[发明专利]用于对粘弹性介质进行成像的成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于基于声辐射应用对粘弹性介质进行成像的成像系统。

背景技术

基于导管的外科手术有利地用在与以器官的最小切口大小和清除率来处置身体器官相关的应用中。作为示例，可以通过各种基于导管的消融技术移除部分心脏组织来处置心律失常。具体而言，通常使用射频(RF)消融、高强度聚焦超声(HIFU)或者组织冷冻消融。

然而，基于导管的外科手术具有某些缺点，一个示例是在外科手术过程期间实时评估的不足。例如，就基于导管的消融而言，如果被消融的组织深度太浅，那么可能发生心律失常复发并且可能存在重复该过程的需求，这可能是非常冒险和昂贵的。另一方面，如果消融深度太深，那么就存在心脏穿孔的风险，这可能是致命的。为了这个目的，已经提出了基于对背向散射回波振幅中的改变进行跟踪的超声成像作为消融监控技术。然而，当前，不存在对消融过程的进程进行监控的可靠方式。过程的成功取决于医师的经验。

已公布的美国专利申请no.2008/0276709A1公开了可以在医疗成像领域中应用的方法。它公开了通过使用声辐射力在粘弹性介质内产生机械波并且基于对波在介质内传播的检测形成医疗图像。

然而，在本领域中仍然存在对适合于结合基于导管的外科手术使用的改进的成像装置的需求。

发明内容

实现适合于对处置过程进行实时监控的成像系统将是有利的。也期望提供能够在处置过程期间对所处置组织的三维属性进行实时成像的成像系统。此外，也期望提供适合于与处置器械(modality)集成的成像系统，该处置器械例如基于探头的处置器械。一般而言，本发明最好试图单独或者以任何组合减轻、缓解、或者消除现有技术的一个或多个缺点。

为了更好解决这些关注点中的一个或多个，在本发明的第一方面中，提出了一种成像系统，包括：

可变折射透镜；

用于产生声辐射的换能器系统；声辐射透射通过可变折射透镜；其中，可操作该成像系统，以便：

在第一模式中，

将可变折射透镜布置在第一配置中，并且当可变折射透镜在第一配置中时，操作换能器系统产生用于使粘弹性介质移位的声辐射；并且

在第二模式中，

将可变折射透镜布置在第二配置中，并且当可变折射透镜在第二配置中时，操作换能器系统产生用于对粘弹性介质的位移进行成像的声辐射。

成像系统将声辐射力成像(ARFI)与可变折射透镜的应用组合在一起，该可变折射透镜至少支持两种配置，一种配置适合于结合对粘弹性介质的移位使用，并且一种配置适合于结合对粘弹性介质的位移成像使用。该组合允许将两种功能构建在单独一个设备中，使其紧凑。

其中的另一个优点在于图像系统支持集成到常规基于导管的探头内，从而提供非常紧凑的适合于微创外科手术的成像设备。

可以结合经历弹性属性变化的任何类型的粘弹性介质的成像有利地使用该成像系统。在实施例中，粘弹性介质是人类或者动物组织，例如在各种类型外科手术下的组织以及关于病变被监控的组织，其中，病变引起在对癌性病变监控中特别感兴趣的受损组织和完整组织之间弹性属性的差异。

在有利的实施例中，成像系统还包括相互作用器械，例如处置器械，用于改变粘弹性介质，从而提供集成的处置和成像系统。该设备对执行外科手术、以便对处置过程进行实时监控的医生特别有益。有利地，由于身体器官的消融改变了器官的弹性属性，所以相互作用器械是诸如射频消融的消融器械。在活体内的消融监控将对医生诸如在心脏消融处置心律失常期间组织的透壁进行监控特别有益。

在有利的实施例中，可变折射透镜是流体透镜，诸如电湿润液体透镜。流体透镜可以改变透镜形状，使得可以通过改变透镜形状提供第一和第二配置。

在本发明的第二方面中，提出了适合于使计算机系统能够控制根据本发明的第一方面的成像系统的计算机程序产品，所述计算机系统包括具有与其相关的数据存储装置的至少一个计算机。

在本发明的第三方面中，提出了对成像系统进行操作的方法。该方法使得成像系统能够根据本发明第一方面的成像系统进行操作。

一般而言，可以在本发明的范围内以任何可能方式对本发明的各个方面进行组合和连接。从在下文中所描述的实施例中以及参照这些实施例所阐述的，本发明的这些以及其它方面、特征和/或优点将显而易见。

附图说明

参考附图，仅通过举例的方式，将对本发明的实施例进行描述，其中：

图1示意性地说明了基于导管的射频消融探头的末端；