，描述處置參數(shù)、組織屬性或?qū)Τ晒Φ念A(yù)測(cè)或未來處置的危險(xiǎn)。其能夠是例如:
[0161]-冷卻/加熱速率圖
[0162]-弛豫時(shí)間圖(例如，從T2加權(quán)圖像測(cè)得的脂肪的時(shí)間常數(shù))
[0163]-針對(duì)每種單元類型的冷卻時(shí)間圖
[0164]-可用功率或能量或最大處置單元大小圖
[0165]-能量或強(qiáng)度密度圖
[0166]-可用處置面積，其考慮了將在先前執(zhí)行的處置事件中沉積的能量
[0167]-對(duì)通過不同的測(cè)量方法獲得的溫度圖的組合的可視化
[0168]實(shí)施例可以將在使用期間從目標(biāo)采集的相關(guān)信息提供給控制所述使用的用戶。用戶能夠然后使用所述信息以根據(jù)給出的信息來優(yōu)化并調(diào)節(jié)所述使用。如果信息對(duì)用戶不可用，則處置結(jié)果、效率或安全性可能比在使用本發(fā)明時(shí)的更差。
[0169]在HIFU處置內(nèi)，能夠存在其中已經(jīng)在最近執(zhí)行了若干次聲處理并且存在相當(dāng)大的熱積累的組織的區(qū)域。應(yīng)當(dāng)在已經(jīng)過去足夠的時(shí)間并且再次聲處理是安全的之前，避免這樣的區(qū)域被進(jìn)一步聲處理。用戶沒有關(guān)于要避免哪些區(qū)域的確切知識(shí)。本發(fā)明的若干方面能夠被用于向用戶提供這樣的信息。
[0170]實(shí)施例可以能操作為使系統(tǒng)在處置期間已經(jīng)收集到的信息參數(shù)化，并且以使得用戶能夠容易地理解它并在處置規(guī)劃中利用數(shù)據(jù)的形式將該信息可視化給用戶。
[0171]實(shí)施例可以能操作為收集關(guān)于患者組織屬性、從先前處置歷史的恢復(fù)、對(duì)未來處置事件的準(zhǔn)備或者針對(duì)未來處置事件的可用選項(xiàng)的信息。實(shí)施例可以能操作為然后以容易理解且對(duì)用戶優(yōu)化未來處置有用的形式將該信息可視化給用戶。
[0172]在加熱事件之后組織冷卻的速率，或在加熱事件期間變熱的速率取決于例如組織類型、其血管分布、從其他區(qū)域的熱擴(kuò)散以及周圍組織。用戶(和系統(tǒng))能夠做出針對(duì)每種組織類型的冷卻或變熱速率的假設(shè)并使用這些假設(shè)來計(jì)算針對(duì)未來處置事件的預(yù)測(cè)。然而，如果系統(tǒng)以足夠大間隔測(cè)量溫度圖，則其能夠備選地確定在每種組織中的實(shí)際溫度行為。該確定能夠例如通過將指數(shù)函數(shù)或其他適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)擬合到測(cè)得的數(shù)據(jù)來完成?；谶@樣的圖，其能夠構(gòu)建針對(duì)每種組織的溫度衰退或變熱速率的2D或3D圖。變熱速率圖能夠考慮在處置期間入射在該組織上的能量或強(qiáng)度以產(chǎn)生更可靠的圖。所述系統(tǒng)能夠然后例如利用輪廓或顏色來將這樣的圖可視化給用戶。用戶能夠然后使用可視化的信息以檢測(cè)例如在HIFU聲處理之后溫度冷卻上的不同，并且選擇針對(duì)每種組織的適當(dāng)?shù)睦鋮s時(shí)間。所述系統(tǒng)也能夠在計(jì)算針對(duì)規(guī)劃的未來處置事件的冷卻時(shí)間時(shí)自動(dòng)地使用測(cè)得的冷卻速率圖?；蛘撸诳梢暬臏y(cè)得的變熱速率圖，用戶能夠估計(jì)在每個(gè)特定位置中需要多少能量來執(zhí)行處置。此外，所述系統(tǒng)能夠使用變熱速率圖來給出關(guān)于針對(duì)未來處置事件的適當(dāng)?shù)奶幹脜?shù)的建議。
[0173]在開始新的處置事件(例如，利用HIFU設(shè)備的聲處理)之前，被認(rèn)為足夠的冷卻時(shí)間能夠取決于未來處置事件的規(guī)劃的能量，以及可能已經(jīng)在波束路徑中的組織中創(chuàng)建了熱積聚的過去處置事件的歷史。位置相關(guān)性能夠計(jì)算并(例如利用2D或3D輪廓或顏色)被可視化給用戶。用戶能夠使用可視化來推斷哪些處置位置對(duì)于最快未來處置可用，以及哪些位置由于波束路徑中太大的熱積聚而暫時(shí)還不應(yīng)當(dāng)被處置。用戶能夠然后在被指示為“短”冷卻時(shí)間區(qū)域的區(qū)域中規(guī)劃新的處置事件，由此減少總處置持續(xù)時(shí)間。也能夠針對(duì)不同能量的處置，例如每種單元類型，分別計(jì)算并可視化冷卻時(shí)間圖，以使得能夠優(yōu)化具有不同能量選項(xiàng)的處置。
[0174]針對(duì)處置的可用或可推薦的功率或能量能夠取決于處置位置。位置相關(guān)性可以是例如由來自先前處置的熱積聚、由先前聲處理提供的關(guān)于附近處置位置所需的適當(dāng)?shù)哪芰炕蚬β实男畔?、或者能量傳播路徑中的敏感器官的存在引起的。所述系統(tǒng)能夠?qū)⒁谔幹脜^(qū)域中的處置中使用的可用(如果例如在使波束成形以避開標(biāo)記區(qū)域時(shí)存在嚴(yán)格規(guī)則)或可推薦的(如果不存在嚴(yán)格規(guī)則，但系統(tǒng)具有建議在特定區(qū)域上不使用太高功率強(qiáng)度或能量的建議的信息)功率強(qiáng)度、或最大功率強(qiáng)度、或能量、或最大能量計(jì)算為2D或3D圖，并且例如通過輪廓或顏色將其可視化給用戶。用戶能夠利用所述信息以選擇針對(duì)每個(gè)處置事件適當(dāng)?shù)墓β蕪?qiáng)度或能量或單元大小。所述系統(tǒng)也能夠基于所計(jì)算的圖和規(guī)劃的處置位置自動(dòng)地限制針對(duì)處置事件的可用功率或能量。
[0175]針對(duì)處置的可用或可推薦的最大處置單元大小能夠取決于處置位置。位置相關(guān)性可以是由例如來自先前處置的熱積聚、由先前聲處理提供的關(guān)于附近處置位置所需的適當(dāng)?shù)哪芰炕蚬β实男畔?、或者能量傳播路徑中的敏感器官的存在、針?duì)每種單元類型的與可用偏轉(zhuǎn)范圍組合的換能器移動(dòng)范圍限制引起的。所述系統(tǒng)能夠?qū)⒁谔幹脜^(qū)域中的處置中使用的可用(如果例如在使波束成形以避開標(biāo)記區(qū)域時(shí)存在嚴(yán)格規(guī)則)或可推薦的(如果不存在嚴(yán)格規(guī)則，但系統(tǒng)具有建議在特定區(qū)域上不使用太大的單元大小的建議的信息)最大處置單元大小計(jì)算為2D或3D圖，并且例如通過顏色或輪廓將其可視化給用戶。用戶能夠利用所述信息以選擇針對(duì)每個(gè)處置事件適當(dāng)?shù)?或最可能成功的)處置單元大小。
[0176]實(shí)施例可以能操作為具有關(guān)于能量或強(qiáng)度在處置事件期間行進(jìn)通過的區(qū)域的知識(shí)。所述系統(tǒng)能夠以若干方式來估計(jì)波束路徑中的能量密度。對(duì)于HIFU處置，其能夠例如利用熱聲模擬，或利用特定更簡單的模型來獲得，例如假設(shè)錐形聲處理能量分布并簡單地通過正被調(diào)查的平面中錐形的面積來劃分總能量。能夠任選地考慮能量在其中行進(jìn)的組織的衰減。這樣的模型在近場區(qū)域中工作最好，自此之后，在焦點(diǎn)區(qū)域累積的(未知的)組織衰減或相位相干性均對(duì)能量分布沒有大的影響。在遠(yuǎn)場中，能夠使用預(yù)先計(jì)算的模擬能量(單元)與偏轉(zhuǎn)相關(guān)場模型。這些尤其適用于Sonalleve HIFU反饋單元，其中，在焦點(diǎn)的能量對(duì)于相同的單元大小和軸向偏轉(zhuǎn)的每個(gè)聲處理大致相同，并且能夠通過預(yù)先模擬的形狀來良好地近似遠(yuǎn)場波束形狀。
[0177]計(jì)算全部過去處置事件的能量密度的這些方法能夠被組合以構(gòu)建全部先前處置事件的能量密度圖并作為例如輪廓或顏色的2D或3D圖被可視化給用戶。能夠例如通過使用對(duì)過去能量/強(qiáng)度密度的滑動(dòng)平均，或者通過假設(shè)或測(cè)量針對(duì)每種組織單獨(dú)衰退的時(shí)間常數(shù)并在針對(duì)每個(gè)過去處置事件的能量/強(qiáng)度上使用該時(shí)間常數(shù)來考慮自每個(gè)過去處置事件流逝的時(shí)間。
[0178]用戶能夠然后將波束或者規(guī)劃處置事件的類似的能量或強(qiáng)度圖與來自先前處置事件的能量或強(qiáng)度圖進(jìn)行比較，來看看所規(guī)劃的處置事件是否將要引起在已接收到能量或強(qiáng)度并且可能尚未完全冷卻的區(qū)域中的能量沉積。
[0179]實(shí)施例可以具有能操作為將可用處置區(qū)域(ATA)可視化給用戶的軟件。3D ATA當(dāng)前并未考慮處置歷史。所述系統(tǒng)能檢測(cè)處置區(qū)域中的哪些區(qū)域已經(jīng)在最近接收到顯著的能量，并且向用戶指示哪些焦點(diǎn)區(qū)域需要傳輸通過對(duì)于聲處理而言不安全的區(qū)域的能量。ATA貝IJ將是時(shí)間相關(guān)的，隨著時(shí)間過去和組織冷卻而釋放更多區(qū)域以用于處置。
[0180]對(duì)于體積聲處理，冷卻時(shí)間能夠取決于單元大小。較大的單元比較小的單元需要更大的總能量。因此，它們應(yīng)在聲處理之間具有更長的等待時(shí)間，以使得在聲處理之間組織能夠充分冷卻。此外，劑量累積隨著溫度增加以復(fù)雜指數(shù)的方式增加；因此，冷卻時(shí)間能夠被選擇為使得在開始聲處理單元之前來自先前聲處理的初始剩余溫度隨著單元越大而越小并且隨著單元越小而越大。能夠在開始聲處理之前針對(duì)每個(gè)單元預(yù)測(cè)冷卻時(shí)間。一些單元(還有非體積單元)也可以在能量傳播路徑中的能量分布上與先前聲處理的單元沒有或者有最小重疊，由此允許在先前單元之后的即時(shí)聲處理。冷卻時(shí)間則能夠?qū)τ诓煌奈磥韱卧浅２煌?，但用戶沒有關(guān)于位置或單元類型相關(guān)性的知識(shí)，除非其由系統(tǒng)指示。本創(chuàng)新的該方面的本質(zhì)特征是計(jì)算單元相關(guān)的冷卻時(shí)間，并將其可視化給用戶。本發(fā)明的該方面能夠例如通過將冷卻時(shí)間與每個(gè)單元相關(guān)聯(lián)并使冷卻時(shí)間可視化來實(shí)施。例如，在單元列表中或者在具有規(guī)劃單元的圖像中，冷卻時(shí)間將可見為接近單元的可視化或其他表示。
[0181]一些實(shí)施例的用途的一個(gè)范例是利用使用波束成形的HIFU。波束成形算法能夠考慮實(shí)際聲處理功率，并且確定哪些換能器元件關(guān)閉或降低強(qiáng)度使得不超過器官回避區(qū)域的允許強(qiáng)度或能量暴露。利用本發(fā)明的方法，所述系統(tǒng)能夠(先于聲處理)計(jì)算(2D或3D)圖，從而指示在每個(gè)焦點(diǎn)位置中能夠使用哪個(gè)最大能量或功率，使得不超過器官回避區(qū)域的強(qiáng)度或能量限制，并且實(shí)現(xiàn)用于使用波束成形的其他條件設(shè)置(例如，被關(guān)閉的元件的最大數(shù)量)。沒有這樣的圖，用戶在規(guī)劃階段就沒有關(guān)于他/她能夠在處置區(qū)域中的哪個(gè)部分使用什么功率，以及處置區(qū)域的特定部分是否具有太低可用功率或能量的信息，使得臨床成功的處置結(jié)果是不太可能的。
[0182]—些實(shí)施例的用途的另一范例將是利用任何HIFU處置，從而提出了用于聲處理的適當(dāng)?shù)哪芰炕驈?qiáng)度。預(yù)計(jì)在特定處置位置處需要的能量接近在接近其的位置處需要的能量，因?yàn)轭愃频慕M織通常需要類似的能量以得到消融，即使存在一些例如由于波束路徑中的組織的差異而引起的變化。較遠(yuǎn)的組織也可以具有不同的血管分布和引起用于消融的不同能量需要的其他組織屬性。位于較深的組織常常比較接近皮膚的組織需要更高的能量以被消融，因?yàn)樵诮裹c(diǎn)與換能器之間的組織的衰減減少了到達(dá)焦點(diǎn)區(qū)域的能量。軟件能夠例如通過對(duì)這些聲處理的能量取(根據(jù)近似度的)加權(quán)平均來調(diào)查充分接近規(guī)劃處置位置的先前成功聲處理使用的能量或強(qiáng)度，并且確定針對(duì)在每個(gè)可用聲處理位置處的下次聲處理的可能的“成功”功率強(qiáng)度或能量并構(gòu)建“可推薦”功率的(2D或3D)圖。這將針對(duì)不同的單元大小分別來確定。如果僅考慮在能量或功率需要中的深度相關(guān)性，則將備選地簡單地通過假設(shè)針對(duì)考慮中的組織的特定預(yù)定義的衰減α來獲得推薦功率，即聲處理功率或能量E將根據(jù)定律E =而僅取決于聲處理深度。模型將需要在參考深度深度ref的參考能量Eref。這能夠例如通過使用在特定聲處理深度的(在特定患者群體中的)平均所需能量，或者通過使用在當(dāng)前處置內(nèi)的一些(或若干)過去聲處理來獲得。在無論哪個(gè)提到的方法中獲得的該信息都能夠被可視化為作為顏色或輪廓的推薦功率的(2D或3D)圖。
[0183]本發(fā)明的不同方面能夠被應(yīng)用于能夠以對(duì)于使用所述方法而言足