[发明专利]改善HIFU系统使用过程热累积的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善HIFU系统使用过程中热累积的方法。

背景技术

HIFU即高强度聚焦超声系统，是利用低兆赫频段超声波的束射性和在组织中良好的穿透能力，以某种聚焦方式将超声能量聚焦于组织内一处，形成一个声强较高的区域——焦域，焦域中的组织吸收超声波能并转化为热能，使自身温度升高，当焦域中声强达到数千乃至上万W/cm²时，即会使温度在0.5～5s内升高至70℃以上，使组织细胞消融，失去某些能力。聚焦可用于整形美容或出于实验目的切除组织上某一部分。

HIFU主要使用效应是热效应，聚焦超声能量通过组织的聚焦路径，使组织吸收少量超声能量并转化为热能使自身温度升高，温升与聚焦声束面积成反比，距聚焦焦域愈近愈高；单点焦域周围声场仍有一定强度声强转化为热能，同时焦域温度随时间扩散至周围组织，所以焦域周围组织有一定温升。

在具体的使用过程中，HIFU系统对组织细胞的消融，通常采用由点至线、由线至面、由面至体的点阵方式。点阵方式是超声能量在通过聚焦路径时，部分区域组织有多次能量叠加，这部分区域组织转化为热能使自身温度累积升高；同样焦域周围组织因其周围点多次聚焦超声能量的作用，其温度也累积升高。焦域点及其周围组织在其邻近已聚焦点的影响下，使初始温度有所上升；但随邻近已聚焦点个数增多影响，在HIFU系统使用参数不变情况下，焦域点的初始温度逐渐上升至焦域点在聚焦超声能量辐射下，在焦域温度升高至组织内水的沸腾产生，导致水蒸气空腔(气泡)的形成(空腔也可能是声空化生成的结构)。低于空腔产生的极限所形成的损伤域十分接近焦域形状。含有空腔的损伤域(气泡损伤域)将延伸出焦域范围，形状和尺寸也完全不同。由于焦域上部的聚焦路径组织累积温升的影响，含有空腔的损伤域向焦域上方延伸；同时，空腔的损伤域的产生，将导致此组织声性能参数、热性能参数发生改变，对邻近将要聚焦点的声聚焦性能、热传导性能产生影响，使焦域向上偏移出原焦域，聚焦路径热累积现象加重。

而在使用参数控制不好的情况下，聚焦面积(或体积)愈大，热积累现象愈严重。国内外文献及实验表明，热累积严重的将会使焦域向上偏移目标区域。

发明内容

HIFU系统在使用过程中，应当避免热累积现象加重；HIFU系统在一定使用过程中，避免热累积现象是必要的。

本发明鉴于HIFU系统使用过程中热累积现象加重得不到有效的控制，将严重影响聚焦效果，提供一种能避免热累积现象加重，有效解决这一弊病的HIFU系统使用控制方法。

本发明解决这一问题的方法是：一种改善HIFU系统使用过程热累积的方法，步骤如下，

a、利用HIFU系统定位被聚焦组织，

b、利用HIFU系统对被聚焦组织扫描、勾画被聚焦组织区域、生成三维轮廓

体，进行聚焦操作；

作为本发明的改进，所述的HIFU系统使用过程中优先设置运动方向，控制使用总体热积累方向。

作为本发明的进一步改进，所述的HIFU系统使用过程中，均衡使用过程中热累积效果采用分布使用方式的设置，所述的分布使用方式为将整个被聚焦区域分为若干小区域。

作为本发明的进一步改进，所述的HIFU系统具备每聚焦点超声功率设置、具备功率持续时间设置、具备停顿时间设置、具备脉冲数设置及每点间隔设置、每点停顿设置、每层停顿时间设置。

作为本发明的进一步改进，所述的HIFU系统具备参数扩展调整设置控制功能，对单点的超声功率、持续时间、停顿时间进行曲线设置。

本发明与现有技术相比较，其有益效果是：在不影响HIFU使用效果的条件下，通过三步骤的使用控制方法，在有效利用热累积现象，达到均衡使用过程中热累积效果。对HIFU使用参数每点聚焦点超声功率、功率持续时间、停顿时间、脉冲数及每点间隔、每点停顿时间按的合理设置，减少热累积现象；针对HIFU使用过程中热累积现象突出，增加参数扩展调整设置功能，对单点超声功率、持续时间、停顿时间进行曲线设置，减缓热累积现象产生；分布使用方式的选择，能进一步均衡使用过程中热累积效果，提高HIFU使用效率。

附图说明

图1是本发明HIFU的使用示意图。

图2是本发明具体实施方式的示意图。

图2中实线圆便表示焦点为主，虚线框表示小区域范围。

具体实施方式

参见图1-2，本实施案例利用HIFU系统聚焦组织的方法，步骤如下，

a、利用HIFU系统定位被聚焦组织1a，

b、利用HIFU系统对扫描被聚焦组织1a、勾画被聚焦组织1a区域，并生成三维轮廓体，进行聚焦操作；