治疗组织的方法和装置的制作方法

专利名称：：治疗组织的方法和装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及用于治疗组织的装置和方法，具体地涉及患病组织的无创治疗。
背景技术：
：过去已经有几种技术用来治疗组织包括患病组织，如癌症，从而除去、消灭或尽可能縮小患病组织的生长。例如，传统治疗患病前列腺组织的方法包括高强度聚焦超声("HIFU")、放射、外科手术，近距离放射疗法、冷冻消融术、激素疗法和化学疗法。本文所述的是用于用高强度聚焦超声治疗组织的改良的装置和方法。虽然本文所讨论的技术、方法和装置通常可用来治疗组织，但该讨论主耍针对治疗前列腺组织包括良性前列腺增生(BPH)和前列腺癌。然而，木发明所公开的装置和方法能用于多种疾病的定位和治疗，包括乳癌，脑癌，肝癌，和肾癌，这些疾病本身以局限或"局部"的方式出现。如本文中所解释的那样，本发明所公开的装置使用对局部疾病特别有用的腔内探头，这些疾病可由经食道探头，腹腔镜探头或经阴道探头进行探查。这些疾病包括食道癌、气管癌和尿道癌、胃溃疡和十二指肠溃疡、和胰腺癌。而且，根据本发明的经阴道探头将为门诊患者、以及纤维瘤治疗和子宫内膜切除提供创伤最小的无菌操作。此外，在具有多焦距的传感器的情况下，可选择性地靶向血管从而实现对内出血的凝结和烧灼。如本文所用的术语"HIFU疗法"被定义为提供高强度聚焦超声至传感器焦点处或附近的部分组织。应该理解的是，传感器可具有多个焦距且HIFU疗法不限于单焦距传感器、单一传感器类型或单一超声频率。本文所用的术语"HIFU治疗"被定义为一种或多种HIFU治疗的总称。H1FU治疗可以是所有实施的或要实施的HIFU治疗，或可以是已实施的或要实施的HIFU治疗的一部分。如本文所用的术语"HIFU系统"被定义为至少能够提供HIFU疗法的系统。多种方法已经用来判断上面提到的治疗是否是成功的。金标准检查是组织的活组织检査。然而，其他治疗后检查已经用来试图判断上述治疗的成功性。在治疗前列腺癌的前列腺组织的情况下，这样的一种检查是在检査后多个时间的血液前列腺特异性抗原(PSA沐平。PSA是前列腺中正常产生的丝氨酸蛋白酶。但这些方法，即活组织检査和PSA都是在H[FU治疗完成后进行的，通常是许多个月之后，因此在并不能辅助医生在HIFU治疗之前或HIFU治疗过程中判断HIFU治疗的成功可能性。而且，已知治疗整个前列腺并监测治疗过程中前列腺的温度从而判断温度升高是否足以引起细胞死亡。一种监测温度升高的方法是在前列腺中设置热电耦，但这是一种有创操作。另一种监测温度升高的方法是进行HIFU治疗，同时患者位于MR1设备内。MRI设备被用来监测前列腺中的温度升高。存在这样的需耍，即判断指定治疗区域的HIFU治疗成功性的更可靠方法。此外，还需要判断HIFU治疗的成功性，该治疗不需要让患者经受有创性检测方法，包括活组织检査和杣血。而且，还需要在完成HIFU治疗后，在HIFU治疗过程中和/或在开始HIFU治疗之前，低成本、可靠的判断HIFU治疗成功性的方法。已知在前列腺的治疗过程中，探头和直肠壁之间，如探头的声学隔膜和直肠壁之间的气泡，或直肠壁中的钙化可阻挡足够的HIFU能量传输到治疗部位。进一步，在有这样的声学障碍存在时应用HIFU能量可能会造成直肠壁的损伤，如直肠尿道瘘。作为惯例，医生都被训练从超声图像中观察多路混响作为声学障碍的指标。需要检测直肠壁附近的声学障碍以避免不必要的直肠壁损伤的自动化操作方法。
发明内容在本发明示例性的实施方案中，提供了对组织的治疗区域提供治疗的方法。该方法包括以下步骤:对治疗区制定推荐的HIFU治疗方案；在开始进行推荐的HIFU治疗之前判断推荐的HIFU治疗是否应该能成功地治疗治疗治疗区的组织。在一个实例中，对推荐的HIFU治疗是否应该是成功的判断至少是根据打算要沉积到治疗区中能量的能量密度。在另一个实例中，在开始进行推荐的HIFU治疗之前判断是否推荐的HIFU治疗应该能成功地治疗治疗区的组织的步骤包括为推荐的HIFU治疗计算能量密度；将计算的能量密度和参考能量密度进行比较；如果所计算的能量密度大于或等于参考能量密度，则指示所推荐的HIFU治疗应该是成功的；如果指示推荐的HIFU治疗应该是成功的则将推荐的HIFU治疗提供给检査员进行评估。在进一步的实例中，对治疗区制定推荐的HIFU治疗方案的步骤包括以下步骤生成组织图形；在上述组织图形上指出治疗区的位置；并在该治疗区内提供多个推荐的治疗部位，每个推荐治疗部位都有要在其上沉积的能量的推荐量。在一个变化的实例中，在开始进行推荐的HIFU治疗之前判断推荐的HIFU治疗对治疗区的组织的治疗是否应该是成功的步骤包括以下步骤为推荐的HIFU治疗计算能量密度；将计算的能量密度与参考能量密度进行比较；如果计算的能量密度大于或等于参考能量密度，则指示推荐的HIFU治疗应该是成功的；和如果指示所推荐的HIFU治疗应该是成功的则将推荐的HIFU治疗提供给检查员进行评估。在本发明另一个示例性实施方案中，提供了判断指定治疗区的指定HIFU治疗的成功性的方法。该方法包括以下步骤提供HIFU系统以执行指定的HIFU治疗，该HIFU系统包括传感器，该传感器经配置用来对多个治疗部位提供HIFU治疗，该HIFU系统还包括控制器，该控制器经配置用来控制传感器的位置和操作；对指定HIFU治疗计算能量密度；将计算的能量密度和参考能量密度比较；并根据计算的能量密度大于或等于参考能量密度，将指定的HIFU治疗归类为成功的HIFU治疗。在一个实例中，治疗区包括至少两个治疗子区，每个治疗子区包括多个治疗部位的子集。在另一个实例中，HIFU治疗是推荐的HIFU治疗，且为推荐的fflFU治疗计算能量密度的步骤包括以下步骤估计要在多个治疗部位中每个治疗部位沉积能量的量；将要在多个治疗部位中每个治疗部位沉积能量的量求和；将要沉积能量的量的总和除以所述治疗区的体积和治疗区的质量之一。在一个变化的实例中，该方法进一步包括以下步骤如果所述计算的能量密度小于参考能量密度，则阻止HIFU治疗的开始；和提供越权选项，因而检查员可请求开始进行HIFU治疗，即使计算的能量密度小于所述参考能量密度。在进一步的实例中，上述HIFU治疗是当前的HIFU治疗，且为当前的HIFU治疗计算能量密度的步骤包括以下步骤估计在已经接受了HIFU治疗的多个治疗部位中每个治疗部位已沉积的能量的量；估计在尚未接受HIFU治疗的多个治疗部位中每个治疗部位要沉积的能量的量；将接受了HIFU治疗的多个治疗部位中每个治疗部位已沉积的能量的量和尚未接受HIFU治疗的多个治疗部位中每个治疗部位要沉积的能量的量进行求和；和将能量的量的总和除以上述治疗区的体积和治疗区的质量之一。在一个变化的实例中，该方法进一步包括以下步骤如果所计算的能量密度小于参考能量密度，则阻止正在进行的HIFU治疗；和提供越权选项，因而检査员可请求继续进行HIFU治疗，即使所计算的能量密度小于所述参考能量密度。在另一个实例中，上述HIFU治疗是己完成的HIFU治疗，且为该已完成的HIFU治疗计算能量密度的步骤包括以下步骤估计在多个治疗部位中每个部位沉积的能量的量；将在多个治疗部位中每个部位沉积的能量的量进行求和；将沉积能量的量的总和除以所述治疗区的体积和治疗区的质量之-一。在本发明进一歩的示例性实施方案中，提供了用于治疗组织的装置。该装置包括放置在组织附近的传感器，该传感器经配置用来发射超声能量并检测超声能量；定位元件，其连接到该传感器并经配置用来对传感器定位；和控制器，其可操作地连接到传感器和定位元件。该控制器经配置用来使用定位元件对传感器定位并以成像模式和治疗模式操作传感器，其中在成像模式中，组织的图像是从传感器检测到的超声能量获得的，其中在治疗模式中，对多个治疗部位使用传感器进行HIFU疗法。该控制器经进一步配置用来对组织的治疗区制定HIFU治疗方案，从而在开始进行HIFU治疗之前，根据打算要沉积到治疗区中的能量的能量密度来判断HIFU治疗是否应该能成功地治疗治疗区的组织。在一个实例中，该控制器进一步经配置用来在HIFU治疗的实施进程中监测该HIFU治疗，从而根据已沉积到治疗区中能量的量和打算要沉积到治疗区中能量的量来判断HIFU治疗是否应该能成功地治疗治疗区的组织。在另一个实例中，该装置进一步包括显示器，该显示器可操作地连接到控制器，该控制器经配置用来在显示器上呈现组织的图像，并根据打算要沉积到治疗区中能量的量和己沉积到治疗区中能量的量，在显示器上对制定的HIFU治疗方案是否应该能成功地治疗组织而提供视觉提示。如果该能量密度至少等于参考能量密度，则该HIFU治疗应该是成功的。在本发明进一步的示例性实施方案中，提供了计算机可读介质。该计算机可读介质提供的指示用于指示处理器执行以下操作从传感器接收图像信息；从所接收的图像信息生成至少一个图像；根据所接收的图像信息判断治疗区；对至少一部分治疗区制定HIFU治疗方案，该HIFU治疗方案包括多个治疗部位；计算对应于制定的HIFU治疗方案的能量密度；根据所述能量密度，提供所制定的HIFU治疗方案是否有可能成功的指示；和控制上述传感器执行上述制定的HIFU治疗方案。在一个实例中，如果根据所述能量密度，制定的HIFU治疗方案不可能成功，则上述指示进一步指示处理器阻止制定的HIFU治疗方案开始实施。在另一个实例中，在制定的HIFU治疗方案的实施进程中，上述指示进一-步指示处理器监测所制定的HIFU治疗方案并允许修改所制定的HIFU治疗方案。在一个变化的实例中，上述指示进一步指示处理器计算与有修改的制定的HIFU治疗方案相对应的更新的能量密度，并根据更新的能量密度，提供有修改的HIFU治疗是否有可能成功的更新的指示。在另一个变化的实例中，如果更新的能量密度没有指示有修改的制定的HJFU治疗方案有可能成功，则上述指示进一步指示处理器阻止有修改的制定的HIFU治疗方案的进一步执行。在一个进一步的实例中，如果所述能量密度至少等于参考能量密度，则制定的HIFU治疗方案有可能是成功的。还是在一个进一步的实例中，能量密度是通过以下歩骤计算的估计在多个治疗部位中每个部位要沉积的能量的量；将在多个治疗部位中每个部位要沉积的能量的量进行求和；和将要沉积的能量的量的总和除以治疗区的体积和治疗区的质量之一。还是在本发明进一步的示例性实施方案中，提供了用HIFU治疗对组织治疗区进行治疗的方法，上述HIFU治疗包括以隔开的间隔向治疗区内的多个治疗部位提供HIFU治疗，该方法包括以下步骤实施HIFU治疗为指定的治疗部位生成聚焦强回声特征；和保持HIFU治疗在一定水平从而在随后的治疗部位保持生成随后的聚焦强回声特征。在一个实例中，该方法进一步包括如果生成了非聚焦强回声特征，则中止HIFU治疗的步骤。在一个变化的实例中，该方法进一步包括如果生成的非聚焦强回声特征从各聚焦区迁移，则对HIFU治疗的随后治疗部位减小总声学功率的步骤。还是在本发明的另一个示例性的实施方案中，提供了一种用HIFU治疗向组织的治疗区提供治疗的方法，该HIFU治疗包括以隔开的间隔向治疗区内的多个治疗部位提供HIFU疗法。该方法包括以下步骤区分聚焦强回声特征和非聚焦强回声特征；在观察到聚焦强回声特征后继续HIFU治疗；和在观察到非聚焦强回声特征后中止HIFU治疗。在一个实例中，区分聚焦强回声特征和非聚焦强回声特征的步骤包括以下步骤生成第一治疗部位的治疗后图像；比较治疗后图像中治疗区的目标区和治疗前图像中治疗区的目标区；根据治疗后图像和治疗前图像中治疗区的目标区的比较，将目标区归类为含强回声特征；和比较目标区的位置和治疗部位的位置，其中如果目标区的位置与治疗部位的位置基本上一致，则该强回声特征被归类为聚焦强回声特征。还是在本发明的另一个在示例性的实施方案中，提供了治疗组织的装置。该装置包括探头，其包括覆盖至少一部分探头上的声学隔膜和设置在声学隔膜后面的传感器，该传感器经配置用来发射超声能量并检测超声能量；和控制器，其可操作地连接到传感器，该控制器经配置用来以成像模式和治疗模式操作传感器，其中在成像模式中至少一个组织图像是从传感器检测到的超声能量获取的，其中在治疗模式中，用传感器对多个治疗部位进行HIFU治疗。上述控制器进一步经配置用来根据至少一个组织图像通过检测重复图形而检测靠近声学隔膜的声学障碍的存在。在一个实例中，该控制器进一步经配置用来根据声学障碍的检测，阻止传感器以治疗模式操作。还是在本发明的另一个示例性的实施方案中，提供了一种对治疗区中的组织进行治疗的方法。该方法包括以下步骤用超声传感器对治疗区成像；自动检测靠近超声传感器的声学障碍；和根据检测到的靠近超声传感器的声学障碍阻止HIFU治疗的开始。在一个实例中，检测声学障碍的步骤包括以下步骤分析部分图像的重复图形，和根据部分图像中重复图形的存在而判断声学障碍的存在。在一个变化的实例中，该传感器被设置在探头内探头的声学隔膜的后面，且其中分析部分图像的重复图形的步骤包括以下步骤对大约在对应于声学隔膜的位置处的第一部分图像和组织进行分析以判断与第一部分关联的第一强度特征是否符合或超过第一上限；对大约在对应于声学隔膜的位置的1.5倍处的第二部分图像和组织进行分析以判断与第二部分关联的第二强度特征是否在第一下限以下；对大约在对应于声学隔膜位置的2倍处的第三部分图像和组织进行分析以判断与第三部分关联的第三强度特征是否符合或超过第二上限。还是在本发明的另一个示例性的实施方案中，提供了一种使用HIFU治疗对治疗区中的组织进行治疗的方法。该方法包括以下步骤启动HIFU疗法从而用超声传感器治疗部分组织；在试图用HIFU治疗法治疗部分组织后获取治疗区的图像；自动检测靠近超声传感器的声学障碍；和中止HIFU治疗。在一个实例中，检测声学障碍的步骤包括以下步骤分析部分图像中的重复图形；和根据部分图像中重复图形的存在判断声学障碍的存在。在一个变化的实例中，该传感器设置在探头内探头声学隔膜的后面，且其中分析部分图像中的重复图形的步骤包括以下步骤对大约在对应于声学隔膜的位置处的第一部分图像和组织进行分析以判断与第一部分关联的第一强度特征是否符合或超过第一上限；对大约在对应于声学隔膜的位置的1.5倍处的第二部分图像和组织进行分析以判断与第二部分关联的第二强度特征是否在第一下限以下；对大约在对应于声学隔膜位置的2倍处的第三部分图像和组织进行分析以判断与第三部分关联的第三强度特征是否符合或超过第二上限。在考虑了下面所对实施本发明的最佳方式的说明性实施方案的详细描述后，本发明的其他特征对本领域技术人员来说是显而易见的。特别针对附图进行详细的说明，其中图1是本发明示例性HIFU系统的示意图，该HIFU系统能够对患者组织成像并为位于HIFU系统传感器焦点或其附近的至少部分组织提供HIFU治疗；图2是图1中HIFU系统的示例性实施方案；图3A是患者前列腺和直肠以及图1中HIFU系统的探头和传感器的横向或扇形视图的图形；图3B是患者前列腺和直肠以及图1中HIFU系统的探头和传感器的纵向或线性视图的图形；图3C是患者前列腺的横向或扇形视图的图形，其中整个前列腺对应于治疗区，图示的治疗区包括六个治疗段；图3D是患者前列腺的纵向或线性视图的图形，其中整个前列腺对应于治疗区，图示的治疗区包括六个治疗段；图4是示例性HIFU治疗的示例过程；图5是对HIFU治疗后进行活组织检查的患者的样品计算的沉积能量密度的Studentt检验，沉积能量密度是根据假设强度衰减系数无穷大来计算的；图6是对HIFU治疗后进行活组织检査的患者的样品计算的沉积能量密度的Studentt检验，沉积能量密度是根据假设强度衰减系数等于0.64Np/cm来计算的；图7是图5和6中所示的能量沉积密度和活体组织检查结果的受试者工作特征曲线(ROC)，该情况下ROC提供了一种测试能力指标，从而判断沉积能量的密度代表患病的或没有患病的状态；图8A和图8B说明性地提供了操作图1中HIFU系统的示例性方法，其中HIFU系统分析制定或推荐的HIFU治疗方案，当前的HIFU治疗，和/或已完成的HIFU治疗以预测这些HIFU治疗的成功性。图9A和9B说明性地描述多种强回声特征，包括焦点强回声特征和非焦点强回声特征；图10说明了示例性的焦点强回声特征；图11说明了示例性非焦点强回声特征；图12说明性地提供了根据强回声特征的存在而修改组织治疗方案的示例性方法；图13A说明性地提供了监测相对于治疗区靠近传感器的声学障碍和根据声学障碍的存在修改组织治疗方案的示例性方法；图13B说明性地提供了通过监测重复声学特征而监测声学障碍的示例性方法；图14A是部分治疗区的示例性线性图像(lineimage),该区包括直肠壁和前列腺但不包括靠近传感器的声学障碍；图14B是部分治疗区的示例性线性图像，该区包括直肠壁和前列腺还包括靠近传感器的声学障碍；图15A是患者直肠以及图1中HIFU系统的探头、传感器和覆盖部分探头的声学隔膜的图形；图15B是图15A中视图的图形，其中声学障碍位于传感器附近，其示出在声学隔膜与直肠之间；以及图16是检测和归类强回声特征的示例性方法。具体实施方式图显示了示例性的HIFU系统100。HIFU系统100包括具有传感器元件104的探头102、定位元件106、可操作地连接到探头102和定位元件106的控制器108、用户输入装置10(如键盘、跟踪球、鼠标和/或触摸屏)和显示器112。探头102可操作地通过定位元件106连接到控制器]08。然而，如线105所示，探头102可直接与控制器108连接。定位元件106经配置沿方向113，114线性定位传感器元件104，并在方向115，116上成角度地定位传感器104。传感器元件104通常靠近组织10的区域定位。在前列腺的情况下，传感器104通常通过探头102的横贯插入而定位在前列腺附近。传感器元件104是通过定位元件106移动，并由控制器108控制从而为包括至少一个治疗区12的至少部分组织10提供成像，并对至少一个治疗区12内的部分组织提供HIFU治疗。同样，HIFU系统100可以成像模式操作，其中至少一部分组织10可成像，也可以治疗模式操作，其中为在至少一个治疗区中的部分组织10提供HIFU治疗。如本文所述，治疗区12被定义为一个或多个组织部分，它们要在HIFU治疗中进行治疗。为了进行说明，治疗区12显示为连续区。然而，治疗区可涉及两个或多个不同的区域。在一个实例中，图3C和3D所示的治疗区12包括多个治疗子区，图示的是治疗段340a—f。在一个实施例中，传感器元件104是单晶体双元件传感器。一个示例性的传感器公开在美国专利第5117832号中，其公开内容全部引入本文作为供参考。在优选实施例中，传感器104能够提供至少一部分组织10的成像，并能够对治疗区12内至少部分组织10提供HIFU治疗。然而，本发明不局限于所实施的传感器类型。相反，可使用具有单焦点或多个焦点和相关控制器的多种传感器几何形状，包括相控阵列传感器，如2005年3月2日申请的未决美国专利申请第11/070,371号中所公开的传感器，其标题为"超声相控阵列"，代理机构巻号为INT-P001-01，其公开内容全部引入本文作为参考。其他示例性传感器和相关控制器在以下专利中公开，美国专利第5,762,066号；1992年2月21日申请的已放弃的美国专利申请第07/840,502号；澳大利亚专利第5,732,801号；加拿大专利第1,332,441号；加拿大专利第2,250,081号；美国专利第5,036,855号、美国专利第5,492,126号；美国专利第6,685,640号，这些专利的每--篇都全部引入本文作为参考。在一个实施例中，部分探头]02被声学隔膜103覆盖。声学隔膜103是可扩张隔膜，其整个尺寸是通过将流体置于声学隔股103内而增加的。在一个实施例中，流体是水或通用的声学透明材料并由储器(reservc)ir)或冷却器提供。该流体可用于从传感器104附近除去热量，并扩张声学隔膜103。在一个实施例中，声学隔膜103可扩张，以便其接触或通常靠近周围组织，如直肠壁323，如图15A所示。在一个实施例中，声学隔膜103是设置在探头102顶端的避孕套，并以0形圈密封，且填充以水。声学隔膜的实例和它们相对于示例性HIFU系统的其他部分的操作细节提供在美国专利第5,762,066号，美国专利第5，993,389号，和2005年6月1日申请的美国临时专利申请第60/686,499号中，所有这些申请的每一篇都全部弓I入本文作为参考。在一个实施例中，控制器108经配置用来执行本文中所讨论的一种或多种方法。在一个实施例中，由控制器108执行的每种方法中的至少一部分作为软件109的一部分提供。参考图2，其显示了示例性HIFU系统200，可获自位于3940PendletonWay，Indianapolis，IN46226的FocusSurgery公司的Sonablate500HIFU系统。HIFU系统200包括控制台202，其容纳或支撑控制器(未显示)，如处理器和相关软件；打印机204，其提供了组织10的硬拷贝图像和/或报告(见图8B);用户输入设备206，如键盘、追踪球和/或鼠标；和显示器208，其用于向用户显示组织10的图像和软件选项，如彩色显示器。进一歩，图中显示了探头210，其包括传感器元件(未显示)，和定位元件(未显示)。图中还显示了有关节的探头臂212,其连接到控制台202。有关节的探头臂212定向并支撑探头210。还显示了冷却器214。在一个实施例中，冷却器214为探头210的传感器元件提供带热交换器的水浴，从而在HIFU治疗过程中主动地从传感器元件除去热量。可修改从而实施本文所述方法的合适HIFU系统的进一步细节在以下专利中公开美国专利第4,084,582号；美国专利第4,207,901号；美国专利第4,223,560号；美国专利第4,227,417号；美国专利第4,248,090号；美国专利第4,257,271号；美国专利第4，317，370号；美国专利第4,325,381号；美国专利第4,586,512号；美国专利第4，620,546号；美国专利第4,658,828号；美国专利第4,664,121号；美国专利第4,858,613号；美国专利第4,951，653号；突国专利第4,955,365号；美国专利第5,036,855号；美国专利第5,054,470号；美国专利第5，080，102号；美国专利第5,117,832号；美国专利第5，149，319号；美国专利第5,215,680号;美国专利第5，219,401号；美国专利第5,247,935号；美国专利第5，295,484号；美国专利第5，3]6,000号；美国专利第5,391,197号；美国专利第5,409,006号;美国专利第5,443,069号；美国专利第5,470,350号；美国专利第5,492，126号；美国专利第5,573,497号；美国专利第5,601,526号；美国专利第5,620,479号；美国专利第5,630,837号；美国专利第5，643,179号；美国专利第5,676,692号；美国专利第5,840,031号；美国专利第5,762,066号；美国专利第6，685，640号；1992年2月21日申请的放弃的美国专利第07/840，502号；澳大利亚专利第5,732,801号；加拿大专利第1，332,441号；加拿大专利第2,250,081号；2005年3月2日申请的美国专利中请第]1/070，371号，其标题为"超声相控阵列"，代理机构巻号为INT-P001-01;2004年5月6日申请的美国临吋专利申请第60/568,556号，其标题为"TreatmentofSpatiallyOrientedDiseasewithaSingleTherapy,Imaging,andDopplerUltrasound定位骨盆参考部位当关节嚢和髋臼区域被暴露时，仔细地将骨盆钉子定位在髋臼上方区域。使用OrthoLength主体上的对准孔来获得在骨盆参考部位和股骨参考部位之间所要求的轴对准。首先将股骨参考部位延伸杆安装在转子夹具上。越过延伸杆在OrthoLength滑动器上滑动孔。将骨盆钉子插入取出器手柄并穿过OrthoLength主体的远端部分的适当的孔滑动组装件。调节滑动器直到骨盆钉子的尖部到达期望的髋臼上方位置。插入钉子之前，外科医生应通过手指触诊识别关节，注意避免把钉子放得太靠近或打穿髋臼。通过使用锤敲击取出器T-手柄来插入钉子。移去耳又出器手柄，移去OrthoLength:为了获得理想的对准，继续调节参考部位的旋转直到OrthoLength的类似龙骨的测量部位完全装入参考部位上的接纳凹槽中。测量腿长度和偏移(参考测量)测量骨盆和股骨参考部位之间的术中的腿长度和偏移。参考部位配备有六角形转接器，分别安装在骨盆钉子、股骨参考部位延伸杆中。调节OrthoLength滑动器和参考部位上的连接部件以在类似龙骨的测量部位和参考部位之间获得完美的几何匹配。这是尤其重要的，因为第一参考测量用在与所有后续测量相比较的测量中。接下来，代表三个OrthoLength滑动器的值的偏移和腿长度的值应被记录下来为以后参考。如果基于外科手术前的计划来计划腿长度和/或偏移的调节，那么水平和垂直滑动器可进行相应地调节并再次锁定(调节的参考测量)。对在调节的参考测量位置处的三个滑动器的值的做记录。手术之前，从骨盆钉子移去骨盆参考部位，且从转子夹具移去股骨参考部位和延伸杆。根据正常的操作技术继续手术。划分股骨颈，准备骨层并进行试验复位。示的是向组织324提供治疗。根据产生和存储的2-D图像，医生能够制定HIFU治疗方案，如图4中方块304所示。在一个实施例中，医生检查显示器112上的图像并以用户输入设备110标记治疗段328的边界，如图3A中端点330a、b和线332所示。根据治疗段328，H1FU系统100生成通常与治疗段328和组织IO(具有相应横向图像和相应纵向图像中至少一个或优选两个的组织)成像位置的交叉点相对应的多个治疗部位和区带。示例性的治疗部位334d显示在图3A和图3B中，并成像在图像310a(通常对应于图3A的平面)和图形312d(通常相应于图3B的平面)中。治疗段328可在横向图像(310a—c)和/或纵向图像(312a—g)上产生。在可选的实施例中，治疗部位不与组织的成像位置相对应。通过将治疗部位334限制在成像的组织位置，医生能在HIFU治疗之前和在HIFU治疗之后立即或在H:[FU治疗一定时间之后看到代表性组织的图像。因此，医生可将已治疗的组织与其HIFU治疗前状态进行比较。而且，医生能够监测治疗部位和周围组织中如本文所述的强回声特征。如本文所述，在一个实施例中，需要在用HIFU疗法治疗后观察治疗部位的焦点强回声特征。进一步，通常在用HIFU疗法治疗后不需要观察非焦点强回声特征。如本文所用的焦点强回声特征被定义为如下的强回声特征，其通常被限制在治疗部位的焦点区。如本文所用的非焦点强回声特征被定义为如下的强回声特征，其通常是对治疗部位特异的并从治疗部位的焦点区迁移，如向传感器迁移。在一个实施例中，多个图像，如多个横向图像同时显示在显示器112上，以便医生可在多个图像上制定治疗段同时仍能察看相关图像。在一个实施例中，显示器112能够显示多个与传感器104的完全线性运动相对应的图像。在一个实例中，传感器104可线性移动约45毫米的范围，且组织10以3毫米的间隔成像。因此，同时在显示器]12上显示15个横向图像。一般地，以约3毫米间隔的15个横向图像能提供整个前列腺的图像。参考图3C和3D，其显示了示例性的治疗段340a—f。治疗段340a一f覆盖整个前列腺314。每个段被定义为包括多个治疗部位的治疗区中的区域。在一个实施例中，HIFU治疗由多个治疗段组成，定位这些治疗段以便整个前列腺基本位于治疗区内。在HIFU治疗过程中，治疗段340a—f是以连续的顺序治疗的。对于指定的治疗段，传感器104的移动与治疗段一致并选择传感器的焦距。在一个实例中，传感器104具有两个焦距，30毫米和40毫米。在一个实施例中，在指定治疗段中治疗部位是用HIFU疗法治疗的，通过横跨探头轴旋转传感器，然后在方向113，114中的一个方向上，通过从指定治疗段的一端到另一段对称性地平移传感器104在该角度或在扇形位置上治疗所有治疗部位。然后在治疗段内对每个角度或扇形位置重复此系统性治疗。HIFU疗法极大地改变组织的声学(物理)特性。因此，在一个实施例中，随着治疗朝向探头位置(后侧)进展，距离传感器最远(前侧)的治疗段首先被治疗。对指定治疗段内治疗部位的设定的TAP值变化非常小。在一个实例中，以约4MHz±50KHz的激发频率提供3秒的HIFU疗法。此外，对于治疗段内所有治疗部位，焦距相同且组织路径相似。在一个实例中，为了限制探头210的传感器元件104和治疗段之间组织物理特性的改变，如图3A中通过指定治疗段内的治疗部位334a—g所示的治疗段、扇形位置没有被连续地进行治疗而是以间隔的方式治疗的。在指定治疗段的线性方向中，治疗部位的顺序通常是连续的。参考图3B，治疗部位通常是以下面的顺序334i、334h和334d治疗的。参看图3A，当治疗治疗段吋扇形位置的顺序是以下列的顺序交叉进行的334d;334f;334b;334e;334c;334g和334a。在另一个实例中，扇形位置顺序可从治疗段的内部至治疗段的外部交替进行，形成了下列的顺序334d;334e;334c;334f;334b;334g;和334a。在另一个实例中，扇形位置顺序可从治疗段的外部向治疗段的内部交替进行，形成了下列的顺序334a;334g;334b;334f;334c;334e;和334d。在另一个实例中，扇形位置是从334a—g连续排序的。在一个实施例中，组织10的三维模型是基于组织10的多个2-D图像分析的。在一个实例中，三维模型是基于组织10的2-D图像和/或组织10的3-D图像和组织10的多普勒成像来分析的。建模的组织成分实例包括一个或多个前列腺314、前列腺被膜316、尿道320、直肠322和直肠壁323。对计算前列腺和/或其他组织成分的三维模型的示例性方法和装置的解释公开在2004年5月6日申请的美国临时专利申请第60/568,556号中，其标题为"TreatmentofSpatiallyOrientedDiseasewithSingleTherapy,Imaging,andDopplerUltrasoundTransducer",代理机构巻号为15849—0002，和2005年5月5日申i青的PCT专利申请第US2005/015648号，该申请指定美国，其标题为"MethodandApparatusfortheSelectiveTreatmentofTissue"，代理机构巻号为FOC-POOl-Ol，这些申请每一篇的公开内容都全部引入本文作为参考。在一个实施例中，HIFU系统100生成HIFU治疗方案从而治疗前列腺314的几乎所有部分，HIFU治疗方案部分基于前列腺314和/或其他组织成分的三维模型。生成HIFU治疗方案的示例性方法和装置公开在2004年5月6日申请的美国临时专利申请第60/568,556，其标题为"TreatmentofSpatiallyOrientedDiseasewithSingleTherapy,Imaging,andDopplerUltrasoundTransducer",代理机构巻号为5849—0002，和2005年5月5日申请的PCT专利申请第US2005/015648,该申请指定美国，其标题为"MethodandApparatusforSelectiveTreatmentofTissue",代理机构巻号FOC-POOl-Ol，这些申请每一篇的公开内容都在示例性实施例中，预测HIFU治疗成功的方法是基于沉积到治疗区中组织的能量密度(E沉积)。在一个实例中，沉积能量的密度是通过将沉积到治疗区组织内的总能量除以治疗区的体积(J/cm勺获得的。在另一个实例中，沉积能量的密度是通过以治疗区的组织内沉积的总能量除以治疗区中组织的预处理质量(J/g)而获得的。通过使用密度值，如对于患者A的具有第一治疗区大小的第一HIFU治疗可很容易地与如对于患者B的具有不同的第二治疗区大小的第二HIFU治疗进行比较。同样，示例性的沉积能量的密度(Eg)可通过以沉积至组织中的能量除以治疗区的质量而获得，其表示为其中E沉积是沉积能量的密度，E是沉积到治疗区中组织的能量，M治疗区是治疗区的质量。在图示的实例中，前列腺是以HIFU治疗进行治疗的。在图示的实例中，几乎整个前列腺都被治疗。同样，治疗区的大小通常等于前列腺自身的大小。沉积能量的密度(Eg)可由下式计算j5L鹏7^P豕由&淑？=-_-^——。12)其中7XP鹏是施加到每个治疗部位或区的总声学功率;^v是施加HIFU能量的持续吋间；^,，是在HIFU治疗部位或区之前通过组织传播开始发生的衰减；a,^是强度衰减系数，单位为Np/cm(Np二奈培)，其说明了被治疗区内声波吸收的能量；丄鹏，是每个治疗部位的治疗区组织路径的长度；而M參，是前列腺质量的测量值，其部分是根据本文所述的采用HIFU系统的经直肠超声成像来确定的。参数丄,微、",和J,縱可以是基于治疗部位的位置和HIFU系统的参数来估计的或推导的。」，可以由下式确定<formula>formulaseeoriginaldocumentpage27</formula>〔3)《其中《左和丄^分别是强度衰减系数和层长度。对于治疗前列腺的实例(假定整个前列腺是治疗区)，如果直肠壁(图3B)被忽略且前列腺前面的水的衰减系数近似为0，则J,縱估计等于1。(如木文所述，传感器104在冷却器214供应的水浴中。)同样，仍然仅需要测量或估计方法获得的参数是施加在每个治疗部位的总声学功率(M尸,鹏)、前列腺质量(M说.》，)和每个部位的强度衰减系数(a,，W。用于治疗的传感器焦点处的强度(/虎》可以从下面的等式确定/鹏'其中/,是传感器焦点的面积，a微是以Np/cm为单位的强度衰减系数，其说明了在被治疗区中声波吸收的能量；和丄及股是每个治疗区部位的治疗区组织路径的长度。如上所述，Z,縱可从治疗部位的位置和HIFU系统的参数来估计。可测量和估计/,。可使用声功率计为传感器测量"尸,微作为激发能的函数，上述声功率计如获自位于Easton，Maryland的OhmicInstruments公司的UPM-DT-10超声功率计。前列腺质量(M前列腺)可通过用前列腺的体积乘以约1.050gm/cn^进行计算。然而，如本文所指出，前列腺的体积可用于测定沉积能量的密度而非前列腺的质量。在一个实施例中，前列腺的体积是用长椭圆体公式估计的，该公式通常基于正常未治疗的前列腺形状，其表示为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage28</formula>(5)其中V前列腺是前列腺的体积；T是横向宽度；//.^,是前列腺前面到后面的高度；"是前列腺被膜的纵向长度。三个参数『7、/W、和^可从前列腺的两维经直肠超声图像测量到。在一个实例中，医生通过在两维图像上为三个参数标记终点而标记治疗区的位置。然后HIFU系统100的软件109计算每个参数的值和r身鄉'的值。在一个实施例中，HIFU系统100的软件109对指定的前列腺自动定位上面三个参数的终点并计算r^微。类似地察看前列腺图像，用户可很容易地为上述参数指示终点并手动地计算前列腺的体积。在另一个实施例中，前列腺的体积是通过从两维经直肠超声图像计算实际前列腺的三维模型估计的。该方法能提供比长椭圆体公式更准确的前列腺体积。供计算前列腺和/或其他组织成分的三维模型的示例性方法和装置的说明公开在2004年5月6日中请的美国临吋专利中请第60/568,556，其标题为"TreatmentofSpatiallyOrientedDiseasewithaSingleTherapy,Imaging,andDopplerUJtfasoundTransducer",代理机构巻号为15849—0002，和2005年5月5日申请并指定美国的PCT专利申请第US2005/015648,其标题为"MethodandApparatusforSelectiveTreatmentofTissue",代理机构巻号为FOC-P001-01中，每个申请的公开内容都全部引入本文作为参考。组织强度衰减系数a^作为频率的函数而发生变化。对于以约4.0MHz传输到前列腺的声能，;约为0.64Np/cm。因为现在等式2的所有参数都可被测量或估计出来，因此可为已完成的前列腺HIFU治疗、当前的前列腺HIFU治疗和/或制定的前列腺HIFU治疗方案计算沉积能量的密度。进一步，因为沉积能量的密度(五^)是密度值，因此有可能比较第一HIFU治疗和第二HIFU治疗，无论各自治疗区的大小是多少。为了评价沉积能量密度CEs,)作为前列腺癌症治疗中HIFU治疗成功的预测指标的能力，分析了来自20名患者的标本的数据。每名患者都参与了印第安纳州印第安纳大学医学院的临床试验，其中每名患者都用Sonablate500HIFU系统治疗前列腺癌。在HIFU治疗后180天时分析19名参与者的前列腺活体组织检查结果(l名参与者在180天之前死于无关的心肌梗塞)。阳性活体组织检查结果被定义为治疗失败，阴性活体组织检査结果被定义为治疗成功。用两个不同a,縱(a鹏二oo和a鹏=0.64Np/cm)值为每名参与者计算沉积能量密度(Eg,)。设定《,^为无穷大就等于说所有HIFU能量被前列腺吸收。对于19名受试者中的每名对象，且对于两个《值，指定治疗段内三个部位(第一部位，中央部位，最后部位)的总声学功率(TAP)值被平均并被用作指定治疗段内所有部位的TAP值的基础。每个部位的t，为3秒。如上面讨论的那样，Jw，被设定为1。每名受试者的前列腺(Mw，)的质量是使用基于正常/未治疗前列腺形状的长椭圆体公式估计的。对于假定《,縱等于无穷大的情况，等式2可表示为p.沐/T縱。，,、^縱/~~-()计算每名患者的沉积能量密度(E)。每名患者的沉积能量密度(五鹏,)显示在图5中。沉积能量密度是以分列中阴性和阳性活体组织检査结果显示的。参考图5，在具有阴性活组织检查结果的患者和具有阳性活组织检查结果的患者的沉积能量密度(五沉^)之间显示有可辨别的离散度(discernablespread)。图5中所示的值p表示对于具有阴性活组织检査结果的患者和具有阳性活组织检查结果的患者沉积能量密度的分布结果相同的概率。如果p小于0.05，结论是在两组患者的沉积能量密度结果之间有显著差异。因此，图5中显示的结果证明两组患者的沉积能量密度不同的概率为％.1%。对于假定cc飾产0.64Np/cm的情况，等式2被用于计算每名患者的沉积能量密度(五m,)。每名患者沉积能量密度(五^,)的差异显示在图6中。阴性活组织检查结果和阳性活组织检査结果的沉积能量密度在分列中显示。参考图6，证明阴性活组织检查结果和阳性活组织检查结果优先于其它诸如Mg^或Ca2+金属离子而先螯合Gd3+。由于重金属对细胞或动物往往具有毒性，而能与金属离子形成更强结合物的显像剂的毒性则较小。基于此，优先螯合特定金属离子的能力可以提高显像剂的特异性并可以较小显像剂的细胞毒性。在另一实施方式中，融合蛋白或非降解性颗粒部分可以和连接物一起加到蛋白显像剂以便为了最佳对比敏感度、定标(亚细胞、细胞、组织和器官选择性)、生物分布以及生物消除而对相关时间进行调整。本领域技术人员无需过多的实验就可以确定这种连接物。在另一实施方式中，本发明可以被用于生产低密度显像剂微球。这种微球具有占微球总体积至少约75%的内部空间体积。微球可以具有不同的尺寸，并被设置成低密度。合适尺寸的微球包括那些外部直径大约在1-1000微米之间的微球。本发明的显像剂可以用常规的药用或兽用方法和材料来配制。本发明所述的显像剂组合物可以采用诸如粉剂、溶液、悬浮液、分散剂之类的常规药物施用方式；然而，一般而言优选溶解在诸如注射液之类的生理上可接受载体媒介中的溶液、悬浮液和分散剂。例如，这些物质包括乳化剂、脂肪酸酯、胶凝剂、稳定剂、抗氧化剂、渗透压调节剂、缓冲液、防腐剂、抗菌剂、以及pH调节剂。因此，可以采用生理上可接受的载体或赋形剂按照完全属于本领域的方式来对本发明所述组合物进行配制以便于施用。本发明的显像剂的施用可以通过多种途径实现，包括但不限于口服、皮下注射、静脉注射、鼻腔给药、透皮吸收、腹膜给药、肌注、肺部给药、阴道给药、直肠给药、或者眼部给药。优选地，输送机制包括非肠道施用(直接注射或输入)。依赖于介入方式，化合物可以用各种方式进行配制。制剂中活性成分的浓度约占0.01-100wt.%。本发明显像剂的生物消除途径之一是肾脏。宏观结构最终可以通过线402对应于a部位二oo的情况。曲线404对应于a部位=0.64Np/cm的情况。每条曲线都是从数据点建立的，每个点与表1中群体(population)的各种阈值能量密度水平相对应。群体的实例在下面的表2中给出，其中2500J/g是为其中a鹏=0.64Np/cm的情况下能量密度阈值水平所选择的。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>基于表2中的数值，假阳性率(1—特异性)和真阳性率(灵敏度)分别是0.40和0.93。通过改变沉积能量密度的阈值水平，可为曲线404获得其他数据点从而完成曲线404。每条曲线402和404下而积是被检测参数(沉积能量密度)用作预测因子的可应用性指标。作为背景，对于随机接受(randomguessing)的情况，生成的ROC曲线是曲线406，其是从点(O，O)到(l，l)的对角线，其曲线下面积为0.5。相对比，对于"理想"检验时曲线下面积为1.0。上述检验具有产生灵敏度为l.O且特异性为l.O(即，无假阳性和无假阴性)的决策水平(decisionlevel)。转到图7，对应于a鹏二oo的曲线402下面积约为0.77,且对应于a部位=0.64Np/cm的曲线404下面积约为0.80。根据这些面积，沉积能量密度似乎是指示HIFU治疗成功或失败的强预测指标。应该注意，ROC分析并不表明决策水平(该情形中为能量沉积的阈值密度)将是但不仅仅是能提供检验参数、沉积能量密度的可用度的指标。沉积能量的密度阈值应该根据假阳性(错误指出HIFU治疗是失败的)对假阴性(错误指出HIFU治疗是成功的)的成本平衡来进行选择。基于分析的样品数据，导致约0%的假阴性率和约60%的假阳性率的示例性的沉积能量阈值密度至少约为3000J/g(假定无穷大衰减)和约为2800J/g(假定有限衰减)。导致约29%的假阴性率和约40%的假阳性率的另一个示例性的沉积能量阈值密度至少约为2700J/g(假定无穷大衰减)。导致约7%的假阴性率和约40%的假阳性率的另一个示例性治疗组织的方法和装置
技术领域：
本发明涉及用于治疗组织的装置和方法，具体地涉及患病组织的无创治疗。
背景技术：
：过去已经有几种技术用来治疗组织包括患病组织，如癌症，从而除去、消灭或尽可能縮小患病组织的生长。例如，传统治疗患病前列腺组织的方法包括高强度聚焦超声("HIFU")、放射、外科手术，近距离放射疗法、冷冻消融术、激素疗法和化学疗法。本文所述的是用于用高强度聚焦超声治疗组织的改良的装置和方法。虽然本文所讨论的技术、方法和装置通常可用来治疗组织，但该讨论主耍针对治疗前列腺组织包括良性前列腺增生(BPH)和前列腺癌。然而，木发明所公开的装置和方法能用于多种疾病的定位和治疗，包括乳癌，脑癌，肝癌，和肾癌，这些疾病本身以局限或"局部"的方式出现。如本文中所解释的那样，本发明所公开的装置使用对局部疾病特别有用的腔内探头，这些疾病可由经食道探头，腹腔镜探头或经阴道探头进行探查。这些疾病包括食道癌、气管癌和尿道癌、胃溃疡和十二指肠溃疡、和胰腺癌。而且，根据本发明的经阴道探头将为门诊患者、以及纤维瘤治疗和子宫内膜切除提供创伤最小的无菌操作。此外，在具有多焦距的传感器的情况下，可选择性地靶向血管从而实现对内出血的凝结和烧灼。如本文所用的术语"HIFU疗法"被定义为提供高强度聚焦超声至传感器焦点处或附近的部分组织。应该理解的是，传感器可具有多个焦距且HIFU疗法不限于单焦距传感器、单一传感器类型或单一超声频率。本文所用的术语"HIFU治疗"被定义为一种或多种HIFU治疗的总称。H1FU治疗可以是所有实施的或要实施的HIFU治疗，或可以是已实施的或要实施的HIFU治疗的一部分。如本文所用的术语"HIFU的。在一个实例中，多种治疗段是自动选择的，且每段都有多个治疗部位。在一种变化形式中，选择治疗段和/或治疗部位以防止某些组织成分接受HIFU治疗，如神经血管束(NVB)。如美国临时申请第60/568,556和2005年5月5日申请的PCT专利申请第US2005/015648，标题为"MethodandApparatusforSelectiveTreatmentofTissue",代理机构巻号FOC-P001-01(每篇的公开内容都引入本文作为参考)中所解释的那样，NVB的定位部分是通过组织10的多普勒成像实现的。在自动生成治疗方案的情况下，在生成治疗方案后，分析治疗方案以判断治疗方案成功的可能性，如方块608所示。预期要沉积到每个治疗部位的能量被求和并除以治疗区的质量或体积以获得沉积能量密度。如本文所述，可为整个治疗区和/或多个子成分，如治疗段计算能量密度。同样，能量密度可用作整个治疗区和/或其多个子成分的预测因子。通过判断自动生成的治疗方案成功可能性，HIFU系统100能确认提供给医生供批准的自动生成的治疗方案将获得成功的HIFU治疗。应该理解的是，如果治疗方案或部分治疗方案没有指示成功的可能性，则系统自动再生成新治疗方案，其被分析以判断是否新方案有可能获得成功的HIFU治疗。重复该过程直到生成有可能获得成功的治疗方案。在一个实例中，HIFU系统100在提示用户不能生成成功治疗方案之前要尝试生成有限数目的治疗方案。应该指出的是，可对自动生成的治疗方案做出多种修改以增加自动生成的新治疗方案的能量密度值。例如，提供到一个或多个部位的能量可以通过延长提供能量的时间(toN)和域通过增加该部位的总声学功率(TAP鹏.)而增加。在另一个实例中，增加了治疗部位的数目。还是在另一个实例中，增加了治疗部位的数目，并增加了提供至一个或多个部位的能量。一旦生成了治疗方案，或是医生输入治疗段或是自动输入，(在分析自动生成方案以确认有可能获得成功的HIFU治疗的情况下)，治疗方案被提交给医生进行评估，如方块610所示。在一个实施例中，医生可通过察看叠加在包括前列腺的组织10的多个横向和/或纵向图像上的推荐的治疗部位而对方案进行评估。在另一个实例中，医生可通过察看叠加在包括前列腺的组织10的3—D模型和/或包括前列腺的组织10的多个横向和/或纵向图像上的推荐的治疗部位而对方案进行评估。一旦医生对治疗方案做出了评估，医生就可批准治疗方案或修改治疗方案，如方块612所示。医生想要修改治疗方案的原因有多种。在一个实例中，医生可能想要排除太靠近某些组织成分的治疗部位，如NVB、尿道、直肠壁和/或前列腺被膜。在另一个实例中，医生可能想要增加其他的治疗部位。在又一个实例中，医生可能想要为多个治疗部位改变总声学功率(TAP柳)或治疗方案的其他参数。无论什么原因，医生都能修改治疗方案，如方块614所示。如果医生选择批准治疗方案，则治疗方案被分析以判断治疗方案成功的可能性，如方块616所示。应该注意的是，如果医生仅批准而不修改以前经分析成功(方块608)的治疗方案，那么在方块616处该治疗方案不需要再次被分析成功性。然而，如果没有自动生成治疗方案和/或如果医生对治疗方案做出了修改，则无论治疗方案是否以前已经被分析，都耍分析该治疗方案以判断该治疗方案成功的可能性，如方块616所示。在一个实施例中，为了判断治疗方案成功的可能性，将预期耍沉积到每个治疗部位的能量求和并除以治疗区的质量或体积，从而获得沉积能量密度。如本文所述，可为整个治疗区和/或其多个子成分，如治疗段计算能量密度。同样，能量密度可用作整个治疗区和/或其多个子成分的预测性因子。然后为整个治疗方案或其部分计算的沉积能量密度与沉积能量的参考密度进行比较。在一个实施例中，如果计算的沉积能量等于或超过沉积能量参考密度，则制定的HIFU治疗方案被认为有可能是成功的。在另一个实施例中，成功的概率可以基于从以前治疗结果构建的概率密度函数来计算。示例性的沉积能量参考密度包括至少约2500J/g、至少约2700J/g、至少约2800J/g、至少约3000J/g、约在2500J/g和约2800J/g之间和约在2700J/g和约3000J/g之间。如果治疗方案具有成功的可能性，则HIFU系统100开始治疗阶段，如方块618和620所示。如果治疗方案不具有成功的可能性，则HIFU系统100提示医生判断是否医生需要越过软件109并开始治疗，如方块622所示。医生需要越过系统并进行根据沉积能量密度分析不可能获得成功治疗的治疗方案可能有几个原因。例如，根据组织结构医生可能想要保持低的总声学功率；在靠近直肠壁的前列腺中，组织可能包括微钙化。如果医生选择不越过HIFU系统100，则向医生提交治疗方案并允许其修改治疗方案，如方块614所示。在一个实施例中，向医生提交现有的治疗方案。在另一个实施例中，其中治疗方案已被修改，向医生提交修改前存在的治疗方案。在一个实例中，未修改治疗方案是从存储器中检索的。在另一个实例中，再生成未修改的治疗方案，如方块606所示。参考图8B，其显示了示例性的治疗程序630。要么如图8A中方块618所示那样通过批准治疗方案，要么如图8A中方块622所示那样通过内科医生越权而进入治疗程序630。设置传感器104以便准备为指定治疗段中第一治疗部位提供HIFU治疗，如方块632所示。然后向所选治疗段中所选治疗部位提供HIFU治疗，如方块634所示。每个治疗部位的图像是在各部位已经接受HIFU治疗后拍摄的。医生监测这些图像并可基于这些图像对治疗方案做出更改，如方块636所示。例如，医生可为后续治疗部位改变总声学功率(TAP鹏)。医生可基于治疗后获得的图像改变TAP,，。医生可改变治疗的一个原因是在治疗后生成了强回声特征。参考图9A和9B，所示的说明性治疗区700具有三个治疗部位702a、702b和702c。三个治疗部位702a-c中每个部位都包括焦点区704a-c，在各治疗部位的HIFU治疗过程中来自传感器104的超声能量聚焦在此。在一个实施例中，焦点区704具有约60mn—的体积和约3毫米的横向宽度。如公知的那样，在治疗部位702处的超声能量的聚焦导致在各治疗部位702a、702b和702c中及其附近的组织温度的升高。通过将温度升到足够高，各治疗部位702a、702b和702c处不想要的组织被超声消融而破坏。进一步，我们知道在足够的功率水平可生成强回声特征。(参看Sanghvi等人，"NoninvasiveSurgeryofProstateTissuebyHigh-IntensityFocusedUltrasound",IEEETransactionsonUltrasonics,Ferroelectrics,andFrequencyControl(1996)，其公开内容引入本文作为参考。)参考图9A和图9B，其显示了四类强回声特征710、712、714和716。图9A和图9B中每个都大体上显示了组织10的示例性扇形图形。强回声特征710被限制在各治疗部位702的各焦点区704中并因此是焦点强回声特征。进一步，强回声特征710通常比各焦点区704小，如焦点区的横向程度或焦点区的深度(在相应的纵向图像中可看到)。强回声特征712基本与焦点区704的尺寸相同，如焦点区的横向程度或焦点区的深度，并通常限制在焦点区704中。强回声特征712是示例性的焦点强回声特征。在一个实例中，强回声特征712a比焦点区704a稍小。在另一个实例中，强回声特征712b比焦点区704b大。在优选实例中，邻近的强回声特征，如强回声特征712a、712b基本上彼此接触。强回声特征710和712都是理想的强回声特征，且强回声特征712是优选的。强回声特征714基本上类似于强回声特征712，区别在于强回声特征714是从焦点区704向传感器迁移，从而能治疗焦点区704外的组织。这样的迁移可引起组织的损伤，否则该组织不会被损伤，如直肠壁323。强回声特征714通常是部位特异的，因此是示例性的非焦点强回声特征。例如，强回声714b和714c每个通常都与它们各自的治疗部位704b和704c对齐。相反，强回声特征716不是部位特异的。强回声特征716对应于跨传感器104和治疗区700之间区域中组织形成的多个气泡云团(cloud)，这是由于组织10的整体加热引起的。强回声特征716阻挡HIFU能量达到治疗区200的连续治疗部位702。强回声特征716的实例在Sanghvi等人，"NoninvasiveSurgeryofProstateTissuebyHigh-IntensityFocusedUltrasound",]EEETransactionsonUltrasonics,Ferroelectrics,andFrequencyControl(1996)中有所讨论，该文的公开内容引入本文作为参考。在一个实施例中，如果强回声特征714或强回声特征716被检测到，则HIFU治疗将中止禾口/或TAP部位减小。如果强回声特征在图像中可见到，则医生可减小TAP，从而防止非焦点强回声特征的形成，或为了保持焦点强回声特征。医生可增加TAP部位从而致使出现焦点强回声特征。进一步，医生可因为出现非焦点强回声特征或微气泡云团而中止HIFU治疗。此外，医生可终止HIFU治疗。参考图10，其中HIFU系统100是基于获自位于Indianapolis,Indiana的FocusSurgery的Sonablate500HIFU系统，该图显示了显示器111的示例性的部分屏幕截图900。所示的是组织10治疗前图像(横向和纵向)906和908，和组织10的治疗后图像(横向和纵向)902和904。治疗后图像卯2和904包括多个治疗部位9i2的图形910。如每个图像902和904中所看到的那样，亮回声(brightecho)通常观察到被限制在治疗部位912的区域内。这样的亮回声是焦点强回声特征914。参考图11，其中MFU系统100是获自位于Indianapolis,Indiana的FocusSurgery的Sonablate500-PC装置，该图显示了显示器111的示例性的部分屏幕截图950。所示的是组织10治疗前图像(横向和纵向)956和958，和组织10的治疗后图像(横向和纵向)952和954。治疗后图像952和954包括多个治疗部位962的图形960。如每个图像952和954中所看到的那样，亮回声通常观察到在治疗部位962的区域前面，但通常被限制在治疗部位962的HIFU治疗过程中被施加能量的的组织区域内。这样的亮回声是非焦点强回声特征964。回到图8B，如果没有对治疗方案做出改变，则判断是否在治疗段内仍有其他的未治疗部位，如方块638所示。如果其他未治疗的治疗部位仍在治疗段内，则定位传感器104为下一个治疗部位提供HIFU治疗，如方块640所示。如方块634所示，为下一个治疗部位提供HIFU治疗。如果其他未治疗的治疗部位没有在治疗段内，则做出判断是否在治疗方案中还有其他未治疗的治疗段，如方块642所示。如果有其他的未治疗段，则下一个治疗段被激活，如方块644所示，并定位传感器104向新治疗段的第一治疗部位提供治疗，如方块632所示。如果没有任何其他未治疗的治疗段，则HIFU治疗完成并向医生提交报告，如方块646所示。在一个实施例中，报告包括治疗是否有可能成功的陈述。这基于对形成的沉积能量密度和设定的阈值进行的比较。在另一个实施例中，报告包括治疗成功的概率。该概率基于控制器108可访问的资料库，该资料库含有大量先前治疗的结果和相关的沉积能量密度。在一个实施例中，治疗方案的最终分析被执行并包括在报告中。最终分析包括至少一个HIFU治疗成功可能性的指标，如HIFU治疗的沉积能量密度。在一个实例中，对于单个治疗段和/或整个治疗方案，沉积能量密度是指定的。基于该报告，医生可决定返回到各治疗段从而向治疗段中一个或多个治疗部位提供额外的HIFU治疗，如方块648和650所示。返回到方块636，如果医生在HIFU治疗过程中决定修改治疗方案，则分析该修改的治疗方案以判断其将产生成功HIFU治疗的可能性，如方块652所示。在一个实施例中，修改的治疗方案是采用本文所讨论的沉积能量密度进行评估的。沉积能量密度是通过将沉积在所有前面治疗的治疗部位的能量求和并将要沉积在当前治疗区的剩余治疗部位的能量求和，并假定当前TAP水平将用于所有剩余治疗部位来计算的。在一个实施例中，HIFU系统100在显示器112上向医生提供视觉提示，该视觉提示提供了是否当前HIFU治疗将有可能是成功HIFU治疗的指示。在一个实例中，视觉提示是标记，该标记沿分别代表低、中和高HIFU治疗成功可能性的红色、黄色和绿色条而定位。如果修改的治疗可能获得成功治疗，则传感器104移动到下一要治疗的治疗部位，如方块654和638所示。如果修改的治疗方案没有显示出能获得成功治疗，贝IJ用户可越过HIFU系统，如方块656所示。如果用户不越过HIFU系统100，则再次向用户提示选项供修改治疗方案，如方块636所示。如果用户越过HFU系统100，传感器104向下一要治疗的治疗部位移动，如方块638所示。在一个实施例中，如果医生在治疗后的图像上察看到了焦点强回声特征且医生希望降低后面治疗部位的TAP从而保持这样的焦点强回声特征，则医生可决定越过HIFU系统100。在另一个实施例中，医生可决定越过HIFU系统100并减小TAPa收从而防止非焦点强回声特征或微气泡云团的形成。在一个实施例中，HIFU系统IOO监测在治疗后拍摄的图像并判断有无各种强回声特征存在。参考图12，其显示了用于这种监测的fflFU系统100的示例性的操作方法800。HIFU系统100获取刚用HIFU疗法治疗的治疗部位的治疗后图像，如方块802所示。分析该图像以确定强回声特征的存在，如方块S04所示。在一个实例中，HIFU系统100将治疗后图像和存储在图像库111中各种强回声特征的代表性图像进行比较。在一个实例中，图像库111包含了焦点强回声特征710、焦点强回声特征712、非焦点强回声特征714和微气泡云团716的实例。多种图像处理技术可用来比较图像，如测量作为与治疗部位和/或治疗部位前的区域对应的整个/或部分图像的图像中平均图像强度的变化。如果强回声特征没有出现在治疗后图像中，贝ij治疗下一个要以HIFU治疗的治疗部位，如方块806所示。如果强回声特征出现在治疗后图像中，则做出判断是否该强回声特征是焦点强回声特征，该强回声特征是非焦点强回声特征，或该强回声特征是微气泡云团，如方块808所示。如果强回声特征是焦点强回声特征，则保持或稍微降低下一个治疗部位的TAP,，如方块8I0所示。在一个实例中，根据与治疗部位在应用HIFU疗法之前和之后的治疗区相对应的图像强度或信号强度的变化，自动做出是否保持或降低IAP^的判断。对于从治疗区前到达的信号，图像强度增加超出设定阈值指示需要减小TAPatt。在另一个实例中，医生被提示要做出是否保持或降低TAP^的判断。如果强回声特征是非焦点强回声特征，则做出决定是否将中止H1FU治疗，如方块82所示。在一个实例中，该判断是自动做出的。在另一个实例中，如方块813所示的那样，医生被提示要做出判断是否要中止HIFU治疗。然后H1FU系统100等待直到做出继续治疗的决定，如方块814所示的那样。在一个实例中，决定继续治疗是自动做出的。在另一个实例中，医生被提示要做出是否继续HIFU治疗的判断。如果继续治疗或做出不中止治疗的决定，则降低TAP鹏且治疗下一个治疗部位，如方块816，806所示的那样。在一个实例中，自动做出减小TAP,位。在另一个实例中，医生被提示要减小TAP部位。在一个实例中，根据焦点强回声特征的检测，HIFU系统100对随后要保持这种焦点强回声特征的治疗部位自动降低或保持TAP^。在一个实施例中，根据非焦点强回声特征的检测，HffU系统100为随后治疗部位自动降低TAPs附和/或中止HIFU治疗。参考图16，提供了示例性方法970用于判断相对于指定治疗部位是否存在强回声特征，并将强回声特征归类为焦点强回声特征或非焦点强回声特征之一。如方块972所示的那样，含治疗部位的治疗后图像是用HIFU系统100获得的。进一步，含治疗部位的治疗前图像是用HIFU系统100获得的，如方块974所示的那样。在一个实施例中，含治疗部位的治疗前图像是从图像库111或其他控制器108可访问的存储器中检索的。下一步，对于每个治疗前图像和治疗后图像，为指定目标区("ROI")判断图像特征，如方块976所示的那样。在一个实施例中，ROI通常对应于治疗前图像和治疗后图像中同一组织位置。示例性的图像特征包括平均像素强度、像素强度的标准差、像素强度的几何平均值、像素强度的均方根。在一个实例中，平均像素强度用于图像特征。参考图9A，其显示了示例性ROI978a、978b、978c和978d。ROI978被说明性地显示为基本上四边形的形状，但可以是任何所需的形状。ROI978a和978b通常被限制在治疗部位702a，因此通常对应于焦点强回声特征的检测。ROI978c和ROI978d的位置通常与传感器104和治疗部位702a对齐并在治疗部位702a的前面，因此通常对应于非焦点强回声特征的检测。虽然为了说明的目的显示了四个ROI，但可采用更多或更少的ROI。返回图16，对于指定ROI，相应治疗前ROI和相应治疗后ROI的图像特征之间进行比较，如方块980所示的那样。在所示的实施例中，判断治疗后平均像素强度和治疗前平均像素强度之间的差异。该差异与控制器108存储的阈值比较，如方块980所示的那样。如果该差异小于阈值，则继续治疗，如方块982所示的那样。在一个实施例中，对指定治疗部位所有要分析的ROI通过图16中所示方法分析后，继续进行治疗。在一个实例中，这包括非焦点ROI，如978c和978d和焦点ROI如978a和978b。如果该差异满足或超过阈值，贝U确定指定ROI相对焦点区的位置或治疗部位702a的位置，如方块984所示的那样。如果指定ROI位于焦点区之内或通常在治疗部位702a之内，治疗继续，如方块986和982所示的那样。如果指定的ROI位于焦点区之外或通常在治疗部位702a之外，则中止治疗且对医生发出警报，如方块988所示的那样。进一步，在一个实施例中，进一歩的分析是在允许治疗继续之前执行的。在所示实施例中，执行进一步分析以判断是否ROI对应于已被标记为要从本文所讨论的治疗中排除的组织，如NVB，或ROI仅与治疗区的位置相对应，如在焦点区内，在焦点区前，在直肠壁内，和在前列腺被膜外。如果ROI不对应于被标记从治疗中排除的组织，则允许继续治疗，如方块982所示的那样。如果指定的ROI对应于被标i己为耍从治疗中判卜:除fi勺组织或被定位在焦点区外或通常在治疗部位702a之外，贝忡止治疗并对医生发出警报，如方块988所示的那样。在一个实施例中，HIFU系统100进一歩经配置用来检测HIFU能量的传播路径中的声学障碍的存在，这些声学障碍不是HIFU治疗(不是强回声特征)所产生的。在治疗前列腺的情况下，示例性的声学障碍820(参看图3B)包括在探头102和直肠壁323之间的气泡或直肠壁自身的钙化。声学障碍的存在阻挡或至少严重限制了在HIFU治疗过程中可进入推荐的治疗部位中的HIFU能量的量。同样，声学障碍的存在阻挡或严重限制了可能穿透过障碍从而在障碍后对组织成像的超声能量的量。同样，声学障碍可限制HIFU系统IOO的成像能力并限制山HIFU系统IOO所提供的HIFU治疗效力。进一步，在HIFU治疗的情况下，障碍附近的组织，如直肠壁323可能非有意地被施加的HIFU能量所损伤。一种检测声学障碍存在的方法是分析图像中接收的声学信号的一个或多个重复图形。公知的是，在超声成像中，声学信号被传送到介质，部分超声信号从部分介质反射回来并由传感器接收。这些反射的程度是由于引起反射的部分介质的特性所产生的。在传感器附近的声学障碍的情况中，声学信号主耍被声学障碍反射回传感器。这样大的反射信号的一部分被传感器反射回介质，其中该信号再次被声学障碍反射。声学信号在声学障碍和传感器之间来回反弹，以与传感器和障碍之间距离对应的间隔实时地发生基本上周期性的声学信号。该重复图形可用来检测声学障碍的存在。参考图13A，其显示了用于监测声学障碍的HIFU系统100的示例性操作方法840。HIFU系统100获取治疗部位的图像，如方块842所示的那样。图像可以是两维线性图像或两维扇形图像并可以是治疗前图像或治疗后图像。在一个实施例中，图13A，13B中提供的示例性方法包括在HIFU系统100的软件109中。在一个实施例中，障碍程序840是为治疗区12的所有成像而自动执行的，包括治疗前图像和治疗后图像。一旦获得图像，从该图像中提取部分或子图像，该图像对应于推荐的治疗部位或刚用HIFU能量治疗或试图治疗的治疗部位，如方块844所示。在一个实施例中，图像并因此子图像对应于传感器104和指定治疗部位之间的轴向构型(on-axisconfiguration)。子图像是对应于像素线或列选择的，这些像素线或列通常对应于治疗部位的范围(在扇形图像的情况下通常为治疗部位处传感器焦点区的宽度)。在一个实例中，其中焦点宽度约为3毫米并在提取的子图像中有4像素/mm，12列或线。将每线或列中相应像素的强度值平均从而产生线性图像，该线性图像提供的平均强度值是时间的函数(距离传感器的深度)。然后分析该线性图像以判断是否有可能存在声学障碍，如方块848所示的那样。在一个实施例中，分析线性图像以判断其是否含重复特征。在图13B中提供了分析线性图像以判断其是否含有指示声学障碍的重复特征的示例性方法850。方法850说明性地显示了在前列腺成像和/或治疗过程中，检测探头湖.织界面附近声学障碍的存在，如声学隔膜103和直肠壁323之间的界面，其中探头102被插入到直肠322中。由无声学障碍的图像生成的示例性线性图像880显示在图14A中。由具有声学障碍的图像生成的示例性线图像890显示在图4B中。示例性的声学障碍包括探头102和直肠壁323之间的气泡和直肠壁323的钙化。在一个实施例中，每个图像880和890被标准化到范围在0到255之间的强度值。图14A和14B中说明性显示的是图像880的上限线和下限线882A、882B，以及图像890的上限线和下限线892A、892B。在一个实施例中，上限882A、892A的值被设定在210或该数值范围的大约82%，而下限882B，892B的下限被设定为50或该数值范围的大约20%。进一步，每个图像880、890中显示的是通常对应于声学隔膜103和直肠壁323之间界面位置的深度884、894，和通常对应于声学隔膜103和直肠壁323之间界面位置1.5倍的深度886、896，和通常对应于声学隔膜103和直肠壁323之间界面位置2倍的深度888、898。参考图像880，在通常对应于声学隔膜103和直肠壁323之间界面的区域884之前，显示了两个高强度特征。这些特征的每个都是在该图像上放置的人工标记，图像880是从其生成的且不对应于治疗区中的声学特征。在一个实施例中，分析图像880以判断与深度884相关的强度值是否超过或符合第一上限，如882A，与深度886相关的强度值是否低于第一下限如882B，和与深度888相关的强度值是否超过或符合第二上限。如果满足上面三个条件，则在探头/组织界面处如在声学隔膜103和直肠壁323之间检测到声学障碍。如果上面三个条件中一个或多个不能满足，则在探头/组织界面处如声学隔膜103和直肠壁323之间未检测到声学障碍。在一个实例中，第二上限不等于第一上限。在另一个实例中，第二上限等于第一上限。回到图13B，为了说明方法850而分析每个线性图像880、890。如方块852所示那样，在靠近探头/组织界面的区域如声学隔胶103和直肠壁323之问的区域，分别为区域884、894中分析各线性图像880、890。在一个实施例中，通过线性图像880、890的图像处理判断探头/组织界面(沿线性图像880，8卯的深度位置)。第一步是估计背景噪声，其被定义为部分线性图像880、890或生成各线性图像880、890的图像内平均信号的百分比。在一个实例中，背景噪声约为线性图像880、8卯的平均强度的60%。下一步，探头/组织界面被定义为像素强度超过该背景噪声的位置。在另一个实施例中，用户被询问在各线性图像880、890上或生成各线性图像880、890的图像上指示探头/组织界面的位置。在一个实例中，通过显示器112提示用户并通过输入设备110的输入而在图像上提供对探头/组织界面的位置的指示。在一个实施例中，背景噪声基于图像的一部分或子图像，线性图像880、890是从该部分或子图像提取的，特别是该部分图像从传感器的位置延伸到图像总深度的一半并跨越图像列的中央截面。在一个实例中，该部分对应于深度为大约126像素的图像，该图像为大约6.3厘米深，4像素/毫米，距离该图像的中央截面约有90列，在截面两侧各45列。在另一个实施例中，形成噪声水平估计基础的该部分或子图像可覆盖该图像的其他区域，包括整个图像。进一步，该部分或子图像可包括一个或多个不连续部分，如从起始列到终止列中的每个第N歹廿。在一个实例中，从在第一列的起始列和在第180列的终止列之间的每个第三列。进一步，不连续部分也可以在深度上，如从深度为0毫米处到终止深度的每个第M像素。在一个实例中，M=3，且终止深度在63毫米的最大深度处。无论图像哪部分用于判断平均噪声水平，噪声水平是该平均值的一定百分数，如约该平均值的60%。从深度为0毫米处开始，测试每个像素直到强度大于噪声水平。应该注意的是，平均强度计算和探头/组织介面检测排除添加到传感器附近图像的人工制品，如本文中所讨论的那样。该位置被定义为探头/组织界面，或在治疗前列腺时被定义为直肠壁位置。对于线性图像的平均直肠壁位置被计算并显示给用户。在另一个实施例中，噪声水平的定义如上所述，但探头/组织界面，直肠壁位置是为指定治疗部位如下进行判断的。关于治疗部位(例如3毫米，4个像素/毫米，生成共12个图像线)的图像线(列)被提取。通过根据12个线性图像被用于此治疗部位的直肠壁距离，判断从距离传感器的深度上第一像素值超过噪声水平和平均探头/组织界面位置，为每个图像线找到探头/组织界面。在一个实例中，将各区域884、894中的像素值平均从而区分噪声和声学特征，判断噪声水平。在一个实例中，对于各图像不触发该平均过程，除非至少一个像素值在各上限882A、892A以上。参考图14A，区域884中每个像素的强度值在上限882A以下，因此表明强声学反射器或障碍不存在于区域884中。参考图14B，区域894中几个像素的强度值在上限892A以上，这表明强声学反射器或障碍可能存在于区域894中。同样，首先检查是否各区884、894中像素在各上限882A、892A以上，如方块854所示的那样。在图像880的情况下，区域884中强度值小于上限882A，且因此继续治疗或继续成像，如方块856所示的那样。在图像890的情况下，区域894中强度值超过上限892A并因此进行另外的分析。下一个要分析的区域是区域896，通常对应于探头/组织界面的约1.5倍处，如方块858所示的那样。因为大多声学能量由靠近直肠壁323的声学障碍所反射，因此将观察到区域896中的小强度值，因为很少到没有声学能量进入组织，因此来自超出直肠壁323之外的较深特征的反射与噪声无法区分。相反，参考图MA，大于下限882B的图像880强度值由于有较深的声学特征而在区域886中观察到。同样，第二检查是察看是否区域896中强度值小于下限892B,如方块860所示的那样。如果强度值超过下限892B，则允许继续治疗或继续成像，如方块856所示的那样。在图像890的情况下，强度值小于下限892B，因此执行另外的分析。下一个要分析的区域是区域898，通常对应于探头/组织界面的约2倍处，如方块862所示的那样。假定声学能量在传感器104和声学障碍之间反弹，如果存在声学障碍，则另一个亮回声(高强度)将出现在区域898。在一个实施例中，区域89S中的像素值被平均从而区分噪声和声学特征。在一个实施例中，该平均过程没有被触发，除非至少一个像素值在上限892A以上。参考图14B，区域898中几个像素的强度值在上限892A以上。如果强度值没有超过上限892A，则允许继续治疗或继续成像，如方块856所示的那样。然而，区域898中强度值超过上限892A，表明存在声学障碍。作为响应，由于存在声学障碍，HIFU系统100中止成像或治疗，如方块866所示的那样。此时，HIFU系统100可要么简单等待预定时间，然后对该部分治疗区12再成像，如方块868所示的那样，或允许系统调整，如方块870所示的那样。某些类型的声学障碍，如在探头102插入时引入或患者胃胀气所产生的气泡，是瞬时声学障碍。其他类型的声学障碍，如直肠壁323中的钙化，通常是永久声学障碍。在瞬时声学障碍的情况下，声学障碍可从探头102迁移开，或可通过移动探头102或直接通过医生干预除去。在永久声学障碍的情况下，要么患者不被当作HIFU治疗的良好候选者，或仅治疗区12的障碍部分不用HIFU疗法进行治疗。在一个实施例中，其中使用相控阵列传感器，治疗区12的障碍部分可如下进行治疗通过平移传感器，或激活传感器的间隔空隙，并从离轴位置治疗障碍部分。示例性的相控阵列传感器在于2005年3月2日申请的美国专利申请第11/070,371号中公开，其公开内容全部引入本文作为参考。本文所公开的许多方法都是基于或利用一个或多个图像中一个或多个像素的强度值来检测声学特征，对声学特征归类，和/或做出一个或多个治疗决定。一个或多个图像中像素的强度值是基于电子射频信号由传感器响应检测的声学能量而发生的。同样，在一个实施例中，本文所描述的方法可基于射频信号自身或各种调制形式，而非图像像素的强度值。虽然本发明已经参考某些说明性实施方案进行了详细地描述，但在下面权利要求所定义和描述的本发明的精神和范畴内仍存在许多变化和修改。权利要求1.一种为组织的治疗区提供治疗的方法，所述方法包括以下步骤对治疗区制定推荐的HIFU治疗方案；和在开始进行推荐的HIFU治疗之前，判断推荐的HIFU治疗对治疗区的组织的治疗是否应该是成功的。2.如权利要求1所述的方法，其中对推荐的HIFU治疗是否应该是成功的进行的所述判断至少要根据计划要沉积在治疗区中的能量的能量密度。3.如权利要求1所述的方法，其中在开始进行推荐的HIFU治疗之前判断所推荐的HIFU治疗对所属治疗区的组织的治疗是否应该成功的所述步骤包括以下歩骤为所推荐的HIFU治疗计算能量密度；将计算的能量密度与参考能量密度进行比较；如果计算的能量密度大于或等于所述参考能量密度，则指示所推荐的HIFU治疗应该是成功的；和如果指示所推荐的HIFU治疗应该是成功的，则将所推荐的HIFU治疗提供给检査员进行评估。4.如权利要求1所述的方法，其中对所述治疗区制定推荐的HIFU治疗方案的所述步骤包括以下步骤生成组织图形；在所述组织图形上指出所述治疗区的位置；禾卩在所述治疗区内提供多个推荐的治疗部位，每个所述的推荐治疗部位都有要在其上沉积的能量的推荐量。5.如权利要求4所述的方法，其中在开始进行推荐的HIFU治疗之前判断推荐的HIFU治疗对所述治疗区的组织的治疗是否应该是成功的所述步骤包括以下步骤为所推荐的HIFU治疗计算能量密度；将计算的能量密度与参考能量密度进行比较；如果所计算的能量密度大于或等于所述参考能量密度，则指示推荐的HIFU治疗应该是成功的；禾卩如果指示所推荐的HIFU治疗应该是成功的，则将所推荐的HIFU治疗提供给检查员进行评估。6.如权利要求5所述的方法，其中所述的组织图形包括组织的多个两维超声图像。7.如权利要求5所述的方法，其中所述的组织图形包括组织的三维模型。8.如权利要求5所述的方法，其中所述的推荐治疗部位是根据组织图形自动定位的。9.如权利要求8所述的方法，其进--歩包括以下步骤如果所计算的能量密度小于参考能量密度，则修改所述推荐的HIFU治疗从而产生修改的推荐HIFU治疗；为所述修改的推荐HIFU治疗计算能量密度；将对所述修改的推荐HIFU治疗所计算的能量密度与所述参考能量密度进行比较；如果对所述修改的推荐HIFU治疗所计算的能量密度大于或等于所述参考能量密度，则指示所述修改的推荐HIFU治疗应该是成功的；禾口如果指示所述修改的推荐HIFU治疗应该是成功的，则将所述修改的推荐HIFU治疗提供给检查员进行评估。10.如权利要求5所述的方法，其进一步包括以下歩骤修改所述推荐的HIFU治疗从而排除至少一个治疗部位以保护组织的第一部分；对所述修改的推荐HIFU治疗计算能量密度；将对所述修改的推荐HIFU治疗所计算的能量密度与所述参考能量密度进行比较；如果对所述修改的推荐HIFU治疗所计算的能量密度大于或等于所述参考能量密度，则指示所述修改的推荐HIFU治疗应该是成功的。11.如权利要求IO所述的方法，其中所述组织包括患者的前列腺，且所述组织的第一部分包括祌经血管朿。12.如权利要求5所述的方法，其进一歩包括以下步骤如果所述计算的能量密度小于所述参考能量密度，则阻止推荐的HIFU治疗的开始；禾口提供越权选项，因而检查员可请求开始进行推荐的HIFU治疗，即使所述计算的能量密度小于所述参考能量密度。13.如权利要求5所述的方法，其进一步包括以下歩骤开始进行所述推荐的HIFU治疗；根据沉积在所述治疗区中的能量的量和计划要沉积在所述治疗区中的能量的量计算更新的能量密度；如果计算的更新能量密度小于所述参考能量密度，则阻止己经开始的推荐HIFU治疗继续进行；和提供越权选项，因而检查员可请求已经开始的推荐的HIFU治疗继续进行，即使所述计算的更新能量密度小于所述参考能量密度。14.如权利要求12所述的方法，其进一步包括在HIFU治疗过程中，在每个治疗部位的治疗后生成该治疗部位的治疗后图像的歩骤，其中所述的检查员根据至少一个治疗后图像中存在的强回声特征选择所述越权选项。15.—种判断对指定治疗区的指定HIFU治疗的成功性的方法，其包括以下步骤提供HIFU系统以执行指定的HIFU治疗，所述HIFU系统包括配置用来向多个治疗部位提供HIFU治疗的传感器，和配置用来控制所述传感器的位置和操作的控制器；为指定的HIFU治疗计算能量密度；将计算的能量密度与参考能量密度进行比较；禾口根据所计算的能量密度大于或等于所述参考能量密度，将指定的HIFU治疗归类为成功的HIFU治疗。16.如权利耍求15所述的方法，其中所述治疗区包括至少两个治疗子区，每个治疗子区包括所述多个治疗部位的子集。17.如权利要求15所述的方法，其中所述HIFU治疗是推荐的HfFU治疗，且为推荐的HIFU治疗计算能量密度的步骤包括以下步骤估计要在多个治疗部位中每个治疗部位沉积能量的量；将要在多个治疗部位中每个治疗部位沉积能量的量求和；禾口将耍沉积能量的量的总和除以所述治疗区的体积和治疗区的质量之一。18.如权利要求]7所述的方法，其进一步包括以下步骤如果所述计算的能量密度小于所述参考能量密度，则阻止HIFU治疗的开始；和提供越权选项，因而检查员可请求开始进行HIFU治疗，即使计算的能量密度小于所述参考能量密度。19.如权利要求15所述的方法，其中所述HIFU治疗是当前的HIFU治疗，且为当前的HIFU治疗计算能量密度的步骤包括以下步骤估计在已经接受了HIFU治疗的多个治疗部位中每个治疗部位已沉积的能量的量；估计要在尚未接受HIFU治疗的多个治疗部位中每个治疗部位要沉积的能量的量；将接受了HIFU治疗的多个治疗部位中每个治疗部位已沉积的能量的量和尚未接受HIFU治疗的多个治疗部位中每个治疗部位要沉积的能量的量进行求和；和将能量的量的总和除以所述治疗区的体积和治疗区的质量之一。20.如权利要求19所述的方法，进一步包括以下步骤如果所述计算的能量密度小于所述参考能量密度，则阻止HIFU治疗继续进行；和提供越权选项，因而检查员可请求HIFU治疗继续进行，即使所述计算的能量密度小于所述参考能量密度。21.如权利要求]5所述的方法，其中所述HIFU治疗是已完成的HIFU治疗，且为所述己完成的HIFU治疗计算能量密度的步骤包括以下步骤估计在多个治疗部位中每个部位沉积的能量的量；将在多个治疗部位中每个部位沉积的能量的量进行求和；禾n将沉积能量的量的总和除以所述治疗区的体积和治疗区的质量之22.—种用于治疗组织的装置，该装置包括传感器，其可放置在组织附近，所述传感器经配置用来发射超声能量并检测超声能量；定位元件，其连接到所述传感器并经配置用来对传感器定位；和控制器，其可操作地连接到传感器和定位元件，所述控制器经配置用来使用定位元件对传感器定位并以成像模式和治疗模式操作传感器，其中在成像模式中，组织的图像是从传感器检测到的超声能量获得的，其中在治疗模式中，对多个治疗部位使用传感器进行HIFU治疗；所述控制器经进一步配置用来对组织的治疗区制定HIFU治疗方案，从而在开始进行HIFU治疗之前，根据打算要沉积到治疗区中的能量的能量密度来判断HIFU治疗是否应该能成功地治疗治疗区的组织。23.如权利要求22所述的装置，其中所述控制器进一步经配置用来在HIFU治疗的实施进程中监测所述的HIFU治疗，从而根据已沉积到治疗区中能量的量和打算要沉积到治疗区中能量的量来判断HIFU治疗是否应该能成功地治疗治疗区的组织。24.如权利要求22所述的装置，其进一步包括显示器，所述显示器可操作地连接到所述控制器，所述控制器经配置用来在显示器上呈现组织的图像，并根据打算要沉积到所述治疗区中能量的量和已沉积到治疗区中能量的量，在显示器上对制定的HIFU治疗方案是否应该能成功地治疗组织而提供视觉提示。25.如权利耍求22所述的装置，其中如果所述能量密度至少等于参考能量密度，则所述HIFU治疗应该是成功的。26.—种计算机可读介质，其提供的指示用于指示处理器执行以下从传感器接收图像信息；从所接收的图像信息生成至少一个图像；根据所接收的图像信息判断治疗区；对至少一部分治疗区制定HIFU治疗方案，所述HIFU治疗方案包括多个治疗部位；计算对应于所制定的HIFU治疗方案的能量密度；根据所述能量密度，提供所制定的HIFU治疗方案是否有可能成功的指示；和控制所述传感器执行所述制定的HIFU治疗方案。27.如权利要求26所述的计算机可读介质，其中如果根据所述能量密度，所述制定的HIFU治疗方案不可能成功，则所述指示进一步指示处理器阻止制定的HIFU治疗方案开始实施。28.如权利要求26所述的计算机可读介质，其中在制定的fflFU治疗方案的实施进程中，所述指示进一步指示处理器监测所制定的HIFU治疗方案并允许修改所制定的HIFU治疗方案。29.如权利要求28所述的计算机可读介质，其中所述指示进一步指示处理器计算与有修改的制定的HIFU治疗方案相对应的更新的能量密度，并根据更新的能量密度，提供有修改的制定的HIFU治疗是否有可能成功的更新的指示。30.如权利要求29所述的计算机可读介质，其屮如果更新的能量密度没有指示有修改的制定的HIFU治疗方案有可能成功，则所述指示进一步指示处理器阻止有修改的制定的HIFU治疗方案的进一步执行。31.如权利要求26所述的计算机可读介质，其中如果所述能量密度至少等于参考能量密度，则所述制定的HIFU治疗方案有可能是成功的。32.如权利要求26所述的计算机可读介质，其中所述能量密度是通过以下步骤计算的估计在多个治疗部位中每个部位要沉积的能量的量；将在多个治疗部位中每个部位要沉积的能量的量进行求和；禾卩将要沉积的能量的量的总和除以所述治疗区的体积和治疗区的质量之一。33.—种使用HIFU治疗向治疗区提供治疗的方法，所述HIFU治疗包括以隔开的间隔向治疗区内的多个治疗部位提供HIFU治疗，所述方法包括以下步骤实施HIFU治疗为指定的治疗部位生成聚焦强回声特征；禾卩保持HIFU治疗在一定水平从而在随后的治疗部位保持生成随后的聚焦强回声特征。34.如权利要求33所述的方法，其进一步包括如果生成了非聚焦强回声特征，则中止HIFU治疗的步骤。35.如权利要求34所述的方法，其进一步包括如果生成的非聚焦强回声特征从各聚焦区迁移，则对HIFU治疗的随后治疗部位减小总声学功率的步骤。36.—种使用HIFU治疗向组织的治疗区提供治疗的方法，所述HIFU治疗包括以隔开的间隔向治疗区内的多个治疗部位提供HIFU治疗，所述方法包括以下步骤区分聚焦强回声特征和非聚焦强回声特征；在观察到聚焦强回声特征后继续HIFU治疗；和在观察到非聚焦强回声特征后中止HIFU治疗。37.如权利要求36所述的方法，其中区分聚焦强回声特征和非聚焦强回声特征的所述步骤包括以下步骤生成第一治疗部位的治疗后图像；比较治疗后图像中治疗区的目标区和治疗前图像中治疗区的目标区；根据治疗后图像和治疗前图像中治疗区的目标区的比较，将目标区归类为含强回声特征；禾口比较目标区的位置和治疗部位的位置，其中如果所述目标区的位置与治疗部位的位置基本一致，则所述强回声特征被归类为聚焦强回声特征。38.—种治疗组织的装置，所述装置包括探头，其包括覆盖至少一部分探头的声学隔膜和设置在声学隔膜后面的传感器，所述传感器经配置用来发射超声能量并检测超声能量；和控制器，其可操作地连接到传感器，所述控制器经配置用来以成像模式和治疗模式操作传感器，其中在成像模式中至少一个组织图像是从传感器检测到的超声能量获取的，其中在治疗模式中，用传感器对多个治疗部位进行H1FU治疗；所述控制器进一步经配置用来根据至少一个组织的图像，通过检测重复图形而检测靠近声学隔膜的声学障碍的存在。39.如权利要求38所述的装置，其中所述控制器进一步经配置用来根据声学障碍的检测，阻止传感器以治疗模式操作。40.—种对治疗区中的组织治疗的方法，所述方法包括以下步骤用超声传感器对所述治疗区成像；自动检测靠近超声传感器的声学障碍；和根据检测到的靠近超声传感器的声学障碍阻止HLFU治疗的开始。41.如权利要求40所述的方法，其中检测声学障碍的所述步骤包括以下步骤分析部分图像中的重复图形，和根据所述部分图像中重复图形的存在而判断声学障碍的存在。42.如权利要求41所述的方法，其中所述传感器被设置在探头内探头的声学隔膜的后面，且其中分析部分图像中的重复图形的所述步骤包括以下步骤对大约在对应于声学隔膜的位置处的第--部分图像和组织进行分析以判断与第一部分关联的第一强度特征是否符合或超过第一上限；对大约在对应于声学隔膜的位置的1.5倍处的第二部分图像和组织进行分析以判断与第二部分关联的第二强度特征是否在第一下限以下；对大约在对应于声学隔膜位置的2倍处的第三部分图像和组织进行分析以判断与第三部分关联的第三强度特征是否符合或超过第二上限。43.如权利要求42所述的方法，其中对应于所述声学隔膜的位置与组织和探头的声学隔膜之间的界面相对应。44.一种使用HIFU治疗对治疗区中的组织治疗的方法，所述方法当大的力将不可避免地转变患者的位置。并且，髋和膝被弯曲90度且在脱位和复位期间髋旋转90度，使得腿在这些阶段之间终止在相同体位是非常不可能的。通过图XI至X20所显示的测量仪器，为了图1至28所显示的测量仪器的可靠功能要修改几个地方A.患者的可靠和再现定位是基于参考部位(referencepoint),例如界标，界标通过穿过参考部位落在纵轴上来清晰地界定，从而在骨盆上的参考部位和股骨上的参考部位之间重新建立相同的关联方位。在空间上良好界定的该纵轴和啮合参考部位的测量部位(measuringpoint)提供了足够的信息以确定是否已经在测量3和4期间如同在l期间那样实现了相同的轴。结果，旨在获得可靠测量的本仪器是基于测量部位在足够长以有效地示范是否已经实现了平行度的接触区域上啮合参考部位。B.在大多数个人中，人类股骨颈的前倾在10和20度之间变化，但是在外科手术时经常会受到更大的前倾。不考虑原始构造，外科医生的目的是使假体颈的前倾程度适合于假体关节，这种前倾程度平均为15-20度，因为重新建立过度的前倾会使患者易于撞倒或脱位。通过在阶段2和3之间减少前倾，股骨参考部位向后移动以落在平行但落后第一的长轴上，如在阶段2中测量时所建立的。例如，图Xl-X7和X20展示了这种情况。结果，该仪器提供了可靠的测量且以沿垂直于测量仪器纵轴的轴移动在前/在后中的一个能力为特征，与另外地沿直角三角形的斜边测量相差不大。C.在减少更大的前倾程度的情形下，当假体关节安装时一且颈长度保持不变(例如，如果35度股骨颈前倾的患者接纳带有15度前倾的耳轴的^^体)时无意识地增加了最终的偏移，因为较大的转子在半径上侧向旋转，旋转中心在假体头部。在一定程度上，这种侧枝化(lateralisation)可通过向内旋转髋关节来展示。应当注意的是，尽管这种后者侧枝化会包含真实的旋转，而看起来作为假体置换的结果的侧枝化将影响更大转子向前平行移动，因为股骨轴将围绕假体轴"旋转"。可以计算，按假体偏移40mm，由将前倾从35度减少到15度所造成的偏移增量近似6.3mm，这从生物医学观点来看是重要的。全文摘要本发明公开了一种判断推荐的HIFU治疗、正在进行的HIFU治疗和/或已完成的HIFU治疗的成功性的方法和装置(100)。文档编号A61H1/00GK101222895SQ200680024995公开日2008年7月16日申请日期2006年7月10日优先权日2005年7月8日发明者N·T·桑加维,R·F·卡尔森,R·J·费德瓦,内田丰明申请人:聚焦外科公司