超聲引導治療的人機接口和設備的制造方法
【專利說明】超聲引導治療的人機接口和設備
[0001] 相關專利的交叉引用 本申請要求2012年7月16日提交的第61/672, 213號美國臨時專利申請和2013年3 月15日提交的第61/798, 831號美國臨時專利申請的優先權，這些專利申請的全文以引用 的方式并入本文中。
【背景技術】
[0002] 使用聚焦超聲來治療組織是相對較新的領域。正在開發提供超聲治療的設備，并 且正在發現用戶和這些設備交互的新方法。
[0003] 提供圖像引導聚焦超聲治療的設備受到越來越多的關注。對于圖像引導超聲設 備，總體原則是提供用戶足夠的信息，使得它們可以安全有效地靶向和治療組織。這里描 述的起到說明作用的各種設備使用超聲成像進行可視化，并且使用高強度聚焦超聲進行治 療。
【發明內容】
[0004] 提供以下概要說明是為了以一種簡化形式介紹選擇的發明概念，其在后面的具體 實施例中將進一步描述。該概要說明并不意味著識別出要求保護的主題的關鍵特征，也并 不意味著用于確定要求保護的主題的范圍。
[0005] 本發明提供了一種獨特方法，在該方法中，用戶可以與超聲設備交互。本發明還提 供了一種方法，在該方法中，設備可以自動響應用戶交互，或者作為用戶交互的替代。
[0006] 本發明所述的高強度聚焦超聲（High Intensity Focused Ultrasound，HIFU)系 統提供了組織的實時的圖像引導的HIFU治療。在至少一個實施例中，一種系統，包括：HIFU 聲頭，用于將HIFU能量傳遞到組織；HIFU發生器，用于向所述HIFU聲頭控制和傳送HIFU能 量；超聲成像設備，用于控制所述組織的成像；以及用戶界面，該用戶界面包括顯示器，該 顯示器可以是觸摸屏顯示器。所述用戶界面用于在所述顯示器上顯示所述組織的圖像，從 而實現所述組織的三維可視化，其中，所述圖像包括活動平行幀和活動正交幀，所述活動平 行幀描繪了平行于所述聲頭的特征的實時圖像平面，所述活動正交幀描繪了與所述活動平 行幀正交的實時圖像平面。
[0007] 除了所述活動平行幀和活動正交幀外，所述用戶界面可能還用于顯示參考幀，其 中，所述參考幀包括參考平行幀和參考正交幀。在至少一個實施例中，所述參考平行幀提供 所述活動平行幀的靜態視圖，所述參考正交幀提供所述活動正交幀的靜態視圖。
[0008] 所述用戶界面可能還用于顯示加入到所述參考水平幀和所述參考正交幀的參考 行，并且在所述活動平行幀和所述活動正交幀上復制所述參考行。所述用戶界面可能包括 設備控件，該設備控件可能是通過所述顯示器可訪問的用于控制所述超聲成像設備的一個 或多個控制圖標。在至少一個實施例中，所述系統用于自動設置和調節一個或多個所述設 備控件。
[0009] 所述系統還可能用于檢測和標記組織邊界，根據檢測到的所述組織邊界計算和調 節治療參數，并且在所述顯示器上顯示標記的所述組織邊界。所述用戶界面可能用于顯示 所述組織體積的360度掃描視圖。所述超聲成像設備可能通過對接接口連接到所述系統。 [0010] 本發明還提供了一種在組織的實時、圖像引導高強度聚焦超聲（HIFU)治療過程中 與HIFU系統交互的方法。在至少一個實施例中，一種方法，包括向組織傳遞HIFU能量以提 供治療，并且在治療過程中，在用戶界面上顯示所述組織的超聲圖像。所述圖像包括活動平 行幀和活動正交幀，所述活動平行幀描繪了平行于所述聲頭的特征的實時圖像平面，所述 活動正交幀描繪了與所述活動平行幀正交的實時圖像平面。
[0011] 除了所述活動平行幀和活動正交幀外，所述方法還包括顯示參考幀，其中，所述參 考幀包括參考平行幀和參考正交幀。在至少一個實施例中，所述參考平行幀提供所述活動 平行幀的靜態視圖，所述參考正交幀提供所述活動正交幀的靜態視圖。
[0012] 所述方法還包括向所述參考水平幀和所述參考正交幀加入參考行，并且在所述活 動平行幀和所述活動正交幀上復制所述參考行。
[0013] 所述方法還包括通過設備控件控制超聲成像設備，該設備控件可能是在所述顯示 器上可訪問的一個或多個控制圖標。在至少一個實施例中，所述方法包括自動設置和調節 一個或多個設備控件。
[0014] 所述方法可能還包括檢測、標記和顯示組織邊界，以及根據檢測到的所述組織邊 界計算和調節治療參數。在至少一個實施例中，所述方法包括自動檢測、標記和顯示組織邊 界，并且根據檢測的所述組織邊界自動計算和調節治療參數。所述方法還包括顯示所述組 織體積的360度掃描視圖。
【附圖說明】
[0015] 下面參照附圖的描述有助于更好地理解本發明的上述方面和許多優點。
[0016] 圖1為根據本發明的至少一個實施例的治療超聲設備的示意圖； 圖2為根據本發明的至少一個實施例的用戶界面布局的示意圖，其中，該用戶界面包 括帶有兩個描繪正交圖像平面的初始畫面； 圖3為圖2所示的實施例中的包括帶有圖形覆蓋的畫面的用戶界面布局的示意圖； 圖4為包括帶有全容積模式布局的畫面的用戶界面布局的示意圖； 圖5為包括帶有掃描平面位置手動控制的畫面的用戶界面布局的示意圖； 圖6為包括顯示了參考和活動圖像的預治療畫面的用戶界面布局的示意圖； 圖7為包括帶有在瞄準模式中的用戶控制的畫面的用戶界面布局的示意圖； 圖8為包括顯示了勾勒的參考線的畫面的用戶界面布局的示意圖； 圖9為包括帶有超聲成像器控制面板的畫面的用戶界面布局的示意圖； 圖10為包括帶有腳踏開關控制的預治療畫面的用戶界面布局的示意圖； 圖11為根據本發明的至少一個實施例的治療超聲設備的示意圖； 圖12為包括帶有兩個活動圖像平面和兩個參考平面的畫面布局的用戶界面布局的示 意圖； 圖13為包括帶有兩個圖像平面的畫