超聲引導(dǎo)治療的人機(jī)接口和設(shè)備的制造方法
【專利說(shuō)明】超聲引導(dǎo)治療的人機(jī)接口和設(shè)備
[0001] 相關(guān)專利的交叉引用 本申請(qǐng)要求2012年7月16日提交的第61/672, 213號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)和2013年3 月15日提交的第61/798, 831號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，這些專利申請(qǐng)的全文以引用 的方式并入本文中。
【背景技術(shù)】
[0002] 使用聚焦超聲來(lái)治療組織是相對(duì)較新的領(lǐng)域。正在開(kāi)發(fā)提供超聲治療的設(shè)備，并 且正在發(fā)現(xiàn)用戶和這些設(shè)備交互的新方法。
[0003] 提供圖像引導(dǎo)聚焦超聲治療的設(shè)備受到越來(lái)越多的關(guān)注。對(duì)于圖像引導(dǎo)超聲設(shè) 備，總體原則是提供用戶足夠的信息，使得它們可以安全有效地靶向和治療組織。這里描 述的起到說(shuō)明作用的各種設(shè)備使用超聲成像進(jìn)行可視化，并且使用高強(qiáng)度聚焦超聲進(jìn)行治 療。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 提供以下概要說(shuō)明是為了以一種簡(jiǎn)化形式介紹選擇的發(fā)明概念，其在后面的具體 實(shí)施例中將進(jìn)一步描述。該概要說(shuō)明并不意味著識(shí)別出要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征，也并 不意味著用于確定要求保護(hù)的主題的范圍。
[0005] 本發(fā)明提供了一種獨(dú)特方法，在該方法中，用戶可以與超聲設(shè)備交互。本發(fā)明還提 供了一種方法，在該方法中，設(shè)備可以自動(dòng)響應(yīng)用戶交互，或者作為用戶交互的替代。
[0006] 本發(fā)明所述的高強(qiáng)度聚焦超聲（High Intensity Focused Ultrasound，HIFU)系 統(tǒng)提供了組織的實(shí)時(shí)的圖像引導(dǎo)的HIFU治療。在至少一個(gè)實(shí)施例中，一種系統(tǒng)，包括：HIFU 聲頭，用于將HIFU能量傳遞到組織；HIFU發(fā)生器，用于向所述HIFU聲頭控制和傳送HIFU能 量；超聲成像設(shè)備，用于控制所述組織的成像；以及用戶界面，該用戶界面包括顯示器，該 顯示器可以是觸摸屏顯示器。所述用戶界面用于在所述顯示器上顯示所述組織的圖像，從 而實(shí)現(xiàn)所述組織的三維可視化，其中，所述圖像包括活動(dòng)平行幀和活動(dòng)正交幀，所述活動(dòng)平 行幀描繪了平行于所述聲頭的特征的實(shí)時(shí)圖像平面，所述活動(dòng)正交幀描繪了與所述活動(dòng)平 行幀正交的實(shí)時(shí)圖像平面。
[0007] 除了所述活動(dòng)平行幀和活動(dòng)正交幀外，所述用戶界面可能還用于顯示參考幀，其 中，所述參考幀包括參考平行幀和參考正交幀。在至少一個(gè)實(shí)施例中，所述參考平行幀提供 所述活動(dòng)平行幀的靜態(tài)視圖，所述參考正交幀提供所述活動(dòng)正交幀的靜態(tài)視圖。
[0008] 所述用戶界面可能還用于顯示加入到所述參考水平幀和所述參考正交幀的參考 行，并且在所述活動(dòng)平行幀和所述活動(dòng)正交幀上復(fù)制所述參考行。所述用戶界面可能包括 設(shè)備控件，該設(shè)備控件可能是通過(guò)所述顯示器可訪問(wèn)的用于控制所述超聲成像設(shè)備的一個(gè) 或多個(gè)控制圖標(biāo)。在至少一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)用于自動(dòng)設(shè)置和調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)所述設(shè) 備控件。
[0009] 所述系統(tǒng)還可能用于檢測(cè)和標(biāo)記組織邊界，根據(jù)檢測(cè)到的所述組織邊界計(jì)算和調(diào) 節(jié)治療參數(shù)，并且在所述顯示器上顯示標(biāo)記的所述組織邊界。所述用戶界面可能用于顯示 所述組織體積的360度掃描視圖。所述超聲成像設(shè)備可能通過(guò)對(duì)接接口連接到所述系統(tǒng)。 [0010] 本發(fā)明還提供了一種在組織的實(shí)時(shí)、圖像引導(dǎo)高強(qiáng)度聚焦超聲（HIFU)治療過(guò)程中 與HIFU系統(tǒng)交互的方法。在至少一個(gè)實(shí)施例中，一種方法，包括向組織傳遞HIFU能量以提 供治療，并且在治療過(guò)程中，在用戶界面上顯示所述組織的超聲圖像。所述圖像包括活動(dòng)平 行幀和活動(dòng)正交幀，所述活動(dòng)平行幀描繪了平行于所述聲頭的特征的實(shí)時(shí)圖像平面，所述 活動(dòng)正交幀描繪了與所述活動(dòng)平行幀正交的實(shí)時(shí)圖像平面。
[0011] 除了所述活動(dòng)平行幀和活動(dòng)正交幀外，所述方法還包括顯示參考幀，其中，所述參 考幀包括參考平行幀和參考正交幀。在至少一個(gè)實(shí)施例中，所述參考平行幀提供所述活動(dòng) 平行幀的靜態(tài)視圖，所述參考正交幀提供所述活動(dòng)正交幀的靜態(tài)視圖。
[0012] 所述方法還包括向所述參考水平幀和所述參考正交幀加入?yún)⒖夹?，并且在所述?動(dòng)平行幀和所述活動(dòng)正交幀上復(fù)制所述參考行。
[0013] 所述方法還包括通過(guò)設(shè)備控件控制超聲成像設(shè)備，該設(shè)備控件可能是在所述顯示 器上可訪問(wèn)的一個(gè)或多個(gè)控制圖標(biāo)。在至少一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括自動(dòng)設(shè)置和調(diào)節(jié) 一個(gè)或多個(gè)設(shè)備控件。
[0014] 所述方法可能還包括檢測(cè)、標(biāo)記和顯示組織邊界，以及根據(jù)檢測(cè)到的所述組織邊 界計(jì)算和調(diào)節(jié)治療參數(shù)。在至少一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括自動(dòng)檢測(cè)、標(biāo)記和顯示組織邊 界，并且根據(jù)檢測(cè)的所述組織邊界自動(dòng)計(jì)算和調(diào)節(jié)治療參數(shù)。所述方法還包括顯示所述組 織體積的360度掃描視圖。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 下面參照附圖的描述有助于更好地理解本發(fā)明的上述方面和許多優(yōu)點(diǎn)。
[0016] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的治療超聲設(shè)備的示意圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的用戶界面布局的示意圖，其中，該用戶界面包 括帶有兩個(gè)描繪正交圖像平面的初始畫(huà)面； 圖3為圖2所示的實(shí)施例中的包括帶有圖形覆蓋的畫(huà)面的用戶界面布局的示意圖； 圖4為包括帶有全容積模式布局的畫(huà)面的用戶界面布局的示意圖； 圖5為包括帶有掃描平面位置手動(dòng)控制的畫(huà)面的用戶界面布局的示意圖； 圖6為包括顯示了參考和活動(dòng)圖像的預(yù)治療畫(huà)面的用戶界面布局的示意圖； 圖7為包括帶有在瞄準(zhǔn)模式中的用戶控制的畫(huà)面的用戶界面布局的示意圖； 圖8為包括顯示了勾勒的參考線的畫(huà)面的用戶界面布局的示意圖； 圖9為包括帶有超聲成像器控制面板的畫(huà)面的用戶界面布局的示意圖； 圖10為包括帶有腳踏開(kāi)關(guān)控制的預(yù)治療畫(huà)面的用戶界面布局的示意圖； 圖11為根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的治療超聲設(shè)備的示意圖； 圖12為包括帶有兩個(gè)活動(dòng)圖像平面和兩個(gè)參考平面的畫(huà)面布局的用戶界面布局的示 意圖； 圖13為包括帶有兩個(gè)圖像平面的畫(huà)