[发明专利]一种用于人体脑部磁波刀的自动调控的方法和装置

说明书

本发明公开了一种用于人体脑部磁波刀的自动调控的装置，包括第一固定台板，还包括第二固定台板，XZ平移台的固定部固定在第一固定台板上，XZ平移台的XZ平移部与俯仰偏转台的固定部连接，俯仰偏转台的俯仰偏转部与超声换能器连接，YZ平移台的固定部固定在第二固定台板上，YZ平移台的YZ平移部与固定框架连接，第一固定台板和第二固定台板均设置在磁共振扫描床的传送部上。还公开了一种用于人体脑部磁波刀的自动调控的方法，解决了手动方法易产生人为调节误差、需将患者移出磁共振成像仪器的超导磁体进行再次调节重合等问题，更方便、更省时、更精准，为进一步地提高磁波刀诊治人体脑病的成功率提供了保障。

技术领域

本发明涉及磁共振引导聚焦超声用于诊治脑病及其相关医疗等领域，具体涉及一种用于人体脑部磁波刀的自动调控的方法，还涉及一种用于人体脑部磁波刀的自动调控的装置。

背景技术

磁共振引导聚焦超声(Magnetic resonance-guided focused ultrasound)，又称为“磁波刀”，经过多年医学上的研究与应用，得到了进一步地快速发展，在神经外科领域成为无创性诊治人体脑病的有效方法和技术之一[JoleszFAet al.,NeurolClin.2014,32(1):253-69.]，并且，具有重要的临床应用前景[Medel R et al.,Neurosurgery.2012,71(4):755-63.Review.]。例如，使用InSightec公司的tcMRgFUS医用仪器，其包含多元相控探头和多信道驱动电子设备等，通常与标准的商用人体磁共振成像仪联合使用，诊治患者实施例的结果表明：对于一些神经功能性障碍疾病，例如原发性震颤、帕金森症等，由脑部“磁波刀”进行经颅无创、精准诊治，患者的康复速度快、效果非常明显[J Levi Chazenet al.,ClinNeuroradio,2019,29:351-357.]，展示出独特的能力和临床应用普及的极大潜能。

当磁波刀用于人体脑部诊治时，医生们和患者需要先行处于准备就绪的状态。安置患者自然地平躺在磁共振扫描床上，患者的头部戴有一个固定框架和一个头盔式多元相控探头(又称为：超声换能器)。固定框架与磁共振扫描床连接在一起，超声换能器十分吻合地戴在固定框架以上的患者头部。这时，医生的一项重要的工作，就是必须仔细调节患者头部位置使得位于超声换能器的中心，通常地，手动调节患者脑部治疗靶点与磁波刀的超声波束焦点相重合(要求相差范围为0.5mm以内)，然后手动进行机械锁定，防止固定框架的移动、倾斜，使得患者头部处于一个固定状态。当患者由磁共振扫描床被送入磁共振成像仪器超导磁体后，影像检测患者脑部治疗靶点与磁波刀的超声波束焦点的是否重合？因为，重合度越高，则磁波刀的治疗能力越强。如果治疗时患者脑部治疗靶点偏离磁波刀的超声波束焦点，则会导致磁共振监测到的脑部治疗靶点温度曲线异常、治疗效果不理想，也易损伤到脑部治疗靶点周围的正常脑组织、发生医疗意外。当观测到两者中心位置没有重合时，通常的方法就是使用手动方法进行调整，这样，需要启动磁共振扫描床，将患者移出磁共振成像仪器的超导磁体，然后医生进入磁共振成像仪器机房进行再一次手动调节，直至使得患者脑部治疗靶点与磁波刀的超声波束焦点位置完全重合，由此增加了工作量、花费更多的时间，手动调整的方法虽然实用，但是，仍然不可避免地存在一些人为的调整误差。因此，发展全新的、自动精密调控的方法和装置是解决目前手动调整技术存在着上述系列问题的一种有效途径。

计算机控制无磁性且不受强磁场干扰工作的精密电动平移台与俯仰偏转台组合的装置，在磁共振成像仪器超导磁体内的特殊使用环境里，依据于由磁共振成像方法获得的患者脑部治疗靶点与磁波刀发射的超声波束焦点的影像和坐标值，能够“原位”地分别进行脑部磁波刀的固定框架和超声换能器的多方位地精密调节，实现脑部治疗靶点与超声波束焦点自动调节重合，由此有效地避免了手动调节带来的人为误差，更加省工、省时，从先进的计算机精密调整技术层面为磁波刀诊治脑病提供了保障。

发明内容