患者姓名、图像的日期和时间、成像参数等的标准识别信息，并且也能够产生对被用户如下所述地操控的治疗波束向量的图形覆盖物。出于该目的，图形处理器从用户接口 38接收输入。用户接口也被耦合到发射控制器18，以控制超声信号从处于治疗和成像模式的换能器阵列10a和10b的生成，并且因此控制由换能器阵列施加的治疗或由换能器阵列产生的图像。响应于用户调节来控制的发射参数包括MI (机械指数)，所述MI控制所发射的波的峰值强度，如下文所讨论的，所述峰值强度与超声的声压和空化效应、对用于图像定位的所发射的波束的操控和/或对治疗波束的操控有关。如下文所描述的，治疗控制信号命令发射控制器以治疗或诊断成像模式操作换能器阵列。
[0022]换能器阵列10a和10b将超声波从头部的一侧或两侧发射到患者的颅中，尽管也可以或备选地采用其他位置，例如头部的前方或在颅骨背后的枕骨下声学窗口。大多数患者的头部的两侧有利地提供了针对在头部任一侧上的耳部周围和前方的颞骨处的经颅超声而言合适的声学窗口。为了通过这些声学窗口发射回波并接收回波，换能器阵列必须在这些位置处处于良好声学接触，这可以通过利用头戴式设备保持换能器阵列声学耦合接触部抵靠头部来完成。用于颅超声换能器的合适的头戴式设备在例如国际专利公布号W02008/017997 (Browning 等人)、美国专利公布号 US 2012/0083718 (Alleman 等人)以及美国专利公布号US 2011/0251489 (Zhang等人)中的得以描述。
[0023]根据本发明的原理，图1的超声系统用于同时施加两种类型的VAR介导的超声治疗一一被指引到堵塞处以促进血液凝块的裂解的高声压治疗，以及对周围微血管提供有益作用的低声压治疗，后者被指引为促进微血管再灌注。本发明的实施方式提供了用于实现对被堵塞的主要供血动脉(例如MCA)的再通以及对围绕堵塞的微血管的再灌注的手段。
[0024]不同的声压水平将以不同的方式激发VAR活性。通常，这些压水平的范围针对每种VAR类型和大小以给定的频率并且通过当暴露于这些声学激发时来自VAR的声学响应的性质而被区别开。存在在对这些范围的确定上有用的不同阈值。这些阈值是通过被VAR散射的回波的频谱中的某些频率分量的出现来确定的。存在第一非常低的阈值，在所述第一非常低的阈值以下时，VAR仅经历可忽略的振荡。在该阈值以下，VAR振荡非常小并且对中风处置没有治疗益处。在这样的非常低的声压时，VAR不被瓦解，它们的回波频谱不包含次谐波分量或超谐波分量(即，次谐波频率的奇数倍)，并且VAR能够在长时间内保持存在于超声波束内。能够识别第二低阈值，在所述第二低阈值以上，来自VAR的回波信号开始在它们的频谱中呈现次谐波分量和超谐波分量。在第二阈值以上，该机制有时被称作稳态空化(stable cavitat1n)，并且将在这里被称作中声压。在这些水平处，VAR可以归因于气体从VAR的包膜的逐渐逃逸而逐渐地从在超声暴露下的区域消失。在所述非常低与低阈值之间的声压处，VAR振荡相对地小，但是已经示出促进再灌注并且因此提供一些治疗益处。存在第三阈值，其特征在于，来自VAR的回波信号的频谱内宽带噪声的出现，在所述第三阈值以上，VAR呈现惯性空化。这些频率分量(可以在基波频率和次谐波频率的倍数以外的频带中测量到它们)与VAR的更快速消失相关联。惯性空化的出现与VAR包膜的破裂相关联，其中，解放的气体继续响应于超声波而在由气体在周围介质中的溶解时间确定的持续时间内振荡。这些水平在本文中被称作高声压水平。可应用于体外的或体内的用于确定稳态空化和惯性空化的阈值的方法是已知的，并且例如在Radhakrishnan, Κ.等人的 “Relat1nship between cavitat1n and loss of echogenicity from ultrasoundcontrast agents” (Phys.Med.B1l.，卷 58，号 18，2013 年，第 6541-6563 页)中和 Vignon等人的‘‘Microbubble Cavitat1n Imaging，，(IEEE Trans.Ultrason., Ferroelectr.andFreq.Controls，60-4，2013年4月，第661-670页)以及在Powers JE等人的专利申请TO2012042423 A1 “Monitoring and control of microbubble cavitat1n in therapeuticultrasound”(2010年)中得以描述，通过引用将它们中的每个都并入本文。
[0025]通常，针对通过磷脂壳稳定化的、当以大约1MHz的频率在血浆中测量时具有大致为1.5微米的均值(数平均)直径的大小分布的VAR，非常低声压小于大致80kPa，低声压在大致80kPa与140kPa之间，中声压在大致140kPa与250kPa之间，并且高声压在大致250kPa以上。
[0026]在一些实施例中，被施加以诱导响应的声压水平能够联系具有半径r的接近球体形状的组织(例如，病灶)体积来确定。某些尺寸例如能够针对梗塞区域来估计，在所述梗塞区域中，提供低声压水平以促进再灌注。在一些实施例中，梗塞体积能够从大约10cm3至200cm3的范围变动，或者从大约20cm3至100cm 3的范围变动，或者从大约40cm3至60cm 3的范围变动。在一个范例中，梗塞体积能够具有分别为10cm3、50cm3和200cm3的最小尺寸、标称尺寸和最大尺寸。要被处置的区的直径能够从大约2.5cm至7.5cm的范围变动，或者从大约3.5cm至6.5cm的范围变动，或者从大约4.5cm至5.5cm的范围变动。在一个范例中，直径能够具有分别为2.7cm、4.6cm和7.3cm的最小尺寸、标称尺寸和最大尺寸。要被处置的面积能够从大约5.5cm2至42cm 2的范围变动，或者从大约10cm 2至30cm 2的范围变动，或者从大约15cm2至20cm2的范围变动。在一个范例中，面积能够具有分别为5.6cm'16.4cm2和41.3cm2的最小尺寸、标称尺寸和最大尺寸。为了利用中/高声压促进被堵塞区域的再通，能够使用不同的尺寸。例如，具有堵塞的区域的直径能够从大约0.2cm至2cm的范围变动，或者从大约0.5cm至1.5cm的范围变动，或者从大约0.7cm至1.1cm的范围变动。在一个范例中，直径能够具有分别为0.2cm、0.8cm和2cm的最小尺寸、标称尺寸和最大尺寸。要被处置的面积能够从大约0.03cm2至大约3.1cm2的范围变动，或者从大约0.3cm2至2cm2的范围变动，或者从大约0.7cm2至1.2cm2的范围变动。在一个范例中，面积能够具有分别为0.03cm\0.5cm2和3.1cm 2的最小尺寸、标称尺寸和最大尺寸。处置时间的范围也能够针对给定处置应用来优化。例如，针对以上情境，处置持续时间能够从大约15分钟至120分钟的范围变动，或者从大约30分钟至90分钟的范围变动，或者从大约45分钟至75分钟的范围变动。在一个范例中，处置持续时间能够为分别为15分钟、60分钟或者120分钟的最小持续时间、标称持续时间或最大持续时间。针对中/高声压的脉冲持续时间能够为分别为
0.01毫秒、20毫秒或者500毫秒的最小持续时间、标称持续时间或最大持续时间。针对低声压的脉冲持续时间能够从大约0.01毫秒至大约10000毫秒的范围变动，从大约100毫秒至大约5000毫秒的范围变动，或者从大约750毫秒至2500毫秒的范围变动。在一个范例中，脉冲持续时间能够为分别为0.01毫秒、1000毫秒或者10000毫秒的最小持续时间、标称持续时间或最大持续时间。也可以有用于补给的停歇时间(off-time)，其从最低大于0秒至20秒的范围变动，或者从大约2秒至15秒的范围变动，或者从大约4秒至10秒的范围变动。在一个范例中，用于补给的时间能够为最低大于0秒，标称5秒，并且最大20秒。优选的处置持续时间能够从大约30分钟至90分钟的范围变动，或者从大约45分钟至75分钟的范围变动，或者从大约55分钟至65分钟的范围变动。在一个范例中，处置持续时间能够为分别为30分钟、60分钟或者90分钟的最小持续时间、标称持续时间或最大持续时间。针对中/高声压的脉冲持续时间能够从大约0.1毫秒至100毫秒的范围变动，或者从大约5毫秒至50毫秒的范围变动，或者从大约15毫秒至35毫秒的范围变动。在一个范例中，针对中/尚声压的脉冲持续时间能够为分别为0.1晕秒、20 _秒或者100晕秒的最小持续时间、标称持续时间或最大持续时间。针对低声压的脉冲持续时间能够从大约1毫秒至5000毫秒的范围变动，从大约300毫秒至2500毫秒的范围变动，或者从大约500毫秒至1500毫秒的范围变动。在一个范例中，针对低声压的脉冲持续时间能够为分别为1毫秒、1000毫秒或者5000毫秒的最小持续时间、标称持续时间或最大持续时间。也可以有用于补给的停歇时间，其从大约1秒至10秒的范围变动，或者从大约2秒至8秒的范围变动，或者从大约3秒至6秒的范围变动。在一个范例中，用于补给的停歇时间能够为最低大于1秒，标称5秒，并且最大10秒。还应当注意，上述在最小值与最大值之间的任意持续时间和/或尺寸也能够针对给定处置来选择。
[0027]根据本发明的一方面，如以上定义的系统包括VAR，当VAR受到以所要求的声压施加的超声波时，与系统的换能器组合操作。血管声学谐振子包括能够进行以下的任意部件，所述任意部件能够将传播介质中的声压转换成微米级位移，能够将也具有微米级变形幅度的应变施加到血液凝块或血管壁上。合适的VAR的范例包括充气微囊泡，即，纳米级或微米级的囊泡，所述囊泡包括在其中包含有合适的气体的稳定化包膜。VAR的配制与制备对本领域技术人员是公知的，包括例如以下的配制与制备:具有包括磷脂的包膜的微泡，如在例如W0 91/15244美国专利5686060 (Schneider等人)和W0 2004/069284中所描述的；具有包括聚合物的包膜的微囊，如在例如美国专利5711933中所描述的；或者具有包括可生物降解的水不溶性脂质的包膜的微胶囊，如在例如美国专利6333021中所描述的。优选地，稳定化包膜包括两亲性材料，更优选地为磷脂。优选的磷脂包括甘油与脂肪酸和与磷酸的一个或优选地为两个(相同或不同的)残基的酯，其中，磷酸残基继而被结合到亲水基团。其他优选的磷脂包括磷脂酸，即，甘油-磷酸与脂肪酸的二酯。尤其优选的磷脂为磷脂酰胆碱、乙基磷脂酰胆碱、磷脂酰甘油、磷脂酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇的脂肪酸二酯，或者鞘磷脂的脂肪酸二酯。聚合物修饰的磷脂，包括聚乙二醇磷脂，也能够被有利地用于形成微囊的稳定化包膜。任意生物相容性气体、气体前体或它们的混合物可以用于填充以上微囊泡。氟化气体是优选的，尤其是全氟化气体。尤其优选的气体为sf6、c3fs、c4f1(]或它们的混合物，任选地在与空气、氧气、氮气、二氧化碳或