Система терапии энергетическим воздействием в режиме реального времени, управляемая с помощью магнитно-резонансной реологии

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам терапии энергетическими воздействиями. Система терапии энергетическими воздействиями содержит блок энергетического воздействия, предназначенный для локального воздействия энергией на зону терапии представляющего интерес объекта; блок преобразователя с по меньшей мере одним механическим преобразователем, который может быть механически сопряжен с представляющим интерес объектом и предназначен для приложения механических колебаний к по меньшей мере части представляющего интерес объекта, при этом блок преобразователя содержит по меньшей мере один открытый доступ для интервенционного устройства; систему магнитно-резонансной томографии для получения данных от по меньшей мере части представляющего интерес объекта, содержащую магнитно-резонансный сканер и блок обработки изображений, выполненный с возможностью визуализации механических колебаний в по меньшей мере части представляющего интерес объекта посредством обработки получаемых данных магнитно-резонансной томографии части представляющего интерес объекта; блок управления, который подключен к блоку энергетического воздействия, блоку преобразователя и магнитно-резонансному сканеру. При этом блок управления выполнен с возможностью управления воздействием энергии в зависимости от обработанных данных магнитно-резонансной томографии части представляющего интерес объекта, блок преобразователя содержит сотовую структуру, а по меньшей мере один механический преобразователь находится в первой соте сотовой структуры, по меньшей мере один открытый доступ предусмотрен во второй соте сотовой структуры, смежной с первой сотой. Использование системы позволяет улучшить визуализацию злокачественной опухоли. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к системе терапии энергетическим воздействием, содержащей систему магнитно-резонансной томографии, и способу управления системой терапии энергетическим воздействием с помощью системы магнитно-резонансной реологии.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Известно, что в области магнитно-резонансной томографии для определения механических свойств ткани человека или животных используют магнитно-резонансную реологию (см., например, Muthipillai R. et al. (Мутипиллаи и др.), Magnetic resonance imaging of acoustic strain waves, Proc. Soc. Magn. Reson. Nice, 1:189, 1995). При магнитно-резонансной реологии во время магнитно-резонансной томографии в ткани возбуждают механические колебания, ведущие к эффектам, которые являются причиной контраста изображения. Низкочастотные механические волны вводят в ткань и отображают с помощью магнитно-резонансной последовательности, которая синхронизирована по фазе с механическим возбуждением. Традиционная пальпация превратилась в оценку объективного абсолютного физического количества, диагностическое значение которого можно определять количественно. Эту информацию можно использовать, например, для того, чтобы отличать здоровую ткань от злокачественной.

В патентной заявке США 2011/0131278 упоминается использование магнитно-резонансной эластографии для получения распределения температур, вызванного применением высокоинтенсивного фокусированного ультразвука (HIFU). В ней предлагают коррелировать данные магнитно-резонансной эластографии с зависимой от температуры вязкостью для ретроспективного контроля теплового эффекта применения HIFU в качестве замены измерений сдвига резонансной частоты протонов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следовательно, цель данного изобретения - предоставить систему терапии энергетическим воздействием с усовершенствованной визуализацией и усовершенствованной специфичностью для злокачественной ткани.

В одном аспекте настоящего изобретения цель достигают посредством системы терапии энергетическим воздействием, содержащей:

- блок энергетического воздействия, предназначенный для локального воздействия энергией на зону терапии представляющего интерес объекта в целях терапии;

- блок преобразователя с по меньшей мере одним механическим преобразователем, который может быть механически сопряжен с представляющим интерес объектом и который предназначен для приложения механических колебаний к по меньшей мере части представляющего интерес объекта;

- систему магнитно-резонансной томографии, предназначенную для получения данных магнитно-резонансной томографии от по меньшей мере части представляющего интерес объекта, содержащую:

- магнитно-резонансный сканер и

- блок обработки изображений, выполненный с возможностью визуализации механических колебаний в по меньшей мере части представляющего интерес объекта посредством обработки получаемых данных магнитно-резонансной томографии части представляющего интерес объекта;

- блок управления, который является подключаемым к упомянутым блоку энергетического воздействия, блоку преобразователя и магнитно-резонансному сканеру, при этом

блок управления выполнен с возможностью управления воздействием энергии в зависимости от обработанных данных магнитно-резонансной томографии части представляющего интерес объекта.

Фразу «зона терапии», как использовано в этой заявке, следует понимать, в частности, как зону ткани представляющего интерес объекта, которая (a) идентифицирована как требующая лечения в форме энергетического воздействия, и (b) которую следует защищать от чрезмерного воздействия энергией. Обычно злокачественную ткань окружает здоровая, функциональная ткань, которой необходимо пережить лечение.

Тем самым, при подготовке к воздействию энергией можно достичь существенного увеличения специфичности, например, для диагностирования рака, и усовершенствованной визуализации для различения злокачественной ткани и здоровой ткани. Эта усовершенствованная дифференциация также поддерживает точное и безопасное энергетическое воздействие на зону терапии представляющего интереса объекта.

Обработка получаемых данных магнитно-резонансной томографии части представляющего интерес объекта может содержать метод магнитно-резонансной томографии на основе фазового контраста. Получение данных магнитно-резонансной томографии может быть синхронизированным по фазе с прилагаемыми механическими колебаниями для снижения шума и улучшения отношения сигнала к шуму, как известно в данной области техники.

Блок управления может быть подключаемым к блоку энергетического воздействия, блоку преобразователя и магнитно-резонансному сканеру посредством проводных соединений, или посредством беспроводных соединений, или посредством комбинации обоих.

Предложен ряд различных механических преобразователей для приложения механических колебаний на ткань, таких как электромагнитные конструкции, которые используют основное магнитное поле B0 внутри МР сканера. Дополнительно, для клинического применения предложены пьезопреобразователи или пневматические конструкции. Как правило, можно применять любой механический преобразователь, который кажется подходящим специалисту в данной области техники.

В другом варианте осуществления блок управления выполнен с возможностью отключения энергетического воздействия посредством блока энергетического воздействия, если зона-мишень отличается от зоны терапии. Фразу «зона-мишень», как использовано в этой заявке, следует понимать, в частности, как объем ткани внутри представляющего интерес объекта, в который блок энергетического воздействия будет вносить 95% энергии в момент активации блока энергетического воздействия. Тем самым можно предотвращать потенциально небезопасное включение энергетического воздействия на зону-мишень, которая отличается от зоны терапии представляющего интерес объекта.

В еще одном варианте осуществления блок управления выполнен с возможностью включения энергетического воздействия посредством блока энергетического воздействия, только если зона-мишень по меньшей мере частично перекрывается с зоной терапии. Тем самым, и на основе усовершенствованной дифференциации, можно достичь точного и безопасного энергетического воздействия на зону терапии представляющего интерес объекта.

В предпочтительном варианте осуществления система терапии энергетическим воздействием содержит блок абляции, выполненный с возможностью абляции ткани у представляющего интерес объекта. Тем самым, можно достичь безопасного и точного удаления злокачественной ткани у представляющего интерес объекта. Блоком абляции может управлять вручную пользователь-человек или им может управлять не относящийся к человеку пользователь, такой как робот.

В другом предпочтительном варианте осуществления блок энергетического воздействия содержит по меньшей мере одно из устройства (HIFU) подачи высокоинтенсивного фокусированного ультразвука, блока микроволновой абляции, устройства генерации ударной волны, устройства для гипертермии и устройства для лучевой терапии. В частности, это также охватывает комбинацию двух или более упомянутых устройств. Тем самым, преимущества по изобретению можно использовать в широком объеме применений.

В некоторых вариантах осуществления блок преобразователя содержит по меньшей мере один открытый доступ для интервенционного устройства. Тем самым, интервенционное устройство можно снабжать широкими вариантами доступа при небольшом влиянии механического преобразователя.

В еще одном варианте осуществления блок преобразователя содержит сотовую структуру, при этом упомянутый по меньшей мере один механический преобразователь находится в первой соте сотовой структуры, а упомянутый по меньшей мере один открытый доступ предусмотрен во второй соте сотовой структуры, смежной с первой сотой. Тем самым, можно легко предоставлять варианты доступа для интервенционного устройства в комбинации с жестким и точно определенным относительным расположением механического преобразователя и интервенционного устройства. Сотовая структура предпочтительно имеет массовую плотность примерно 1/7 (±20%) от плотности того же твердого материала, из которого выполнена сотовая структура. Сотовая структура обеспечивает достаточную механическую жесткость, чтобы можно было стабильно поддерживать блок преобразователя при работе. Таким образом, в ткани пациента можно генерировать стабильное и хорошо управляемое поле механических сдвиговых волн. По причине её открытой структуры и более низкой массовой плотности сотовая структура имеет низкий коэффициент отражения для излучения при энергетическом воздействии из блока энергетического воздействия. То есть, когда воздействие энергией выполняют посредством высокоинтенсивного фокусированного ультразвука, относительные ориентации устройства HIFU и блока преобразователя не подвергаются ограничениям. То есть, нет необходимости избегать отражения излучения HIFU сотовой структурой. Хорошие результаты достигают с помощью сотовой структуры с массовой плотностью 21-192 кг/м3. Поршень и корпус блока преобразователя можно выполнять из поликарбоната с массовой плотностью в диапазоне 1200-1220 кг/м3.

В ещё одном варианте осуществления блок преобразователя имеет по меньшей мере два механических преобразователя, которые объединены с блоком энергетического воздействия в едином корпусе. При подходящем расположении двух механических преобразователей можно предоставлять систему терапии энергетическим воздействием, которую, в частности, можно использовать для терапии молочной железы.

В другом аспекте настоящего изобретения цель достигают с помощью способа управления системой терапии энергетическим воздействием посредством магнитно-резонансной реологической системы, при этом система терапии энергетическим воздействием содержит

- блок энергетического воздействия, предназначенный для локального воздействия энергией на зону терапии представляющего интерес объекта в целях терапии;

- блок преобразователя с по меньшей мере одним механическим преобразователем;

- систему магнитно-резонансной томографии, содержащую магнитно-резонансный сканер и блок обработки изображений;

при этом способ содержит следующие этапы:

- механического сопряжения механического преобразователя с представляющим интерес объектом;

- активирования механического преобразователя для приложения механических колебаний по меньшей мере к части представляющего интерес объекта;

- получения данных магнитно-резонансной томографии от части представляющего интерес объекта;

- визуализации механических колебаний в части представляющего интерес объекта посредством обработки получаемых данных магнитно-резонансной томографии;

- идентификации зоны-мишени блока энергетического воздействия в обработанных данных магнитно-резонансной томографии; и

- исключения энергетического воздействия посредством блока энергетического воздействия, если зона-мишень отличается от зоны терапии.

Применяя этот способ, при подготовке к воздействию энергией можно достичь существенного роста специфичности, например, для диагностирования рака, и усовершенствованной визуализации для различения злокачественной ткани и здоровой ткани. Кроме того, способ предотвращает потенциально небезопасное включение энергетического воздействия на зону-мишень, которая отличается от зоны терапии представляющего интерес объекта.

В еще одном аспекте настоящего изобретения, цель достигают посредством способа управления системой терапии энергетическим воздействием с помощью системы магнитно-резонансной реологии, при этом система терапии энергетическим воздействием содержит

- блок энергетического воздействия, предназначенный для локального воздействия энергией на зону терапии представляющего интерес объекта в целях терапии;

- блок преобразователя с по меньшей мере одним механическим преобразователем;

- систему магнитно-резонансной томографии, содержащую магнитно-резонансный сканер и блок обработки изображений;

при этом способ содержит следующие этапы:

- механического сопряжения механического преобразователя с представляющим интерес объектом;

- активирования механического преобразователя для генерации механических колебаний по меньшей мере внутри части представляющего интерес объекта;

- получения данных магнитно-резонансной томографии от части представляющего интерес объекта;

- отображения механических колебаний в части представляющего интерес объекта посредством обработки получаемых данных магнитно-резонансной томографии;

- идентификации зоны-мишени блока энергетического воздействия в обработанных данных магнитно-резонансной томографии и

- энергетического воздействия посредством блока энергетического воздействия, только если зона-мишень по меньшей мере частично перекрывается с зоной терапии.

Применяя этот способ, при подготовке к воздействию энергией можно достичь существенного роста специфичности, например, для диагностирования рака и усовершенствованной визуализации для различения злокачественной ткани и здоровой ткани. Усовершенствованная дифференциация также поддерживает точное и безопасное энергетическое воздействие на зону терапии представляющего интерес объекта.

В другом предпочтительном варианте осуществления способа механический преобразователь деактивируют во время воздействия энергией с помощью блока энергетического воздействия. Тем самым, можно избегать какого-либо влияния между блоком энергетического воздействия и блоком преобразователя, при этом преимущество способа все ещё сохраняется.

В другом аспекте данного изобретения цель достигают посредством модуля прикладного программного обеспечения, предназначенного для осуществления одного из раскрытых способов или их сочетания, при этом упомянутый способ преобразуют в программный код, который реализуется в блоке управления и является исполняемым с помощью этого блока, который является подключаемым к блоку энергетического воздействия, блоку преобразователя и системе магнитно-резонансной томографии и который предназначен для управления системой терапии энергетическим воздействием посредством осуществления данного способа.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты данного изобретения станут очевидны из и разъяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные здесь далее. Однако такой вариант осуществления не обязательно представляет полный объем изобретения и, следовательно, для интерпретации объема изобретения выполнена ссылка на формулу изобретения и настоящий документ.

На чертежах:

на фиг.1 представлено схематическое частичное изображение системы терапии энергетическим воздействием в соответствии с изобретением,

на фиг.2 представлена схематическая диаграмма межсоединения компонентов системы терапии энергетическим воздействием согласно фиг.1,

на фиг.3 представлен частичный вид в разрезе блока энергетического воздействия согласно фиг.1 в плоскости A-A',

на фиг.4 схематически проиллюстрирован альтернативный вариант осуществления блока энергетического воздействия в соответствии с изобретением на том же самом виде, как фиг.3,

на фиг.5 представлено схематическое изображение другого альтернативного варианта осуществления блока энергетического воздействия в соответствии с изобретением на том же самом виде, как фиг.3, и

на фиг.6 представлено схематическое изображение еще одного альтернативного варианта осуществления блока энергетического воздействия в соответствии с изобретением на том же самом виде, как фиг.3, и

на фиг.7 схематически проиллюстрирован другой альтернативный вариант осуществления блока энергетического воздействия в соответствии с изобретением на том же самом виде, как фиг.3.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

На фиг.1 представлено схематическое частичное изображение системы 10 терапии энергетическим воздействием в соответствии с изобретением.

Система 10 терапии энергетическим воздействием содержит систему 14 магнитно-резонансной томографии, предназначенную для получения данных магнитно-резонансной томографии от по меньшей мере части представляющего интерес объекта 28, как правило пациента. Система 14 магнитно-резонансной томографии включает в себя магнитно-резонансный сканер 16, содержащий основной магнит 18 с центральным каналом, который ограничивает исследуемое пространство 26 для размещения в нем представляющего интерес объекта 28. Стол пациента исключен из фиг.1 в целях ясности. Основной магнит 18 предназначен для генерации по существу статического магнитного поля в исследуемом пространстве 26, при этом по существу статическое магнитное поле направляют по существу параллельно центральной оси исследуемого пространства 26. Дополнительно, система 14 магнитно-резонансной томографии содержит систему 20 магнитных градиентных катушек для генерации градиентных магнитных полей, накладываемых на статическое магнитное поле. Система 20 магнитных градиентных катушек расположена концентрически внутри канала основного магнита 18, что хорошо известно в данной области техники.

Система 14 магнитно-резонансной томографии дополнительно включает в себя блок 22 управления системой магнитно-резонансной томографии с блоком контроля для управления функциями магнитно-резонансного сканера 16, как общеизвестно в данной области техники, и блок обработки изображений 24, предназначенный для обработки магнитно-резонансных сигналов, получаемых от представляющего интерес объекта 28.

Система 10 терапии энергетическим воздействием дополнительно содержит блок 12 энергетического воздействия, предназначенный для локального энергетического воздействия на зону 56 терапии представляющего интерес объекта 28 в целях терапии (фиг.3). В варианте осуществления по фиг.1 блок 12 энергетического воздействия содержит блок абляции, сконструированный в виде матрицы (HIFU) 52 подачи высокоинтенсивного фокусированного ультразвука и выполненный с возможностью абляции ткани 38 у представляющего интерес объекта 28 (фиг.3). Специалист в данной области техники может заметить, что такой блок HIFU также можно использовать в качестве устройства для гипертермии, воздействующего энергией на зону-мишень для того, чтобы активировать ткань для улучшенной реакции, например, на химиотерапию. Зоной-мишенью 54 блока энергетического воздействия управляет пользователь-человек или не относящийся к человеку пользователь, такой как робот. Зону-мишень 54 определяют как объем ткани внутри представляющего интерес объекта 28, на который воздействуют 95% энергии, если активирован блок 12 энергетического воздействия.

Кроме того, система 10 терапии энергетическим воздействием содержит блок 32 преобразователя (фиг.2), имеющий множество механических преобразователей 34 электромеханического типа, которые расположены с образованием массива (фиг.3) и которые можно одновременно приводить в действие с помощью управляющего усилителя (не показан). В рабочем состоянии системы 10 терапии энергетическим воздействием механические преобразователи 34 механически сопряжены с представляющим интерес объектом 28 и предназначены для приложения механических колебаний на частоте 200 Гц к по меньшей мере части представляющего интерес объекта 28. При приложении механических колебаний к части представляющего интерес объекта 28 механические преобразователи 34 генерируют сдвиговые волны 36, распространяющиеся внутри ткани 38 представляющего интерес объекта 28. Частота прилагаемых механических колебаний может отличаться от 200 Гц и может быть выбрана из диапазона между 10 Гц и 1100 Гц, как известно в области техники магнитно-резонансной реологии.

Что касается привязки по времени, получение данных магнитно-резонансной томографии синхронизировано по фазе с прилагаемыми механическими колебаниями для снижения шума и улучшения отношения сигнала к шуму. Блок 24 обработки изображений (фиг.1), среди прочего, выполнен с возможностью визуализации механических колебаний в части представляющего интерес объекта 28 посредством обработки получаемых данных магнитно-резонансной томографии части представляющего интерес объекта 28 посредством применения метода магнитно-резонансной томографии на основе фазового контраста. Тем самым, магнитно-резонансные изображения показывают распространяющиеся сдвиговые волны 36, и можно четко различать различные типы ткани 38 различными методами, в которых сдвиговые волны 36 распространяются в ткани 38.

Блок 12 энергетического воздействия, блок 32 преобразователя и магнитно-резонансный сканер 16 взаимосвязаны проводными соединениями через блок 40 управления системы 10 терапии энергетическим воздействием, как схематически проиллюстрировано на фиг.1 и 2.

Для работы системы 10 терапии энергетическим воздействием блоком 32 преобразователя можно управлять посредством первого аппаратного интерфейса 46 блока 40 управления, который расположен близко к магнитно-резонансному сканеру 16, а блок 12 энергетического воздействия можно запускать посредством второго аппаратного интерфейса 48 блока 40 управления. В зависимости от обработанных данных магнитно-резонансной томографии представляющего интерес объекта 28, блок 40 управления выполнен с возможностью управления воздействием энергии посредством блока 12 энергетического воздействия, как дополнительно более подробно будет описано далее.

При подготовке к работе системы 10 терапии энергетическим воздействием следует понимать, что представляющий интерес объект 28, пациента, располагают в исследуемом пространстве 26 магнитно-резонансного сканера 16 и что блок 32 преобразователя находится в состоянии готовности к работе, с механическими преобразователями 34, сопряженными с представляющим интерес объектом 28. Обычно между механическими преобразователями 34 и поверхностью представляющего интерес объекта 28 предусматривают гель 70 на водной основе для эффективной передачи любых прилагаемых механических колебаний. Понятно, что блок 12 энергетического воздействия находится в состоянии готовности к работе, и система 14 магнитно-резонансной томографии готова к работе и готова к получению магнитно-резонансных сигналов от представляющего интерес объекта 28. Также в целях терапии перед лечением идентифицирована зона 56 терапии внутри представляющего интерес объекта 28. На фиг.3 зона 56 терапии обозначена пунктирной линией внутри органа 30 (печени) представляющего интерес объекта 28.

На следующем этапе блок 40 управления активирует механические преобразователи 34 с помощью блока 32 преобразователя для приложения механических колебаний на часть представляющего интерес объекта 28, генерирующих сдвиговые волны 36, распространяющиеся внутри ткани 38 представляющего интерес объекта 28. Пока прилагают механические колебания, блок 40 управления активирует систему 14 магнитно-резонансной томографии с помощью блока 22 управления магнитно-резонансной системы для получения данных магнитно-резонансной томографии от части представляющего интерес объекта 28. Затем блок обработки изображений 24 обрабатывает получаемые данные магнитно-резонансной томографии посредством применения метода магнитно-резонансной томографии на основе фазового контраста для отображения механических колебаний в части представляющего интерес объекта 28.

Посредством запроса данных от блока 12 энергетического воздействия через второй аппаратный интерфейс 48 блок 40 управления идентифицирует зону-мишень 54 блока 12 энергетического воздействия в обработанных данных магнитно-резонансной томографии.

Если зона-мишень 54 отличается от зоны 56 терапии, блок 40 управления выключает функцию энергетического воздействия блока 12 энергетического воздействия с тем, чтобы исключить воздействие энергией. Тем самым предотвращают потенциально небезопасное энергетическое воздействие на зону-мишень 54, независимо от того, управляет местоположением зоны-мишени 54 блока энергетического воздействия пользователь-человек или не относящийся к человеку пользователь, такой как робот.

Если зона-мишень 54 по меньшей мере частично перекрывается с зоной 56 терапии (в варианте осуществления на фиг.3 зона-мишень 54 полностью лежит в пределах зоны 56 терапии), блок 40 управления включает функцию энергетического воздействия блока 12 энергетического воздействия так, что энергия будет воздействовать, если пользователь-человек или не относящийся к человеку пользователь, такой как робот, разрешает использование функции энергетического воздействия блока 12 энергетического воздействия.

Для предотвращения какого-либо влияния между механическими преобразователями 34 и блоком 12 энергетического воздействия блок 40 управления деактивирует механические преобразователи 34 через первый аппаратный интерфейс 46 во время воздействия энергией посредством блока 12 энергетического воздействия.

Для того чтобы осуществлять раскрытые выше этапы способа, блок 40 управления оборудован модулем 50 прикладного программного обеспечения, содержащим этапы способа, преобразованные в программный код, который реализуется в памяти 44 блока управления и который является исполняемым процессором 42 блока управления (фиг.1).

Следующее описание содержит несколько альтернативных вариантов осуществления изобретения. Отдельные альтернативные варианты осуществления описаны со ссылкой на конкретные фигуру или группу фигур и идентифицированы префиксным номером конкретного варианта осуществления. Признаки, функция которых одинакова или в основном одинакова во всех вариантах осуществления, идентифицируют ссылочными позициями, выполненными из префиксного номера варианта осуществления, к которому они относятся, сопровождаемого номером признака. Если признак варианта осуществления не описан в описании соответствующей фигуры или упомянутая в описании фигуры ссылочная позиция не показана на самой фигуре, то тем самым ссылка выполнена на описание предшествующего варианта осуществления.

Фиг.4 схематически и частично иллюстрирует альтернативный вариант осуществления системы 210 терапии энергетическим воздействием в соответствии с изобретением на том же самом виде, как фиг.3. В отличие от варианта осуществления согласно фиг.1 и 3 система 210 терапии энергетическим воздействием включает в себя блок 212 энергетического воздействия, который содержит блок 258 микроволновой абляции, в том числе устройство генерации микроволн (не показано). Блок 258 микроволновой абляции объединяют с устройством 260 для биопсии для получения образцов ткани 238 представляющего интерес объекта 228, используя идентичный доступ 266 к зоне терапии 256.

Фиг.5 схематически и частично иллюстрирует другой альтернативный вариант осуществления системы 310 терапии энергетическим воздействием в соответствии с изобретением на том же виде, как фиг.3. В отличие от варианта осуществления, раскрытого на фиг.4, блок 332 преобразователя системы 310 терапии энергетическим воздействием содержит ряд открытых доступов 366 для интервенционного устройства. С этой целью блок 332 преобразователя содержит сотовую структуру 368 с рядом сот, в которой в каждой второй соте расположен механический преобразователь 334. Соты между механическими преобразователями 334, смежные с сотами с механическими преобразователями, каждая предоставляет открытый доступ 366 для интервенционного устройства, сконструированного в виде комбинации блока 358 микроволновой абляции и устройства 360 для биопсии.

На фиг.6 схематически проиллюстрирован еще один альтернативный вариант осуществления системы 410 терапии энергетическим воздействием, который схож с вариантом осуществления, показанным на фиг.3. В отличие от варианта осуществления, показанного на фиг.3, система 410 терапии энергетическим воздействием содержит блок 412 энергетического воздействия, который помимо устройства 452 подачи высокоинтенсивного фокусированного ультразвука, дополнительно содержит комбинацию блока 458 микроволновой абляции, имеющего устройство генерации микроволн (не показано), и устройства 460 для биопсии.

Фиг.7 схематически иллюстрирует другой альтернативный вариант осуществления системы 510 терапии энергетическим воздействием, содержащей блок 532 преобразователя с двумя механическими преобразователями 534, 534', и блок 512 энергетического воздействия, который содержит комбинацию блока 558 микроволновой абляции, имеющего устройство генерации микроволн (не показано), и устройства 560 для биопсии. Система 510 терапии энергетическим воздействием содержит систему 514 магнитно-резонансной томографии с радиочастотной антенной 62, предназначенной для возбуждения и приема магнитно-резонансных сигналов от молочной железы представляющего интерес объекта 528. Радиочастотные антенны 62 этого типа хорошо известны в данной области техники и, следовательно, дополнительно не описаны здесь. Радиочастотная антенна 62, два механических преобразователя 534, 534' и блок 512 энергетического воздействия объединены в едином корпусе 64, обеспечивая решение, которое, в частности, выполнено с возможностью терапии молочной железы энергетическим воздействием.

Хотя изобретение проиллюстрировано и описано подробно на чертежах и в приведенном выше описании, такие иллюстрации и описание следует рассматривать как иллюстративные или примерные, но не ограничивающие; данное изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Из изучения чертежей, раскрытия и приложенной формулы изобретения специалистами в данной области техники могут быть поняты и выполнены другие варианты к раскрытым вариантам осуществления при практической реализации заявленного изобретения. В формуле изобретения слово «содержит» не исключает другие элементы или этапы, а единственное число не исключает множества. Сам факт того, что определенные меры перечислены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что комбинация этих средств не может быть использована с пользой. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не следует истолковывать как ограничивающие объем.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

10 система терапии энергетическим воздействием

12 блок энергетического воздействия

14 система магнитно-резонансной томографии

16 магнитно-резонансный сканер

18 основной магнит

20 система магнитных градиентных катушек

22 блок управления системой магнитно-резонансной томографии

24 блок обработки изображений

26 исследуемое пространство

28 представляющий интерес объект

30 орган

32 блок преобразователя

34 механический преобразователь

36 сдвиговая волна

38 ткань

40 блок управления

42 процессор блока управления

44 память блока управления

46 первый аппаратный интерфейс

48 второй аппаратный интерфейс

50 модуль прикладного программного обеспечения

52 матрица подачи высокоинтенсивного фокусированного ультразвука

54 зона-мишень

56 зона терапии

58 блок микроволновой абляции

60 устройство для биопсии

62 радиочастотная антенна

64 корпус

66 открытый доступ

68 сотовая структура

70 гель на водной основе

1. Система (10) терапии энергетическим воздействием, содержащая:

блок (12) энергетического воздействия, предназначенный для локального воздействия энергией на зону (56) терапии представляющего интерес объекта (28) в целях терапии;

блок (32) преобразователя с по меньшей мере одним механическим преобразователем (34), который может быть механически сопряжен с представляющим интерес объектом (28) и который предназначен для приложения механических колебаний к по меньшей мере части представляющего интерес объекта (28), при этом блок (32) преобразователя содержит по меньшей мере один открытый доступ (66) для интервенционного устройства;

систему (14) магнитно-резонансной томографии, предназначенную для получения данных магнитно-резонансной томографии от упомянутой по меньшей мере части представляющего интерес объекта (28), содержащую:

магнитно-резонансный сканер (16) и

блок (24) обработки изображений, выполненный с возможностью визуализации механических колебаний в по меньшей мере части представляющего интерес объекта (28) посредством обработки получаемых данных магнитно-резонансной томографии части представляющего интерес объекта (28);

блок (40) управления, который является подключаемым к упомянутым блоку (12) энергетического воздействия, блоку (32) преобразователя и магнитно-резонансному сканеру (16), при этом

блок (40) управления выполнен с возможностью управления воздействием энергии в зависимости от обработанных данных магнитно-резонансной томографии части представляющего интерес объекта (28), при этом блок (32) преобразователя содержит сотовую структуру (68), при этом упомянутый по меньшей мере один механический преобразователь (34) находится в первой соте сотовой структуры (68), а упомянутый по меньшей мере один открытый доступ (66) предусмотрен во второй соте сотовой структуры (68), смежной с первой сотой.

2. Система (10) терапии энергетическим воздействием по п. 1, при этом блок управления выполнен с возможностью отключения энергетического воздействия посредством блока (12) энергетического воздействия, если зона-мишень (54) отличается от зоны (56) терапии.

3. Система (10) терапии энергетическим воздействием по п. 1, при этом блок управления выполнен с возможностью включения энергетического воздействия посредством блока (12) энергетического воздействия, только если зона-мишень (54) по меньшей мере частично перекрывается с зоной (56) терапии.

4. Система (10) терапии энергетическим воздействием по п. 1, при этом блок (12) энергетического воздействия содержит блок (58) абляции, выполненный с возможностью абляции ткани (38) у представляющего интерес объекта (28).

5. Система (10) терапии энергетическим воздействием по п. 1, при этом блок (12) энергетического воздействия содержит по меньшей мере одно из устройства (52) подачи высокоинтенсивного фокусированного ультразвука, блока (58) микроволновой абляции, устройства генерации ударной волны, устройства для гипертермии и устройства для лучевой терапии.

6. Система (10) терапии энергетическим воздействием по п. 1, при этом блок (32) преобразователя имеет по меньшей мере два механических преобразователя (34), которые объединены с блоком (12) энергетического воздействия в едином корпусе (64).



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относиться к медицине, а именно к системе нагревания для нагревания целевой зоны с использованием плана лечения и вычислению карты плотности энергии с использованием термоакустической модели.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам для гипертермического лечебного воздействия с использованием мультифокусных соникаций. Устройство для умеренно гипертермического лечебного воздействия содержит устройство визуализации, которое создает изображение для планирования, фазированную решетку ультразвуковых преобразователей, матрицу драйверов ультразвуковых преобразователей для индивидуального управления ультразвуковыми преобразователями фазированной решетки, чтобы генерировать мультифокусные соникации в целевой области, один или более процессоров, запрограммированных с возможностью приема целевого температурного профиля на основе изображения для планирования, и вычисления мощности, частоты и относительной фазы для драйверов преобразователей матрицы драйверов ультразвуковых преобразователей, которые могут побуждать фазированную решетку ультразвуковых преобразователей формировать картину мультифокусной соникации, сконфигурированную с возможностью нагревания целевой области с целевым температурным профилем, и вычисления мощностей, частот и относительных фаз для числа фокусов таким образом, чтобы картина мультифокусной соникации поддерживала акустические давления в целевой области ниже максимальных акустических давлений.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам для хирургического лечения открытых переломов длинных трубчатых костей. Ультразвуковой волновод-шуруп для аппарата Илизарова выполнен в виде стержня, включающего рабочую часть, цилиндрический резьбовой участок и резьбовой участок для фиксации с акустическим узлом, при этом стержень дополнен экспоненциальным участком, отношение входного и выходного диаметров которого составляет от 2 до 5, а длина - от 0,25 до 0,5λ, где λ - длина волны, резьбовой участок для фиксации с акустическим узлом выполнен длиной 8-10 мм с резьбой от М5 до М8, при этом общая длина экспоненциального и цилиндрического резьбового участка составляет 3/4λ, а длина рабочей части - 1/4λ.

Изобретение относится к экспериментальной медицине, в частности к изучению терапевтического воздействия фокусированного ультразвука на сосуды. Способ экспериментальной оценки эффективности воздействия ультразвука включает использование каудальной вены кролика.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам для высокоинтенсивного фокусированного ультразвука. Медицинское устройство содержит систему высокоинтенсивного фокусированного ультразвука, включающую ультразвуковой преобразователь с множеством элементов для фокусировки ультразвука в объем воздействия ультразвуком, причем между ультразвуковым преобразователем и объемом воздействия ультразвуком имеется область ближнего поля, а множество элементов преобразователя выполнено с возможностью управления в группах, память для хранения машиноисполняемых команд, процессор для управления медицинским устройством, причем выполнение команд побуждает процессор принимать данные местоположения, описывающие множество точек воздействия ультразвуком, причем каждая из упомянутого множества точек воздействия ультразвуком ассоциирована с различным расположением ультразвукового преобразователя, определять для каждой из множества точек воздействия ультразвуком, используя геометрическую модель элемента преобразователя, траекторию воздействия ультразвуком на основании различного расположения ультразвукового преобразователя, обнаруживать область совпадения, используя траекторию воздействия ультразвуком, причем область совпадения указывает на совпадение траектории воздействия ультразвуком для двух или более точек воздействия ультразвуком в области ближнего поля, определять команды управления преобразователем, используя область совпадения, и управлять системой.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам магнитно-резонансной термометрии для наведения ультразвука. Медицинский инструмент для терапии сфокусированным ультразвуком высокой интенсивности содержит систему магнитно-резонансной визуализации, выполненную с возможностью получения тепловых данных магнитного резонанса от субъекта, по меньшей мере частично расположенного в зоне визуализации системы магнитно-резонансной визуализации, систему сфокусированного ультразвука высокой интенсивности, которая имеет настраиваемый фокус, процессор для управления системой сфокусированного ультразвука высокой интенсивности и системой магнитно-резонансной визуализации, память для хранения машиноисполняемых инструкций, при этом выполнение инструкций побуждает процессор управлять системой сфокусированного ультразвука высокой интенсивности и системой магнитно-резонансной визуализации, многократно восстанавливать множество тепловых карт с использованием тепловых данных магнитно-резонансной визуализации, вычислять центр масс нагрева для каждой из множества тепловых карт с получением набора центров масс нагрева, выбирать несколько точек разрушения ультразвуком из множества точек разрушения ультразвуком для каждого элемента набора центров масс нагрева, при этом одну или более точек разрушения ультразвуком выбирают с применением заданного критерия, определять пространственно-зависимую корректировку наведения посредством сравнения каждого элемента набора центров масс нагрева с одной или более точками разрушения ультразвуком и управлять системой сфокусированного ультразвука высокой интенсивности для сдвига настраиваемого фокуса посредством пространственно-зависимой корректировки наведения.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к диагностическим магнитно-резонансным устройствам визуализации. Устройство содержит систему магнитно-резонансной визуализации для сбора данных магнитного резонанса от субъекта в зоне визуализации, систему сфокусированного ультразвука высокой интенсивности, процессор, причем исполнение команд побуждает процессор управлять системой магнитно-резонансной визуализации, чтобы собирать данные магнитного резонанса, используя импульсную последовательность, при этом импульсная последовательность содержит импульсную последовательность визуализации, используя силу акустического излучения, которая содержит возбуждающий импульс, многомерный градиентный импульс, подаваемый во время импульса радиочастотного возбуждения для выборочного возбуждения интересующей области, который является двумерным, так что интересующая область имеет двумерное поперечное сечение, причем двумерное поперечное сечение имеет вращательную симметрию относительно оси интересующей области, при этом ось интересующей области и ось пучка коаксиальны.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к медицинским терапевтическим ультразвуковым системам. Медицинское устройство для терапии кости посредством HIFU содержит терапевтическую систему HIFU, снабженную матрицей ультразвуковых преобразователей, содержащей элементы преобразователей, излучающие объемный ультразвуковой пучок в нагреваемую зону, процессор, выполненный с возможностью приема данных о поверхности, описывающих местоположение области поверхности, обрабатываемой относительно местоположения матрицы преобразователей, определения на основе данных о поверхности набора команд переключения преобразователей для управления элементами преобразователей, так чтобы излучать объемный ультразвуковой пучок так, чтобы местоположение поперечного сечения объемного ультразвукового пучка в ближнем поле объемного ультразвукового пучка и пересекающего главную ось вдоль направления распространения пучка соответствовало местоположению области поверхности, чтобы в поперечном сечении, соответствующем местоположению поверхности, плотность энергии луча объемного ультразвукового пучка превышала заданный терапевтический порог, чтобы расфокусировать объемный ультразвуковой пучок.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам для подачи ультразвуковой вибрации. Система включает в себя удлиненное передающее ультразвук устройство, содержащее дистальный конец и проксимальный конец, ультразвуковой привод, присоединенный к проксимальному концу передающего устройства и сконфигурированный для приведения в действие передающего устройства в импульсном режиме.
Изобретение относится к медицине, онкологии, предназначено для комбинированного лечения немелкоклеточного рака легкого (НМРЛ) II-III стадии. Проводят 2 курса химиотерапии по схеме паклитаксел 175 мг/м2 и карбоплатин AUC 6 в 1-й и 20-й дни.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам терапии энергетическими воздействиями. Система терапии энергетическими воздействиями содержит блок энергетического воздействия, предназначенный для локального воздействия энергией на зону терапии представляющего интерес объекта; блок преобразователя с по меньшей мере одним механическим преобразователем, который может быть механически сопряжен с представляющим интерес объектом и предназначен для приложения механических колебаний к по меньшей мере части представляющего интерес объекта, при этом блок преобразователя содержит по меньшей мере один открытый доступ для интервенционного устройства; систему магнитно-резонансной томографии для получения данных от по меньшей мере части представляющего интерес объекта, содержащую магнитно-резонансный сканер и блок обработки изображений, выполненный с возможностью визуализации механических колебаний в по меньшей мере части представляющего интерес объекта посредством обработки получаемых данных магнитно-резонансной томографии части представляющего интерес объекта; блок управления, который подключен к блоку энергетического воздействия, блоку преобразователя и магнитно-резонансному сканеру. При этом блок управления выполнен с возможностью управления воздействием энергии в зависимости от обработанных данных магнитно-резонансной томографии части представляющего интерес объекта, блок преобразователя содержит сотовую структуру, а по меньшей мере один механический преобразователь находится в первой соте сотовой структуры, по меньшей мере один открытый доступ предусмотрен во второй соте сотовой структуры, смежной с первой сотой. Использование системы позволяет улучшить визуализацию злокачественной опухоли. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх