專利名稱：：治療組織的方法和裝置的制作方法
技術領域：
：本發明涉及用于治療組織的裝置和方法，具體地涉及患病組織的無創治療。
背景技術：
：過去已經有幾種技術用來治療組織包括患病組織，如癌癥，從而除去、消滅或盡可能縮小患病組織的生長。例如，傳統治療患病前列腺組織的方法包括高強度聚焦超聲("HIFU")、放射、外科手術，近距離放射療法、冷凍消融術、激素療法和化學療法。本文所述的是用于用高強度聚焦超聲治療組織的改良的裝置和方法。雖然本文所討論的技術、方法和裝置通常可用來治療組織，但該討論主耍針對治療前列腺組織包括良性前列腺增生(BPH)和前列腺癌。然而，木發明所公開的裝置和方法能用于多種疾病的定位和治療，包括乳癌，腦癌，肝癌，和腎癌，這些疾病本身以局限或"局部"的方式出現。如本文中所解釋的那樣，本發明所公開的裝置使用對局部疾病特別有用的腔內探頭，這些疾病可由經食道探頭，腹腔鏡探頭或經陰道探頭進行探查。這些疾病包括食道癌、氣管癌和尿道癌、胃潰瘍和十二指腸潰瘍、和胰腺癌。而且，根據本發明的經陰道探頭將為門診患者、以及纖維瘤治療和子宮內膜切除提供創傷最小的無菌操作。此外，在具有多焦距的傳感器的情況下，可選擇性地靶向血管從而實現對內出血的凝結和燒灼。如本文所用的術語"HIFU療法"被定義為提供高強度聚焦超聲至傳感器焦點處或附近的部分組織。應該理解的是，傳感器可具有多個焦距且HIFU療法不限于單焦距傳感器、單一傳感器類型或單一超聲頻率。本文所用的術語"HIFU治療"被定義為一種或多種HIFU治療的總稱。H1FU治療可以是所有實施的或要實施的HIFU治療，或可以是已實施的或要實施的HIFU治療的一部分。如本文所用的術語"HIFU系統"被定義為至少能夠提供HIFU療法的系統。多種方法已經用來判斷上面提到的治療是否是成功的。金標準檢查是組織的活組織檢査。然而，其他治療后檢查已經用來試圖判斷上述治療的成功性。在治療前列腺癌的前列腺組織的情況下，這樣的一種檢查是在檢査后多個時間的血液前列腺特異性抗原(PSA沐平。PSA是前列腺中正常產生的絲氨酸蛋白酶。但這些方法，即活組織檢査和PSA都是在H[FU治療完成后進行的，通常是許多個月之后，因此在并不能輔助醫生在HIFU治療之前或HIFU治療過程中判斷HIFU治療的成功可能性。而且，已知治療整個前列腺并監測治療過程中前列腺的溫度從而判斷溫度升高是否足以引起細胞死亡。一種監測溫度升高的方法是在前列腺中設置熱電耦，但這是一種有創操作。另一種監測溫度升高的方法是進行HIFU治療，同時患者位于MR1設備內。MRI設備被用來監測前列腺中的溫度升高。存在這樣的需耍，即判斷指定治療區域的HIFU治療成功性的更可靠方法。此外，還需要判斷HIFU治療的成功性，該治療不需要讓患者經受有創性檢測方法，包括活組織檢査和杣血。而且，還需要在完成HIFU治療后，在HIFU治療過程中和/或在開始HIFU治療之前，低成本、可靠的判斷HIFU治療成功性的方法。已知在前列腺的治療過程中，探頭和直腸壁之間，如探頭的聲學隔膜和直腸壁之間的氣泡，或直腸壁中的鈣化可阻擋足夠的HIFU能量傳輸到治療部位。進一步，在有這樣的聲學障礙存在時應用HIFU能量可能會造成直腸壁的損傷，如直腸尿道瘺。作為慣例，醫生都被訓練從超聲圖像中觀察多路混響作為聲學障礙的指標。需要檢測直腸壁附近的聲學障礙以避免不必要的直腸壁損傷的自動化操作方法。
發明內容在本發明示例性的實施方案中，提供了對組織的治療區域提供治療的方法。該方法包括以下步驟:對治療區制定推薦的HIFU治療方案；在開始進行推薦的HIFU治療之前判斷推薦的HIFU治療是否應該能成功地治療治療治療區的組織。在一個實例中，對推薦的HIFU治療是否應該是成功的判斷至少是根據打算要沉積到治療區中能量的能量密度。在另一個實例中，在開始進行推薦的HIFU治療之前判斷是否推薦的HIFU治療應該能成功地治療治療區的組織的步驟包括為推薦的HIFU治療計算能量密度；將計算的能量密度和參考能量密度進行比較；如果所計算的能量密度大于或等于參考能量密度，則指示所推薦的HIFU治療應該是成功的；如果指示推薦的HIFU治療應該是成功的則將推薦的HIFU治療提供給檢査員進行評估。在進一步的實例中，對治療區制定推薦的HIFU治療方案的步驟包括以下步驟生成組織圖形；在上述組織圖形上指出治療區的位置；并在該治療區內提供多個推薦的治療部位，每個推薦治療部位都有要在其上沉積的能量的推薦量。在一個變化的實例中，在開始進行推薦的HIFU治療之前判斷推薦的HIFU治療對治療區的組織的治療是否應該是成功的步驟包括以下步驟為推薦的HIFU治療計算能量密度；將計算的能量密度與參考能量密度進行比較；如果計算的能量密度大于或等于參考能量密度，則指示推薦的HIFU治療應該是成功的；和如果指示所推薦的HIFU治療應該是成功的則將推薦的HIFU治療提供給檢查員進行評估。在本發明另一個示例性實施方案中，提供了判斷指定治療區的指定HIFU治療的成功性的方法。該方法包括以下步驟提供HIFU系統以執行指定的HIFU治療，該HIFU系統包括傳感器，該傳感器經配置用來對多個治療部位提供HIFU治療，該HIFU系統還包括控制器，該控制器經配置用來控制傳感器的位置和操作；對指定HIFU治療計算能量密度；將計算的能量密度和參考能量密度比較；并根據計算的能量密度大于或等于參考能量密度，將指定的HIFU治療歸類為成功的HIFU治療。在一個實例中，治療區包括至少兩個治療子區，每個治療子區包括多個治療部位的子集。在另一個實例中，HIFU治療是推薦的HIFU治療，且為推薦的fflFU治療計算能量密度的步驟包括以下步驟估計要在多個治療部位中每個治療部位沉積能量的量；將要在多個治療部位中每個治療部位沉積能量的量求和；將要沉積能量的量的總和除以所述治療區的體積和治療區的質量之一。在一個變化的實例中，該方法進一步包括以下步驟如果所述計算的能量密度小于參考能量密度，則阻止HIFU治療的開始；和提供越權選項，因而檢查員可請求開始進行HIFU治療，即使計算的能量密度小于所述參考能量密度。在進一步的實例中，上述HIFU治療是當前的HIFU治療，且為當前的HIFU治療計算能量密度的步驟包括以下步驟估計在已經接受了HIFU治療的多個治療部位中每個治療部位已沉積的能量的量；估計在尚未接受HIFU治療的多個治療部位中每個治療部位要沉積的能量的量；將接受了HIFU治療的多個治療部位中每個治療部位已沉積的能量的量和尚未接受HIFU治療的多個治療部位中每個治療部位要沉積的能量的量進行求和；和將能量的量的總和除以上述治療區的體積和治療區的質量之一。在一個變化的實例中，該方法進一步包括以下步驟如果所計算的能量密度小于參考能量密度，則阻止正在進行的HIFU治療；和提供越權選項，因而檢査員可請求繼續進行HIFU治療，即使所計算的能量密度小于所述參考能量密度。在另一個實例中，上述HIFU治療是己完成的HIFU治療，且為該已完成的HIFU治療計算能量密度的步驟包括以下步驟估計在多個治療部位中每個部位沉積的能量的量；將在多個治療部位中每個部位沉積的能量的量進行求和；將沉積能量的量的總和除以所述治療區的體積和治療區的質量之-一。在本發明進一歩的示例性實施方案中，提供了用于治療組織的裝置。該裝置包括放置在組織附近的傳感器，該傳感器經配置用來發射超聲能量并檢測超聲能量；定位元件，其連接到該傳感器并經配置用來對傳感器定位；和控制器，其可操作地連接到傳感器和定位元件。該控制器經配置用來使用定位元件對傳感器定位并以成像模式和治療模式操作傳感器，其中在成像模式中，組織的圖像是從傳感器檢測到的超聲能量獲得的，其中在治療模式中，對多個治療部位使用傳感器進行HIFU療法。該控制器經進一步配置用來對組織的治療區制定HIFU治療方案，從而在開始進行HIFU治療之前，根據打算要沉積到治療區中的能量的能量密度來判斷HIFU治療是否應該能成功地治療治療區的組織。在一個實例中，該控制器進一步經配置用來在HIFU治療的實施進程中監測該HIFU治療，從而根據已沉積到治療區中能量的量和打算要沉積到治療區中能量的量來判斷HIFU治療是否應該能成功地治療治療區的組織。在另一個實例中，該裝置進一步包括顯示器，該顯示器可操作地連接到控制器，該控制器經配置用來在顯示器上呈現組織的圖像，并根據打算要沉積到治療區中能量的量和己沉積到治療區中能量的量，在顯示器上對制定的HIFU治療方案是否應該能成功地治療組織而提供視覺提示。如果該能量密度至少等于參考能量密度，則該HIFU治療應該是成功的。在本發明進一步的示例性實施方案中，提供了計算機可讀介質。該計算機可讀介質提供的指示用于指示處理器執行以下操作從傳感器接收圖像信息；從所接收的圖像信息生成至少一個圖像；根據所接收的圖像信息判斷治療區；對至少一部分治療區制定HIFU治療方案，該HIFU治療方案包括多個治療部位；計算對應于制定的HIFU治療方案的能量密度；根據所述能量密度，提供所制定的HIFU治療方案是否有可能成功的指示；和控制上述傳感器執行上述制定的HIFU治療方案。在一個實例中，如果根據所述能量密度，制定的HIFU治療方案不可能成功，則上述指示進一步指示處理器阻止制定的HIFU治療方案開始實施。在另一個實例中，在制定的HIFU治療方案的實施進程中，上述指示進一-步指示處理器監測所制定的HIFU治療方案并允許修改所制定的HIFU治療方案。在一個變化的實例中，上述指示進一步指示處理器計算與有修改的制定的HIFU治療方案相對應的更新的能量密度，并根據更新的能量密度，提供有修改的HIFU治療是否有可能成功的更新的指示。在另一個變化的實例中，如果更新的能量密度沒有指示有修改的制定的HJFU治療方案有可能成功，則上述指示進一步指示處理器阻止有修改的制定的HIFU治療方案的進一步執行。在一個進一步的實例中，如果所述能量密度至少等于參考能量密度，則制定的HIFU治療方案有可能是成功的。還是在一個進一步的實例中，能量密度是通過以下歩驟計算的估計在多個治療部位中每個部位要沉積的能量的量；將在多個治療部位中每個部位要沉積的能量的量進行求和；和將要沉積的能量的量的總和除以治療區的體積和治療區的質量之一。還是在本發明進一步的示例性實施方案中，提供了用HIFU治療對組織治療區進行治療的方法，上述HIFU治療包括以隔開的間隔向治療區內的多個治療部位提供HIFU治療，該方法包括以下步驟實施HIFU治療為指定的治療部位生成聚焦強回聲特征；和保持HIFU治療在一定水平從而在隨后的治療部位保持生成隨后的聚焦強回聲特征。在一個實例中，該方法進一步包括如果生成了非聚焦強回聲特征，則中止HIFU治療的步驟。在一個變化的實例中，該方法進一步包括如果生成的非聚焦強回聲特征從各聚焦區遷移，則對HIFU治療的隨后治療部位減小總聲學功率的步驟。還是在本發明的另一個示例性的實施方案中，提供了一種用HIFU治療向組織的治療區提供治療的方法，該HIFU治療包括以隔開的間隔向治療區內的多個治療部位提供HIFU療法。該方法包括以下步驟區分聚焦強回聲特征和非聚焦強回聲特征；在觀察到聚焦強回聲特征后繼續HIFU治療；和在觀察到非聚焦強回聲特征后中止HIFU治療。在一個實例中，區分聚焦強回聲特征和非聚焦強回聲特征的步驟包括以下步驟生成第一治療部位的治療后圖像；比較治療后圖像中治療區的目標區和治療前圖像中治療區的目標區；根據治療后圖像和治療前圖像中治療區的目標區的比較，將目標區歸類為含強回聲特征；和比較目標區的位置和治療部位的位置，其中如果目標區的位置與治療部位的位置基本上一致，則該強回聲特征被歸類為聚焦強回聲特征。還是在本發明的另一個在示例性的實施方案中，提供了治療組織的裝置。該裝置包括探頭，其包括覆蓋至少一部分探頭上的聲學隔膜和設置在聲學隔膜后面的傳感器，該傳感器經配置用來發射超聲能量并檢測超聲能量；和控制器，其可操作地連接到傳感器，該控制器經配置用來以成像模式和治療模式操作傳感器，其中在成像模式中至少一個組織圖像是從傳感器檢測到的超聲能量獲取的，其中在治療模式中，用傳感器對多個治療部位進行HIFU治療。上述控制器進一步經配置用來根據至少一個組織圖像通過檢測重復圖形而檢測靠近聲學隔膜的聲學障礙的存在。在一個實例中，該控制器進一步經配置用來根據聲學障礙的檢測，阻止傳感器以治療模式操作。還是在本發明的另一個示例性的實施方案中，提供了一種對治療區中的組織進行治療的方法。該方法包括以下步驟用超聲傳感器對治療區成像；自動檢測靠近超聲傳感器的聲學障礙；和根據檢測到的靠近超聲傳感器的聲學障礙阻止HIFU治療的開始。在一個實例中，檢測聲學障礙的步驟包括以下步驟分析部分圖像的重復圖形，和根據部分圖像中重復圖形的存在而判斷聲學障礙的存在。在一個變化的實例中，該傳感器被設置在探頭內探頭的聲學隔膜的后面，且其中分析部分圖像的重復圖形的步驟包括以下步驟對大約在對應于聲學隔膜的位置處的第一部分圖像和組織進行分析以判斷與第一部分關聯的第一強度特征是否符合或超過第一上限；對大約在對應于聲學隔膜的位置的1.5倍處的第二部分圖像和組織進行分析以判斷與第二部分關聯的第二強度特征是否在第一下限以下；對大約在對應于聲學隔膜位置的2倍處的第三部分圖像和組織進行分析以判斷與第三部分關聯的第三強度特征是否符合或超過第二上限。還是在本發明的另一個示例性的實施方案中，提供了一種使用HIFU治療對治療區中的組織進行治療的方法。該方法包括以下步驟啟動HIFU療法從而用超聲傳感器治療部分組織；在試圖用HIFU治療法治療部分組織后獲取治療區的圖像；自動檢測靠近超聲傳感器的聲學障礙；和中止HIFU治療。在一個實例中，檢測聲學障礙的步驟包括以下步驟分析部分圖像中的重復圖形；和根據部分圖像中重復圖形的存在判斷聲學障礙的存在。在一個變化的實例中，該傳感器設置在探頭內探頭聲學隔膜的后面，且其中分析部分圖像中的重復圖形的步驟包括以下步驟對大約在對應于聲學隔膜的位置處的第一部分圖像和組織進行分析以判斷與第一部分關聯的第一強度特征是否符合或超過第一上限；對大約在對應于聲學隔膜的位置的1.5倍處的第二部分圖像和組織進行分析以判斷與第二部分關聯的第二強度特征是否在第一下限以下；對大約在對應于聲學隔膜位置的2倍處的第三部分圖像和組織進行分析以判斷與第三部分關聯的第三強度特征是否符合或超過第二上限。在考慮了下面所對實施本發明的最佳方式的說明性實施方案的詳細描述后，本發明的其他特征對本領域技術人員來說是顯而易見的。特別針對附圖進行詳細的說明，其中圖1是本發明示例性HIFU系統的示意圖，該HIFU系統能夠對患者組織成像并為位于HIFU系統傳感器焦點或其附近的至少部分組織提供HIFU治療；圖2是圖1中HIFU系統的示例性實施方案；圖3A是患者前列腺和直腸以及圖1中HIFU系統的探頭和傳感器的橫向或扇形視圖的圖形；圖3B是患者前列腺和直腸以及圖1中HIFU系統的探頭和傳感器的縱向或線性視圖的圖形；圖3C是患者前列腺的橫向或扇形視圖的圖形，其中整個前列腺對應于治療區，圖示的治療區包括六個治療段；圖3D是患者前列腺的縱向或線性視圖的圖形，其中整個前列腺對應于治療區，圖示的治療區包括六個治療段；圖4是示例性HIFU治療的示例過程；圖5是對HIFU治療后進行活組織檢查的患者的樣品計算的沉積能量密度的Studentt檢驗，沉積能量密度是根據假設強度衰減系數無窮大來計算的；圖6是對HIFU治療后進行活組織檢査的患者的樣品計算的沉積能量密度的Studentt檢驗，沉積能量密度是根據假設強度衰減系數等于0.64Np/cm來計算的；圖7是圖5和6中所示的能量沉積密度和活體組織檢查結果的受試者工作特征曲線(ROC)，該情況下ROC提供了一種測試能力指標，從而判斷沉積能量的密度代表患病的或沒有患病的狀態；圖8A和圖8B說明性地提供了操作圖1中HIFU系統的示例性方法，其中HIFU系統分析制定或推薦的HIFU治療方案，當前的HIFU治療，和/或已完成的HIFU治療以預測這些HIFU治療的成功性。圖9A和9B說明性地描述多種強回聲特征，包括焦點強回聲特征和非焦點強回聲特征；圖10說明了示例性的焦點強回聲特征；圖11說明了示例性非焦點強回聲特征；圖12說明性地提供了根據強回聲特征的存在而修改組織治療方案的示例性方法；圖13A說明性地提供了監測相對于治療區靠近傳感器的聲學障礙和根據聲學障礙的存在修改組織治療方案的示例性方法；圖13B說明性地提供了通過監測重復聲學特征而監測聲學障礙的示例性方法；圖14A是部分治療區的示例性線性圖像(lineimage),該區包括直腸壁和前列腺但不包括靠近傳感器的聲學障礙；圖14B是部分治療區的示例性線性圖像，該區包括直腸壁和前列腺還包括靠近傳感器的聲學障礙；圖15A是患者直腸以及圖1中HIFU系統的探頭、傳感器和覆蓋部分探頭的聲學隔膜的圖形；圖15B是圖15A中視圖的圖形，其中聲學障礙位于傳感器附近，其示出在聲學隔膜與直腸之間；以及圖16是檢測和歸類強回聲特征的示例性方法。具體實施方式圖顯示了示例性的HIFU系統100。HIFU系統100包括具有傳感器元件104的探頭102、定位元件106、可操作地連接到探頭102和定位元件106的控制器108、用戶輸入裝置10(如鍵盤、跟蹤球、鼠標和/或觸摸屏)和顯示器112。探頭102可操作地通過定位元件106連接到控制器]08。然而，如線105所示，探頭102可直接與控制器108連接。定位元件106經配置沿方向113，114線性定位傳感器元件104，并在方向115，116上成角度地定位傳感器104。傳感器元件104通常靠近組織10的區域定位。在前列腺的情況下，傳感器104通常通過探頭102的橫貫插入而定位在前列腺附近。傳感器元件104是通過定位元件106移動，并由控制器108控制從而為包括至少一個治療區12的至少部分組織10提供成像，并對至少一個治療區12內的部分組織提供HIFU治療。同樣，HIFU系統100可以成像模式操作，其中至少一部分組織10可成像，也可以治療模式操作，其中為在至少一個治療區中的部分組織10提供HIFU治療。如本文所述，治療區12被定義為一個或多個組織部分，它們要在HIFU治療中進行治療。為了進行說明，治療區12顯示為連續區。然而，治療區可涉及兩個或多個不同的區域。在一個實例中，圖3C和3D所示的治療區12包括多個治療子區，圖示的是治療段340a—f。在一個實施例中，傳感器元件104是單晶體雙元件傳感器。一個示例性的傳感器公開在美國專利第5117832號中，其公開內容全部引入本文作為供參考。在優選實施例中，傳感器104能夠提供至少一部分組織10的成像，并能夠對治療區12內至少部分組織10提供HIFU治療。然而，本發明不局限于所實施的傳感器類型。相反，可使用具有單焦點或多個焦點和相關控制器的多種傳感器幾何形狀，包括相控陣列傳感器，如2005年3月2日申請的未決美國專利申請第11/070,371號中所公開的傳感器，其標題為"超聲相控陣列"，代理機構巻號為INT-P001-01，其公開內容全部引入本文作為參考。其他示例性傳感器和相關控制器在以下專利中公開，美國專利第5,762,066號；1992年2月21日申請的已放棄的美國專利申請第07/840,502號；澳大利亞專利第5,732,801號；加拿大專利第1,332,441號；加拿大專利第2,250,081號；美國專利第5,036,855號、美國專利第5,492,126號；美國專利第6,685,640號，這些專利的每--篇都全部引入本文作為參考。在一個實施例中，部分探頭]02被聲學隔膜103覆蓋。聲學隔膜103是可擴張隔膜，其整個尺寸是通過將流體置于聲學隔股103內而增加的。在一個實施例中，流體是水或通用的聲學透明材料并由儲器(reservc)ir)或冷卻器提供。該流體可用于從傳感器104附近除去熱量，并擴張聲學隔膜103。在一個實施例中，聲學隔膜103可擴張，以便其接觸或通常靠近周圍組織，如直腸壁323，如圖15A所示。在一個實施例中，聲學隔膜103是設置在探頭102頂端的避孕套，并以0形圈密封，且填充以水。聲學隔膜的實例和它們相對于示例性HIFU系統的其他部分的操作細節提供在美國專利第5,762,066號，美國專利第5，993,389號，和2005年6月1日申請的美國臨時專利申請第60/686,499號中，所有這些申請的每一篇都全部弓I入本文作為參考。在一個實施例中，控制器108經配置用來執行本文中所討論的一種或多種方法。在一個實施例中，由控制器108執行的每種方法中的至少一部分作為軟件109的一部分提供。參考圖2，其顯示了示例性HIFU系統200，可獲自位于3940PendletonWay，Indianapolis，IN46226的FocusSurgery公司的Sonablate500HIFU系統。HIFU系統200包括控制臺202，其容納或支撐控制器(未顯示)，如處理器和相關軟件；打印機204，其提供了組織10的硬拷貝圖像和/或報告(見圖8B);用戶輸入設備206，如鍵盤、追蹤球和/或鼠標；和顯示器208，其用于向用戶顯示組織10的圖像和軟件選項，如彩色顯示器。進一歩，圖中顯示了探頭210，其包括傳感器元件(未顯示)，和定位元件(未顯示)。圖中還顯示了有關節的探頭臂212,其連接到控制臺202。有關節的探頭臂212定向并支撐探頭210。還顯示了冷卻器214。在一個實施例中，冷卻器214為探頭210的傳感器元件提供帶熱交換器的水浴，從而在HIFU治療過程中主動地從傳感器元件除去熱量。可修改從而實施本文所述方法的合適HIFU系統的進一步細節在以下專利中公開美國專利第4,084,582號；美國專利第4,207,901號；美國專利第4,223,560號；美國專利第4,227,417號；美國專利第4,248,090號；美國專利第4,257,271號；美國專利第4，317，370號；美國專利第4,325,381號；美國專利第4,586,512號；美國專利第4，620,546號；美國專利第4,658,828號；美國專利第4,664,121號；美國專利第4,858,613號；美國專利第4,951，653號；突國專利第4,955,365號；美國專利第5,036,855號；美國專利第5,054,470號；美國專利第5，080，102號；美國專利第5,117,832號；美國專利第5，149，319號；美國專利第5,215,680號;美國專利第5，219,401號；美國專利第5,247,935號；美國專利第5，295,484號；美國專利第5，3]6,000號；美國專利第5,391,197號；美國專利第5,409,006號;美國專利第5,443,069號；美國專利第5,470,350號；美國專利第5,492，126號；美國專利第5,573,497號；美國專利第5,601,526號；美國專利第5,620,479號；美國專利第5,630,837號；美國專利第5，643,179號；美國專利第5,676,692號；美國專利第5,840,031號；美國專利第5,762,066號；美國專利第6，685，640號；1992年2月21日申請的放棄的美國專利第07/840，502號；澳大利亞專利第5,732,801號；加拿大專利第1，332,441號；加拿大專利第2,250,081號；2005年3月2日申請的美國專利中請第]1/070，371號，其標題為"超聲相控陣列"，代理機構巻號為INT-P001-01;2004年5月6日申請的美國臨吋專利申請第60/568,556號，其標題為"TreatmentofSpatiallyOrientedDiseasewithaSingleTherapy,Imaging,andDopplerUltrasound定位骨盆參考部位當關節嚢和髖臼區域被暴露時，仔細地將骨盆釘子定位在髖臼上方區域。使用OrthoLength主體上的對準孔來獲得在骨盆參考部位和股骨參考部位之間所要求的軸對準。首先將股骨參考部位延伸桿安裝在轉子夾具上。越過延伸桿在OrthoLength滑動器上滑動孔。將骨盆釘子插入取出器手柄并穿過OrthoLength主體的遠端部分的適當的孔滑動組裝件。調節滑動器直到骨盆釘子的尖部到達期望的髖臼上方位置。插入釘子之前，外科醫生應通過手指觸診識別關節，注意避免把釘子放得太靠近或打穿髖臼。通過使用錘敲擊取出器T-手柄來插入釘子。移去耳又出器手柄，移去OrthoLength:為了獲得理想的對準，繼續調節參考部位的旋轉直到OrthoLength的類似龍骨的測量部位完全裝入參考部位上的接納凹槽中。測量腿長度和偏移(參考測量)測量骨盆和股骨參考部位之間的術中的腿長度和偏移。參考部位配備有六角形轉接器，分別安裝在骨盆釘子、股骨參考部位延伸桿中。調節OrthoLength滑動器和參考部位上的連接部件以在類似龍骨的測量部位和參考部位之間獲得完美的幾何匹配。這是尤其重要的，因為第一參考測量用在與所有后續測量相比較的測量中。接下來，代表三個OrthoLength滑動器的值的偏移和腿長度的值應被記錄下來為以后參考。如果基于外科手術前的計劃來計劃腿長度和/或偏移的調節，那么水平和垂直滑動器可進行相應地調節并再次鎖定(調節的參考測量)。對在調節的參考測量位置處的三個滑動器的值的做記錄。手術之前，從骨盆釘子移去骨盆參考部位，且從轉子夾具移去股骨參考部位和延伸桿。根據正常的操作技術繼續手術。劃分股骨頸，準備骨層并進行試驗復位。示的是向組織324提供治療。根據產生和存儲的2-D圖像，醫生能夠制定HIFU治療方案，如圖4中方塊304所示。在一個實施例中，醫生檢查顯示器112上的圖像并以用戶輸入設備110標記治療段328的邊界，如圖3A中端點330a、b和線332所示。根據治療段328，H1FU系統100生成通常與治療段328和組織IO(具有相應橫向圖像和相應縱向圖像中至少一個或優選兩個的組織)成像位置的交叉點相對應的多個治療部位和區帶。示例性的治療部位334d顯示在圖3A和圖3B中，并成像在圖像310a(通常對應于圖3A的平面)和圖形312d(通常相應于圖3B的平面)中。治療段328可在橫向圖像(310a—c)和/或縱向圖像(312a—g)上產生。在可選的實施例中，治療部位不與組織的成像位置相對應。通過將治療部位334限制在成像的組織位置，醫生能在HIFU治療之前和在HIFU治療之后立即或在H:[FU治療一定時間之后看到代表性組織的圖像。因此，醫生可將已治療的組織與其HIFU治療前狀態進行比較。而且，醫生能夠監測治療部位和周圍組織中如本文所述的強回聲特征。如本文所述，在一個實施例中，需要在用HIFU療法治療后觀察治療部位的焦點強回聲特征。進一步，通常在用HIFU療法治療后不需要觀察非焦點強回聲特征。如本文所用的焦點強回聲特征被定義為如下的強回聲特征，其通常被限制在治療部位的焦點區。如本文所用的非焦點強回聲特征被定義為如下的強回聲特征，其通常是對治療部位特異的并從治療部位的焦點區遷移，如向傳感器遷移。在一個實施例中，多個圖像，如多個橫向圖像同時顯示在顯示器112上，以便醫生可在多個圖像上制定治療段同時仍能察看相關圖像。在一個實施例中，顯示器112能夠顯示多個與傳感器104的完全線性運動相對應的圖像。在一個實例中，傳感器104可線性移動約45毫米的范圍，且組織10以3毫米的間隔成像。因此，同時在顯示器]12上顯示15個橫向圖像。一般地，以約3毫米間隔的15個橫向圖像能提供整個前列腺的圖像。參考圖3C和3D，其顯示了示例性的治療段340a—f。治療段340a一f覆蓋整個前列腺314。每個段被定義為包括多個治療部位的治療區中的區域。在一個實施例中，HIFU治療由多個治療段組成，定位這些治療段以便整個前列腺基本位于治療區內。在HIFU治療過程中，治療段340a—f是以連續的順序治療的。對于指定的治療段，傳感器104的移動與治療段一致并選擇傳感器的焦距。在一個實例中，傳感器104具有兩個焦距，30毫米和40毫米。在一個實施例中，在指定治療段中治療部位是用HIFU療法治療的，通過橫跨探頭軸旋轉傳感器，然后在方向113，114中的一個方向上，通過從指定治療段的一端到另一段對稱性地平移傳感器104在該角度或在扇形位置上治療所有治療部位。然后在治療段內對每個角度或扇形位置重復此系統性治療。HIFU療法極大地改變組織的聲學(物理)特性。因此，在一個實施例中，隨著治療朝向探頭位置(后側)進展，距離傳感器最遠(前側)的治療段首先被治療。對指定治療段內治療部位的設定的TAP值變化非常小。在一個實例中，以約4MHz±50KHz的激發頻率提供3秒的HIFU療法。此外，對于治療段內所有治療部位，焦距相同且組織路徑相似。在一個實例中，為了限制探頭210的傳感器元件104和治療段之間組織物理特性的改變，如圖3A中通過指定治療段內的治療部位334a—g所示的治療段、扇形位置沒有被連續地進行治療而是以間隔的方式治療的。在指定治療段的線性方向中，治療部位的順序通常是連續的。參考圖3B，治療部位通常是以下面的順序334i、334h和334d治療的。參看圖3A，當治療治療段吋扇形位置的順序是以下列的順序交叉進行的334d;334f;334b;334e;334c;334g和334a。在另一個實例中，扇形位置順序可從治療段的內部至治療段的外部交替進行，形成了下列的順序334d;334e;334c;334f;334b;334g;和334a。在另一個實例中，扇形位置順序可從治療段的外部向治療段的內部交替進行，形成了下列的順序334a;334g;334b;334f;334c;334e;和334d。在另一個實例中，扇形位置是從334a—g連續排序的。在一個實施例中，組織10的三維模型是基于組織10的多個2-D圖像分析的。在一個實例中，三維模型是基于組織10的2-D圖像和/或組織10的3-D圖像和組織10的多普勒成像來分析的。建模的組織成分實例包括一個或多個前列腺314、前列腺被膜316、尿道320、直腸322和直腸壁323。對計算前列腺和/或其他組織成分的三維模型的示例性方法和裝置的解釋公開在2004年5月6日申請的美國臨時專利申請第60/568,556號中，其標題為"TreatmentofSpatiallyOrientedDiseasewithSingleTherapy,Imaging,andDopplerUltrasoundTransducer",代理機構巻號為15849—0002，和2005年5月5日申i青的PCT專利申請第US2005/015648號，該申請指定美國，其標題為"MethodandApparatusfortheSelectiveTreatmentofTissue"，代理機構巻號為FOC-POOl-Ol，這些申請每一篇的公開內容都全部引入本文作為參考。在一個實施例中，HIFU系統100生成HIFU治療方案從而治療前列腺314的幾乎所有部分，HIFU治療方案部分基于前列腺314和/或其他組織成分的三維模型。生成HIFU治療方案的示例性方法和裝置公開在2004年5月6日申請的美國臨時專利申請第60/568,556，其標題為"TreatmentofSpatiallyOrientedDiseasewithSingleTherapy,Imaging,andDopplerUltrasoundTransducer",代理機構巻號為5849—0002，和2005年5月5日申請的PCT專利申請第US2005/015648,該申請指定美國，其標題為"MethodandApparatusforSelectiveTreatmentofTissue",代理機構巻號FOC-POOl-Ol，這些申請每一篇的公開內容都在示例性實施例中，預測HIFU治療成功的方法是基于沉積到治療區中組織的能量密度(E沉積)。在一個實例中，沉積能量的密度是通過將沉積到治療區組織內的總能量除以治療區的體積(J/cm勺獲得的。在另一個實例中，沉積能量的密度是通過以治療區的組織內沉積的總能量除以治療區中組織的預處理質量(J/g)而獲得的。通過使用密度值，如對于患者A的具有第一治療區大小的第一HIFU治療可很容易地與如對于患者B的具有不同的第二治療區大小的第二HIFU治療進行比較。同樣，示例性的沉積能量的密度(Eg)可通過以沉積至組織中的能量除以治療區的質量而獲得，其表示為其中E沉積是沉積能量的密度，E是沉積到治療區中組織的能量，M治療區是治療區的質量。在圖示的實例中，前列腺是以HIFU治療進行治療的。在圖示的實例中，幾乎整個前列腺都被治療。同樣，治療區的大小通常等于前列腺自身的大小。沉積能量的密度(Eg)可由下式計算j5L鵬7^P豕由&淑？=-_-^——。12)其中7XP鵬是施加到每個治療部位或區的總聲學功率;^v是施加HIFU能量的持續吋間；^,，是在HIFU治療部位或區之前通過組織傳播開始發生的衰減；a,^是強度衰減系數，單位為Np/cm(Np二奈培)，其說明了被治療區內聲波吸收的能量；丄鵬，是每個治療部位的治療區組織路徑的長度；而M參，是前列腺質量的測量值，其部分是根據本文所述的采用HIFU系統的經直腸超聲成像來確定的。參數丄,微、",和J,縱可以是基于治療部位的位置和HIFU系統的參數來估計的或推導的。」，可以由下式確定<formula>formulaseeoriginaldocumentpage27</formula>〔3)《其中《左和丄^分別是強度衰減系數和層長度。對于治療前列腺的實例(假定整個前列腺是治療區)，如果直腸壁(圖3B)被忽略且前列腺前面的水的衰減系數近似為0，則J,縱估計等于1。(如木文所述，傳感器104在冷卻器214供應的水浴中。)同樣，仍然僅需要測量或估計方法獲得的參數是施加在每個治療部位的總聲學功率(M尸,鵬)、前列腺質量(M說.》，)和每個部位的強度衰減系數(a,，W。用于治療的傳感器焦點處的強度(/虎》可以從下面的等式確定/鵬'其中/,是傳感器焦點的面積，a微是以Np/cm為單位的強度衰減系數，其說明了在被治療區中聲波吸收的能量；和丄及股是每個治療區部位的治療區組織路徑的長度。如上所述，Z,縱可從治療部位的位置和HIFU系統的參數來估計。可測量和估計/,。可使用聲功率計為傳感器測量"尸,微作為激發能的函數，上述聲功率計如獲自位于Easton，Maryland的OhmicInstruments公司的UPM-DT-10超聲功率計。前列腺質量(M前列腺)可通過用前列腺的體積乘以約1.050gm/cn^進行計算。然而，如本文所指出，前列腺的體積可用于測定沉積能量的密度而非前列腺的質量。在一個實施例中，前列腺的體積是用長橢圓體公式估計的，該公式通常基于正常未治療的前列腺形狀，其表示為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage28</formula>(5)其中V前列腺是前列腺的體積；T是橫向寬度；//.^,是前列腺前面到后面的高度；"是前列腺被膜的縱向長度。三個參數『7、/W、和^可從前列腺的兩維經直腸超聲圖像測量到。在一個實例中，醫生通過在兩維圖像上為三個參數標記終點而標記治療區的位置。然后HIFU系統100的軟件109計算每個參數的值和r身鄉'的值。在一個實施例中，HIFU系統100的軟件109對指定的前列腺自動定位上面三個參數的終點并計算r^微。類似地察看前列腺圖像，用戶可很容易地為上述參數指示終點并手動地計算前列腺的體積。在另一個實施例中，前列腺的體積是通過從兩維經直腸超聲圖像計算實際前列腺的三維模型估計的。該方法能提供比長橢圓體公式更準確的前列腺體積。供計算前列腺和/或其他組織成分的三維模型的示例性方法和裝置的說明公開在2004年5月6日中請的美國臨吋專利中請第60/568,556，其標題為"TreatmentofSpatiallyOrientedDiseasewithaSingleTherapy,Imaging,andDopplerUJtfasoundTransducer",代理機構巻號為15849—0002，和2005年5月5日申請并指定美國的PCT專利申請第US2005/015648,其標題為"MethodandApparatusforSelectiveTreatmentofTissue",代理機構巻號為FOC-P001-01中，每個申請的公開內容都全部引入本文作為參考。組織強度衰減系數a^作為頻率的函數而發生變化。對于以約4.0MHz傳輸到前列腺的聲能，;約為0.64Np/cm。因為現在等式2的所有參數都可被測量或估計出來，因此可為已完成的前列腺HIFU治療、當前的前列腺HIFU治療和/或制定的前列腺HIFU治療方案計算沉積能量的密度。進一步，因為沉積能量的密度(五^)是密度值，因此有可能比較第一HIFU治療和第二HIFU治療，無論各自治療區的大小是多少。為了評價沉積能量密度CEs,)作為前列腺癌癥治療中HIFU治療成功的預測指標的能力，分析了來自20名患者的標本的數據。每名患者都參與了印第安納州印第安納大學醫學院的臨床試驗，其中每名患者都用Sonablate500HIFU系統治療前列腺癌。在HIFU治療后180天時分析19名參與者的前列腺活體組織檢查結果(l名參與者在180天之前死于無關的心肌梗塞)。陽性活體組織檢查結果被定義為治療失敗，陰性活體組織檢査結果被定義為治療成功。用兩個不同a,縱(a鵬二oo和a鵬=0.64Np/cm)值為每名參與者計算沉積能量密度(Eg,)。設定《,^為無窮大就等于說所有HIFU能量被前列腺吸收。對于19名受試者中的每名對象，且對于兩個《值，指定治療段內三個部位(第一部位，中央部位，最后部位)的總聲學功率(TAP)值被平均并被用作指定治療段內所有部位的TAP值的基礎。每個部位的t，為3秒。如上面討論的那樣，Jw，被設定為1。每名受試者的前列腺(Mw，)的質量是使用基于正常/未治療前列腺形狀的長橢圓體公式估計的。對于假定《,縱等于無窮大的情況，等式2可表示為p.沐/T縱。，,、^縱/~~-()計算每名患者的沉積能量密度(E)。每名患者的沉積能量密度(五鵬,)顯示在圖5中。沉積能量密度是以分列中陰性和陽性活體組織檢査結果顯示的。參考圖5，在具有陰性活組織檢查結果的患者和具有陽性活組織檢查結果的患者的沉積能量密度(五沉^)之間顯示有可辨別的離散度(discernablespread)。圖5中所示的值p表示對于具有陰性活組織檢査結果的患者和具有陽性活組織檢查結果的患者沉積能量密度的分布結果相同的概率。如果p小于0.05，結論是在兩組患者的沉積能量密度結果之間有顯著差異。因此，圖5中顯示的結果證明兩組患者的沉積能量密度不同的概率為％.1%。對于假定cc飾產0.64Np/cm的情況，等式2被用于計算每名患者的沉積能量密度(五m,)。每名患者沉積能量密度(五^,)的差異顯示在圖6中。陰性活組織檢查結果和陽性活組織檢査結果的沉積能量密度在分列中顯示。參考圖6，證明陰性活組織檢查結果和陽性活組織檢查結果優先于其它諸如Mg^或Ca2+金屬離子而先螯合Gd3+。由于重金屬對細胞或動物往往具有毒性，而能與金屬離子形成更強結合物的顯像劑的毒性則較小。基于此，優先螯合特定金屬離子的能力可以提高顯像劑的特異性并可以較小顯像劑的細胞毒性。在另一實施方式中，融合蛋白或非降解性顆粒部分可以和連接物一起加到蛋白顯像劑以便為了最佳對比敏感度、定標(亞細胞、細胞、組織和器官選擇性)、生物分布以及生物消除而對相關時間進行調整。本領域技術人員無需過多的實驗就可以確定這種連接物。在另一實施方式中，本發明可以被用于生產低密度顯像劑微球。這種微球具有占微球總體積至少約75%的內部空間體積。微球可以具有不同的尺寸，并被設置成低密度。合適尺寸的微球包括那些外部直徑大約在1-1000微米之間的微球。本發明的顯像劑可以用常規的藥用或獸用方法和材料來配制。本發明所述的顯像劑組合物可以采用諸如粉劑、溶液、懸浮液、分散劑之類的常規藥物施用方式；然而，一般而言優選溶解在諸如注射液之類的生理上可接受載體媒介中的溶液、懸浮液和分散劑。例如，這些物質包括乳化劑、脂肪酸酯、膠凝劑、穩定劑、抗氧化劑、滲透壓調節劑、緩沖液、防腐劑、抗菌劑、以及pH調節劑。因此，可以采用生理上可接受的載體或賦形劑按照完全屬于本領域的方式來對本發明所述組合物進行配制以便于施用。本發明的顯像劑的施用可以通過多種途徑實現，包括但不限于口服、皮下注射、靜脈注射、鼻腔給藥、透皮吸收、腹膜給藥、肌注、肺部給藥、陰道給藥、直腸給藥、或者眼部給藥。優選地，輸送機制包括非腸道施用(直接注射或輸入)。依賴于介入方式，化合物可以用各種方式進行配制。制劑中活性成分的濃度約占0.01-100wt.%。本發明顯像劑的生物消除途徑之一是腎臟。宏觀結構最終可以通過線402對應于a部位二oo的情況。曲線404對應于a部位=0.64Np/cm的情況。每條曲線都是從數據點建立的，每個點與表1中群體(population)的各種閾值能量密度水平相對應。群體的實例在下面的表2中給出，其中2500J/g是為其中a鵬=0.64Np/cm的情況下能量密度閾值水平所選擇的。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>基于表2中的數值，假陽性率(1—特異性)和真陽性率(靈敏度)分別是0.40和0.93。通過改變沉積能量密度的閾值水平，可為曲線404獲得其他數據點從而完成曲線404。每條曲線402和404下而積是被檢測參數(沉積能量密度)用作預測因子的可應用性指標。作為背景，對于隨機接受(randomguessing)的情況，生成的ROC曲線是曲線406，其是從點(O，O)到(l，l)的對角線，其曲線下面積為0.5。相對比，對于"理想"檢驗時曲線下面積為1.0。上述檢驗具有產生靈敏度為l.O且特異性為l.O(即，無假陽性和無假陰性)的決策水平(decisionlevel)。轉到圖7，對應于a鵬二oo的曲線402下面積約為0.77,且對應于a部位=0.64Np/cm的曲線404下面積約為0.80。根據這些面積，沉積能量密度似乎是指示HIFU治療成功或失敗的強預測指標。應該注意，ROC分析并不表明決策水平(該情形中為能量沉積的閾值密度)將是但不僅僅是能提供檢驗參數、沉積能量密度的可用度的指標。沉積能量的密度閾值應該根據假陽性(錯誤指出HIFU治療是失敗的)對假陰性(錯誤指出HIFU治療是成功的)的成本平衡來進行選擇。基于分析的樣品數據，導致約0%的假陰性率和約60%的假陽性率的示例性的沉積能量閾值密度至少約為3000J/g(假定無窮大衰減)和約為2800J/g(假定有限衰減)。導致約29%的假陰性率和約40%的假陽性率的另一個示例性的沉積能量閾值密度至少約為2700J/g(假定無窮大衰減)。導致約7%的假陰性率和約40%的假陽性率的另一個示例性治療組織的方法和裝置
技術領域：
本發明涉及用于治療組織的裝置和方法，具體地涉及患病組織的無創治療。
背景技術：
：過去已經有幾種技術用來治療組織包括患病組織，如癌癥，從而除去、消滅或盡可能縮小患病組織的生長。例如，傳統治療患病前列腺組織的方法包括高強度聚焦超聲("HIFU")、放射、外科手術，近距離放射療法、冷凍消融術、激素療法和化學療法。本文所述的是用于用高強度聚焦超聲治療組織的改良的裝置和方法。雖然本文所討論的技術、方法和裝置通常可用來治療組織，但該討論主耍針對治療前列腺組織包括良性前列腺增生(BPH)和前列腺癌。然而，木發明所公開的裝置和方法能用于多種疾病的定位和治療，包括乳癌，腦癌，肝癌，和腎癌，這些疾病本身以局限或"局部"的方式出現。如本文中所解釋的那樣，本發明所公開的裝置使用對局部疾病特別有用的腔內探頭，這些疾病可由經食道探頭，腹腔鏡探頭或經陰道探頭進行探查。這些疾病包括食道癌、氣管癌和尿道癌、胃潰瘍和十二指腸潰瘍、和胰腺癌。而且，根據本發明的經陰道探頭將為門診患者、以及纖維瘤治療和子宮內膜切除提供創傷最小的無菌操作。此外，在具有多焦距的傳感器的情況下，可選擇性地靶向血管從而實現對內出血的凝結和燒灼。如本文所用的術語"HIFU療法"被定義為提供高強度聚焦超聲至傳感器焦點處或附近的部分組織。應該理解的是，傳感器可具有多個焦距且HIFU療法不限于單焦距傳感器、單一傳感器類型或單一超聲頻率。本文所用的術語"HIFU治療"被定義為一種或多種HIFU治療的總稱。H1FU治療可以是所有實施的或要實施的HIFU治療，或可以是已實施的或要實施的HIFU治療的一部分。如本文所用的術語"HIFU的。在一個實例中，多種治療段是自動選擇的，且每段都有多個治療部位。在一種變化形式中，選擇治療段和/或治療部位以防止某些組織成分接受HIFU治療，如神經血管束(NVB)。如美國臨時申請第60/568,556和2005年5月5日申請的PCT專利申請第US2005/015648，標題為"MethodandApparatusforSelectiveTreatmentofTissue",代理機構巻號FOC-P001-01(每篇的公開內容都引入本文作為參考)中所解釋的那樣，NVB的定位部分是通過組織10的多普勒成像實現的。在自動生成治療方案的情況下，在生成治療方案后，分析治療方案以判斷治療方案成功的可能性，如方塊608所示。預期要沉積到每個治療部位的能量被求和并除以治療區的質量或體積以獲得沉積能量密度。如本文所述，可為整個治療區和/或多個子成分，如治療段計算能量密度。同樣，能量密度可用作整個治療區和/或其多個子成分的預測因子。通過判斷自動生成的治療方案成功可能性，HIFU系統100能確認提供給醫生供批準的自動生成的治療方案將獲得成功的HIFU治療。應該理解的是，如果治療方案或部分治療方案沒有指示成功的可能性，則系統自動再生成新治療方案，其被分析以判斷是否新方案有可能獲得成功的HIFU治療。重復該過程直到生成有可能獲得成功的治療方案。在一個實例中，HIFU系統100在提示用戶不能生成成功治療方案之前要嘗試生成有限數目的治療方案。應該指出的是，可對自動生成的治療方案做出多種修改以增加自動生成的新治療方案的能量密度值。例如，提供到一個或多個部位的能量可以通過延長提供能量的時間(toN)和域通過增加該部位的總聲學功率(TAP鵬.)而增加。在另一個實例中，增加了治療部位的數目。還是在另一個實例中，增加了治療部位的數目，并增加了提供至一個或多個部位的能量。一旦生成了治療方案，或是醫生輸入治療段或是自動輸入，(在分析自動生成方案以確認有可能獲得成功的HIFU治療的情況下)，治療方案被提交給醫生進行評估，如方塊610所示。在一個實施例中，醫生可通過察看疊加在包括前列腺的組織10的多個橫向和/或縱向圖像上的推薦的治療部位而對方案進行評估。在另一個實例中，醫生可通過察看疊加在包括前列腺的組織10的3—D模型和/或包括前列腺的組織10的多個橫向和/或縱向圖像上的推薦的治療部位而對方案進行評估。一旦醫生對治療方案做出了評估，醫生就可批準治療方案或修改治療方案，如方塊612所示。醫生想要修改治療方案的原因有多種。在一個實例中，醫生可能想要排除太靠近某些組織成分的治療部位，如NVB、尿道、直腸壁和/或前列腺被膜。在另一個實例中，醫生可能想要增加其他的治療部位。在又一個實例中，醫生可能想要為多個治療部位改變總聲學功率(TAP柳)或治療方案的其他參數。無論什么原因，醫生都能修改治療方案，如方塊614所示。如果醫生選擇批準治療方案，則治療方案被分析以判斷治療方案成功的可能性，如方塊616所示。應該注意的是，如果醫生僅批準而不修改以前經分析成功(方塊608)的治療方案，那么在方塊616處該治療方案不需要再次被分析成功性。然而，如果沒有自動生成治療方案和/或如果醫生對治療方案做出了修改，則無論治療方案是否以前已經被分析，都耍分析該治療方案以判斷該治療方案成功的可能性，如方塊616所示。在一個實施例中，為了判斷治療方案成功的可能性，將預期耍沉積到每個治療部位的能量求和并除以治療區的質量或體積，從而獲得沉積能量密度。如本文所述，可為整個治療區和/或其多個子成分，如治療段計算能量密度。同樣，能量密度可用作整個治療區和/或其多個子成分的預測性因子。然后為整個治療方案或其部分計算的沉積能量密度與沉積能量的參考密度進行比較。在一個實施例中，如果計算的沉積能量等于或超過沉積能量參考密度，則制定的HIFU治療方案被認為有可能是成功的。在另一個實施例中，成功的概率可以基于從以前治療結果構建的概率密度函數來計算。示例性的沉積能量參考密度包括至少約2500J/g、至少約2700J/g、至少約2800J/g、至少約3000J/g、約在2500J/g和約2800J/g之間和約在2700J/g和約3000J/g之間。如果治療方案具有成功的可能性，則HIFU系統100開始治療階段，如方塊618和620所示。如果治療方案不具有成功的可能性，則HIFU系統100提示醫生判斷是否醫生需要越過軟件109并開始治療，如方塊622所示。醫生需要越過系統并進行根據沉積能量密度分析不可能獲得成功治療的治療方案可能有幾個原因。例如，根據組織結構醫生可能想要保持低的總聲學功率；在靠近直腸壁的前列腺中，組織可能包括微鈣化。如果醫生選擇不越過HIFU系統100，則向醫生提交治療方案并允許其修改治療方案，如方塊614所示。在一個實施例中，向醫生提交現有的治療方案。在另一個實施例中，其中治療方案已被修改，向醫生提交修改前存在的治療方案。在一個實例中，未修改治療方案是從存儲器中檢索的。在另一個實例中，再生成未修改的治療方案，如方塊606所示。參考圖8B，其顯示了示例性的治療程序630。要么如圖8A中方塊618所示那樣通過批準治療方案，要么如圖8A中方塊622所示那樣通過內科醫生越權而進入治療程序630。設置傳感器104以便準備為指定治療段中第一治療部位提供HIFU治療，如方塊632所示。然后向所選治療段中所選治療部位提供HIFU治療，如方塊634所示。每個治療部位的圖像是在各部位已經接受HIFU治療后拍攝的。醫生監測這些圖像并可基于這些圖像對治療方案做出更改，如方塊636所示。例如，醫生可為后續治療部位改變總聲學功率(TAP鵬)。醫生可基于治療后獲得的圖像改變TAP,，。醫生可改變治療的一個原因是在治療后生成了強回聲特征。參考圖9A和9B，所示的說明性治療區700具有三個治療部位702a、702b和702c。三個治療部位702a-c中每個部位都包括焦點區704a-c，在各治療部位的HIFU治療過程中來自傳感器104的超聲能量聚焦在此。在一個實施例中，焦點區704具有約60mn—的體積和約3毫米的橫向寬度。如公知的那樣，在治療部位702處的超聲能量的聚焦導致在各治療部位702a、702b和702c中及其附近的組織溫度的升高。通過將溫度升到足夠高，各治療部位702a、702b和702c處不想要的組織被超聲消融而破壞。進一步，我們知道在足夠的功率水平可生成強回聲特征。(參看Sanghvi等人，"NoninvasiveSurgeryofProstateTissuebyHigh-IntensityFocusedUltrasound",IEEETransactionsonUltrasonics,Ferroelectrics,andFrequencyControl(1996)，其公開內容引入本文作為參考。)參考圖9A和圖9B，其顯示了四類強回聲特征710、712、714和716。圖9A和圖9B中每個都大體上顯示了組織10的示例性扇形圖形。強回聲特征710被限制在各治療部位702的各焦點區704中并因此是焦點強回聲特征。進一步，強回聲特征710通常比各焦點區704小，如焦點區的橫向程度或焦點區的深度(在相應的縱向圖像中可看到)。強回聲特征712基本與焦點區704的尺寸相同，如焦點區的橫向程度或焦點區的深度，并通常限制在焦點區704中。強回聲特征712是示例性的焦點強回聲特征。在一個實例中，強回聲特征712a比焦點區704a稍小。在另一個實例中，強回聲特征712b比焦點區704b大。在優選實例中，鄰近的強回聲特征，如強回聲特征712a、712b基本上彼此接觸。強回聲特征710和712都是理想的強回聲特征，且強回聲特征712是優選的。強回聲特征714基本上類似于強回聲特征712，區別在于強回聲特征714是從焦點區704向傳感器遷移，從而能治療焦點區704外的組織。這樣的遷移可引起組織的損傷，否則該組織不會被損傷，如直腸壁323。強回聲特征714通常是部位特異的，因此是示例性的非焦點強回聲特征。例如，強回聲714b和714c每個通常都與它們各自的治療部位704b和704c對齊。相反，強回聲特征716不是部位特異的。強回聲特征716對應于跨傳感器104和治療區700之間區域中組織形成的多個氣泡云團(cloud)，這是由于組織10的整體加熱引起的。強回聲特征716阻擋HIFU能量達到治療區200的連續治療部位702。強回聲特征716的實例在Sanghvi等人，"NoninvasiveSurgeryofProstateTissuebyHigh-IntensityFocusedUltrasound",]EEETransactionsonUltrasonics,Ferroelectrics,andFrequencyControl(1996)中有所討論，該文的公開內容引入本文作為參考。在一個實施例中，如果強回聲特征714或強回聲特征716被檢測到，則HIFU治療將中止禾口/或TAP部位減小。如果強回聲特征在圖像中可見到，則醫生可減小TAP，從而防止非焦點強回聲特征的形成，或為了保持焦點強回聲特征。醫生可增加TAP部位從而致使出現焦點強回聲特征。進一步，醫生可因為出現非焦點強回聲特征或微氣泡云團而中止HIFU治療。此外，醫生可終止HIFU治療。參考圖10，其中HIFU系統100是基于獲自位于Indianapolis,Indiana的FocusSurgery的Sonablate500HIFU系統，該圖顯示了顯示器111的示例性的部分屏幕截圖900。所示的是組織10治療前圖像(橫向和縱向)906和908，和組織10的治療后圖像(橫向和縱向)902和904。治療后圖像卯2和904包括多個治療部位9i2的圖形910。如每個圖像902和904中所看到的那樣，亮回聲(brightecho)通常觀察到被限制在治療部位912的區域內。這樣的亮回聲是焦點強回聲特征914。參考圖11，其中MFU系統100是獲自位于Indianapolis,Indiana的FocusSurgery的Sonablate500-PC裝置，該圖顯示了顯示器111的示例性的部分屏幕截圖950。所示的是組織10治療前圖像(橫向和縱向)956和958，和組織10的治療后圖像(橫向和縱向)952和954。治療后圖像952和954包括多個治療部位962的圖形960。如每個圖像952和954中所看到的那樣，亮回聲通常觀察到在治療部位962的區域前面，但通常被限制在治療部位962的HIFU治療過程中被施加能量的的組織區域內。這樣的亮回聲是非焦點強回聲特征964。回到圖8B，如果沒有對治療方案做出改變，則判斷是否在治療段內仍有其他的未治療部位，如方塊638所示。如果其他未治療的治療部位仍在治療段內，則定位傳感器104為下一個治療部位提供HIFU治療，如方塊640所示。如方塊634所示，為下一個治療部位提供HIFU治療。如果其他未治療的治療部位沒有在治療段內，則做出判斷是否在治療方案中還有其他未治療的治療段，如方塊642所示。如果有其他的未治療段，則下一個治療段被激活，如方塊644所示，并定位傳感器104向新治療段的第一治療部位提供治療，如方塊632所示。如果沒有任何其他未治療的治療段，則HIFU治療完成并向醫生提交報告，如方塊646所示。在一個實施例中，報告包括治療是否有可能成功的陳述。這基于對形成的沉積能量密度和設定的閾值進行的比較。在另一個實施例中，報告包括治療成功的概率。該概率基于控制器108可訪問的資料庫，該資料庫含有大量先前治療的結果和相關的沉積能量密度。在一個實施例中，治療方案的最終分析被執行并包括在報告中。最終分析包括至少一個HIFU治療成功可能性的指標，如HIFU治療的沉積能量密度。在一個實例中，對于單個治療段和/或整個治療方案，沉積能量密度是指定的。基于該報告，醫生可決定返回到各治療段從而向治療段中一個或多個治療部位提供額外的HIFU治療，如方塊648和650所示。返回到方塊636，如果醫生在HIFU治療過程中決定修改治療方案，則分析該修改的治療方案以判斷其將產生成功HIFU治療的可能性，如方塊652所示。在一個實施例中，修改的治療方案是采用本文所討論的沉積能量密度進行評估的。沉積能量密度是通過將沉積在所有前面治療的治療部位的能量求和并將要沉積在當前治療區的剩余治療部位的能量求和，并假定當前TAP水平將用于所有剩余治療部位來計算的。在一個實施例中，HIFU系統100在顯示器112上向醫生提供視覺提示，該視覺提示提供了是否當前HIFU治療將有可能是成功HIFU治療的指示。在一個實例中，視覺提示是標記，該標記沿分別代表低、中和高HIFU治療成功可能性的紅色、黃色和綠色條而定位。如果修改的治療可能獲得成功治療，則傳感器104移動到下一要治療的治療部位，如方塊654和638所示。如果修改的治療方案沒有顯示出能獲得成功治療，貝IJ用戶可越過HIFU系統，如方塊656所示。如果用戶不越過HIFU系統100，則再次向用戶提示選項供修改治療方案，如方塊636所示。如果用戶越過HFU系統100，傳感器104向下一要治療的治療部位移動，如方塊638所示。在一個實施例中，如果醫生在治療后的圖像上察看到了焦點強回聲特征且醫生希望降低后面治療部位的TAP從而保持這樣的焦點強回聲特征，則醫生可決定越過HIFU系統100。在另一個實施例中，醫生可決定越過HIFU系統100并減小TAPa收從而防止非焦點強回聲特征或微氣泡云團的形成。在一個實施例中，HIFU系統IOO監測在治療后拍攝的圖像并判斷有無各種強回聲特征存在。參考圖12，其顯示了用于這種監測的fflFU系統100的示例性的操作方法800。HIFU系統100獲取剛用HIFU療法治療的治療部位的治療后圖像，如方塊802所示。分析該圖像以確定強回聲特征的存在，如方塊S04所示。在一個實例中，HIFU系統100將治療后圖像和存儲在圖像庫111中各種強回聲特征的代表性圖像進行比較。在一個實例中，圖像庫111包含了焦點強回聲特征710、焦點強回聲特征712、非焦點強回聲特征714和微氣泡云團716的實例。多種圖像處理技術可用來比較圖像，如測量作為與治療部位和/或治療部位前的區域對應的整個/或部分圖像的圖像中平均圖像強度的變化。如果強回聲特征沒有出現在治療后圖像中，貝ij治療下一個要以HIFU治療的治療部位，如方塊806所示。如果強回聲特征出現在治療后圖像中，則做出判斷是否該強回聲特征是焦點強回聲特征，該強回聲特征是非焦點強回聲特征，或該強回聲特征是微氣泡云團，如方塊808所示。如果強回聲特征是焦點強回聲特征，則保持或稍微降低下一個治療部位的TAP,，如方塊8I0所示。在一個實例中，根據與治療部位在應用HIFU療法之前和之后的治療區相對應的圖像強度或信號強度的變化，自動做出是否保持或降低IAP^的判斷。對于從治療區前到達的信號，圖像強度增加超出設定閾值指示需要減小TAPatt。在另一個實例中，醫生被提示要做出是否保持或降低TAP^的判斷。如果強回聲特征是非焦點強回聲特征，則做出決定是否將中止H1FU治療，如方塊82所示。在一個實例中，該判斷是自動做出的。在另一個實例中，如方塊813所示的那樣，醫生被提示要做出判斷是否要中止HIFU治療。然后H1FU系統100等待直到做出繼續治療的決定，如方塊814所示的那樣。在一個實例中，決定繼續治療是自動做出的。在另一個實例中，醫生被提示要做出是否繼續HIFU治療的判斷。如果繼續治療或做出不中止治療的決定，則降低TAP鵬且治療下一個治療部位，如方塊816，806所示的那樣。在一個實例中，自動做出減小TAP,位。在另一個實例中，醫生被提示要減小TAP部位。在一個實例中，根據焦點強回聲特征的檢測，HIFU系統100對隨后要保持這種焦點強回聲特征的治療部位自動降低或保持TAP^。在一個實施例中，根據非焦點強回聲特征的檢測，HffU系統100為隨后治療部位自動降低TAPs附和/或中止HIFU治療。參考圖16，提供了示例性方法970用于判斷相對于指定治療部位是否存在強回聲特征，并將強回聲特征歸類為焦點強回聲特征或非焦點強回聲特征之一。如方塊972所示的那樣，含治療部位的治療后圖像是用HIFU系統100獲得的。進一步，含治療部位的治療前圖像是用HIFU系統100獲得的，如方塊974所示的那樣。在一個實施例中，含治療部位的治療前圖像是從圖像庫111或其他控制器108可訪問的存儲器中檢索的。下一步，對于每個治療前圖像和治療后圖像，為指定目標區("ROI")判斷圖像特征，如方塊976所示的那樣。在一個實施例中，ROI通常對應于治療前圖像和治療后圖像中同一組織位置。示例性的圖像特征包括平均像素強度、像素強度的標準差、像素強度的幾何平均值、像素強度的均方根。在一個實例中，平均像素強度用于圖像特征。參考圖9A，其顯示了示例性ROI978a、978b、978c和978d。ROI978被說明性地顯示為基本上四邊形的形狀，但可以是任何所需的形狀。ROI978a和978b通常被限制在治療部位702a，因此通常對應于焦點強回聲特征的檢測。ROI978c和ROI978d的位置通常與傳感器104和治療部位702a對齊并在治療部位702a的前面，因此通常對應于非焦點強回聲特征的檢測。雖然為了說明的目的顯示了四個ROI，但可采用更多或更少的ROI。返回圖16，對于指定ROI，相應治療前ROI和相應治療后ROI的圖像特征之間進行比較，如方塊980所示的那樣。在所示的實施例中，判斷治療后平均像素強度和治療前平均像素強度之間的差異。該差異與控制器108存儲的閾值比較，如方塊980所示的那樣。如果該差異小于閾值，則繼續治療，如方塊982所示的那樣。在一個實施例中，對指定治療部位所有要分析的ROI通過圖16中所示方法分析后，繼續進行治療。在一個實例中，這包括非焦點ROI，如978c和978d和焦點ROI如978a和978b。如果該差異滿足或超過閾值，貝U確定指定ROI相對焦點區的位置或治療部位702a的位置，如方塊984所示的那樣。如果指定ROI位于焦點區之內或通常在治療部位702a之內，治療繼續，如方塊986和982所示的那樣。如果指定的ROI位于焦點區之外或通常在治療部位702a之外，則中止治療且對醫生發出警報，如方塊988所示的那樣。進一步，在一個實施例中，進一歩的分析是在允許治療繼續之前執行的。在所示實施例中，執行進一步分析以判斷是否ROI對應于已被標記為要從本文所討論的治療中排除的組織，如NVB，或ROI僅與治療區的位置相對應，如在焦點區內，在焦點區前，在直腸壁內，和在前列腺被膜外。如果ROI不對應于被標記從治療中排除的組織，則允許繼續治療，如方塊982所示的那樣。如果指定的ROI對應于被標i己為耍從治療中判卜:除fi勺組織或被定位在焦點區外或通常在治療部位702a之外，貝忡止治療并對醫生發出警報，如方塊988所示的那樣。在一個實施例中，HIFU系統100進一歩經配置用來檢測HIFU能量的傳播路徑中的聲學障礙的存在，這些聲學障礙不是HIFU治療(不是強回聲特征)所產生的。在治療前列腺的情況下，示例性的聲學障礙820(參看圖3B)包括在探頭102和直腸壁323之間的氣泡或直腸壁自身的鈣化。聲學障礙的存在阻擋或至少嚴重限制了在HIFU治療過程中可進入推薦的治療部位中的HIFU能量的量。同樣，聲學障礙的存在阻擋或嚴重限制了可能穿透過障礙從而在障礙后對組織成像的超聲能量的量。同樣，聲學障礙可限制HIFU系統IOO的成像能力并限制山HIFU系統IOO所提供的HIFU治療效力。進一步，在HIFU治療的情況下，障礙附近的組織，如直腸壁323可能非有意地被施加的HIFU能量所損傷。一種檢測聲學障礙存在的方法是分析圖像中接收的聲學信號的一個或多個重復圖形。公知的是，在超聲成像中，聲學信號被傳送到介質，部分超聲信號從部分介質反射回來并由傳感器接收。這些反射的程度是由于引起反射的部分介質的特性所產生的。在傳感器附近的聲學障礙的情況中，聲學信號主耍被聲學障礙反射回傳感器。這樣大的反射信號的一部分被傳感器反射回介質，其中該信號再次被聲學障礙反射。聲學信號在聲學障礙和傳感器之間來回反彈，以與傳感器和障礙之間距離對應的間隔實時地發生基本上周期性的聲學信號。該重復圖形可用來檢測聲學障礙的存在。參考圖13A，其顯示了用于監測聲學障礙的HIFU系統100的示例性操作方法840。HIFU系統100獲取治療部位的圖像，如方塊842所示的那樣。圖像可以是兩維線性圖像或兩維扇形圖像并可以是治療前圖像或治療后圖像。在一個實施例中，圖13A，13B中提供的示例性方法包括在HIFU系統100的軟件109中。在一個實施例中，障礙程序840是為治療區12的所有成像而自動執行的，包括治療前圖像和治療后圖像。一旦獲得圖像，從該圖像中提取部分或子圖像，該圖像對應于推薦的治療部位或剛用HIFU能量治療或試圖治療的治療部位，如方塊844所示。在一個實施例中，圖像并因此子圖像對應于傳感器104和指定治療部位之間的軸向構型(on-axisconfiguration)。子圖像是對應于像素線或列選擇的，這些像素線或列通常對應于治療部位的范圍(在扇形圖像的情況下通常為治療部位處傳感器焦點區的寬度)。在一個實例中，其中焦點寬度約為3毫米并在提取的子圖像中有4像素/mm，12列或線。將每線或列中相應像素的強度值平均從而產生線性圖像，該線性圖像提供的平均強度值是時間的函數(距離傳感器的深度)。然后分析該線性圖像以判斷是否有可能存在聲學障礙，如方塊848所示的那樣。在一個實施例中，分析線性圖像以判斷其是否含重復特征。在圖13B中提供了分析線性圖像以判斷其是否含有指示聲學障礙的重復特征的示例性方法850。方法850說明性地顯示了在前列腺成像和/或治療過程中，檢測探頭湖.織界面附近聲學障礙的存在，如聲學隔膜103和直腸壁323之間的界面，其中探頭102被插入到直腸322中。由無聲學障礙的圖像生成的示例性線性圖像880顯示在圖14A中。由具有聲學障礙的圖像生成的示例性線圖像890顯示在圖4B中。示例性的聲學障礙包括探頭102和直腸壁323之間的氣泡和直腸壁323的鈣化。在一個實施例中，每個圖像880和890被標準化到范圍在0到255之間的強度值。圖14A和14B中說明性顯示的是圖像880的上限線和下限線882A、882B，以及圖像890的上限線和下限線892A、892B。在一個實施例中，上限882A、892A的值被設定在210或該數值范圍的大約82%，而下限882B，892B的下限被設定為50或該數值范圍的大約20%。進一步，每個圖像880、890中顯示的是通常對應于聲學隔膜103和直腸壁323之間界面位置的深度884、894，和通常對應于聲學隔膜103和直腸壁323之間界面位置1.5倍的深度886、896，和通常對應于聲學隔膜103和直腸壁323之間界面位置2倍的深度888、898。參考圖像880，在通常對應于聲學隔膜103和直腸壁323之間界面的區域884之前，顯示了兩個高強度特征。這些特征的每個都是在該圖像上放置的人工標記，圖像880是從其生成的且不對應于治療區中的聲學特征。在一個實施例中，分析圖像880以判斷與深度884相關的強度值是否超過或符合第一上限，如882A，與深度886相關的強度值是否低于第一下限如882B，和與深度888相關的強度值是否超過或符合第二上限。如果滿足上面三個條件，則在探頭/組織界面處如在聲學隔膜103和直腸壁323之間檢測到聲學障礙。如果上面三個條件中一個或多個不能滿足，則在探頭/組織界面處如聲學隔膜103和直腸壁323之間未檢測到聲學障礙。在一個實例中，第二上限不等于第一上限。在另一個實例中，第二上限等于第一上限。回到圖13B，為了說明方法850而分析每個線性圖像880、890。如方塊852所示那樣，在靠近探頭/組織界面的區域如聲學隔膠103和直腸壁323之問的區域，分別為區域884、894中分析各線性圖像880、890。在一個實施例中，通過線性圖像880、890的圖像處理判斷探頭/組織界面(沿線性圖像880，8卯的深度位置)。第一步是估計背景噪聲，其被定義為部分線性圖像880、890或生成各線性圖像880、890的圖像內平均信號的百分比。在一個實例中，背景噪聲約為線性圖像880、8卯的平均強度的60%。下一步，探頭/組織界面被定義為像素強度超過該背景噪聲的位置。在另一個實施例中，用戶被詢問在各線性圖像880、890上或生成各線性圖像880、890的圖像上指示探頭/組織界面的位置。在一個實例中，通過顯示器112提示用戶并通過輸入設備110的輸入而在圖像上提供對探頭/組織界面的位置的指示。在一個實施例中，背景噪聲基于圖像的一部分或子圖像，線性圖像880、890是從該部分或子圖像提取的，特別是該部分圖像從傳感器的位置延伸到圖像總深度的一半并跨越圖像列的中央截面。在一個實例中，該部分對應于深度為大約126像素的圖像，該圖像為大約6.3厘米深，4像素/毫米，距離該圖像的中央截面約有90列，在截面兩側各45列。在另一個實施例中，形成噪聲水平估計基礎的該部分或子圖像可覆蓋該圖像的其他區域，包括整個圖像。進一步，該部分或子圖像可包括一個或多個不連續部分，如從起始列到終止列中的每個第N歹廿。在一個實例中，從在第一列的起始列和在第180列的終止列之間的每個第三列。進一步，不連續部分也可以在深度上，如從深度為0毫米處到終止深度的每個第M像素。在一個實例中，M=3，且終止深度在63毫米的最大深度處。無論圖像哪部分用于判斷平均噪聲水平，噪聲水平是該平均值的一定百分數，如約該平均值的60%。從深度為0毫米處開始，測試每個像素直到強度大于噪聲水平。應該注意的是，平均強度計算和探頭/組織介面檢測排除添加到傳感器附近圖像的人工制品，如本文中所討論的那樣。該位置被定義為探頭/組織界面，或在治療前列腺時被定義為直腸壁位置。對于線性圖像的平均直腸壁位置被計算并顯示給用戶。在另一個實施例中，噪聲水平的定義如上所述，但探頭/組織界面，直腸壁位置是為指定治療部位如下進行判斷的。關于治療部位(例如3毫米，4個像素/毫米，生成共12個圖像線)的圖像線(列)被提取。通過根據12個線性圖像被用于此治療部位的直腸壁距離，判斷從距離傳感器的深度上第一像素值超過噪聲水平和平均探頭/組織界面位置，為每個圖像線找到探頭/組織界面。在一個實例中，將各區域884、894中的像素值平均從而區分噪聲和聲學特征，判斷噪聲水平。在一個實例中，對于各圖像不觸發該平均過程，除非至少一個像素值在各上限882A、892A以上。參考圖14A，區域884中每個像素的強度值在上限882A以下，因此表明強聲學反射器或障礙不存在于區域884中。參考圖14B，區域894中幾個像素的強度值在上限892A以上，這表明強聲學反射器或障礙可能存在于區域894中。同樣，首先檢查是否各區884、894中像素在各上限882A、892A以上，如方塊854所示的那樣。在圖像880的情況下，區域884中強度值小于上限882A，且因此繼續治療或繼續成像，如方塊856所示的那樣。在圖像890的情況下，區域894中強度值超過上限892A并因此進行另外的分析。下一個要分析的區域是區域896，通常對應于探頭/組織界面的約1.5倍處，如方塊858所示的那樣。因為大多聲學能量由靠近直腸壁323的聲學障礙所反射，因此將觀察到區域896中的小強度值，因為很少到沒有聲學能量進入組織，因此來自超出直腸壁323之外的較深特征的反射與噪聲無法區分。相反，參考圖MA，大于下限882B的圖像880強度值由于有較深的聲學特征而在區域886中觀察到。同樣，第二檢查是察看是否區域896中強度值小于下限892B,如方塊860所示的那樣。如果強度值超過下限892B，則允許繼續治療或繼續成像，如方塊856所示的那樣。在圖像890的情況下，強度值小于下限892B，因此執行另外的分析。下一個要分析的區域是區域898，通常對應于探頭/組織界面的約2倍處，如方塊862所示的那樣。假定聲學能量在傳感器104和聲學障礙之間反彈，如果存在聲學障礙，則另一個亮回聲(高強度)將出現在區域898。在一個實施例中，區域89S中的像素值被平均從而區分噪聲和聲學特征。在一個實施例中，該平均過程沒有被觸發，除非至少一個像素值在上限892A以上。參考圖14B，區域898中幾個像素的強度值在上限892A以上。如果強度值沒有超過上限892A，則允許繼續治療或繼續成像，如方塊856所示的那樣。然而，區域898中強度值超過上限892A，表明存在聲學障礙。作為響應，由于存在聲學障礙，HIFU系統100中止成像或治療，如方塊866所示的那樣。此時，HIFU系統100可要么簡單等待預定時間，然后對該部分治療區12再成像，如方塊868所示的那樣，或允許系統調整，如方塊870所示的那樣。某些類型的聲學障礙，如在探頭102插入時引入或患者胃脹氣所產生的氣泡，是瞬時聲學障礙。其他類型的聲學障礙，如直腸壁323中的鈣化，通常是永久聲學障礙。在瞬時聲學障礙的情況下，聲學障礙可從探頭102遷移開，或可通過移動探頭102或直接通過醫生干預除去。在永久聲學障礙的情況下，要么患者不被當作HIFU治療的良好候選者，或僅治療區12的障礙部分不用HIFU療法進行治療。在一個實施例中，其中使用相控陣列傳感器，治療區12的障礙部分可如下進行治療通過平移傳感器，或激活傳感器的間隔空隙，并從離軸位置治療障礙部分。示例性的相控陣列傳感器在于2005年3月2日申請的美國專利申請第11/070,371號中公開，其公開內容全部引入本文作為參考。本文所公開的許多方法都是基于或利用一個或多個圖像中一個或多個像素的強度值來檢測聲學特征，對聲學特征歸類，和/或做出一個或多個治療決定。一個或多個圖像中像素的強度值是基于電子射頻信號由傳感器響應檢測的聲學能量而發生的。同樣，在一個實施例中，本文所描述的方法可基于射頻信號自身或各種調制形式，而非圖像像素的強度值。雖然本發明已經參考某些說明性實施方案進行了詳細地描述，但在下面權利要求所定義和描述的本發明的精神和范疇內仍存在許多變化和修改。權利要求1.一種為組織的治療區提供治療的方法，所述方法包括以下步驟對治療區制定推薦的HIFU治療方案；和在開始進行推薦的HIFU治療之前，判斷推薦的HIFU治療對治療區的組織的治療是否應該是成功的。2.如權利要求1所述的方法，其中對推薦的HIFU治療是否應該是成功的進行的所述判斷至少要根據計劃要沉積在治療區中的能量的能量密度。3.如權利要求1所述的方法，其中在開始進行推薦的HIFU治療之前判斷所推薦的HIFU治療對所屬治療區的組織的治療是否應該成功的所述步驟包括以下歩驟為所推薦的HIFU治療計算能量密度；將計算的能量密度與參考能量密度進行比較；如果計算的能量密度大于或等于所述參考能量密度，則指示所推薦的HIFU治療應該是成功的；和如果指示所推薦的HIFU治療應該是成功的，則將所推薦的HIFU治療提供給檢査員進行評估。4.如權利要求1所述的方法，其中對所述治療區制定推薦的HIFU治療方案的所述步驟包括以下步驟生成組織圖形；在所述組織圖形上指出所述治療區的位置；禾卩在所述治療區內提供多個推薦的治療部位，每個所述的推薦治療部位都有要在其上沉積的能量的推薦量。5.如權利要求4所述的方法，其中在開始進行推薦的HIFU治療之前判斷推薦的HIFU治療對所述治療區的組織的治療是否應該是成功的所述步驟包括以下步驟為所推薦的HIFU治療計算能量密度；將計算的能量密度與參考能量密度進行比較；如果所計算的能量密度大于或等于所述參考能量密度，則指示推薦的HIFU治療應該是成功的；禾卩如果指示所推薦的HIFU治療應該是成功的，則將所推薦的HIFU治療提供給檢查員進行評估。6.如權利要求5所述的方法，其中所述的組織圖形包括組織的多個兩維超聲圖像。7.如權利要求5所述的方法，其中所述的組織圖形包括組織的三維模型。8.如權利要求5所述的方法，其中所述的推薦治療部位是根據組織圖形自動定位的。9.如權利要求8所述的方法，其進--歩包括以下步驟如果所計算的能量密度小于參考能量密度，則修改所述推薦的HIFU治療從而產生修改的推薦HIFU治療；為所述修改的推薦HIFU治療計算能量密度；將對所述修改的推薦HIFU治療所計算的能量密度與所述參考能量密度進行比較；如果對所述修改的推薦HIFU治療所計算的能量密度大于或等于所述參考能量密度，則指示所述修改的推薦HIFU治療應該是成功的；禾口如果指示所述修改的推薦HIFU治療應該是成功的，則將所述修改的推薦HIFU治療提供給檢查員進行評估。10.如權利要求5所述的方法，其進一步包括以下歩驟修改所述推薦的HIFU治療從而排除至少一個治療部位以保護組織的第一部分；對所述修改的推薦HIFU治療計算能量密度；將對所述修改的推薦HIFU治療所計算的能量密度與所述參考能量密度進行比較；如果對所述修改的推薦HIFU治療所計算的能量密度大于或等于所述參考能量密度，則指示所述修改的推薦HIFU治療應該是成功的。11.如權利要求IO所述的方法，其中所述組織包括患者的前列腺，且所述組織的第一部分包括祌經血管朿。12.如權利要求5所述的方法，其進一歩包括以下步驟如果所述計算的能量密度小于所述參考能量密度，則阻止推薦的HIFU治療的開始；禾口提供越權選項，因而檢查員可請求開始進行推薦的HIFU治療，即使所述計算的能量密度小于所述參考能量密度。13.如權利要求5所述的方法，其進一步包括以下歩驟開始進行所述推薦的HIFU治療；根據沉積在所述治療區中的能量的量和計劃要沉積在所述治療區中的能量的量計算更新的能量密度；如果計算的更新能量密度小于所述參考能量密度，則阻止己經開始的推薦HIFU治療繼續進行；和提供越權選項，因而檢查員可請求已經開始的推薦的HIFU治療繼續進行，即使所述計算的更新能量密度小于所述參考能量密度。14.如權利要求12所述的方法，其進一步包括在HIFU治療過程中，在每個治療部位的治療后生成該治療部位的治療后圖像的歩驟，其中所述的檢查員根據至少一個治療后圖像中存在的強回聲特征選擇所述越權選項。15.—種判斷對指定治療區的指定HIFU治療的成功性的方法，其包括以下步驟提供HIFU系統以執行指定的HIFU治療，所述HIFU系統包括配置用來向多個治療部位提供HIFU治療的傳感器，和配置用來控制所述傳感器的位置和操作的控制器；為指定的HIFU治療計算能量密度；將計算的能量密度與參考能量密度進行比較；禾口根據所計算的能量密度大于或等于所述參考能量密度，將指定的HIFU治療歸類為成功的HIFU治療。16.如權利耍求15所述的方法，其中所述治療區包括至少兩個治療子區，每個治療子區包括所述多個治療部位的子集。17.如權利要求15所述的方法，其中所述HIFU治療是推薦的HfFU治療，且為推薦的HIFU治療計算能量密度的步驟包括以下步驟估計要在多個治療部位中每個治療部位沉積能量的量；將要在多個治療部位中每個治療部位沉積能量的量求和；禾口將耍沉積能量的量的總和除以所述治療區的體積和治療區的質量之一。18.如權利要求]7所述的方法，其進一步包括以下步驟如果所述計算的能量密度小于所述參考能量密度，則阻止HIFU治療的開始；和提供越權選項，因而檢查員可請求開始進行HIFU治療，即使計算的能量密度小于所述參考能量密度。19.如權利要求15所述的方法，其中所述HIFU治療是當前的HIFU治療，且為當前的HIFU治療計算能量密度的步驟包括以下步驟估計在已經接受了HIFU治療的多個治療部位中每個治療部位已沉積的能量的量；估計要在尚未接受HIFU治療的多個治療部位中每個治療部位要沉積的能量的量；將接受了HIFU治療的多個治療部位中每個治療部位已沉積的能量的量和尚未接受HIFU治療的多個治療部位中每個治療部位要沉積的能量的量進行求和；和將能量的量的總和除以所述治療區的體積和治療區的質量之一。20.如權利要求19所述的方法，進一步包括以下步驟如果所述計算的能量密度小于所述參考能量密度，則阻止HIFU治療繼續進行；和提供越權選項，因而檢查員可請求HIFU治療繼續進行，即使所述計算的能量密度小于所述參考能量密度。21.如權利要求]5所述的方法，其中所述HIFU治療是已完成的HIFU治療，且為所述己完成的HIFU治療計算能量密度的步驟包括以下步驟估計在多個治療部位中每個部位沉積的能量的量；將在多個治療部位中每個部位沉積的能量的量進行求和；禾n將沉積能量的量的總和除以所述治療區的體積和治療區的質量之22.—種用于治療組織的裝置，該裝置包括傳感器，其可放置在組織附近，所述傳感器經配置用來發射超聲能量并檢測超聲能量；定位元件，其連接到所述傳感器并經配置用來對傳感器定位；和控制器，其可操作地連接到傳感器和定位元件，所述控制器經配置用來使用定位元件對傳感器定位并以成像模式和治療模式操作傳感器，其中在成像模式中，組織的圖像是從傳感器檢測到的超聲能量獲得的，其中在治療模式中，對多個治療部位使用傳感器進行HIFU治療；所述控制器經進一步配置用來對組織的治療區制定HIFU治療方案，從而在開始進行HIFU治療之前，根據打算要沉積到治療區中的能量的能量密度來判斷HIFU治療是否應該能成功地治療治療區的組織。23.如權利要求22所述的裝置，其中所述控制器進一步經配置用來在HIFU治療的實施進程中監測所述的HIFU治療，從而根據已沉積到治療區中能量的量和打算要沉積到治療區中能量的量來判斷HIFU治療是否應該能成功地治療治療區的組織。24.如權利要求22所述的裝置，其進一步包括顯示器，所述顯示器可操作地連接到所述控制器，所述控制器經配置用來在顯示器上呈現組織的圖像，并根據打算要沉積到所述治療區中能量的量和已沉積到治療區中能量的量，在顯示器上對制定的HIFU治療方案是否應該能成功地治療組織而提供視覺提示。25.如權利耍求22所述的裝置，其中如果所述能量密度至少等于參考能量密度，則所述HIFU治療應該是成功的。26.—種計算機可讀介質，其提供的指示用于指示處理器執行以下從傳感器接收圖像信息；從所接收的圖像信息生成至少一個圖像；根據所接收的圖像信息判斷治療區；對至少一部分治療區制定HIFU治療方案，所述HIFU治療方案包括多個治療部位；計算對應于所制定的HIFU治療方案的能量密度；根據所述能量密度，提供所制定的HIFU治療方案是否有可能成功的指示；和控制所述傳感器執行所述制定的HIFU治療方案。27.如權利要求26所述的計算機可讀介質，其中如果根據所述能量密度，所述制定的HIFU治療方案不可能成功，則所述指示進一步指示處理器阻止制定的HIFU治療方案開始實施。28.如權利要求26所述的計算機可讀介質，其中在制定的fflFU治療方案的實施進程中，所述指示進一步指示處理器監測所制定的HIFU治療方案并允許修改所制定的HIFU治療方案。29.如權利要求28所述的計算機可讀介質，其中所述指示進一步指示處理器計算與有修改的制定的HIFU治療方案相對應的更新的能量密度，并根據更新的能量密度，提供有修改的制定的HIFU治療是否有可能成功的更新的指示。30.如權利要求29所述的計算機可讀介質，其屮如果更新的能量密度沒有指示有修改的制定的HIFU治療方案有可能成功，則所述指示進一步指示處理器阻止有修改的制定的HIFU治療方案的進一步執行。31.如權利要求26所述的計算機可讀介質，其中如果所述能量密度至少等于參考能量密度，則所述制定的HIFU治療方案有可能是成功的。32.如權利要求26所述的計算機可讀介質，其中所述能量密度是通過以下步驟計算的估計在多個治療部位中每個部位要沉積的能量的量；將在多個治療部位中每個部位要沉積的能量的量進行求和；禾卩將要沉積的能量的量的總和除以所述治療區的體積和治療區的質量之一。33.—種使用HIFU治療向治療區提供治療的方法，所述HIFU治療包括以隔開的間隔向治療區內的多個治療部位提供HIFU治療，所述方法包括以下步驟實施HIFU治療為指定的治療部位生成聚焦強回聲特征；禾卩保持HIFU治療在一定水平從而在隨后的治療部位保持生成隨后的聚焦強回聲特征。34.如權利要求33所述的方法，其進一步包括如果生成了非聚焦強回聲特征，則中止HIFU治療的步驟。35.如權利要求34所述的方法，其進一步包括如果生成的非聚焦強回聲特征從各聚焦區遷移，則對HIFU治療的隨后治療部位減小總聲學功率的步驟。36.—種使用HIFU治療向組織的治療區提供治療的方法，所述HIFU治療包括以隔開的間隔向治療區內的多個治療部位提供HIFU治療，所述方法包括以下步驟區分聚焦強回聲特征和非聚焦強回聲特征；在觀察到聚焦強回聲特征后繼續HIFU治療；和在觀察到非聚焦強回聲特征后中止HIFU治療。37.如權利要求36所述的方法，其中區分聚焦強回聲特征和非聚焦強回聲特征的所述步驟包括以下步驟生成第一治療部位的治療后圖像；比較治療后圖像中治療區的目標區和治療前圖像中治療區的目標區；根據治療后圖像和治療前圖像中治療區的目標區的比較，將目標區歸類為含強回聲特征；禾口比較目標區的位置和治療部位的位置，其中如果所述目標區的位置與治療部位的位置基本一致，則所述強回聲特征被歸類為聚焦強回聲特征。38.—種治療組織的裝置，所述裝置包括探頭，其包括覆蓋至少一部分探頭的聲學隔膜和設置在聲學隔膜后面的傳感器，所述傳感器經配置用來發射超聲能量并檢測超聲能量；和控制器，其可操作地連接到傳感器，所述控制器經配置用來以成像模式和治療模式操作傳感器，其中在成像模式中至少一個組織圖像是從傳感器檢測到的超聲能量獲取的，其中在治療模式中，用傳感器對多個治療部位進行H1FU治療；所述控制器進一步經配置用來根據至少一個組織的圖像，通過檢測重復圖形而檢測靠近聲學隔膜的聲學障礙的存在。39.如權利要求38所述的裝置，其中所述控制器進一步經配置用來根據聲學障礙的檢測，阻止傳感器以治療模式操作。40.—種對治療區中的組織治療的方法，所述方法包括以下步驟用超聲傳感器對所述治療區成像；自動檢測靠近超聲傳感器的聲學障礙；和根據檢測到的靠近超聲傳感器的聲學障礙阻止HLFU治療的開始。41.如權利要求40所述的方法，其中檢測聲學障礙的所述步驟包括以下步驟分析部分圖像中的重復圖形，和根據所述部分圖像中重復圖形的存在而判斷聲學障礙的存在。42.如權利要求41所述的方法，其中所述傳感器被設置在探頭內探頭的聲學隔膜的后面，且其中分析部分圖像中的重復圖形的所述步驟包括以下步驟對大約在對應于聲學隔膜的位置處的第--部分圖像和組織進行分析以判斷與第一部分關聯的第一強度特征是否符合或超過第一上限；對大約在對應于聲學隔膜的位置的1.5倍處的第二部分圖像和組織進行分析以判斷與第二部分關聯的第二強度特征是否在第一下限以下；對大約在對應于聲學隔膜位置的2倍處的第三部分圖像和組織進行分析以判斷與第三部分關聯的第三強度特征是否符合或超過第二上限。43.如權利要求42所述的方法，其中對應于所述聲學隔膜的位置與組織和探頭的聲學隔膜之間的界面相對應。44.一種使用HIFU治療對治療區中的組織治療的方法，所述方法當大的力將不可避免地轉變患者的位置。并且，髖和膝被彎曲90度且在脫位和復位期間髖旋轉90度，使得腿在這些階段之間終止在相同體位是非常不可能的。通過圖XI至X20所顯示的測量儀器，為了圖1至28所顯示的測量儀器的可靠功能要修改幾個地方A.患者的可靠和再現定位是基于參考部位(referencepoint),例如界標，界標通過穿過參考部位落在縱軸上來清晰地界定，從而在骨盆上的參考部位和股骨上的參考部位之間重新建立相同的關聯方位。在空間上良好界定的該縱軸和嚙合參考部位的測量部位(measuringpoint)提供了足夠的信息以確定是否已經在測量3和4期間如同在l期間那樣實現了相同的軸。結果，旨在獲得可靠測量的本儀器是基于測量部位在足夠長以有效地示范是否已經實現了平行度的接觸區域上嚙合參考部位。B.在大多數個人中，人類股骨頸的前傾在10和20度之間變化，但是在外科手術時經常會受到更大的前傾。不考慮原始構造，外科醫生的目的是使假體頸的前傾程度適合于假體關節，這種前傾程度平均為15-20度，因為重新建立過度的前傾會使患者易于撞倒或脫位。通過在階段2和3之間減少前傾，股骨參考部位向后移動以落在平行但落后第一的長軸上，如在階段2中測量時所建立的。例如，圖Xl-X7和X20展示了這種情況。結果，該儀器提供了可靠的測量且以沿垂直于測量儀器縱軸的軸移動在前/在后中的一個能力為特征，與另外地沿直角三角形的斜邊測量相差不大。C.在減少更大的前傾程度的情形下，當假體關節安裝時一且頸長度保持不變(例如，如果35度股骨頸前傾的患者接納帶有15度前傾的耳軸的^^體)時無意識地增加了最終的偏移，因為較大的轉子在半徑上側向旋轉，旋轉中心在假體頭部。在一定程度上，這種側枝化(lateralisation)可通過向內旋轉髖關節來展示。應當注意的是，盡管這種后者側枝化會包含真實的旋轉，而看起來作為假體置換的結果的側枝化將影響更大轉子向前平行移動，因為股骨軸將圍繞假體軸"旋轉"。可以計算，按假體偏移40mm，由將前傾從35度減少到15度所造成的偏移增量近似6.3mm，這從生物醫學觀點來看是重要的。全文摘要本發明公開了一種判斷推薦的HIFU治療、正在進行的HIFU治療和/或已完成的HIFU治療的成功性的方法和裝置(100)。文檔編號A61H1/00GK101222895SQ200680024995公開日2008年7月16日申請日期2006年7月10日優先權日2005年7月8日發明者N·T·桑加維,R·F·卡爾森,R·J·費德瓦,內田豐明申請人:聚焦外科公司