，可能会导致频繁的暂定治疗。如要获得在小位移情况下保持治疗，可在检测精度很高和补偿响应速度很快的条件下，采用下面的第二种方式。
[0060]第二种可靠安全补偿的方式是，其中的将实时生成的边缘曲线空间点坐标与基准线比较的过程h包括以下步骤:
[0061]h21.若比较结果是存在病灶部位移动，则转步骤h22，否则转步骤f ；
[0062]h22.计算病灶部位移动的偏差值，判断偏差值是否超过预先设定的阈值，若超过则转步骤h23，否则转步骤h24 ；
[0063]h23.控制换能器暂停超声输出；
[0064]h24.根据偏差值米用运动机构进行补偿；
[0065]h25.判断换能器是否处于暂停输出状态，若是则转步骤h26，否则继续治疗；
[0066]h26.发出提示可继续治疗或者控制换能器恢复超声输出自动继续进行治疗步骤。
[0067]下面结合图1至图2，进一步说明使用本发明的具有体位移动监控功能的HIFU治疗设备的【具体实施方式】。
[0068]本发明的高强度聚焦超声治疗设备(简称HIFU治疗设备)，包括产生高强度聚焦超声的换能器和用于采集B超图像的B超探头组成的治疗头，用于驱动治疗头运动的运动机构，以及控制监控HIFU治疗设备的上位机；上位机分别与换能器、B超探头和运动机构连接，所述的运动机构包括分别驱动治疗头在X轴、Y轴和Z轴上运动的X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构，驱动换能器在A轴上摆动的A轴运动机构，以及驱动B超探头转动的B轴转动机构、驱动B超探头升降的的C轴升降机构，也成为六轴运动机构，治疗时通过B超探头采集的病灶部位实时图像监控病灶部位是否移动，如监控到病灶部位发生移动，上位机根据移动的偏移量驱动运动机构进行补偿。
[0069]所述的换能器通常包括球面托架和排列设置在球面托架上的多个压电振片单元，B超探头设置在球面托架底部中心位置，所述的运动机构用于带动治疗头移动，调整换能器的超声焦点位置从而对肿瘤组织各部分逐步进行治疗。所述的X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、A轴运动机构、B轴转动机构和C轴升降机构均包括电机、与电机连接的电机驱动器和与电机驱动器连接的机构处理器；所述的上位机分别与X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、A轴运动机构、B轴转动机构和C轴升降机构的处理器连接用于控制治疗头的运动。六轴运动机构设有六块运动控制板，便于调试更换，六个控制板设置在运动控制柜中通过通讯模块与上位机连接，每块运动控制板上设有AVR单片机作为处理器，将运动的信号传输给伺服电机驱动器或步进电机驱动器，进而发送给相应的电机，完成运动的控制。显然，X轴运动、Y轴运动和Z轴运动构成了病人的体位与换能器之间的在三维空间的相对运动，或者说构成了体位与换能器之间的空间位置的变化，因此，所述的补偿移动，就是驱动X轴运动、Y轴运动和Z轴运动，以改变换能器相对于体位的空间位置。
[0070]治疗时，病人面朝下躺在治疗床上，乳房置于水槽内；治疗头置于HIFU治疗设备的水槽中，运动机构治疗头移动治疗，换能器由下往上进行高强度超声聚焦治疗，B超探头从下往上进行体位移动监测。开始治疗前B超探头采集病灶部位的B超图像提取病灶部位的边缘曲线并计算边缘曲线上的空间点坐标作为基准坐标，然后旋转90度进行监控，将实时采集的病灶部位的实时坐标与基准坐标进行比较，如果有偏差则判定病灶部位发生移动，由上位机根据偏差量计算补偿量并形成补偿信号。补偿信号输出给运动控制柜，运动控制柜中存在六个运动控制板。根据信号的种类将补偿信号发送给相应运动轴的伺服电机驱动器，伺服电机驱动器驱动伺服电机完成补偿。
[0071]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于超声影像监控体位移动的方法，其特征在于，包括以下步骤: a.采集B超图像一一用B超探头从基准角度位置采集病灶部位的B超图像作为基准B超图像； b.B超图像预处理一一对基准B超图像进行灰度化、二值化处理； c.提取病灶部位边缘曲线一一从处理后的B超图像中提取病灶部位的边缘曲线，用作基准边缘曲线； d.计算边缘曲线上的空间点坐标作为基准坐标一一根据基准边缘曲线在图像的位置和运动机构的位置信息计算出边缘曲线上的空间点的坐标位置作为基准坐标； e.转动B超探头到另一个角度一一将B超探头转动到另一个与基准角度不同的监控角度； f.动态计算病灶部位边缘曲线的实时坐标一一用B超探头实时跟踪采集病灶部位的B超图像，进行灰度化、二值化处理，并提取实时边缘曲线计算实时边缘曲线上的空间点的坐标位置作为实时坐标； g.将实时坐标与基准坐标比较一一如果实时边缘曲线的实时坐标与基准边缘曲线的基准坐标相交则认为存在病灶部位没有移动，反之则认为病灶部位移动。2.根据权利要求1所述的基于超声影像监控体位移动的方法，其特征在于还包括以下步骤:h.若比较结果是存在病灶部位移动，则计算偏差值，根据偏差值采用HIFU治疗设备的运动机构驱动治疗头移动进行补偿。3.根据权利要求1所述的基于超声影像监控体位移动的方法，其特征在于:步骤e转动的角度为90度。4.根据权利要求3所述的基于超声影像监控体位移动的方法，其特征在于:所述B超探头的基准角度与HIFU治疗设备的运动机构的X轴方向相同，B超探头的监控角度与运动机构的Y轴方向相同；或者，B超探头的基准角度与HIFU治疗设备的运动机构的Y轴方向相同，B超探头的监控角度与运动机构的X轴方向相同。5.根据权利要求1所述的基于超声影像监控体位移动的方法，其特征在于: 步骤g中，当实时坐标与基准坐标存在相同的空间点坐标，或者实时坐标与基准坐标之间距离最近的空间点坐标之间的距离在一定的阈值范围则认为病灶部位没有移动。6.根据权利要求1所述的基于超声影像监控体位移动的方法，其特征在于:所述的B超探头为一个，所述的B超探头为HIFU治疗设备的机载B超探头。7.根据权利要求1所述的基于超声影像监控体位移动的方法，其特征在于:在步骤a-d中，采集多个B超图像提取边缘曲线共同作为基准坐标。8.根据权利要求1所述的基于超声影像监控体位移动的方法，其特征在于: h21.若比较结果是存在病灶部位移动，则转步骤h22，否则转步骤f ; h22.计算病灶部位移动的偏差值，判断偏差值是否超过预先设定的阈值，若超过则转步骤h23，否则转步骤h24 ； h23.控制换能器暂停超声输出； h24.根据偏差值采用运动机构进行补偿； h25.判断换能器是否处于暂停输出状态，若是则转步骤h26，否则继续治疗； h26.发出提示可继续治疗或者控制换能器恢复超声输出自动继续进行治疗步骤。9.一种基于超声影像监控体位移动的HIFU治疗设备，包括产生高强度聚焦超声的换能器和用于采集B超图像的B超探头组成的治疗头，用于驱动治疗头运动的运动机构，以及控制监控HIFU治疗设备的上位机；上位机分别与换能器、B超探头和运动机构连接，所述的运动机构包括分别驱动治疗头在X轴、Y轴和Z轴上运动的X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构，以及驱动B超探头转动的B轴转动机构、驱动B超探头升降的的C轴升降机构，其特征在于:治疗时通过B超探头采集的病灶部位实时图像监控病灶部位是否移动。10.根据权利要求9所述的HIFU治疗设备，其特征在于:所述的运动机构还包括驱动换能器在A轴上摆动的A轴运动机构，所述的X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、A轴运动机构、B轴转动机构和C轴升降机构均包括电机、与电机连接的电机驱动器和与电机驱动器连接的机构处理器；所述的上位机分别与X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、A轴运动机构、B轴转动机构和C轴升降机构的处理器连接用于控制治疗头的运动；治疗时如监控到病灶部位发生移动，上位机根据移动的偏移量驱动运动机构进行补偿。
【专利摘要】基于超声影像监控体位移动的方法和HIFU治疗设备，方法包括以下步骤：a.采集B超图像；b.B超图像预处理；c.提取病灶部位边缘曲线；d.计算边缘曲线上的空间点坐标作为基准坐标；e.转动B超探头到另一个角度进行实时监控；f.动态计算病灶部位边缘曲线的实时坐标；g.将实时坐标与基准坐标比较。HIFU治疗设备通过机载的B超探头监控病灶部位是否移动。本发明采用超声影像跟踪检测体位移动，不仅能有效提高监控体位移动的精确性和实时性，而且还能有效优化HIFU治疗设备的结构和制造成本。
【IPC分类】A61B8/08, A61N7/02
【公开号】CN105193452
【申请号】CN201510654432
【发明人】耿宏雨
【申请人】北京长江源科技发展有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月10日