CN1978000A - 组合式超声治疗头及含有该治疗头的高强度聚焦超声治疗系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组合式超声治疗头及含有该超声治疗头的高强度聚焦超声治疗系统。该组合式超声治疗头安装在一托盘上，超声治疗头至少采用两个组合在该托盘上，所述托盘上可连接有移动装置或转动装置。含有上述组合式超声治疗头的高强度聚焦超声治疗系统。本发明组合式超声治疗头结构简单，在超声治疗过程中可根据患者不同治疗情况选用不同的超声治疗头。

Description

组合式超声治疗头及含有该治疗头的高强度聚焦超声治疗系统

技术领域

本发明属于超声治疗技术领域，具体涉及一种组合式超声治疗头及含有该组合式超声治疗头的高强度聚焦超声治疗系统。

背景技术

高强度聚焦超声技术作为无创治疗的方法，目前在国内外已经普遍用于临床，该技术将体外低能量超声聚焦于患者体内的病灶处，在聚焦区域引起病灶组织产生瞬间高温效应(60～100℃)、空化效应、机械效应，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，使病灶失去增殖、浸润和转移的能力，从而达到治病的目的。

高强度聚焦超声治疗的原理如图1所示，超声治疗头1发射超声波，通过藕合介质在患者体内聚焦，焦域(BFR)2为一比病灶3小的椭球形，为了对整个病灶3进行治疗，焦域2就需定位于病灶3内，并扫描治疗整个病灶3。

现有的高强度聚焦超声治疗设备为实现扫描治疗整个病灶的功能，提供了各种技术方案。一种采用机械运动的方式，如公告号分别为CN 1058905C和CN 2351150Y的两个中国专利，分别通过控制超声治疗头的位置，实现焦域与病灶的相对位置关系；还有一种是通过相控阵技术联合机械运动方式，通过控制几千个压电元件产生超声波驱动信号的相位或频率或振幅，确定焦域与病灶的相对位置关系。

虽然上述技术为扫描治疗整个病灶提供了有效的解决方式，但上述技术都存在一个共同缺点，即在进行治疗时，超声治疗头特征单一，对同一患者不同部位的病灶或不同患者的病灶，医生不能根据治疗的需要对超声治疗头进行选择；并且，如果在治疗的过程中超声治疗头出现故障，医生和医护人员的工作量更大，需要更换超声治疗头，重新确定治疗位置，从而增加了治疗时间和难度，同时也给患者带来更多痛苦。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中高强度聚焦超声治疗设备所存在的上述不足，提供一种技术参数可多样化的组合式超声治疗头以及在超声治疗过程中可根据患者不同治疗情况对超声治疗头进行选择的高强度聚焦超声治疗系统。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该组合式超声治疗头安装在一托盘上，超声治疗头至少采用两个组合在该托盘上。

优选的是，所述托盘上可连接有移动装置或转动装置。通过连接有移动装置或转动装置，超声治疗头可进行各向运动或绕Z轴转动。

所述超声治疗头可为两个，也可为多个。当采用多个超声治疗头时，各超声治疗头的技术参数可相同也可不同，在实际使用过程中，可根据治疗时情况的不同在托盘上安装技术参数相同或不同的超声治疗头。为了防止在治疗时因超声治疗头出现故障而引起不良后果，优选其中至少两个超声治疗头的技术参数相同。

一种含有上述组合式超声治疗头的高强度聚焦超声治疗系统，包括床体、超声治疗头、运动定位系统、控制系统，所述运动定位系统与组合式超声治疗头的托盘连接。

所述运动定位系统包括三套分别作X、Y、Z向直线运动的丝杆螺母机构。作Y向直线运动的丝杆螺母机构的螺母上固定有第一支架，第一支架上装有作X向直线运动的丝杆螺母机构，该机构的螺母上固定有第二支架，第二支架上装有作Z向直线运动的丝杆螺母机构，托盘固定在其螺母上。

优选的是，所述托盘可采用转盘，转盘可由皮带轮驱动。

这样，该治疗系统在控制系统的控制下，由运动定位系统带动整个转盘发生X、Y、Z向的位置变化，而通过转盘的转动可使医生能够根据治疗情况选择不同的超声治疗头对患者进行治疗。

转盘上的超声治疗头可为多个，各超声治疗头的技术参数可相同也可不同，为了防止在治疗时因超声治疗头出现故障而引起不良后果，优选其中至少两个超声治疗头的技术参数相同。

对于结构简单的治疗装置，如托盘上超声治疗头的数量为2-3个时，可使之沿直线放置，采用直线运动装置即可。

所述超声治疗头上还可安装有超声成像装置，所述超声成像装置可采用B超探头。

进一步优选的是，治疗系统中的床体上开有孔，该孔的下方有开放式的柔性容器，所述托盘及其上的超声治疗头置于该柔性容器内，柔性容器内充盈有脱气水。

本发明在超声治疗过程中可灵活地对超声治疗头进行选择，增加了医生在治疗时的便利性，且安全可靠。

附图说明

图1为高强度聚焦超声治疗的原理图

图2为本发明高强度聚焦超声治疗系统的结构示意图

图3为具体实施例中六个超声治疗头1组合在转盘上的排列

简图

图4为本发明实施例1中运动定位系统4的X、Y向丝杆螺母机构的结构示意图

图5为图4的侧视图

图6为本发明实施例1中运动定位系统4的Z向丝杆螺母机构及转盘旋转运动机构的结构示意图

图中：1-超声治疗头  2-焦域  3-病灶  4-运动定位系统41-X向电机  410-Y向直线导轨副  411-Z向电机  412-第三支架  413-Z向丝杆  414-Z向丝杆座  415-Z向直线导轨副416-电机  42-X向丝杆  43-X向丝杆座  44-第二支架  45-X向直线导轨副  46-Y向电机  47-Y向丝杆  48-Y向丝杆座  49-第一支架  5-控制系统  6-转盘  7-水囊  8-床体  9-孔10-患者

具体实施方式

以下结合实施例和附图，对本发明作进一步详细说明。

本发明组合式超声治疗头中，超声治疗头1安装在一托盘上，托盘上的超声治疗头1可采用两个或多个组合在该托盘上，当采用多个超声治疗头时，各超声治疗头的技术参数可相同或不同，但至少有两个超声治疗头具有相同的技术参数。所述托盘上可连接有移动装置或转动装置。

本发明的高强度聚焦超声治疗系统包括容置患者10的床体8、使超声治疗头作各向运动并定位的运动定位系统4、控制超声治疗头运动的控制系统5，其中，运动定位系统4与托盘连接，托盘上的超声治疗头1至少为两个。

托盘上可连接有转动装置，转动装置安装在运动定位系统4的Z轴方位上，转动装置可采用转盘或可绕Z轴转动的其他结构。

超声治疗头1中还可有孔路，用于安装超声成像装置，超声成像装置可采用B超探头。

床体8用于对患者10进行治疗的部分开有孔9，可容置超声治疗头的开放式柔性容器固定到床体1的孔9处，开放式柔性容器充盈有流体，用作超声治疗的藕合剂和冷却超声治疗头1所产生的热量，以避免对患者皮肤的灼伤，流体可采用脱气水。

治疗过程中，在控制系统5的控制下，运动定位系统4带动转动装置可作绕其Z向轴线的旋转运动，从而可采用不同的超声治疗头对床体8上的患者10进行治疗。

以下为本发明的非限定性实施例。

实施例1：

如图2所示，本实施例的高强度聚焦超声治疗系统包括：床体8、组合式超声治疗头、使组合式超声治疗头作各向运动并定位的运动定位系统4、控制组合式超声治疗头运动的控制系统5。

本实施例中组合式超声治疗头包括一托盘及托盘上的多个超声治疗头1。托盘采用可转动的转盘，即转盘6，转盘6安装在运动定位系统4的Z轴方位上并与之连接，转盘6的轴线与运动定位系统4的Z轴轴线重合。

如图3所示，转盘6上安装有6个超声治疗头1，6个超声治疗头1呈圆周排列，其中有两个超声治疗头1具有相同的技术参数。超声治疗头1的孔路中安装有超声成像装置(图中未示出)，本实施例中，超声成像装置采用B超探头。

运动定位系统4通过固定在其上的转盘6带动超声治疗头1作X、Y、Z轴三个方向的直线运动，转盘6同时还能作绕Z轴的旋转运动。本实施例中，运动定位系统4使得转盘带动超声治疗头1作X、Y、Z轴三个方向的直线运动是采用常用的丝杆螺母结构来实现的。要使转盘作绕Z轴的旋转运动，本实施例采用同步带方式，即电机驱动同步带，使转盘6绕运动定位系统4的Z轴线进行旋转。

如图4、5所示，X向丝杆42、Y向丝杆47分别支撑在X向丝杆座43、Y向丝杆座48上，X向电机41、Y向电机46分别驱动X向丝杆42、Y向丝杆47转动。作Y向直线运动的丝杆螺母机构的螺母上固定有第一支架49，第一支架49上装有作X向直线运动的丝杆螺母机构，作X向直线运动的丝杆螺母机构的螺母上固定有第二支架44，该两个丝杆螺母机构分别带动第一支架49、第二支架44分别沿直线导轨副，即Y向直线导轨副410、X向直线导轨副45作X、Y向直线运动；X向电机41、Y向电机46可采用伺服电机配蜗轮减速器，也可采用伺服电机配齿轮减速器；所采用的丝杆副可采用滚动丝杆副，也可采用滑动丝杆副。

如图6所示，第二支架44上装有作Z向直线运动的丝杆螺母机构，Z向丝杆413支撑在Z向丝杆座414上，Z向电机411驱动Z向丝杆413转动，Z向丝杆413上的螺母带动与螺母连为一体的第三支架412沿直线导轨副415作Z向直线运动，转盘固定在第三支架412上。Z向电机411可采用伺服电机配蜗轮减速器，也可采用伺服电机配齿轮减速器，或者采用伺服电机配同步带传动；丝杆副可采用滚动丝杆副，也可采用滑动丝杆副。

电机416固定在第三支架412上，通过齿轮副或同步带驱动转盘作旋转运动，电机416的类型与上述作直线运动所采用的电机类型相同。

控制系统5包括运动定位系统4中各个电机的控制开关。

如图2所示，床体8开有孔9，孔9处固定有用于容置转盘6及其上的超声治疗头1的开放式柔性容器即水囊7，水囊7中充盈有流体，用作超声治疗的藕合剂和冷却超声治疗头所产生的热量，本实施例中，流体采用脱气水。

当使用本发明治疗系统进行超声治疗时，患者10置于床体8上，病灶2正对孔9处，水囊7充盈有脱气水，在控制系统5的控制下，运动定位系统4带动转盘6进行运动，使得一个超声治疗头1位于孔9下方的位置，超声波以最佳的方式在患者10体内聚焦，在B超探头的引导下，超声治疗头1发射超声波在患者10体内聚焦。

若在治疗的过程中，需要换用其它的超声治疗头，则在控制系统5的控制下，运动定位系统4的Z轴作旋转运动，带动转盘6旋转，选择所需的超声治疗头1位于孔9下方的位置，然后再在B超探头的引导下，继续进行治疗，直至治疗结束。

Claims (10)

1.一种组合式超声治疗头，其特征在于所述超声治疗头(1)安装在一托盘上，超声治疗头(1)至少采用两个组合在该托盘上。

2.根据权利要求1所述的组合式超声治疗头，其特征在于所述托盘上连接有移动装置或转动装置。

3.根据权利要求1所述的组合式超声治疗头，其特征在于在所述超声治疗头(1)中，至少有两个超声治疗头具有相同的技术参数。

4.一种含有如权利要求1所述的组合式超声治疗头的高强度聚焦超声治疗系统，包括床体、运动定位系统、控制系统，其特征在于所述运动定位系统与组合式超声治疗头的托盘连接。

5.根据权利要求4所述的高强度聚焦超声治疗系统，其特征在于所述托盘采用可转动的转盘。

6.根据权利要求4所述的高强度聚焦超声治疗系统，其特征在于在所述超声治疗头中，至少有两个超声治疗头具有相同的技术参数。

7.根据权利要求4-6之一所述的高强度聚焦超声治疗系统，其特征在于所述运动定位系统包括三套分别作X、Y、Z向直线运动的丝杆螺母机构。

8.根据权利要求7所述的高强度聚焦超声治疗系统，其特征在于作Y向直线运动的丝杆螺母机构的螺母上固定有第一支架(49)，第一支架(49)上装有作X向直线运动的丝杆螺母机构，该丝杆螺母机构的螺母上固定有第二支架(44)，第二支架(44)上装有作Z向直线运动的丝杆螺母机构，托盘固定在其螺母上。

9.根据权利要求7所述的高强度聚焦超声治疗系统，其特征在于所述超声治疗头(1)上安装有超声成像装置。

10.根据权利要求7所述的高强度聚焦超声治疗系统，其特征在于所述床体(8)上开有孔(9)，孔(9)的下方有开放式的柔性容器，柔性容器内充盈有脱气水，所述托盘及其上的超声治疗头(1)置于该柔性容器内。

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