[发明专利]用于高强度聚焦超声波的系统及方法

说明书

描述了高强度聚焦超声波(HIFU)的特征。施加HIFU以消融组织可以通过对HIFU期间产生的气泡成像来实时监测。可以通过在成像和HIFU之间快速切换来使用单个换能器数组。为了成像，可以在仅接收模式下使用数组或其部分以定位由HIFU产生的气泡。HIFU的施加，例如位置和/或强度，可以基于来自气泡成像的信息进行调节。医师和/或其他人可以使用这些系统和方法来实时监测HIFU程序，以用于在对健康组织的损伤最小的情况下最佳消融靶组织。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年2月12日提交的美国临时申请No.62/804,626的优先权，该临时申请的全部内容出于所有目的通过引用并入本文并且构成本说明书的一部分。

技术领域

本申请涉及高强度聚焦超声波(HIFU)，在某些实施例中特别涉及实时监测HIFU程序。

背景技术

高强度聚焦超声波(HIFU)可以用于消融人体组织。HIFU可以用于例如消融诸如胰腺或前列腺中的良性和恶性肿瘤，用于美容医学，例如为了体形塑造而处理皮下脂肪组织，以及其他用途。HIFU的某些使用可能是低效的，使得健康组织区域被消融。期望对某些HIFU技术的这些和其他缺点进行改进。

发明内容

本文公开的实施例均具有若干方面，没有一个方面单独负责本公开的期望属性。在不限制本公开的范围的情况下，现在将简要地讨论其更突出的特征。在考虑该讨论之后，并且特别是在阅读标题为“具体实施方式”的部分之后，将理解本文描述的实施例的特征如何相对于用于高强度聚焦超声波(HIFU)的现有系统、装置和方法提供优点。

以下公开描述了一些实施例的非限制性示例。例如，公开的系统和方法的其他实施例可以包括或可以不包括本文描述的特征。而且，公开的优点和益处可以仅应用于某些实施例，而不应用于限制本公开。可以以实现或优化本文所教导的一个优点或一组优点的方式具体化或实施本文所公开的创新，而不必实现本文所教导或建议的其他优点。以下方面中的任何一个可以适当地彼此组合。本公开预期在每种合适的组合中组合上述方面的每个方面中的一个或多个特征。

描述了HIFU的特征。施加HIFU以消融组织可以通过对HIFU期间产生的气泡成像来实时监测。可以通过在成像和施加HIFU之间快速切换来使用单个换能器(transducer)数组。为了成像，数组可以在仅接收模式下使用以定位由HIFU产生的气泡。替代地或附加地，第二换能器可以执行成像。HIFU的应用(例如位置或强度)可以基于气泡的成像的信息进行调节。医师可以使用这些系统和方法来实时监测HIFU程序以对靶组织进行最佳消融，同时对健康组织的损伤最小。在一些实施例中，可以使用本文所述的快速切换系统和方法来成像作为气泡的替代或附加的特征。

在一个方面，描述了一种用于实时监测高强度聚焦超声波(HIFU)消融的方法。所述方法包括使用超声波换能器的数组对身体内的组织成像，在(a)使用所述数组向组织施加HIFU和(b)使用所述数组对组织的气泡成像之间切换，所述气泡是由于施加到组织的HIFU而产生的，以及输出被成像的气泡的指示。

所述方法还可以包括基于被成像的气泡确定气泡的位置。施加HIFU可以包括基于确定的气泡的位置将HIFU施加到组织。确定气泡的位置可以包括执行波前检测和/或频谱分析。

对气泡成像可以包括对气泡的破裂成像。对气泡成像可以包括在气泡已溃灭之后对气泡成像。对气泡成像可以包括B超成像。对气泡成像可以包括谐波成像。

所述方法可以包括确定组织的刚度。确定组织的刚度可以包括对组织的压痕成像，其中压痕是由于施加HIFU而引起的。所述方法可以包括确定在压痕之后组织返回到原始位置的时间。

所述超声波换能器可以是电容式微机械超声波换能器(CMUT)。

所述方法可以包括用与所述第一数组分离的第二数组对气泡成像。