CN115551591A - 超声治疗头和使用超声治疗头的超声成像及治疗方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种超声治疗头以及使用该超声治疗头的超声成像及治疗方法。根据实施方式的超声治疗头包括：结构件，该结构件包括治疗换能器和定位在治疗换能器的中央处的成像探头，治疗换能器和成像探头物理对准；第一机械装置，第一机械装置用于对整个结构件的机械运动进行操纵；以及第二机械装置，第二机械装置用于对成像探头或治疗换能器单独在结构件中的机械运动进行操纵。

Description

超声治疗头和使用超声治疗头的超声成像及治疗方法

技术领域

本发明涉及使用超声波的诊断及治疗技术，并且更具体地涉及使用聚焦超声(FUS)进行图像引导疗法的图像扫描及治疗技术。

背景技术

超声信号可用于对诸如癌、肿瘤、病变等之类的生物组织进行治疗。使用超声的治疗是一种通过向人体病变辐射超声信号来治疗病变的方法。与一般手术或化疗相比，超声治疗可以减轻患者的创伤，并实现无创治疗。例如，超声治疗应用于肝癌、骨肉瘤、乳腺癌、胰腺癌、肾癌、软组织肿瘤、骨盆肿瘤等。

发明内容

技术问题

本发明意在提供一种超声治疗头，该超声治疗头能够精确地传送超声能量，扩大治疗范围，在短时间段内安全地识别治疗区域并对治疗区域进行治疗，并且能够小型化，并且本发明意在提供一种使用该超声治疗头的超声成像及治疗方法。

技术方案

本发明的一个方面提供了一种超声治疗头，该超声治疗头包括：结构件，该结构件包括治疗换能器和定位在治疗换能器的中央处的成像探头，其中，治疗换能器和成像探头物理对准；第一机构，第一机构构造成对整个结构件的机械运动进行操纵；以及第二机构，第二机构构造成对成像探头或治疗换能器单独在结构件中的机械运动进行操纵。

第一机构可以包括结构件旋转机构和结构件倾斜机构，结构件旋转机构构造成对整个结构件的旋转进行操纵，结构件倾斜机构构造成对整个结构件的倾斜运动进行操纵。

结构件旋转机构可以包括：第一固定滑轮，第一固定滑轮水平固定至结构件的上端部；第一马达，第一马达形成为与第一固定滑轮隔开预设间隔并且配置成为整个结构件的旋转提供动力；第一马达滑轮，第一马达滑轮固定至第一马达；以及至少一个第一连接部，所述至少一个第一连接部构造成将固定至结构件的第一固定滑轮与固定至第一马达的第一马达滑轮连接，以在第一马达被驱动时，通过所述至少一个第一连接部的旋转来使固定有第一固定滑轮的结构件旋转，其中，当第一马达被驱动时，第一马达滑轮通过将第一固定滑轮连接至第一马达滑轮的至少一个连接部来使第一固定滑轮旋转，以使成像探头和治疗换能器一起旋转。

结构件旋转机构可以包括：第一齿轮，第一齿轮水平固定至结构件的上端部；第一马达，第一马达形成为与第一齿轮隔开预设间隔并且配置成为整个结构件的旋转提供动力；以及第二齿轮，第二齿轮联接至第一马达以旋转，其中，当第一马达被驱动时，第二齿轮直接使第一齿轮旋转，或者第二齿轮通过将第一齿轮连接至第二齿轮的至少一个连接部来使第一齿轮旋转，以使成像探头和治疗换能器一起在该结构件中旋转。

结构件倾斜机构可以包括：第二固定滑轮，第二固定滑轮竖向固定至结构件的一个侧表面；第二马达，第二马达形成为与第二固定滑轮隔开预设间隔并且配置成为整个结构件的倾斜提供动力；第二马达滑轮，第二马达滑轮固定至第二马达；以及至少一个第二连接部，所述至少一个第二连接部构造成将固定至结构件的第二固定滑轮与固定至第二马达的第二马达滑轮连接，以在第二马达被驱动时通过所述至少一个第二连接部的旋转来使固定有第二固定滑轮的结构件倾斜，其中，当第二马达被驱动时，第二马达滑轮通过将第二固定滑轮连接至第二马达滑轮的至少一个连接部来使第二固定滑轮倾斜，以使成像探头和治疗换能器一起倾斜。

结构件倾斜机构可以包括：第三齿轮，第三齿轮竖向固定至结构件的一个侧表面；第二马达，第二马达形成为与第三齿轮隔开预设间隔并且配置成为整个结构件的旋转提供动力；以及第四齿轮，第四齿轮联接至第二马达以旋转，其中，当第二马达被驱动时，第四齿轮直接使第三齿轮旋转，或者第四齿轮通过将第三齿轮连接至第四齿轮的至少一个第二连接部来使第三齿轮旋转，以使成像探头和治疗换能器一起在结构件中倾斜。

第二机构可以包括成像探头旋转机构，该成像探头旋转机构单独操纵成像探头的旋转。

成像探头旋转机构可以包括：第三固定滑轮，第三固定滑轮水平固定至成像探头；第三马达，第三马达形成为与第三固定滑轮隔开预设间隔并且配置成为单独成像探头的旋转提供动力；第三马达滑轮，第三马达滑轮固定至第三马达；以及第三连接部，第三连接部构造成将固定至成像探头的第三固定滑轮与固定至第三马达的第三马达滑轮连接，以在第三马达被驱动时通过第三连接部的旋转来使固定有第三固定滑轮的成像探头旋转，其中，当第三马达被驱动时，第三马达滑轮通过将第三固定滑轮连接至第三马达滑轮的至少一个连接部来使第三固定滑轮旋转，以使成像探头单独旋转。

成像探头旋转机构可以包括：第五齿轮，第五齿轮水平固定至成像探头；第三马达，第三马达形成为与第五齿轮隔开预设间隔并且配置成为整个结构件的旋转提供动力；以及第六齿轮，第六齿轮联接至第三马达以旋转，其中，当第三马达被驱动时，第六齿轮直接使第五齿轮旋转，或者第六齿轮通过将第五齿轮连接至第六齿轮的至少一个第三连接部来使第五齿轮旋转，以使成像探头单独旋转。

超声治疗头还可以包括：电子信号发生器，电子信号发生器配置成驱动治疗换能器辐射聚焦超声波；以及控制器，控制器配置成对电子信号发生器以及第一机构和第二机构中的每一者进行驱动，以操纵聚焦超声波的焦点。

本发明的另一方面提供了一种超声治疗头，该超声治疗头包括膜，该膜具有对治疗换能器的聚焦超声辐射表面进行保护的结构，其中，在膜与聚焦超声辐射表面之间形成有用于容纳超声传送介质的容纳空间，其中，膜具有预设厚度，并且从壳体拆卸或附接至壳体。膜可以以螺旋盖结构、紧固结构、夹持结构、系带(boa)结构和带扣结构中的任何一种结构进行安装或拆卸。

有利效果

根据实施方式，根据超声治疗头和使用该超声治疗头的超声成像及治疗方法，可以精确地传送超声能量，可以扩大治疗范围，并且可以在短时间段内安全地识别治疗区域并对治疗区域进行治疗。

例如，在使用超声波的治疗和图像获取中，可以在无需单独的用户操作的情况下对治疗换能器和成像探头的机械运动进行操纵。在这种情况下，可以对治疗换能器和成像探头一起进行机械操纵，并且可以对治疗换能器和成像探头单独进行机械操纵。由于机械操纵，可以实现治疗换能器和成像探头的旋转运动和倾斜运动以及成像探头的旋转运动。

通过对使治疗换能器的物理位置和成像探头的物理位置自动对准的结构件的机械调节、包括旋转和倾斜，可以扩大治疗范围，并且可以在短时间段内对治疗区域进行识别及治疗。此外，由于超声治疗头可以自动与目标对准，所以不需要每次针对每个治疗环境和各种身体环境改变治疗换能器。

由于在机械操纵控制中使用了滑轮/带结构、齿轮结构或其组合结构，所以可以降低噪音、确保耐用性并实现超声治疗头的小型化。通过同时实现机械操纵和电子操纵，可以提高精度。

由于用于容纳超声传送介质的膜可以联接或分离，因此方便使用，并且可以提高模块的整体感。

附图说明

图1和图2是图示了根据本发明的第一实施方式的超声治疗头的横截面图。

图3是图示了根据本发明的第一实施方式的结构件的构型的视图。

图4是图示了根据本发明的第一实施方式的移除了外壳的结构件的构型的视图。

图5和图6是图示了结构件的上表面的视图，以示出根据本发明的第一实施方式的结构件的整体旋转操作。

图7至图9是图示了结构件的构型的视图，以示出根据本发明的第一实施方式的结构件的整体倾斜操作。

图10是图示了超声治疗头的内部结构的视图，以示出根据本发明的第一实施方式的成像探头的旋转操作。

图11是图示了根据本发明的第二实施方式的结构件的构型的视图。

图12是图示了根据本发明的第二实施方式的移除了外壳的结构件的构型的视图。

图13和图14是图示了结构件的上表面的视图，以示出根据本发明的第二实施方式的结构件的整体旋转操作。

图15是图示了结构件的构型的视图，以示出该结构件的整体倾斜操作，并且图示了超声治疗头的内部结构，以示出根据本发明的第二实施方式的成像探头的旋转操作。

图16是图示了根据本发明的实施方式的处于操作状态的超声治疗头的构型的视图。

图17是图示了根据本发明的实施方式的超声成像及治疗方法的流程图。

具体实施方式

参照下面详细描述的附图和实施方式，将清楚地理解本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法。然而，本发明不限于下面所公开的实施方式，而是可以以各种不同的形式实现。提供实施方式是为了向本领域技术人员充分解释当前实施方式并充分解释本发明的范围。本发明的范围仅由所附权利要求来限定。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。

此外，当描述本发明的实施方式时，如果确定与本发明相关的已知技术的详细描述不必要地使本发明的主题模糊不清时，则将省略对所述已知技术的详细描述。下面所描述的一些术语是通过考虑本发明中的功能来定义的，并且含义可以根据例如用户或操作者的意图或习惯而变化。因此，术语的含义应当基于整个说明书的内容来说明。

在这种情况下，将理解的是，框图的每个块和流程图的步骤的组合可以由计算机程序指令(执行引擎)来实现。因为计算机程序指令可以被加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器中，所以通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令产生用于实现框图的方框或流程图的步骤中所描述的功能的手段。

由于计算机程序指令可以保存在计算机可用或计算机可读的存储器中，计算机可用或计算机可读的存储器可以被引导至计算机或其他可编程数据处理装置以便以特定方式实现功能，因此保存在计算机可用或计算机可读的存储器中的指令可以生产下述制品：该制品包含用于实现框图的方框或流程图的步骤中所描述的功能的指令手段。

由于计算机程序指令也可以安装在计算机或其他可编程数据处理装置中，所以用于在计算机或其他可编程数据处理装置上执行一系列操作步骤以生成将要在计算机或其他可编程数据处理装置上执行的计算机实现的过程的指令可以提供用于执行框图的方框或流程图的步骤中所描述的功能的步骤。

此外，每个方框或步骤可以表示包括一个或更多个用于执行特定逻辑功能的可执行指令的代码模块、代码段或代码部分。还应当注意，在一些替代性的实现方式中，方框或步骤中所提及的功能可以不按顺序出现。例如，连续图示的两个方框或步骤实际上可以基本上同时执行，或者这些方框有时可以根据相应的功能以相反的顺序执行。

在下文中，将参照附图详细描述本发明的各种实施方式。然而，本发明的实施方式可以被修改成若干种不同的形式，并且本发明的范围不限于下面将要描述的实施方式。提供本发明的实施方式是为了向本领域技术人员充分解释本发明。

图1和图2是图示了根据本发明的第一实施方式的超声治疗头的横截面图。

参照图1和图2，超声治疗头1包括成像探头3、治疗换能器4、第一机构、第二机构、膜8和壳体12。成像探头3的位置和治疗换能器4的位置物理对准，并且然后成像探头3和治疗换能器4组装以提供结构件2。第一机构可以包括结构件旋转机构5和结构件倾斜机构6，并且第二机构可以包括成像探头旋转机构7。

治疗换能器4配置成辐射用于患者治疗的聚焦超声波。如图1中所图示的，治疗换能器4可以具有聚焦超声辐射表面，该聚焦超声辐射表面形成为以治疗换能器4的下部部分的中心作为顶点的凹形曲面形状。在这种情况下，聚焦超声辐射表面可以具有预定的厚度，并且可以形成为具有基本上半球形形状。治疗换能器4产生聚焦超声(FUS)信号以聚焦在治疗区域上。治疗换能器4可以具有由多个治疗换能器组成的阵列的结构，并且构成阵列的多个治疗换能器可以随机布置。

治疗换能器4可以用于治疗目的，比如组织破坏、药物输送等，这些治疗是使用超声成像的治疗，被称为超声图像引导疗法。作为超声图像引导疗法中的一种超声图像引导疗法，存在一种用治疗剂更精确地击中特定治疗区域(例如，癌细胞)的治疗。例如，当包含治疗剂的纳米颗粒通过静脉注射等经由血管被输送至治疗区域并且然后包含治疗剂的纳米颗粒通过治疗换能器4而暴露于对人体无害的超声能量时，纳米颗粒破裂，并且包含在纳米颗粒中的治疗剂被输送至特定治疗区域。这种方法是这样一种治疗方法：在该治疗方法中，治疗剂的浓度在特定治疗区域集中增加，这可以将现有治疗剂的功效增加若干倍。然而，本发明不限于药物输送，并且可以应用于能够进行超声治疗的任何超声技术。本发明还可以应用于各种治疗方法，比如药物输送领域中的热治疗、神经刺激等。

成像探头3用于获取对象的诊断图像。操作者可以在对由成像探头3获取的诊断图像进行检查的同时执行聚焦超声治疗。成像探头3可以配置成向对象传送超声信号并接收由对象反射的超声信号。例如，成像探头3可以通过在筒形外壳中嵌入压电元件等来配置。超声波可以通过成像探头3的下表面传送或接收。成像探头3可以插入成穿过治疗换能器4的聚焦超声辐射表面的中央。为此，用于插入成像探头3的插入孔可以形成在治疗换能器4的聚焦超声辐射表面的中央。

壳体12容纳超声治疗头1的各部件。在实施方式中，壳体12可以具有敞开的下侧部，并且治疗换能器4的聚焦超声辐射表面可以通过敞开的下侧部暴露。聚焦超声辐射表面可以形成为使得聚焦超声辐射表面的边缘联接至壳体12的下开口，以阻塞壳体12的下开口。

膜8安装在壳体12上以保护超声辐射表面。在膜8与聚焦超声辐射表面之间形成用于容纳超声传送介质的容纳空间。超声传送介质可以由脱气水等制成。例如，膜8可以形成为对壳体12的下开口和侧表面的一部分进行封闭，并且可以在密封状态下联接至壳体12的侧表面。由于膜8可以在密封状态下联接至治疗换能器4的超声辐射表面的边缘，所以本发明不限于该示例性实施方式。

根据实施方式的膜8具有预设厚度，并且从壳体12拆卸或附接至壳体12。为了拆卸或附接，膜8可以以螺旋盖结构、紧固结构、夹持结构、系带结构和带扣结构中的任何一种结构进行安装或拆卸。螺旋盖结构类似于瓶盖结构。由于其中膜8容易拆卸或附接的结构，因此膜8可以被容易地更换，并且可以具有简单的防水密封结构。

膜8可以由具有与超声传送介质的声阻抗类似的声阻抗、小的超声传送损耗和优异的弹性的材料制成。例如，膜8可以由诸如乙烯丙烯(EPDM)橡胶、胶乳橡胶、硅橡胶等材料制成。在超声传送介质未被容纳在容纳空间中的状态下，膜8具有如图1中所图示的形状。在这种状态下，当容纳空间填充有设定量的超声传送介质时，膜8可以变化为基本上半球形形状。

在超声治疗头1放置在患者上方并且膜8与患者皮肤接触的状态下，超声治疗头1可以通过治疗换能器4辐射聚焦超声波。然后，聚焦超声波可以通过聚焦超声辐射表面与膜8之间的超声传送介质辐射至患者的病变部分。

根据实施方式的超声治疗头1可以通过第一机构相对于其中成像探头3和治疗换能器4物理对准的结构件对整个结构件的机械运动进行操纵，并且通过第二机构对成像探头或治疗换能器单独在结构件中的机械运动进行操纵。

第一机构可以包括对整个结构件的旋转进行操纵的结构件旋转机构5和对整个结构件的倾斜运动进行操纵的结构件倾斜机构6。第二机构可以包括成像探头旋转机构7，成像探头旋转机构7单独操纵成像探头3的旋转。

结构件旋转机构5、结构件倾斜机构6和成像探头旋转机构7可以使用滑轮/带结构、齿轮结构、复合结构等来执行机械操纵。复合结构是滑轮/带结构和齿轮结构的混合，并且例如，结构件旋转机构5具有滑轮和连接部组成的结构，并且结构件倾斜机构6具有齿轮结构。

在下文中，将参照图2描述根据本发明的第一实施方式使用滑轮/带结构对超声治疗头进行的机械操纵操作。

参照图2，超声治疗头1可以为包括成像探头3和治疗换能器4在内的整个结构件提供机械运动功能，并且为成像探头3或治疗换能器4单独提供机械运动功能。例如，超声治疗头1可以为包括成像探头3和治疗换能器4在内的整个结构件提供机械旋转(摇摄)功能和机械倾斜(倾侧)功能，并且为成像探头3或治疗换能器4单独提供机械旋转(摇摄)功能。连接部可以用于上述的机械运动。例如，超声治疗头1具有由第一马达50和第一连接部51组成的结构，以便为整个结构件提供机械旋转(摇摄)功能，超声治疗头1具有由第二马达60和第二连接部61组成的结构，以便为整个结构件提供机械倾斜(倾侧)功能，并且超声治疗头1具有由第三马达70和第三连接部71组成的结构，以便为成像探头3单独提供旋转(摇摄)功能。在这种情况下，连接部51、61和71中的每个连接部可以是带。

图3是图示了根据本发明的第一实施方式的结构件的构型的视图，并且图4是图示了根据本发明的第一实施方式的移除了外壳的结构件的构型的视图。

参照图3和图4，成像探头3和治疗换能器4在结构件2内对准并被约束。为此，结构件2包括对准器，该对准器用于使成像探头3和治疗换能器4在结构件2内物理对准。对准器例如可以包括外壳9和固定装置90-1和90-2，外壳9用于容纳结构件2的至少一部分，固定装置90-1和90-2竖向竖立以固定外壳9和结构件2。在这种情况下，第一固定装置90-1通过联接至外壳9和结构件2来固定外壳9和结构件2。第二固定装置90-2通过仅联接至外壳9来固定外壳9，并且第二固定装置90-2具有下述结构：在该结构中，安装在第二固定装置90-2上的第二马达60通过第二连接部61连接至结构件2，并且因此当第二马达60被驱动时，结构件2能够通过第二连接部61的旋转而向左以及向右倾斜。第二连接部61可以是带。

在外壳9的上端部上，形成有固定轴54以及固定至固定轴54的第一固定滑轮52，并且第一固定滑轮52具有通过第一连接部51而与第一马达50的马达滑轮缠绕在一起的结构。当第一马达50旋转时，连接至第一连接部51的第一固定滑轮52通过第一连接部51的旋转而旋转，并且因此，同时，包括治疗换能器4和成像探头3的结构件2旋转。第一连接部51可以是带。下面将参照图5和图6对结构件的旋转的实施方式进行描述。

在结构件2中，第二马达60安装在沿竖向方向形成的第二固定装置90-2上。当第二马达60被驱动时，固定至第二固定滑轮62的结构件2通过第二连接部61的旋转而向左以及向右倾斜。第二连接部61可以是带。下面将参照图7至图9对结构件的倾斜的实施方式进行描述。

同时，成像探头3的一个端部(例如，下端部)固定有第三固定滑轮72，并且第三固定滑轮72具有通过第三连接部71而与第三马达70的马达滑轮缠绕在一起的结构。当第三马达70旋转时，连接至第三连接部71的第三固定滑轮72可以通过第三连接部71的旋转而旋转，并且因此成像探头3可以单独旋转。第三连接部71可以是带。下面将参照图10对成像探头3单独旋转的实施方式进行描述。

图5和图6是图示了结构件的上表面的视图，以示出根据本发明的第一实施方式所述的结构件的整体旋转操作。

参照图5和图6，整个结构件2可以沿顺时针(CW)方向旋转180度并且可以沿逆时针(CCW)方向旋转180度，并且因此总共自由旋转360度。例如，当第一马达50在图5的结构件2中沿CW方向旋转90度时，连接至第一连接部51的第一固定滑轮52通过第一连接部51的旋转而沿CW方向旋转90度，如图6中所图示，并且因此其上安装有第一固定滑轮52的结构件2沿CW方向旋转90度。

图7至图9是图示了结构件的构型的视图，以示出根据本发明的第一实施方式所述的结构件的整体倾斜操作。

参照图7至图9，第二马达60安装在沿竖向方向形成的第二固定装置90-2上。在这种情况下，当第二马达60被驱动时，固定至第二固定滑轮62的结构件2通过第二连接部61的旋转而向左以及向右倾斜。在这种情况下，倾斜角度可以是向左10度以及向右10度，但是本发明不限于此。

图10是图示了超声治疗头的内部结构的视图，以示出根据本发明的第一实施方式的成像探头的旋转操作。

参照图10，第三固定滑轮72固定至成像探头3的一个端部(例如，下端部)，并且第三固定滑轮72具有通过第三连接部71而与第三马达70的马达滑轮缠绕在一起的结构。当第三马达70旋转时，连接至第三连接部71的第三固定滑轮72可以通过第三连接部71的旋转而旋转，并且因此成像探头3可以单独旋转。

图11是图示了根据本发明的第二实施方式的结构件的构型的视图，并且图12是图示了根据本发明的第二实施方式的移除了外壳的结构件的构型的视图。

将参照图11和图12主要描述与图3和图4的第一实施方式不同的内容。

参照图11和图12，结构件旋转机构5包括第一齿轮101、第一马达50和第二齿轮102，并且结构件旋转机构5可以包括至少一个第一连接部51。第一连接部51可以是齿轮。

第一齿轮101沿水平方向固定地形成在结构件2的上端部。第一马达50与第一齿轮101隔开预设的间隔，以便为整个结构件的旋转提供动力。第二齿轮102联接至第一马达50以旋转。在这种情况下，当第一马达50被驱动时，第二齿轮102直接使第一齿轮101旋转，或者通过将第一齿轮101连接至第二齿轮102的至少一个第一连接部51使第一齿轮101旋转，以使成像探头3和治疗换能器4一起在结构件2中旋转。

结构件倾斜机构6包括第三齿轮103、第二马达60和第四齿轮(未图示)，并且结构件倾斜机构6可以包括至少一个第二连接部61。第二连接部61可以是齿轮。

第三齿轮103沿竖向方向固定地形成在结构件2的一个侧表面上。第二马达60与第三齿轮103隔开预设的间隔，以便为整个结构件的旋转提供动力。第四齿轮(未图示)联接至第二马达60以旋转。在这种情况下，当第二马达60被驱动时，第四齿轮(未图示)直接使第三齿轮103旋转，或者通过将第三齿轮103连接至第四齿轮(未图示)的至少一个第二连接部61使第三齿轮103旋转，以使成像探头3和治疗换能器4在结构件2中一起倾斜。

成像探头旋转机构7包括第五齿轮105、第三马达70和第六齿轮106，并且成像探头旋转机构7可以包括至少一个第三连接部(未图示)。第三连接部(未图示)可以是齿轮。

第五齿轮105沿水平方向固定地形成在成像探头3上。第三马达70与第五齿轮105隔开预设的间隔，以便为整个结构件的旋转提供动力。第六齿轮106联接至第三马达70以旋转。在这种情况下，当第三马达70被驱动时，第六齿轮106直接使第五齿轮105旋转，或者通过将第五齿轮105连接至第六齿轮106的至少一个第三连接部(未图示)使第五齿轮105旋转，以使成像探头3单独旋转。

图13和图14是图示了结构件的上表面的视图，以示出根据本发明的第二实施方式的结构件的整体旋转操作。

将参照图13和图14主要描述与图5和图6的第一实施方式不同的内容。

参照图13和图14，整个结构件2可以沿CW方向旋转180度并且可以沿CCW方向旋转180度，并且因此总共自由旋转360度。例如，当第一马达50在图13的结构件2中沿CW方向旋转90度时，第二齿轮102在第一马达50被驱动时通过将第一齿轮101连接至第二齿轮102的至少一个第一连接部51而使第一齿轮101沿CW方向旋转90度，如图14中所图示的，并且因此结构件2沿CW方向旋转90度。

图15是图示了结构件的构型的视图，以示出该结构件的整体倾斜操作，并图示了超声治疗头的内部结构，以示出根据本发明的第二实施方式的成像探头的旋转操作。

将参照图15和图16主要描述与图7至图10的第一实施方式不同的内容。

参照图15和图16，第二马达60安装在沿竖向方向形成的第二固定装置90-2上。在这种情况下，当第二马达60被驱动时，第四齿轮(未图示)直接使第三齿轮103旋转，或者通过将第三齿轮103连接至第四齿轮(未图示)的至少一个第二连接部61使第三齿轮103旋转，以使结构件2向左以及向右倾斜。在这种情况下，倾斜角度可以是向左10度以及向右10度，但是本发明不限于此。

当第三马达70被驱动时，第六齿轮106直接使第五齿轮105旋转，或者通过将第五齿轮105连接至第六齿轮106的至少一个第三连接部(未图示)使第五齿轮105旋转，以使成像探头3单独旋转。

图16是图示了根据本发明的实施方式的处于操作状态的超声治疗头的构型的视图。

参照图16，除了图1和图2的部件之外，超声治疗头还包括电子信号发生器13和控制器14。

电子信号发生器13配置成驱动治疗换能器4辐射聚焦超声波。控制器14配置成对电子信号发生器13以及各机构的马达50、60和70中的每个马达进行驱动，以操纵所述聚焦超声波的焦点。控制器14例如可以是经编程的计算机或微控制器。控制器14可以从成像探头3接收图像数据以自动执行操纵。例如，控制器14可以对电子信号发生器13以及各机构的马达50、60和70中的每个马达进行驱动，以补偿目标的生理运动，同时焦点遵循预定路径并扫描目标区域。由控制器14执行的通过电子信号发生器13的操纵对应于电子操纵，并且由控制器14执行的通过各机构的操纵对应于机械操纵。也就是说，根据实施方式的超声治疗头可以使用电子操纵和机械操纵的混合组合。

图17是图示了根据本发明的实施方式的超声波成像及治疗方法的流程图。

参照图1和图17，超声成像及治疗方法包括：使用超声治疗头执行超声成像及治疗(1710)；以及在执行超声成像及治疗的同时在超声治疗头上执行操纵(1720)。当在超声治疗头上执行操纵(1720)时，可以对超声治疗头1中的其中治疗换能器4和成像探头3对准的结构件进行机械操纵。例如，超声治疗头1可以使用滑轮和第一连接部51组成的结构或者使用齿轮结构来对整个结构件的机械旋转进行操纵，并且可以使用滑轮和第二连接部61组成的结构或者使用齿轮结构来对整个结构件的机械倾斜运动进行操纵。此外，超声治疗头1可以对成像探头3或治疗换能器4单独在结构件中的物理旋转进行操纵。例如，超声治疗头1可以使用滑轮和第三连接部71组成的结构或者使用齿轮结构来单独对成像探头3进行机械操纵，使得可以使用从成像探头3辐射的超声波来获取治疗区域的图像。

虽然已经参照示例性实施方式具体描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节方面的各种变化。因此，示例性实施方式应当仅被认为是描述性意义的，而不是出于限制的目的。本发明的范围不是由本发明的详细描述限定的，而是由所附权利要求限定的，并且涵盖了落入所附权利要求范围内并且将被解释为包括在本发明中的所有修改和等同物。

Claims (12)

1.一种超声治疗头，包括：

结构件，所述结构件包括治疗换能器和定位在所述治疗换能器的中央处的成像探头，其中，所述治疗换能器和所述成像探头物理对准；

第一机构，所述第一机构构造成对整个结构件的机械运动进行操纵；以及

第二机构，所述第二机构构造成对所述成像探头或所述治疗换能器单独在所述结构件中的机械运动进行操纵。

2.根据权利要求1所述的超声治疗头，其中，所述第一机构包括：

结构件旋转机构，所述结构件旋转机构构造成对整个结构件的旋转进行操纵；以及

结构件倾斜机构，所述结构件倾斜机构构造成对整个结构件的倾斜运动进行操纵。

3.根据权利要求2所述的超声治疗头，其中，所述结构件旋转机构包括：

第一固定滑轮，所述第一固定滑轮水平固定至所述结构件的上端部；

第一马达，所述第一马达形成为与所述第一固定滑轮隔开预设间隔，并且配置成为整个结构件的旋转提供动力；

第一马达滑轮，所述第一马达滑轮固定至所述第一马达；以及

至少一个第一连接部，所述至少一个第一连接部构造成将固定至所述结构件的所述第一固定滑轮与固定至所述第一马达的所述第一马达滑轮连接，以在所述第一马达被驱动时通过所述至少一个第一连接部的旋转来使固定有所述第一固定滑轮的所述结构件旋转；

其中，当所述第一马达被驱动时，所述第一马达滑轮通过将所述第一固定滑轮连接至所述第一马达滑轮的所述至少一个连接部来使所述第一固定滑轮旋转，以使所述成像探头和所述治疗换能器一起旋转。

4.根据权利要求2所述的超声治疗头，其中，所述结构件旋转机构包括：

第一齿轮，所述第一齿轮水平固定至所述结构件的上端部；

第一马达，所述第一马达形成为与所述第一齿轮隔开预设间隔，并且配置成为整个结构件的旋转提供动力；以及

第二齿轮，所述第二齿轮联接至所述第一马达以旋转，

其中，当所述第一马达被驱动时，所述第二齿轮直接使所述第一齿轮旋转，或者所述第二齿轮通过将所述第一齿轮连接至所述第二齿轮的至少一个连接部来使所述第一齿轮旋转，以使所述成像探头和所述治疗换能器一起在所述结构件中旋转。

5.根据权利要求2所述的超声治疗头，其中，所述结构件倾斜机构包括：

第二固定滑轮，所述第二固定滑轮竖向固定至所述结构件的一个侧表面；

第二马达，所述第二马达形成为与所述第二固定滑轮隔开预设间隔，并且配置成为整个结构件的倾斜提供动力；

第二马达滑轮，所述第二马达滑轮固定至所述第二马达；以及

至少一个第二连接部，所述至少一个第二连接部构造成将固定至所述结构件的所述第二固定滑轮与固定至所述第二马达的所述第二马达滑轮连接，以在所述第二马达被驱动时通过所述至少一个第二连接部的旋转来使固定有所述第二固定滑轮的所述结构件倾斜，

其中，当所述第二马达被驱动时，所述第二马达滑轮通过将所述第二固定滑轮连接至所述第二马达滑轮的至少一个连接部来使所述第二固定滑轮倾斜，以使所述成像探头和所述治疗换能器一起倾斜。

6.根据权利要求2所述的超声治疗头，其中，所述结构件倾斜机构包括：

第三齿轮，所述第三齿轮竖向固定至所述结构件的一个侧表面；

第二马达，所述第二马达形成为与所述第三齿轮隔开预设间隔，并且配置成为整个结构件的旋转提供动力；以及

第四齿轮，所述第四齿轮联接至所述第二马达以旋转，

其中，当所述第二马达被驱动时，所述第四齿轮直接使所述第三齿轮旋转，或者所述第四齿轮通过将所述第三齿轮连接至所述第四齿轮的至少一个第二连接部来使所述第三齿轮旋转，以使所述成像探头和所述治疗换能器一起在所述结构件中倾斜。

7.根据权利要求1所述的超声治疗头，其中，所述第二机构包括成像探头旋转机构，所述成像探头旋转机构单独操纵所述成像探头的旋转。

8.根据权利要求7所述的超声治疗头，其中，所述成像探头旋转机构包括：

第三固定滑轮，所述第三固定滑轮水平固定至所述成像探头；

第三马达，所述第三马达形成为与所述第三固定滑轮隔开预设间隔，并且配置成为单独所述成像探头的所述旋转提供动力；

第三马达滑轮，所述第三马达滑轮固定至所述第三马达；以及

第三连接部，所述第三连接部构造成将固定至所述成像探头的所述第三固定滑轮与固定至所述第三马达的所述第三马达滑轮连接，以在所述第三马达被驱动时通过所述第三连接部的旋转来使固定有所述第三固定滑轮的所述成像探头旋转，

其中，当所述第三马达被驱动时，所述第三马达滑轮通过将所述第三固定滑轮连接至所述第三马达滑轮的至少一个连接部来使所述第三固定滑轮旋转，以使所述成像探头单独旋转。

9.根据权利要求7所述的超声治疗头，其中，所述成像探头旋转机构包括：

第五齿轮，所述第五齿轮水平固定至所述成像探头；

第三马达，所述第三马达形成为与所述第五齿轮隔开预设间隔，并且配置成为整个结构件的旋转提供动力；以及

第六齿轮，所述第六齿轮联接至所述第三马达以旋转，

其中，当所述第三马达被驱动时，所述第六齿轮直接使所述第五齿轮旋转，或者所述第六齿轮通过将所述第五齿轮连接至所述第六齿轮的至少一个第三连接部来使所述第五齿轮旋转，以使所述成像探头单独旋转。

10.根据权利要求1所述的超声治疗头，还包括：

电子信号发生器，所述电子信号发生器配置成驱动所述治疗换能器辐射聚焦超声波；以及

控制器，所述控制器配置成对所述电子信号发生器以及所述第一机构和所述第二机构中的每一者进行驱动，以操纵所述聚焦超声波的焦点。

11.一种超声治疗头，所述超声治疗头包括膜，所述膜具有对治疗换能器的聚焦超声辐射表面进行保护的结构，其中，在所述膜与所述聚焦超声辐射表面之间形成有用于容纳超声传送介质的容纳空间，

其中，所述膜具有预设厚度，并且从壳体拆卸或附接至壳体。

12.根据权利要求11所述的超声治疗头，其中，所述膜以螺旋盖结构、紧固结构、夹持结构、系带结构和带扣结构中的任何一种结构进行安装或拆卸。

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