的能量沉积的指示器的实施例中，该参数的测 量可以在片段上被类似地组合以找到整体最佳值。
[0049] 上述方式可以利用合适的计算设施结合一个额外的用于测量焦点处沉积的能量 或指示其的另一参数的超声换能器和设备（例如，MRI设备）来实现。计算设施可以在硬件 (例如，电路）、软件、固件或其任何合适的组合来实现，并且可以与超声控制器（例如，图1 的控制设施106)和/或成像设备或用于测量目标处的能量沉积的其他装置（例如，图2的 图像处理系统216)集成，或者提供为与它们通信的单独装置。
[0050] 在一些实施例中，计算设施利用适当编程的通用计算机来实现；图8示出示例性 实施例。计算机800包括一个或多个处理器802 (例如，CPU)和相关联的系统存储器804 (例 如，RAM、ROM和/或闪速存储器）、用户输入/输出装置（诸如屏幕806和键盘、鼠标等808)、 以及通常地一个或多个（通常为非易失性）存储介质810 (例如，硬盘、(XD、DVD、USB内存 密钥等）和关联的驱动器。各个部件可以经由一个或多个系统总线812相互通信并与外部 装置（诸如超声换能器和/或成像设备）通信。
[0051] 系统存储器804包含指令，在概念上示出为模块的集合，其控制处理器802的操作 及其与其他硬件组件的交互。操作系统820管理低级别的基础系统功能的执行，诸如存储 器分配、文件管理和外围装置的操作。在较高级别，一个或多个服务应用提供根据本发明的 频率优化所需的计算功能。例如，如所示出的，系统可以包括：图像处理模块822,其允许分 析来自MRI (或其他成像）设备的图像以识别其中的目标并可视化焦点以确保其与目标一 致；换能器控制模块824,用于基于目标位置来计算换能器元件的相对相位和振幅以及用 于在频率优化和治疗期间控制超声换能器操作；以及频率优化模块826,提供获取关于目 标处的能量吸收的频率依赖性的数据并基于该数据选择最佳频率（或各个换能器片段的 多个相应最佳频率）的功能。更具体地，测试子模块828可以确定和/或接收指定测试范 围和测试频率的输入，控制换能器控制模块824顺序地以这些频率对目标进行声处理，并 且接收和/或分析允许针对每次声处理量化目标处吸收的能量的图像或其他数据。基于该 信息，频率选择模块830可以确定最大化目标处的能量吸收的一个频率或多个频率（针对 多个单独优化的片段），或者将换能器片段上的吸收相关参数的测量组合（例如通过计算 上述范数之一）以找到最大化目标处吸收的能量的总量的频率。
[0052] 当然，所描述的将计算功能组织到各个模块仅是组合软件功能的一种可能方式； 本领域技术人员将容易地理解，可以使用更少、更多或不同的模块来根据此进行频率优化。 然而，无论被怎样组合和组织，软件可以以各种合适编程语言中的任一个编程，包括但不限 于C、C++、Fortran、Pascal、Basic、Python、汇编语言或它们的组合。此外，作为由通用处 理器执行的软件指令的替换，功能的一些或全部可以利用可编程或硬线定制电路来提供， 包括例如数字信号处理器、可编程门阵列、专用集成电路等。
[0053] 这里所使用的术语和表达用作描述的术语和表达并非用于限制，在使用这些术语 和表达时，不意图排除所示出和描述的特征的任何等价物或其部分。另外，在描述了本发明 的特定实施例之后，对于本领域普通技术人员来说明显的是，可以在不背离本发明的精神 和范围的情况下使用包含这里公开的思想的其他实施例。例如，代替基于MR的温度测量或 ARFI，通常可以使用能够测量焦点处的声波束的（物理或治疗）效果的非侵入成像技术来 根据本发明选择最佳频率（或针对不同片段的多个最佳频率）。因此，所述实施例在所有方 面应被认为仅是示例性的而非限制性的。
【主权项】
1. 一种用于患者内的目标的超声治疗的患者特定频率优化方法，该方法包括： (a) 针对超声换能器的至少一个片段以及针对测试范围内的多个超声频率中的每一 个，对所述目标进行声处理并测量与所述目标中吸收的超声能量的量有关的参数；以及 (b) 针对所述至少一个片段中的每个，针对随后的超声治疗选择所述测试范围内的频 率中与所测量参数的值相对应的频率，所测量参数的值本身对应于所述目标中吸收的超声 能量的最大量。2. 根据权利要求1所述的方法，还包括：在步骤（b)中的频率选择之后，以所选择的频 率和治疗能量水平驱动所述至少一个片段以由此对所述目标进行声处理，所述治疗能量水 平超过在步骤（a)中施加的声处理的能量水平。3. 根据权利要求1所述的方法，还包括至少部分地基于所述患者的解剖结构来限定所 述超声换能器内的多个片段。4. 根据权利要求3所述的方法，其中，针对所述片段中的每一个执行步骤（a)和（b)， 所述方法进一步包括在超声治疗期间一起驱动所述片段，每个片段以其相应的所选择频率 被驱动。5. 根据权利要求1所述的方法，其中，至少部分地基于针对之前测试的频率所测量的 参数的值来动态地限定所述测试范围内的多个频率。6. 根据权利要求1所述的方法，其中，从由功率、能量、强度、声力、组织位移和温度组 成的组中选择所述参数。7. 根据权利要求1所述的方法，其中，使用温度测量来测量所述参数。8. -种用于针对患者内的目标的超声治疗选择患者特定频率的系统，该系统包括： 超声换能器和相关联的控制器，该控制器能够以频率的测试范围内的任何频率驱动所 述换能器以对所述目标进行声处理； 测量设施，用于测量与所述目标中吸收的超声能量的量有关的参数；以及 计算设施，用于（i)使得所述超声换能器控制器顺序地以所述测试范围内的多个频 率中的每一个驱动所述换能器的至少一个片段以对所述目标进行声处理，（ii)使得所述 测量设施针对所述频率的每一个测量与所述目标中吸收的超声能量的量有关的参数，以及 (iii)针对所述至少一个片段中的每一个，针对随后的聚焦超声治疗选择所述测试范围内 的频率中与所测量参数的值相对应的频率，所测量参数的值本身对应于所述目标中吸收的 超声能量的最大量。9. 根据权利要求8所述的系统，其中，所述测量设施包括磁共振成像设备。10. 根据权利要求8所述的系统，其中，所述超声换能器包括多个片段。11. 根据权利要求10所述的系统，其中，所述控制器被配置为使得所述超声换能器在 超声治疗期间一起驱动所述片段，每个片段以其相应的所选择频率被驱动。12. -种用于患者内的目标的超声治疗的患者特定频率优化方法，该方法包括： 限定超声换能器阵列内的多个片段；以及 针对所述片段中的每一个单独地以测试频率范围内的多个频率中的每一个连续地驱 动所述片段以对所述目标进行声处理；以及 针对所述频率中的每一个测量与所述目标中吸收的超声能量的量有关的参数；以及 针对所述多个频率中的每一个，将针对所述多个片段测量的参数的值组合成与所述目 标中吸收的超声能量的总量有关的总参数值；以及 针对随后的聚焦超声治疗，选择所述多个频率中与所测量的总参数的值相对应的频 率，所测量的总参数的值本身对应于所述目标中吸收的超声能量的最大总量。13. 根据权利要求12所述的方法，其中，从由功率、能量、强度、声力、组织位移或温度 组成的组中选择所述参数。14. 根据权利要求12所述的方法，其中，使用温度测量来测量所述参数。15. 根据权利要求12所述的方法，其中，使用声辐射力成像来测量所述参数。16. -种用于针对患者内的目标的超声治疗选择患者特定频率的系统，该系统包括： 具有多个片段的超声换能器和相关联的控制器，该控制器能够以频率范围内的多个频 率中的任一个驱动换能器片段中的每一个以对所述目标进行声处理； 测量设施，用于测量与所述目标中吸收的超声能量的量有关的参数；以及 计算设施，用于（i)使得所述超声换能器控制器顺序地以测试范围内的多个频率中的 每一个单独地驱动所述片段中的每一个以对所述目标进行声处理，（ii)使得所述测量设施 针对所述频率中的每一个测量与所述目标中吸收的超声能量的量有关的参数，（iii)针对 所述多个频率中的每一个，将针对所述多个片段测量的参数的值组合成与所述目标中吸收 的超声能量的总量有关的总参数值，以及（iv)针对随后的聚焦超声治疗，选择所述多个频 率中与所测量的总参数的值相对应的最佳频率，所测量的总参数的值本身对应于所述目标 中吸收的超声能量的最大总量。17. 根据权利要求16所述的系统，其中，所述测试设施包括磁共振成像设备。18. 根据权利要求16所述的系统，其中，所测量的参数是组织位移。19. 根据权利要求16所述的系统，其中，所述控制器被配置为使得所述超声换能器在 超声治疗期间以所选择的最佳频率一起驱动所述片段。
【专利摘要】在超声治疗中，声处理的频率可以在特定频率范围内以对于患者特定的方式被优化来最大化目标处的吸收或声强度。
【IPC分类】A61N7/02
【公开号】CN105339045
【申请号】CN201480025763
【发明人】科比·沃尔特曼, 舒科·维塔克, 埃亚勒·扎迪卡里奥
【申请人】因赛泰克有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年3月6日
【公告号】EP2964328A2, US20160008633, WO2014135987A2, WO2014135987A3