CN116113472A - 用于超声治疗的可配置的患者支撑件 - Google Patents

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CN116113472A CN202080104746.0A CN202080104746A CN116113472A CN 116113472 A CN116113472 A CN 116113472A CN 202080104746 A CN202080104746 A CN 202080104746A CN 116113472 A CN116113472 A CN 116113472A
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Abstract

一种可转换的患者支撑设备包括患者支撑床和设置在患者支撑床中的孔中的可移除的患者接触件。孔由支撑框架限定。静态膜被附接到支撑框架。多个可移除的患者接触件中的一个可被可移除地附接到支撑框架，以基于患者和/或治疗来转换该可转换的患者支撑设备。

Description

用于超声治疗的可配置的患者支撑件
技术领域
本申请主要涉及用于MRI引导的超声治疗疗法的患者支撑系统。
背景技术
超声换能器已被用在超声治疗系统中，以实现对患病组织和其他组织进行治疗加热。操作以形成超声能量束的超声换能器阵列在受影响的组织区域或治疗容积中引起声音到热能的转换并且随后引起治疗容积中的温度的有益升高。
在图像引导的超声治疗系统中，患者和超声治疗设备(包括超声定位设备)通常被设置在成像容积(例如磁共振成像(MRI)设备)中，该成像容积允许对施加器放置进行引导并且另外允许通过提供实时数据来监测组织的治疗效果，根据这些实时数据可以计算温度图。临床操作者可以随后监测治疗容积或病变组织内的治疗进展情况，并且可以基于来自治疗的结果和进展的输入对超声功率信号作出手动或自动改变。利用对加热效果进行适当监测，超声治疗系统可被用于治疗有害细胞并可控地摧毁肿瘤，同时将对健康组织的损害降至最低。
发明内容
本文描述的示例性实施例具有创新特征，其中没有一个单独的特征对于其期望属性而言是必不可少的或单独负责的。以下描述和附图详细阐述了本公开的某些说明性实施方式，其指示了可以执行本公开的各种原理的若干示例性方式。然而，说明性示例并非穷举本公开的许多可能的实施例。在不限制权利要求的范围的情况下，现在将总结一些有利特征。当结合旨在说明而非限制本发明的附图进行考虑时，本公开的其他目的、优点和新颖特征将在对本公开作出的以下详细描述中得到阐述。
本发明的一个方面涉及一种可转换的患者支撑设备，该设备包括：患者支撑床，该患者支撑床在其中限定孔；设置在所述孔上或所述孔中的支撑框架，该支撑框架被附接到患者支撑床；以及被固定地附接到支撑框架的静态膜。可转换的患者支撑设备还包括可移除的患者接触件，该患者接触件包括：被可移除地附接到支撑框架的接口框架；被固定地附接到接口框架的患者接触框架；以及被固定地附接到接口框架的患者接触膜。患者接触膜、静态膜和接口框架限定了腔室，该腔室具有用于将超声耦合和冷却流体引入腔室或从腔室移除的端口。
在一个或更多个实施例中，静态膜被设置在可移除的患者接触件的下方。在一个或更多个实施例中，静态膜是刚性的。在一个或更多个实施例中，患者接触膜是可变形的。
在一个或更多个实施例中，端口包括入口端口，在患者接触框架、静态膜与支撑框架之间形成内部流体循环通道，并且内部流体循环通道通过入口端口向该腔室提供超声耦合和冷却流体，并通过出口端口接收来自该腔室的超声耦合和冷却流体。在一个或更多个实施例中，所述设备还包括：超声耦合和冷却流体再循环系统；出口通道，其将出口端口流体耦合到超声耦合和冷却流体再循环系统的输入端；以及输入通道，其将超声耦合和冷却流体再循环系统的输出端流体耦合到内部流体循环通道。在一个或更多个实施例中，超声耦合和冷却流体再循环系统包括罐、泵、流体冷却器和脱气器。
在一个或更多个实施例中，该设备还包括机械锁，其将接口框架可释放地且牢固地附接到支撑框架。
本发明的另一方面涉及一种可转换的患者支撑设备，该设备包括：患者支撑床，所述患者支撑床在其中限定孔；设置在所述孔上或所述孔中的支撑框架，所述支撑框架附接到患者支撑床；以及被固定地附接到支撑框架的静态膜。该设备还包括可移除的患者接触件，该患者接触件包括：被可移除地附接到支撑框架的接口框架；被固定地附接到接口框架的患者接触框架；患者接触膜，其被固定地附接到接口框架；被附接到患者接触框架的凸起的刚性患者接触件，该凸起的刚性患者接触件被设置在患者接触膜与静态膜之间；以及被设置在凸起的刚性患者接触件上或凸起的刚性患者接触件中的多个循环通道。在患者接触框架、静态膜与支撑框架之间形成内部流体循环通道。这些循环通道被流体耦合到内部流体循环通道中的一个或更多个入口端口，以接收超声耦合和冷却流体。此外，循环通道被流体耦合到内部流体循环通道中的一个或更多个出口端口，以输出超声耦合和冷却流体。
在一个或更多个实施例中，凸起的刚性患者接触件被配置成当患者位于患者支撑床上时，在超声治疗期间接合患者的解剖结构。在一个或更多个实施例中，循环通道彼此平行地延伸。
在一个或更多个实施例中，循环通道形成螺旋。在一个或更多个实施例中，穿过螺旋形成输出通道，以从循环通道的终端接收超声耦合和冷却流体。在一个或更多个实施例中，输出通道被流体耦合到内部流体循环通道中的一个或更多个出口端口。在一个或更多个实施例中，输出通道被流体耦合到超声耦合和冷却流体再循环系统。在一个或更多个实施例中，超声耦合和冷却流体再循环系统包括罐、泵、流体冷却器和脱气器。
在一个或更多个实施例中，该设备还包括机械锁，该机械锁将接口框架可释放地且牢固地附接到支撑框架。
本发明的另一方面涉及一种包括可转换的患者设备和多个可移除的患者接触件的套件。该可转换的患者设备包括：患者支撑床，该患者支撑床在其中限定孔；设置在该孔上或该孔中的支撑框架，该支撑框架被附接到患者支撑床；以及被固定地附接到支撑框架的静态膜。每个可移除的患者接触件包括接口框架，该接口框架被配置成被可移除地附接到支撑框架；被固定地附接到接口框架的患者接触框架；以及被固定地附接到患者接触框架的患者接触膜。当可移除的患者接触件中的一个的接口框架被附接到支撑框架以形成附接的患者接触件时，在附接的患者接触件的患者接触框架、静态膜与支撑框架之间形成内部流体循环通道。
在一个或更多个实施例中，这多个可移除的患者接触件包括第一可移除的患者接触件，并且当第一可移除的患者接触件被附接于支撑框架时，患者接触膜和静态膜限定了具有端口的腔室，该端口被流体耦合到内部流体循环通道，以将超声耦合和冷却流体引入腔室或从腔室中移除。在一个或更多个实施例中，当第一可移除的患者接触件被附接到支撑框架时，该端口包括入口端口，腔室具有被流体耦合到内部流体循环通道的出口端口，并且腔室从入口端口接收超声耦合和冷却流体，并通过出口端口输出超声耦合和冷却流体。在一个或更多个实施例中，内部流体循环通道被流体耦合到超声耦合和冷却流体再循环系统。在一个或更多个实施例中，超声耦合和冷却流体再循环系统包括罐、泵、流体冷却器和脱气器。
在一个或更多个实施例中，当第一可移除的患者接触件被附接到支撑框架时，静态膜被设置在第一可移除的患者接触件的下方。在一个或更多个实施例中，第一可移除的患者接触件的患者接触膜是可变形的。
在一个或更多个实施例中，多个可移除的患者接触件包括第二可移除的患者接触件。在第二可移除的患者接触件中：患者接触框架附接有凸起的刚性患者接触件；在凸起的刚性患者接触件上或凸起的刚性患者接触件中设置有多个循环通道，所述循环通道被配置成从内部流体循环通道中的一个或更多个入口端口接收超声耦合和冷却流体，以将所述超声耦合和冷却流体输出到内部流体循环通道中的一个或更多个出口；并且当第二可移除的患者接触件被附接到支撑框架时，第二可移除的患者接触件的凸起的刚性患者接触件被设置在患者接触膜与静态膜之间。
在一个或更多个实施例中，凸起的刚性患者接触件被配置成当患者位于患者支撑床上时，在超声治疗期间接合患者的解剖结构，并且第二可移除的患者接触件被附接到支撑框架。在一个或更多个实施例中，设置在凸起的刚性患者接触件上或凸起的刚性患者接触件中的循环通道彼此平行地延伸。在一个或更多个实施例中，设置在凸起的刚性患者接触件上或凸起的刚性患者接触件中的循环通道形成螺旋。在一个或更多个实施例中，通过螺旋形成输出通道，以从循环通道的终端接收超声耦合和冷却流体。
在一个或更多个实施例中，输出通道与内部流体循环通道中的一个或更多个出口端口流体耦合。在一个或更多个实施例中，输出通道被流体耦合到超声耦合和冷却流体再循环系统。在一个或更多个实施例中，超声耦合和冷却流体再循环系统包括罐、泵、流体冷却器和脱气器。
在一个或更多个实施例中，多个可移除的患者接触件包括第三可移除的患者接触件。在第三可移除的患者接触件中：患者接触膜是刚性的；所述患者接触膜、所述静态膜和所述接口框架限定了具有入口端口和出口端口的腔室，该入口端口和该出口端口被流体耦合到所述内部流体循环通道；并且腔室从循环框架中的入口端口接收超声耦合和冷却流体，并通过出口端口输出超声耦合和冷却流体。
在一个或更多个实施例中，该套件还包括机械锁，该机械锁将每个可移除的患者接触件的接口框架可释放地且牢固地附接到支撑框架。在一个或更多个实施例中，静态膜是刚性的。
本发明的另一方面涉及一种系统，该系统包括可转换的患者支撑件和用于对患者的超声容积进行超声处理的高强度聚焦超声(HIFU)系统。所述可转换的患者支撑件包括：患者支撑床，所述患者支撑床在其中限定孔；设置在所述孔上或所述孔中的支撑框架，所述支撑框架被附接到所述患者支撑床；被固定地附接到所述支撑框架的静态膜；以及可移除的患者接触件。可移除的患者接触件包括：被可移除地附接到支撑框架的接口框架；被固定地附接到所述接口框架的患者接触框架；以及被固定地附接到接口框架的患者接触膜。患者接触膜、静态膜和接口框架限定了腔室，该腔室具有用于将超声耦合和冷却流体引入腔室或从腔室移除的端口。HIFU系统包括被设置在患者支撑床中的孔的下方的超声施加器，该超声施加器生成超声能量，该超声能量具有穿过静态膜、超声耦合和冷却流体以及患者接触膜以到达患者体内的目标容积的路径。
在一个或更多个实施例中，超声能量的路径不包括对超声能量传输不透明的任何结构。
在一个或更多个实施例中，端口包括入口端口，在患者接触框架、静态膜与支撑框架之间形成内部流体循环通道，并且内部流体循环通道通过入口端口向腔室提供超声耦合和冷却流体，并通过出口端口接收来自腔室的超声耦合和冷却流体。
在一个或更多个实施例中，在患者接触框架、静态膜和支撑框架之间形成内部流体循环通道，该内部流体循环通道通过入口端口向腔室提供超声耦合和冷却流体，并通过出口端口接收来自腔室的超声耦合和冷却流体。
在一个或更多个实施例中，该系统还包括：超声耦合和冷却流体再循环系统；出口通道，其将所述出口端口流体耦合到所述超声耦合和冷却流体再循环系统的输入端；以及输入通道，其将超声耦合和冷却流体再循环系统的输出端流体耦合到内部流体循环通道。在一个或更多个实施例中，超声耦合和冷却流体再循环系统包括罐、泵、流体冷却器和脱气器。
附图说明
为了更充分地理解本概念的性质和优点，结合附图对优选实施例件详细描述。
图1是根据至少一些实施例的一类医疗系统的示意图，在该医疗系统中使用了本文公开的至少一些设备、系统和/或方法。
图2是根据一种实施例的可转换的患者支撑件的透视图。
图3是根据一种实施例的可转换的患者支撑件的透视图。
图4是图3所示的可转换的患者支撑件的截面图。
图5是根据一种实施例的可转换的患者支撑件的透视图。
图6是可转换的患者支撑件的透视图，以图示说明图5所示的凸起的刚性患者接触件上的冷却通道的第一实施例。
图7是图6所示的可转换的患者支撑件的截面图。
图8是可转换的患者支撑件的透视图，以图示说明图5所示的凸起的刚性患者接触结构上的冷却通道的第二实施例。
图9是根据一种实施例的套件的框图。
具体实施方式
可转换的患者支撑设备包括患者支撑床和设置在患者支撑床中的孔中的可移除的患者接触件。孔由支撑框架限定。静态膜被附接到该支撑框架。可以设置多个可移除的患者接触件，以基于患者和/或疗法来转换该可转换的患者支撑设备。
每个患者接触件包括接口框架、患者接触框架和并被附接于患者接触框架的患者接触膜。在支撑框架、患者接触框架和静态膜之间形成内部流体循环通道。该内部流体循环通道被配置成循环患者接触中的超声耦合和冷却流体。
在一个实施例中，患者接触膜、静态膜和接口框架形成腔室，该腔室与内部流体循环通道流体耦合，使得超声耦合和冷却流体可以流入和流出该腔室。患者接触膜可以是刚性的，使得它在使用期间接触患者并接收来自患者的力时保持其形状。作为替代，患者接触膜可以是可变形的，使得它在使用期间响应于来自患者的接触和力而变形。
在另一实施例中，患者接触膜是可变形的，凸起的刚性患者接触件设置在可变形的患者接触膜与静态膜之间。当患者位于患者支撑床上时，凸起的刚性患者接触件可被配置成在超声治疗期间接合患者的解剖结构。多个超声耦合和冷却流体通道可被限定在凸起的刚性患者接触件上或凸起的刚性患者接触件中。
图1是根据至少一些实施例的一类医疗系统100的简图，其中采用了本文公开的设备、系统和/或方法中的至少一些。系统100包括用于患者108的患者支撑件106、磁共振成像系统102和图像引导的HIFU系统104。
磁共振成像系统102包括：被围绕开口112设置的磁体110；成像区114，其中磁场是足够强且均匀的以执行磁共振成像；一组磁场梯度线圈116，其用以快速地改变磁场以实现MRI信号的空间编码；磁场梯度线圈电源118，其向磁场梯度线圈116供应电流并被根据时间的变化加以控制；发射/接收线圈120(也被称为“体”线圈)，其用以操纵成像区114内的磁自旋的取向；被连接到发射/接收线圈120的射频收发器122；以及计算机124。计算机124包括基于硬件的处理器，其执行(例如，被存储在被可操作地耦合到计算机124的非临时性存储介质上的)计算机可读指令以执行任务来促进MRI系统102的操作。此外，计算机124被耦合到射频收发器122、磁场梯度线圈电源118和图像引导的能量输送系统104。
HIFU系统104包括治疗施加器，该治疗施加器包括超声换能器元件阵列，以在多个角度方向上执行图像引导的热治疗(例如，超声治疗)，从而以治疗目标治疗区域。超声换能器元件的阵列被配置和布置成具有几何焦点105，该几何焦点105可通过调节由每个超声换能器元件产生的超声能量的相对相位而被以电子的方式进行控制。HIFU系统104被图像引导以治疗患者108的目标治疗区域105。
在一些实施例中，MRI计算机124可以包括不止一个计算机，其可以是专用于MRI系统102的。在至少一些实施例中，MRI计算机124和/或系统100中的和/或被耦合到系统100的一个或更多个其他计算装置(未示出)也可以(例如，通过执行被存储在非暂时性存储介质上的计算机可读指令)执行一个或更多个任务，以实现本文公开的一个或多个方面和/或实施例(或其一个或更多个部分)，从而确定治疗施加器与目标治疗区域之间的皮下脂肪厚度并基于该皮下脂肪厚度调整一个或更多个治疗参数。
一个或更多个计算机(包括计算机124)可以包括患者108的治疗计划，该治疗计划包括目标治疗区域和用于该目标治疗区域的期望或最小能量(例如，热)剂量。这一个或更多个计算机可以使用来自磁共振成像系统102的图像来对治疗施加器进行图像引导(例如，位置和角度取向)。前述计算机中的一些或全部可例如通过到通信网络的软件控制链路(例如，通过局域网、广域网、蜂窝网络、WiFi网络或其他网络)彼此通信。
图2是根据一种实施例的可转换的患者支撑件200的透视图。可转换的患者支撑件200可以与患者支撑件106相同。可转换的患者支撑件200包括患者支撑床210和可移除的患者接触件220。可移除的患者接触件220被设置在于患者支撑床210中限定的孔215中。
支撑框架230被设置在孔215的周围或其附近。支撑框架230被附接到患者支撑床210。例如，支撑框架230可被附接到患者支撑床210的顶表面212。顶表面212可以是在超声治疗期间患者(例如，患者108)躺在其上的平坦表面或大致平坦的表面。附加地或作为替代，支撑框架230可被附接到患者支撑床210的限定孔215的内表面。在任一情况下，支撑框架230都可被直接附接到相应表面或间接地附接到相应表面(例如，支撑框架130可被附接到被直接附接于该表面的下层结构)。
可移除的患者接触件220包括可选择的机械锁240、患者接触膜250、接口框架260和患者接触框架410。
机械锁240(例如，机械锁定机构)将可移除的患者接触件220可释放地附接到支撑框架230。机械锁240包括可滑动的结构，该可滑动的结构可沿第一方向滑动以接合下层支撑框架230中的互补结构，从而将可移除的患者接触件220相对于支撑框架230固定住。可滑动的结构可以沿与第一方向相反的第二方向滑动，以使下层支撑框架230中的互补结构脱离，从而将可移除的患者接触件220从支撑框架230上解锁。可滑动的结构可以包括杆、突起、突片或其他结构。互补结构可以包括凹槽、凹部或其他互补结构。作为替代，机械锁240可以包括可旋转的结构(例如，与在窗销中的情况一样)、闩锁或其他结构。作为替代，顶部框架结构可以容纳旋转锁定机构，例如卡口锁或螺纹盖。
患者接触膜250被附接到(例如，被固定地附接到)患者接触框架410。在超声治疗期间，患者接触膜250接触患者的位于目标治疗区域附近的皮肤。患者接触膜250包围并容纳在下方的可移除的患者接触件220中循环的超声耦合和冷却流体。该膜以这样的方式构造而成，即它可以将超声从超声装置(例如，图像引导的HIFU系统104)传输到患者，并且还远离患者传导热能。
患者接触膜250可以是刚性的或可变形的。当患者接触膜250是刚性的时，在患者例如通过躺在患者支撑床210上或将肢体放置在可移除的患者接触件220上来向其施力时，患者接触膜250(例如，患者接触膜250的暴露的患者接触表面252)保持预定形状。患者接触膜250的预定形状可以是平面状的(例如，如图2所示)或非平面状的。非平面状的患者接触膜表面的示例包括一个或更多个凸起的平面区域(例如，平台)，其可被配置成在超声治疗期间接合患者的解剖特征。刚性的患者接触膜250可以包括超声凝胶垫。
当患者接触膜250是可变形的时，在患者例如通过躺在患者支撑床210上或将肢体放置在可移除的患者接触件220上来向其施力时，患者接触膜(例如，患者接触膜250的暴露的患者接触表面252)变形。例如，患者接触膜可以部分地或充分地贴合患者的身体(例如，类似于水床)。可变形的患者接触膜可包括热塑性弹性体(TPE)。
图3是根据一种实施例的可转换的患者支撑件300的透视图。可转换的患者支撑件300与可转换的患者支撑件200相同，不同之处在于可转换的患者支撑件300中的可移除的患者接触件220包括可变形的患者接触膜350，而非患者接触膜250。
图4是通过图3中的线4-4的可转换的患者支撑件300的截面图。可转换的患者支撑件300的截面图代表可转换的患者支撑件200的截面图，不同之处在于，可转换的患者支撑件300中的可移除的患者接触件220包括可变形的患者接触膜350，而非患者接触膜250。
该截面图图示了可转换的患者支撑件300包括静态或固定膜400(通常为静态膜400)和患者接触框架410。静态膜400可以包括BoPET(双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯)(例如，购自杜邦帝人薄膜公司(DuPont Teijin Films)的
Figure BDA0004113756500000091
)。静态膜400被附接(例如，固定地附接)到支撑框架230，该支撑框架230被附接(例如，固定地附接)到患者支撑床210。可移除的患者接触件220包括接口框架260、患者接触框架410和可变形的患者接触膜350。接口框架260被附接(例如，固定地附接)到患者接触框架410，该患者接触框架410被附接(例如，固定地附接)到可变形的患者接触膜350。接口框架260上的可选择的机械锁240可以将接口框架260(以及因此可移除的患者接触件220)可释放地固定到支撑框架230。因此，患者接触框架410被间接地附接到支撑框架230。
在一些实施例中，接口框架260是可选择的，在这种情况下，患者接触框架410被可移除地附接到支撑框架230。
在可变形的患者接触膜350、静态膜400与接口框架260之间形成腔室420。腔室420与腔室420中的一个或更多个入口端口412流体连通，以接收来自内部流体循环通道430的超声耦合和冷却流体(例如，水)。在一些实施例中，内部流体循环通道430和可选择的多个入口端口412可用作歧管。内部流体循环通道430被形成在支撑框架230、患者接触框架410与静态膜400之间。患者接触框架410可以包括垫圈，以便为内部流体循环通道430提供液密密封。可转换的患者支撑件300和躺在其上的患者的重量可以改善由垫圈引起的液密密封。
超声耦合和冷却流体可经由腔室420中的一个或更多个出口端口414离开腔室420。这一个或更多个出口端口414被流体耦合到出口通道445，以将超声耦合和冷却流体引导到超声耦合和冷却流体再循环系统450。作为替代，在一些实施例中，腔室420可以包括用于引入和/或接收超声耦合和冷却流体的单个端口。
超声耦合和冷却流体再循环系统450包括罐452、泵454、冷却器或热交换器456(例如，用以调节或控制在循环期间被加热的超声耦合和冷却流体的温度)以及脱气器458。超声耦合和冷却流体经由出口端口414和出口通道445从腔室420流到罐452中，以远离腔室420和患者的皮肤输送热量。泵454将加热后的超声耦合和冷却流体从罐452供给到冷却器单元456和脱气器458中，在那里，超声耦合和冷却流体被分别进行冷却以及被清除气泡。在通过超声耦合和冷却流体再循环系统450之后，温度受控的超声耦合和冷却流体被通过输入通道455再循环到内部流体循环通道430。
当超声耦合和冷却流体填充腔室420时，可变形的患者接触膜350(例如，其包括暴露的患者接触表面352)被远离静态膜400移位。当超声耦合和冷却流体被从腔室420移除时，可变形的患者接触膜350(例如，其包括暴露的患者接触表面352)可以朝向静态膜400变形或弯曲。
静态膜400可具有面向腔室420的大致平坦的表面。静态膜400可使用粘合剂或其他附接装置而被附接到支撑框架230。液密密封(或基本上液密的密封)可以通过静态膜400与支撑框架230之间的附接来形成。
在治疗期间，(例如，在图像引导的HIFU系统104中的)超声施加器被放置在于患者支撑床210中限定的孔215的下方。超声能量穿过静态膜400、超声耦合和冷却流体以及可变形的患者接触膜350并进入到患者体内，在那里，超声能量聚焦于目标容积。超声能量的路径并不包括对超声能量传输不透明的任何结构。
除了为超声能量提供传播路径之外，超声耦合和冷却流体调节在治疗期间被加热的患者皮肤的温度。只有一小部分的超声能量被通过皮肤传导到目标容积。剩余的超声能量被皮肤组织吸收，从而导致对皮肤加热。这是由于皮肤与可变形的患者接触膜350之间的边界层中的密度差异而发生的。如果密度低得多的空气能够流入到边界层中的任何间隙中，则能量传导比显著降低。因此，良好的皮肤-膜边界层对于高能量传导比和防止皮肤烧伤而言是所期望的。
图5是根据一种实施例的可转换的患者支撑件500的透视图。该可转换的患者支撑件500与可转换的患者支撑件300相同，不同之处在于可转换的患者支撑件500中的可移除的患者接触件220包括被设置在可变形的患者接触膜350与静态膜400之间的凸起的刚性患者接触结构510。凸起的刚性患者接触结构510被附接到患者接触框架410。
凸起的刚性患者接触结构510具有相对于与由凸起的刚性患者接触结构510的平面部分512限定的平面正交的轴线测量到的高度。凸起的刚性患者接触结构510的顶部514通常是平面状的，使得凸起的刚性患者接触结构510形成平台。所图示的平台呈泪滴状。在其他实施例中，平台可以具有心形、圆形(例如，圆形、椭圆形或其他圆形)、矩形或其他形状。作为替代，凸起的刚性接触结构510可以呈圆顶的形式。附加地或作为替代，凸起的刚性接触结构510可以呈除平台或圆顶之外的形式，或者它可以包括多个(例如，2个或更多个)凸起结构。
图5中所示的泪滴形状被配置成当向目标器官(例如，胰腺)提供治疗性超声治疗时，将不意在对其进行治疗的某些患者器官(例如，胃和/或肝脏)移出超声束的路径。除了使敏感器官移位之外，凸起的刚性患者接触结构510用作超声耦合介质，通过该超声耦合介质可以将治疗超声能量从超声装置(例如，图像引导的HIFU系统104)传输到患者。
可变形的患者接触膜350被设置在凸起的刚性患者接触结构510上，并且大致符合其形状。例如，在图5中，可变形的患者接触膜350大致符合凸起的刚性患者接触结构510的泪滴形状。
图6是可转换的患者支撑件500的透视图，以图示出凸起的刚性患者接触结构510上的冷却通道600的第一实施例。冷却通道600横跨患者接触框架410的相对两侧620、630彼此平行地延伸。冷却通道600还平行于可转换的患者支撑件500的中心轴线610延伸(例如，从可转换的患者支撑件500的头部支撑部延伸至足部支撑部)。
每个冷却通道600优选地流体耦合到支撑框架230的一侧上的相应入口端口(例如，以接收超声耦合和冷却流体，例如水)和支撑框架230的相对两侧的相应出口端口(例如，以输出超声耦合和冷却流体，例如水)。例如，每个冷却通道600可被流体耦合到支撑框架230的第一侧620上的相应入口端口和支撑框架230的第二侧630上的相应出口端口。作为替代，每个冷却通道600可被流体耦合到支撑框架230的第二侧630上的相应入口端口和支撑框架230的第一侧620上的相应出口端口。入口端口和出口端口被流体耦合到内部流体循环通道430。
在替代实施例中，冷却通道600可以彼此平行地延伸横越患者接触框架410的相反两侧625、635，并与中心轴线610正交地延伸。冷却通道600可被流体耦合到支撑框架230的第三侧625上的相应入口端口和支撑框架230的第四侧635上的相应出口端口。作为替代，冷却通道600可被流体耦合到支撑框架230的第四侧635上的相应入口端口和支撑框架230的第三侧625上的相应出口端口。
图7是通过图6中的线7-7的可转换的患者支撑件500的截面图。为了清楚起见，图7中未示出可变形的患者接触膜350。可转换的患者支撑件500被流体耦合到超声耦合和冷却流体再循环系统450。超声耦合和冷却流体经由出口端口414和出口通道445流出凸起的刚性患者接触结构510并流入到罐452中，以远离凸起的刚性患者接触结构510传递热量。泵454将加热的超声耦合和冷却流体从罐452供给到冷却器单元456和脱气器458中，冷却器单元456和脱气器458分别冷却超声耦合和冷却流体以及从其中去除溶解的气体(例如，当暴露于超声束中的负压波时，该气体可能在超声耦合和冷却流体中形成气泡)。超声耦合和冷却流体被经由入口通道455供给到内部流体循环通道430中。因此，超声耦合和冷却流体可以从罐或储存器452通过一个或更多个入口通道455流到内部流体循环通道430(经由泵454)，流到入口端口，然后通过冷却通道600并通过内部流体循环通道430中的出口端口流出，并经由一个或更多个出口通道445流回到罐或储存器452。
在治疗期间，(例如，在图像引导的HIFU系统104中的)超声施加器被放置在于患者支撑床210中限定的孔215的下方。超声能量穿过静态膜400、超声耦合和冷却流体、凸起的刚性患者接触结构510和可变形的患者接触膜350并进入到患者体内，其中超声能量被聚焦在目标容积上。超声能量的路径不包括对超声能量传输不透明的任何结构。
图8是可转换的患者支撑件500的透视图，以图示出在凸起的刚性患者接触结构510上或凸起的刚性患者接触结构510中的冷却通道800的第二实施例。为了清楚起见，图8中未示出可变形的患者接触膜350。冷却通道800围绕凸起的刚性患者接触结构510呈螺旋延伸。所示的螺旋由三个冷却通道800形成。在其他实施例中，额外或更少的冷却通道800可以形成该螺旋。
冷却通道800可被流体耦合到内部流体循环通道430中的一个或更多个入口端口810(例如，以接收超声耦合和冷却流体)。输出孔或通道820可被穿过该螺旋(例如，穿过该螺旋的中心)形成以从冷却通道800的终端接收超声耦合和冷却流体。孔或通道820可被例如通过出口通道445流体耦合到超声耦合和冷却流体再循环系统450的罐452。一个或更多个入口通道(例如，入口通道455)可以将超声耦合和冷却流体再循环系统450的输出端口流体耦合到内部流体循环通道430。
所认识到的是，冷却通道600、800可以具有其他流体路径和/或配置。路径和配置600、800仅被作为非限制性示例提供。
图9是根据一种实施例的套件900的框图。套件900包括可转换的患者支撑件910和可移除的患者接触件920、930、940。可转换的患者支撑件910可以与本文所述的任何可转换的患者支撑件(例如，可转换的患者支撑件200、可转换的患者支撑件300或可转换的患者支撑件500)相同。可转换的患者支撑件910可包括可移除的患者接触件915(例如，可移除的患者接触件220)或者可以移除该可移除的患者接触件915。在任一情况下，可转换的患者支撑件910被配置成将多个可移除的患者接触件920、930、940中的一个可释放地容纳在于可转换的患者支撑件910中限定的孔912中。
每个可移除的患者接触件920、930、940可被配置成与其他接触件相同或不同。例如，可移除的患者接触件920可以与上文关于图2所描述的(例如，具有患者接触膜250)相同。可移除的患者接触件930可以与上文关于图3和图4所描述的(例如，具有可变形的患者接触膜350)相同。可移除的患者接触件930可以与上文关于图5-8中的任一个所描述的(例如，具有凸起的刚性患者接触结构510)相同。
本发明不应被视为局限于上述具体实施例，而是应理解为涵盖本发明的在所附权利要求中清楚阐述的所有方面。对本发明所涉及领域的技术人员来说，在回顾本公开之后，本发明可能适用的多种修改、等效方法以及多种结构将是显而易见的。权利要求书旨在涵盖此类修改和等效方案。

Claims (41)

1.一种可转换的患者支撑设备，包括：
患者支撑床，所述患者支撑床在其中限定孔；
设置在所述孔上或所述孔中的支撑框架，所述支撑框架被附接到所述患者支撑床；和
静态膜，所述静态膜被固定地附接到所述支撑框架；和
可移除的患者接触件，包括：
接口框架，所述接口框架被可移除地附接到所述支撑框架；
患者接触框架，所述患者接触框架被固定地附接到所述接口框架；和
患者接触膜，所述患者接触膜被固定地附接到所述接口框架，其中：
所述患者接触膜、所述静态膜和所述接口框架限定腔室，所述腔室具有端口以将超声耦合和冷却流体引入所述腔室或从所述腔室移除。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述静态膜被设置在所述可移除的患者接触件的下方。
3.如权利要求2所述的设备，其中，所述静态膜是刚性的。
4.如权利要求2所述的设备，其中，所述患者接触膜是可变形的。
5.如权利要求1所述的设备，其中：
所述端口包括入口端口，
在所述患者接触框架、所述静态膜与所述支撑框架之间形成内部流体循环通道，以及
所述内部流体循环通道通过所述入口端口向所述腔室提供所述超声耦合和冷却流体，并通过所述出口端口从所述腔室接收所述超声耦合和冷却流体。
6.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备还包括：
超声耦合和冷却流体再循环系统；
出口通道，所述出口通道将所述出口端口流体耦合到所述超声耦合和冷却流体再循环系统的输入端；和
输入通道，所述输入通道将所述超声耦合和冷却流体再循环系统的输出端流体耦合到所述内部流体循环通道。
7.如权利要求6所述的设备，其中，所述超声耦合和冷却流体再循环系统包括罐、泵、流体冷却器和脱气器。
8.如权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括机械锁，所述机械锁将所述接口框架可释放地且牢固地附接到所述支撑框架。
9.一种可转换的患者支撑设备，包括：
患者支撑床，所述患者支撑床在其中限定孔；
设置在所述孔上或所述孔中的支撑框架，所述支撑框架被附接到所述患者支撑床；和
静态膜，所述静态膜被固定地附接到所述支撑框架；和
可移除的患者接触件，包括：
接口框架，所述接口框架被可移除地附接到所述支撑框架；
患者接触框架，所述患者接触框架被固定地附接到所述接口框架；
患者接触膜，所述患者接触膜被固定地附接到所述接口框架；
被附接到所述患者接触框架的凸起的刚性患者接触件，所述凸起的刚性患者接触件被设置在所述患者接触膜与所述静态膜之间；和
多个循环通道，所述多个循环通道被设置在所述凸起的刚性患者接触件上或所述凸起的刚性患者接触件中，
其中：
在所述患者接触框架、所述静态膜与所述支撑框架之间形成内部流体循环通道，
所述循环通道被流体耦合到所述内部流体循环通道中的一个或更多个入口端口，以接收所述超声耦合和冷却流体，以及
所述循环通道被流体耦合到所述内部流体循环通道中的一个或更多个出口端口，以输出所述超声耦合和冷却流体。
10.如权利要求9所述的设备，其中，所述凸起的刚性患者接触件被配置成当所述患者位于所述患者支撑床上时在超声治疗期间接合患者的解剖结构。
11.如权利要求9所述的设备，其中，所述循环通道彼此平行地延伸。
12.如权利要求9所述的设备，其中，所述循环通道形成螺旋。
13.如权利要求12所述的设备，其中，输出通道被穿过所述螺旋形成，以从所述循环通道的终端接收所述超声耦合和冷却流体。
14.如权利要求13所述的设备，其中，所述输出通道被流体耦合到所述内部流体循环通道中的所述一个或更多个出口端口。
15.如权利要求13所述的设备，其中，所述输出通道被流体耦合到所述超声耦合和冷却流体再循环系统。
16.如权利要求15所述的设备，其中，所述超声耦合和冷却流体再循环系统包括罐、泵、流体冷却器和脱气器。
17.如权利要求9所述的设备，其中，所述设备还包括机械锁，所述机械锁将所述接口框架可释放地且牢固地附接到所述支撑框架。
18.一种套件，包括：
可转换的患者设备，包括：
患者支撑床，所述患者支撑床在其中限定孔；
设置在所述孔上或所述孔中的支撑框架，所述支撑框架被附接到所述患者支撑床；和
静态膜，所述静态膜被固定地附接到所述支撑框架；和
多个可移除的患者接触件，每个可移除的患者接触件包括：
接口框架，所述接口框架被配置成被可移除地附接到所述支撑框架；
患者接触框架，所述患者接触框架被固定地附接到所述接口框架；和
患者接触膜，所述患者接触膜被固定地附接到所述患者接触框架，其中，当所述可移除的患者接触件中的一个的所述接口框架被附接到所述支撑框架以形成附接的患者接触件时，在所述附接的患者接触件的所述患者接触框架、所述静态膜与所述支撑框架之间形成内部流体循环通道。
19.如权利要求18所述的套件，其中：
所述多个可移除的患者接触件包括第一可移除的患者接触件，以及
当所述第一可移除的患者接触件被附接到所述支撑框架时，所述患者接触膜和所述静态膜限定具有端口的腔室，所述端口被流体耦合到所述内部流体循环通道以将超声耦合和冷却流体引入所述腔室或从所述腔室移除。
20.如权利要求19所述的套件，其中：
当所述第一可移除的患者接触件被附接到支撑框架时：
所述端口包括入口端口，
所述腔室具有被流体耦合到所述内部流体循环通道的出口端口，并且
所述腔室从所述入口端口接收所述超声耦合和冷却流体，并通过所述出口端口输出所述超声耦合和冷却流体。
21.如权利要求20所述的套件，其中，所述内部流体循环通道被流体耦合到超声耦合和冷却流体再循环系统。
22.如权利要求21所述的套件，其中，所述超声耦合和冷却流体再循环系统包括罐、泵、流体冷却器和脱气器。
23.如权利要求19所述的套件，其中，当所述第一可移除的患者接触件被附接到所述支撑框架时，所述静态膜被设置在所述第一可移除的患者接触件的下方。
24.如权利要求19所述的套件，其中，所述第一可移除的患者接触件的所述患者接触膜是可变形的。
25.如权利要求19所述的套件，其中：
所述多个可移除的患者接触件包括第二可移除的患者接触件；以及
在所述第二可移除的患者接触件中：
所述患者接触框架上附接有凸起的刚性患者接触件；
在所述凸起的刚性患者接触件上或所述凸起的刚性患者接触件中设置有多个循环通道，所述循环通道被配置成从所述内部流体循环通道中的一个或更多个入口接收所述超声耦合和冷却流体，以将所述超声耦合和冷却流体输出到所述内部流体循环通道中的一个或更多个出口端口；以及
当所述第二可移除的患者接触件被附接到所述支撑框架时，所述第二可移除的患者接触件的所述凸起的刚性患者接触件被设置在所述患者接触膜与所述静态膜之间。
26.如权利要求25所述的套件，其中，在下列情况下，所述凸起的刚性患者接触件被配置成在超声治疗期间接合患者的解剖结构：
所述患者位于所述患者支撑床上，并且
所述第二可移除的患者接触件被附接到所述支撑框架。
27.如权利要求25所述的套件，其中，被设置在所述凸起的刚性患者接触件上或所述凸起的刚性患者接触件中的所述循环通道彼此平行地延伸。
28.如权利要求25所述的套件，其中，被设置在所述凸起的刚性患者接触件上或所述凸起的刚性患者接触件中的所述循环通道形成螺旋。
29.如权利要求28所述的套件，其中，输出通道被穿过所述螺旋形成，以从所述循环通道的终端接收所述超声耦合和冷却流体。
30.如权利要求29所述的套件，其中，所述输出通道被流体耦合到所述内部流体循环通道中的所述一个或更多个出口端口。
31.如权利要求29所述的套件，其中，所述输出通道被流体耦合到超声耦合和冷却流体再循环系统。
32.如权利要求31所述的套件，其中，所述超声耦合和冷却流体再循环系统包括罐、泵、流体冷却器和脱气器。
33.如权利要求25所述的套件，其中：
所述多个可移除的患者接触件包括第三可移除的患者接触件，以及
在所述第三可移除的患者接触件中：
所述患者接触膜是刚性的；
所述患者接触膜、所述静态膜和所述接口框架限定了具有入口端口和出口端口的腔室，所述入口端口和所述出口端口被流体耦合到所述内部流体循环通道；以及
所述腔室从所述循环框架中的所述入口端口接收所述超声耦合和冷却流体，并通过所述出口端口输出所述超声耦合和冷却流体。
34.如权利要求18所述的套件，其中，所述套件还包括机械锁，所述机械锁将每个可移除的患者接触件的所述接口框架可释放地且牢固地附接到所述支撑框架。
35.权利要求18的套件，其中所述静态膜是刚性的。
36.一种系统，包括：
可转换的患者支撑件，包括：
患者支撑床，所述患者支撑床在其中限定孔；
设置在所述孔上或所述孔中的支撑框架，所述支撑框架被附接到所述患者支撑床；
被固定地附接到所述支撑框架的静态膜；和
可移除的患者接触件，包括：
被可移除地附接到所述支撑框架的接口框架；
被固定地附接到所述接口框架的患者接触框架；和
被固定地附接到所述接口框架的患者接触膜，
其中：
所述患者接触膜、所述静态膜和所述接口框架限定腔室，所述腔室具有端口以将超声耦合和冷却流体引入所述腔室或从所述腔室移除，以及
用于对患者的超声容积进行超声处理的高强度聚焦超声(HIFU)系统，所述HIFU系统包括被设置在所述患者支撑床中的所述孔的下方的超声施加器，所述超声施加器生成超声能量，所述超声能量具有穿过所述静态膜、所述超声耦合和冷却流体和所述患者接触膜以达到所述患者的体内的目标容积的路径。
37.如权利要求36所述的系统，其中，所述超声能量的路径不包括对超声能量传输不透明的任何结构。
38.如权利要求36所述的系统，其中：
所述端口包括入口端口，
在所述患者接触框架、所述静态膜与所述支撑框架之间形成内部流体循环通道，以及
所述内部流体循环通道通过所述入口端口向所述腔室提供所述超声耦合和冷却流体，并通过所述出口端口从所述腔室接收所述超声耦合和冷却流体。
39.如权利要求38所述的系统，其中，在所述患者接触框架、所述静态膜与所述支撑框架之间形成内部流体循环通道，所述内部流体循环槽通过所述入口端口向所述腔室提供所述超声耦合和冷却流体，并通过所述出口端口从所述腔室接收所述超声耦合和冷却流体。
40.如权利要求39所述的系统，其中，所述系统还包括：
超声耦合和冷却流体再循环系统；
出口通道，所述出口通道将所述出口端口流体耦合到所述超声耦合和冷却流体再循环系统的输入端；和
输入通道，所述输入通道将所述超声耦合和冷却流体再循环系统的输出端流体耦合到所述内部流体循环通道。
41.如权利要求40所述的系统，其中，所述超声耦合和冷却流体再循环系统包括罐、泵、流体冷却器和脱气器。
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