CN100594046C - 一种治疗前列腺疾病的超声波治疗装置 - Google Patents
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Abstract
一种超声波治疗装置包括超声监控治疗单元、使超声监控治疗单元运动的运动单元、驱动单元、对超声监控治疗单元实施控制的控制单元、图像显示单元，超声监控治疗单元包括有腔体，腔体内包括超声换能器和超声成像装置，超声成像装置与图像显示单元相连，其中腔体采用开合式结构，即腔体具有开启和闭合两种结构形态，开启时超声换能器向腔体两侧展开并置于超声成像装置两侧。本发明超声图像装置和超声换能器之间不会产生图像干扰，在治疗过程中不会引起直肠损伤。
Description
技术领域
本发明属于超声波治疗技术领域，涉及一种超声波治疗装置，特别涉及一种适用于治疗前列腺疾病的超声波治疗装置。
背景技术
前列腺炎是成年男性的常见病，一般统计约占泌尿科门诊疾病的25％～30％，近年来，据权威部门统计，20岁以上的青中年男性约40％-60％患有慢性前列腺炎，50岁以上的男性约60％，60岁以上的老年男性约80％以上不同程度患有前列腺增生。
目前治疗前列腺疾病主要有三种方法，即药物治疗、手术治疗和物理治疗。此三种治疗方法各有其缺点：1、药物治疗：由于前列腺体有一层致密包膜，药物不易透入进去，因此治疗效果不理想；2、手术疗法：前列腺增生可通过手术切除，但一段时间后还会增生，且做手术有一定的风险；3、物理疗法：物理疗法是目前对前列腺患者所采取的保守疗法，但多为理疗手段，不能根治。因此这几种方法都不是行之有效的治疗方法，不能减轻前列腺患者的痛苦。
近几年，高强度聚焦超声广泛地用于肿瘤治疗，且成为目前国际上最先进的无创伤治疗手段，同时也使利用超声波技术治疗前列腺疾病成为可能。这种治疗装置通过放置在患者直肠腔内的超声聚能探头，将超声波聚焦于前列腺病灶，利用超声波的穿透性、方向性、聚焦性好等特点，使病灶瞬间产生不可逆热凝固性坏死，坏死组织被吸收、溶解并排出体外，从而达到治疗的效果。
美国专利US5676692、US6371903、US5762066，以及EP0552995中所公开的用来治疗前列腺的聚焦超声治疗装置，普遍存在以下问题：1、由于直肠位置的限制，超声换能器单元聚焦夹角小，若要达到治疗目的，必须提高超声能量，这样容易引起直肠损伤；2、超声换能器单元与超声图形装置同时发射，由于所在区间较小，超声图像装置与超声换能器单元之间会产生图像干扰；3、图像换能器较小，前列腺全貌不能确认，不利于及时发现治疗后其它组织如精囊组织的变化。
中国专利公开号CN1342057A中所公开的超声波治疗装置虽然能从不同角度观察前列腺全貌，而且可以精确定位，但其实施成本高，设备复杂。另外，其超声换能器单元聚焦夹角仍然较小，虽然采取了相应的措施，但在实际实施过程中仍不能避免引起直肠损伤。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中超声波治疗装置存在的上述缺点，提供一种超声图像装置和超声换能器之间不会产生图像干扰、结构相对简单、不会引起直肠损伤的超声波治疗装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是该治疗前列腺疾病的超声波治疗装置包括超声监控治疗单元、使超声监控治疗单元运动的运动单元、对超声监控治疗单元实施控制的控制单元、驱动单元、图像显示单元，超声监控治疗单元包括有腔体，腔体内包括超声换能器和超声成像装置，超声成像装置与图像显示单元相连，其中腔体采用开合式结构，即腔体具有开启和闭合两种结构形态，开启时超声换能器向腔体两侧展开并置于超声成像装置两侧。
腔体闭合时超声换能器位于超声成像装置上方，超声换能器与超声成像装置共同组成腔体截面的闭合曲线，腔体内还有促使腔体作开合运动的开合运动机构，该开合运动机构与超声换能器连接。所述开合运动机构包括微型电机和由微型电机驱动的可伸缩的连接机构，所述连接机构包括与微型电机连接的丝杆、连接杆、螺母，螺母套装于丝杆上，连接杆一端与螺母连接，另一端与超声换能器连接。
优选的是，腔体为圆筒形，腔体闭合时，超声换能器与超声成像装置共同组成腔体截面的圆形闭合曲线，腔体开启时超声换能器和超声成像装置呈瓦状排列。这样，超声换能器和超声成像装置在腔体闭合时在腔体内呈圆周分布，开启时超声换能器和超声成像装置呈瓦状排列可以增加超声波的发射面积，增加聚能比，同时焦点大小和焦距可控。
在对患者进行治疗时，超声换能器和超声成像装置所呈角度范围为100°-160°。
为了达到更好的治疗效果，同时不会损伤直肠，超声换能器至少为两个，且各超声换能器具有不同的焦距和频率。
为了引导超声监控治疗单元顺利进入直肠，从而降低患者在治疗时的痛苦，在腔体的前端还可有呈圆锥状前端小后端大的直肠引导区，所述开合运动机构可位于直肠引导区内部的空隙中。
该超声波治疗装置还可包括有冷却单元，腔体内有孔路与冷却单元相通，腔体内的孔路可以为多个，用作冷却超声换能器所产生热量的水路，以避免因温度过高引起的直肠壁损伤。该孔路还可用做其它需要安装到腔体的其它装置的通路。
本发明可使超声换能器与超声成像装置进行交替工作，因此不会产生图像干扰，治疗仪定位准确。同时，腔体采用开合式结构，超声换能器可向腔体两侧展开，通过控制单元可根据需要调节超声换能器的位置，从而加大了超声换能器的活动范围，更好地满足了治疗的需求，增加超声波的发射面积，增加聚能比，避免引起直肠损伤。
附图说明
图1为本发明的结构原理框图
图2为本发明超声监控治疗单元1的外形图
图3A为本发明超声监控治疗单元1进入人体肛门17后腔体闭合状态下的结构简图
图3B为本发明超声监控治疗单元1进入人体肛门17后进行图像定位时的结构简图
图3C为本发明超声监控治疗单元1定位后进行治疗时的结构简图
图4为本发明实施例1治疗方式的示意图
图5A为本发明实施例1中四通软线61的结构示意图
图5B为发明实施例1中进出水通道及电连接通道的结构示意图
图6A为本发明实施例1中腔体开启时的结构示意图
图6B为本发明实施例1中腔体开启时的结构示意图(不带直肠引导区11)
图中：1-超声监控治疗单元 2-运动单元 3-冷却单元4-驱动单元 5-控制单元 51-图像显示单元 11-直肠引导区12-第一超声换能器 13-第二超声换能器 14-透声膜 15-超声成像装置 16-腔体 17-肛门 18-前列腺 19-直肠 20-精囊 21-膀胱 22-尿道 61-四通软线 62-第一通道 63-同轴电缆 64-第二通道 65-多芯信号线 66-第三通道 67-进水口软接头 68-出水口软接头 69-第四通道 70-水泵 71-回水出口软接头 72-回水入口软接头 73-微型电机 74-丝杆 75-螺母 76-连接杆 77-治疗的起始平面 78-扇扫中心面/焦点中心面
具体实施方式
以下结合实施例及附图，对本发明作进一步详细叙述。
如图1所示，本发明超声波治疗装置包括超声监控治疗单元1、使超声监控治疗单元1运动的运动单元2、驱动单元4、对超声监控治疗单元1实施控制的控制单元5、图像显示单元51。
其中，运动单元2能驱动超声监控治疗单元1作精确定位的伸缩运动、前后平移和旋转运动；控制单元5能根据超声成像装置15的灰度变化控制超声监控治疗单元1的运动和超声波的发射；驱动单元4在控制单元5的控制下对第一超声换能器12和/或第二超声换能器13以及超声成像装置15提供超声发射源。
如图2所示，超声监控治疗单元1包括腔体16，腔体16内有超声换能器、以粘接或以其它方式固定在第一超声换能器12和第二超声换能器13上的透声膜14、超声成像装置15。
腔体16采用开合式结构，即腔体16具有开启和闭合两种结构形态，闭合时超声换能器位于超声成像装置15上方，开启时超声换能器向腔体16两侧展开。腔体16的这种开合式结构可使超声成像装置15与超声换能器交替工作。当超声换能器向腔体16两侧展开后，可根据需要通过控制单元5来调节超声换能器的位置，从而加大了超声换能器的活动范围，避免直肠受到损伤。
腔体16能作开合运动是通过位于腔体前端的开合运动机构来实现的，如图6B所示，开合运动机构包括微型电机73和由微型电机73驱动的可伸缩的连接机构，该连接机构和腔体16固定连接。
为了引导超声监控治疗单元1顺利进入直肠，从而降低患者在治疗时的痛苦，在腔体16的前端头还有呈圆锥状前端小后端大的直肠引导区11，开合运动机构位于直肠引导区11的内部空隙中。
本发明超声波治疗装置还可包括有冷却单元3，腔体16内有孔路与冷却单元3相通。腔体16内的孔路可以为多个，用作冷却超声换能器所产生热量的水路，以避免因温度过高引起的直肠壁损伤。该孔路还可用做其它需要安装到腔体的其它装置的通路，如安装驱动单元4的电路等。腔体16后端内可嵌有多通道软线，其中可包括有电通道和进出水通道。
当超声监控治疗单元1在超声成像装置15的引导下和运动单元2的控制下进入人体肛门17，达到指定治疗区域后就可对前列腺18的病体部分进行治疗。
下面实施例为本发明的非限定性实施例。
实施例1：
如图1所示，本实施例中，超声波治疗装置包括超声监控治疗单元1、运动单元2、驱动单元4、控制单元5、图像显示单元51。有床体(图中未示出)与本发明的超声波治疗装置相连，床体分为患者治疗区和超声监控治疗单元安装区。患者治疗区根据人体结构进行设计，为了固定超声监控治疗单元1的高度，从而能更好地进行治疗，超声监控治疗单元安装区能根据不同患者的不同体态进行上下调节。
如图2所示，超声监控治疗单元1包括有腔体16，腔体16内有超声换能器、粘接在超声换能器上的透声膜14和超声成像装置15。超声换能器采用压电换能器，该压电换能器由单晶片或阵列式多晶片构成，本实施例中，超声换能器采用两个单晶片换能器，即第一超声换能器12和第二超声换能器13，且第一超声换能器12和第二超声换能器13具有不同的焦距和频率，第一超声换能器12的焦距为30mm，频率为2MHz，第二超声换能器13的焦距为40mm，频率为1MHz。超声成像装置15采用B超仪。
其中，腔体16的形状为与直肠19内壁相适应的圆筒形，腔体采用开合式结构，即腔体具有开启和闭合两种结构形态，如图3A、3B、3C所示，腔体16闭合时第一超声换能器12和第二超声换能器13位于超声成像装置15的上方，三者在腔体16内呈圆周分布，共同构成圆筒形腔体16截面的圆形闭合曲线；腔体16开启时第一超声换能器12和第二超声换能器13从腔体16内分别向腔体两侧展开。为增加发射面积，增加聚能比，超声换能器和超声成像装置15呈瓦状排列。本实施例中，超声换能器和超声成像装置15之间的角度为110°。当角度固定后，焦点位置固定。
如图6A所示，在腔体16的前端还有呈圆锥状前端小后端大的直肠引导区11，以引导超声监控治疗单元1顺利进入直肠，降低患者在治疗时的痛苦。
如图6B所示，腔体16所作的开合运动是通过开合运动机构来实现的。开合运动机构包括位于直肠引导区11内部空隙的微型电机73和可伸缩的连接机构。微型电机73用于驱动可伸缩的连接机构，连接机构与微型电机73以及腔体16固定连接。连接机构包括丝杆74、螺母75以及两个连接杆76，丝杆74与微型电机73固定连接，螺母75与两个连接杆76固定连接，连接杆76与腔体16上安装有两个超声换能器处的内壁固定连接。在微型电机73的驱动下，丝杆74作旋转运动，使得螺母75在丝杆74上进行前后运动，由于连接杆76连接在腔体16的内壁上，从而带动腔体16进行开合运动，当螺母75向前运动时，腔体16慢慢闭合；当螺母75向后运动时，腔体16慢慢打开。
同时，腔体16中还钻有孔路，与冷却单元3相通，用作冷却单元3的通道、安装驱动单元4的电路等。
如图5B所示，腔体16内部和后端分别钻有孔路，其中，腔体16后端孔路中嵌有四通软线61。如图5A所示，四通软线61包括四个通道。第一通道62内部装有无包皮的同轴电缆63，同轴电缆63的一端与驱动单元4连接，另一端与超声监控治疗单元1连接，用以提供能量给第一超声换能器12，第二超声换能器13及超声成像装置15；第二通道64内部装有多芯信号线65，多芯信号线65一端与控制单元5连接，另一端与超声成像装置15相连，用以传输信号；第三通道66为给水通道，在第三通道66的一端安装有进水口软接头67，另外一端安装有出水口软接头68，其中，冷却单元3中的水通过与其相连接的水泵70以及与水泵70相连接的进水口软接头67被送入四通软线61的第三通道66中。接着，水通过安装在腔体16内的四通软线61的第三通道66的出水口软接头68被送入超声监控治疗单元1；第四通道69为回水通道，用以将第三通道66排出的水进行回流。第四通道69的两端分别安装有回水出口软接头71和回水入口软接头72，同时，回水入口软接头72的一端与第四通道69的一个末端密封连接，另外一端和超声监控治疗单元1密封连接，用以接收通过第三通道66的出水口软接头68进入超声监控治疗单元1后再回流出的水，回水出口软接头71的一端与第四通道69的另一个末端密封连接，回水出口软接头71的另外一端和冷却单元3密封连接。这样，通过第三通道66的出水口软接头68进入超声监控治疗单元1，然后经过超声监控治疗单元1后再回流出水到第四通道69，经过第四通道69再排入到冷却单元3里。
本实施例中还可根据需要在腔体内安装温度传感器，当温度传感器检测到超声监控治疗单元1的温度过高可能会损伤直肠壁时，可启动冷却单元对超声监控治疗单元1进行冷却。
图3A、3B、3C为本实施例的超声波治疗装置工作状态示意图。
以下结合图3、图4对本发明的治疗过程作详细说明：
首先，操作者让实施灌肠后的患者躺在床体的治疗区内，实施麻醉。同时根据患者的体位，调节床体和运动单元2，使超声监控治疗单元1对准患者的肛门17，准备进行治疗。
当准备工作一切就绪后，如图3A所示，操作者通过控制单元5启动冷却单元3和驱动单元4，手动操纵运动单元2使超声监控治疗单元1插入直肠19。通过肛门17的狭窄地带后，如图3B所示，操作者通过控制单元5控制微型电机73驱动可伸缩的连接机构使腔体16开启，第一超声换能器12和第二超声换能器13都张开，再由超声成像装置15对病体进行照射，然后将图像信息反馈给图像显示单元51，操作者从图像显示单元51得到图像信息后控制超声监控治疗单元1，在超声成像装置15引导下到达治疗区的最深处，并以此作为治疗的起始平面77。如图4所示，从治疗的起始平面77开始，超声成像装置15与运动单元2同步运行，在X方向对治疗区的全程实施预扫描并记录治疗区的分层。预扫描完毕后，在控制单元5的控制下，超声监控治疗单元1回到上述治疗的起始平面77的位置，准备启动第一超声换能器12和/或第二超声换能器13。
操作者冻结起始B超图像，启动冷却单元3，并启动对治疗的起始平面77的治疗。如图3C所示，运动单元2控制微型电机73驱动可伸缩的连接机构使得第一超声换能器12和/或第二超声换能器13进行开合运动，使两超声换能器成110°，两超声换能器焦点中心面与线形B超扇扫中心面78重合，上述预设的角度是通过设置控制单元5中超声换能器的角度参数来完成的。根据患者治疗需求，驱动单元4与运动单元2驱动第一超声换能器12和/或第二超声换能器13在起始面上进行直线治疗，在治疗的过程中，冷却单元通过腔体16内的孔路提供水以冷却超声换能器所产生的热量。
治疗完毕，解除B超图像冻结，运动单元2带动第一超声换能器12和/或第二超声换能器13又回到治疗初始状态，使扇扫中心面78与治疗平面重合，观察治疗情况。如不需增加治疗，运动单元2按照预扫描程序进入下一个治疗平面，直至治疗终结。在整个治疗过程中，第一超声换能器12和/或第二超声换能器13与超声成像装置15在运动单元2与驱动单元4的驱动下交替进行工作。
治疗完毕，操作者又在超声成像装置15的引导下，手动操纵运动单元2，在微型电机73驱动连接机构使腔体16闭合后，第一超声换能器12和第二超声换能器13恢复原位，使超声监控治疗单元1退出直肠17，并停止给超声换能器提供冷却水。
Claims (9)
1.一种治疗前列腺疾病的超声波治疗装置，包括超声监控治疗单元、使超声监控治疗单元运动的运动单元、对超声监控治疗单元实施控制的控制单元、驱动单元、图像显示单元，超声监控治疗单元包括有腔体，腔体内包括超声换能器和超声成像装置，超声成像装置与图像显示单元相连，其特征在于腔体采用开合式结构，即腔体具有开启和闭合两种形态的结构，超声换能器至少为两个，超声换能器与超声成像装置共同组成腔体截面的闭合曲线，腔体内还有促使腔体作开合运动的开合运动机构，该开合运动机构与超声换能器连接，开启时超声换能器向腔体两侧展开并置于超声成像装置两侧。
2.根据权利要求1所述的治疗前列腺疾病的超声波治疗装置，其特征在于腔体闭合时超声换能器位于超声成像装置上方。
3.根据权利要求2所述的治疗前列腺疾病的超声波治疗装置，其特征在于所述开合运动机构包括微型电机和由微型电机所驱动的可伸缩的连接机构，所述连接机构包括与微型电机连接的丝杆、连接杆、螺母，螺母套装于丝杆上，连接杆一端与螺母连接，另一端与超声换能器连接。
4.根据权利要求2所述的治疗前列腺疾病的超声波治疗装置，其特征在于腔体为圆筒形，腔体闭合时，超声换能器与超声成像装置共同组成腔体截面的圆形闭合曲线，腔体开启时超声换能器和超声成像装置呈瓦状排列。
5.根据权利要求1所述的治疗前列腺疾病的超声波治疗装置，其特征在于各超声换能器具有不同的焦距和频率。
6.根据权利要求1-5之一所述的治疗前列腺疾病的超声波治疗装置，其特征在于进行治疗时超声换能器和超声成像装置所呈角度范围为100°-160°。
7.根据权利要求1-5之一所述的治疗前列腺疾病的超声波治疗装置，其特征在于该超声波治疗装置还包括有冷却单元，腔体内有孔路与冷却单元相通。
8.根据权利要求1-5之一所述的治疗前列腺疾病的超声波治疗装置，其特征在于腔体的前端有呈圆锥状前端小后端大的直肠引导区。
9.根据权利要求1-5之一所述的治疗前列腺疾病的超声波治疗装置，其特征在于超声成像装置采用B超仪。
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