[发明专利]用于声波刺激的治疗参数

说明书

本发明涉及通过机械能，特别是通过声能，例如通过诸如聚焦超声(FUS)的超声刺激的细胞刺激领域。它涉及一种用于确定用于声波刺激的一组对象特定治疗参数的方法以及一种用于验证用于声波刺激的一组治疗参数的方法。用于确定一组对象特定治疗参数的方法包括生成对象特定数据的步骤以及确定身体部分中的目标场分布的步骤，其中生成对象特定数据的步骤包括测量身体部分的几何特性。它还包括从至少两组不同的治疗参数中选择一组治疗参数的步骤，其中在将任何一组治疗参数应用于身体部分的步骤之前进行选择。用于验证用于声波刺激的一组治疗参数的方法包括以下步骤：确定身体部分中声场的目标场分布、接收用于至少一个换能器的一组相关治疗参数、生成身体部分的对象特定3D模型、以及确定目标场分布与在对象特定3D模型中确定的场分布之间的差异。

技术领域

本发明涉及通过机械能，特别是通过声能，例如通过诸如聚焦超声(FUS)的超声刺激的细胞刺激领域。它涉及一种用于确定治疗参数的方法、一种用于验证和(如果需要的话)调整治疗参数的方法、以及与相应独立权利要求的前序部分中描述的所述方法相关的装置。

背景技术

US 2017/0291044 A1公开了一种超声脑深部刺激方法和超声脑深部系统。所公开的方法是时间反转方法，包括以下步骤：从需要超声脑深部刺激的动物或人的头部的图像数据创建头部3D数字模型，创建超声换能器阵列的3D数字模型，以及通过将虚拟声源放置在一个或多个需要聚焦的位置来确定要施加到用于在脑部生成特定的超声场的“真实”超声换能器阵列的电压信号，模拟从头部3D数字模型中的虚拟声源发射的超声波的传播行为，以及模拟超声波传播到超声换能器阵列所在的虚拟空间位置时超声换能器阵列的电压信号。在一个实施例中，打印头骨模型，将“真实”声源放置在一个或多个需要聚焦的位置，并测量由布置在打印的头骨上的超声换能器阵列生成的电压以确定要施加到超声换能器阵列的电压信号。

独立于US 2017/0291044 A1中公开的超声脑深部刺激方法的实施例，在超声传输期间将动物或人的头部放置在磁共振成像(MRI)系统中以观测和调整焦点的位置位移和形状变化。

US 2017/0291044 A1中公开的通过声波刺激细胞的现有技术方法具有各种缺点。特别地，治疗参数的确定包括复杂的模拟和/或复杂的测量，它们只能由专家配置和执行。此外，在这种现有技术的方法中需要将动物或人的头部放置在MRI系统中，以防止该方法在专门的医疗机构外使用和用于通常被评为不太严重的医疗案例，例如与肌肉紧张、偏头痛、紧张/松弛、学习问题、睡眠问题等相关的医疗案例。更进一步，用于执行通过声波刺激细胞的现有技术方法的系统组件具有非常具体的设计，只能以有限的方式适应医疗案例，并且具有非常有限的用户友好性。

换句话说，现有技术的方法和装置在设计和实现上太复杂、太昂贵且太有限，无法被更广泛的公众使用和/或用于广泛的应用，这意味着无法用于广泛的医疗和非医疗案例。

在脑治疗、创伤治疗(例如骨刺激、肌肉刺激)、疼痛治疗(例如慢性疼痛、背痛、偏头痛)或药物输送(例如局部药物输送、基因治疗)领域的应用是与医疗案例相关的应用示例。在健康领域(例如放松、不太严重的失眠、偏头痛和肌肉紧张等)或学习领域的应用是与非医疗案例相关的应用示例。

发明内容

本发明的一个目的是克服现有技术方法和装置的缺点。

特别地，本发明的第一目的是提供一种用于确定用于声波刺激的一组对象特定治疗参数的方法和相关装置，其可以被更广泛的公众用于广泛的应用。

本发明的第二目的是提供一种验证和(如果需要的话)调整用于声波刺激的一组治疗参数的方法和相关装置，其可以被更广泛的公众用于广泛的应用。

这些目的通过根据权利要求的方法和装置来实现。

独立于本发明的方面及其实施例，如果没有另外明确说明，以下术语具有以下含义：