МЕДИЦИНСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВАНИЯ НАГРЕВАЕМОГО ОБЪЕМА, ЗАДАННОГО ПОВЕРХНОСТЬЮ

1. Медицинское устройство (300, 500, 600), содержащее
- терапевтическую систему (302) сфокусированного ультразвука высокой интенсивности (HIFU), снабженную матрицей (306) ультразвуковых преобразователей, содержащей элементы преобразователей, излучающие объемный ультразвуковой пучок в нагреваемую зону (324);
- процессор для управления медицинским устройством, причем процессор выполнен с возможностью
- приема данных о поверхности, описывающих местоположение области поверхности, которая должна обрабатываться, относительно местоположения матрицы преобразователей;
- определения на основе данных о поверхности набора команд переключения преобразователей для управления элементами преобразователей, так чтобы
- излучать объемный ультразвуковой пучок, так, что
(i) местоположение поперечного сечения объемного ультразвукового пучка в ближнем поле объемного ультразвукового пучка и пересекающего главную ось вдоль направления распространения пучка соответствует местоположению области поверхности, и
(ii) в поперечном сечении, соответствующем местоположению поверхности, плотность энергии луча объемного ультразвукового пучка превышает заданный терапевтический порог, и
(iii) расфокусировать объемный ультразвуковой пучок.
2. Медицинское устройство по п. 1, в котором дополнительно определяются команды переключения преобразователей, чтобы ориентировать главную ось объемного ультразвукового пучка вдоль направления распространения пучка, пересекающего область поверхности.
3. Медицинское устройство (300, 500, 600) по п. 1, содержащее:
- память (340) для хранения машинно-исполняемых команд (350, 352, 354); и
- процессор (334) для управления медицинским устройством, в котором исполнение команд предписывает процессору:
- принимать (100, 202) данные (342) о поверхности, описывающие местоположение области (322) поверхности, которая должна обрабатываться, причем данные о поверхности определяют местоположение нагреваемого объема относительно местоположения матрицы преобразователей;
- определять (102, 204) набор (344) команд переключения преобразователей, используя данные о нагревании местоположения и модель (352) элемента ультразвукового преобразователя, в котором набор команд переключения преобразователей содержит уровень интенсивности для каждого из многочисленных элементов ультразвуковых преобразователей, который выше или ниже заданной интенсивности, чтобы управлять формой перекрестного сечения нагреваемого объема, чтобы охватить область поверхности, которая должна обрабатываться; и
- управлять (104, 206) системой сфокусированного ультразвука высокой интенсивности с помощью набора команд переключения преобразователей для нагревания нагреваемого объема.
4. Медицинское устройство по п. 1, в котором матрица ультразвуковых преобразователей имеет фокус (318), в котором нагреваемый объем находится между ультразвуковым преобразователем и фокусом.
5. Медицинское устройство по п. 4, в котором фокус является электронно управляемым фокусом, в котором команды переключения преобразователей дополнительно содержат значение фазы для каждого из многочисленных элементов ультразвуковых преобразователей, в котором исполнение команд предписывает процессору определять значение фазы для каждого из множества элементов ультразвуковых преобразователей, чтобы расфокусировать электронно управляемый фокус.
6. Медицинское устройство по п. 5, в котором элемент преобразователя, выбранный из множества элементов преобразователей, является ближайшим соседним элементом преобразователя, выбранным из множества элементов преобразователей, в котором значение фазы элемента преобразователя и значение фазы ближайшего соседнего элемента преобразователя находятся в пределах заданного значения фазы.
7. Медицинское устройство по п. 5 или 6, в котором исполнение команд дополнительно предписывает процессору назначать значения фазы многочисленным элементам преобразователей таким образом, что в значениях фазы существует заданный градиент по всей матрице ультразвуковых преобразователей, чтобы вызвать расфокусировку электронно управляемого фокуса.
8. Медицинское устройство по п. 5, в котором исполнение команд дополнительно предписывает процессору разделять многочисленные элементы преобразователей на группы, в котором значение фазы каждого из многочисленных элементов преобразователей в группе, выбранной из упомянутых групп, одинаково.
9. Медицинское устройство по п. 1, в котором система сфокусированного ультразвука высокой интенсивности дополнительно содержит механический привод (310) для механического позиционирования матрицы ультразвуковых преобразователей, в котором исполнение команд дополнительно предписывает процессору:
- определять команды привода для позиционирования привода, чтобы концентрировать ультразвуковую энергию в нагреваемом объеме, используя данные о поверхности и модель элемента ультразвукового преобразователя; и
- управлять приводом, используя команды привода.
10. Медицинское устройство по п. 8, в котором команды привода предписывают механическому приводу выполнять любое из следующего: перемещать привод ближе к нагреваемой зоне, перемещать и/или вращать привод, чтобы увеличить поперечное сечение целевой зоны или их комбинацию.
11. Медицинское устройство по п. 1, в котором исполнение команд дополнительно предписывает процессору:
- определять угол падения на поверхность для каждого из многочисленных элементов ультразвуковых преобразователей, используя модель элемента ультразвукового преобразователя; и
- назначать уровень интенсивности ниже заданной интенсивности каждому из множества элементов ультразвуковых преобразователей, когда угол падения находится за пределами заданного диапазона углов.
12. Медицинское устройство по п. 11, в котором система сфокусированного ультразвука высокой интенсивности дополнительно содержит механический привод (310) для механического позиционирования матрицы ультразвуковых преобразователей, в котором исполнение команд дополнительно предписывает процессору:
- определять команды привода для уменьшения количества многочисленных элементов ультразвуковых преобразователей, имеющих угол падения за пределами заданного диапазона; и
- управлять приводом, используя команды привода.
13. Медицинское устройство по п. 9, причем медицинское устройство дополнительно содержит систему (502, 602) получения медицинского изображения для сбора данных (506) медицинского изображения из объема (504) отображения, в котором нагреваемый объем находится в пределах объема отображения, в котором исполнение команд дополнительно предписывает процессору собирать (200) данные медицинского изображения, и в котором исполнение команд дополнительно предписывает процессору принимать данные о поверхности, посредством указания местоположения нагревания в данных медицинского изображения.
14. Медицинское устройство по п. 12, в котором система получения медицинского изображения является системой (602) магнитно-резонансной томографии, выполненной с возможностью сбора тепловых данных (624) магнитного резонанса (624), по меньшей мере, от нагреваемого объема, в котором каждый из множества элементов ультразвуковых преобразователей имеет регулируемую интенсивность, в котором исполнение команд дополнительно предписывает процессору:
- принимать план (622) обработки, описывающий температуру в нагреваемой зоне;
- собирать тепловые данные магнитного резонанса;
- вычислять тепловую карту (626), используя тепловые данные магнитного резонанса;
- определять регулировку интенсивности для каждого из множества элементов ультразвуковых преобразователей в соответствии с тепловой картой и планом обработки/ и
- управлять интенсивностью множества элементов ультразвуковых преобразователей, используя регулировку интенсивности.
15. Считываемый компьютером носитель (340), имеющий исполняемый компьютером код (350, 352, 354) для осуществления процессором (334) управления медицинским устройством (300, 500, 600), содержащим систему (302) сфокусированного ультразвука высокой интенсивности, причем система сфокусированного ультразвука высокой интенсивности содержит матрицу (306) ультразвуковых преобразователей для нагревания нагреваемого объема (324), причем матрица ультразвуковых преобразователей содержит множество элементов ультразвуковых преобразователей, причем исполнение команд предписывает процессору:
- принимать (100,. 202) данные (342) о поверхности, описывающие местоположение поверхности (322), причем данные о поверхности определяют местоположение нагреваемого объема;
- назначать (102, 204) набор команд (344) переключения преобразователей, используя данные нагреваемого местоположения и модель (352) элемента ультразвукового преобразователя, в котором набор команд переключения преобразователей содержит уровень интенсивности для каждого из множества элементов ультразвуковых преобразователей выше или ниже заданной интенсивности, для управления формой поперечного сечения нагреваемого объема, чтобы охватить поверхность; и
- нагревать (104, 206) нагреваемый объем, управляя системой сфокусированного ультразвука высокой интенсивности с помощью набора команд переключения преобразователей.