RU2014145315A - Высокоинтенсивный сфокусированный ультразвук с емкостными микромеханическими преобразователями - Google Patents

Высокоинтенсивный сфокусированный ультразвук с емкостными микромеханическими преобразователями Download PDF

Info

Publication number
RU2014145315A
RU2014145315A RU2014145315A RU2014145315A RU2014145315A RU 2014145315 A RU2014145315 A RU 2014145315A RU 2014145315 A RU2014145315 A RU 2014145315A RU 2014145315 A RU2014145315 A RU 2014145315A RU 2014145315 A RU2014145315 A RU 2014145315A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ultrasonic
frequency
ultrasound
exposure
lattice
Prior art date
Application number
RU2014145315A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2657950C2 (ru
Inventor
Макс Оскар КОЛЕР
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
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 Конинклейке Филипс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Publication of RU2014145315A publication Critical patent/RU2014145315A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2657950C2 publication Critical patent/RU2657950C2/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • A61N7/02Localised ultrasound hyperthermia
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • A61N2007/0004Applications of ultrasound therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • A61N2007/0043Ultrasound therapy intra-cavitary
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • A61N2007/0073Ultrasound therapy using multiple frequencies
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • A61N2007/0078Ultrasound therapy with multiple treatment transducers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • A61N2007/0086Beam steering

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

1. Медицинский инструмент (900, 1000), содержащий:- систему (911) высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука, содержащую ультразвуковой преобразователь (102, 104, 202, 204, 302, 407, 508) с регулируемой частотой ультразвукового воздействия для фокусирования ультразвука в объем ультразвукового воздействия, при этом упомянутый ультразвуковой преобразователь содержит первую решетку и вторую решетку емкостных микромеханических преобразователей (102, 104, 202, 204, 302, 407, 508);- процессор (916) для управления медицинским инструментом;- память (922) для хранения машинно-выполняемых команд (930, 933, 934), причем выполнение команд заставляет процессор:- принимать (700, 800) план (924) терапии, характеризующий целевую зону (908) внутри субъекта (902);- определять (702, 802) расстояние (926) прохождения сквозь субъекта до целевой зоны с использованием плана терапии, причем расстояние прохождения характеризует прохождение ультразвука от ультразвукового преобразователя до целевой зоны;- определять (704, 804) частоту (829) ультразвукового воздействия с использованием расстояния прохождения для фокусирования объема ультразвукового воздействия на целевую зону; и- воздействовать (706, 806) ультразвуком на целевую зону с использованием системы высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука на частоте ультразвукового воздействия, и, причем- каждый из емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей имеет отдельно управляемую частоту ультразвукового воздействия, причем выполнение команд заставляет процессор определять частоту ультразвукового воздействия для каждого из емкостных микромеханических ультразвуковых преобразовательных элементов.2. Медицинский инструмент по п. 1, в котором выполнение команд заставляет процессор опр

Claims (13)

1. Медицинский инструмент (900, 1000), содержащий:
- систему (911) высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука, содержащую ультразвуковой преобразователь (102, 104, 202, 204, 302, 407, 508) с регулируемой частотой ультразвукового воздействия для фокусирования ультразвука в объем ультразвукового воздействия, при этом упомянутый ультразвуковой преобразователь содержит первую решетку и вторую решетку емкостных микромеханических преобразователей (102, 104, 202, 204, 302, 407, 508);
- процессор (916) для управления медицинским инструментом;
- память (922) для хранения машинно-выполняемых команд (930, 933, 934), причем выполнение команд заставляет процессор:
- принимать (700, 800) план (924) терапии, характеризующий целевую зону (908) внутри субъекта (902);
- определять (702, 802) расстояние (926) прохождения сквозь субъекта до целевой зоны с использованием плана терапии, причем расстояние прохождения характеризует прохождение ультразвука от ультразвукового преобразователя до целевой зоны;
- определять (704, 804) частоту (829) ультразвукового воздействия с использованием расстояния прохождения для фокусирования объема ультразвукового воздействия на целевую зону; и
- воздействовать (706, 806) ультразвуком на целевую зону с использованием системы высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука на частоте ультразвукового воздействия, и, причем
- каждый из емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей имеет отдельно управляемую частоту ультразвукового воздействия, причем выполнение команд заставляет процессор определять частоту ультразвукового воздействия для каждого из емкостных микромеханических ультразвуковых преобразовательных элементов.
2. Медицинский инструмент по п. 1, в котором выполнение команд заставляет процессор определять первую частоту ультразвукового воздействия с использованием расстояния прохождения для фокусирования объема ультразвукового воздействия в целевую зону, при этом выполнение команд заставляет процессор определять вторую частоту ультразвукового воздействия с использованием расстояния прохождения для фокусирования объема ультразвукового воздействия в целевую зону, и, причем выполнение команд заставляет процессор воздействовать ультразвуком на целевую зону с использованием системы высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука, использующей первую частоту ультразвукового воздействия для первой решетки емкостных микромеханических преобразователей и использующей вторую частоту ультразвукового воздействия для второй решетки емкостных микромеханических преобразователей.
3. Медицинский инструмент по п. 2, в котором первая частота ультразвукового воздействия и вторая частота ультразвукового воздействия не являются гармониками ультразвука от первой решетки и второй решетки емкостных микромеханических преобразователей или идентичными ультразвуку от первой решетки и второй решетки емкостных микромеханических преобразователей.
4. Медицинский инструмент по п. 1, в котором медицинский инструмент дополнительно содержит систему (1001) магнитно-резонансной визуализации для сбора магнитно-резонансных данных (1021) из зоны (1005) визуализации, при этом целевая зона находится внутри зоны визуализации, причем выполнение команд дополнительно заставляет процессор многократно:
- собирать (812) магнитно-резонансные данные с использованием системы магнитно-резонансной визуализации;
- реконструировать (814) магнитно-резонансное изображение (1024); и
- модифицировать (816) план терапии в соответствии с магнитно-резонансным изображением.
5. Медицинский инструмент по п. 4, в котором магнитно-резонансные данные содержат тепловые магнитно-резонансные данные (1022), и, при этом магнитно-резонансное изображение является термографическим магнитно-резонансным изображением (1026).
6. Медицинский инструмент по п. 4, в котором выполнение команд дополнительно заставляет процессор:
- собирать магнитно-резонансные данные (1028) для планирования с использованием системы магнитно-резонансной визуализации;
- реконструировать магнитно-резонансное изображение (1030) для планирования; и
- модифицировать план терапии в соответствии с магнитно-резонансным изображением для планирования.
7. Медицинский инструмент по любому из предыдущих пунктов, в котором частота ультразвукового воздействия определяется с использованием модели (1042) ультразвукового моделирования.
8. Медицинский инструмент по п. 7, в котором медицинский инструмент дополнительно содержит катетер (200, 300, 400, 500, 600, 904), при этом катетер содержит ультразвуковой преобразователь.
9. Медицинский инструмент по п. 8, в котором катетер дополнительно содержит:
- стержень (310, 502) с дистальным концом (200, 308, 406, 504) и проксимальным концом (506), при этом дистальный конец содержит первую решетку емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей и вторую решетку емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей; и
- соединитель (512) на проксимальном конце для подачи на первую решетку емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей и вторую решетку емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей электропитания и для управления первой частотой ультразвукового воздействия и второй частотой ультразвукового воздействия.
10. Медицинский инструмент по п. 9, в котором первая решетка емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей имеет первый регулируемый фокус, и вторая решетка емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей имеет второй регулируемый фокус, при этом первый регулируемый фокус, по меньшей мере, частично выполнен с возможностью регулирования посредством электронного управления, причем второй регулируемый фокус, по меньшей мере, частично выполнен с возможностью регулирования посредством электронного управления, и причем
объем ультразвукового воздействия является наложением первого регулируемого фокуса и второго регулируемого фокуса.
11. Медицинский инструмент по п. 10, в котором дистальный конец содержит, по меньшей мере, одну интегральную схему для питания решетки емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей и второй решетки емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей и для обеспечения электронного управления первой решеткой емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей и второй решеткой емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей, и, при этом катетер дополнительно содержит шину данных между, по меньшей мере, одной интегральной схемой и соединителем.
12. Машиночитаемый носитель данных, содержащий машинно-выполняемые команды (930, 933, 934) для выполнения процессором (916), управляющим медицинским инструментом (900, 1000), при этом медицинский инструмент содержит систему высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука, содержащую ультразвуковой преобразователь (102, 104, 202, 204, 302, 407, 508) с регулируемой частотой ультразвукового воздействия для фокусирования ультразвука в объем ультразвукового воздействия, причем упомянутый ультразвуковой преобразователь содержит первую решетку и вторую решетку емкостных микромеханических преобразователей (102, 104, 202, 204, 302, 407, 508), и каждый из емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей имеет отдельно управляемую частоту ультразвукового воздействия, причем выполнение команд заставляет процессор:
- принимать (700, 800) план (924) терапии, характеризующий целевую зону (908) внутри субъекта (902);
- определять (702, 802) расстояние (926) прохождения сквозь субъекта до целевой зоны с использованием плана терапии, причем расстояние прохождения характеризует прохождение ультразвука от ультразвукового преобразователя до целевой зоны;
- определять (704, 804) частоту (829) ультразвукового воздействия для каждого из емкостных микромеханических ультразвуковых преобразовательных элементов с использованием расстояния прохождения для фокусирования объема ультразвукового воздействия на целевую зону;
причем выполнение команд заставляет процессор определять частоту ультразвукового воздействия,
и
- воздействовать (706, 806) ультразвуком на целевую зону с использованием системы высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука, использующей частоту ультразвукового воздействия.
13. Способ управления медицинским инструментом, содержащим систему высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука, при этом упомянутая система (911) высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука содержит ультразвуковой преобразователь (102, 104, 202, 204, 302, 407, 508) с регулируемой частотой ультразвукового воздействия для фокусирования ультразвука в объем ультразвукового воздействия, при этом упомянутый ультразвуковой преобразователь содержит первую решетку и вторую решетку емкостных микромеханических преобразователей (102, 104, 202, 204, 302, 407, 508), и каждый из емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей имеет отдельно управляемую частоту ультразвукового воздействия, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых:
- принимают (700, 800) план (924) терапии, характеризующий целевую зону (908) внутри субъекта (902);
- определяют (702, 802) расстояние (926) прохождения сквозь субъекта до целевой зоны с использованием плана терапии, причем расстояние прохождения характеризует прохождение ультразвука от ультразвукового преобразователя до целевой зоны;
- определяют (704, 804) частоту (829) ультразвукового воздействия для каждого из емкостных микромеханических ультразвуковых преобразовательных элементов с использованием расстояния прохождения для фокусирования объема ультразвукового воздействия на целевую зону; и
- воздействуют (706, 708) ультразвуком на целевую зону с использованием системы высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука, использующей частоту ультразвукового воздействия.
RU2014145315A 2012-04-12 2013-04-09 Высокоинтенсивный сфокусированный ультразвук с емкостными микромеханическими преобразователями RU2657950C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261623123P 2012-04-12 2012-04-12
US61/623,123 2012-04-12
PCT/IB2013/052814 WO2013153509A1 (en) 2012-04-12 2013-04-09 High intensity focused ultrasound with capacitive micromachined transducers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014145315A true RU2014145315A (ru) 2016-06-10
RU2657950C2 RU2657950C2 (ru) 2018-06-18

Family

ID=48539313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014145315A RU2657950C2 (ru) 2012-04-12 2013-04-09 Высокоинтенсивный сфокусированный ультразвук с емкостными микромеханическими преобразователями

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9937364B2 (ru)
EP (1) EP2836275B1 (ru)
JP (2) JP6844947B2 (ru)
CN (1) CN104349818B (ru)
BR (1) BR112014025069B1 (ru)
RU (1) RU2657950C2 (ru)
WO (1) WO2013153509A1 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6266749B2 (ja) * 2013-04-05 2018-01-24 プロファウンド メディカル インク 超音波アレイを備えたカテーテルのエネルギー堆積ゾーンの決定
CN107073291B (zh) * 2014-10-17 2021-01-05 皇家飞利浦有限公司 用于超声热疗和成像的超声片块
CN107735032B (zh) 2015-07-02 2021-09-21 皇家飞利浦有限公司 多模式电容式微加工超声换能器以及相关联的设备、系统和方法
CN105411625B (zh) * 2015-12-28 2019-06-07 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 基于电容式微加工超声换能器面阵的诊疗一体化超声系统
US20170281982A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Family Health International Methods and systems for generating an occlusion using ultrasound
WO2018019781A1 (en) * 2016-07-25 2018-02-01 Koninklijke Philips N.V. Bladder temperature measurement for high intensity focused ultrasound
EP3388155A1 (en) * 2017-04-13 2018-10-17 Koninklijke Philips N.V. Ultrasound transducer probe with a faceted distal front surface
WO2019034500A1 (en) * 2017-08-15 2019-02-21 Koninklijke Philips N.V. INTRALUMINAL ULTRASONIC DEVICE WITH ADJUSTABLE FREQUENCY
CN108760839A (zh) * 2018-06-06 2018-11-06 中国电子科技集团公司第二十研究所 一种用于雷达结构中电绝缘材料微损伤检测的方法
CN109171816B (zh) * 2018-09-05 2021-07-20 中北大学 一种用于检查乳腺的超声ct系统及其扫描方法
WO2020237292A1 (en) 2019-05-24 2020-12-03 The University Of Melbourne Neurostimulation using endoluminal focussed ultrasound

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6589174B1 (en) * 2000-10-20 2003-07-08 Sunnybrook & Women's College Health Sciences Centre Technique and apparatus for ultrasound therapy
US6626854B2 (en) * 2000-12-27 2003-09-30 Insightec - Txsonics Ltd. Systems and methods for ultrasound assisted lipolysis
US6514220B2 (en) * 2001-01-25 2003-02-04 Walnut Technologies Non focussed method of exciting and controlling acoustic fields in animal body parts
SE520857C2 (sv) * 2002-01-15 2003-09-02 Ultrazonix Dnt Ab Anordning med såväl terapeutiska som diagnostiska givare för mini-invasiv ultraljudsbehandling av ett objekt, där den terapeuti ska givaren är termiskt isolerad
US7854733B2 (en) 2004-03-24 2010-12-21 Biosense Webster, Inc. Phased-array for tissue treatment
EP1731102A1 (en) 2005-06-08 2006-12-13 Esaote S.p.A. Method for measuring and displaying time varying events
US7766833B2 (en) 2005-11-23 2010-08-03 General Electric Company Ablation array having independently activated ablation elements
US20080221448A1 (en) * 2007-03-07 2008-09-11 Khuri-Yakub Butrus T Image-guided delivery of therapeutic tools duing minimally invasive surgeries and interventions
US8702609B2 (en) 2007-07-27 2014-04-22 Meridian Cardiovascular Systems, Inc. Image-guided intravascular therapy catheters
US20090062724A1 (en) * 2007-08-31 2009-03-05 Rixen Chen System and apparatus for sonodynamic therapy
EP2215854A1 (en) 2007-12-03 2010-08-11 Kolo Technologies, Inc. Stacked transducing devices
US9408588B2 (en) * 2007-12-03 2016-08-09 Kolo Technologies, Inc. CMUT packaging for ultrasound system
US20090163807A1 (en) 2007-12-21 2009-06-25 Sliwa John W Finger-mounted or robot-mounted transducer device
CN102164637B (zh) 2008-04-09 2015-08-19 朱利安·伊特兹科维特兹 包括经皮探针的医疗系统
US20110144490A1 (en) 2009-12-10 2011-06-16 General Electric Company Devices and methods for adipose tissue reduction and skin contour irregularity smoothing
ES2654789T3 (es) 2009-12-28 2018-02-15 Profound Medical Inc Aparato terapéutico
JP5541946B2 (ja) * 2010-02-26 2014-07-09 オリンパス株式会社 超音波治療装置
US9192790B2 (en) 2010-04-14 2015-11-24 Boston Scientific Scimed, Inc. Focused ultrasonic renal denervation
US9852727B2 (en) * 2010-04-28 2017-12-26 Insightec, Ltd. Multi-segment ultrasound transducers
EP2455133A1 (en) * 2010-11-18 2012-05-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Catheter comprising capacitive micromachined ultrasonic transducers with an adjustable focus
EP2680923A4 (en) * 2011-03-04 2016-08-03 Rainbow Medical Ltd TISSUE TREATMENT AND MONITORING THROUGH THE USE OF ENERGY

Also Published As

Publication number Publication date
CN104349818B (zh) 2018-05-15
US20150065922A1 (en) 2015-03-05
JP2020078613A (ja) 2020-05-28
JP2015513985A (ja) 2015-05-18
WO2013153509A1 (en) 2013-10-17
RU2657950C2 (ru) 2018-06-18
JP6844947B2 (ja) 2021-03-17
US9937364B2 (en) 2018-04-10
BR112014025069B1 (pt) 2022-07-05
EP2836275B1 (en) 2021-01-27
BR112014025069A2 (ru) 2017-06-20
CN104349818A (zh) 2015-02-11
EP2836275A1 (en) 2015-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014145315A (ru) Высокоинтенсивный сфокусированный ультразвук с емкостными микромеханическими преобразователями
US20200222728A1 (en) Boiling Histotripsy Methods and Systems for Uniform Volumetric Ablation of an Object by High-Intensity Focused Ultrasound Waves with Shocks
Canney et al. Shock-induced heating and millisecond boiling in gels and tissue due to high intensity focused ultrasound
JP6442788B2 (ja) 超音波処置における周波数最適化
WO2014113270A3 (en) Ultrasonic surgical apparatus with silicon waveguide
Moriyama et al. Thermal simulation of cavitation-enhanced ultrasonic heating verified with tissue-mimicking gel
WO2011028603A3 (en) Micromanipulator control arm for therapeutic and imaging ultrasound transducers
Tu et al. Controllable in vivo hyperthermia effect induced by pulsed high intensity focused ultrasound with low duty cycles
RU2014130093A (ru) Вычисление оцененного значения интенсивности ультразвукового излучения с использованием некогерентной суммы ультразвукового давления, формируемого множеством элементов преобразователя
RU2015147109A (ru) Определение зоны энергетического воздействия для катетера с ультразвуковым массивом
WO2011100753A3 (en) Interventional photoacoustic imaging system
JP2013503003A5 (ru)
RU2015121417A (ru) Медицинское устройство для определения карты максимальной энергии
CN103480092A (zh) 一种超声能量输出控制装置、方法以及超声治疗设备
CN109999376B (zh) 一种hifu设备控制系统及其无损测温方法
RU2014116967A (ru) Высокоинтенсивный фокусированный ультразвук, усиленный с помощью кавитации
KR102320038B1 (ko) 가변음압 집속초음파를 이용한 생체조직 정밀 제거 장치 및 방법
CN105938467B (zh) 基于高斯函数卷积的高强度聚焦超声三维温度场模拟算法
RU2015116812A (ru) Снижение нагрева в совпадающих областях ближнего поля для высокоинтенсивного фокусированного ультразвука
Kyriakou Multi-physics computational modeling of focused ultrasound therapies
Choi et al. Geometrical characterization of the cavitation bubble clouds produced by a clinical shock wave device
JP2015524699A5 (ja) 超音波装置
Fovargue et al. Experimentally validated multiphysics computational model of focusing and shock wave formation in an electromagnetic lithotripter
Chen et al. The inception of cavitation bubble clouds induced by high-intensity focused ultrasound
CN1160136C (zh) 超声波热疗机及其焦点温度的预测方法