CN1966108A - Hifu肿瘤消融系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种HIFU肿瘤消融系统，其包括至少一个HIFU治疗装置，还包括一个开放式MRI系统，该开放式MRI系统的磁性材料垂直于地面设置，该HIFU治疗装置设置于该磁性材料之间。本发明将MRI技术和HIFU技术融合为一体，开创性地将MRI系统的磁性材料从传统的水平上下放置改为垂直于水平面设置，使磁性材料间更方便安装HIFU治疗装置，本HIFU肿瘤消融系统的治疗技术更具安全性、可靠性、实用性和可信性，并且其还具有制造成本低、使用方便等优点。

Description

HIFU肿瘤消融系统
技术领域
本发明涉及一种肿瘤治疗领域，特别涉及HIFU肿瘤消融系统。
背景技术
MRI(Magnetic Resonance Imaging磁共振成像)系统是利用收集磁共振现象所产生的信号而重建图像的成像技术。人体组织中的原子核(含基数质子或中子，一般指氢质子)，在强磁场中磁化，梯度场给予空间定位后，射频脉冲激励特定进动频率的氢质子，接受激励的氢质子在驰豫过程中释放出来的能量，就是磁共振信号。由计算机将磁共振信号收集起来，按信号强度的不同转换成黑白灰阶，按位置组成二维或三维的形态，最终组成磁共振图像(MRI)。它具有无放射线损害、无骨性伪影、可以多方面、多参数成像、高度的软组织分辨能力的优点。另外，利用MRI中的氢质子共振频率的改变和自旋晶格驰豫时间等与温度有关的参数变化，可实现对患者的无创实时测温。
MRI系统的基本组成部件有磁体、波谱仪、患者承载装置、计算机分析软件等。目前所使用的MRI系统，其磁体大体上有两种结构形式，一种为开放式结构，上下各设置一个磁性材料，所产生的主恒定磁场垂直于地面，称为开放式MRI系统；另一种MRI系统为环形结构，在一个封闭的环形空间产生主恒定磁场，使用时，需将患者置于该环形空间内。
HIFU(High Intensity Focused Ultrasound高强度聚焦超声)肿瘤消融系统的基本组成部分有：HIFU治疗装置(又称超声换能器、换能器组、波源、治疗头等)、用于承载患者的患者承载装置、计算机控制软件、功率发生器等。
其基本治疗原理是由单个或者是多个超声换能器发出超声束，由患者体外经媒介向体内靶区进行聚焦，使得靶区焦点处的超声声强达到几千甚至几万W/cm2，靶区焦点处的生物组织在能量叠加的作用下产生剧烈的机械振动(驰豫)，不断地把有序的分子震动能量转化成无序的分子热运动能量，即机械能转换为介质中的热能，使靶区焦点处生物组织的温度在瞬间(0.1-ls)上升到65℃以上，迅速使蛋白质发生不可逆的凝固性坏死。因为在如此短的时间内，非靶区组织几乎不会受到HIFU损伤，所以能达到无创“消融”(ablation)肿瘤的目的。HIFU肿瘤消融治疗技术是一种无创、无毒副作用的肿瘤治疗方法，近年来已成为国际学术界的研究热点，并且在医学界得到日趋广泛的应用。
HIFU治疗技术已经得到了一定的临床应用推广，目前已证实中国是世界上临床应用HIFU治疗技术最早、数量最多的国家，也是生产制造该系统产品企业最多的国家。
目前市场上的HIFU治疗系统均采用B超图像引导实施定位，系统存在着成像效果不清晰、肿瘤定位精度不准确、安全可靠性相对较差等致命的缺陷。另外，无法进行无创测温、影像学实时疗效评估，也已成为其临床应用的困扰。
以色列INSIGHTEC公司生产的EXABLTE 2000型超声治疗系统采用美国GE公司的1.5T磁共振成像系统引导定位，成像效果清晰，肿瘤定位准确。但由于使用的是高场MRI系统，其磁体选用超导材料制成，且须要使用液氮的循环冷却装置，使得整个系统过于膨大，操作相对繁琐，制造成本昂贵。并且他们使用的HIFU系统中MRI系统部分采用传统的环形结构。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供了一种全新的HIFU肿瘤消融系统。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种HIFU肿瘤消融系统，其包括至少一个HIFU治疗装置，还包括一个开放式MRI系统，该开放式MRI系统的磁性材料垂直于地面设置，该HIFU治疗装置设置于该磁性材料之间。
其中，该MRI系统的主恒定磁场的方向与地面平行。
其中，该HIFU治疗装置是一个设在该开放式MRI系统的磁性材料之间上部的上置式HIFU治疗装置。
另外，该HIFU治疗装置还可以是一个设在该开放式MRI系统的磁性材料之间下部的下置式HIFU治疗装置。
或者，该HIFU肿瘤消融系统包括一个设在该开放式MRI系统的磁性材料之间上部的上置式HIFU治疗装置和一个设在该开放式MRI系统的磁性材料之间下部的下置式HIFU治疗装置。
其中，该上置式HIFU治疗装置采用悬挂或支撑的方式设置在该磁性材料之间的上部。
该下置式HIFU治疗装置承载于该HIFU肿瘤消融系统的底座上。
另外，该系统还包括一个患者承载装置，其通过一个升降装置与该底座相连，并且通过密封材料与该下置式HIFU治疗装置相连。
并且，该患者承载装置上设有与该下置式HIFU治疗装置相对应的开孔。
本发明的积极进步效果在于：本发明将MRI技术和HIFU技术融合为一体，开创性地将MRI系统的磁性材料从传统的水平上下放置改为垂直于水平面设置，使磁性材料间更方便安装HIFU治疗装置，通过利用MRI系统精确定位技术、实时温度变化检测技术、高清晰的实时影像技术等，解决了困扰B超式HIFU系统发展应用中的精确定位、无创测温、疗效评估等根本性问题，突破了HIFU肿瘤消融技术的发展瓶颈，使HIFU治疗技术更具安全性、可靠性、实用性和可信性，并且其还具有制造成本低、使用方便等优点。
附图说明
图1为本发明实施例1的正面示意图。
图2为本发明实施例1的侧面示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1-2所示，一种HIFU肿瘤消融系统，包括一个开放式MRI系统，该开放式MRI系统的磁性材料5、6垂直于地面设置，该MRI系统的主恒定磁场的方向与地面平行，还包括一个设在该开放式MRI系统的磁性材料之间上部的上置式HIFU治疗装置1和一个设在该开放式MRI系统的磁性材料之间下部的下置式HIFU治疗装置2，还包括一个用于承载患者的患者承载装置3。
磁性材料5、6垂直设置在一个水平置于地面的底座4上，MRI磁共振成像系统采用开放式结构，其开口向上，HIFU高强度聚焦超声系统置于该MRI磁共振成像系统的开口处。
其中，该上置式HIFU治疗装置1采用悬挂或支撑的方式设置在该磁性材料5、6之间的上部，位于该患者承载装置3的上方，即位于患者的上方。
本实施例中，该上置式HIFU治疗装置1通过一个支架8与两个磁性材料5、6连接，悬挂在该患者承载装置3的上方。该上置式HIFU治疗装置1经控制可沿患者承载装置3的轴向和径向做＜90°的定位摇摆。
该下置式HIFU治疗装置2位于患者承载装置3的下方，设在该底座4上，通过密封材料(图未示)与患者承载装置3相连。
患者承载装置3承载于一个与HIFU肿瘤消融系统的底座4相连接的升降装置9上。该升降装置9设在底座4上，该患者承载装置3设有与下置式HIFU治疗装置2相对应的开孔，供下置式HIFU治疗装置2治疗时使用。
具体应用时，通过控制患者承载装置3的上下、左右、前后的运动，使患者7处于MRI磁共振成像系统的磁性材料5、6形成的磁场中央，构成一体化的MRI导引下的HIFU肿瘤消融系统，从而达到治疗肿瘤的目的。
实施例2
实施例2与实施例1不同之处在于：该HIFU治疗装置是一个位于患者承载装置上方的上置式HIFU治疗装置，图未示，实施例2的其它结构均与实施例1相同，在此不做赘述。
实施例3
实施例3与实施例1不同之处在于：该HIFU治疗装置是一个位于患者承载装置下方的下置式HIFU治疗装置，图未示，实施例3的其它结构均与实施例1相同，在此不做赘述。

Claims (9)

1、一种HIFU肿瘤消融系统，其包括至少一个HIFU治疗装置，其特征在于：其还包括一个开放式MRI系统，该开放式MRI系统的磁性材料垂直于地面设置，该HIFU治疗装置设置于该磁性材料之间。
2、根据权利要求1所述的HIFU肿瘤消融系统，其特征在于：该MRI系统的主恒定磁场的方向与地面平行。
3、根据权利要求1所述的HIFU肿瘤消融系统，其特征在于：该HIFU治疗装置是一个设在该开放式MRI系统的磁性材料之间上部的上置式HIFU治疗装置。
4、根据权利要求1所述的HIFU肿瘤消融系统，其特征在于：该HIFU治疗装置是一个设在该开放式MRI系统的磁性材料之间下部的下置式HIFU治疗装置。
5、根据权利要求1所述的HIFU肿瘤消融系统，其特征在于：其包括一个设在该开放式MRI系统的磁性材料之间上部的上置式HIFU治疗装置和一个设在该开放式MRI系统的磁性材料之间下部的下置式HIFU治疗装置。
6、根据权利要求3或5所述的HIFU肿瘤消融系统，其特征在于：该上置式HIFU治疗装置采用悬挂或支撑的方式设置在该磁性材料之间的上部。
7、根据权利要求4或5所述的HIFU肿瘤消融系统，其特征在于：该下置式HIFU治疗装置承载于该HIFU肿瘤消融系统的底座上。
8、根据权利要求7所述的HIFU肿瘤消融系统，其特征在于，其还包括一个患者承载装置，其通过一个升降装置与该底座相连，并且通过密封材料与该下置式HIFU治疗装置相连。
9、根据权利要求8所述的HIFU肿瘤消融系统，其特征在于，该患者承载装置上设有与该下置式HIFU治疗装置相对应的开孔。
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