包括经皮探针的医疗系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括经皮探针的医疗系统，以及该医疗系统的使用。
【背景技术】
[0002]在医学上，低强度超声波被广泛地应用于诊断过程，即超声波回波描记术。10年来，高强度超声波已被证实为是一种通过用于治疗过程的极高热疗法来诱导组织坏死的有效方法。各种治疗探针已被设计用于微创治疗过程，并且这些探针可被分成两组:外部探针和内部探针。
[0003]外部探针被设计成模仿病人身体表面的形状，超声波发射器以同心的方式设置，以优化超声波的聚焦。
[0004]内部探针或间质探针可以插入病人体内，它们主要有三种类型:腔内探针、血管内探针或者经皮探针。
[0005]A.腔内探针
腔内探针被设计成引入诸如直肠、阴道或食管那样的自然体腔内。例如文献US2007/239, 011描述了一种用于将高强度聚焦超声波(HIFU)能量递送到病人器官的医用探针。这样的探针包括通过病人自然体腔插入的平面形探针主体，以及多个作用于器官表面上的分瓣，以便将超声波能量递送到器官内。
[0006]B.血管内探针
血管内柔性探针正处于发展中以治疗心房纤维性颤动或静脉功能不全。
[0007]C.经皮间质探针
最初，由于经皮间质探针需要穿透组织，而之前的探针不穿透组织，从而经皮间质探针不受欢迎。然而提出这样的经皮间质探针旨在用于治疗那些体外、内腔或者血管内高强度聚焦超声波探针无法达到的深部肿瘤。超声波源应尽可能地靠近目标，从而将沿超声波路径的衰减效应和相位失谐效应减至最低。大部分描述的超声波经皮探针是侧面发射探针，其有源元件为水冷式，且在相当高的频率(约3MHz)下运作以促进加热。大部分描述的超声波经皮探针与MRI不兼容，从而使得治疗监测存在一定的危险性。
[0008]对于临床医生来说，超声波是有前景的技术。为了将超声波治疗的适用范围扩大到宽的医学治疗种类，尚需要解决以下不便之处:
特别地，外部探针，虽然不侵入人体，但显示了一贯的不便之处:由于组织结构(骨骼、组织交界面…)的超声波衰减、相位失谐以及超声波散焦，由于连续的身体动作(呼吸、隔膜…)导致目标对准受限，治疗时间过长，由于超声波路径引起的交叉的正常组织的不可知后果，现今具有上百个超声波传感器的探针的复杂性，与系统MRI相兼容以及MRI适配的复杂性。
[0009]特别地，侧面间质/内部探针需要临床医生在治疗过程中操作探针，例如360°旋转或纵向平移以处理整个疾患处，这会导致精度和可重复性的缺乏。
[0010]特别地，对于所有存在的探针，没有一个能够实现病理特征描述或组织的活体检查，这意味着活体检查程序必须在治疗的数日前进行。对于所有存在的探针，没有一个能够实现热处理后的组织切除。的确，如之前的临床试验(Carpentier & al., “Real-timeMagnetic Resonance-Guided Laser Thermal Therapy of Metastatic Brian Tumors，，，Neurosurgery, 63 ONS Suppl 1:21-29，2008)所示，肿瘤的极高温治疗会导致严重的肿瘤体积增大(占位效应)。该体积的增大在大多数情况下与周围正常组织的维护不协调，并且会限制该超声波微创治疗系统的发展。
【发明内容】
[0011]本发明旨在解决至少某些以上例举的不便之处。
[0012]出于此目的，本发明提供了一种医疗系统，其包括经皮探针以及计算机系统，所述经皮探针由MRI兼容材料制成，包括:
-具有插入端的主体，其形状适于经皮地插入病人身体器官的组织内，在单个医疗程序中所述器官具有一待分析、治疗并监测的区域，
-内共焦数字显微镜的光学头部，
-至少一个信息采集传感装置，其适于采集所述器官的区域的信息，
-以相控阵形式操作的多个治疗应用传感器，其适于发射聚焦或非聚焦的治疗超声波到所述器官的区域，
计算机系统包括可参数化指令装置以及适于控制治疗超声波的产生的相应设备。
[0013]有了这些特征，探针可以经皮地被插入到任何器官的合适位置。此外，在单个医疗程序中，探针可以被用于检测器官信息，所述信息可用于确立一诊断和特性描述，以及用于执行恰当治疗。
[0014]在一些实施例中，还可以使用一个或多个从属权利要求中定义的特征。
[0015]此外，本发明提供了一种方法，包括:
-提供具有在单个治疗程序中待分析、治疗以及监测的区域的身体器官，所述器官配备有由MRI兼容材料制成的经皮探针，并且所述探针具有插入人体器官组织的插入端的主体，
-使用探针的信息采集传感装置以及内共焦显微镜的光学头部来采集器官区域的信息，
-设定至少一个聚焦以及非聚焦治疗超声波的参数，所述超声波通过所述探针的多个治疗应用传感器(30)被发射到所述器官的所述区域，所述治疗应用传感器通过可参数化指令装置(50)以及计算机系统的相关设备(56)被设置成相控阵。
[0016]在一些实施例中，还可以使用一个或多个方法从属权利要求中定义的特征。
[0017]一个或多个这些实施例的优点可包括:
-治疗的实时监控，
-在单个程序中组织的病理特征描述和组织治疗处理，
-能够从组织中抽吸气泡，并用液体取代气泡，以避免显像伪差，
-能够“实时”监测治疗过程，并监控治疗的安全点，
-能够执行连续的MRI和MR测温监测，
-能够执行即时后处理MRI成像序列，以监测治疗过程的有效性， -能够治疗探针附近和/或非定位处的区域，
-通过各种技术，改善治疗超声波能量的聚焦或非聚焦，以便最大程度地适合受损面积，
-即使对活动的病人和/或器官也能够实现治疗处理，
-超声波发射器以360°方式布置，从而无需在器官内旋转探针，
-能够治疗各种各样和形状复杂的肿瘤，
-缩减后处理肿瘤的体积，
-能够在治疗过程中获取脑电图信号，
-能够消除移动伪象、超声波衰减、相位失谐和/或超声波散焦，
-在治疗过程中，无需临床医生操作，从而操作过程中，MRI的安全且有效的监测变得可靠，
-能允许实时以及活体内组织特性描述、活体组织检查、防止后处理占位效应的热处理后的组织切除，
-防止病人间污染的处置技术。
【附图说明】
[0018]本发明的其他特征和优势将通过以下三个以非限制性实例给出的实施例的描述以及附图的描述得以明了。
[0019]附图中:
-图1是医疗器械的示意图，
-图2是插入人体器官内的探针的局部剖视图，
-图3a、3b和3c是根据第一实施例的探针的各种部件的示意性的透视图，
-图4是沿图3c中线IV -1V的局部剖视图，
-图5是与图4类似的变化实施例的示意图，
-图6a、6b和6c是根据第二实施例的探针的各种部件的示意性的透视图，
-图7a、7b和7c分别是与图6a、6b和6c类似的针对根据第三实施例的探针的示意图， -图8a和Sb是根据第四实施例的探针的部件的透视图，
-图9是沿图8a中线IX -1X的剖视图，
-图10是根据第五实施例的探针的局部透视图，
-图1la和Ilb分别是根据第六和第七实施例的探针的局部透视图，
-图12是可操作地与探针相连的计算机系统的示意图，
-图13是示出了使用医疗器械的示例的示意图，以及 -图14是图2的放大视图。
[0020]在不同的图中，同一参考标记指示相同或类似的元件。
【具体实施方式】
[0021]图1是医疗器械I的示意图，其包括传统类型的磁共振成像(MRI)系统