专利名称：一种具有超声聚焦定位功能的聚焦超声空化治疗仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用超声造影剂中微泡的空化效应，用于肿瘤治疗、溶栓、缺血心肌治疗、前列腺疾病的治疗以及药物靶向释放和基因靶向归巢等作用。它由一台聚焦超声控制主机，两种一体化组合治疗探头和一台具有超声造影功能的超声诊断仪(简称B超)三部分组成。
背景技术：
目前，据国家卫生部门统计，恶性肿瘤已经成为我国死亡率最高的第一大病症。在肿瘤发现的早期，传统治疗方法首选是外科手术。其它的治疗方法还有化疗和放疗等如激光，微波，射频，化学方法有无水酒精注入，药物栓塞等，这些都是介入的方法。HIFU (高能聚焦超产)也是近年来发展起来的一种属于热疗的新的肿瘤治疗手段。 手术治疗的缺点是对人体创伤比较大，使患者免疫力降低，容易产生一系列手术并发症如肿瘤病灶转移和复发等。对比较敏感的部位或是患肿瘤晚期仍然无法实施手术。介入方法治疗的最大缺点就是介入方法本身为有创。同时在治疗过程中患者疼痛难忍。有报道肿瘤细胞沿介入针道转移。另外由于没有实时监控，治疗范围难以覆盖全部病灶，极易造成病灶复发。HIFU方法治疗的缺点是由于其聚焦点很小，以及无法准确的测量到聚焦点的温度，因而无法准确掌握和判断治疗是否覆盖了全部病灶区域，以及治疗的程度。药物靶向治疗已在临床广泛开展使用，药物虽然能被靶向带到指定的部位，但往往停留在血池中，一旦释放，大量被血流冲走，只有少部分能透过血管壁到达组织内。基因治疗由于靶向归巢和转染率的的问题，大大降低了基因治疗的效果。寻找一种安全有效，毒副作用比较小，实施简单并能有效抑制肿瘤生长、促使药物高效被组织吸收和提高基因靶向归巢和转染促进基因治疗等的治疗方法一直是医生们努力的目标。
发明内容
本发明的主要内容是在肿瘤病灶的内部及周围等局部区域，利用聚焦的超声波所产生的空化效应对恶性肿瘤进行无创治疗。超声造影剂的引入，可以在超声波聚焦的局部区域大幅提高空化效应；恶性肿瘤的内部存有丰富的血管，超声造影剂进入人体后是沿着血管流动的；因此，在肿瘤病灶的局部区域实施低功率的超声聚焦定向辐照，进而只在这个局部区域引发血管内微气泡的空化效应出现，使肿瘤内微血管出现栓塞和毁损，达到“饿死”肿瘤的目的。但在聚焦区域的外周由于超声的能量未达到发生空化效应的阈值，所以并未产生空化效应，因此对超声波经过的沿途或周边组织不会产生损伤，保护了正常组织和器官的功能。超声空化伴随的声孔效应可以提闻药物从血液向组织间质的渗透，以提闻组织内的有效药物高峰浓度，发挥药物的治疗作用；打通血前列腺屏障，使得药物能进人前列腺组织起到治疗前列腺疾病的目的；超声空化促使基因靶向归巢和转染促进基因治疗的作用。
图I :治疗探头及其活动机械支架；图2 :本发明装置的工作原理示意图；图3 :治疗探头上部结构图；图4 :治疗探头刨面结构不意图；图5 :发生器输出功率与输出声压关系曲线图；图6 :发生器输出功率与输出声压关系曲线图； 图7 :发生器输出功率与输出声压关系曲线图；图8 :发生器输出功率与输出声压关系曲线图；图9 :聚焦面输出功率分布图；图10 :聚焦面彩色编码输出功率分布图；图11 :纵向输出功率分布图；图12 :纵向彩色编码输出功率分布图；具体实施方法I.聚焦超声空化治疗仪由聚焦超声能量控制主机，一体化组合治疗探头和一台超声诊断仪(简称B超)三部分组成。如图2。2.病人根据需要治疗的部位，躺卧在治疗床上。3.聚焦超声空化治疗仪推至治疗床前恰当的位置，旋转固定装置Al、A2、A3至适合治疗的位置。如图I。4.根据治疗需要，患者以适当的体位躺卧在治疗床上。用B超直接确认治疗点至B超探头表面垂直距离。5.调节聚焦超声空化治疗仪中B超探头垂直尺寸标注线为B超直接确认的治疗点至B超探头表面垂直尺寸(见下图3)。6.旋松聚焦超声空化治疗仪B1、B2、B3、B4固定装置，使聚焦超声空化治疗仪的聚焦换能器能轻松方便上下、左右移动。7.在水囊中放入约五分之一的(脱气)水。注聚焦超声空化治疗仪C是调节上下臂重量平衡旋钮，调至在水囊中放入约三分之二水状态下上下臂移动轻便即可。8.移动聚焦换能器使聚焦换能器内的B超探头表面中心点移至治疗样品的治疗点上方，B超探头表面通过水囊薄膜与治疗样品表面紧密接触(见图4)。9.固定聚焦超声空化治疗仪B1、B2、B3、B4固定装置。沿中心线旋转聚焦换能器内的B超探头,进一步确认其中心点在治疗点垂直上方,否则重新旋松聚焦超声空化治疗仪B1、B2、B3、B4固定装置，重新定位。10.固定聚焦超声空化治疗仪BI、B2、B3、B4固定装置后，可升起聚焦换能器内的B超探头至不影响超声治疗的位置(距焦点约108毫米)，水囊内注入(脱气)水至聚焦换能器顶口处。设定治疗参数工作频率238KHz。信号发生器输出设为500_900mV(焦点对应声压1.08-1.58MPa，见下曲线图6，7，8，9)。时间设定根据治疗要求。
11.脚踏开关控制单点治疗次数，完成单点治疗。其它点治疗。旋松聚焦超声空化治疗仪BI、B2、B3、B4固定装置，移动、重复上面过程，重新定位。
12.聚焦探头聚焦声场性能_6dB :Φ6Χ36毫米。
权利要求
1.一种具有超声聚焦定位功能的聚焦超声空化治疗仪。
它包括 两种组合式治疗探头①第一种一体化组合探头是一种复合式的面阵探头。②第二种一体化组合治疗探头是由一个超声空化探头和一个超声定位探头，水囊以及起支撑作用的电脑控制的机械壁组成。
-超声空化探头用于治疗目的； -超声定位探头就是一个常规的二维超声探头，用于实时定位和监控； -水囊则起到与病人体表良好接触，耦合和调节超声聚焦位置的作用； -机械臂是由一组可伸缩，旋转及固定的装置组成； -通过控制主机上的键盘调节组合探头的位置； -超声定位探头可独立调节便于治疗；
2.根据权利要求I的组合探头装置①，其特征在于，治疗探头的阵元和诊断探头的阵元融合在一起形成一个复合式的，具有电子偏转聚焦功能的电子相控阵面阵探头。
3.根据权利要求I的组合探头装置②，其特征在于，超声空化探头和超声定位探头，以及水囊是一体化的；超声定位探头位于正中央，超声空化探头的阵元环形排列在其外围。
4.根据权利要求I的组合探头装置②，其特征在于，超声空化探头通过均匀排列在一个球形抛物面上的超声换能器阵列，实现聚焦，定向和定位空化治疗。
5.根据权利要求3的组合探头装置，其特征在于，超声空化探头聚焦的范围是一个立体的，固定的区域。
6.根据权利要求I的组合探头装置，其特征在于，一体化组合治疗探头通过内置的常规二维探头与一台具有超声造影功能的超声诊断仪相连接，实现实时超声定位和实时监控的功能，以及治疗前后的评估。
7.根据权利要求I的组合探头装置，其特征在于，在使用过程前水囊内部要填充(脱气)水，水囊可变形并通过施加压力达到调节治疗不同深度靶目标的目的。
8.根据权利要求I的聚焦超声控制主机，其特征在于，聚焦超声控制主机包括隔离电源输入，功率放大器，时间控制，频率选择，机械臂调整等控制功能。
全文摘要
本发明涉及利用超声造影剂微泡的空化效应，用于肿瘤治疗、溶栓、缺血心肌、前列腺疾病的治疗。它由一台控制主机，两种组合治疗探头和一台具有超声造影功能的B超机三部分组成。本发明的主要内容是在病灶的局部区域，利用微泡的空化效应对肿瘤进行无创治疗。微泡可大幅提高空化效应，因此，在病灶的局部区域实施精确地低功率的超声聚焦定向辐照，进而只在这个局部区域引发血管内微泡的空化效应出现，使肿瘤内微血管出现栓塞和毁损，达到“饿死”肿瘤的目的。但在聚焦区域的外周由于超声的能量未达到发生空化效应的阈值，所以并未产生空化效应，因此对超声波经过的沿途或周边组织不会产生损伤，保护了正常组织和器管的功能。
文档编号A61N7/00GK102836505SQ201110161278
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月15日 优先权日2011年6月15日
发明者黄品同 申请人:黄品同, 耿晓鸣