改进的高强度聚焦超声靶向的利记博彩app
【专利摘要】本发明提供了一种医学仪器(200)，所述医学仪器包括磁共振成像系统(202)和具有可调节的焦点(238)的高强度聚焦超声系统(202)。指令的运行令处理器控制(100)医学仪器，以在重复地采集热磁共振成像数据的同时声处理多个声处理点。使用所述热磁共振成像数据来重建多个热图，并且针对每个热图计算发热质心。通过将所述发热质心中的每个与所述声处理点进行比较来确定空间依赖性的靶向校正(266)。所述空间依赖性的靶向校正然后用于偏移所述可调节的焦点。
【专利说明】改进的高强度聚焦超声靶向
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高强度聚焦超声，具体涉及使用磁共振测温以改进超声靶向。
【背景技术】
[0002] 在高强度聚焦超声（HIFU)中，超声换能器元件的阵列用于形成超声换能器。向换 能器元件供应交流电流电功率引起它们生成超声波。来自换能器元件中的每个的超声波在 射束路径中的不同位置处相长或相消地相加。通过控制被供应到换能器元件中的每个的交 流电流电功率的相位，可以控制超声功率被聚焦到其中的焦点或体积。
[0003] 对肿瘤的高强度聚焦超声（HIFU)治疗要求高程度的空间准确性，以便避免损伤 健康组织并且获得系统的最佳使用。尽管在如当前实践的利用低功率测试声处理时，避免 归因于差的靶向的损伤健康组织对于大的静止的肿瘤通常不是问题，但是在例如不正确的 位置知识用于反馈算法时，系统的技术性能和/或临床表现可能受到损害。这转换成降低 的处置效率。
[0004] 欧洲专利申请EP0627 206公开了一种超声医学处置系统，所述超声医学处置系 统在空间上分辨热斑，并且防止热斑从超声射束的焦点的位移。热斑基于以比处置能量辐 照的水平更低的规定的水平的能量辐照得以分辨。
【发明内容】
[0005] 本发明在独立权利要求中提供了医学仪器、计算机程序产品以及方法。在从属权 利要求中给出了实施例。
[0006] 如本领域技术人员应当理解的，本发明的各方面可以被实施为装置、方法或计算 机程序产品。相应地，本发明的各方面可以采取完全的硬件实施例、完全的软件实施例（包 括固件、驻留软件、微代码等）或组合了软件方面与硬件方面的实施例的形式，它们在本文 中可以全部被通称为"电路"、"模块"或"系统"。此外，本发明的各方面可以采取被实施在 一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，所述计算机可读介质具有被实施 在其上的计算机可运行代码。
[0007] 可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。所述计算机可读介质可以是计 算机可读信号介质或计算机可读存储介质。本文中所使用的"计算机可读存储介质"涵盖 可以存储可由计算设备的处理器运行的指令的任何有形存储介质。所述计算机可读存储介 质可以被称作计算机可读非瞬态存储介质。所述计算机可读存储介质也可以被称作有形计 算机可读介质。在一些实施例中，计算机可读存储介质也可以能够存储能够由计算设备的 处理器存取的数据。计算机可读存储介质的范例包括，但不限于：软盘、硬磁盘驱动器、固 态硬盘、闪烁存储器、USB拇指驱动器、随机存取存储器（RAM)、只读存储器（ROM)、光盘、磁 光盘以及处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘（CD)和数字多用盘（DVD)，例如， CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R盘。术语计算机可读存储介质也指能够由 计算机设备经由网络或通信链路进行存取的各种类型的记录介质。例如可以在调制解调器 上、在互联网上或在局域网上取回数据。可以使用任何适当的介质来传输被实施在计算机 可读介质上的计算机可运行代码，所述适当的介质包括但不限于无线、有线、光纤电缆、RF 等或前述的任何合适的组合。
[0008] 计算机可读信号介质可以包括具有被实施在其中的计算机可运行代码的被传播 的数据信号，例如，在基带中或作为载波的部分。这样的被传播的信号可以采取多种形式中 的任一种，包括但不限于，电磁的、光学的或它们的任何合适的组合。计算机可读信号介质 可以是任何这样的计算机可读介质：其不是计算机可读存储介质并且其能够通信、传播或 输送用于由指令运行系统、装置或设备使用或与指令运行系统、装置或设备相连接的程序。
[0009] "计算机存储器"或"存储器"是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是可 直接访问处理器的任何存储器。"计算机存储设备"或"存储设备"是计算机可读存储介质 的其他范例。计算机存储设备是任何非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中，计 算机存储设备也可以是计算机存储器，反之亦然。
[0010] 本文中所使用的"处理器"涵盖能够运行程序或机器可运行指令或计算机可运行 代码的电子部件。对包括"处理器"的计算设备的引用应当被解读为可能包含多于一个处 理器或处理核。处理器例如可以是多核处理器。处理器也可以指在单个计算机系统之内的 或被分布在多个计算机系统之间的处理器的集合。术语计算设备也应当被解读为可能指多 个计算设备的集合或网络，所述多个计算设备每个均包括一个或多个处理器。计算机可运 行代码可以由可以在相同的计算设备之内或者甚至可以被分布在多个计算设备上的多个 处理器来运行。
[0011] 计算机可运行代码可以包括令处理器执行本发明的一方面的机器可运行指令或 程序。用于执行针对本发明的各方面的操作的计算机可运行代码可以被写成一种或多种编 程语言的任何组合，包括面向对象的编程语言（例如，Java、Smalltalk、C++等）和常规程 序编程语言（例如，"C"编程语言或类似的编程语言），并且被编译成机器可运行指令。在 一些实例中，计算机可运行代码可以是高级语言的形式或是预编译的形式，并且可以与解 读器联合使用，所述解读器联机生成机器可运行指令。
[0012] 计算机可运行代码可以完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、作为单 机软件包、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上，或者完全在远程计算机或服 务器上运行。在后一种场景中，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机， 所述网络包括局域网（LAN)或广域网（WAN)，或者可以连接到外部计算机（例如，通过使用 互联网服务提供商的互联网）的连接。
[0013] 参考根据本发明的实施例的方法、装置（系统）以及计算机程序产品的流程图示 和/或方框图来描述本发明的各方面。应当理解，所述流程图、图示和/或方框图的每个 方框或方框的部分能够由在可应用时以计算机可运行代码的形式的计算机程序指令来实 施。还应当理解，在不互相排斥时，可以组合不同的流程图、图示和/或方框图中的方框的 组合。这些计算机程序指令可以被提供到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理 装置的处理器，以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器运行的 指令创建用于实施在流程图和/或一个或多个方框图方框中指定的功能/动作的单元。
[0014] 这些计算机程序指令也可以被存储在计算机可读介质中，所述计算机可读介质能 够指导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备来以具体方式起作用，使得被存储在 计算机可读介质中的指令产生制品，所述制品包括实施在流程图和/或一个或多个方框图 方框中指定的功能/动作的指令。
[0015] 计算机程序指令可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上， 以引起要在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的一系列操作步骤，以产生计算机 实施的过程，使得在计算机或其他可编程装置上运行的指令提供用于实施在流程图和/或 一个或多个方框图方框中指定的功能/动作的过程。
[0016] 本文中所使用的"用户接口"是允许用户或操作者与计算机或计算机系统进行交 互的接口。"用户接口"也可以被称作"人机接口设备"。用户接口可以向操作者提供信息 或数据和/或从操作者接收信息或数据。用户接口可以使得来自操作者的输入能够被计算 机接收到，并且可以向用户提供来自计算机的输出。换言之，用户接口可以允许操作者控制 或操纵计算机，并且接口可以允许计算机指示操作者的控制或操纵的效果。数据或信息在 显示器或图形用户接口上的显示是向操作者提供信息的范例。通过键盘、鼠标、跟踪球、触 控板、指点杆、图形输入板、操纵杆、游戏手柄、网络摄像头、头戴式受话器、变速杆、方向盘、 脚踏板、有线手套、跳舞毯、遥控器以及加速度计对数据的接收是使得能够对来自操作者的 信息或数据进行接收的用户接口部件的全部范例。
[0017] 本文中所使用的"硬件接口"涵盖使得计算机系统的处理器能够与外部计算设备 和/或装置进行交互和/或控制外部计算设备和/或装置的接口。硬件接口可以允许处理 器向外部计算设备和/或装置发送控制信号或指令。硬件接口也可以使得处理器能够与 外部计算设备和/或装置交换数据。硬件接口的范例包括，但不限于：通用串行总线、IEEE 1394端口、并行端口、IEEE1284端口、串行端口、RS-232端口、IEEE-488端口、蓝牙连接、无 线局域网连接、TCP/IP连接、以太网连接、控制电压接口、MIDI接口、模拟输入接口以及数 子输入接口。
[0018] 本文中所使用的"显示器"或"显示设备"涵盖适用于显示图像或数据的输出设备 或用户接口。显示器可以输出视觉、听觉和或触觉的数据。显示器的范例包括，但不限于： 计算机监视器、电视屏幕、触摸屏、触觉电子显示器、盲文屏幕、阴极射线管（CRT)、存储管、 双稳显示器、电子纸、矢量显示器、平板显示器、真空荧光显示器（VF)、发光二极管（LED)显 示器、电致发光显示器（ELD)、等离子显示面板（PDP)、液晶显示器（LCD)、有机发光二极管 显示器（OLED)、投影仪以及头戴式显示器。
[0019] 医学图像数据在本文中被定义为使用医学成像扫描器已经采集的二维数据或三 维数据。医学成像扫描器在本文中被定义为适用于采集关于患者的身体结构的信息，并且 构建二维医学图像数据或三维医学图像数据的集合的装置。医学图像数据能够用于构建对 医生的诊断有用的可视化。能够使用计算机来执行该可视化。
[0020] 磁共振（MR)数据在本文中被定义为是在磁共振成像扫描期间由磁共振装置的天 线所记录的对通过原子自旋发射的射频信号的测量结果。磁共振数据是医学图像数据的范 例。磁共振成像（MRI)图像在本文中被定义为是对在磁共振成像数据之内包含的解剖数据 所重建的二维可视化或三维可视化。能够使用计算机来执行该可视化。
[0021] 磁共振数据可以包括在磁共振成像期间由磁共振装置的天线对通过原子自旋发 射的射频信号的测量结果，所述磁共振数据包含可以用于磁共振测温的信息。磁共振测温 通过测量温度敏感参数的变化来起作用。在磁共振测温期间可以测量的参数的范例是：质 子共振频移、扩散系数，或者Tl和/或T2弛豫时间的变化可以用于使用磁共振来测量温 度。质子共振频移是温度依赖性的，这是因为个体质子、氢原子经历的磁场取决于周围的分 子结构。归因于温度影响氢键，温度的升高减小了分子筛。这引起质子共振频率的温度依 赖性。
[0022] 质子密度线性地取决于平衡磁化。因此能够使用质子密度加权图像来确定温度变 化。
[0023] 弛豫时间T1、T2以及T2星（有时被写作T2*)也是温度依赖性的。对T1、T2以及 T2星的加权图像的重建因此能够用于构建热图或温度图。
[0024] 温度也影响分子在水溶液中的布朗运动。因此能够测量扩散系数的脉冲序列（例 如，脉冲扩散梯度自旋回波）可以用于测量温度。
[0025] 使用磁共振来测量温度的最为有用的方法中的一个是通过测量水质子的质子共 振频移（PRF)。质子的共振频率是温度依赖性的。随着体素中的温度改变，频移将引起所测 量的水质子相位改变。因此能够确定两个相位图像之间的温度变化。该确定温度的方法具 有与其他方法相比相对较快的优点。在本文中要比其他方法更加详细地讨论PRF方法。然 而，本文中讨论的方法和技术也可应用于利用磁共振成像来执行测温的其他方法。
[0026] 光谱磁共振数据在本文中被定义为是在磁共振成像扫描期间由磁共振装置的天 线所记录的对通过原子自旋发射的射频信号的测量结果，所述光谱磁共振数据包含描述多 个共振峰的信息。
[0027] 光谱磁共振数据可以例如用于执行基于质子光谱（PS)成像的温度绘图方法，所 述温度绘图方法能够产生在绝对标度上的温度图。该绝对标度温度图因此可以用于执行温 度校准。该方法如质子共振频率方法依赖于水质子共振移位温度依赖性的物理原理，但是 采集方法是不同的：所述频移是根据磁共振谱计算的。所述移位是根据水峰与参考质子峰 的位置差异计算的。脂质中的质子可以例如被用作参考，这是因为已知它们的共振频率几 乎不依赖于温度，而水质子峰则对温度具有线性依赖性。这能够在两种类型的组织都存在 于其中的体素中完成。如果水和脂质不在相同的体素中存在，则可以尝试使用不是脂质的 某种其他组织类型作为参考。如果不成功，则可以存在一些这样的体素：在所述体素中，参 考峰以及因此温度数据是不可获得的。插值和/或温度滤波可以用于帮助这些情形，这是 因为体温一般预计不会在空间上快速地改变，但是由热疗引起的高度局部化的温度上升是 个明显的例外。参考峰的利用使得所述方法相对地不依赖于场漂移或扫描间运动。由于 利用当前方法的扫描耗费至少为一分钟的量级的时间，因此所述PS方法易受扫描中运动 或扫描期间的温度变化的影响。在温度恒定或温度变化在时间和空间两者上都很小的情况 下，所述方法能够产生有用的信息。例如，利用磁共振引导的高强度聚焦超声（MR-HIFU)，与 使用作为利用测温探头测量的体核温度采取的在空间上均匀的起始温度相反，所述PS方 法能够用于在MR-HIFU或其他温度处置的开始之前提供实际的体温分布。备选地，所述PS 方法能够被用作针对在处置区外部的热处置之间的累积温度的合理性核查。
[0028] 本文中所使用的"超声窗口"涵盖对超声波或超声能量有效透明的窗口。通常，薄 膜或膜被用作超声窗口。所述超声窗口可以例如由BoPET(双轴取向聚对苯二甲酸乙二醇 酯）的薄的膜制成。
[0029] 在一个方面中，本发明提供了一种医学仪器，所述医学仪器包括用于从对象采集 热磁共振数据的磁共振成像系统。所述对象至少部分地被定位在成像带之内。所述医学仪 器还包括高强度聚焦超声系统。所述高强度聚焦超声系统具有可调节的焦点。所述高强度 聚焦超声系统能用于控制所述可调节的焦点，以在所述成像带之内的多个声处理点处声处 理所述对象。这些多个声处理每个均涉及超声能量的量的沉积，所述超声能量影响所述超 声能量被沉积在其中的组织的局部结构或生理机能。例如，所述局部结构可以在消融发生 时或生成超热生理作用时受到影响。通常，这些多个声处理是以在治疗阈值以上的超声能 量或强度来执行的。所述治疗阈值被设定使得超声能量、强度或累积的热剂量在所述治疗 阈值以下，仅仅所述组织的温度升高而没有或没有显著的生理作用。所述可调节的焦点能 够以多于一种方式被调节。在一些实施例中，所述高强度聚焦超声换能器包括能够被重新 定位在不同的位置中的换能器。以这种方式，所述焦点是可调节的。在其他实施例中，也包 括先前的具有可移动的换能器的那些，所述换能器具有多个换能器元件，所述换能器元件 能够具有使被供应到它们的电功率的相位和/或幅度受控。这允许以电子方式来控制所述 焦点。
[0030] 所述医学仪器还包括用于控制所述高强度聚焦超声系统和所述磁共振成像系统 的处理器。所述医学仪器还包括用于存储用于由所述处理器运行的机器可运行指令的存储 器。所述指令的运行令所述处理器控制所述高强度聚焦超声系统以按次序地声处理多个声 处理点。所述高强度聚焦超声系统能用于控制所述可调节的焦点，以在所述成像带之内的 所述多个声处理点处声处理所述对象。所述指令的运行还令所述处理器控制所述磁共振成 像系统以重复地采集所述热磁共振成像数据。所述磁共振成像系统在声处理所述多个声处 理点的过程期间的不同时间处采集所述热磁共振成像数据。
[0031] 所述指令的运行还令所述处理器使用所述热磁共振成像数据来重复地重建多个 热图。本文中所使用的热图涵盖描述所述对象的发热的图。这可以例如是在具体时间处的 温度图，或者其也可以是累积的热剂量。所述指令的运行还令所述处理器针对所述多个热 图中的每个计算发热质心，从而创建发热质心的集合。本文中所使用的发热质心是可以将 热添加到其中以重现在所述多个热图中描述的作用的位置。例如，发热质心可以是在其中 将热添加到对象的具体或实际的声处理点。
[0032] 所述指令的运行还令所述处理器针对所述发热质心的集合中的每个成员从所述 多个声处理点选择一个或多个声处理点。选择所述一个或多个声处理点，使得所述高强度 聚焦超声系统在对应于所述发热质心的所述热磁共振成像数据的采集之前，在预定时间之 内声处理所述一个或多个声处理点。所述热磁共振成像数据对应于所述发热质心的另一种 说法是，使用对所述热磁共振成像数据的具体采集合来确定具体的发热质心。
[0033] 换言之，所述热磁共振数据被采集并用于构建热图。使用或选择在所述热磁共振 成像数据的采集之前被采集的声处理点来用于分析，以确定所述靶向的准确度。
[0034] 所述指令的运行还令所述处理器通过将所述发热质心的集合中的每个成员与所 述一个或多个声处理点进行比较来确定空间依赖性的靶向校正。然后将所述实际的热图或 所测量的温度数据与所述声处理点的位置进行比较。通过进行该比较，能够确定可以存在 声处理点的期望的位置与热在其中被添加到所述对象的实际的位置之间的偏移。进行所述 比较的一种方式是确定发热质心的位置，并且然后确定一个或多个声处理点的位置。这些 所述发热质心与所述一个或多个声处理点之间的差异给出了可以用于计算空间依赖性的 靶向校正的位移。
[0035] 所述指令的运行还令所述处理器控制所述高强度聚焦超声系统，以将所述可调节 的焦点偏移所述空间依赖性的靶向校正。该实施例可以是有益的，这是因为其可以引起所 述高强度聚焦超声系统的更加准确的靶向。
[0036] 在另一实施例中，所述指令的运行还令所述处理器使用所述多个热图来确定时间 依赖性的热剂量分布。通过搜索在所述热剂量分布中的至少一个最大值来计算所述发热质 心的集合。寻找所述热剂量分布中的最大值，可以确定所述声处理点的最大发热作用。这 可以用于更加准确地靶向所述高强度聚焦超声系统。应当指出，在检查所述时间依赖性的 热剂量分布时，在不同的时间处获得不同的最大值。然后使这些最大值与所述声处理点有 关。在一些实施例中，所述时间依赖性的热剂量分布是累积的热剂量分布。在其他实施例 中，所述时间依赖性的热剂量分布不是累积性的。所述时间依赖性的热剂量分布可以是针 对特定时间间隔的，例如，在执行正与最大值进行比较的一个或多个声处理点时的时间。 [0037]在另一实施例中，所述指令的运行还令所述处理器通过将所述至少一个最大值的 时间依赖性的平移与所述多个声处理点的序列进行比较来确定所述空间依赖性的靶向校 正。在该实施例中，将所述最大值移动的路线与所述声处理点的位置进行比较。这可以用 于确定所述高强度聚焦超声系统的所述靶向是否是准确的。
[0038] 在另一实施例中，所述1?强度聚焦超声系统包括具有机械定位系统的超声换能 器。所述可调节的焦点通过致动所述机械定位系统而被至少部分地偏移所述空间依赖性的 靶向校正。该实施例可以是有益的，这是因为所述机械系统能够准确地补偿所述高强度聚 焦超声系统的所述祀向中的偏移。
[0039] 在另一实施例中，所述可调节的焦点是可至少部分地以电子方式控制的。所述可 调节的焦点至少部分地通过以电子方式控制所述可调节的焦点而被偏移。在该实施例中， 所述高强度聚焦超声系统包括包含多个换能器元件的换能器。所述可以电子方式控制指的 是以下事实：被供应到个体换能器元件的电功率或电流的相位和/或幅度可以用于控制由 所述个体换能器元件生成的超声的相长干涉和/或相消干涉。通过控制所述相位和/或所 述幅度，这使得能够对所述可调节的焦点的位置的电子操控。
[0040] 在另一实施例中，所述指令的运行还令所述处理器与控制所述高强度聚焦超声系 统以按次序地声处理所述多个声处理点同时地控制所述高强度聚焦超声系统以将所述可 调节的焦点偏移所述空间依赖性的靶向校正。该实施例是有益的，这是因为其使得能够对 所述靶向位置的联机校正。随着所述对象的各个声处理点被声处理，所述设备被使用得越 久，对所述可调节的焦点的祀向或控制变得越准确。
[0041] 在另一实施例中，所述指令的运行还令所述处理器控制所述高强度聚焦超声系 统，以在预定数目的所述多个声处理点已经被声处理之后偏移所述可调节的焦点。在该实 施例中，在预定数目的所述声处理点已经被声处理之后，所述空间依赖性的靶向校正用于 校正所述高强度聚焦超声系统的所述聚焦。这可以引起对所述高强度聚焦超声系统的更加 准确的聚焦。
[0042] 在另一实施例中，所述指令的运行还令所述处理器使用所述时间依赖性的热剂量 分布和超声模型来计算针对尚未被声处理的所述多个声处理点的焦点校正。在先前已经被 声处理的组织位置的声波属性可以改变。例如，已经被声处理的组织通常比尚未被声处理 的组织更容易吸收超声。在这些实例中，超声模型的使用可以允许对所述超声能量将被沉 积在对象之内的什么地方的更加准确的预测。
[0043] 在另一实施例中，所述指令的运行还令所述处理器生成所述焦点校正是否大于预 定值的警告消息。这在如下的情形中可以是有用的：作用引起所述焦点出现在从想要的声 处理位置移位的位置处。当垂直于射束轴观看时，这可能是在远离被消融区域的方向上。光 线跟踪算法或其他技术对此可以是有用的。
[0044] 在另一实施例中，所述指令的运行还令所述处理器将所述空间依赖性的靶向校正 存储在所述存储器中，以用于在未来的声处理中使用。例如，所述靶向校正能够被存储并且 稍后用于相同的对象或用于另一对象。
[0045] 在另一实施例中,所述空间依赖性的祀向校正是通过对所述热剂量并且对所述多 个声处理点执行多项式拟合来确定的。在一些实施例中，所述空间依赖性的靶向校正可以 通过执行多项式拟合来确定，以提高所述靶向校正的准确度。
[0046] 在另一实施例中，所述预定标准是述高强度聚焦超声系统在对对应于所述发热质 心的所述热磁共振成像数据的采集之前，在所在预定时间之内声处理所述一个或多个声处 理点，
[0047] 在另一实施例中，所述预定标准是排除在所述发热质心的预定距离之外的声处理 点，
[0048]在另一实施例中，所述预定标准是使用由所述空间依赖性的靶向校正确定的拟合 来选择声处理点，
[0049]在另一实施例中，所述预定标准是使用由对在所述一个或多个声处理点的预定相 邻距离之内的其他声处理点的所述空间依赖性的靶向校正确定的相邻拟合来选择所述一 个或多个声处理点。
[0050] 在另一方面中，本发明提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括用 于由控制医学仪器的处理器运行的机器可运行指令。所述医学仪器包括用于从对象采集热 磁共振数据的磁共振成像系统。所述对象可以至少部分地被定位在所述磁共振成像系统的 成像带之内。所述医学仪器还包括高强度聚焦超声系统。所述高强度聚焦超声系统具有可 调节的焦点。所述高强度聚焦超声系统能用于控制所述可调节的焦点，以在所述成像带之 内的多个声处理点处声处理所述对象。
[0051] 所述指令的运行还令所述处理器控制所述高强度聚焦超声系统以按次序地声处 理所述多个声处理点。所述指令的运行还令所述处理器控制所述磁共振成像系统以重复地 采集所述热磁共振成像数据。所述指令的运行还令所述处理器使用所述热磁共振成像数据 来重复地重建多个热图。
[0052] 所述指令的运行还令所述处理器针对所述多个热图中的每个计算发热质心，从而 创建发热质心的集合。所述指令的运行还令所述处理器针对所述发热质心的集合中的每个 成员，从所述多个声处理点选择一个或多个声处理点。选择所述一个或多个声处理点，使得 所述高强度聚焦超声系统在对应于所述发热质心的所述热磁共振成像数据的采集之前，在 预定时间之内声处理所述一个或多个位置点。
[0053] 所述指令的运行还令所述处理器通过将所述发热质心的集合中的每个成员与所 述一个或多个声处理点进行比较来确定空间依赖性的靶向校正。所述指令的运行还令所述 处理器控制所述高强度聚焦超声系统以将所述可调节的焦点偏移所述空间依赖性的靶向 校正。
[0054] 在另一实施例中，所述指令的运行还令所述处理器使用所述多个热图来确定时间 依赖性的热剂量分布。所述发热质心的集合是通过在所述热剂量分布中搜索至少一个最大 值来计算的。
[0055] 在另一实施例中，所述指令的运行还令所述处理器通过将所述至少一个最大值的 时间依赖性的平移与所述多个声处理点的序列进行比较来确定所述空间依赖性的靶向校 正。
[0056] 在另一方面中，本发明提供了一种用于控制医学仪器的方法。所述医学仪器包括 用于从至少部分地被定位在所述医学仪器的成像带之内的对象采集热磁共振数据的磁共 振成像系统。所述医学仪器还包括高强度聚焦超声系统。所述高强度聚焦超声系统具有可 调节的焦点。所述高强度聚焦超声系统能用于控制所述可调节的焦点，以在所述成像带之 内的多个声处理点处声处理所述对象。所述方法包括控制所述高强度聚焦超声系统以按次 序地声处理所述多个声处理点的步骤。所述方法还包括控制所述磁共振成像系统以重复地 采集所述热磁共振成像数据的步骤。所述磁共振成像系统被控制为在所述高强度聚焦超声 系统正按次序地声处理所述多个声处理点时，在所述过程或时间期间的不同时间点处采集 所述热磁共振成像数据。
[0057] 所述方法还包括使用所述热磁共振成像数据来重复地重建多个热图的步骤。所述 方法还包括针对所述多个热图中的每个计算发热质心，从而创建发热质心的合集的步骤。 所述方法还包括针对发热质心的所述集中的每个成员从所述多个声处理点选择一个或多 个声处理点的步骤。选择所述一个或多个声处理点，使得所述高强度聚焦超声系统在对应 于所述发热质心的所述热磁共振成像数据的采集之前，在预定时间之内声处理所述一个或 多个位置点。
[0058] 所述方法还包括通过将所述发热质心的集合中的每个成员与所述一个或多个声 处理点进行比较来确定空间依赖性的靶向校正的步骤。所述方法还包括控制所述高强度聚 焦超声系统以将所述可调节的焦点偏移所述空间依赖性的靶向校正的步骤。
[0059] 应当理解，可以组合本发明的前述实施例中的一个或多个，只要所组合的实施例 不互相排斥。
【专利附图】
【附图说明】
[0060] 以下将仅通过范例的方式并且参考附图来描述本发明的优选实施例，在附图中：
[0061] 图1示出了图示根据本发明的实施例的方法的流程图；
[0062] 图2图示了根据本发明的实施例的医学仪器；
[0063] 图3标绘了在足到头方向上的想要的声处理位置对在足到头方向上的实际的声 处理位置；
[0064] 图4示出了与图3相同的具有使用被额外示出的被校正的靶向的声处理的标绘 图；并且
[0065] 图5图示了热图的表示。
[0066] 附图标记
【权利要求】
1. 一种医学仪器（200)，包括： -磁共振成像系统（202)，其能用于从至少部分地被定位在所述磁共振成像系统的成 像带（208)之内的对象（218)采集热磁共振数据（256); _高强度聚焦超声系统（202)，其中，所述高强度聚焦超声系统具有可调节的焦点 (238)，其中，所述高强度聚焦超声系统能用于控制所述可调节的焦点，以在所述成像带之 内的多个声处理点（240)处声处理所述对象； -处理器（246)，其用于控制所述高强度聚焦超声系统和所述磁共振成像系统； -存储器（252)，其用于存储用于由所述处理器运行的机器可运行指令（270、272、274、 276、278、280)，其中，所述指令的运行令所述处理器： -控制（100)所述高强度聚焦超声系统以按次序地声处理所述多个声处理点以超过治 疗阈值； -控制（102)所述磁共振成像系统以重复地采集所述热磁共振成像数据； -使用所述热磁共振成像数据来重复地（104)重建多个热图（260); -针对所述多个热图中的每个计算（106)发热质心（502)，从而创建发热质心的集合 (262)； -针对所述发热质心的集合中的每个成员，从所述多个声处理点选择（108)若干声处 理点（264)，其中，所述一个或多个声处理点是使用预定标准来选择的； -通过将所述发热质心的集合中的每个成员与所述一个或多个声处理点进行比较来确 定（110)空间依赖性的靶向校正（266);并且 -控制（112)所述高强度聚焦超声系统以将所述可调节的焦点偏移所述空间依赖性的 靶向校正。
2. 如权利要求1所述的医学仪器，其中，所述指令的运行还令所述处理器基于先前的 声处理的偏移来确定所述焦点的当前偏移。
3. 如权利要求1所述的医学仪器，其中，所述指令的运行还令所述处理器使用所述多 个热图来确定时间依赖性的热剂量分布，并且其中，所述发热质心的集合是通过在所述热 剂量分布中搜索至少一个最大值来计算的。
4. 如权利要求3所述的医学仪器，其中，所述指令的运行令所述处理器通过将所述至 少一个最大值的时间依赖性平移与所述多个声处理点的序列进行比较来确定所述空间依 赖性的靶向校正。
5. 如权利要求1所述的医学仪器，其中，所述高强度聚焦超声系统包括具有机械定位 系统（228)的超声换能器，并且其中，通过致动所述机械定位系统来将所述可调节的焦点 至少部分地偏移所述空间依赖性的靶向校正。
6. 如前述权利要求中的任一项所述的医学仪器，其中，所述可调节的焦点至少部分地 是以电子方式可控制的，其中，通过以电子方式控制所述可调节的焦点来至少部分地偏移 所述可调节的焦点。
7. 如权利要求5或6所述的医学仪器，其中，所述指令的运行令所述处理器与控制所述 高强度聚焦超声系统以按次序地声处理所述多个声处理点同时地控制所述高强度聚焦超 声系统以将所述可调节的焦点偏移所述空间依赖性的靶向校正。
8. 如前述权利要求中的任一项所述的医学仪器，其中，所述指令的运行令所述处理器 控制所述高强度聚焦超声系统，以在预定数目的所述多个声处理点已经被声处理之后偏移 所述可调节的焦点。
9. 如前述权利要求中的任一项所述的医学仪器，其中，所述指令的运行还令所述处理 器使用所述时间依赖性的热剂量分布和超声模型来计算针对尚未被声处理的所述多个声 处理点的焦点校正。
10. 如权利要求9所述的医学仪器，其中，所述指令的运行还令所述处理器在所述焦点 校正大于预定值时生成警告消息。
11. 如前述权利要求中的任一项所述的医学仪器，其中，所述空间依赖性的靶向校正是 通过执行对所述热剂量和对所述多个声处理点的多项式的拟合来确定的。
12. 如前述权利要求中的任一项所述的医学仪器，其中，所述预定标准是以下中的任一 个：所述高强度聚焦超声系统在对应于所述发热质心的所述热磁共振成像数据的采集之前 的预定时间之内声处理所述一个或多个声处理点；排除在所述发热质心的预定距离之外的 声处理点；使用由所述空间依赖性的靶向校正确定的拟合来选择声处理点；使用由在所述 一个或多个声处理点的预定相邻距离之内的其他声处理点的所述空间依赖性的靶向校正 确定的相邻拟合来选择所述一个或多个声处理点；以及它们的组合。
13. -种计算机程序产品，包括用于由控制医学仪器（200)的处理器运行的机器可运 行指令（270、272、274、276、278、280)，所述医学仪器包括磁共振成像系统（202)，所述磁共 振成像系统用于从至少部分地被定位在所述磁共振成像系统的成像带（208)之内的对象 (218)采集热磁共振数据（256)，其中，所述医学仪器还包括高强度聚焦超声系统（222)，其 中，所述高强度聚焦超声系统具有可调节的焦点（238)，其中，所述高强度聚焦超声系统能 用于控制所述可调节的焦点以在所述成像带之内的多个声处理点（240)处声处理所述对 象，其中，所述指令的运行令所述处理器： -控制（100)所述高强度聚焦超声系统以按次序地声处理所述多个声处理点以超过治 疗阈值； -控制（102)所述磁共振成像系统以重复地采集所述热磁共振成像数据； _使用所述热磁共振成像数据来重复地重建（104)多个热图（260); -针对所述多个热图中的每个计算（106)发热质心（502)，从而创建发热质心的集合 (262)； -针对所述发热质心的集合中的每个成员，从所述多个声处理点选择（108)若干声处 理点，其中，所述一个或多个声处理点是使用预定标准来选择的； -通过将所述发热质心的集合中的每个成员与所述一个或多个声处理点进行比较来确 定（110)空间依赖性的靶向校正（266);并且 -控制（112)所述高强度聚焦超声系统以将所述可调节的焦点偏移所述空间依赖性的 靶向校正。
14. 如权利要求11所述的计算机程序产品，其中，所述指令的运行还令所述处理器使 用所述多个热图来确定时间依赖性的热剂量分布，并且其中，所述发热质心的集合是通过 在所述热剂量分布中搜索至少一个最大值来计算的。
15. -种控制医学仪器（200)的方法，其中，所述医学仪器包括磁共振成像系统（202)， 所述磁共振成像系统用于从至少部分地被定位在所述磁共振成像系统的成像带（208)之 内的对象（218)采集热磁共振数据（256)，其中，所述医学仪器还包括高强度聚焦超声系统 (222)，其中，所述高强度聚焦超声系统具有可调节的焦点（238)，其中，所述高强度聚焦超 声系统能用于控制所述可调节的焦点，以在所述成像带之内的多个声处理点（240)处声处 理所述对象，其中，所述方法包括以下步骤： -控制（100)所述高强度聚焦超声系统以按次序地声处理所述多个声处理点以超过治 疗阈值； -控制（102)所述磁共振成像系统以重复地采集所述热磁共振成像数据； -使用所述热磁共振成像数据来重复地重建（104)多个热图； -针对所述多个热图中的每个计算（106)发热质心（502)，从而创建发热质心的集合 (262)； -针对所述发热质心的集合中的每个成员，从所述多个声处理点选择（108)若干声处 理点，其中，所述一个或多个声处理点是使用预定标准来选择的； -通过将所述发热质心的集合中的每个成员与所述一个或多个声处理点进行比较来确 定（110)空间依赖性的靶向校正（266);并且 -控制（112)所述高强度聚焦超声系统以将所述可调节的焦点偏移所述空间依赖性的 靶向校正。
【文档编号】A61N7/02GK104487137SQ201380038823
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】M·O·科勒 申请人:皇家飞利浦有限公司