專利名稱：體外高能聚焦超聲波治療機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種體外高能聚焦超聲波治療機，尤其是涉及一種利用置于患者體外的超聲波源發出高能聚焦超聲波(HIFU)在焦點產生的效應來殺滅病變組織的醫療裝置。
背景技術：
目前，高能聚焦超聲波治療裝置是國內外醫療研究的熱點之一，臨床應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一般由下述幾個部分構成高能聚焦超聲波源及驅動電路，其用以產生高能聚焦超聲波；定位系統，用于尋找治療目標并將其移至超聲換能器焦點處，其包括一個醫用影象系統(多為B超機)、一個承載患者的裝置(例如床面)、以及將這個裝置與波源間作空間相對位移的位移系統；高能超聲波傳導結構及傳導介質處理系統，由于高能聚焦超聲波適用的超聲波必須通過特殊傳導介質(多用經脫氣處理的水)傳入患者體內，故在高能聚焦超聲波源發射面的前方必須有一個容納傳導介質的結構(如水槽、水囊等)以及加入、排出傳導介質及對介質進行處理的裝置。
目前臨床應用的體外高能聚焦超聲波治療機均采用了“波源下置”的結構，即，將高能聚焦超聲波源置于床面的下方，通過開口于治療床面的開放式水槽中的脫氣水將超聲傳導至患者體內。這種波源下置式高能聚焦超聲波治療機具有下面一些缺陷在應用高能聚焦超聲波技術治療腹腔和盆腔腫瘤時，由于脊柱和骨盆對超聲波的阻擋作用，對大部分患者治療時超聲波只能從前方進入，因此采用下置波源時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1.患者體力消耗很大，很難堅持長時間治療；2.由于重力的作用，俯臥時腹壁及腸管下垂，而腫瘤位置相對固定，導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路徑上的超聲衰減明顯增加，從而大大降低焦點聲強，影響治療效果。3.B超定位時容易受到胃腸道氣體干擾。另外，下置波源時由于治療腔開放，且須注滿脫氣水，導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法治療。
發明概述本發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，其在進行治療時能夠將高能聚焦超聲波源置于床面的上方，從而可以實現仰臥位治療，使病人的體力消耗明顯減少，并且可對部分肋緣、劍突和恥骨后方腫瘤進行治療，擴大了高能聚集超聲波治療的適應癥。
為了實現上述目的，本發明提供了一種體外高能聚焦超聲波治療機，其包括用以產生高能聚焦超聲波的高能聚焦超聲波源及其驅動電路；用于尋找治療目標并將其移至超聲換能器焦點處的定位系統，該定位系統包括一個醫用影象系統、一個患者承載裝置以及使所述患者承載裝置相對于所述波源而作空間相對位移的位移系統；該治療機還包括高能超聲波傳導結構及傳導介質處理系統，高能聚焦超聲波適用的超聲波通過傳導介質傳入患者體內，在高能聚焦超聲波源發射面的前方有一個容納傳導介質的結構以及加入、排出傳導介質及對介質進行處理的裝置，其中，所述的高能聚焦超聲波源支承在一個波源支承裝置上，并位于所述患者承載裝置的上方，從而形成一上置波源。
本發明還可進一步包括下列技術特征所述的容納傳導介質的結構可為水囊。所述位移系統可包括所述上置波源可轉動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，從而使所述上置波源可分別繞x、y軸旋轉并可沿z軸上下移動；所述患者承載裝置設有絲杠螺母結構，從而使其可以沿其橫向S和縱向L運動，并且設有齒輪轉動機構，從而使其可繞其縱向軸L轉動。
另外，本發明的高能聚焦超聲波治療機還可設有一個位于所述患者承載裝置下方的下置波源，該下置波源上方設有一容納傳導介質的結構，所述患者承載裝置的對著所述下置波源的部分是可拆卸的，其還可包括一坐位架，患者在治療時可坐在該坐位架上。所述下置波源也可分別繞x、y軸旋轉并可沿z軸上下移動。
根據本發明，采用了上置波源，這使得患者可以進行仰臥位治療，體力消耗明顯減少；同時，由于重力的作用和水囊的壓迫作用，仰臥位治療時可大大縮短皮膚到腫瘤的距離(靶皮距)，同時可將腸管內的氣體盡量擠開，因此對腹部腫瘤特別是胰腺癌和腹腔淋巴結轉移癌的治療效果會大大提高。此外，由于上置波源可任意旋轉和傾斜，因此可對部分肋緣、劍突和恥骨后方腫瘤進行治療，擴大了高能聚焦超聲波治療的適應癥。
附圖簡要說明下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明，其中
圖1是本發明的體外高能聚焦超聲波治療機的一種實施例的結構示意圖；圖2是圖1所示實施例在進行治療時的工作原理示意圖；圖3是本發明的另一實施例的結構示意圖；圖4是圖3所示實施例的工作原理示意圖；圖5是圖1和圖3所示實施例中患者承載裝置沿其縱向L運動的結構示意圖；圖6是圖1和圖3所示實施例中患者承載裝置沿其橫向S運動及繞其縱向軸L轉動的結構示意圖。
具體實施例方式
參看圖1，其中示出了一種體外高能聚焦超聲波治療機，其中1為上置波源，2為患者承載裝置，患者承載裝置2在該實施例中是一治療床面。圖2示出了該實施例中有關部件的運動筒圖，即工作原理圖(圖中未包括B超探頭的伸縮和旋轉動作，這一點可采用現有技術中已知的方案)。
如圖1所示，本實施例的高能聚焦超聲波治療機包括用以產生高能聚焦超聲波的高能聚焦超聲波源1及其驅動電路；用于尋找治療目標并將其移至超聲換能器焦點處的定位系統，該定位系統包括一個現有技術中的醫用影象系統(未示出)、一個患者承載裝置2以及使所述患者承載裝置2與波源1間作空間相對位移的位移系統；該治療機還包括高能超聲波傳導結構及傳導介質處理系統(未示出，可采用現有技術)，高能聚焦超聲波適用的超聲波通過傳導介質傳入患者體內，在高能聚焦超聲波源1發射面的前方有一個容納傳導介質的結構以及加入、排出傳導介質及對介質進行處理的裝置(未示出，可采用現有技術)，其中，所述的高能聚焦超聲波源1支承在一個波源支承裝置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。
其中的醫用影象系統可為B超機；傳導介質可為經脫氣處理的水；所述的容納傳導介質的結構可為水囊18。
在該實施例中，如圖2所示，所述位移系統包括所述上置波源1可轉動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，從而使所述上置波源1可分別繞x、y軸旋轉并可沿z軸上下移動。具體可采用下列方式所述上置波源1通過一支架14而水平地支承于豎直設置的所述波源支承裝置13上并可繞y軸旋轉，并且，所述支架14上設有一可繞x軸轉動的樞軸15，所述上置波源1可通過該樞軸15而繞x軸轉動；所述波源支承裝置13為絲杠絲母結構(未示出，可采用現有技術)，從而使所述上置波源1可沿z軸上下移動。
另外，所述位移系統還包括所述患者承載裝置2設有絲杠螺母結構21，從而使其可以沿其橫向S和縱向L運動，并且設有齒輪轉動機構22，從而使其可繞其縱向軸L轉動，轉動角度可為40°，如圖5和6所示。這一點可采用現有技術中的方案。
進行治療時，患者可仰臥平躺在波源支承裝置2上，通過使上置波源1轉動和升降而將上置波源1調節到合適的角度，同時，使患者承載裝置2分別沿其橫向S和縱向L運動或繞其縱向軸L轉動而達到合適的治療位置和角度。從而克服了傳統的治療機只能俯臥治療的缺陷。
參看圖3，其中示出了本發明的第二實施例，這個實施例是上置波源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除了設有一上置波源1外，還可設有一個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上方設有一容納傳導介質的結構，所述患者承載裝置2的對著所述下置波源5的部分是可拆卸的。
其中，所述容納傳導介質的結構可以是一開放式水槽4。
該實施例還包括一坐位架3，患者在治療時可坐在該坐位架3上。
在該實施例中，所述位移系統還包括所述下置波源5可采用與上置波源1類似的方式而可轉動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軸旋轉并可沿z軸上下移動。將所述波源支承裝置13設置成可繞z軸轉動的套筒結構，從而使所述上置波源1還可繞z軸轉動。
在該實施例中，當采用上置波源治療時，患者平臥于治療床上，情況與圖1所示第一實施例相同。當采用下置波源進行治療時，將上置波源1繞z軸旋轉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，超聲波經患者會陰傳導至體內，從而可進行治療。
其中的波源驅動電路可采用現有技術。
根據本發明，采用了“波源上置”結構方案。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現了仰臥位治療，體力消耗明顯減少；2.由于重力的作用和水囊的壓迫作用，仰臥位治療時可大大縮短皮膚到腫瘤的距離(靶皮距)，同時可將腸管內的氣體盡量擠開，因此對腹部腫瘤特別是胰腺癌和腹腔淋巴結轉移癌的治療效果會大大提高。3.由于上置波源可任意旋轉和傾斜，因此可對部分肋緣、劍突和恥骨后方腫瘤進行治療，擴大了高能聚焦超聲波治療的適應癥。4.由于縮短了靶皮距和減少了氣體的干擾，使得治療過程中的B超實時監測更清晰。
另外，根據本發明，用一個封閉式水囊代替原來的開放式水槽用以傳導超聲波。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。
權利要求
1.一種體外高能聚焦超聲波治療機，其包括用以產生高能聚焦超聲波的高能聚焦超聲波源(1)及其驅動電路；用于尋找治療目標并將其移至超聲換能器焦點處的定位系統，該定位系統包括一個醫用影象系統、一個患者承載裝置(2)以及使所述患者承載裝置(2)相對于所述波源(1)而作空間相對位移的位移系統；該治療機還包括高能超聲波傳導結構及傳導介質處理系統，高能聚焦超聲波適用的超聲波通過傳導介質傳入患者體內，在高能聚焦超聲波源(1)發射面的前方有一個容納傳導介質的結構以及加入、排出傳導介質及對介質進行處理的裝置，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.根據權利要求1所述的體外高能聚焦超聲波治療機，其特征在于，所述醫用影象系統為B超機。
3.根據權利要求1所述的體外高能聚焦超聲波治療機，其特征在于，所述傳導介質為經脫氣處理的水。
4.根據權利要求1所述的體外高能聚焦超聲波治療機，其特征在于，所述的容納傳導介質的結構為水囊(18)。
5.根據權利要求1至4中的任何一項所述的體外高能聚焦超聲波治療機，其特征在于，所述位移系統包括所述上置波源(1)可轉動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，從而使所述上置波源(1)可分別繞x、y軸旋轉并可沿z軸上下移動。
6.根據權利要求5所述的體外高能聚焦超聲波治療機，其特征在于，所述上置波源(1)以下列方式可轉動地安裝在所述波源支承裝置(13)上所述上置波源(1)通過一支架(14)而水平地支承于豎直設置的所述波源支承裝置(13)上并可繞y軸旋轉，并且，所述支架(14)上設有一可繞x軸轉動的樞軸(15)，所述上置波源(1)可通過該樞軸(15)而繞x軸轉動；所述波源支承裝置(13)為絲杠絲母結構，從而使所述上置波源(1)可沿z軸上下移動。
7.根據權利要求1所述的體外高能聚焦超聲波治療機，其特征在于，所述位移系統還包括患者承載裝置(2)設有絲杠螺母結構(21)，從而使其可以沿其橫向(S)和縱向(L)運動，并且設有齒輪轉動機構(22)，從而使其可繞其縱向軸(L)轉動。
8.根據權利要求1所述的體外高能聚焦超聲波治療機，其特征在于，所述高能聚焦超聲波治療機還設有一個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)上方設有一容納傳導介質的結構，所述患者承載裝置(2)的對著所述下置波源(5)的部分是可拆卸的。
9.根據權利要求8所述的體外高能聚焦超聲波治療機，其特征在于所述容納傳導介質的結構是一開放式水槽(4)。
10.根據權利要求8所述的體外高能聚焦超聲波治療機，其特征在于，還包括一坐位架(3)，患者在治療時可坐在該坐位架(3)上。
11.根據權利要求8-10中的任何一項所述的體外高能聚焦超聲波治療機，其特征在于，所述位移系統還包括將所述波源支承裝置(13)設置成可繞z軸轉動的套筒結構，從而使所述上置波源(1)可繞z軸轉動。
12.根據權利要求8-10中的任何一項所述的體外高能聚焦超聲波治療機，其特征在于，所述位移系統還包括所述下置波源(5)可轉動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，從而使所述下置波源(5)可分別繞x、y軸旋轉并可沿z軸上下移動。
13.根據權利要求12所述的體外高能聚焦超聲波治療機，其特征在于，所述下置波源(5)以下列方式可轉動地安裝在所述波源支承裝置(13)上所述下置波源(5)通過一支架(23)而水平地支承于豎直設置的所述波源支承裝置(13)上并可繞y軸旋轉，并且，所述支架(23)上設有一可繞x軸轉動的樞軸(24)，所述下置波源(5)可通過該樞軸(24)而繞x軸轉動；所述波源支承裝置(13)為絲杠絲母結構，從而使所述下置波源(5)可沿z軸上下移動。
全文摘要
一種高能聚焦超聲波治療機,其包括:高能聚焦超聲波源及其驅動電路;用于尋找治療目標并將其移至超聲換能器焦點處的定位系統,該定位系統包括一個醫用影象系統、一個患者承載裝置以及使所述患者承載裝置相對于所述波源而作空間相對位移的位移系統;在高能聚焦超聲波源發射面的前方有一個容納傳導介質的結構以及加入、排出傳導介質及對介質進行處理的裝置,其中,所述的高能聚焦超聲波源支承在一個波源支承裝置上,并位于所述患者承載裝置的上方,從而形成一上置波源。該治療機可以進行仰臥位治療;同時,擴大了高能聚焦超聲波治療的適應癥。
文檔編號A61B17/22GK1342503SQ0113448
公開日2002年4月3日 申請日期2001年11月5日 優先權日2001年11月5日
發明者何申戌, 熊六林, 于晉生, 蘭江, 吳曉東 申請人:北京源德生物醫學工程股份有限公司