CN101342408B - 用于高强度聚焦超声波治疗的透声肠道推挤装置 - Google Patents

Abstract

一种应用于高强度聚焦超声波治疗的透声肠道推挤装置，包括超声波治疗头，还包括充有超声传导介质的薄膜囊，所述超声治疗头发射超声波穿过薄膜囊对患者病灶进行治疗，所述薄膜囊可置于病灶部位所对应的患者表面皮肤处，薄膜囊与一介质循环单元连通，所述介质循环单元可使薄膜囊内的超声传导介质循环流动。本装置能在超声波源与人体病变器官之间形成可靠透声通道，增强靶区能量沉积，同时能将治疗过程中产生的热量及时带走，延长超声波的照射时间。

Description

用于高强度聚焦超声波治疗的透声肠道推挤装置

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种超声治疗装置，具体涉及一种用于高强度聚焦超声波治疗的透声肠道推挤装置。

背景技术

高强度聚焦超声治疗技术通过将超声波聚焦，可以在病灶上形成高强度、连续超声能量，从而产生瞬态高温效应、空化效应、机械效应和声化效应，使细胞膜、核膜破裂、蛋白质凝固，选择性地使病灶组织凝固性坏死，以使病灶失去增殖、浸润和转移的能力。高强度聚焦超声治疗技术作为一种治疗肿瘤和其他疾病的新技术已经得到临床的认可，在临床上广泛应用于多种肿瘤和非肿瘤疾病的治疗。

超声波在人体组织传播的过程中，其能量随传播距离的增加呈指数级衰减，其中最主要的能量损失来自于器官组织的吸收。因此，运用高强度聚焦超声技术治疗位置较深的病灶时，由于能量的衰减必将导致靶区能量偏低，治疗效率下降，治疗时间延长。

在利用高强度聚焦超声技术治疗时，执行监控任务的B超超声波进入体内遇到气体会形成全反射，即回声区，屏幕不显像，而B超监控必须利用无回声区以形成透声通道，再通过体内不同组织对超声反射的强弱不同成像。而腹、盆腔器官等病发患者多为女性，在女性人体生理构造中，腹、盆腔子宫、子宫附件、肠管及膀胱等脏器实体通过腹膜或相互连接或相互干预，在对上述脏器进行诊断和治疗时，当超声波需要穿透腹、盆腔和病变组织间建立透声通道时，为了避免形成回声区，减少超声波能量的损失，在治疗时就必须对靶区周围的脏器采取隔离或挤压的措施以形成透声通道。上述不利因素的存在一定程度上影响和限制高强度聚焦超声治疗技术作为一门临床适用技术的推广和普及。因此，在进行诊断和治疗时增强B超监控和增加高强度聚焦超声治疗时靶区能量的沉积就成为目前需要解决的重要技术问题。

公开号为CN 2503915Y的中国专利中公开了一种用于高能聚焦超声波治疗装置的传导介质容纳结构，该结构中，为了增强B超监控和增加高强度聚焦超声治疗时靶区能量的沉积，用来对靶区周围的脏器进行隔离或挤压的传导介质容纳结构仅为一半球形胶膜，而且传导介质几乎完全被密封在该半球形胶膜结构中，聚焦超声能量所产生的热量无法及时带走，导致介质温度很高，易造成胶膜介面损伤，且超声换能器也易坏；同时，这种采用乳胶、硅橡胶或天然橡胶的胶膜在充盈介质后并与人体接触压挤时还易破，需要调节靶区时只能移动超声治疗头，使容纳介质结构里面的压力发生变化，在治疗病灶时形成透声通道的作用不可靠。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种能在超声波源与人体病变器官之间形成可靠透声通道、增强靶区能量沉积的用于高强度聚焦超声波治疗的透声肠道推挤装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该透声肠道推挤装置包括超声波治疗头，还包括充有超声传导介质的薄膜囊，所述薄膜囊可置于病灶部位所对应的患者表面皮肤处，薄膜囊与一介质循环单元连通，所述介质循环单元可使薄膜囊内的超声传导介质循环流动。

优选的是，所述超声治疗头和薄膜囊都置于一容器内，所述容器内可充有超声传导介质。优选容器中的超声传导介质与薄膜囊中的相同。在本发明中，为了实现快速的温度控制，增加辐照时间，减少治疗时间，薄膜囊内的水和容器内的水共用一套循环制冷装置，其采用超声传导损耗小的液体介质，所述液体介质可为脱气水。

所述介质循环单元可包括循环介质容器、分别与所述循环介质容器以及薄膜囊连通的进液管和出液管、安装于进液管上的介质输送装置。

优选的是，所述循环单元还包括有压力控制器，压力控制器装于进液管和/或出液管上。由于薄膜囊内充满了超声传导介质，压力控制器用于对薄膜囊内的超声传导介质进行监测，通过薄膜囊内液压的变化对人体的腹、盆腔施加压力。由于人体形态不一样，胖瘦不同，因此所需施加的液压不同，压力控制器通过控制该超声传导介质的流量来满足薄膜囊变形所需液压，薄膜囊通过其内部充盈的超声传导介质液压的变化推开病变器官周围的脏器，从而在薄膜囊与病变组织间形成可靠的透声通道，使超声波在传导过程中能量的衰减极少。

所述循环介质容器中还可置有可调节循环介质容器内超声传导介质温度的温度控制模块。由于水囊内水温过高，将导致皮肤损伤，因此在介质容器中还置有温度控制模块。

薄膜囊可包括有囊顶和囊壁，囊顶位于囊壁中央并形成一个单向凸起，该凸起的外形可根据病变器官周围的脏器来确定。囊壁为可固定在患者腹部的透声薄膜，为了使薄膜囊的膜厚度不影响超声波能量传递中的能量损失，囊顶的厚度为0.05-0.3毫米；囊壁厚度为囊顶的1-4倍。优选囊顶的两侧分别与进液管和出液管相连通，进液管和出液管在薄膜囊上的高度低于囊顶所形成的单向凸起的高度，当薄膜囊内充满超声传导介质时，由于进、出液管靠近囊壁，从而能提供最佳的超声传导路径。囊顶的高度优选为40-80毫米。

为了便于薄膜囊固定于患者的病患部位，在薄膜囊的两端可各有一根粘接扣。

进行高强度聚焦超声治疗时，由于本发明装置中所形成的这种超声传导介质的循环结构，超声传导介质在整个装置中循环可起导出气泡作用，一方面避免了B超产生全反射的回声区，另一方面可避免高强度聚焦超声治疗时聚焦能量界面发生的反射，增强了高强度聚焦超声技术治疗时靶区的B超监控，增加了治疗时靶区器官组织的能量沉积，提高了治疗效果。

同时，本发明薄膜囊中的超声传导介质与容器外部的循环介质容器中的传导介质之间进行循环，这种循环结构可将聚焦超声能量所产生的热量及时带走，并能实现快速的温度控制，使薄膜囊内的超声传导介质在治疗时保持常温不变，不会造成薄膜囊损伤，有效地减小了对治疗患者皮肤的烧伤，满足治疗的要求。

本发明中，薄膜囊通过两边的粘接扣固定在患者下腹部，患者以俯卧位使薄膜囊置于容器内的超声传导介质中，由于薄膜囊与超声治疗头相对独立，在治疗前先调整好薄膜囊的压力后，超声治疗头可以连续的治疗病灶的各个区域而不需重新调整囊压，大大节省了治疗时间。

同时，通过调节薄膜囊内的液压以及利用超声传导介质的循环，可改善靶区距离和焦域，故本发明装置可适应不同深度、病变组织的B超检测及高强度聚焦超声波治疗。

这样，本发明装置通过在超声波源与人体病变器官之间形成可靠透声通道，可增强靶区能量沉积，同时能将治疗过程中产生的热量及时带走，延长超声波的照射时间。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图

图2为本发明装置的工作原理图

图3为本发明装置对人体治疗时建立透声通道的工作示意图

图4为本发明实施例的工作流程图

图中：1-肠道  2-子宫  3-薄膜囊  4-进液管  5-容器6-压力控制器  7-监控探头  8-超声波治疗头  9-出液管  10-电路控制器  11-介质输送装置  12-循环介质容器  13-温度控制模块  14-囊壁  15-囊顶

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步详细说明。

以下实施例为本发明的非限定性实施例。

如图3所示，本发明透声肠道推挤装置包括充盈有超声传导介质的容器5，容器5内置有超声波治疗头8和薄膜囊3，薄膜囊3内充有超声传导介质，薄膜囊3可置于病灶部位所对应的患者表面皮肤处，薄膜囊3与容器5外的介质循环单元连通。本实施例中，薄膜囊3和容器5内的超声传导介质都采用脱气水。

所述介质循环单元包括循环介质容器12、分别与所述循环介质容器12以及薄膜囊3连通的进液管4和出液管9、安装于进液管4上的介质输送装置11、分别安装于进液管4和出液管9上的压力控制器6、置于循环介质容器12内的温度控制模块13以及电路控制器10。介质输送装置11、压力控制器6、温度控制模块13分别与电路控制器10电连接，控制介质循环系统启停。温度控制模块13优选半导体温度控制模块，其置于循环介质容器12中，并位于出液管9的管口处。

其中，薄膜囊采用热塑性聚氨酯弹性TPU膜制成。薄膜囊3包括有囊顶15和囊壁14，囊顶15位于囊壁14的中央并形成一个半球型的单向凸起。囊顶的厚度为0.05-0.3毫米，其高度为40-80毫米；囊壁厚度为囊顶的1-4倍。进液管4和出液管9分别置于囊顶15的两侧与囊顶15连通，进液管4和出液管9在薄膜囊3上的高度低于囊顶15所形成的单向凸起的高度，这样，当薄膜囊3内充满超声传导介质时，由于进液管4、出液管9靠近囊壁14，因此能提供最佳的超声传导路径(这是因为当人俯卧进行治疗时，整个治疗区域和囊顶15相连，出液管9、进液管4越靠近囊顶15，越会阻挡超声波的发射；越靠近底部，阻挡超声波的机率就会大大降低)。

为了便于薄膜囊3固定于患者的病患部位，在薄膜囊3的两端各有一根粘接扣(图3中未示出)。

为得到可靠的透声通道，进行高强度聚焦超声治疗时，薄膜囊3是通过压力控制器6改变囊内压力，从而改变薄膜囊外型，来保证对脏器的推给效果。由于人体形态不一样，胖瘦各不相同，因此对不同的患者进行治疗时，薄膜囊3内所需施加的水压也不同。

从图2中可看出，薄膜囊3压迫腹部后肠道会移动，随着压力不同，将会暴露出腹部相应的脏器，形成最佳超声通道，以达到有效治疗的目的。

如图4所示，首先通过薄膜囊3上的两根粘接扣将薄膜囊3固定在患者的下腹部；将患者安置为治疗体位(如图3中所示的体位)，再设定好超声传导介质的温度，并通过温度控制模块13进行温度监控；开始进行治疗时，薄膜囊3先通过进液管4注水，医务人员通过监控探头7所显示的B超图像，判断肠道受推挤的程度是否满足医疗需求，如不满足，通过电路控制器10对压力控制器6发出指令，控制介质输送装置11继续输送脱气水，直至满足薄膜囊3变形所需液压；然后开始进行治疗直至治疗结束。

在治疗过程中，由于薄膜囊3内水温过高将导致患者皮肤损伤，因此当出液管9内的水温高于置于出液管9的管口处的温度控制模块13所设定的温度时，温度控制模块13启动其制冷功能直至循环介质容器12内的脱气水达到所需温度后进水。

Claims (9)

1.一种用于高强度聚焦超声波治疗的透声肠道推挤装置，包括超声波治疗头，其特征在于还包括容器(5)、充有超声传导介质的薄膜囊(3)和介质循环单元，所述超声治疗头和薄膜囊(3)都置于所述容器(5)内，容器(5)内充有超声传导介质，薄膜囊(3)与超声波治疗头相对独立设置，治疗时所述薄膜囊固定在病灶部位所对应的患者表面皮肤处，所述介质循环单元设于容器(5)的外部，薄膜囊与所述介质循环单元连通，所述介质循环单元可使薄膜囊内的超声传导介质循环流动。

2.根据权利要求1所述的透声肠道推挤装置，其特征在于所述介质循环单元包括循环介质容器(12)、分别与所述循环介质容器(12)以及薄膜囊(3)连通的进液管(4)和出液管(9)、安装于进液管(4)上的介质输送装置(11)。

3.根据权利要求2所述的透声肠道推挤装置，其特征在于所述循环单元还包括有压力控制器(6)，压力控制器装于进液管(4)和/或出液管(9)上。

4.根据权利要求2所述的透声肠道推挤装置，其特征在于所述循环介质容器(11)中还置有可调节循环介质容器内超声传导介质温度的温度控制模块(13)。

5.根据权利要求2所述的透声肠道推挤装置，其特征在于薄膜囊包括有囊顶(15)和囊壁(14)，囊壁(14)为可固定于患者腹部的透声薄膜，囊顶(15)在囊壁中央并形成一个单向凸起，所述囊顶(15)的厚度为0.05-0.3毫米；囊壁(14)厚度为囊顶的1-4倍。

6.根据权利要求5所述的透声肠道推挤装置，其特征在于囊顶(15)的两侧分别与所述进液管(4)和所述出液管(9)相连通，进液管(4)和出液管(9)在薄膜囊上的高度低于囊顶(15)所形成的单向凸起的高度。

7.根据权利要求6所述的透声肠道推挤装置，其特征在于囊顶(15)的高度为40-80毫米。

8.根据权利要求1-7之一所述的透声肠道推挤装置，其特征在于所述容器(5)中的超声传导介质与薄膜囊(3)中相同，其采用超声传导损耗小的液体介质。

9.根据权利要求1-7之一所述的透声肠道推挤装置，其特征在于薄膜囊(3)的两端各有一根粘接扣，用于固定在患者的病患部位。

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