CN109310390B - 电疗治疗 - Google Patents

Abstract

提供了用于定位、评估、诊断、治疗和监测患者体内的肌与骨骼疾病、软组织损伤、疼痛和功能失调组织的其他区域的系统和方法。在该系统和方法中，使用电刺激和成像工具的组合来执行这种评估和治疗。

Description

电疗治疗

相关申请的交叉引用

本申请要求都于2016年4月27日提交的美国临时专利申请号62/328,204和62/328,201的优先权和利益，其中这两个申请的内容都特此通过引用被全部并入，好像在本文被充分阐述的一样。

发明领域

本发明涉及用于定位、评估、诊断、治疗和监测患者体内的肌与骨骼疾病、软组织损伤、疼痛和功能失调组织的其他区域的系统和方法，且更具体地，涉及用于使用电刺激和成像工具的组合来定位、评估、诊断、治疗和监测患者体内的肌与骨骼疾病、软组织损伤、疼痛和功能失调组织的其他区域的系统。

背景

当肌肉(或其他软组织)由于任何原因而受伤或存在于炎症环境中时，该组织变得功能失调。这个功能失调组织在痉挛中被固定，意味着肌肉纤维被缩短和锁定(无法放松)。这些纤维对中枢神经系统刺激它们放松的尝试变得抑制和无反应，因为从神经产生的信号不够强。肌肉的这一功能失调区域最终停止收缩，且可能在任何运动模式期间不再适当地工作。作为结果，肌肉的其他区域或替代的肌肉必须弥补这个功能失调组织。这通常也导致在这些和其他区域中的疼痛和损伤。此外，当这些其他肌肉试图补偿这种功能失调时，异常的运动肌模式发展。在保持未治疗的情况下，这些异常的补偿模式可能随着时间的推移而成为默认的运动。

长期以来已经知道，中枢神经系统明显基于电冲击来操作。中枢神经系统在两个方向上工作，向大脑传输感觉和疼痛，并响应于来自大脑的冲击而激发肌肉。长期以来已经知道，电刺激的非生物源可以用来控制某些肌肉。例如，起搏器根据这个原理而工作。经皮电刺激也已用在各种设备中，即用于增加肌肉的强度、密度、大小和耐力或暂时缓解疼痛。在大多数应用中，基于期望的结果或疼痛被感觉到的部位来预先选择电极的放置和所施加的电信号。

最近，由于肌与骨骼疾病或软组织损伤，人们对运用电刺激来治疗功能失调组织并减轻与之相关的疼痛和不适非常感兴趣。然而，虽然提供电刺激是相对简单的，但是诊断需要这种电刺激治疗的功能失调组织部位并评估电刺激治疗的结果可能是相对困难的。

附图的简要说明

图1是用于实现各种实施例的系统的框图；

图2A-2C示出了图1的系统的一些示例性配置；

图3A-3I示出了图1的系统的其他示例性配置；

图4A-4C示出了图1的系统的其他示例性配置；

图5是根据各种实施例的在用于治疗患者的过程中的步骤的流程图；

图6是示出根据各种实施例的多普勒分析的流程图；

图7是示出根据各种实施例的声弹性成像分析的流程图；

图8是在根据各种实施例的方法中涉及的过程和子过程的示意图；

图9是示出根据各种实施例的基于超声温度的治疗的流程图；

图10是示出各种实施例的对撕裂的组织的治疗的流程图；以及

图11A和11B示出了可以被配置为实现各种实施例的计算设备。

详细描述

参考附图描述本发明，其中在所有附图中使用相似的参考数字来标示相似或等效的元件。附图不是按比例绘制的，且它们仅被提供来说明本发明。下面参考用于说明的示例应用来描述本发明的几个方面。应当理解，阐述了许多具体细节、关系和方法来提供对本发明的全面理解。然而，在相关领域中的普通技术人员将容易地认识到，本发明可以在没有一个或更多个具体细节的情况下或者用其他方法来实施。在其它实例中，没有详细示出公知的结构或操作，以避免使本发明模糊。本发明不被行动或事件的所示排序限制，因为一些行动可以以不同的顺序和/或与其他行动或事件同时出现。此外，不是所有所示的行动或事件都需要来实现根据本发明的方法。

鉴于上述内容，本发明目的在于用于使用电刺激和/或超声成像来评估或诊断、治疗和监测患者体内的肌与骨骼疾病、软组织损伤、疼痛和功能失调组织的其他区域、基于这种评估和诊断来应用适当的电刺激以及评价电刺激的结果以确定额外刺激是否是需要的系统和方法。

特别是，本文描述的系统和方法涉及实时(或接近实时)地执行方法，其使需要治疗的损伤或其他功能失调的部位的定位以及然后测量和评估治疗的结果成为可能。在一些配置中，这可以涉及维持用于治疗的目标部位、即损伤或其他功能失调的目标部位的精确位置。执行这样的行动的无能是对使用现有过程经历的困难的重要贡献者。

为了解决用于定位、评估、诊断、治疗和监测肌与骨骼疾病、软组织损伤、疼痛和功能失调组织的其他区域的传统机制的限制和缺点，各种实施例目的在于用于结合成像模态(例如超声成像)来执行神经肌肉电刺激的系统和方法。超声成像功能可以被设计成以可能适合于定位和/或治疗功能失调组织的方式对软组织结构(例如肌肉、血管、神经等)成像。例如，系统的超声成像能力可以提供足以在适合于预期应用的程度上将神经和血管与周围组织区分开的这样的空间分辨率和对比度分辨率。可以提供附加特征，例如产生具有彩色流动模式的超声图像的能力。应当注意，虽然将主要关于超声成像来描述各种实施例，但是各种实施例并不被限制在这个方面中。更确切地，本公开设想提供可替代地使用的类似结果的其它类型的现有和未来的成像方法。

本文描述的用于使用电刺激来识别治疗位置的技术可以被称为“神经肌肉交互刺激”或NIS。NIS涉及具有可以定位功能失调组织的搜索能力的动态电刺激，功能失调组织可能是疼痛的源和/或有限或受限的运动范围。一旦功能失调组织被定位，治疗就涉及将电极放置在功能失调组织部位处，使临床医生能够治疗疼痛的源和/或与疼痛被感觉到的地方相对的受限的运动范围。将电刺激叠加到自主性肌肉收缩上——当NIS刺激被施加时，患者执行使与功能失调组织被找到的地方相关的肌肉卷入的身体运动。

本文描述的系统和方法能够执行电刺激，例如如上所讨论的NIS。应当认识到，在本文将NIS作为电刺激技术的一个例子来讨论，并且实施例设想该系统可以与任何类型的电刺激结合来使用。系统可以在显示器上显示与系统的NIS特征相关的信息，在显示器上也可以显示超声信息和/或超声图像。此外，系统的探针可以包括NIS控制器和/或NIS电极本身。根据应用，探针可以是不用电线的或用电线的。

首先转到图1，示出了用于实现根据本发明的一个方面的方法的系统100的框图。系统100包括系统100的各种部件的壳体101。壳体101可以具有任何尺寸，包括手持式或便携式尺寸，并且系统100的部件可以相应地依尺寸被制造。各种部件可以包括电刺激(e-stim)部件102，以产生电刺激并为患者提供电刺激。e-stim部件102可以以多种方式被配置。示例性的e-stim部件及其操作在美国专利号5,107,835、5,109,848、8,768,474和美国专利申请公布号2011/0082524中被描述，所有这些专利的内容特此通过引用被全部并入。

e-stim部件102可以耦合到用于向患者提供电刺激治疗的一个或更多个电极114。

这些部件还可以包括用于执行超声(US)扫描或超声检查的US成像部件104。US成像部件104可以耦合到用于在患者体内产生和接收声波的换能器112。与传统的US成像部件一样，US成像部件104可以被配置为包括用于产生典型US图像的灰度或B模式超声检查处理器106。也就是说，通过分析被引导到患者体内的声音脉冲的回波的强度和消逝的时间的患者的结构或架构的图像。然而，US成像部件104可以进一步包括声弹性成像处理器108和多普勒图像处理器110。声弹性成像处理器108可以被配置成分析在患者体内产生的剪切波并估计组织模量，即组织硬度。

组织性能的最重要特征之一是其弹性。适当地弹性或柔软的组织将表现得最佳，而不够弹性的组织(例如，僵硬或坚硬的组织)将提供降低的性能。弹性模量不是使用一般超声波可被看到的东西。声弹性成像实现组织模量的测量，比视觉图像给出组织功能失调的更好指示。

多普勒图像处理器110可以被配置成利用多普勒测量的颜色、功率或频谱多普勒分析来查看和评价血流。在各种实施例中，所有三个处理器可以同时用于生成图像，其因此表示软组织中的结构、硬度和血流。

如图1所示，换能器112和电极114合并到单个头部单元111中，该头部单元111通过例如接线或敷设电缆耦合到壳体中的部件。因此，同一头部单元可用于执行成像外加随后的电刺激治疗。如果临床医生认为在患者感觉疼痛的部位处存在功能失调组织，即肌肉撕裂或劳损，则这种配置是有利的，因为在利用换能器112来定位患者体内的用于治疗的位置之后，不需要使用电极114来搜索肌肉撕裂或劳损。特别是，电极被“预先定位”，并且电刺激治疗可以立即被应用。此外，因为没有重新定位是需要的，电刺激治疗可以更准确地被应用。最后，因为没有重新定位是需要的，感兴趣区域可以使用换能器112被立即重新评价，并且额外的治疗可以被提供而不需要将头部单元111重新定位在患者身上。

可选地，如果使用神经肌肉交互刺激来定位功能失调组织，则这个相同类型的确认是有利的。在这种配置中，因为一旦具有功能失调组织的区域被定位就有来自患者的直接反馈，不需要通过US来识别功能失调组织的特殊技能。作为结果，可以更快地找到功能失调组织的区域。此外，因为换能器112是并置的，换能器112可以立即被应用来验证或更仔细地检查功能失调组织，而不需要将头部单元重新定位在患者111身上。

图1中所示的同一头部单元也可用于使用电刺激来定位在远离患者感觉疼痛的地方一段距离处存在的功能失调组织的区域，且然后同一头部用于执行成像外加随后的电刺激治疗。当临床医生希望搜索在远离患者感觉疼痛的地方存在的功能失调组织时，这种配置是有利的，因为在电极114被用于定位在患者体内的用于治疗的位置之后，不需要定位换能器112。更确切地，换能器被“预先定位”，且超声成像可以立即被执行，后面是电刺激治疗。此外，因为没有重新定位是需要的，超声成像可以更快和更准确地被执行，因为更少的区域需要使用换能器来被扫描。最后，因为没有重新定位是需要的，感兴趣区域可以立即被重新评价，并且额外的治疗可以被提供而不需要将头部单元111重新定位在患者身上。

另外，在一些配置中，系统100可以在壳体101中合并振动波形生成部件103和耦合到其的振动换能器113设备，用于产生声弹性成像所需的剪切波。换能器112然后可以检测剪切波。部件103可以被配置成产生低频波(～1-10kHz)。在一些配置中，如图1所示，振动换能器113可以是与头部单元111分离的设备。这允许剪切波在患者身体的不同点处被引入到患者体内，这可能是必要的，取决于损伤的可疑位置。然而，也如图1所示，振动换能器113也可以合并到头部单元111中。图1的系统可以在多种模式中执行声弹性成像。由Bharat和Varghese在“Radiofrequency electrode vibration-induced shear wave imaging fortissue modulus estimation:A simulation study”(美国声学学会杂志2010；128(4):1582-1585.doi:10.1121/1.3466880)中至少部分地讨论了声弹性成像的一种操作模式，该文献的内容特此通过引用被全部并入。

除了前述部件之外，系统100还可以在壳体101中包括控制器116，其用于协调和控制e-stim部件102和US成像部件104的操作。壳体101还可以包括用于向用户显示图像和其他信息的显示器118。尽管在图1中被显示为直接连接到控制器，但是显示器可以同时或可选地耦合到US成像部件104。该系统还可以包括具有人机界面元件(未示出)例如键盘或小键盘、指向选择设备、触摸屏或适于向用于控制系统100的各种部件的控制器116提供用户输入的任何其他元件的用户接口120。然而，在一些实现中，系统100的用户接口可以是与系统100通信的单独的计算机、平板电脑或智能手机。

在图1中，使用壳体101中的部件的特定组合来说明系统100。然而，在各种实施例中，系统100可以使用比图1所示的更多或更少的部件来实现，同时实现相同的功能。

如上所提到的，系统100包括头部单元111，头部单元111至少具有用于US成像的换能器112和用于电刺激治疗的电极114。因此，头部单元111和系统100可以以多种方式被配置。图2和3中示出了两个例子。

首先转到图2A，其示出了图1的系统的第一示例性配置。如图1所示，图2A的配置提供了部件102、103和104的以及具有显示器118和用户接口120的壳体101。如也在图1中所示的，图2的配置还包括由接线或敷设电缆耦合到壳体101中的适当部件的头部单元111和单独的振动换能器113。

头部单元111被配置成在易于使用的紧凑单元中支持US成像和电刺激治疗。例如，如图2A所示，头部单元111可以包括启动按钮202以激活电刺激。在操作中，系统可以被配置成默认地用于US成像，并且头部单元111可以在患者之上移动，直到感兴趣区域(即，待治疗的区域)通过US成像被定位为止。然后，在可视化感兴趣区域时，启动按钮202可以被激活以使电刺激被施加。在被去激活时，头部单元可以重新开始成像。在一些配置中，在US成像和电刺激之间的切换可以是完全自动化的。在其他配置中，可能需要用户干预或控制。

另外，如在图2A的插图中所示的，用于US成像的换能器112和用于电刺激治疗的电极114都可以合并到头部单元111的同一端面204中。换能器112和电极的布置在各种实施例中可以变化。然而，在特定实施例中，可以使用环型结构。也就是说，端面204的中心部分可以包括例如以压电元件阵列的形式的换能器112。然后，该中心部分可以由以电刺激环的形式的电极114包围。然而，各种实施例不限于这种设计，且在各种实施例中可以使用换能器和电极的任何布置。

对图2A的布置的变化可能提供额外的功能。例如，图2B示出了与图2A的布置类似的布置。然而，在图2B中，提供了可移除的电极。下面参照图4A-4C更详细地讨论这种类型的布置。图2C示出了类似于图2A的布置的另一种布置。在图2C中，壳体101还包含用于支持肌电图描记法(EMG)的部件105。

如在本文中所使用的，EMG指用于评价和记录由骨骼肌产生的电活动的电诊断医学技术。部件105可以是被称为肌电图描记器的仪器，以产生被称为肌电图的记录。当肌肉细胞被电气地或以神经学方式被激活时，肌电图通过附着于其上的EMG电极由检测这些细胞产生的电势。

因此，一个或更多个EMG电极212可以耦合到EMG部件105。在这样的配置中，这些电极可以是一个或更多个EMG经皮记录针电极、一个或更多个EMG表面记录电极、一个或更多个EMG经皮刺激电极或这些电极的组合。在这些配置中，可以从主单元101或从头部单元111中的控制器202控制EMG电极。

应当注意，在探针或头部单元111中包括控制器的各种实施例中，这种控制器可用于调节和控制各种设置。这些包括但不限于对US换能器112的增益或深度调节、频率的控制、对e-stim的功率和极性调节以及对EMG操作的声音、音量、协议和模式调节/选择。

接下来转到图3A，其示出了图1的系统的另一示例性配置。特别是，图3A示出了头部单元111的实现。与图1中的头部单元111类似，图3A中的头部单元111也包括用于US成像的换能器112和用于提供电刺激的电极114。然而，如图3A所示，头部单元可配置成包括柔性包裹物或带302、旋转轴承304和可旋转端部306。这些部件的使用和操作在图3B、3C和3D中示出。

首先如图3B所示，头部单元111定位在患者上方，使得US换能器112定位成用于成像并且允许头部单元111在患者皮肤的表面之上移动以定位感兴趣区域。接下来如图3C所示，一旦感兴趣区域被识别出，带302就可用于将头部单元111固定在适当的位置上。此后，如图3D所示，可旋转端部306可旋转以在皮肤的表面处提供电极114。最后，可以施加电刺激。如果需要进一步的US成像和/或电刺激，则可旋转头部306可以适当地交替。

可选地，首先如图3E所示，头部单元111定位在患者上方，使得电极114定位成用于扫描并允许头部单元111在患者皮肤的表面之上移动以定位感兴趣区域。接下来如图3F所示，一旦感兴趣区域被识别出，带302就可用于将头部单元111固定在适当的位置上。接下来如图3G所示，可旋转端部306可旋转，以使US换能器112得以接近皮肤的表面，用于通过超声来可视化和测量治疗区域。接下来如图3H所示，可旋转端部306可旋转，以使电极114得以接近患者的皮肤。最后，可以施加电刺激。如果需要进一步的US成像和/或电刺激，则可旋转头部306可以适当地交替。

应当注意，除了带302之外，还可以使用固定头部单元111相对于患者的位置的任何其它装置。例如，头部单元可以附接到允许头部单元111在固定位置处的重新定位的机械或机器人臂或其他设备。

尽管上面的配置示出了在头部单元111和主单元101之间的有线连接，但是在其他配置中，可以使用无线连接或无线和有线连接的组合。这在图3I中示出。如图3I所示，头部单元111可以经由无线链路310与主单元101通信。另外，当使用无线链路310时，可以在头部单元111处提供控制器308以提高可用性。然而，在一些配置中，可以从主单元101控制头部单元111。

图2和图3A的配置仅作为例子并且为了易于说明而被呈现。在各种实施例中可以提供头部单元的其它配置。例如，这种附加配置在图4A-4C和5中示出。

首先转到图4A，其示出了图1的系统的一个示例性配置400。图4A的配置类似于图2和3A的配置。因此，配置400包括具有US换能器112和电极114的探针或头部单元111，探针或头部单元111耦合到主单元或壳体101。主单元101可以包括或耦合到控制器或用户接口120和显示器118，如上文参照图1所述的。探针111还可以包括用于从探针111操作系统的控制器402。探针111和主单元101可以经由有线通信链路404或无线通信链路406通信地耦合。探针单元111可以在一些配置中通过主单元101被供电而在其他配置中独立地被供电。

在图4A的配置中，US换能器112位于探针111的一端处，且电极114放置在US换能器114之上。在这种配置中，电极114可被配置成使得US换能器112是可接近的以提供和接收波束。例如，如图4B所示，电极114可以配置有一个或更多个开口502，以允许波束传播到US换能器112和从US换能器112传播。应当注意，虽然图4B示出了电极114的一个示例性配置，但是各种实施例并不被限制在这个方面中。更确切地，电极114可以以多种方式被配置，以对US换能器112允许波束的传播。

在一些配置中，US换能器112和电极114的这种布置可以被用来以与上面关于图2和3A-3H描述的实质上相似的方式执行在本文描述的方法。

在其他配置中，图4B中的布置可以被配置为在治疗之前执行多个电极的适当放置。也就是说，电极114可以机械地和电气地可移除地耦合到探针111。这可以通过一个或更多个夹子或用于建立机械和电气连接的其他类型的紧固件来实现。因此，根据上述方法，可以识别在患者身上的电极114的正确位置，并且电极114可以简单地从探针111分离以保持在适当的位置上。此后，另一个电极115可以附接到探针单元111并定位在患者身上，如上所讨论的。这个过程可以重复，直到所有电极114和115都被定位为止。最后，可以提供治疗。在这样的配置中，电极114和115可以被配置为经由到主单元101的无线连接408来操作，如图4A所示。可选地，电极114、115可以例如如图4C所示的经由有线连接耦合到主单元101。

应当注意，前述配置仅作为例子而不是作为限制被呈现。因此，根据各种实施例的系统可以包括比上面所示的更多或更少的部件。例如，如上所示在一些配置中，提供无线或有线连接。然而，可以在任何实施例中提供有线或无线连接。在另一个例子中，上面的一些配置显示EMG部件和电极的使用。然而，可以在任何实施例中提供EMG部件和电极。

在描述了用于实现各种实施例的方法的系统的各种部件后，注意力指向更详细地讨论各种实施例的方法的图5、6、7、8。

首先转到图5，其示出了在用于治疗患者体内的功能失调组织的示例性程序中的步骤的流程图。该方法开始于步骤502，其中患者呈现有某种类型的疼痛、损伤或损失的或受限的运动范围。医生或其他保健工作者然后可以在步骤504执行临床检查，以根据临床标准来确定功能失调组织的存在或不存在，应用压力痛觉计来确定疼痛压力阈值，和/或执行对功能失调组织的存在的鉴别诊断，并且通常定位患者身上的用于治疗的位置。

此后，方法500可继续前进到步骤506，其中头部单元111位于患者身上。如果声弹性成像也正在被执行，则振动换能器113也位于患者身上。将头部单元111定位在患者身上的方法可以取决于在步骤504的临床检查。这个步骤还可以涉及US液体或凝胶的涂敷以促进成像。

一旦在步骤506定位了头部单元111，该方法就可以继续前进到步骤508。步骤508首先涉及功能失调组织的可视化，即获得结构和功能信息。例如，使用从US成像(结构的)和多普勒和/或声弹性成像分析(功能的)收集的信息，如上面关于图1所述的，可以识别损伤的精确位置以及损伤的类型。例如，多普勒成像将识别异常血流的区域，声弹性成像分析将识别在肌肉或其他软组织中的异常僵硬的区域，以及US成像可用于识别这些区域的位置以及识别任何结构问题。在一些实现中，可以通过软件来自动识别功能失调组织。在其他实现中，数据仅被呈现给用户，且然后用户复查数据以识别功能失调组织。

在一些配置中，可以在步骤506和508使用电刺激来识别功能失调组织。例如，如上所讨论的，神经肌肉交互刺激可用于识别功能失调组织。在这种配置中，通过电极114并且基于由电刺激产生的不适或疼痛的程度来提供电刺激，我们可以识别功能失调组织，如上所讨论的。

在步骤508识别出功能失调组织之后，该方法可以继续进行到步骤512。然而，该方法可以可选地首先继续进行到步骤510，其中e-stim部件的电极例如耦合到系统100的e-stim部件102的电极114对在步骤508识别的功能失调组织被适当地定位。例如，电极114可以旋转到适当的位置上，如上面关于图3A-3D所讨论的。无论如何，在步骤512，通过适当的治疗方案来提供电刺激。

在一些配置中，可以基于步骤508的结果由系统100自动选择适当的治疗方案。在其他配置中，系统可以为适当的治疗方案提供一个或更多个建议。然而，用户最终选择一个用于实际使用。

一旦在步骤512的治疗完成，该方法就可以继续前进到步骤514。在那里，治疗的区域被重新可视化。这可以涉及根据需要重复步骤506和508。此后，基于在步骤514从重新可视化收集的信息，可以在步骤516评价治疗的有效性。特别是，可以比较在治疗之前和之后的信息，以确定治疗是否是有效的。在一些实现中，可以通过软件来自动执行评价。在其他实现中，数据仅呈现给用户，且然后用户复查数据以评价治疗的结果。

在评价之后，方法500可以以各种方式继续进行。例如，该方法可以继续进行到步骤518，其中治疗期结束。此时，可以向患者提供指令，包括用于进一步的治疗的指令。可选地，在步骤520，立即重复治疗期，可能多次。不管治疗期的安排如何，它们都可以重复，直到功能失调组织减少或消除为止，直到疼痛消除为止，直到损伤愈合为止，或者直到正常功能和/或运动范围恢复为止。

在一些配置中，可以自动执行额外治疗被需要的确定。也就是说，如果在步骤516的比较没有指示在结构或功能上的足够的变化或者未能满足任何其他标准，则系统100可以被配置为自动重新开始治疗。治疗可以继续，直到用于中断治疗的标准被满足为止。这样的标准还可以涉及停止治疗以避免对患者的过度治疗。

如上所讨论的，步骤508涉及使用声弹性成像和多普勒分析来可视化和识别功能失调组织。下面关于图6和图7描述这些过程。图6示意性地概述了多普勒分析600的步骤，以及图7示意性地概述了声弹性成像分析700的步骤。

如图6所示，多普勒分析600首先涉及在步骤602获得血流波形。多普勒成像已经被用来评估在肌筋膜触发点(MTrP)附近的血流，产生有效地区分MTrP的血管床和相邻软组织的血流分数。例如可以通过具有逆行性舒张期血流的观察到的血流波形来解释收缩的血管床和增大的血管体积。接下来在步骤604，利用血流波形来计算正被成像的区域的脉搏指数(pulsality index，PI)。在一些实现中，可以提供软件来收集数据、解释和提供PI结果。PI＝[PSV-MDV]/平均速度，其中PSV是峰值收缩速度以及MDV是最小舒张速度。最后，根据计算出的脉搏指数，评估正被成像的区域的健康状况。在一些实现中，可以通过软件来自动执行健康状况的计算和评估。例如，软件可以基于从正常动脉血流到具有逆行性舒张期血流的异常高阻血流的范围来分配血流波形分数(BFS)。在其他实现中，数据仅呈现给用户，且然后用户复查数据以确定健康状况。

如图7所示，通过获得深筋膜组织的弹性数据，声弹性成像分析700在步骤702开始。这可能涉及从外部源(或可能通过e-stim设备)产生低频(<1000Hz)剪切波。波被产生，使得它们通过感兴趣区域传播，并且它们的峰值振动振幅被评估以获得弹性数据。此后，基于该弹性数据，可以在步骤704计算在所成像的区域中的肌肉和其他软组织的硬度。最后，根据计算出的硬度，小结节的面积可以被计算并用于区分开活性MTrP和潜伏性MTrP，且因而识别或可视化用于治疗的区域。

本公开设想本文描述的系统和方法可用于各种功能失调，而不仅仅是活性或潜伏性MTrP或在本文明确规定的其他条件。对活性或潜伏性MTrP或其他明确的条件的提及仅仅是为了易于说明和理解。

尽管图5中的过程总体上描述了各种实施例的治疗方案/方法，但是图8更详细地描述了在根据各种实施例配置的系统的各种部件处的操作。

图8是在图7的过程中涉及的子过程的示意图。从左到右越过顶行，识别主要的子过程。第二行或中间行在适当情况下进一步分解主要的子过程。第三行或底行指示从子过程获得的数据。

主要的子过程如下。首先，执行可视化子过程以识别和表征功能失调组织。接下来，根据可视化的结果执行e-stim治疗。此后，重复可视化。最后，将初始和最终结果进行比较，以评价e-stim治疗的效果。

如上所讨论的，可视化和重新可视化子过程中的每一个都涉及几个成像/分析部件，如在中间行中所示的。如上所讨论的，第一部件是灰度/B模式成像，以获得结构信息。如在底行中所示的，这可能涉及获得尺寸信息、深度和位置信息、关于相邻解剖结构的信息以及回声性。第二部件是通过多普勒分析和/或声弹性成像分析的其他数据收集，以便获得硬度和/或脉搏指数值。可选地，如图8所示，在重新可视化期间收集的数据可以涉及获得值的变化。

现在转到图9，其示出了在用于基于超声温度的监测来治疗患者体内的功能失调组织的示例性过程中的步骤的流程图。可以通过多种方式获得超声温度。获得超声温度的一种示例性方法在2011年9月13日发布给Peter j.Kaczkowski和Ajay Anand的美国专利号8,016,757中被描述，该专利的内容特此通过引用被全部并入。然而，本公开设想用于获得超声温度的任何其它方法可以在各种实施例中被使用而没有限制。方法900在步骤902以用于扫描和治疗患者的系统的建立开始。在系统被建立之后，如上所讨论的，可以在步骤904执行电极扫描，直到在步骤906定位功能失调组织的区域为止。

一旦在步骤906定位了功能失调组织的区域，就可以在步骤908记录功能失调组织和周围区域的超声温度。此后，在步骤910，可以用e-stim治疗具有功能失调组织的区域。在步骤910的治疗之后，可以在步骤912再次记录超声温度。

然后，该方法继续前进到步骤914。在步骤914，做出关于是否检测到功能失调组织的温度的下降的确定。如果没有检测到下降，则该方法继续进行到步骤916，其中e-stim的参数被修改。此后，该方法返回到步骤910，用于使用新参数进行附加刺激，并且温度在步骤912和914被监测，直到温度下降被检测到为止。一旦在步骤914检测到温度下降，该方法就继续前进到步骤918。

在步骤918，可以提供另外的电刺激。此后，在步骤920再次测量温度。此后，在步骤922，确定功能失调组织的温度是否等于周围组织的温度。如果否，则方法900重复步骤918-922，直到温度等于周围组织的温度为止。一旦功能失调组织的温度等于周围组织的温度，该方法就继续前进到步骤924，其中治疗结束。在一些配置中，如果在步骤918-922期间检测到温度的升高，则方法900可以被配置为返回到步骤916，使得参数可以被调整。

现在转到图10，其示出了在用于基于超声成像的监测来治疗患者体内的撕裂组织的示例性过程中的步骤的流程图。方法1000在步骤1002以用于扫描和治疗患者的系统的建立开始。在系统被建立之后，可以在步骤1004执行超声成像，以识别和定位在具有疼痛的区域中的撕裂组织。此后，在步骤1006，可以记录撕裂组织的尺寸和撕裂组织的图像。

一旦在步骤1004定位了撕裂组织的区域并且在步骤1006获得测量和图像，就可以用e-stim治疗具有撕裂组织的区域(即疼痛的区域)。在步骤1010的治疗之后，可以在步骤1012记录撕裂组织的附加图像和测量。

然后，该方法继续前进到步骤1014。在步骤1014，做出关于撕裂的尺寸的减小是否被检测到的确定。如果没有检测到减小，则该方法继续进行到步骤1016，其中e-stim的参数被修改。此后，重复步骤1008-1016的治疗和监测，直到在步骤1014检测到撕裂的尺寸的减小为止。一旦在步骤1014检测到减少，该方法就继续前进到步骤1018。

在步骤1018，利用现有参数提供部位的进一步治疗。此后，在步骤1020执行附加成像以确定撕裂组织是否已经愈合。如果在步骤1022，组织尚未愈合，则该方法可以重复步骤1018-1022，直到愈合被观察到为止。一旦组织愈合，该方法就可以在步骤1024结束。在一些配置中，如果在步骤918-922期间检测到温度的升高，则方法900可以被配置为返回到步骤916，使得参数可以被调整。

图11A和11B示出了示例性可能的系统实施例。当实施本技术时，许多更适当的实施例对于本领域中的普通技术人员将明显。本领域中的普通技术人员还将容易认识到，其它系统实施例是可能的。

图11A示出了传统的系统总线计算系统架构1100，其中系统的部件使用总线1105来与彼此进行电通信。示例性系统1100包括处理单元(CPU或处理器)1110和系统总线1105，系统总线1105将包括系统存储器1115(例如只读存储器(ROM)1120和随机存取存储器(RAM)1125)的各种系统部件耦合到处理器1110。系统1100可以包括直接与处理器1110连接、紧邻处理器1110或者集成为处理器1110的一部分的高速存储器的高速缓存。系统1100可以将数据从存储器1115和/或存储设备1130复制到高速缓存1112，用于由处理器1110快速访问。以这种方式，高速缓存可以提供性能提升，其避免处理器1110在等待数据时延迟。这些和其他模块可以控制或配置成控制处理器1110以执行各种行动。其他系统存储器1115也可以加以利用。存储器1115可以包括具有不同性能特征的多种不同类型的存储器。处理器1110可以包括任何通用处理器和硬件模块或软件模块，例如存储在存储设备1130中的模块1 1132、模块2 1134和模块3 1136，其被配置为控制处理器1110以及专用处理器，其中软件指令被合并到实际处理器设计中。处理器1110基本上可以是包含多个核或处理器、总线、存储器控制器、高速缓存等的完全齐备的计算系统。多核处理器可以是对称或非对称的。

为了实现用户与计算设备1100的交互，输入设备1145可以表示任何数量的输入机制，例如用于语音的麦克风、用于手势或图形输入的触敏屏幕、键盘、鼠标、运动输入、语音等。输出设备1135也可以是本领域中的技术人员已知的多个输出机构中的一个或更多个。在一些实例中，多模态系统可以使用户能够提供多种类型的输入以与计算设备1100通信。通信接口1140通常可以支配和管理用户输入和系统输出。对在任何特定硬件布置上的操作没有限制，且因此本文的基本特征可以容易地以改进的硬件或固件布置——当它们被发展时——代替。

存储设备1130是非易失性存储器，并且可以是硬盘或可以存储由计算机可访问的数据的其他类型的计算机可读介质，例如磁带、闪存卡、固态存储设备、数字多功能盘、盒式磁带、随机存取存储器(RAMs)1125、只读存储器(ROM)1120及其混合。

存储设备1130可以包括用于控制处理器1110的软件模块1132、1134、1136。可以设想其他硬件或软件模块。存储设备1130可以连接到系统总线1105。在一个方面中，执行特定功能的硬件模块可以包括与执行功能的必要的硬件部件例如处理器1110、总线1105、显示器1135等有关的、存储在计算机可读介质中的软件部件。

图11B示出了具有可以在执行所描述的方法以及生成和显示图形用户界面(GUI)时被使用的芯片组架构的计算机系统1150。计算机系统1150是可用于实现所公开的技术的计算机硬件、软件和固件的示例。系统1150可以包括处理器1155，其代表能够执行被配置为执行所识别的计算的软件、固件和硬件的任何数量的在物理和/或逻辑上不同的资源。处理器1155可以与可以控制到处理器1155的输入和来自处理器1155的输出的芯片组1160通信。在该示例中，芯片组1160向输出1165(例如显示器)输出信息，并且可以读取信息和将信息写入到存储设备1170，存储设备1170可以包括例如磁性介质和固态介质。芯片组1160还可以从RAM 1175读取数据和将数据写入到RAM 1175。可以提供用于与各种用户接口部件1185通过接口连接的桥1180，用于与芯片组1160通过接口连接。这样的用户接口部件1185可以包括键盘、麦克风、触摸检测和处理电路、指向设备例如鼠标等。通常，到系统1150的输入可以来自机器生成的和/或人类生成的各种源中的任何一种。

芯片组1160还可以与可以具有不同物理接口的一个或更多个通信接口1190通过接口连接。这种通信接口可以包括有线和无线局域网、宽带无线网络以及个人局域网的接口。本文公开的用于生成、显示和使用GUI的方法的一些应用可以包括通过物理接口接收有序数据集，或者由机器本身通过分析存储在存储器1170或1175中的数据的处理器1155生成。此外，机器可以经由用户接口部件1185从用户接收输入，并通过使用处理器1155解释这些输入来执行适当的功能，例如浏览功能。

可以认识到，示例性系统1100和1150可以具有多于一个处理器1110，或者是联网在一起以提供更大的处理能力的计算设备组或集群的一部分。

为了解释的清楚，在一些实例中，本技术可以被呈现为包括单独的功能块，其包括包含在以软件或硬件和软件的组合体现的方法中的设备、设备部件、步骤或例程的功能块。

在一些实施例中，计算机可读存储设备、介质和存储器可以包括包含比特流等的电缆或无线信号。然而，当被提到时，非临时计算机可读存储介质明确地排除介质，例如能量、载波信号、电磁波和信号本身。

可以使用存储在计算机可读介质中或者以其他方式从计算机可读介质中可得到的计算机可执行指令来实现根据上述示例的方法。这样的指令可包括例如使或以另外方式配置通用计算机、专用计算机或专用处理设备执行某一功能或一组功能的指令和数据。所使用的计算机资源的部分可以是通过网络可访问的。例如，计算机可执行指令可以是二进制、中间格式指令例如汇编语言、固件或源代码。可以用于存储指令、所使用的信息和/或在根据所述示例的方法期间创建的信息的计算机可读介质的例子包括磁盘或光盘、闪存、设置有非易失性存储器的USB设备、联网存储设备等。

实现根据这些公开的方法的设备可以包括硬件、固件和/或软件，并且可以采用各种形状因子中的任何一个。这种形状因子的典型例子包括膝上型计算机、智能手机、小形状因子个人计算机、个人数字助理等。本文描述的功能也可以体现在外围设备或插卡中。作为另外的例子，也可以在电路板上在单个设备中执行的不同芯片或不同过程当中实现这种功能。

指令、用于传送这样的指令的介质、用于执行它们的计算资源以及用于支持这样的计算资源的其他结构是用于提供在这些公开中描述的功能的手段。

虽然上面描述了本公开的各种实施例，但是应当理解，它们仅作为例子而不是限制被呈现。可以根据本文的公开对所公开的实施例进行许多改变，而不偏离本发明的精神或范围。因此，本发明的广度和范围不应受任何上述实施例的限制。更确切地，本发明的范围应根据下面的权利要求以及它们的等同物来限定。

尽管已经关于一个或更多个实现示出和描述了本发明，但是在阅读和理解本说明书和附图时，本领域中的其他技术人员将会想到等效的替换和修改。此外，虽然可以关于几个实现中的仅仅一个公开本发明的特定特征，但是这种特征可以与其他实现的一个或更多个其他特征组合，如可能对任何给定的或特定的应用期望的和有利的。

本文使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，而不意图限制本发明。如本文所使用，单数形式“一(a)”、“一(an)”、和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有清楚指示。此外，在术语“包括(including)”、“包括(includes)”、“具有(having)”、“具有(has)”、“带有(with)”或其变形在所详述的描述和/或权利要求中被使用的程度上，此类术语被规定为以类似于术语“包括(comprising)”的方式是包括界限的。

除非另有规定，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属的领域中的普通技术人员所通常理解的相同的含义。将进一步理解，术语例如在通常使用的字典中定义的那些术语应被解译为具有与它们在相关领域的背景中的含义一致的含义并将不在理想化的或过于形式化的意义上被解释，除非明确地在本文中这样定义。

Claims (9)

1.一种用于治疗软组织结构的装置，包括：

电刺激部件；

成像部件，所述成像部件用于执行非侵入性可视化过程；所述成像部件包括感兴趣区域的灰度超声成像处理器并且还包括声弹性成像处理器和所述感兴趣区域的多普勒成像处理器中的至少一个，由此能够测量所述软组织结构的弹性模量；以及

头部单元，所述头部单元包括：

至少一个成像换能器，所述至少一个成像换能器耦合到所述成像部件；以及

至少一个电极，所述至少一个电极耦合到所述电刺激部件；

其中所述头部单元至少包括第一端面，并且所述至少一个电极和所述至少一个成像换能器共享相同的第一端面，并且被配置成使得所述至少一个电极和至少一个成像换能器能够同时被放置成与患者的皮肤接触，以执行成像和电刺激而不移动所述头部单元；

控制器，所述控制器耦合到所述电刺激部件和所述成像部件，所述控制器包括处理器，所述处理器被配置成执行包括下列操作的步骤：

经由所述成像部件获得在患者体内的感兴趣区域的第一组结构和功能信息；所述成像部件提供感兴趣区域的灰度超声成像，并且所述第一组结构和功能信息包括所述感兴趣区域的声弹性成像和多普勒成像中的至少一个，由此测量所述软组织结构的所述弹性模量；

其中所述处理器还被配置成基于所述感兴趣区域的所述第一组结构和功能信息来自动选择电刺激治疗；

响应于所述电刺激治疗的所述自动选择，经由所述电刺激部件来将电刺激治疗经皮地应用于所述患者的与所述感兴趣区域相关联的皮肤的一部分；

经由所述成像部件获得所述患者体内的所述感兴趣区域的第二组结构和功能信息；所述第二组结构和功能信息包括感兴趣区域的灰度超声成像，并且所述第二组结构和功能信息包括所述感兴趣区域的声弹性成像和多普勒成像中的至少一个，由此测量所述软组织结构的所述弹性模量；以及

其中所述处理器还被配置成基于所述第一组结构和功能信息和所述第二组结构和功能信息的比较来评价所述电刺激治疗的效果；

其中所述处理器还被配置为：

确定所述电刺激治疗的效果未能满足预定标准；以及

在确定所述电刺激治疗的效果未能满足所述预定标准之后，自动执行以下步骤：

将所述第二组设置为所述第一组；

响应于所述电刺激治疗的所述自动选择，将另一电刺激治疗经皮地应用于所述患者的与所述感兴趣区域相关的皮肤的所述部分；

通过所述非侵入性可视化过程来获得在患者体内的所述感兴趣区域的新的第二组结构和功能信息；以及

其中所述处理器还被配置成基于所述第一组结构和功能信息和所述新的第二组结构和功能信息的比较来评价所述另一电刺激治疗的效果。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述功能信息包括由所述感兴趣区域的硬度信息和所述感兴趣区域的血流信息组成的组中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述感兴趣区域的所述血流信息包括所述感兴趣区域的脉搏指数。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述结构信息包括由尺寸、深度、位置、产生回声性以及相邻解剖结构的位置组成的组中的至少一个。

5.一种计算机可读介质，其上存储有由计算设备可执行的计算机程序，所述计算机程序包括用于执行包括下列操作的方法的多个代码段：

经由非侵入性可视化过程获得在患者体内的感兴趣区域的第一组结构和功能信息，所述非侵入性可视化过程利用与患者的皮肤的一部分接触的成像换能器；所述第一组结构和功能信息包括感兴趣区域的灰度超声成像，并且包括所述感兴趣区域的声弹性成像和多普勒成像中的至少一个，由此测量软组织结构的弹性模量；

使用电极经皮地应用电刺激治疗，所述电极被放置成与所述患者的与所述感兴趣区域相关联的皮肤的一部分接触；

其中利用成像换能器获得感兴趣区域的所述第一组结构和功能信息以及对于使用电极将电刺激经皮地应用于所述患者的皮肤的一部分中的每个都被执行，而不移动所述成像换能器或所述电极；

基于所述感兴趣区域的所述第一组结构和功能信息来自动选择电刺激治疗；

响应于所述电刺激治疗的所述自动选择，经由所述非侵入性可视化过程获得所述患者体内的所述感兴趣区域的第二组结构和功能信息；所述第二组结构和功能信息包括感兴趣区域的灰度超声成像，并且包括所述感兴趣区域的声弹性成像和多普勒成像中的至少一个，由此测量所述软组织结构的所述弹性模量；以及

基于所述第一组结构和功能信息和所述第二组结构和功能信息的比较来评价所述电刺激治疗的效果；

其中，所述方法还包括：

确定所述电刺激治疗的效果未能满足预定标准；以及

在确定所述电刺激治疗的效果未能满足所述预定标准之后，自动执行以下步骤：

将所述第二组设置为所述第一组；

响应于所述电刺激治疗的所述自动选择，将另一电刺激治疗经皮地应用于所述患者的与所述感兴趣区域相关的皮肤的所述部分；

通过所述非侵入性可视化过程来获得在患者体内的所述感兴趣区域的新的第二组结构和功能信息；以及

基于所述第一组结构和功能信息和所述第二组结构和功能信息的比较来评价所述另一电刺激治疗的效果。

6.根据权利要求5所述的计算机可读介质，其中使用超声成像或神经肌肉交互刺激中的一个来识别所述感兴趣区域。

7.根据权利要求5所述的计算机可读介质，其中所述功能信息包括所述感兴趣区域的硬度信息或所述感兴趣区域的血流信息中的至少一个。

8.根据权利要求7所述的计算机可读介质，其中所述感兴趣区域的所述血流信息包括所述感兴趣区域的脉搏指数。

9.根据权利要求5所述的计算机可读介质，其中所述结构信息包括尺寸、深度、位置、产生回声性以及相邻解剖结构的位置中的至少一个。

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