[发明专利]同时进行超声诊断和治疗的方法和设备

说明书

本发明领域

本发明涉及超声诊断及治疗领域，更具体地涉及在对患者的一个部位使用超声治疗的同时进行超声诊断的新方法及设备。

本发明背景技术

超声诊断指的是使用超声换能器发生并接收超声波，使人或动物的患病部位成像。典型的情况是，换能器放在患者躯体待成像部位上面，换能器产生的超声波对准这个部位，然后换能器接收从这个部位反射回来的超声波并转换成电信号从而产生图象。通常，使用频率高、能量低的诊断用超声可得到较好的图象。也可以使用造影剂来改善超声诊断的图象质量。典型的造影剂包括如固体粒子的悬浮体乳化的液滴以及充有气体的囊泡，例如见Himann等人的美国专利N O.4,466,442及已公布的PCT专利申请WO92/17212及WO92/21382。

超声还用于多种治疗。一种公知超声治疗应用是高温治疗。高温治疗就是将组织团块，例如肿瘤作为靶体置于聚焦了的超声作用之下，对其进行加热以使团块生长减缓或缩小。如D.Arrigo的美国专利NO.5,215,680所述，可以用向被处理区域导入微泡的办法来增强超声治疗的热效应。

在已公布的PCT专利申请WO94/28873中叙述了超声治疗的另一种应用，这就是向患者施入许多囊泡，并且使用如诊断用超声监视直至在所关心部位出现囊泡，然后对该部位施加治疗用超声波以使囊泡破裂而达到治疗目的。例如，可以在囊泡上结合上一种生物活性剂，当囊泡破裂时这种生物活性剂便释放出来，从而达到向所关心部位供给生物活性剂的目的。

治疗用超声的频率典型地不同于诊断用超声。具体的说，治疗用超声使用的频率较低，以减少衰减，而诊断用超声使用频率较高，以便得到更高的清晰度。

在现有技术中曾作过努力来开发可以在进行超声治疗，特别是高温治疗的同时进行超声诊断的装置。Schaetzle等人的美国专利No.5,391,140叙述了一种装置，这种装置具有在使用治疗用声波进行局部高温治疗的同时进行超声诊断的能力。该装置使用一种包含诊断用换能器元件及治疗用换能器元件的换能器组件。诊断用换能器元件组成一个中心阵列，治疗用换能器元件环绕在该中心阵列周围。将治疗用换能器元件布置在位于中心的诊断用换能器元件的外面使得治疗用声波在高温治疗应用中能更准确地聚焦，生物组织能得到更大的加热。然而，诊断用换能器元件位于中央却限制了图象质量和清晰度。

Driller等人的美国专利No.4,484,569、Coleman等人的美国专利No.5,005,579都叙述了多种兼有超声诊断及高温超声治疗能力的装置，但二者未必能同时运行。

这些已有技术系统中所用的换能组件及系统相对地比较复杂，并且制造起来比较昂贵。此外，这些装置在能够同时进行超声诊断和超声治疗的范围内，其设计的主要目标是它们的超声治疗性能，因此仅限于在治疗用应用中使用。这些系统中没有一个适于在对患者的一个部位使用超声以使囊泡破裂，增强气穴效应或达到释放出生物活性剂的目的的同时又进行超声成像，因此需要提供具有这种能力的方法和设备。本发明满足了这种需求。

本发明概述

本发明涉及在对患者的某个部位进行超声波治疗的同时进行超声诊断的新方法和设备。具体地说，本发明的方法和设备能方便地在对患者的某个部位使用治疗用超声，使施于该部位的囊泡破裂以达到例如将结合在囊泡上的生物活性剂靶击释放的目的的同时对该部位进行超声成像。本发明的方法和设备允许操作者实时地监视囊泡的破裂。

本发明的一个方面的内容为一种超声换能组件，包括多个用来产生治疗超声波的治疗换能器元件和多个用来产生和/或接收诊断用超声波的诊断用换能器元件。治疗用及诊断用换能器元件布置在一个公共的台座上，该台座具有一基本上为平面形的上表面。治疗用换能器元件群配置在诊断用换能器元件群中央台座的平面形上表面上。诊断用换能器元件群配置在处于中央的治疗用换能器元件群的外面扩大了超声换能组件的视野，增加了该组件的成像灵敏度并提高了该超声换能组件所得到的图象的清晰度。

本发明的超声换能组件能够在对患者的一个部位使用治疗用超声的同时对该部位进行超声诊断。本发明的超声换能组件可以用于各种各样的治疗应用中，包括高温治疗、气穴治疗等等。在对施与患者的一个部位的囊泡进行超声成像的同时施与治疗用超声波，使囊泡破裂，达到诸如使结合在囊泡中的生物活性剂释放出来的目的。本发明的超声换能组件在上述方面具有特别的优越性。