CN211863601U - 患者身体局部微小位移探测装置及超声聚焦治疗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了患者身体局部微小位移探测装置和超声聚焦治疗系统，包括感应贴片和能够感应感应贴片运动的感应器，感应贴片粘贴于患者治疗部位外周的皮肤表面，且可随着患者吞咽、咳嗽而发生位移，当感应器感知到感应贴片的位移范围超过预设阈值，感应器输出信号指令治疗系统停止工作，利用该探测装置不会对患者其余身体部分产生不良影响，安全隐患较小；另外，该装置不会受患者本身出汗影响，精确度及灵敏度较高，且技术结构简单，便于医护人员实践操作。

Description

患者身体局部微小位移探测装置及超声聚焦治疗系统

技术领域

本实用新型涉及一种医学用的治疗设备，尤其是涉及一种患者身体局部微小位移探测装置及高强度超声聚焦治疗系统。

背景技术

甲状腺结节是目前全球的高发疾病；我国不同城市甲状腺结节的发病率20-75％；总体而言，50％的健康体检人群可检出大小不等的结节。这些结节无论良、恶性，药物治疗均无效；传统的甲状腺切除术是明确有效的治疗手段，但手术会在颈部留下明显的疤痕，影响美观；为了解决美观问题，目前常用一下一些改进的方法：

1、一些大医院开展经口或腋下腔镜手术，除了表面的美观，内部创伤完全等同于传统手术，而且技术难度大、风险增加、难以大范围推广。

2、射频消融少数几款设备刚刚获得甲状腺适应症许可，但是治疗过程仍需要穿刺，存在穿刺操作的难度和风险；对于病灶邻近的血管、神经、食道，其热量弥散的损伤风险和危害性更加严重。

3、目前最热门手术机器人也正尝试用于甲状腺手术，其实质是高端的腹腔镜，微创只是留于皮肤表面。

医学治疗的发展趋势是大创-微创-无创。如果有无创的方法能直接治疗甲状腺结节，对于患者而言不仅意味着美观，更是安全、便捷；对于医生而言则意味着高效、低风险。要取得突破，必须采用完全不同的物理学原理的技术手段。而目前最具有无创发展潜力的就是超声工程。

目前超声工程在治疗领域最成功的应用是高强度聚焦超声(high intensivefocused ultrasound,HIFU)治疗子宫肌瘤，但是该设备无法治疗甲状腺疾病，主要是因为设备大小、频率、体位固定等问题；最近有超声工程研究将治疗设备小型化，但是应用于临床还必须解决目标器官的位移问题。由于甲状腺位于颈部，紧贴气管和食道、并随之一起运动，而人的呼吸和吞咽动作时每分钟都在发生的，如何解决甲状腺位移、脱靶问题是保证治疗安全的关键。由于先前泰拉克里昂公司介绍了一款“用于超声波治疗甲状腺和副甲状腺的系统和方法”，其专利主张为：一种传感器，用于探测治疗对象的头部、颈部、咽喉和吞咽运动中的至少一个，传感器包括：应变仪、激光测距器、肌电图、回波描、IRM传感器、闪烁扫描、正电子断层扫描、X线传感器。

泰拉克里昂公司甲状腺治疗设备的位移探测装置采用激光测距器，虽然其速度较快且较为准确；但其存在如下缺点：1激光对患者视网膜有伤害，需要避免激光直射患者眼睛；2激光探测受环境光线明暗的影响；3当激光探测表面有液体的时候，如患者出汗，会对探测造成明显的影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种患者身体局部微小位移探测装置，进一步地提供一种具有上述探测装置的高强度超声聚焦治疗系统；当患者身体局部位移超过某一阈值的时候，感应器向治疗系统发出信号，暂停治疗过程，防止出现误伤或严重并发症。

本实用新型解决上述技术问题所提供的技术方案为：患者身体局部微小位移探测装置，其特征在于包括感应贴片和能够感应所述感应贴片运动的感应器，所述的感应贴片粘贴于患者治疗部位以外的皮肤表面，所述的感应贴片可随着患者吞咽、咳嗽而发生位移，所述的感应器与高强度聚焦超声发射装置在操作平台上耦联，当所述的感应器感知到感应贴片的位移范围超过预设阈值，所述的感应器输出信号指令，经操作平台反馈，所述的高强度聚焦超声发射装置停止工作。

本实用新型进一步的优选技术方案为：所述的感应贴片包括发射器，所述的发射器为红外线发射器、可见光发射器、激光发射器、超声发射器或电磁发射器，对应地，所述的感应器为红外线感应器、可见光感应器、激光感应器、超声感应器或电磁感应器。

本实用新型进一步的优选技术方案为：所述的感应器包括信号接受面，所述的信号接受面朝向并对准于所述的发射器，以使感应器准确感应发射器发射的能量。

本实用新型进一步的优选技术方案为：所述的感应贴片为压力传感器，将所述的压力传感器置于喉结处，喉结随吞咽动作移动压迫所述的压力传感器致压力传感器的压力值变化，并将信号通过无线或有线方式传输给所述的感应器，从而判断患者喉结的位移。

本实用新型进一步的优选技术方案为：所述的压力传感器为所述的柔性薄膜压力传感器。

本实用新型进一步的优选技术方案为：感应贴片为接触式位移探测器，感应贴片与感应器通过探针物理接触连接，感应贴片与感应器两者之间的位移可被探针传导并记录。

本实用新型进一步的优选技术方案为：所述的感应贴片包含电阻敏感栅，当患者身体局部发生位移，所述的感应器可测得电阻变化从而记录局部位移变化，所述的电阻变化的大小与患者身体局部位移大小正相关。

另一主题：超声聚焦治疗系统，其特征在于包括用于治疗病灶的高强度聚焦超声发射装置和患者身体局部微小位移探测装置。

另一主题的优选技术方案为：包括用于显示患者病灶及周围身体组织的图像引导装置，所述的图像引导装置位于感应贴片的中央、偏侧或者外围。

更为进一步的优选技术方案为：所述的图像引导装置为B超、磁共振或CT。

与现有技术相比，本实用新型的优点是感应贴片粘贴于患者治疗部位外周的皮肤表面，且可随着患者吞咽、咳嗽或头颈部扭动而发生位移，当感应器感知到感应贴片的位移范围超过预设阈值，感应器输出信号指令高强度聚焦超声发射装置停止治疗；该探测装置，不会对患者其余身体部分产生不良影响，安全隐患较小；另外，该装置不会受患者本身出汗影响，精确度及灵敏度较高，且技术结构简单，便于医护人员实践操作。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本实用新型进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本实用新型范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1为实施例一中探测装置的局部结构示意图；

图2为实施例二中探测装置的局部结构示意图；

图3为探测装置与图像引导装置的结构示意图；

图4为本实用新型专利中的控制系统的框图。

具体实施方式

以下将参考附图来详细描述本实用新型的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本实用新型的保护范围。

应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可能不再对其进行进一步定义和解释。

实施例一

患者身体局部微小位移探测装置100，包括感应贴片10和能够感应感应贴片10运动的感应器20，感应贴片10粘贴于患者治疗部位外周的皮肤表面，例如，甲状软骨突起的皮肤表面，感应贴片可随着患者吞咽、咳嗽而发生位移，感应器20与高强度聚焦超声发射装置400在操作平台上耦联，当感应器20感知到感应贴片10的位移范围超过预设阈值，感应器20输出信号指令，经操作平台反馈，高强度聚焦超声发射装置400停止治疗。

操作平台是可以为安装有医疗软件的办公电脑。其中藕联，是指感应器20发出的信息，传至操作平台，操作平台又连接着高强度聚焦超声装置400，可以用上述信息操控高强聚焦超声装置400是否停止工作。

感应贴片10包括发射器11，发射器11为红外线发射器、可见光发射器、激光发射器、超声发射器或电磁发射器。发射器11发射出的能量能够被感应器20接收到。

与发射器11对应地，感应器20为激光感应器、红外线感应器、超声感应器或电磁感应器。感应器20包括信号接受面21，信号接受面21对准于发射器11，以使感应器20准确感应发射器11发射的能量。

在实际应用过程中，感应贴片10可以由自带的电池供电，也可以通过外接电源供电；当然也可以通过其他方式导入其他驱动的能量，例如，光纤导入。

更为具体地，将感应贴片10粘贴于患者喉结表面的皮肤，打开光发射器，发出可见光或者红外线，将感应器20的信号接受面21对准发射器11光线方向，并使之大致位于信号接受面21的中间；在与感应器20连接的电脑端P的屏幕上显示出光线在感应器20信号接受面21上的位置(光斑)，即感应贴片10与感应器20的相对位置。患者保持安静、固定状态，观察一分钟，感应器20探测到光斑大致的波动范围，一般不超过2mm，这种极其细微的位移是正常呼吸、动脉搏动引起的，不影响治疗，作为基础位移(或基本波动)保存，并作为比对参照。当患者出现咳嗽、吞咽、移动头颈部的动作时，感应器20探测到光斑的位置剧烈变动(甚至消失)，超过基础位移或某一阈值(如2mm)，即表示所需治疗的部位发生明显位移，感应器20发送信号传达至治疗系统上的高强度聚焦超声发射装置400，暂停治疗过程。

患者身体局部微小位移控制系统300，包括贴于患者治疗部位外周的皮肤表面的感应贴片10、用于收发信号的感应器20及用于治疗患者病灶的高强度聚焦超声发射装置400，感应贴片10随患者吞咽、咳嗽而发生位移，并将位移信号发送给感应器20，感应器20判断位移信号是否超过预设阈值，以启动或关闭高强度聚焦超声发射装置400。高强度超声聚焦治疗系统200，包括用于治疗病灶的高强度聚焦超声发射装置400和患者身体局部微小位移探测装置100，可以用于治疗甲状腺和乳腺肿瘤等。

在实际应用过程中，该治疗系统200还包括用于显示患者病灶及周围身体组织的图像引导装置500，图像引导装置500位于感应贴片10的中央、偏侧或者外围。

优选地，图像引导装置500为B超、磁共振或CT。

高强度聚焦超声发射装置400的原理是将超声波进行聚焦后，穿透到人体内，通过一系列复合效应来消灭肿瘤组织等病灶。就像太阳光可以通过凸透镜聚焦一样，超声波也可以聚焦，而且可以安全地穿透身体，将能量密度较低的超声波汇聚至体内的肿瘤部位，利用焦点处超声波的热效应，在靶区形成60℃以上的高温，导致蛋白质变性及组织细胞凝固性坏死或不可逆的严重损伤，从而达到治疗肿瘤的目的。此外，死亡的肿瘤细胞和组织释放出抗原，有可能激活机体的免疫系统，从而增强身体的免疫效应。该治疗方式为现有技术，本实施例不再赘述。

采用本实施例中的患者身体局部微小位移探测装置，不会对患者其余身体部分产生不良影响，安全隐患较小；另外，该装置不会受患者本身出汗影响，精确度及灵敏度较高，且技术结构简单，便于医护人员实践操作。

实施例二

患者身体局部微小位移探测装置100，包括感应贴片10和能够感应感应贴片10运动的感应器20，感应贴片10粘贴于患者治疗部位外周的皮肤表面，例如，甲状软骨突起的皮肤表面，感应贴片可随着患者吞咽、咳嗽而发生位移，感应器20安装于高强度聚焦超声发射装置400上，当感应器20感知到感应贴片10的位移范围超过预设阈值，感应器20输出信号指令高强度聚焦超声发射装置400停止治疗。

在实际应用过程中，感应贴片10可以由自带的电池供电，也可以通过外接电源供电；当然也可以通过其他方式导入其他驱动的能量，例如，光纤导入。

当然，感应贴片10也可以不发射任何能量信号，而仅具有热及红外线隔绝功能。将感应贴片10粘贴于患者喉结表面的皮肤，将具有热或红外线感应功能的感应器20的信号接受面21对准感应贴片10方向，并使之大致位于信号接受面21的中间。由于人体正常状态下会向外界环境辐射热量或红外线，因此在与感应器20连接的电脑端P的屏幕上能够显示出如下状态：颈部的热或红外线辐射背景下，喉结部位出现一个冷区C(冷斑)，该冷区C(冷斑)即感应器20感应到的感应贴片10所在的位置。患者保持安静、固定状态，观察一分钟，感应器探测到光斑大致的波动范围，一般不超过2mm，这种极其细微的位移是正常呼吸、动脉搏动引起的，不影响治疗，作为基础位移(或基本波动)保存，并作为比对参照。当患者出现咳嗽、吞咽、移动头颈部的动作时，感应器20探测到光斑的位置剧烈变动(甚至消失)，超过基础位移或某一阈值(如2mm)，即表示所需治疗的部位发生明显位移，感应器20发送信号传达至治疗系统上的高强度聚焦超声发射装置400，暂停治疗过程。

患者身体局部微小位移控制系统300，包括贴于患者治疗部位外周的皮肤表面的感应贴片10、用于收发信号的感应器20及用于治疗患者病灶的高强度聚焦超声发射装置400，感应贴片10随患者吞咽、咳嗽而发生位移，并将位移信号发送给感应器20，感应器20判断位移信号是否超过预设阈值，以启动或关闭高强度聚焦超声发射装置400。高强度超声聚焦治疗系统200，包括用于治疗病灶的高强度聚焦超声发射装置400和患者身体局部微小位移探测装置100。

在实际应用过程中，该治疗系统200还包括用于显示患者病灶及周围身体组织的图像引导装置500，图像引导装置500位于感应贴片10的中央、偏侧或者外围。

优选地，图像引导装置500为B超、磁共振或CT。

高强度聚焦超声发射装置400的原理是将超声波进行聚焦后，穿透到人体内，通过一系列复合效应来消灭肿瘤组织等病灶。就像太阳光可以通过凸透镜聚焦一样，超声波也可以聚焦，而且可以安全地穿透身体，将能量密度较低的超声波汇聚至体内的肿瘤部位，利用焦点处超声波的热效应，在靶区形成60℃以上的高温，导致蛋白质变性及组织细胞凝固性坏死或不可逆的严重损伤，从而达到治疗肿瘤的目的。此外，死亡的肿瘤细胞和组织释放出抗原，有可能激活机体的免疫系统，从而增强身体的免疫效应。该治疗方式为现有技术，本实施例不再赘述。

采用本实施例中的患者身体局部微小位移探测装置，不会对患者其余身体部分产生不良影响，安全隐患较小；另外，该装置不会受患者本身出汗影响，精确度及灵敏度较高，且技术结构简单，便于医护人员实践操作。

实施例三

患者身体局部微小位移探测装置100，包括感应贴片10和能够感应感应贴片10运动的感应器20，感应贴片10粘贴于患者治疗部位外周的皮肤表面，例如，甲状软骨突起的皮肤表面，感应贴片可随着患者吞咽、咳嗽而发生位移，感应器20安装于高强度聚焦超声发射装置400上，当感应器20感知到感应贴片10的位移范围超过预设阈值，感应器20输出信号指令高强度聚焦超声发射装置400停止治疗。

在实际应用过程中，感应贴片10可以由自带的电池供电，也可以通过外接电源供电；当然也可以通过其他方式导入其他驱动的能量，例如，光纤导入。

在实际应用时，感应贴片10也可以选用压力传感器，将压力传感器置于喉结处，喉结随吞咽动作移动压迫压力传感器，致压力传感器的压力值变化，并将信号通过无线或有线方式传输给感应器，从而判断患者喉结的位移。当感应器20判断喉结移动超过某一预设阈值时，感应器发出信号给治疗系统上的高强度聚焦超声发射装置400，以暂停治疗过程，防止出现误伤或严重并发症。

喉结随吞咽动作移动压迫压力传感器

优选地，压力传感器为柔性薄膜压力传感器。

患者身体局部微小位移控制系统300，包括贴于患者治疗部位外周的皮肤表面的感应贴片10、用于收发信号的感应器20及用于治疗患者病灶的高强度聚焦超声发射装置400，感应贴片10随患者吞咽、咳嗽而发生位移，并将位移信号发送给感应器20，感应器20判断位移信号是否超过预设阈值，以启动或关闭治疗系统上的高强度聚焦超声发射装置400。

高强度超声聚焦治疗系统200，包括用于治疗病灶的高强度聚焦超声发射装置400和患者身体局部微小位移探测装置100。

在实际应用过程中，该治疗系统200还包括用于显示患者病灶及周围身体组织的图像引导装置500，图像引导装置500位于感应贴片10的中央、偏侧或者外围。

优选地，图像引导装置500为B超、磁共振或CT。

高强度聚焦超声发射装置400的原理是将超声波进行聚焦后，穿透到人体内，通过一系列复合效应来消灭肿瘤组织等病灶。就像太阳光可以通过凸透镜聚焦一样，超声波也可以聚焦，而且可以安全地穿透身体，将能量密度较低的超声波汇聚至体内的肿瘤部位，利用焦点处超声波的热效应，在靶区形成60℃以上的高温，导致蛋白质变性及组织细胞凝固性坏死或不可逆的严重损伤，从而达到治疗肿瘤的目的。此外，死亡的肿瘤细胞和组织释放出抗原，有可能激活机体的免疫系统，从而增强身体的免疫效应。该治疗方式为现有技术，本实施例不再赘述。

其他的实施方式可以为1)：感应贴片为接触式位移探测器，感应贴片与感应器通过探针物理接触连接，感应贴片与感应器两者之间的位移可被探针传导并记录。

2)感应贴片包含电阻敏感栅，当患者身体局部发生位移，所述的感应器可测得电阻变化从而记录局部位移变化，所述的电阻变化的大小与患者身体局部位移大小正相关。

采用本实施例中的患者身体局部微小位移探测装置，不会对患者其余身体部分产生不良影响，安全隐患较小；另外，该装置不会受患者本身出汗影响，精确度及灵敏度较高，且技术结构简单，便于医护人员实践操作。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上对本实用新型所提供的患者身体局部微小位移探测装置和高强度超声聚焦治疗系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.患者身体局部微小位移探测装置，其特征在于包括感应贴片和能够感应所述感应贴片运动的感应器，所述的感应贴片粘贴于患者治疗部位以外的皮肤表面，所述的感应贴片可随着患者吞咽、咳嗽而发生位移，所述的感应器与高强度聚焦超声发射装置在操作平台上耦联，当所述的感应器感知到感应贴片的位移范围超过预设阈值，所述的感应器输出信号指令，经操作平台反馈，所述的高强度聚焦超声发射装置停止工作。

2.根据权利要求1所述的患者身体局部微小位移探测装置，其特征在于所述的感应贴片包括发射器，所述的发射器为红外线发射器、可见光发射器、激光发射器、超声发射器或电磁发射器，对应地，所述的感应器为红外线感应器、可见光感应器、激光感应器、超声感应器或电磁感应器。

3.根据权利要求2所述的患者身体局部微小位移探测装置，其特征在于所述的感应器包括信号接受面，所述的信号接受面朝向并对准于所述的发射器，以使感应器准确感应发射器发射的能量。

4.根据权利要求1所述的患者身体局部微小位移探测装置，其特征在于所述的感应贴片为压力传感器，将所述的压力传感器置于喉结处，喉结随吞咽动作移动压迫所述的压力传感器致压力传感器的压力值变化，并将信号通过无线或有线方式传输给所述的感应器，从而判断患者喉结的位移。

5.根据权利要求4所述的患者身体局部微小位移探测装置，其特征在于所述的压力传感器为柔性薄膜压力传感器。

6.根据权利要求1所述的患者身体局部微小位移探测装置，其特征在于感应贴片为接触式位移探测器，感应贴片与感应器通过探针物理接触连接，感应贴片与感应器两者之间的位移可被探针传导并记录。

7.根据权利要求1所述的患者身体局部微小位移探测装置，其特征在于所述的感应贴片包含电阻敏感栅，当患者身体局部发生位移，所述的感应器可测得电阻变化从而记录局部位移变化，所述的电阻变化的大小与患者身体局部位移大小正相关。

8.超声聚焦治疗系统，其特征在于包括用于治疗病灶的高强度聚焦超声发射装置和如权利要求1-7任一所述的患者身体局部微小位移探测装置。

9.根据权利要求8所述的超声聚焦治疗系统，其特征在于包括用于显示患者病灶及周围身体组织的图像引导装置，所述的图像引导装置位于感应贴片的中央、偏侧或者外围。

10.根据权利要求8所述的超声聚焦治疗系统，其特征在于所述的图像引导装置为B超、磁共振或CT。

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