聚焦超声治疗装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种聚焦超声治疗装置，属医疗器械【技术领域】，其可解决现有的体外聚焦超声治疗技术成像不清、难以准确定位病灶、治疗效果欠佳的问题。本发明的聚焦超声治疗装置包括：盛放超声波传导介质的超声介质容纳单元；位于超声介质容纳单元内的超声换能器，治疗时超声波传导介质能将超声波传导向患者身体；驱动超声换能器在超声介质容纳单元内运动的运动机构；与运动机构相连的换能器支架，超声换能器连接在换能器支架上；用于形成患者待治疗部位的图像的定位监控系统，其具有能在治疗时容纳超声介质容纳单元和患者待治疗部位的空腔；用于固定患者体位的治疗床，治疗时治疗床至少部分位于空腔内。本发明可用于治疗疾病，尤其是治疗前列腺病。
【专利说明】聚焦超声治疗装置
【技术领域】
[0001]本发明属于医疗器械【技术领域】，具体涉及一种聚焦超声治疗装置，尤其是前列腺疾病聚焦超声治疗装置。
【背景技术】
[0002]聚焦超声治疗技术是一种利用超声波治疗疾病的技术，其通过超声换能器向病灶部位发出聚焦的超声波，利用超声波的作用对靶区病灶进行治疗，如治疗前列腺炎、肿瘤、宫颈糜烂、乳腺增生等疾病。聚焦超声治疗技术属于非创伤性的治疗技术，因此具有成本低、痛苦小、副作用少、几乎无并发症、恢复快、可重复治疗等优点。同时，对于许多疾病其他的常规疗法均不能达到聚焦超声治疗的效果。例如，前列腺疾病是成年男性最常见的疾病之一，特别是前列腺增生，资料显示，各国成年男性前列腺增生的发病率分别为:法国14.2%，英格兰20.4%，加拿大23.0%，苏格兰25.3%，西班牙30.4%，美国33.7% ;而在中国，在40至79岁年龄段前列腺增生的发病率约为50%，而80岁以上时发病率则高达80%。由于前列腺外包裹着一层坚韧的脂膜，药物分子很难渗入，因此药物治疗前列腺疾病的时间长、效果不佳；而手术治疗通常则存在损伤大、出血多、恢复慢、切除腺体大小有限、不可重复等缺点。而由于超声波可以轻易透过前列腺增的脂膜，同时又不会对人体造成创伤，因此聚焦超声治疗前列腺疾病有着很好的前景。
[0003]为了将超声波聚焦到病灶部位，聚焦超声治疗技术主要分为腔内治疗和体外治疗两种。腔内治疗技术是将超声治疗头通过尿道、直肠等伸入人体内并对病灶部位发出超声波的治疗技术；例如，专利文献 CN200510115582.9、CN200510093457.2、US5676692、US6371903、US5762066、EP0552995、W000/24328等介绍了腔内聚焦超声治疗前列腺疾病的相关技术。其中，“超声治疗头”包括超声换能器以及套在超声换能器外的外壳等，在外壳与超声换能器间填充有用于传导超声`波的超声波传导介质(如脱气水)。但是，腔内治疗技术需要将超声治疗头伸入人体，由于人体内的空间十分有限(对于尿道等尤其如此)，因此其超声治疗头(超声换能器)的体积、数量、位置等都受到很大限制，超声功率小且焦距难调整，医生操作困难，治疗范围受限，患者舒适性差，易造成尿道、直肠等的感染和损伤。
[0004]体外治疗技术则是用超声治疗头在人体外向体内的病灶部位发出超声波的技术。专利文献CN200920296822.3、US5443069等介绍了用超声成像(B超)技术引导的体外聚焦超声治疗前列腺疾病的技术。由于不用把超声治疗头伸入人体内，不受腔内空间限制，故体外治疗技术较易操作，患者舒适性好，且可使用发射面积较大(由此其功率和能量也较大，治疗效果较好)的超声治疗头。但是，现有的体外治疗技术都是通过B超引导的，而B超的成像清晰度、精度等与磁共振成像(MRI)、电子计算机X射线断层扫描成像(CT)等相比较低，尤其是对于前列腺等特殊位置的疾病，B超的成像能力更差，难以清楚显示前列腺及其周围组织，从而导致其不能准确定位病灶及显示治疗情况，影响体外治疗的治疗效果。成像能力较强的磁共振成像系统、电子计算机X射线断层扫描成像系统等都具有可容纳患者身体的空腔，患者需要躺着进入空腔后才能对病变部位进行成像，但由于该空腔空间十分有限，故当患者处于空腔中时，要再同时操纵超声治疗头对其进行治疗就十分不便，因此，现有的体外治疗技术中不能使用磁共振成像系统、电子计算机X射线断层扫描成像系统等具有空腔的定位监控系统，故对例如前列腺疾病等的治疗就存在这一问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的腔内聚焦超声治疗技术不能使用大功率超声换能器、操作不便、患者治疗体验差、易引起感染，而体外聚焦超声治疗技术不能使用具有空腔的定位监控系统、成像不清、难以准确定位病灶、治疗效果欠佳的问题，提供一种可清晰成像、治疗效果好的体外聚焦超声治疗装置。
[0006]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种聚焦超声治疗装置，其包括:
[0007]用于容纳超声波传导介质的超声介质容纳单元；
[0008]至少一个位于所述超声介质容纳单元内的超声换能器，用于发出聚焦超声波，治疗时所述超声波传导介质能将超声换能器发出的超声波传导向患者身体；
[0009]用于驱动所述超声换能器在超声介质容纳单元内运动并改变其焦点位置的运动机构；
[0010]与所述运动机构相连的换能器支架，所述超声换能器连接在换能器支架上；
[0011]用于至少形成患者待治疗部位的图像的定位监控系统，其具有能在治疗时容纳所述超声介质容纳单元和患者待治疗部位的空腔；
[0012]用于固定患者体位的治疗床，治疗时所述治疗床至少部分位于所述监控系统的空腔内。
`[0013]其中，超声波传导介质可为脱气水，也可为其他液体。
[0014]本发明的聚焦超声治疗装置属于体外聚焦超声治疗装置，故其具有可使用大功率超声换能器、操作方便、患者治疗体验好、不易造成感染的优点；同时，其中又具有可伸入定位监控系统的空腔中的超声介质容纳单元和治疗床(显然，超声介质容纳单元中的超声换能器也可伸入空腔中)，而超声换能器则通过换能器支架与运动机构相连，故运动机构可在空腔外(或部分在空腔外)驱动超声换能器，从而其不受空腔内空间的限制；因此，本发明的聚焦超声治疗装置中可使用磁共振成像系统或电子计算机X射线断层扫描成像系统等具有空腔的定位监控系统，从而其成像清晰，可清楚的定位病变并显示治疗状况，治疗效果好。
[0015]优选的是，所述聚焦超声治疗装置为前列腺疾病聚焦超声治疗装置，其中所述治疗床用于对患者的仰卧或趴卧的体位进行固定。
[0016]进一步优选的是，所述超声换能器为圆弧面状，所述圆弧面为球面的一部分。
[0017]进一步优选的是，所述超声换能器为一个，且该超声换能器设于患者身体前侧，在患者身高方向上处于患者腹部位置，并朝向患者的前列腺部位；或该超声换能器设于患者身体后侧，在患者身高方向上处于患者臀部位置，并朝向患者的前列腺部位。
[0018]进一步优选的是，所述超声换能器对应的球面的直径在350毫米至650毫米之间；在平行于患者身高方向且通过超声换能器焦点的平面中，所述超声换能器对应的圆心角在20度至120度间，在平行于患者身体宽度方向且通过超声换能器焦点的平面中，所述超声换能器对应的圆心角在15度至60度间。[0019]进一步优选的是，当所述超声换能器设于患者身体上方时，所述超声介质容纳单元也设于患者身体上方，且所述超声介质容纳单元的下端开口，所述开口被能与患者身体接触的透声膜封闭；或当所述超声换能器设于患者身体下方时，所述治疗床上设有凹陷的容置部，所述超声介质容纳单元设于所述容置部中，且上端开口。
[0020]进一步优选的是，所述超声换能器为两个，并连接在一个换能器支架上，两个超声换能器的焦点重合，且对应的球面的直径相等，其中:一个超声换能器设于患者身体前侧，在患者身高方向上处于患者腹部位置，并朝向患者的前列腺部位；另一个超声换能器设于患者身体后侧，在患者身高方向上处于患者臀部位置，并朝向患者的前列腺部位。
[0021]进一步优选的是，两个所述超声换能器相对于他们的焦点对称设置。
[0022]进一步优选的是，所述超声换能器对应的球面的直径在350毫米至650毫米之间；在平行于患者身高方向且通过超声换能器焦点的平面中，所述超声换能器对应的圆心角在20度至120度间，在平行于患者身体宽度方向且通过超声换能器焦点的平面中，所述超声换能器对应的圆心角在15度至60度间。
[0023]进一步优选的是，所述治疗床上设有凹陷的容置部，所述超声介质容纳单元的下部位于所述容置部内；所述超声介质容纳单元上有两个供患者腿部通过的开口，每个开口均与一个腿部密封套的一端相连，所述腿部密封套的另一端具有能供患者腿部通过并能与患者腿部形成水密封接触的密封结构；所述超声介质容纳单元上有一个供患者腹部通过的开口，该开口与腹部密封套的一端相连，所述腹部密封套的另一端具有能供患者腹部通过并能与患者腹部形成水密封接触的密封结构。
[0024]进一步优选的是，所述超声介质容纳单元有两个，分别位于患者身体的上方和下方，两个超声换能器分别位于两个超声介质容纳单元内，其中:位于患者身体上方的超声介质容纳单元下端开口，且所述开口被能与患者身体接触的透声膜封闭；所述治疗床上设有凹陷的容置部，所述位于患者身体下方的超声介质容纳单元设在所述容置部中，且上端开口。
[0025]优选的是，所述超声换能器为圆弧面状，所述圆弧面为球面的一部分。
[0026]进一步优选的是，所述超声换能器有一个；或所述超声换能器有至少两个，各超声换能器的焦点重合，且各超声换能器对应的球面的直径相等。
[0027]进一步优选的是，所述超声换能器有至少两个，且所有超声换能器连接在一个换能器支架上。
[0028]优选的是，所述超声介质容纳单元上设有用于供患者身体通过的开口，开口与密封套的一端相连，所述密封套的另一端具有能供患者身体通过并能与通过的患者身体形成水密封接触的密封结构。
[0029]优选的是，所述超声介质容纳单元在朝向患者身体的方向上开口，且所述开口被能与患者身体接触的透声膜封闭。
[0030]优选的是，所述治疗床上设有凹陷的容置部，所述超声介质容纳单元位于所述容置部中，且所述超声介质容纳单元上端开口。优选的是，所述定位监控系统为磁共振成像系统或电子计算机X射线断层扫描成像系统。
[0031]本发明用于以聚焦的超声波治疗疾病，尤其适于治疗前列腺疾病；当然，本发明也可用于治疗盆腔、腹腔、胸腔中的其他病变，如肝病、肾病、胰腺疾病、肺病等。【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1为本发明实施例2的聚焦超声治疗装置的侧视结构示意图；
[0033]图2为本发明实施例2的聚焦超声治疗装置的俯视结构示意图(未示出患者和定位监控系统)；
[0034]图3为本发明实施例2的聚焦超声治疗装置沿AA面的剖视结构示意图；
[0035]图4为本发明实施例2的聚焦超声治疗装置沿BB面的剖视结构示意图(未示出患者和定位监控系统)；
[0036]图5为本发明实施例2的聚焦超声治疗装置的图4的I部分的局部放大结构示意图；
[0037]图6为本发明实施例2的聚焦超声治疗装置的一种超声换能器的结构示意图；
[0038]图7为本发明实施例2的聚焦超声治疗装置的一种超声换能器的沿其长度方向的剖视结构示意图；
[0039]图8 为本发明实施例2的聚焦超声治疗装置的一种超声换能器的沿其宽度方向的剖视结构示意图；
[0040]图9为本发明实施例2的聚焦超声治疗装置的另一种超声换能器的结构不意图；
[0041]图10为本发明实施例3的聚焦超声治疗装置的剖视结构示意图；
[0042]图11为本发明实施例4的聚焦超声治疗装置的剖视结构示意图；
[0043]图12为本发明实施例5的聚焦超声治疗装置的剖视结构示意图。
[0044]其中附图标记为:1、治疗床；3、突出部；4、超声介质容纳单元；5、定位监控系统；
6、腹部密封套；7、腿部密封套；8、波纹软管；10、超声换能器；11、换能器支架；12、第一传动带；13、压紧轮；14、第一带轮；15、第一旋转电机；16、转轴；17、O型密封圈；18、齿轮；19、齿轮；20、第二旋转电机；21、转轴承载部位；22、第二传动带；23、第三带轮；24、第二带轮；25、第三旋转电机；26、导轨；27、O型密封圈；28、密封腔；29、凸起；30、弧形导向槽；33、焦点；38、患者；44、超声波通道；45、透声膜；51、空腔。
【具体实施方式】
[0045]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0046]实施例1:
[0047]本实施例提供一种聚焦超声治疗装置，其包括:
[0048]用于容纳超声波传导介质的超声介质容纳单元；
[0049]至少一个位于超声介质容纳单元内的超声换能器，用于发出聚焦超声波，治疗时超声波传导介质能将超声换能器发出的超声波传导向患者身体；
[0050]用于驱动超声换能器在超声介质容纳单元内运动并改变其焦点位置的运动机构；
[0051]与运动机构相连的换能器支架，超声换能器连接在换能器支架上；
[0052]用于至少形成患者待治疗部位的图像的定位监控系统，其具有能在治疗时容纳超声介质容纳单元和患者待治疗部位的空腔；[0053]用于固定患者体位的治疗床，治疗时治疗床至少部分位于监控系统的空腔内。
[0054]本实施例的聚焦超声治疗装置属于体外聚焦超声治疗装置，故其具有可使用大功率超声换能器、操作方便、患者治疗体验好、不易造成感染的优点；同时，其中又具有可伸入定位监控系统的空腔中的超声介质容纳单元和治疗床(显然，超声介质容纳单元中的超声换能器也可伸入空腔中)，而超声换能器则通过换能器支架与运动机构相连，故运动机构可在空腔外(或部分在空腔外)驱动超声换能器，从而其不受空腔内空间的限制；因此，本实施例的聚焦超声治疗装置中可使用磁共振成像系统或电子计算机X射线断层扫描成像系统等具有空腔的定位监控系统，从而其成像清晰，可清楚的定位病变并显示治疗状况，治疗效果好。
[0055]实施例2:
[0056]本实施例提供一种前列腺疾病聚焦超声治疗装置，如图1至图9所示，其包括治疗床1、超声介质容纳单元4、超声换能器10、运动机构、定位监控系统5、换能器支架11。
[0057]其中，定位监控系统5具有空腔51，该空腔51通常为近似圆柱形，定位监控系统5可对位于空腔51内的物体进行监控成像。在进行治疗时，超声介质容纳单元4和患者39的待治疗部位均位于空腔51中(当然，超声介质容纳单元4中的超声换能器10也位于空腔51中)。优选的，定位监控系统5为磁共振成像(MRI)系统或电子计算机X射线断层扫描成像(CT)系统，治疗时超声介质容纳单元4位于定位监控系统5的成像扫描范围内，故超声介质容纳单元4优选采用塑料材质；因为上述两种成像技术均是利用电磁波进行的，而金属物质对电磁波具有屏蔽作用，故超声介质容纳单元4优选采用塑料材质(当然超声换能器10、换能器支架11优选也采用非金属材质)。磁共振成像系统或电子计算机X射线断层扫描成像系统的成像清晰稳定、分辨率高，故可准确定位病灶并观察病灶状况，从而更好的进行治疗；尤其是对于前列腺等位于特殊位置的组织，常规的超声成像技术(B超)不能形成清晰的图像，故上述的具有空腔的定位监控系统5更加适用。
`[0058]治疗床I用于供患者39仰卧，从而固定患者39的体位；在治疗时治疗床I有至少一部分位于定位监控系统5的空腔51中(从而承载位于空腔51中的患者39的待治疗部位)。其中，该治疗床I可通过对定位监控系统5原有的床体进行改造而得到，也可为聚焦超声治疗装置的专用治疗床I。优选的，治疗床I上有凹陷的容置部，超声介质容纳单元4设置在该容置部处，超声介质容纳单元4的下部位于容置部中，其余部分高于治疗床I的表面。超声介质容纳单兀4中盛放有超声波传导介质。优选的,超声波传导介质为脱气水，因为其容易得到，成本低，对人体和装置均无损害；当然，也可使用其他的液体作为超声波传导介质，例如使用一般的水(非脱气水)或有辅助治疗作用的药液等。
[0059]当患者39仰卧在治疗床I上时，超声介质容纳单元4容纳患者39的下腹部和腿部上端(或者说患者39的身体“穿过”超声介质容纳单元4),并使这些部位浸泡在超声波传导介质中。如图2所示，超声介质容纳单元4上可具有位于患者39两腿间的突出部3，该突出部3主要用于将运动机构接入超声介质容纳单元4，当然，若没有该突出部3也是可行的。
[0060]优选的，超声介质容纳单元4上具有供患者39身体通过的开口，开口连接密封套的一端，密封套的另一端具有用于供患者39身体通过并能与通过的患者39身体部位形成水密封接触的密封结构，从而可将超声波传导介质密封在超声介质容纳单元4内。优选的，密封套可为柔性薄膜材质，其密封结构可为带收紧装置的开口，从而其可与穿过开口的人体产生紧密接触。由于密封套的材质、结构等可采用已知技术，故在此不在对其进行详细描述。通过设置密封套，可使超声介质容纳单元4只用容纳患者39的待治疗部位，而患者39身体的其他部位可通过密封套伸出超声介质容纳单元4外，从而减小超声介质容纳单元4的体积，降低成本，使其适应空腔51内的狭小空间。具体的，如图1、图2、图4等所示，本实施例中，超声介质容纳单元4上有两个供患者39腿部通过的开口和一个供患者39腹部通过的开口，各开口分别连接两个腿部密封套7和一个腹部密封套6，腿部密封套7和腹部密封套6上分别具有用于与患者39腿部和腹部形成水密封接触的密封结构。当然，根据具体用途不同，密封套的数量、位置、形状等也可有所不同，例如，若聚焦超声治疗装置用于治疗腹腔上部的疾病时(如胃病)，则超声介质容纳单元4应分别连接一个胸部密封套和一个腹部密封套。
[0061]超声换能器10设在超声介质容纳单元4内，并浸泡在超声波传导介质中，可发出聚焦的超声波；也就是说，超声换能器10发出的超声波会聚焦在其焦点33处。其中，由于超声换能器10表面经过绝缘处理，且不与患者39身体接触，没有形成电气回路，故不会对患者39产生伤害。
[0062]优选的，超声换能器10为圆弧面状；也就是说，超声换能器10为片状，且其表面为弧面，而该弧面是球面的一部分。这种形式的超声换能器10的焦点33正好位于其对应的球面的球心处，故其焦点33位置比较容易确定，且聚焦效果良好；同时，圆弧面状的超声换能器10尺寸可较大，因此其功率可更高，可提高焦点33处的超声能量，以达到更好的治疗效果。
[0063]具体的，超声换能器10可如图9所示为球冠面状。其中，“球冠”是指一个球被平面所截后得到的类似“冠状”的部分，而“球冠面”是指该球冠的弧形部分的表面。这种球冠面状的超声换能器10形状简单，焦点容易确定。或者，超声换能器10也可如图6至图8所示，为各向尺寸不等的片状。
[0064]由于以上所述的各种圆弧面状超声换能器10可采用已有的产品，故在此不再对它们的具体形式进行详细描述。当然，超声换能器10也可为其他的圆弧面状，或者超声换能器10也可为非圆弧面状的其他形状。
[0065]优选的，如图3所示，本实施例中超声换能器10有两个，它们的焦点重合；通过设置多个超声换能器10，可提高作用在病灶部位的超声波的能量强度，改善治疗效果。更优选的，两个超声换能器10对应的球面的直径相等，或者说两个超声换能器10具有相同的曲率、焦距等参数。进一步优选的，如图3、图6、图7、图8、图9所示，两个超声换能器相对于它们的焦点33 (共同焦点33)对称设置；这种形式的超声换能器10优点在于，两个超声换能器10的超声波通道44是相互重合的，从而可尽量降低超声波对除病灶部位外的人体其他部位的影响。
[0066]具体的，其中一个超声换能器10设于患者39身体前侧,在患者39身高方向上处于患者39腹部位置，并朝向患者39的前列腺部位；另一个超声换能器10则设于患者39身体后侧，在患者39身高方向上处于患者39臀部位置，并朝向患者39的前列腺部位。之所以将超声换能器10按上述的位置设置，而不直接设置在患者39前列腺的上方和下方，是因为一方面这样设置的超声换能器10间的连线相对于竖直方向(或者说空腔51的高度方向)呈一定角度，故二者间的距离可大于空腔51的高度，从而可在空腔51内空间有限的情况下尽量使用更大尺寸的超声换能器10 (相应其功率也更大，治疗效果更好)；另一方面，若直接将超声换能器10设在患者39前列腺的上方或下方，则超声波大部分会被耻骨和骶骨挡住，影响治疗效果，而本实施例超声换能器10的位置可尽量避开耻骨和骶骨等其他组织。
[0067]更优选的，当超声换能器10位于上述位置时，如图6、图7、图8所示，超声换能器10对应的球面的直径在350毫米至650毫米之间；且在平行于患者39身高方向(或称超声换能器10的长度方向)且通过超声换能器10的焦点33的平面中，超声换能器10对应的圆心角(β角)在20度至120度之间(见图7)，而在平行于患者39身体宽度方向(或称超声换能器10的宽度方向)且通过超声换能器10的焦点33的平面中，超声换能器10对应的圆心角(α角)在15度至60度之间(见图8)。也就是说，超声换能器10优选是不规则的圆弧面状，其近似于由一个矩形区域在球面上所截得的形状，在各方向上的尺寸不同。这种形式的超声换能器10优点在于:当其按上述位置设置时，其发出的超声波可完全避开患者39的骶骨及其周围神经组织，并可部分或全部避开患者39的耻骨联合，从而减少这些组织对超声波的阻挡，并在保证治疗效果的同时尽量降低超声波对人体的影响。可见，上述形式的超声换能器10在治疗前列腺疾病时可取得最好的效果。
[0068]显然，虽然在本实施例中是以患者39仰卧在治疗床I上作为例子，但如果使患者39肌卧在治疗床I上进行治疗也是可行的(或者说治疗床也可用于固定患者39的肌卧体位)，但此时两个超声换能器10的位置就应互换。[0069]其中，如图3所示，超声换能器10连接在换能器支架11上，从而分别被定位在各自的预定位置；而换能器支架11则连接运动机构，从而运动机构可通过换能器支架11带动超声换能器10运动。这种结构的优点在于:首先，由于运动机构通过换能器支架11带动超声换能器10，故运动机构与超声换能器10间的距离可较远，运动机构可设在空腔51之外(至少部分设在空腔51外)，其体积、位置等都不受空腔51的限制，可在患者39位于空间有限的空腔51内时有效驱动超声换能器10运动，从而使具有空腔51的定位监控系统5适用于体外治疗技术中，以保证成像的清晰，提高治疗效果；另外，换能器支架11上可具有多个不同的连接位(例如图3中换能器支架11的上端和下端连接超声换能器10的位置)，从而在要治疗不同疾病时，只要在换能器支架11的不同连接位设置不同超声换能器10即可，从而可方便的改变超声换能器10的数量、位置、尺寸、型号等，使聚焦超声治疗装置能用于治疗多种不同的疾病。
[0070]优选的，两个超声换能器10连接在同一个换能器支架11上。这种结构的优点在于:一方面，只要预先设定好换能器支架11上的连接位，则两个超声换能器10连接到换能器支架11上时可直接实现焦点33重合，且能够一直保持这种正确的相对位置，而不用再逐个调整超声换能器10 ;另一方面，这样只要一套运动机构即可同时驱动多个超声换能器10，并能一直保证它们运动的同步，从而简化装置的结构。
[0071]显然，虽然本实施例以两个超声换能器10作为例子，但超声换能器10也有三个或更多。其中，当超声换能器10有多个时，它们的焦点优选是重合的，且它们所对应的球面的直径优选都相等；更优选的，所有的超声换能器10连接在一个换能器支架11上。
[0072]运动机构用于(通过换能器支架11)驱动超声换能器10在超声介质容纳单元4内运动并改变其焦点33位置，从而根据定位监控系统5提供的图像将超声焦点33准确移动到病灶部位，以达到最好的治疗效果。[0073]运动机构可包括分别用于驱动超声换能器10在X方向、Y方向、Z方向运动的X向运动机构、Y向运动机构、Z向运动机构。如图1所示，Z方向为患者39身高方向，X方向为患者39身体宽度的方向，Y方向同时垂直于X方向和Z方向。这种运动机构的优点在于:超声换能器10在各方向上都可移动，自由度较大；同时超声换能器10在不同方向上的运动分别由不同机构实现，故运动机构的结构比较简单。
[0074]具体的，Y向运动机构为第一转动运动机构，位于超声介质容纳单元4中，通过转轴16与X向运动机构相连。如图3、图5所示，第一转动运动机构包括设在转轴16的密封腔28中的第一旋转电机15，其输出轴通过O型密封圈27伸出密封腔28，并通过第一带轮14带动第一传动带12,换能器支架11的两端还设有凸起29,其伸入转轴16端部内侧的弧形导向槽30中；第一传动带12的两端分别固接换能器支架11，且与换能器支架11的相接处设有分别设有压紧轮13，两个超声换能器10分别连接在接换能器支架11的两端的两个连接位上。第一旋转电机15旋转时会带动换能器支架11绕X轴旋转，从而使超声换能器10焦点33在Y方向上移动(当然，焦点33同时也会在Z方向上产生很小的运动)。
[0075]X向运动机构为第二转动运动机构，其设在导轨20上并与第二传动带22相连。第二转动运动机构包括第二旋转电机20及承载转轴16的承载部位21，第二旋转电机20通过齿轮18、19带动转轴16绕Z轴旋转，进而带动Y向运动机构(同时也带动超声换能器10)绕Z轴旋转，由此使超声换能器10焦点33在X方向上运动(当然，焦点33同时也会在Y方向上产生很小的运动)。其中，转轴16通过超声介质容纳单元4上的开口伸入超声介质容纳单元4，转轴16外套波纹软管8，波纹软管8 一端连接上述开口，另一端与转轴承载部位21相连，在转轴16与承载部位21间也可设有O型密封圈17。波纹软管8可由橡胶等材质制成，其即可将超声介质容纳单元4密封，又允许转轴16的运动。
[0076]Z向运动机构为直线运动机构，其包括连接导轨26、第三旋转电机25、第二带轮24、第三带轮23、第二传动带22，其中导轨26和第二传动带22均沿X方向设置，第二传动带22套在带轮23、24上，第三旋转电机25能驱动第二带轮24转动并带动第二传动带22，第二传动带22则带动X向运动机构(也带动Y向运动机构、超声换能器10)在Z方向上移动。
[0077]上述运动机构的优点在于:X向运动机构、Y向运动机构均为转动运动机构，故它们进行驱动时体积并不变化，也不会使超声介质容纳单元4内的液位变化，而Z向运动机构在进行驱动时超声介质容纳单元4内的液位只发生细微变化(由波纹软管8的伸缩引起)，而稳定的液位有利于提高磁共振成像系统和电子计算机X射线断层扫描成像系统的成像质量；另外，以上的运动机构的长度方向与空腔51的长度方向一致，而在空腔51的径向上的尺寸较小，故可在空间有限的空腔51内通过换能器支架11很好的驱动超声换能器10。
[0078]当然，以上的运动机构只是运动机构可采取的多种形式中的一种，运动机构还可为许多其他不同的形式。
[0079]当然，本实施例的聚焦超声治疗装置中还应包括其他的必要器件，如用于给装置整体供电的供电单元，用于控制超声换能器10和运动机构的控制单元，用于显示定位监控系统5所采集的图像的显示单元，用于为超声介质容纳单元4充入或放出超声波传导介质的充放单元，用于使治疗床I和超声介质容纳单元4进入或移出定位监控系统5的空腔51的治疗床移动单兀等。
[0080]实施例3
[0081]本实施例提供一种前列腺疾病聚焦超声治疗装置，其具有与实施例2的前列腺疾病聚焦超声治疗装置类似的结构。本实施例的前列腺疾病聚焦超声治疗装置与实施例2的前列腺疾病聚焦超声治疗装置的区别在于:如图10所示,本实施例中,超声介质容纳单元4有两个，分别位于患者39身体的上方和下方，两个超声换能器10分别位于两个超声介质容纳单元4中(但其相对于患者39身体的位置可与实施例2中相同)。
[0082]其中，患者39身体上方的超声介质容纳单元4下端开口，该开口被透声膜45封闭，在重力等的作用下，透声膜45可变形下垂并与患者39的腹部接触，从而超声换能器10发出的超声波可经过超声波传导介质而传入患者39腹部。
[0083]设在患者39身体下方的超声介质容纳单元4位于治疗床I的容置部中，且其上端开口，故患者39的臀部可浸泡在该超声介质容纳单元4内的超声波传导介质中，从而超声换能器10发出的超声波可经由超声波传导介质传入患者39臀部。
[0084]当然，上述具有透声膜45的超声介质容纳单元4不限于位于患者39身体上方。患者39身体的任何一方(例如水平方向的两侧方)都可设有超声介质容纳单元4，该超声介质容纳单元4朝向患者的方向开口，开口即被能与患者39身体接触的透声膜45封闭。例如若超声介质容纳单元4环绕患者39身体时，则透声膜45也可为围绕患者身体的环状结构。
[0085]本实施例的前列腺疾病聚焦超声治疗装置的优点在于:患者39的身体浸泡在超声波传导介质中面积减小了，故患者39的治疗体验更好；同时，其中不必使用密封套等将超声波传导介质密封在超声介质容纳单元4中，且运动机构与超声介质容纳单元4之间的密封也更简单，从而可简化聚焦`超声治疗装置的结构，降低成本及超声波传导介质泄漏的风险。
[0086]实施例4
[0087]本实施例提供一种前列腺疾病聚焦超声治疗装置，具有与实施例3的前列腺疾病聚焦超声治疗装置类似的结构，区别在于:
[0088]如图11所示，本实施例的前列腺疾病聚焦超声治疗装置中只有一个超声换能器10和一个超声介质容纳单元4，该超声换能器10位于患者39身体上侧(即前侧)，超声介质容纳单元4设在患者39身体上方，下端开口，开口被透声膜45封闭；而治疗床I上则没有容置部及超声介质容纳单元4。
[0089]此时，由于治疗床I上没有容置部及超声介质容纳单元4，因此其可直接采用定位监控系统5中的常规床体，从而降低装置的成本。
[0090]实施例5
[0091]本实施例提供一种前列腺疾病聚焦超声治疗装置，具有与实施例3的前列腺疾病聚焦超声治疗装置类似的结构，区别在于:
[0092]如图12所示，本实施例的前列腺疾病聚焦超声治疗装置中只有一个超声换能器10和一个超声介质容纳单元4，该超声换能器10位于患者39身体下侧(即后侧)，超声介质容纳单元4设在治疗床I上的容置部中，且上端开口 ；而患者39身体上方则没有超声介质容纳单元4、透声膜45等。[0093]实时例4和实施例5的只有一个超声换能器10的前列腺疾病聚焦超声治疗装置的优点在于:一方面，其超声换能器10数量少，占据的体积也更小，故更有利于使前列腺疾病聚焦超声治疗装置与具有空腔51的定位监控系统5相适应；同时，其结构比较简单，成本低。[0094]如图11和图12所示，实时例4和实施例5的前列腺疾病聚焦超声治疗装置中，由于只有一个超声换能器10，故其换能器支架11上也分别只有一个连接位；但显然，这两个实施例中也可使用有多个连接位的换能器支架11 (例如图3所示的换能器支架11)，只是换能器支架11上只用连接一个超声换能器10，其它连接位可空缺。
[0095]当然，应当理解，本领域技术人员还可对上述各实施例的聚焦超声治疗装置进行许多变化，例如:超声换能器也可为三个或更多；超声换能器的位置、形状、尺寸等可不同；换能器支架的形状、尺寸、连接位数量、连接位位置可不同；超声介质容纳单元也可为其他的尺寸和形状，从而用于容纳患者的盆腔、腹腔、胸腔等其他位置，以用于治疗肝病、肾病、胰腺疾病、肺病等(相应的超声换能器位置也要调整)；患者也可趴卧或侧卧在治疗床上(相应的超声换能器位置也要调整)；运动机构的具体形式可不同等。
[0096]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种聚焦超声治疗装置，其特征在于，包括: 用于容纳超声波传导介质的超声介质容纳单元； 至少一个位于所述超声介质容纳单元内的超声换能器，用于发出聚焦超声波，治疗时所述超声波传导介质能将超声换能器发出的超声波传导向患者身体； 用于驱动所述超声换能器在超声介质容纳单元内运动并改变其焦点位置的运动机构； 与所述运动机构相连的换能器支架，所述超声换能器连接在换能器支架上； 用于至少形成患者待治疗部位的图像的定位监控系统，其具有能在治疗时容纳所述超声介质容纳单元和患者待治疗部位的空腔； 用于固定患者体位的治疗床，治疗时所述治疗床至少部分位于所述监控系统的空腔内。
2.根据权利要求1所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于，所述聚焦超声治疗装置为前列腺疾病聚焦超声治疗装置，其中所述治疗床用于对患者的仰卧或趴卧的体位进行固定。
3.根据权利要求2所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于， 所述超声换能器为圆弧面状，所述圆弧面为球面的一部分。
4.根据权利要求`3所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于，所述超声换能器为一个，且 该超声换能器设于患者身体前侧，在患者身高方向上处于患者腹部位置，并朝向患者的前列腺部位； 或 该超声换能器设于患者身体后侧，在患者身高方向上处于患者臀部位置，并朝向患者的前列腺部位。
5.根据权利要求4所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于， 所述超声换能器对应的球面的直径在350毫米至650毫米之间； 在平行于患者身高方向且通过超声换能器焦点的平面中，所述超声换能器对应的圆心角在20度至120度间，在平行于患者身体宽度方向且通过超声换能器焦点的平面中，所述超声换能器对应的圆心角在15度至60度间。
6.根据权利要求4所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于， 当所述超声换能器设于患者身体上方时，所述超声介质容纳单元也设于患者身体上方，且所述超声介质容纳单元的下端开口，所述开口被能与患者身体接触的透声膜封闭； 或 当所述超声换能器设于患者身体下方时，所述治疗床上设有凹陷的容置部，所述超声介质容纳单元设于所述容置部中，且上端开口。
7.根据权利要求3所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于，所述超声换能器为两个，并连接在一个换能器支架上，两个超声换能器的焦点重合，且对应的球面的直径相等，其中: 一个超声换能器设于患者身体前侧，在患者身高方向上处于患者腹部位置，并朝向患者的前列腺部位； 另一个超声换能器设于患者身体后侧，在患者身高方向上处于患者臀部位置，并朝向患者的前列腺部位。
8.根据权利要求7所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于，两个所述超声换能器相对于他们的焦点对称设置。
9.根据权利要求8所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于， 所述超声换能器对应的球面的直径在350毫米至650毫米之间； 在平行于患者身高方向且通过超声换能器焦点的平面中，所述超声换能器对应的圆心角在20度至120度间，在平行于患者身体宽度方向且通过超声换能器焦点的平面中，所述超声换能器对应的圆心角在15度至60度间。
10.根据权利要求7所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于， 所述治疗床上设有凹陷的容置部，所述超声介质容纳单元的下部位于所述容置部内； 所述超声介质容纳单元上有两个供患者腿部通过的开口，每个开口均与一个腿部密封套的一端相连，所述腿部密封套的另一端具有能供患者腿部通过并能与患者腿部形成水密封接触的密封结构； 所述超声介质容纳单元上有一个供患者腹部通过的开口，该开口与腹部密封套的一端相连，所述腹部密封套的另一端具有能供患者腹部通过并能与患者腹部形成水密封接触的密封结构。
11.根据权利要求7所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于，所述超声介质容纳单元有两个，分别位于患者身体的上方和下方，两个超声换能器分别位于两个超声介质容纳单元内，其中: 位于患者身体上方的超声介质容纳单元下端开口，且所述开口被能与患者身体接触的透声膜封闭； 所述治疗床上设有凹陷的容置部，所述位于患者身体下方的超声介质容纳单元设在所述容置部中，且上端开口。
12.根据权利要求1所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于，所述超声换能器为圆弧面状，所述圆弧面为球面的一部分。
13.根据权利要求12所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于，所述超声换能器有一个； 或 所述超声换能器有至少两个，各超声换能器的焦点重合，且各超声换能器对应的球面的直径相等。
14.根据权利要求13所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于， 所述超声换能器有至少两个，且所有超声换能器连接在一个换能器支架上。
15.根据权利要求1所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于， 所述超声介质容纳单元上设有用于供患者身体通过的开口，开口与密封套的一端相连，所述密封套的另一端具有能供患者身体通过并能与通过的患者身体形成水密封接触的密封结构。
16.根据权利要求1所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于， 所述超声介质容纳单元在朝向患者身体的方向上开口，且所述开口被能与患者身体接触的透声膜封闭。
17.根据 权利要求1所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于，所述治疗床上设有凹陷的容置部，所述超声介质容纳单元位于所述容置部中，且所述超声介质容纳单元上端开口。
18.根据权利要求1至17中任意一项所述的聚焦超声治疗装置，其特征在于，所述定位监控系统为磁共振`成像系统或电子计算机X射线断层扫描成像系统。
【文档编号】A61N7/00GK103520844SQ201210227513
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年7月3日 优先权日:2012年7月3日
【发明者】付兵, 叶方伟, 王智彪 申请人:重庆海扶医疗科技股份有限公司