FR2989566A1 - Controle d'une temperature de peau dans un ultrason medical therapeutique - Google Patents

Controle d'une temperature de peau dans un ultrason medical therapeutique Download PDF

Info

Publication number
FR2989566A1
FR2989566A1 FR1353232A FR1353232A FR2989566A1 FR 2989566 A1 FR2989566 A1 FR 2989566A1 FR 1353232 A FR1353232 A FR 1353232A FR 1353232 A FR1353232 A FR 1353232A FR 2989566 A1 FR2989566 A1 FR 2989566A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
temperature
skin
therapy
pocket
transducer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR1353232A
Other languages
English (en)
Inventor
Stephen J Hsu
Liexiang Fan
Kevin Michael Sekins
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Medical Solutions USA Inc
Original Assignee
Siemens Medical Solutions USA Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Medical Solutions USA Inc filed Critical Siemens Medical Solutions USA Inc
Publication of FR2989566A1 publication Critical patent/FR2989566A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0033Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
    • A61B5/0036Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room including treatment, e.g., using an implantable medical device, ablating, ventilating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5223Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • A61N7/02Localised ultrasound hyperthermia
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/22Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects
    • G01K11/24Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects of the velocity of propagation of sound
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/20Clinical contact thermometers for use with humans or animals
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/30ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00022Sensing or detecting at the treatment site
    • A61B2017/00084Temperature
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00022Sensing or detecting at the treatment site
    • A61B2017/00106Sensing or detecting at the treatment site ultrasonic
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/22Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
    • A61B17/225Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves
    • A61B17/2251Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves characterised by coupling elements between the apparatus, e.g. shock wave apparatus or locating means, and the patient, e.g. details of bags, pressure control of bag on patient
    • A61B2017/2253Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves characterised by coupling elements between the apparatus, e.g. shock wave apparatus or locating means, and the patient, e.g. details of bags, pressure control of bag on patient using a coupling gel or liquid

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Abstract

Une température de peau est mesurée lors d'une thérapie par ultrason médical. La température d'une poche (30) entre le transducteur (54) et la peau est surveillée (16). La température de la poche (30) se rapporte (20) à la température de peau. La température, que ce soit la température de peau ou de poche (30), est utilisée pour contrôler (20) la thérapie. Le retour d'information de température peut permettre des niveaux de thérapie accrus ou optimisés.

Description

ARRIERE-PLAN La présente invention se rapporte à une thérapie par ultrason. Par exemple, s un ultrason focalisé haute intensité (UFHI) est appliqué à une région à l'intérieur d'un patient pour un traitement, tel qu'en chauffant la région. Pour chauffer la région, un transducteur génère une énergie acoustique. L'énergie acoustique se propage à partir du transducteur, à travers la peau, et jusque dans le patient. Tandis que la région doit être chauffée, d'autres 10 emplacements, tels que la peau, ne doivent pas être chauffés. Cependant, l'énergie acoustique peut chauffer la peau. Un chauffage de peau a lieu du fait de l'inadaptation d'impédance acoustique au point de contact entre le corps et le transducteur ou un agent de couplage entre le corps et le transducteur. Le transducteur peut également chauffer la peau. Un chauffage de peau est un effet 15 secondaire négatif de la thérapie par UFHI. Un chauffage de peau peut être minimisé par une planification. La durée, l'intervalle de répétition d'impulsions, ou autre caractéristique de l'énergie acoustique peuvent être réglés pour limiter un chauffage de peau. Cependant, ces réglages peuvent limiter la thérapie réelle. 20 BREF RESUME À titre d'introduction, les modes de réalisation préférés décrits ci-dessous incluent des procédés, des supports lisibles par un ordinateur, des instructions, et 25 des systèmes pour déterminer une température de peau dans une thérapie par ultrason médical. La température d'une poche entre le transducteur et la peau est surveillée avec un ultrason. La température de la poche se rapporte à la température de la peau. La température de la peau est utilisée pour contrôler la thérapie. Le retour d'information de température peut permettre des niveaux de 30 thérapie accrus ou optimisés. Sous un premier aspect, un procédé est proposé pour déterminer une température de peau dans une thérapie par ultrason médical. Une poche est positionnée entre un transducteur de thérapie et la peau d'un patient. Une dose thermique est appliquée à partir du transducteur de thérapie, à travers la poche, à travers la peau, et jusque dans le patient. La dose thermique est focalisée sur une région dans le patient, de sorte que la région est chauffée en réponse à la dose thermique. Le transducteur de thérapie est utilisé pour acquérir des données ultrasonores représentant des échos acoustiques provenant de la poche adjacente à la peau. La température de peau est déterminée comme une fonction des échos acoustiques. L'application de la dose thermique est contrôlée comme une fonction de la température de peau.
Sous un deuxième aspect, un support de stockage non transitoire lisible par un ordinateur a, stockées dans celui-ci, des données représentant des instructions exécutables par un processeur programmé pour déterminer une température de peau dans une thérapie par ultrason médical. Le support de stockage inclut des instructions pour mettre en oeuvre une procédure par ultrason focalisé haute 15 intensité (UFHI) avec un applicateur d'UFHI, surveiller une température de fantôme d'un matériau fantôme entre l'applicateur d'UFHI et un patient, mettre en relation la température de fantôme avec une température de peau, et ajuster la procédure par UFHI sur la base de la température de peau. Sous un troisième aspect, un système est proposé pour contrôler une 20 température de peau dans une thérapie par ultrason médical. Un coussin est utilisable pour permettre une propagation d'énergie acoustique à partir d'une matrice d'éléments acoustiques et pour réfléchir l'énergie acoustique jusqu'à la matrice. Un formeur de faisceau de réception est configuré pour acquérir des données ultrasonores représentant le coussin. Un processeur est configuré pour 25 contrôler une génération de chaleur dans un patient comme une fonction des données ultrasonores représentant le coussin. La présente invention est définie par les revendications qui suivent, et rien dans cette section ne doit être pris comme une limitation desdites revendications. D'autres aspects et avantages de l'invention sont discutés ci-dessous en 30 conjonction avec les modes de réalisation préférés.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les composants et les figures ne sont pas nécessairement à l'échelle, l'accent étant plutôt placé sur une illustration des principes de l'invention. De plus, 5 sur les Figures, des numéros de référence identiques désignent des parties correspondantes sur toutes les différentes vues. La Figure 1 est un schéma de processus d'un mode de réalisation d'un procédé pour contrôler une température de peau dans une thérapie par ultrason médical ; 10 la Figure 2 illustre un agencement pour surveiller une température de peau tout en traitant une région, selon un mode de réalisation ; la Figure 3 est un exemple d'une poche ; et la Figure 4 est un schéma fonctionnel d'un mode de réalisation d'un système pour contrôler une température de peau dans une thérapie par ultrason 15 médical. DESCRIPTION DETAILLEE DES DESSINS ET DE MODES DE REALISATION AUJOURD'HUI PREFERES 20 Un système à ultrason focalisé haute intensité (UFHI) surveille des températures de peau et ajuste la procédure de thérapie en conséquence. Une couche de matériau fantôme est placée entre le dispositif de thérapie et le corps du patient. Une température absolue ou des changements de température à l'intérieur de cette couche intermédiaire peuvent être caractérisés par imagerie par 25 ultrason. La température mesurée à l'intérieur de cette couche est prise pour refléter la température de peau. De quelconques ajustements de la séquence de thérapie par UFHI peuvent être déterminés à partir de la température de peau. La Figure 1 montre un mode de réalisation d'un procédé de contrôle d'une température de peau dans une thérapie par ultrason médical. Ce mode de 30 réalisation concerne un contrôle de thérapie pour contrôler une température de peau. Éviter une surchauffe de la peau tout en optimisant la dose thermique est possible. Les actions sont mises en oeuvre dans l'ordre montré ou un ordre différent. Par exemple, l'action 14 est continue ou entrelacée avec l'action 16. Des actions additionnelles, différentes ou en nombre moindre peuvent être prévues. Par exemple, les actions 16 et 18 peuvent être regroupées en une seule action, tel que lorsque la température de la poche est utilisée comme la température de s peau. Comme un autre exemple, l'action 20 n'est pas mise en oeuvre, tel que lorsqu'aucun changement n'est nécessaire si la température de peau n'est pas un problème. Dans encore un autre exemple, la température de la région de traitement ou d'autres régions à l'intérieur du patient est également surveillée avec un ultrason. Comme un autre exemple, une image de la peau et/ou d'autres 10 températures peut être générée. À l'action 12, une poche est positionnée entre un transducteur de thérapie et la peau d'un patient. Une poche quelconque peut être utilisée, telle qu'un coussin de gel, un fantôme, un bloc, un sac rempli de liquide, un plastique, une gélatine, ou autre matériau. La poche espace le transducteur de la peau. Un 15 espacement quelconque peut être utilisé, tel que 1 à 3 centimètre(s), ou environ deux centimètres ou moins. « Environ » est utilisé pour tenir compte de variations dues à une tolérance et/ou des irrégularités de la surface de la peau. L'utilisateur positionne la poche contre le patient. Le transducteur est ensuite positionné sur la poche. Des sangles, une pression, une colle, un gel, ou 20 autre technique peut être utilisé(e) pour maintenir la poche sur le patient. Dans d'autres modes de réalisation, la poche est montée sur ou de toute autre façon intégrée à la sonde de transducteur, de sorte que la mise en place du transducteur met également la poche en place. Pour une adaptation d'impédance acoustique, un gel peut être appliqué. Le 25 gel est appliqué à la peau, à la poche, et/ou au transducteur. Par exemple, un gel est appliqué à l'interface du transducteur avec la poche, et un gel est appliqué à l'interface de la poche avec la peau du patient. À l'action 14, une procédure par UFHI est mise en oeuvre avec un applicateur (par exemple un transducteur) d'UFHI. Le transducteur génère une 30 énergie acoustique focalisée sur une région de traitement. Comme il est montré sur la Figure 2, un transducteur 54 génère une énergie acoustique, représentée comme le rayon 36, pour traiter la région 34 à l'intérieur du patient. L'énergie acoustique passe à travers la poche 30, la peau 32, et jusque dans le patient. Pour générer la dose thermique au niveau de la région 34, les éléments du transducteur sont pilotés. Des formes d'ondes électriques sont appliquées aux s éléments. En synchronisant les fronts d'ondes pour les différents éléments, un faisceau acoustique avec une focalisation sur un point, une ligne, une zone, ou une région est généré. L'énergie acoustique se propage à partir des divers éléments de l'ouverture, et les fronts d'ondes correspondants interfèrent de manière constructive le long du faisceau et au niveau du foyer. Le foyer est 10 positionné au niveau de la région 34 pour traitement, mais peut être positionné ailleurs. Les formes d'ondes électriques sont générées par des émetteurs dans l'applicateur et/ou dans un système de thérapie séparé. Les émetteurs fonctionnent en réponse à des retards et/ou à un phasage d'un formeur de 15 faisceau de transmission. Un contrôle par apodisation peut également être utilisé. Les formes d'ondes électriques pour un quelconque faisceau de thérapie donné peuvent être déclenchées. Pour un entrelacement, la génération de faisceaux de thérapie est contrôlée pour éviter une interférence avec des mesures de température. Le déclenchement peut, en plus ou à la place, servir à contrôler 20 que tous les agencements désirés ont été effectués et que le patient est prêt pour le traitement. En réponse aux formes d'ondes électriques, le faisceau de thérapie est généré. Un niveau quelconque de thérapie peut être appliqué. Par exemple, une puissance acoustique supérieure à 100 watts est transmise à partir du 25 transducteur pour délivrer un ultrason focalisé haute intensité. La puissance acoustique cause un chauffage. En réponse à la dose thermique, la région 34 est chauffée. Le faisceau de thérapie peut avoir diverses caractéristiques. L'amplitude, la taille d'ouverture, la position d'ouverture, la fréquence de répétition d'impulsions, 30 la fréquence de forme d'onde, la durée d'application (nombre total d'impulsions séparées), la durée d'une impulsion donnée (par exemple nombre de cycles de la forme d'onde), et/ou autres caractéristiques sont contrôlées pour délivrer la dose thermique désirée et le traitement correspondant. Le foyer peut être déplacé dans le temps pour traiter une région plus grande. À l'action 16, une température de la poche est surveillée. La température dans la région entre le transducteur 54 et le patient (par exemple la peau 32) est s mesurée. La température à l'intérieur de la couche de matériau de poche (par exemple couche de matériau fantôme) peut être surveillée. La surveillance de température se fait pendant la procédure par UFHI. La température est mesurée pendant une thérapie. Les mesures sont entrelacées avec la thérapie. À titre d'alternative, des différences de fréquence ou autre 10 codage sont utilisées pour effectuer à la fois une mesure de température par ultrason et une thérapie simultanément. Dans encore un autre mode de réalisation, des échos de la forme d'onde de thérapie sont reçus et utilisés pour une détermination de température. La mesure de température peut être répétée pendant toute la thérapie. Par 15 exemple, un ensemble de données de référence est acquis avant application de la thérapie. Un ou plusieurs paramètre(s) peut/peuvent être supposé(s) pour l'itération initiale, tels que la supposition d'une température commune pour des patients ou un type de tissu à l'intérieur d'un patient. Une fois que la thérapie thermique a commencé, les mesures de température sont répétées pour donner 20 des mesures mises à jour. Des changements de température peuvent être mesurés. À titre d'alternative, une température absolue à un quelconque moment donné est mesurée. Pour mesurer une température, le même transducteur 54 que celui utilisé pour la thérapie est utilisé. Un ultrason peut être utilisé pour mesurer une 25 température. Le transducteur d'ultrason balaye ou image au niveau ou à proximité de l'interface entre la couche de matériau fantôme (par exemple la poche) et le patient. Le système à ultrasons balaye une région de la poche au niveau de l'interface. L'interface elle-même et/ou des emplacements adjacents à l'interface sont balayés. Le balayage concerne un ou plusieurs emplacement(s). Par 30 exemple, des données représentant une ligne, dans un plan, ou dans un volume sont reçues avec le transducteur 54. Les régions focales pour l'échantillonnage sont définies de façon à être à l'intérieur de la poche, tel qu'à l'intérieur de la poche au niveau de l'interface. Des données ultrasonores représentant la poche adjacente à la peau sont acquises. Un type quelconque de balayage, de format de balayage, ou de mode d'imagerie peut être utilisé. Par exemple, une imagerie harmonique est utilisée.
Comme un autre exemple, un mode B, un mode M, ou autre mode d'imagerie est utilisé. Un mode de mesure de température autrement non utilisé pour une imagerie peut être utilisé. Des formes d'ondes à des fréquences ultrasonores sont transmises, et des échos sont reçus par l'applicateur d'UFHI (à savoir le transducteur 54). La Figure 2 représente ces événements de transmission et de réception avec des rayons 38. Les rayons 36 et 38 sont simplifiés pour représenter des directions de faisceaux ou des lignes de balayage plutôt que des chemins de propagation de la totalité de l'énergie acoustique de et vers la matrice. La poche inclut des diffuseurs. La Figure 3 montre la poche 30 avec des 15 particules. Les particules sont d'aluminium ou d'un autre matériau métallique. D'autres particules peuvent être utilisées. Dans d'autres modes de réalisation, la poche elle-même inclut des discontinuités (par exemple des bulles d'air ou des imperfections d'une échelle suffisante pour être détectées) qui réfléchissent une partie de l'énergie acoustique. Dans encore d'autres modes de réalisation, des 20 dispositifs, tels que des fils ou des sphères, sont inclus dans la poche pour réfléchir une énergie acoustique. Les échos acoustiques sont convertis en signaux électriques et formés en faisceau pour représenter des emplacements échantillonnés à l'intérieur de la poche. Les données formées en faisceau peuvent être filtrées ou de toute autre 25 façon traitées. Les données formées en faisceau peuvent être détectées, tel qu'en déterminant une intensité, ou bien peuvent être des données en fréquence radio avant une quelconque détection (par exemple données en phase et en quadrature). Une séquence de signaux d'écho provenant d'un même emplacement peut être utilisée pour mesurer la température. Des échos à une ou 30 plusieurs harmonique(s) des formes d'ondes transmises peuvent être traités. Les valeurs détectées peuvent être filtrées et/ou converties par balayage à un format d'affichage. Les données ultrasonores représentant la poche proviennent d'un point quelconque le long du chemin de traitement par ultrason, telles que des données de canal avant formation de faisceau, des données en fréquence radio ou en phase et en quadrature avant détection, des données détectées, ou des données converties par balayage. À l'action 18, la température de peau est déterminée. Les échos acoustiques provenant de la surveillance sont utilisés pour trouver la température de peau. Des données quelconques dérivées des échos acoustiques peuvent être utilisées. La température de peau est déterminée à partir d'une température de la poche ou d'une interface de la poche avec la peau. Une quelconque technique connue aujourd'hui ou développée ultérieurement pour déterminer une température peut être utilisée. Une quelconque mesure se rapportant à une température peut être utilisée. Par exemple, le matériau de poche peut se dilater lorsqu'il est chauffé. Une mesure de la dilatation peut indiquer une température.
Le changement de distance entre deux réflecteurs spécifiques peut être mesuré pour indiquer une dilatation. Des mesures se rapportant à une température peuvent directement ou indirectement indiquer une température. Les mesures peuvent être des données ultrasonores brutes ou bien peuvent être dérivées de données ultrasonores.
Des mesures sont effectuées pour un seul emplacement, ou pour des emplacements multiples dans la poche. Un échantillonnage complet ou dispersé peut être utilisé. Les mesures sont effectuées dans le temps, mais sont indépendantes de mesures précédentes. À titre d'alternative ou en plus, un changement d'une mesure par rapport à une référence ou une quelconque mesure précédente (par exemple la plus récente) peut être utilisé. Outre des données d'échos acoustiques, d'autres informations peuvent être utilisées pour mesurer la température. Des informations provenant de la thérapie par UFHI peuvent être utilisées, telles qu'une estimation de la dose thermique. Une sortie d'énergie, une dose, ou autre paramètre du traitement thermique est mesuré(e) ou reçu(e). Des mesures non en temps réel peuvent être utilisées, telles qu'une température de base. Des mesures à base d'IRM pour une distribution de températures dans une région peuvent être utilisées. Des mesures en temps réel peuvent être utilisées, telles qu'associées avec des mesures par ultrason effectuées pendant une application d'une thérapie thermique à une région du patient. Dans un mode de réalisation, une ou plusieurs mesure(s) par ultrason sont effectuées avec ou sans autres mesures se rapportant à la température. Une quelconque mesure se rapportant à la température connue aujourd'hui ou développée ultérieurement utilisant un ultrason peut être utilisée. Dans un mode de réalisation, un ou plusieurs, tel que les quatre, parmi un déplacement de tissu, 10 une vitesse du son, une intensité de rétrodiffusion, et un coefficient de corrélation normalisée de signaux reçus est/sont effectué(s). D'autres mesures sont possibles, telles qu'une dilatation. Un déplacement est mesuré en déterminant un décalage dans une, deux ou trois dimensions. Un déplacement associé avec une somme minimum de 15 différences absolues ou une corrélation la plus élevée est déterminé. Les données courantes de balayage subissent une translation, une rotation, et/ou une mise à l'échelle par rapport à un ensemble de données de référence, tel qu'un balayage précédent ou initial. Le décalage associé avec une similarité la plus grande ou suffisante est déterminé comme le déplacement. Des données de mode B ou de 20 mode harmonique sont utilisées, mais d'autres données peuvent être utilisées. Le déplacement calculé pour un emplacement peut être utilisé pour affiner la recherche ou la région de recherche dans un autre emplacement. D'autres mesures de déplacement peuvent être utilisées. La vitesse du son peut être mesurée par comparaison entre avant le 25 chauffage et pendant le chauffage. Une impulsion est transmise. Le temps pour que l'écho revienne d'un emplacement donné peut être utilisé pour déterminer la vitesse du son du transducteur jusqu'à l'emplacement et retour. Une ouverture quelconque peut être utilisée, tel qu'en mesurant séparément pour les mêmes emplacements avec différentes ouvertures et en calculant une moyenne. Dans un 30 autre mode de réalisation, des signaux sont corrélés. Par exemple, des signaux en phase et en quadrature après formation de faisceaux sont corrélés avec des signaux de référence. Un décalage de phase entre les signaux de référence et courants est déterminé. La fréquence de la forme d'onde transmise (à savoir une fréquence ultrasonore) est utilisée pour convertir la différence de phase en une durée ou une vitesse du son. D'autres mesures de la vitesse du son peuvent être utilisées.
L'intensité de rétrodiffusion peut être mesurée. Des données en mode B ou en mode M indiquent une intensité de rétrodiffusion. L'intensité ou l'énergie de l'enveloppe du signal d'écho est déterminée. Cette intensité peut refléter une température. Le coefficient de corrélation normalisée de signaux reçus peut être mesuré. 10 Des données formées en faisceaux avant la détection, telles que des données en phase et en quadrature, subissent une corrélation croisée. Dans un mode de réalisation, un échantillon ou des échantillons de référence est/sont acquis. Pendant le traitement, des échantillons suivants sont acquis. Pour chaque emplacement, une fenêtre spatiale, telle que de trois longueurs d'onde en 15 profondeur, définit les données pour une corrélation. La fenêtre définit une longueur, une zone ou un volume. Les données courantes sont corrélées avec les données de référence à l'intérieur de l'espace de fenêtre. La corrélation croisée normalisée est exécutée pour les données dans la fenêtre. Lorsque de nouvelles données sont acquises, une autre corrélation croisée est exécutée. Le coefficient 20 de corrélation normalisée peut indiquer une température. De quelconques paramètres acoustiques et physiques associés à la température ou changements de ces paramètres peuvent être mesurés. D'autres mesures incluent une élasticité, une contrainte, un taux de contrainte, un mouvement (par exemple un déplacement), ou une puissance réfléchie (par 25 exemple une section transversale de rétrodiffusion). La température est déterminée à partir du paramètre mesuré. Les résultats de l'ultrason et de toutes autres mesures sont associés à une température dans la poche ou au niveau de l'interface. Des relations expérimentales entre les mesures et la température peuvent être utilisées dans une table de recherche ou 30 incorporées dans une fonction pour calculer la température. La poche est caractérisée avant la procédure, de sorte qu'une mesure de thermométrie basée sur l'ultrason à l'intérieur du matériau se rapporte à une température. Par exemple, des coefficients associant une contrainte thermique à une température sont utilisés. Une température est déterminée pour chaque emplacement de mesure. Les températures peuvent être utilisées séparément, tel qu'en montrant un tracé 5 de températures. Les températures peuvent être combinées, tel que pour obtenir une température moyenne. Dans un mode de réalisation, un pic de température est identifié. À titre d'alternative, la température est déterminée de façon générale à partir de mesures d'un seul emplacement ou d'emplacements multiples. La température de la poche est liée à la température de peau. Cette relation 10 peut être spécifiquement déterminée comme une partie de la table de recherche ou d'un calcul de température. Par exemple, les mesures de la caractéristique de la poche sont utilisées pour estimer la température de peau sans calcul séparé de la température de poche, même lorsque les mesures visent des emplacements dans la poche. Dans un mode de réalisation, une caractéristique thermique du 15 matériau de poche et la distance de l'emplacement de mesure par rapport à la peau sont utilisées pour calculer une estimation de la température de peau à partir d'une température de poche spécifiquement déterminée. Une relation linéaire ou non linéaire de la température de poche à la température de peau peut être utilisée. 20 La température de peau peut être supposée être la même que la température de poche. La relation est biunivoque. Par exemple, la température de peau est identifiée sur la base d'une contrainte thermique du matériau de poche adjacent à une interface de la poche avec la peau du patient. Aucune autre dérivation n'est utilisée. Cette mesure de température de poche est prise pour 25 refléter la température de peau. Dans un mode de réalisation, la relation est modélisée comme un modèle de distribution thermique. La température de poche en un emplacement peut être utilisée pour dériver la température en un emplacement différent, tel qu'au niveau de l'interface. La température de peau est estimée à partir d'une caractéristique 30 mesurée de la poche avec un modèle de distribution thermique. Par exemple, le modèle de distribution thermique est appliqué à la température. Le modèle de distribution thermique prend en compte le type ou les types de matériau de la poche et une distribution relative des matériaux. Le modèle de distribution thermique peut être utilisé pour déterminer des températures en des emplacements autres que les emplacements de mesure. Les informations entrées sont dispersées, telles qu'une température à un instant et/ou en un emplacement à un nombre moindre que tous les instants ou emplacements. Le modèle de distribution thermique est utilisé pour déterminer la température à d'autres instants ou emplacements. Dans un mode de réalisation, la relation entre les mesures et la 10 température de peau et/ou entre la température de poche et la température de peau est représentée par un modèle. Le modèle est programmé ou conçu sur la base d'une théorie ou d'une expérimentation. Les signaux reçus représentant les échos acoustiques ou les données dérivées des signaux reçus sont appliqué(e)s comme entrées dans le modèle. 15 Dans un mode de réalisation, le modèle est un modèle à apprentissage machine. Par exemple, des coefficients récursifs de réseau neuronal de diverses caractéristiques dérivées d'un ultrason mettent en relation l'entrée et la température. Un modèle quelconque peut être utilisé, tel qu'un réseau neuronal ou un modèle linéaire par morceaux. Des exemples de modélisation pour déterminer zo une température sont exposés dans la Demande Publiée de Brevet U.S. n° 2011/0060221, les enseignements de laquelle sont incorporés dans la présente par référence. Ces modèles sans information d'anatomie ou utilisant des caractéristiques de poche comme l'information d'anatomie peuvent être utilisés pour estimer une température de peau. Le modèle apprend à partir d'un ensemble 25 de données d'apprentissage marquées avec une réalité de terrain, telles que des données d'apprentissage associées avec des températures réelles. Par exemple, les diverses mesures ou données de réception sont acquises dans le temps pour des poches. Lors d'une thérapie thermique, la température est mesurée. La température est la réalité de terrain. Par l'intermédiaire d'un ou plusieurs divers 30 procédé(s) d'apprentissage machine, le modèle apprend pour prédire une température compte tenu des valeurs et/ou d'une quelconque information en retour. Le modèle à apprentissage machine représente une probabilité d'information associée à une température. Cette probabilité est une probabilité pour l'information associée à une température. Une plage de probabilités associées avec différentes températures est délivrée en sortie. À titre d'alternative, la température avec la probabilité la plus élevée est délivrée en sortie. Dans d'autres modes de réalisation, l'information associée à une température est délivrée en sortie sans information de probabilité. À titre d'alternative à l'apprentissage machine, des modèles programmés manuellement peuvent être utilisés. Le modèle peut être validé en utilisant un apprentissage machine ou par vérification expérimentale.
Les mesures courantes ou un historique temporel de mesures peuvent/peut être utilisé(es) pour modéliser la température. La sortie du modèle peut être utilisée comme une entrée. Les valeurs sont appliquées lors de l'application de la thérapie thermique. Pour une application initiale du modèle, l'information en retour est remplacée par une température de référence, telle que la température du patient ou la température ambiante. Pour une autre application du modèle, la sortie précédente est renvoyée comme une entrée, donnant un modèle dépendant du temps. Les informations associées à une température délivrées en sortie par le modèle sont renvoyées comme un historique temporel de l'information, tel qu'une température à un ou plusieurs autre(s) instant(s). Lors d'une thérapie thermique, les valeurs mesurées ou reçues sont mises à jour (à savoir, des valeurs courantes sont entrées pour chaque application du modèle), mais des valeurs précédentes peuvent également être utilisées. L'information en retour donne une distribution spatiale estimée de température ou information associée dans la région à un instant précédent. La sortie suivante du modèle est une fonction des données ultrasonores ou autres valeurs et d'une sortie précédente de la modélisation. L'historique temporel des valeurs peut être utilisé comme entrées, de sorte que l'historique temporel et les distributions spatiales des paramètres associés à la température et associés à l'effet thérapeutique sont utilisés comme caractéristiques du modèle.
Le modèle délivre en sortie une température ou une distribution de températures (à savoir une température en différents emplacements et/ou à différents instants) à partir de l'information entrée. La température dérivée peut être dans une unité quelconque, telle que des degrés Fahrenheit ou Celsius. La résolution de la température peut être à un niveau quelconque, tel qu'une délivrance en sortie de température comme étant dans une parmi trois plages de degrés ou autres multiples. À titre d'alternative, une autre information se rapportant à la température est délivrée en sortie, telle qu'un changement de température, une dose, ou une valeur d'indice. À l'action 20, l'application de la dose thermique est contrôlée sur la base de la température de peau. La procédure par UFHI est ajustée comme une fonction de la température de peau. Divers ajustements sont possibles. La dose thermique 10 peut être augmentée ou diminuée. Pour diminuer la dose thermique, l'application de l'UFHI peut être interrompue. En cessant l'exécution de la procédure par UFHI, un endommagement de la peau peut être minimisé ou évité. Par exemple, si la température est à un ou au-dessus d'un niveau de seuil associé avec une brûlure ou une douleur, la génération d'énergie acoustique pour le traitement peut être 15 interrompue pour éviter toute autre augmentation de température. La dose thermique peut être diminuée sans interrompre l'application. Par exemple, l'intervalle de répétition d'impulsions est augmenté (par exemple diminution de la fréquence d'impulsions), l'amplitude des formes d'ondes acoustiques est diminuée, l'ouverture est réduite, ou bien la fréquence de la forme 20 d'onde est augmentée. Une quelconque modification réduisant la dose thermique au niveau de la région de traitement et/ou au niveau de la surface de la peau peut être utilisée. La dose thermique est diminuée en réponse à un seuil. Divers seuils peuvent être utilisés pour une interruption et une diminution. Par exemple, 45 25 degrés Celsius est utilisée comme un seuil pour diminuer une dose thermique tout en continuant le traitement. Si la température de peau continue à augmenter jusqu'à 52 degrés Celsius, alors le traitement est interrompu. Des seuils multiples peuvent être utilisés pour diminuer graduellement sur la base d'une température de peau croissante. Par exemple, une première réduction est effectuée à un 30 niveau de seuil et une autre réduction est effectuée à un niveau de seuil plus élevé.
La dose thermique peut être augmentée. Un niveau de seuil peut indiquer une température de peau à risque limité ou acceptable. Tant que la température de peau reste en-dessous d'un niveau donné, la dose thermique peut être augmentée. Cela peut permettre une dose thermique plus importante ou une s application plus rapide de dose thermique. Une température de pic, maximum, moyenne ou autre est utilisée pour contrôler l'application d'un traitement. Par exemple, les températures en différents emplacements sont déterminées. Les différents emplacements sont le long de l'interface ou de la surface de la peau. Le pic est identifié avant ou après un 10 filtrage passe-bas. Dans d'autres modes de réalisation, la distribution de températures est utilisée pour ajuster la dose thermique ou la thérapie. Par exemple, une zone peut être associée avec des températures élevées. La position d'ouverture peut être modifiée de façon à ce que le faisceau de thérapie soit focalisé sur la région de 15 traitement, mais avec la source de l'énergie acoustique étant décalée. Cela peut éviter une augmentation ou limiter une quelconque augmentation de la température de peau aux emplacements de températures déjà élevées. Le profil temporel de la température peut être utilisé. Au lieu ou en plus d'un seuil de température absolue, la vitesse de changement de température ou autre 20 caractéristique de changement peut être utilisée pour contrôler la thérapie. Une quelconque utilisation peut être faite de la mesure de température de peau. Sur la base de la température, la thérapie peut être contrôlée. Le contrôle est manuel, tel que l'utilisateur sélectionnant des ajustements ou un point final pour une thérapie thermique sur la base de la température. À titre d'alternative, le 25 contrôle est automatique, tel qu'une interruption ou une modification de thérapie lorsqu'une température et/ou une dose sont/est atteinte(s). Dans un mode de réalisation, la température de peau est entrée dans un modèle de dosimétrie. La température de peau peut être utilisée pour contrôler la dose thermique par l'intermédiaire d'une modification du plan de dose. Le modèle 30 de dosimétrie détermine la dose thermique, telle que la dose thermique maximum dans la région de traitement, une dose moyenne ou globale, ou le dosage thermique pour différents emplacements. La dose thermique est déterminée à partir d'une quantité de temps et d'une température, mais peut être basée sur d'autres facteurs. Les températures en différents emplacements de traitement sont utilisées pour déterminer la dose aux différents emplacements ou une dose globale pour les régions, telle qu'une dose moyenne ou totale. Un quelconque modèle de dosimétrie connu aujourd'hui ou développé ultérieurement peut être utilisé, tel qu'un Saparetto-Dewey, une équation de dosimétrie, ou l'équivalent minutes cumulées à une température de référence. Le modèle de dosimétrie délivre en sortie une dose. La température peut être affichée. Une valeur, telle qu'une température de 10 peau, est affichée pour le médecin et/ou le patient. Un graphique de température de peau comme une fonction du temps ou le long d'une ligne peut être affiché. Dans un mode de réalisation, la température est représentée en couleur et superposée sur une image bidimensionnelle ou une représentation tridimensionnelle. La représentation module la couleur comme une fonction de la 15 température de peau, telle que la tonalité de rouge ou une couleur entre le rouge et le jaune étant différente pour différentes températures. Le changement de température peut à titre d'alternative être représenté sur la couleur de sortie ou être en plus représenté sur une luminosité ou autre aspect de la couleur. La superposition est effectuée par-dessus une image représentant la peau, telle que 20 superposée sur une image optique ou une image générique de la peau. La distribution spatiale de la température ou d'une information associée est représentée par la superposition de l'image. Une image séparée de température peut être générée. La température en différents emplacements est indiquée. Les images sont prévues en temps réel ou telles qu'acquises. D'autres 25 images peuvent être affichées, telles que des images associées avec la région de traitement. Des températures au niveau et autour de la région de traitement peuvent être affichées. L'image montre la distribution de températures résultante, donnant une indication de l'effet thérapeutique enregistré et superposé sur une information anatomique. 30 La Figure 4 montre un mode de réalisation d'un système pour contrôler une température de peau dans une thérapie par ultrason médical. Le système met en oeuvre le procédé décrit ci-dessus ou un procédé différent. D'autres systèmes peuvent être utilisés. Le système à ultrason inclut un coussin 30, un formeur de faisceau de transmission 52, un transducteur 54, un formeur de faisceau de réception 56, un processeur d'images 58, un afficheur 60, un processeur 62 et une mémoire 64. Des composants additionnels, différents ou en nombre moindre peuvent être prévus. Par exemple, des détecteurs et un convertisseur de balayage séparés sont également prévus. Comme un autre exemple, un transducteur de thérapie ou un système de traitement séparé est prévu. Dans encore un autre exemple, le processeur 62 et le processeur d'images 58 sont combinés ou un seul dispositif.
Le système 10 est un système à ultrason thérapeutique médical. Un système d'imagerie par ultrason de diagnostic peut également être inclus. L'imagerie inclut un mode bidimensionnel, tridimensionnel, un mode B, Doppler, en flux de couleur, Doppler spectral, un mode M ou autres modalités d'imagerie connues aujourd'hui ou développées ultérieurement. Le système à ultrason 10 est 15 un système de pleine taille monté sur chariot, un système portable plus petit, un système manuel ou autre système de thérapie par ultrason connu aujourd'hui ou développé ultérieurement. Dans un mode de réalisation, le processeur 62 et la mémoire 64 font partie d'un système séparé. Par exemple, le processeur 62 et la mémoire 64 sont une station de travail ou un ordinateur personnel fonctionnant 20 indépendamment du système à ultrason. Comme un autre exemple, le processeur 62 et la mémoire 64 font partie d'un système d'imagerie par ultrason de diagnostic. Le transducteur 54 comprend un transducteur d'ultrason unique, unidimensionnel, multidimensionnel ou autre transducteur connu aujourd'hui ou 25 développé ultérieurement. Par exemple, le transducteur 54 est une matrice d'éléments de transducteur. Chaque élément du transducteur 54 est un transducteur d'ultrason à membrane piézoélectrique, microélectromécanique ou capacitif ou autre élément de transduction connu aujourd'hui ou développé ultérieurement pour convertir entre une énergie acoustique et électrique. Chacun 30 des éléments de transducteur se connecte aux formeurs de faisceau 52, 56 pour recevoir une énergie électrique du formeur de faisceau de transmission 52 et délivrer une énergie électrique en réponse à des échos acoustiques au formeur de faisceau de réception 56. Les éléments peuvent être indépendamment adressables par les formeurs de faisceau 52, 56. Plus d'un transducteur 54 peut être utilisé. Par exemple, le transducteur 54 montré sur les Figures 2 et 4 est utilisé pour une thérapie. Un transducteur séparé 5 adjacent au ou espacé du transducteur de thérapie 54 mais également en contact avec le coussin 30 peut être utilisé pour imager ou balayer le coussin 30 ou l'interface avec la peau pour déterminer une température. Le transducteur séparé peut balayer le coussin 30 ou l'interface sous un angle différent du transducteur de thérapie 54. 10 Le coussin 30 est une poche, un coussin de gel, un oreiller, une plaque, un fantôme ou autre dispositif. Le coussin 30 a une impédance acoustique similaire à l'eau ou au transducteur 54. Dans un mode de réalisation, le coussin 30 est une gélatine, un silicone ou autre matériau fantôme pour ultrason. Le coussin 30 peut inclure un ou plusieurs insert(s), tel(s) que des bulles d'air, des particules (par 15 exemple d'aluminium), ou des fils. Les inserts assurent une réflexion acoustique pour mesurer une température. L'énergie acoustique peut se propager à travers le coussin 30, mais les inserts ou le coussin lui-même peuvent/peut réfléchir au moins une partie de l'énergie acoustique vers le transducteur 54. Dans un mode de réalisation, le coussin 30 est doté d'une petite quantité de 20 diffuseurs acoustiques. Le coussin 30 peut être moins efficace à laisser passer l'énergie acoustique pour une thérapie (par exemple en laissant passer un UFHI à travers le coussin 30). Le coussin 30 peut être moins acoustiquement transparent par rapport à lorsqu'aucun diffuseur n'est intégré. Les diffuseurs peuvent causer une plus grande augmentation de température dans le coussin 30, mais permettre 25 également une surveillance de changements de température à l'intérieur du coussin 30. Le coussin 30 a une forme quelconque. La forme est une plaque, telle qu'une plaque mince ayant une épaisseur de 1 à 3 cm. La longueur et la largeur sont suffisantes pour recouvrir une ouverture du transducteur 54. Une indentation 30 peut être prévue pour le transducteur 54. La surface du coussin 30 pour contact avec le patient peut être courbe. Par exemple, différents coussins ont différentes formes de surface pour une utilisation avec différents patients et/ou sur différents emplacements sur un patient. La forme peut être de façon générale fixe, telle qu'ayant une forme qui peut être comprimée, en distordant la forme, mais revient à la suppression de la s pression. La forme peut être malléable, telle qu'associée avec un oreiller rempli d'un liquide (par exemple de l'eau). À titre d'alternative, la forme est fixe ou relativement incompressible. Le coussin 30 est séparé du transducteur 54. L'utilisateur peut choisir le coussin 30 et positionner le coussin 30 contre le patient. Des sangles, une colle 10 médicale, un gel ou une pression peuvent/peut être utilisée(s) pour maintenir le coussin 30 contre le patient. Dans d'autres modes de réalisation, le coussin 30 est intégré avec le transducteur 54. Le coussin 30 se connecte avec le logement du transducteur, de sorte qu'un mouvement du transducteur 54 déplace le coussin 30. Le coussin 30 15 est le point de contact avec la peau du patient par la sonde de thérapie manuelle ou robotisée. La connexion se fait par une sangle, un boulon, une pince, ou autre ajustement. Le coussin 30 peut être formé comme une partie du logement du transducteur 54, tel qu'ne faisant partie d'une construction unitaire avec le logement. 20 Le formeur de faisceau de transmission 52 est un ou plusieurs générateur(s) de formes d'ondes, amplificateur(s), retard(s), système(s) de rotation de phase, multiplicateur(s), sommateur(s), convertisseur(s) numérique à analogique, filtre(s), combinaison(s) de ceux-ci ou autres composants de formeur de faisceau connus aujourd'hui ou développés ultérieurement. Le formeur de 25 faisceau de transmission 52 est configuré en une pluralité de canaux pour générer des signaux de transmission pour chaque élément d'une ouverture de transmission. Les signaux de transmission pour les éléments sont retardés et apodisés les uns par rapport aux autres pour focaliser une énergie acoustique le long d'une ou plusieurs ligne(s) de balayage. Des signaux de différentes 30 amplitudes, fréquences, largeurs de bande, retards, distributions d'énergie spectrale ou autres caractéristiques sont générés pour un ou plusieurs élément(s) pendant un événement de transmission.
Pour une mesure de température, le formeur de faisceau de transmission 52 transmet un ou plusieurs faisceau(x) selon un motif de balayage. À la transmission d'ondes acoustiques à partir du transducteur 54 en réponse aux ondes générées, un ou plusieurs faisceau(x) est/sont formé(s). Une séquence de s faisceaux de transmission sont générés pour balayer une région uni, bi ou tridimensionnelle. Un format de secteur, Vector®, linéaire, ou autres formats de balayage peuvent être utilisés. La même région est balayée un nombre multiple de fois. Pour une imagerie de contrainte, un entrelacement de balayages ou de trames peut être utilisé (à savoir le balayage de la totalité de la région avant un 10 nouveau balayage). Dans d'autres modes de réalisation, le formeur de faisceau de transmission 52 génère une onde plane ou une onde divergente pour un balayage plus rapide. Pour une thérapie, le formeur de faisceau de transmission 52 transmet un ou plusieurs faisceau(x). le formeur de faisceau de transmission 52 cause une 15 génération d'énergie acoustique pour un UFHI. L'applicateur de thérapie (par exemple le transducteur 54 d'ultrason focalisé haute intensité) génère des formes d'ondes de thérapie d'ultrason focalisé haute intensité. Des retards relatifs focalisent l'énergie acoustique. Un événement de transmission donné correspond à une transmission d'énergie acoustique par différents éléments à sensiblement le 20 même moment compte tenu des retards. L'événement de transmission délivre une impulsion d'énergie ultrasonore pour traiter le tissu. L'événement de transmission peut être répété et/ou peut inclure des formes d'ondes continues (cycle multiple). Le formeur de faisceau de réception 56 est configuré pour acquérir des données ultrasonores représentant le coussin 30. Les données ultrasonores 25 servent à mesurer une température. D'autres sources de données incluent des capteurs, un système de thérapie, ou d'autres entrées. De telles entrées peuvent être délivrées au processeur 62 ou à la mémoire 64. Le formeur de faisceau de réception 56 inclut une pluralité de canaux pour traiter séparément des signaux reçus de différents éléments du transducteur 54. 30 Chaque canal peut inclure des retards, des systèmes de rotation de phase, des amplificateurs, des filtres, des multiplicateurs, des sommateurs, des convertisseurs analogique à numérique, des processeurs de commande, des combinaisons de ceux-ci et autres composants de formeur de faisceau de réception connus aujourd'hui ou développés ultérieurement. Le formeur de faisceau de réception 56 inclut également un ou plusieurs sommateur(s) pour combiner des signaux provenant de différents canaux en un signal formé en faisceau. Un filtre subséquent peut également être prévu. D'autres formeurs de faisceau de réception connus aujourd'hui ou développés ultérieurement peuvent être utilisés. Des signaux électriques représentant les échos acoustiques d'un événement de transmission sont transférés aux canaux du formeur de faisceau de réception 56. Le formeur de faisceau de réception délivre en sortie des données en phase et en quadrature, en fréquence radio, ou autres données représentant un ou plusieurs emplacement(s) dans une région balayée. Les données de canaux ou les données formées en faisceau de réception avant détection peuvent être utilisées par le processeur 62. Si une imagerie est prévue, des signaux formés en faisceau de réception sont ensuite détectés et utilisés pour générer une image ultrasonore par le processeur d'images 58. Le processeur d'images 58 est un détecteur en mode B/mode M, un estimateur Doppler/flux/mouvement de tissu, un détecteur d'harmoniques, un détecteur d'agents de contraste, un estimateur Doppler spectral, des combinaisons de ceux-ci, ou autre dispositif connu aujourd'hui ou développé ultérieurement pour générer une image à partir de signaux reçus. le processeur d'images 58 peut inclure un convertisseur de balayage. Les signaux détectés ou estimés, avant ou après conversion par balayage, peuvent être utilisées par le processeur 62. L'afficheur 60 est un moniteur, un LCD, un plasma, un projecteur, une 25 imprimante ou autre dispositif d'affichage connu aujourd'hui ou développé ultérieurement. L'afficheur 60 est configuré pour afficher une température de peau, une information de contrôle de thérapie, et/ou une image représentant l'effet d'une thérapie thermique. Par exemple, la température de peau est délivrée en sortie comme une valeur, un graphique, ou une représentation bidimensionnelle. Le 30 processeur 62 et/ou le processeur d'images 58 génèrent des signaux d'affichage pour l'afficheur 60. Les signaux d'affichage, tels que des valeurs RVB, peuvent être utilisés par le processeur 62.
Le processeur 62 est un processeur de commande, un processeur de formeurs de faisceaux, un processeur général, un circuit intégré à application spécifique, une matrice prédiffusée programmable par l'utilisateur, des composants numériques, des composants analogiques, un circuit matériel, des 5 combinaisons de ceux-ci et autres dispositifs connus aujourd'hui ou développés ultérieurement pour traiter une information. Le processeur 62 est configuré, avec un code ordinateur, pour modéliser un effet d'un thérapie thermique sur une région de traitement et/ou une température de peau. Par exemple, la température de peau pour un ou plusieurs emplacement(s) est estimée sur la base d'entrées. Le 10 code ordinateur met en oeuvre un modèle à apprentissage machine et/ou autre modèle pour estimer la température de peau. Le modèle est une matrice, un algorithme, ou des combinaisons de ceux-ci pour estimer sur la base d'une ou plusieurs caractéristique(s) d'entrée. Le processeur 62 commande la génération de chaleur dans le patient. La 15 commande est exécutée comme une fonction de données ultrasonores représentant le coussin. D'autres informations peuvent être utilisées pour commander également la thérapie. Pour les données ultrasonores provenant du coussin, les données ultrasonores sont utilisées pour prendre en compte la température de peau dans la commande de thérapie. Une mesure quelconque 20 des caractéristiques du coussin à un instant donné ou un changement de la caractéristique dans le temps peut être représentée sur la température du coussin et/ou une commande de thérapie basée sur une température même sans calcul d'une température spécifique. Compte tenu d'une relation entre une température de coussin et/ou une caractéristique mesurée et la température de peau, la 25 température de peau peut être déterminée à partir des mesures. Sur la base de la température de peau (par exemple telle que représentée par les mesures du coussin et/ou la température de coussin), l'application de l'ultrason focalisé à partir du transducteur peut être modifiée. Si la température est trop élevée, l'énergie acoustique peut être réduite ou coupée, au moins sur une période de 30 refroidissement. Si la température est trop basse, l'énergie acoustique peut être augmentée. Le motif ou l'ouverture utilisé(e) pour appliquer l'énergie acoustique peut être décalé(e) ou changé(e) sur la base de la température de peau. Une distribution spatiale et/ou temporelle de température de peau peut être utilisée pour contrôler l'application. Le processeur 62 entre les mesures provenant du coussin, la température de coussin et/ou autre information dans un modèle pour déterminer la température 5 de peau et/ou une commande du fait de la température de peau. Le modèle peut être une table de recherche ou une fonction programmée, telle qu'associée avec une relation déterminée expérimentalement de la température de peau avec des mesures de coussin. Dans d'autres modes de réalisation, le modèle est une matrice ou autre représentation (par exemple des coefficients) d'un modèle à lo apprentissage machine. Le modèle délivre en sortie une température de peau et/ou une commande basée sur une température de peau. Le processeur 62 peut mettre en oeuvre un modèle de dose et/ou un modèle de distribution thermique. La mémoire 64 est un support de stockage non transitoire lisible par un ordinateur ayant, stockées sur celui-ci, des données représentant des instructions 15 exécutables par le processeur programmé pour déterminer une température de peau dans une thérapie par ultrason médical. Les instructions pour mettre en oeuvre les processus, les procédés et/ou les techniques discutés ici sont prévues sur des supports de stockage lisibles par un ordinateur ou des mémoires, telles qu'un cache, un tampon, une RAM, un support amovible, un disque dur ou autre 20 support de stockage lisible par un ordinateur. Le support de stockage lisible par un ordinateur inclut divers types de supports de stockage volatiles et non volatiles. Les fonctions, actions ou tâches illustrées sur les figures ou décrites ici sont exécutées en réponse à un ou plusieurs ensemble(s) d'instructions stockées dans ou sur un support de stockage lisible par un ordinateur. Les fonctions, actions ou 25 tâches sont indépendantes du type particulier d'ensemble d'instructions, de support de stockage, de processeur ou de stratégie de traitement et peuvent être exécutées par un logiciel, un matériel, des circuits intégrés, un micrologiciel, un microcode et similaire, opérant seul ou en combinaison. De façon similaire, des stratégies de traitement peuvent inclure un traitement multiple, un traitement 30 multitâches, un traitement parallèle, et similaire. Dans un mode de réalisation, les instructions sont stockées sur un dispositif de support amovible pour lecture par des systèmes locaux ou distants. Dans d'autres modes de réalisation, les instructions sont stockées en un emplacement distant pour un transfert par l'intermédiaire d'un réseau informatique ou sur des lignes téléphoniques. Dans encore d'autres modes de réalisation, les instructions sont stockées au sein d'un ordinateur, d'une UC, d'une GPU ou d'un système donné(e). s Bien que l'invention ait été décrite ci-dessus par référence à divers modes de réalisation, il doit être entendu que de nombreux changements et de nombreuses modifications peuvent être apportés sans se départir de la portée de l'invention. Il est donc désiré que la description détaillée qui précède soit considérée comme illustrative plutôt que limitative, et qu'il soit entendu que ce 10 sont les revendications qui suivent, incluant tous les équivalents, qui visent à définir l'esprit et la portée de cette invention.

Claims (20)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de détermination (18) d'une température de la peau dans une thérapie par ultrason médical, le procédé comprenant : le positionnement (12) d'une poche (30) entre un transducteur de thérapie (54) et une peau d'un patient ; l'application (14) d'une dose thermique à partir du transducteur de thérapie (54), à travers la poche (30), à travers la peau, et jusque dans le patient, la dose thermique focalisée sur une région dans le patient de telle sorte que la région est chauffée en réponse à la dose thermique ; l'acquisition (16), avec le transducteur de thérapie (54), de données ultrasonores représentant des échos acoustiques provenant de la poche (30) adjacente à la peau ; la détermination (18) de la température de la peau comme une fonction des 15 échos acoustiques ; et la commande (20) de l'application (14) comme une fonction de la température de la peau.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le positionnement (12) 20 comprend le positionnement (12) du transducteur de thérapie (54) à environ deux centimètres ou moins de la peau du patient.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le positionnement (12) comprend le positionnement (12) d'un premier gel entre la peau et la poche (30) et 25 le positionnement (12) d'un deuxième gel entre le transducteur de thérapie (54) et la poche (30).
  4. 4. Procédé selon la revendication 1 dans lequel l'application (14) comprend l'application (14) d'un ultrason focalisé haute intensité à partir du transducteur de 30 thérapie (54), le transducteur de thérapie (54) comprenant une matrice d'éléments.
  5. 5. Procédé selon la revendication 1 dans lequel l'application (14) comprend la génération d'une énergie acoustique avec le transducteur de thérapie (54), l'énergie acoustique se propageant du transducteur de thérapie (54) jusqu'à la région.
  6. 6. Procédé selon la revendication 1 dans lequel l'acquisition (16) comprend la transmission jusqu'à des emplacements au niveau d'une interface de la poche (30) avec la peau et la réception des échos acoustiques provenant des emplacements.
  7. 7. Procédé selon la revendication 1 dans lequel l'acquisition (16) comprend la réception des échos acoustiques à partir de diffuseurs dans la poche (30).
  8. 8. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la détermination (18) 15 comprend la mesure d'un déplacement, d'une vitesse du son, d'une intensité de rétrodiffusion, et d'un coefficient de corrélation normalisée de signaux reçus.
  9. 9. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la détermination (18) comprend l'application (14) de signaux reçus représentant les échos acoustiques 20 à un modèle à apprentissage machine.
  10. 10. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la commande (20) comprend l'interruption de l'application (14) ou la réduction de la dose thermique lorsque la température de la peau est supérieure à un seuil. 25
  11. 11. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la détermination (18) de la température de la peau comprend l'estimation de la température de la peau à partir d'une caractéristique mesurée de la poche (30). 30
  12. 12. Procédé selon la revendication 11 dans lequel l'estimation comprend l'estimation avec un modèle de distribution thermique. 10
  13. 13. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la commande (20) comprend l'entrée de la température de la peau dans un modèle de dosimétrie.
  14. 14. Dans un support de stockage (64) non transitoire lisible par un ordinateur ayant, stockées dans celui-ci, des données représentant des instructions exécutables par un processeur (62) programmé pour une détermination (18) d'une température de la peau dans une thérapie par ultrason médical, le support de stockage (64) comprenant des instructions pour : exécuter (14) une procédure par ultrason focalisé haute intensité (UFHI) 10 avec un applicateur d'UFHI ; surveiller (16) d'une température de fantôme d'un matériau fantôme entre l'applicateur d'UFHI et un patient ; mettre en relation (18) de la température de fantôme avec une température de la peau ; et 15 ajuster (20) de la procédure par UFHI sur la base de la température de la peau.
  15. 15. Support de stockage (64) non transitoire lisible par un ordinateur selon la revendication 14 dans lequel la surveillance (16) comprend la réception de zo signaux réfléchis du matériau fantôme avec l'applicateur d'UFHI.
  16. 16. Support de stockage (64) non transitoire lisible par un ordinateur selon la revendication 14 dans lequel la mise en relation (18) comprend l'identification de la température de la peau sur la base d'une contrainte thermique du matériau 25 fantôme adjacent à une interface du matériau fantôme avec la peau du patient.
  17. 17. Support de stockage (64) non transitoire lisible par un ordinateur selon la revendication 14 dans lequel l'ajustement (20) comprend la cessation de l'exécution (14) de la procédure par UFHI ou la modification d'une énergie 3o acoustique de la procédure par UFHI.
  18. 18. Système de contrôle (20) d'une température de la peau dans une thérapie par ultrason médical, le système comprenant : une matrice (54) d'éléments de transducteur ; un coussin (30) utilisable pour permettre une propagation d'énergie acoustique à partir de la matrice et réfléchir l'énergie acoustique jusqu'à la matrice (54) ; un formeur de faisceau de réception (56) configuré pour acquérir des données ultrasonores représentant le coussin (30) ; et un processeur (62) configuré pour contrôler une génération de chaleur dans 10 un patient comme une fonction des données ultrasonores représentant le coussin (30).
  19. 19. Système selon la revendication 18 dans lequel le coussin (30) se connecte avec la matrice (54) de telle manière qu'un mouvement de la matrice déplace le 15 coussin (30), le coussin (30) étant un point de contact avec la peau du patient.
  20. 20. Système selon la revendication 18 dans lequel le processeur (62) est configuré pour déterminer une température du coussin (30) à partir des données ultrasonores, déterminer une température de la peau à partir de la température du 20 coussin (30), et modifier une application de l'ultrason focalisé à partir de la matrice sur la base de la température de la peau. 25
FR1353232A 2012-04-19 2013-04-10 Controle d'une temperature de peau dans un ultrason medical therapeutique Withdrawn FR2989566A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/451,423 US20130281877A1 (en) 2012-04-19 2012-04-19 Skin Temperature Control in Therapeutic Medical Ultrasound

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2989566A1 true FR2989566A1 (fr) 2013-10-25

Family

ID=49290258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1353232A Withdrawn FR2989566A1 (fr) 2012-04-19 2013-04-10 Controle d'une temperature de peau dans un ultrason medical therapeutique

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130281877A1 (fr)
JP (1) JP2013223728A (fr)
CN (1) CN103372266A (fr)
DE (1) DE102013006122A1 (fr)
FR (1) FR2989566A1 (fr)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140055138A (ko) * 2012-10-30 2014-05-09 삼성전자주식회사 초음파를 이용하여 온도를 모니터링하는 방법 및 장치, 초음파를 이용한 치료 및 진단 시스템
JP2015204894A (ja) * 2014-04-17 2015-11-19 オリンパス株式会社 超音波治療装置
TWI577415B (zh) * 2015-04-24 2017-04-11 Beauty-Com Biotechnology Co Ltd Test Unit and Test Method for Ultrasonic Focus Energy of Ultrasonic Tornado Machine
US9987089B2 (en) 2015-07-13 2018-06-05 University of Central Oklahoma Device and a method for imaging-guided photothermal laser therapy for cancer treatment
JP6243385B2 (ja) * 2015-10-19 2017-12-06 ファナック株式会社 モータ電流制御における補正値を学習する機械学習装置および方法ならびに該機械学習装置を備えた補正値計算装置およびモータ駆動装置
US11717255B2 (en) 2016-08-05 2023-08-08 Cimon Medical As Ultrasound blood-flow monitoring
JP7281210B2 (ja) * 2018-02-07 2023-05-25 サイモン メディカル アーエス 超音波血流モニタリング
EP3801756A1 (fr) 2018-06-08 2021-04-14 Quanta System S.p.A. Système de traitement ciblé photo-thermique avec pré-conditionnement intégré et déclenchement automatique d'un traitement ciblé photo-thermique par mesure de la température de la surface de la peau et procédés associés
US11235178B2 (en) 2018-09-04 2022-02-01 General Electric Company Neuromodulation energy application techniques
EP3628251A1 (fr) * 2018-09-28 2020-04-01 Koninklijke Philips N.V. Système de planification de thérapie d'ablation
CN113116382A (zh) * 2019-12-30 2021-07-16 重庆融海超声医学工程研究中心有限公司 皮肤组织的温度检测装置及检测方法
CN112345116B (zh) * 2020-12-01 2022-10-11 山东大学 一种基于后向散射能量的超声测温装置与方法
CN115220488B (zh) * 2022-06-28 2023-11-21 广东花至美容科技有限公司 仿生皮肤温度的控制方法和装置
CN115382119B (zh) * 2022-08-30 2024-03-12 湖南半岛医疗科技有限公司 脉冲输出的控制方法及治疗仪

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009063399A2 (fr) * 2007-11-12 2009-05-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Elément indiquant la température de tissus pour une thérapie par ultrasons

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL126783A0 (en) * 1998-03-05 1999-08-17 M T R E Advanced Technology Lt System and method for heat control of a living body
EP1551303A4 (fr) * 2002-05-16 2009-03-18 Karmanos B A Cancer Inst Procede et systeme de diagnostic combine et systeme de traitement par ultrasons incorporant une thermometrie non invasive, controle et automatisation de l'ablation
US6709392B1 (en) * 2002-10-10 2004-03-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Imaging ultrasound transducer temperature control system and method using feedback
US20070196282A1 (en) * 2006-02-21 2007-08-23 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Medical diagnostic ultrasound with temperature-dependent contrast agents
US10376314B2 (en) * 2006-07-14 2019-08-13 Neuwave Medical, Inc. Energy delivery systems and uses thereof
US20090105588A1 (en) * 2007-10-02 2009-04-23 Board Of Regents, The University Of Texas System Real-Time Ultrasound Monitoring of Heat-Induced Tissue Interactions
US8216161B2 (en) * 2008-08-06 2012-07-10 Mirabilis Medica Inc. Optimization and feedback control of HIFU power deposition through the frequency analysis of backscattered HIFU signals
EP2320803B1 (fr) * 2008-08-06 2016-11-30 Mirabilis Medica Inc. Optimisation et commande asservie du dépôt d'énergie hifu par analyse de caractéristiques de signaux détectés
AU2009290378A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-18 Syneron Medical Ltd. A safe skin treatment apparatus for personal use and method for its use
WO2010048633A2 (fr) * 2008-10-24 2010-04-29 Mirabilis Medica Inc. Procédé et appareil destinés au contrôle de rétroaction de traitements par hifu
US20110060221A1 (en) * 2009-09-04 2011-03-10 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Temperature prediction using medical diagnostic ultrasound

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009063399A2 (fr) * 2007-11-12 2009-05-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Elément indiquant la température de tissus pour une thérapie par ultrasons

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SEIP R ET AL: "Non-invasive monitoring of ultrasound phased array hyperthermia and surgery treatments", ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY, 1995., IEEE 17TH ANNUAL C ONFERENCE MONTREAL, QUE., CANADA 20-23 SEPT. 1995, NEW YORK, NY, USA,IEEE, US, vol. 1, 20 September 1995 (1995-09-20), pages 663 - 664, XP010215560, ISBN: 978-0-7803-2475-6, DOI: 10.1109/IEMBS.1995.575301 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103372266A (zh) 2013-10-30
US20130281877A1 (en) 2013-10-24
JP2013223728A (ja) 2013-10-31
DE102013006122A1 (de) 2013-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2989566A1 (fr) Controle d'une temperature de peau dans un ultrason medical therapeutique
FR2987255A1 (fr) Recalage d'un ultrason focalise haute intensite avec une imagerie
FR2990138A1 (fr) Systeme pour un controle de therapie avec un dispositif de balayage a ultrason
US10390706B2 (en) Photoacoustic imaging apparatus, photoacoustic imaging method, and storage medium
EP1326536B1 (fr) Procede et dispositif non invasif de focalisation d'ondes acoustiques
JP5661329B2 (ja) 医用超音波イメージングにおける高密度焦点式超音波に対するフィードバックを行うシステムおよびコンピュータプログラム
US9995717B2 (en) Object information acquiring apparatus and object information acquiring method
US20100016719A1 (en) Adaptive regulation of acoustic output power in medical ultrasound imaging
WO2004019784A1 (fr) Procede non invasif pour obtenir un champ predetermine d'ondes acoustiques dans un milieu sensiblement homogene masque par une barriere osseuse, procede d'imagerie, et dispositif pour la mise en oeuvre de procedes
CN105249993B (zh) 一种通过光声成像选取最佳声速组优化超声成像的方法
FR3034975A1 (fr)
WO2004016176A2 (fr) Dispositif et procede pour la mesure de l'elasticite d'un organe humain ou animal
FR3047405A1 (fr)
FR3003154A1 (fr) Estimation de la fraction de matieres grasses en utilisant des ultrasons partir d'une propagation d'onde de cisaillement
EP3317027B1 (fr) Procédé d'insonification pour obtenir un champ prédéterminé d'ondes ultrasonores, et procédé de fabrication pour réaliser une lentille ultrasonore à ces fins
CN113260329B (zh) 用于监测组织温度的方法和系统
Francis et al. Characterization of lens based photoacoustic imaging system
FR3046693A1 (fr)
Liu et al. Noninvasive estimation of temperature elevations in biological tissues using acoustic nonlinearity parameter imaging
Giridhar et al. Quantitative estimation of ultrasound beam intensities using infrared thermography—Experimental validation
Cox et al. Experimental validation of photoacoustic k-space propagation models
FR2778574A1 (fr) Procede de mesure de l'effet d'un traitement sur un tissu
WO2020139527A1 (fr) Procédé et système de surveillance de la température d'un tissu
Bravo-Miranda et al. Influence of the size, geometry and temporal response of the finite piezoelectric sensor on the photoacoustic signal: the case of the point-like source
FR3075973A1 (fr) Etalonnage pour une imagerie ARFI

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20160115

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

ST Notification of lapse

Effective date: 20171229