对病灶进行逐层勾边，确定肿瘤的精确位置。

步骤S3，设置治疗参数(包括功率、时间及治疗头中超声换能器的个数等)。

步骤S4，设置治疗目标温度46℃。

步骤S5，设置肿瘤边缘的范围。

步骤S6，开始治疗，具体步骤如下。

首先，将治疗头5自动移动到肿瘤的中心；

其次，按照设定的治疗参数进行治疗；

然后，通过DOT测温***，检测肿瘤边缘的温度；

而后，控制肿瘤边缘的温度，使之保持在46℃左右的温度，同时由于肿瘤不是规则的形状，若有的地方温度低，有的地方温度高，则向温度较低的地方移动治疗点，总之是将肿瘤边缘的温度控制在46±5℃范围内，保持半小时。

步骤S7，在治疗过程中，实时监控病人的B超图像，医生可以检查病人的生命体征，并询问病人的感受，确保安全。

步骤S8，治疗完成。

可见，利用本实用新型***时，治疗头5产生的高强度聚焦超声波的热效应能够导致肿瘤组织坏死或变性萎缩；与此同时，控制肿瘤边缘的温度为46摄氏度左右，能促进免疫细胞的活性及细胞因子的合成，而且40℃～50℃的温度不会引起蛋白质凝固，血液仍具有流动性，从而可以增强人体免疫细胞，通过免疫细胞杀死扩散的肿瘤细胞，延长病人生命周期，提高生活质量。

需要说明的是，本实用新型中虽然设置了DOT控制设备和主控计算机，但DOT控制设备根据预先建立的生物光学特性参数和温度对应的关系得到肿瘤内部的温度三维分布的方法是现有的，主控计算机对HIFU***本体中的其它设备的控制方法也是现有的，同时主控计算机控制肿瘤边缘的温度保持在46℃左右的温度是本领域的常规技术手段(例如采用常用的PID算法等)，因而本实用新型实质上是仅对硬件部分的组成及连接关系进行的改进，不涉及对软件程序(方法)本身进行的改进，属于专利法第二条第三款所规定的实用新型保护客体。

以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (6)

1.一种高强度聚焦超声治疗***，包括HIFU***本体，其特征在于，还包括用于检测肿瘤边缘温度的测温***，所述HIFU***本体与所述测温***相连，其中，所述测温***为DOT测温***，所述DOT测温***包括：

DOT控制设备；

串联至所述DOT控制设备输入端的数据采集电路和DOT探头；以及

串联至所述DOT控制设备输出端的光源驱动电路和光源。

2.根据权利要求1所述的高强度聚焦超声治疗***，其特征在于，所述DOT控制设备还包括一盒子，所述DOT探头和所述光源分别通过光纤与所述盒子连接。

3.根据权利要求2所述的高强度聚焦超声治疗***，其特征在于，所述光纤通过FC接口连接于所述盒子上。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的高强度聚焦超声治疗***，其特征在于，所述光源为LED。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的高强度聚焦超声治疗***，其特征在于，所述探头为APD。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的高强度聚焦超声治疗***，其特征在于，所述HIFU***本体包括主控计算机、治疗床、龙门架、治疗头、B超诊断仪、功率驱动柜以及水处理***。