[发明专利]治疗医学超声中的皮肤温度控制

说明书

技术领域

本发明涉及超声治疗。例如，高强度聚焦超声（HIFU）被应用于病人体内的部位以用于治疗，诸如通过将该部位加热。

背景技术

为了将该部位加热，换能器产生声能。声能从换能器开始传播、通过皮肤并至病人体内。虽然要将该部位加热，但诸如皮肤的其他位置将不会被加热。然而，声能可以将皮肤加热。皮肤加热由于人体与换能器之间的接触点处的声阻抗失配或人体与换能器之间的耦合剂而发生。换能器也可能将皮肤加热。皮肤加热是HIFU治疗的负面副作用。

可以通过计划来使皮肤加热最小化。可以设置声能的持续时间、脉冲重复间隔或其他特性以限制皮肤加热。然而，这些设置可能限制实际治疗。

发明内容

以介绍的方式，下述优选实施例包括用于在医学超声治疗中确定皮肤温度的方法、计算机可读介质、指令以及系统。用超声来监视换能器与皮肤之间的绝缘体（standoff）的温度。该绝缘体的温度涉及皮肤温度。该皮肤温度被用来控制治疗。温度反馈可以允许有增加或优化的治疗水平。

在第一方面，提供了用于在医学超声治疗中确定皮肤温度的方法。绝缘体位于治疗换能器与病人的皮肤之间。热剂量被从治疗换能器开始施加、通过绝缘体、通过皮肤并进入病人体内。该热剂量聚焦在病人体内的一部位处，使得该部位响应于热剂量而被加热。治疗换能器被用来从邻近于皮肤的绝缘体获取表示声学回波的超声数据。皮肤温度根据声学回波加以确定。热剂量的施加根据皮肤温度来加以控制。

在第二方面，一种非暂时性计算机可读存储介质具有存储在其中的数据，该数据表示可被已编程处理器执行以便在医学超声治疗中确定皮肤温度的指令。该存储介质包括用于用HIFU施加器来执行高强度聚焦超声（HIFU）程序、监视HIFU施加器与病人之间的体模（phantom）材料的体模温度、使该体模温度与皮肤温度相关以及基于皮肤温度来调整HIFU程序的指令。

在第三方面，提供了一种用于在医学超声治疗中控制皮肤温度的系统。衬垫（pad）可操作用于允许声能从声学元件阵列的传播并将声能反射至该阵列。接收波束成形器被配置成获取表示该衬垫的超声数据。处理器被配置成根据表示衬垫的超声数据来控制病人体内的热量的产生。

本发明由以下权利要求限定，并且不应将本节中的任何东西理解为对那些权利要求的限制。下面结合优选实施例来讨论本发明的其他方面和优点。

附图说明

部件和图不一定按比例描绘，而是着重于举例说明本发明的原理。此外，在图中，相同的附图标记遍及不同的视图指示相应的部分。

图1是用于在医学超声治疗中控制皮肤温度的方法的一个实施例的流程图。

图2图示出根据一个实施例的用于在治疗一部位的同时监视皮肤温度的布置。

图3是绝缘体的示例；以及

图4是用于在医学超声治疗中控制皮肤温度的系统的一个实施例的方框图。

具体实施方式

高强度聚焦超声（HIFU）系统监视皮肤温度并相应地调整治疗程序。一层体模材料被放置在治疗设备与病人的身体之间。可以用超声成像来表征此中间层内的绝对温度或温度变化。获取在此层内测量的温度以反映皮肤温度。可以根据皮肤温度来确定HIFU治疗序列中的任何调整。

图1示出了在医学超声治疗中控制皮肤温度的方法的一个实施例。本实施例针对治疗的控制以控制皮肤温度。可以提供在使热剂量优化的同时避免皮肤的过热。动作是按照所示顺序或不同顺序执行的。例如，动作14是正在进行的，或者与动作16交错。可以提供附加、不同或较少动作。例如，可以将动作16和18压缩成一个动作，诸如在使用绝缘体的温度作为皮肤温度的情况下。作为另一示例，不执行动作20，诸如在由于皮肤温度无关紧要、不需要变化的情况下。在又一示例中，还用超声来监视病人体内的治疗部位或其他部位的温度。又例如，可以生成皮肤和/或其它温度的图像。

在动作12中，绝缘体被放置在治疗换能器与病人皮肤之间。可以使用任何绝缘体，诸如凝胶衬垫、体模、块、充液袋、塑料、明胶或其他材料。绝缘体使换能器与皮肤间隔开。可以使用任何间距，诸如1—3厘米或约两厘米或更少。将被用来解决由于公差和/或皮肤表面不规则而引起的变化。

用户抵靠着病人放置绝缘体。然后将换能器定位于绝缘体上。可以将皮带、压力、胶水、凝胶或其他技术用于将绝缘体保持在病人身上。在其他实施例中，将绝缘体安装到换能器探针或以其他方式与之集成，因此换能器的放置也放置绝缘体。