具有多重保护功能的超声治疗系统及保护装置的制作方法

1.本发明涉及一种超声治疗系统，特别是一种具有多重保护功能的超声治疗系统。


背景技术：

2.超声治疗技术经过多年的发展，应用效果逐渐被认可，应用范围逐步扩大，现已应用到腹部、盆腔、头颈部等部位组织的适应症。为了能实时监控治疗过程和实时评价治疗效果，超声治疗系统通常需要配置医学影像装置。超声治疗系统配置的影像装置主要为b超，如重庆海扶医疗科技股份有限公司的jc系列产品和深圳市普罗医学股份有限公司的pro2008系统产品，及以甲状腺组织为适应症的法国theraclion(塞拉克里昂)公司的echopulse系统。此外，也有以核磁共振成像(mri)为治疗过程监控和术中评价的超声治疗系统，如以色列insightec公司的exablate neuro系统。
3.由于超声治疗技术均是利用超声治疗头将超声波能量聚集到焦点上，焦点定位于其适应症的病变靶区组织上，而不损伤非病变靶区组织，达到精准治疗的目的。基于此目的，在超声治疗过程中特别是超声能量发射过程中需要保持患者体位固定而不发生移动，因为一旦患者体位发生移动而未被发现，则超声治疗头焦点可能会定位于病变靶区周围组织器官，特别是重要的器官，进而焦点能量作用于非靶区组织，伤害患者。现有方法是通过影像装置(如b超或mri)依据操作医生的肉眼观察来判断患者体位是否发生变化，存在主观观察的不确定性。
4.另外，随着医学的发展，很多疾病的超声治疗(如甲状腺、乳腺、子宫肌瘤)可以局麻、或浅麻醉的方式进行，患者意识仍保持清晰状态，在一定程度上能够感受到治疗反应，但患者不能主动中止治疗，只能通过与操作医生的口头沟通，操作医生来中止治疗，因此患者损伤中止实时性不够，会给造成患者造成不利损伤。


技术实现要素：

5.鉴于超声治疗时因患者体位移动不当造成的非预期损伤问题，本发明提供一种具有多重保护功能的超声治疗系统，该系统能够在治疗过程中实时检测患者体位变化和患者反馈治疗反应，解决因患者体位发生变化导致非病变靶区组织损伤，且患者能够就治疗反应主动中止治疗，避免患者非预期损伤。
6.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：具有多重保护功能的超声治疗系统，其特征在于包括控制器、超声治疗单元、至少一个检测患者非预期损伤的检测单元及患者操控的急停装置；
7.所述超声治疗单元用于将超声能量投射到患者体内病变组织；
8.所述超声治疗单元、检测单元和急停装置与所述控制器连接；
9.当检测单元检测患者非预期损伤时，发送损伤信号给控制器，以控制超声治疗单元停止运行；
10.当患者感受到治疗不良反应时，通过急停装置发送信号给控制器，以控制超声治
疗单元停止运行。
11.本发明进一步的优选方案为：所述检测单元为b超，所述b超用于病变组织靶区定位、声场通道观察，术中和术后治疗效果评价。
12.本发明进一步的优选方案为：还包括至少一个检测体位移动的传感器；所述传感器与控制器连接。
13.本发明进一步的优选方案为：所述传感器为三个，第一传感器检测患者的肩部或喉结，第二传感器检测患者的头部，第三传感器检测患者的肩部。
14.本发明进一步的优选方案为：所述传感器为压电薄膜传感器。
15.本发明进一步的优选方案为：所述超声治疗单元包括超声治疗头及其超声能量输出驱动单元，所述超声治疗头用于将超声能量投射到患者体内病变组织。
16.本发明进一步的优选方案为：所述b超包括主机和b超探头，b超探头放置于超声治疗头的中心，所述超声探头的扇扫面与超声治疗头的轴线共面。
17.本发明进一步的优选方案为：所述急停装置包括力触发器和电子压力开关或按键开关；
18.患者在治疗过程中不能耐受或感受舒适时，通过手按压或紧握的方式触发力触发器，力触发器将压力传导至电子压力开关或按键开关，电子压力开关或按键开关通过i/o口将开关信号传送至控制器。
19.本发明进一步的优选方案为：所述力触发器为乳胶球或血压球，乳胶球或血压球通过气管与电子压力开关连接。
20.本发明进一步的优选方案为：所述检测单元还包括机器视觉系统，所述机器视觉系统包括光源、摄像机、图像采集/处理器和计算机；
21.所述摄像机和光源置于患者头部上方或需要检测部位的上方，摄像机的拍摄范围需覆盖检测患者头部和颈部；
22.机器视觉系统与超声能量输出的驱动单元和超声治疗头运动控制单元进行通讯，机器视觉系统在治疗过程中实时采集头部和颈部的位置信息，当采集部位位移超过预定阈值时，机器视觉系统将此信息发送至超声能量输出驱动单元，超声能量输出驱动单元停止超声输出驱动。
23.与现有技术相比，本发明的优点是当检测单元检测患者非预期损伤时，发送损伤信号给控制器，以控制超声治疗单元停止运行；或当传感器检测患者体位移动超过阈值时，发送信号给控制器，以控制超声治疗单元停止运行；
24.当患者感受到治疗不良反应时，通过急停装置发送信号给控制器，以控制超声治疗单元停止运行。
25.与现有技术相比，本发明通过检测患者非预期损伤的检测单元或检测患者体位移动的传感器，通过控制器控制超声治疗单元停止运行，同时患者可以根据感受到的不良反应、若超声治疗时的不良痛楚主动控制超声治疗单元停止运行，实现了多重保护的功能。
26.本发明简单、经济地实现了对患者身体多部位的监测，可以更加敏感、全面的发现患者的位移；探测方式多样化，增加信息的多样性和可靠性；同时考虑了患者本人的主观感受，尤其是患者无法发声或无法被医护人员发现异常的情况下，给予患者自我保护的有效手段。本发明强化了治疗设备的安全保护性能。
附图说明
27.以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
28.图1为本发明的优选实施例的超声治疗系统的示意图；
29.图2为本发明的优选实施例的机器视觉系统的框架图；
30.图3为本发明的优选实施例的机器视觉系统的工作流程图；
31.图4为本发明的优选实施例的压电薄膜传感器电势变化信号采集和放大电路图；
32.图5为本发明的优选实施例的急停装置工作框架图。
具体实施方式
33.以下将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本发明的保护范围。
34.应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可能不再对其进行进一步定义和解释。
35.具有多重保护功能的超声治疗系统，包括控制器10、超声治疗单元20、检测患者非预期损伤的检测单元30及患者操控的急停装置50；超声治疗单元20用于将超声能量投射到患者体内病变组织；超声治疗单元20、检测单元30和急停装置50与控制器10连接；当检测单元30检测患者非预期损伤时，发送损伤信号给控制器10，以控制超声治疗单元20停止运行；当患者感受到治疗不良反应时，通过急停装置50发送信号给控制器10，以控制超声治疗单元20停止运行。
36.工作原理：当检测单元30检测患者非预期损伤时，发送损伤信号给控制器10，以控制超声治疗单元20停止运行；或当传感器40检测患者体位移动超过阈值时，发送信号给控制器10，以控制超声治疗单元20停止运行；
37.当患者感受到治疗不良反应时，通过急停装置50发送信号给控制器10，以控制超声治疗单元20停止运行。
38.本发明通过检测患者非预期损伤的检测单元30或检测患者体位移动的传感器40，通过控制器10控制超声治疗单元20停止运行，同时患者可以根据感受到的不良反应、若超声治疗时的不良痛楚主动控制超声治疗单元20停止运行，实现了多重保护的功能。
39.本发明的保护功能，包括患者自身情况的主动保护和检测单元30检测患者非预期损伤和传感器40根据患者体位移动的被动保护组成，大大地提高了聚焦超声治疗过程的安全性。
40.检测单元30为b超30a，b超30a用于病变组织靶区定位、声场通道观察，术中和术后治疗效果评价。
41.本发明可以利用b超30a来观察超声治疗头声场内和声场周围组织的是否有非预期损伤，并通过b超30a来观察超声通道内患者皮肤的变化情况。
42.当b超30a图像显示超声通道内患者皮肤有异常变化时，即刻中止超声能量输出。
43.具有多重保护功能的超声治疗系统还包括检测体位移动的传感器40；传感器40与
控制器10连接；传感器40为三个，第一传感器41检测患者的颈部，第二传感器42检测患者的头部，第三传感器43检测患者的肩部；传感器40为压电薄膜传感器。
44.压电薄膜传感器，如型号为dt1
‑
052k的传感器，可直接粘贴于需要检测的部位，如颈部、头部或者是肩部、喉结表面。当粘贴于颈部时，可粘贴与喉骨和喉结处，为了不影响超声治疗头的超声通道，压电薄膜传感器覆盖部分喉骨和喉结即可。
45.当患者吞咽时喉骨或喉结移动，或头部和肩部发生位移时，压电薄膜发生毫伏级的电势变化，通过电路采集此电势信号并放大，同时将此信号传送至系统控制计算机。通过实验确定喉结或喉骨、头部、肩部发生移动时，压电薄膜传感器的电势变化值(通常为几十毫伏)，并将此变化值设定为上述部位发生移动时的阈值，阈值可设定为1mm，在治疗过程当压电薄膜传感器的电势变化值达到阈值时，停止超声能量输出。
46.超声治疗单元20包括超声治疗头21及其超声能量输出驱动单元，超声治疗头21用于将超声能量投射到患者体内病变组织。
47.b超30a包括主机和b超探头a2，b超探头a2放置于超声治疗头21的中心，超声探头a2的扇扫面与超声治疗头21的轴线共面。
48.急停装置50包括力触发器51和电子压力开关52或按键开关；患者在治疗过程中不能耐受或感受舒适时，通过手按压或紧握的方式触发力触发器51，力触发器51将压力传导至电子压力开关52或按键开关，电子压力开关52或按键开关通过i/o口t将开关信号传送至控制器10。
49.力触发器51为乳胶球或血压球，乳胶球或血压球通过气管与电子压力开关连接。
50.检测单元30还包括机器视觉系统30b，机器视觉系统30b包括光源b1、摄像机b2、图像采集/处理器b3和计算机b4；摄像机b2和光源b1置于患者头部上方或需要检测部位的上方，摄像机b2的拍摄范围需覆盖检测患者头部和颈部；机器视觉系统30b与超声能量输出的驱动单元和超声治疗头运动控制单元进行通讯，机器视觉系统30b在治疗过程中实时采集头部和颈部的位置信息，当采集部位位移超过预定阈值时，机器视觉系统30b将此信息发送至超声能量输出驱动单元，超声能量输出驱动单元停止超声输出驱动。
51.如图2、图3中所示的图形标识，为贴于人体皮肤上的+字型标记，以更好地检测患者体位的变动。
52.保护装置，包括控制器10、检测患者非预期损伤的检测单元30及患者操控的急停装置50；检测单元30和急停装置50与控制器10连接；当检测单元30检测患者非预期损伤时，发送损伤信号给控制器10，以控制超声治疗单元20停止运行。
53.当患者感受到治疗不良反应时，通过急停装置50发送信号给控制器10，以控制超声治疗单元20停止运行。
54.检测单元30为b超30a或机器视觉系统30b。b超30a用于病变组织靶区定位、声场通道观察，术中和术后治疗效果评价。
55.保护装置包括检测体位移动的传感器40；传感器40与控制器10连接；传感器40为压电薄膜传感器，压电薄膜传感器贴于患者肩部、颈部、或头部。
56.急停装置50包括力触发器51和电子压力开关或按键开关；
57.患者在治疗过程中不能耐受或感受不舒适时，通过手按压或紧握的方式触发力触发器51，力触发器51将压力传导至电子压力开关52或按键开关，电子压力开关52或按键开
关通过i/o口t将开关信号传送至控制器10，将超声治疗单元20停止运行。
58.以上对本发明所提供的具有多重保护功能的超声治疗系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。