Патент на изобретение №2379074

(54) УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

(57) Реферат:

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к ультразвуковым терапевтическим системам с управлением по информации магниторезонансного томографа. Система содержит МР-томограф и ультразвуковую терапевтическую установку, в которой используется сфокусированное излучение высокой интенсивности. МР-томограф включает первый стол пациента, а ультразвуковая терапевтическая установка – ультразвуковой преобразователь и устройство перемещения и позиционирования, которое предназначено для перемещения преобразователя по соответствующим осям координат. Устройство перемещения и позиционирования при выполнении ультразвуковой терапии размещено за пределами туннеля МР-томографа, и к устройству перемещения и позиционирования одним концом присоединена несущая штанга, которая может входить в проем МР-томографа, причем другой конец несущей штанги соединен с ультразвуковым преобразователем. Использование изобретения позволяет перемещать ультразвуковой преобразователь по нескольким осям координат, что обеспечивает его свободное перемещение в пространстве без каких-либо ограничений под столом пациента и обеспечивает максимальную эффективность его работы без помех работе МР-томографа. 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области медицинского оборудования, в частности к ультразвуковой терапевтической системе, и более конкретно к ультразвуковой терапевтической системе, в которой используется сфокусированное излучение высокой интенсивности, с управлением по информации магниторезонансного томографа (далее “МР-томограф”).

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В существующей ультразвуковой терапии с фокусированным излучением в основном используется ультразвуковая диагностическая аппаратура, работающая в В-режиме, для локализации и контроля проводимой терапии. Такой ультразвуковой диагностический аппарат, работающий в В-режиме и предназначенный для контроля и терапии, имеет следующие недостатки: 1) поскольку изображения, получаемые в результате облучения ультразвуком в В-режиме, являются двухмерными под определенным углом, то даже при использовании трехмерной ультразвуковой системы видимая область все-таки ограничена; 2) изображения, получаемые в ультразвуковых системах, имеют ограниченную глубину наблюдения. Костные ткани оказывают существенное влияние на получаемые изображения, и ткани, находящиеся за костями, практически не могут быть наблюдаться, и при этом возникают артефакты; 3) на изображениях ультразвуковых систем трудно идентифицировать границы тканей, и особенно затруднительна идентификация малых или глубоко расположенных опухолей.

С другой стороны, аппаратура МР-томографии является важным исследовательским инструментом в области биологии и медицины. В МР-томографии могут использоваться соответствующие градиенты магнитного поля, так что может осуществляться селективное получение сигналов магнитного резонанса. Осуществляемая обработка информации позволяет получить характеристики тканей в каждой точке и затем построить изображения этих тканей. Изображения, получаемые на аппаратах МР-томографии, обеспечивают отличные возможности по идентификации различных тканей, при этом нормальные ткани можно легко отличить от опухолевых тканей. Таким образом, можно получить стереоскопические изображения определенной объемной части тела пациента или всего тела, и поэтому МР-томография является очень подходящим средством контроля выполнения терапевтических процедур с использованием сфокусированного ультразвукового излучения высокой интенсивности.

В патенте Японии JP3 322649 раскрывается терапевтическая система, в которой используется аппарат МР-томографии совместно с ультразвуковым терапевтическим оборудованием. Обычно вертикальный ход под столом пациента в МР-томографе составляет порядка 140 мм, и поэтому рабочие органы ультразвукового терапевтического оборудования могут перемещаться вверх-вниз для выполнения ультразвуковой терапии в довольно ограниченном пространстве. Таким образом, в такой терапевтической системе МР-томограф используется сначала для локализации опухоли, а затем пациент перемещается из зоны магнитного поля аппарата МР-томографии для последующей обработки ультразвуком. При применении такой терапевтической системы необходимо неоднократное перемещение пациента и проведение повторной локализации. Система локализации сложна, и выполнение локализаций отнимает много времени.

В патенте США US5275165 раскрывается система проведения хирургических операций, в которой МР-томограф обеспечивает работу ультразвукового преобразователя, излучающего сфокусированный ультразвук, для селективного разрушения тканей в заданной области тела пациента. Излучатель сфокусированного ультразвукового излучения осуществляет концентрирование энергии в центральной точке внутри области ткани, которая должна быть разрушена. Немагнитное устройство перемещения и позиционирования, перемещающий механизм которого достаточно мал, чтобы его можно было без труда разместить внутри магнитного поля МР-томографа, перемещается по вертикали. В устройстве перемещения и позиционирования используется несколько гидравлических позиционирующих блоков и наклонная плоскость для перемещения ультразвукового преобразователя в ограниченном пространстве по вертикали, и точка фокусировки ультразвука задается под контролем оператора. МР-томограф, в котором используется последовательность импульсов, зависящая от температуры, создает изображение ткани и нагреваемой области, для того чтобы оператор мог осуществлять регулирование положения ультразвукового преобразователя для направления энергии ультразвукового излучения в нужное место. Однако ультразвуковой преобразователь, установленный в этом устройстве перемещения и позиционирования, не может вращаться и только может перемещаться снизу вверх для ультразвуковой обработки, и поэтому в этом случае не может быть выполнено требование по обработке опухолей с разных направлений.

Аналогично, в другом патенте США US5443068 раскрывается немагнитное устройство позиционирования аппликатора ультразвуковой энергии, которое работает в зоне магнитного поля МР-томографа. Целью настоящего изобретения является создание позиционирующего устройства, имеющего упрощенную конструкцию и работающего в магнитном поле. При этом предотвращаются помехи рабочему магнитному полю аппарата МР-томографии, которые могут создаваться движущимися частями.

В патенте США US6148225 (патентовладелец Siemens AG) раскрывается установка ультразвуковой терапии, в которой используется генератор высокой частоты для возбуждения дискретных электрических сигналов переменной частоты, которая изменяется по времени в частотном диапазоне. Гармонические составляющие дискретных частот не попадают во второй частотный диапазон, который соответствует частотной полосе приема диагностического аппарата МР-томографии. Таким образом, ультразвуковой терапевтический аппарат не создает помех магнитному полю МР-томографа при проведении ультразвуковой терапии с одновременным проведением магнитнорезонансного сканирования.

Все вышеуказанные патенты относятся к терапевтической системе, в которой МР-томограф используется совместно с ультразвуковым терапевтическим оборудованием. Такие терапевтические системы имеют следующие основные недостатки:

1) Поскольку длина вертикального рабочего хода под столом пациента в магнитном поле аппарата МР-томографии довольно ограничена, то очень трудно разместить ультразвуковой преобразователь, который должен осуществлять перемещения по нескольким осям координат под столом пациента, и еще более трудно разместить сложное устройство перемещения и позиционирования. Таким образом, устройство перемещения и позиционирования, размещенное под столом пациента в туннеле аппарата МР-томографии, занимает ограниченное пространство для перемещения ультразвукового преобразователя, и, соответственно, это будет влиять на процедуру ультразвуковой терапии;

2) Требования к использованию в конструкции немагнитных частей, к обработке на ультразвуковом преобразователе и к устройству его перемещения и позиционирования для таких систем гораздо выше, и поэтому техническая сложность и стоимость таких систем увеличиваются;

3) Ультразвуковой преобразователь, приводимый устройством перемещения и позиционирования, может перемещаться в очень ограниченном пространстве, и поэтому не может выполняться требование по различным направлениям обработки различных патологий, таких как опухоли. Поскольку ультразвуковой преобразователь не может вращаться, то он может только перемещаться снизу вверх под столом пациента для проведения ультразвуковой терапии. Он не может обеспечивать работу, когда ультразвуковую терапию необходимо проводить сбоку и сверху вниз;

4) Оператору трудно выполнять операции вручную, и, кроме того, оператору неудобно проводить клинические наблюдения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ввиду вышеуказанных недостатков известных конструкций целью настоящего изобретения является создание ультразвуковой терапевтической системы, в которой используется сфокусированное излучение высокой интенсивности, с управлением по информации МР-томографа, в которой ультразвуковой преобразователь может перемещаться по нескольким осям координат, причем исключаются ограничения на перемещения преобразователя под столом пациента, и снижаются помехи работе МР-томографа.

Предлагаемое в настоящем изобретении техническое решение заключается в следующем: ультразвуковая терапевтическая система, в которой используется сфокусированное излучение высокой интенсивности, с управлением по информации МР-томографа содержит МР-томограф и ультразвуковую терапевтическую установку с высокой интенсивностью сфокусированного излучения. МР-томограф содержит первый стол пациента, а ультразвуковая терапевтическая установка, в которой используется сфокусированное излучение высокой интенсивности, содержит ультразвуковой преобразователь и устройство перемещения и позиционирования, которое обеспечивает перемещение преобразователя в любых направлениях. При этом устройство перемещения и позиционирования при выполнении ультразвуковой терапии размещено за пределами туннеля МР-томографа, и к устройству перемещения и позиционирования одним концом присоединена несущая штанга, которая может входить в туннель МР-томографа, причем другой конец несущей штанги соединен с ультразвуковым преобразователем. Устройство перемещения и позиционирования содержит управляющее устройство для управления движением несущей штанги по осям координат X, Y и Z вращением вокруг оси X. Несущая штанга, приводимая этим управляющим устройством, может перемещаться по осям X, Y и Z координат и вращаться вокруг оси X. Поскольку ультразвуковой преобразователь соединен с несущей штангой, он может быть установлен (позиционирован) с высокой точностью.

При проведении процедуры ультразвуковой терапии устройство перемещения и позиционирования все время находится за пределами туннеля МР-томографа. Устройство перемещения и позиционирования соединено с ультразвуковым преобразователем только посредством несущей штанги. Таким образом, пространство под столом пациента в туннеле МР-томографа расширяется, и, кроме того, существенно снижается нежелательное влияние ультразвуковой терапевтической установки на магнитное поле МР-томографа. То есть, в полной мере используя все возможности МР-томографа, настоящее изобретение позволяет проводить ультразвуковую терапию определенной области организма пациента одновременно с магнитно-резонансной томографией этой области, и при этом достигаются великолепные терапевтические результаты.

В предлагаемой в настоящем изобретении системе устройство перемещения и позиционирования может содержать регулирующее устройство для перемещения вверх-вниз устройства перемещения и позиционирования. Регулирующее устройство обеспечивает перемещение несущей штангой ультразвукового преобразователя в направлении оси Z в туннеле МР-томографа.

Для перемещения устройства перемещения и позиционирования по горизонтали оно может быть снабжено в нижней части устройство скольжения. Устройство скольжения содержит ролик и направляющий рельс. Ролик установлен в нижней части устройства перемещения и позиционирования и опирается на направляющий рельс. Когда оператор прилагает усилие для перемещения по оси Х устройства перемещения и позиционирования, то оно в полном составе может перемещаться на ролике по направляющему рельсу вперед-назад, и, соответственно, ультразвуковой преобразователь, приводимый несущей штангой, может перемещаться в направлении оси Х в туннеле МР-томографа.

Устройство перемещения и позиционирования также может содержать вращающее устройство для вращения несущей штанги вокруг оси МР-томографа или вокруг других осей, параллельных оси МР-томографа. Таким образом, ультразвуковой преобразователь может вращаться вокруг оси МР-томографа или вокруг осей, параллельных оси МР-томографа, и в результате можно получить более гибкое и динамичное перемещение ультразвукового преобразователя для более точного выполнения потребностей ультразвуковой терапии.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения первый стол пациента может быть соединен со вторым столом пациента. Первый и второй столы пациента соединяются с помощью регулируемого соединительного устройства. Регулируемое соединительное устройство может обеспечивать регулирование расстояния и угла между двумя столами пациента и перемещать их в направлении оси X.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения МР-томограф содержит дополнительно второй стол пациента, а устройство перемещения и позиционирования содержит устройство перемещения этого второго стола, обеспечивающее его перемещение вправо-влево и вперед-назад. Второй стол пациента соединен с устройством перемещения стола. Второй стол пациента, приводимый устройством перемещения стола, может перемещаться влево-вправо и вперед-назад.

Указанные дополнительные устройства облегчают работу оператора при ручном управлении ультразвуковым преобразователем при выполнении ультразвуковой терапии, и полезны при выполнении оператором клинических наблюдений во время сеанса терапии.

Предпочтительно несущая штанга изготавливается из немагнитного материала или из неметаллического материала, и, соответственно, нежелательное влияние ультразвуковой терапевтической установки на магнитное поле МР-томографа дополнительно снижается.

Ультразвуковой преобразователь может быть размещен внутри контейнера, содержащего жидкость. Если контейнер, соединенный с несущей штангой, размещен под первым или под вторым столом пациента, то первый или второй стол пациента снабжается отверстием, и ультразвуковой преобразователь может быть размещен в положении, соответствующем отверстию в первом или втором столе пациента. Контейнер имеет открытую конструкцию, причем он открыт с той стороны, которая обращена к отверстию, при этом обеспечивается непосредственный контакт пациента с жидкостью, находящейся в контейнере. Если контейнер размещен над первым столом пациента, то он имеет закрытую конструкцию. Открытая сторона контейнера закрывается акустически прозрачной мембраной, предназначенной для непосредственного контакта с пациентом. В качестве жидкости в контейнере может использоваться дегазированная вода.

Поскольку устройство перемещения и позиционирования размещено за пределами туннеля МР-томографа, то в предлагаемой в настоящем изобретении ультразвуковой терапевтической системе, в которой используется сфокусированное излучение высокой интенсивности, снижаются ограничения на размеры пространства, в котором может перемещаться ультразвуковой преобразователь, и существенно снижаются требования по использованию немагнитных материалов в устройстве перемещения и позиционирования ультразвукового преобразователя, и, соответственно, может быть обеспечена более точная терапия очага патологии пациента. При этом в настоящем изобретении обеспечивается улучшенное комплексирование МР-томографа с ультразвуковой терапевтической установкой, и повышается коэффициент использования оборудования. Настоящее изобретение обеспечивает различные режимы перемещения рабочего органа при выполнении ультразвуковой терапии, и позволяет медицинскому персоналу проводить терапию для различных поз пациента.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 – общий вид конструкции предлагаемой в настоящем изобретении системы, вариант 1.

Фигура 2 – общий вид конструкции ультразвуковой терапевтической установки с использованием сфокусированного излучения высокой интенсивности, вариант 1.

Фигура 3 – общий вид конструкции предлагаемой в настоящем изобретении системы, вариант 2.

Фигура 4 – общий вид конструкции размещаемого за пределами туннеля МР-томографа второго стола для пациента в соответствии с настоящим изобретением, вариант 3.

Фигура 5 – общий вид конструкции размещаемого внутри туннеля МР-томографа второго стола для пациента в соответствии с настоящим изобретением, вариант 3.

Фигура 6 – общий вид конструкции предлагаемого в настоящем изобретении регулируемого соединительного устройства, вариант 1.

На чертежах используются следующие обозначения: 1 – МР-томограф; 2 – первый стол пациента; 3 – основание; 4 – несущая штанга; 5 – контейнер; 6 – ультразвуковой контейнер; 7 – упругий элемент; 8 – вращающее устройство; 9 – управляющее устройство; 10 -регулировочное устройство; 11, 31, 42, 43 – ролик; 12, 20 – направляющий рельс; 13 – второй стол пациента; 14 – регулируемое соединительное устройство; 15 – акустически прозрачная мембрана; 16 – отверстие; 17, 23, 26, 41 – направляющий рельс; 18, 21, 24, 27, 36, 39 – двигатель; 19 – стержень с винтовой нарезкой; 22, 25, 30 – стержень с винтовой нарезкой; 28, 37 – ремень синхронизации; 29, 38 – шкив синхронизации; 30 – переходник; 32 – роликовая опора; 33 – болт; 34 – гайка; 35 – пружина сжатия.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как можно видеть на фигурах 1-5, ультразвуковая терапевтическая система, в которой используется сфокусированное излучение высокой интенсивности, с управлением по информации МР-томографа, содержит МР-томограф и ультразвуковую терапевтическую установку, в которой используется высокая интенсивность сфокусированного излучения.

Первый стол 2 пациента, размещенный в туннеле МР-томографа 1, опирается на основание 3, которое закреплено на МР-томографе 1. Ультразвуковая терапевтическая система, в которой используется сфокусированное излучение высокой интенсивности, содержит ультразвуковой преобразователь 6 и устройство перемещения и позиционирования, которое является приводом ультразвукового преобразователя 6 для перемещения его по нескольким осям координат, размещено за пределами туннеля МР-томографа и соединено с несущей штангой 4, которая может проходить в туннель МР-томографа и на другом конце соединена с ультразвуковым преобразователем 6.

Устройство перемещения и позиционирования содержит управляющее устройство 9 для управления движением несущей штанги 4 по осям координат X, Y и Z вращением вокруг оси X. Устройство перемещения и позиционирования может содержать регулировочное устройство 10 для перемещения устройства перемещения и позиционирования по вертикали. Устройство перемещения и позиционирования может содержать устройство скольжения в нижней части для его перемещения по горизонтали. Устройство скольжения содержат ролик 11 и направляющий рельс 12. Ролик 11 установлен в нижней части устройства перемещения и позиционирования и опирается на направляющий рельс 12. Устройство перемещения и позиционирования также может содержать вращающее устройство 8 для вращения несущей штанги вокруг оси МР-томографа или вокруг других осей, параллельных оси МР-томографа.

Предпочтительно несущая штанга 4 изготавливается из немагнитного материала или неметаллического материала.

Предлагаемая в настоящем изобретении ультразвуковая терапевтическая система, в которой используется сфокусированное излучение высокой интенсивности, с управлением по информации МР-томографа, дополнительно содержит второй стол 13 для пациента. Ультразвуковой преобразователь 6 размещен внутри контейнера 5, который заполнен жидкостью и соединен с несущей штангой 4. Если контейнер 5 размещен под столом для пациента (первый или второй стол для пациента), то в столе имеется отверстие 16. Положение ультразвукового преобразователя 6 соответствует положению этого отверстия 16 в столе для пациента. Контейнер 5 имеет открытую конструкцию и открыт с той стороны, которая обращена к отверстию 16, при этом обеспечивается непосредственный контакт пациента с жидкостью, находящейся в контейнере 5. Если контейнер 5 размещен над столом для пациента (первый или второй стол для пациента), то контейнер имеет закрытую конструкцию. Открытая сторона контейнера 5 закрыта упругой акустически прозрачной мембраной 15, предназначенной для непосредственного контакта с пациентом. В качестве жидкости в контейнере 5 может использоваться дегазированная вода.

Ниже настоящее изобретение описывается подробно в отношении вариантов его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.

Вариант 1 осуществления изобретения:

Как можно видеть на фигуре 1, предлагаемая в изобретении система в данном варианте содержит МР-томограф и ультразвуковую терапевтическую установку, в которой используется сфокусированное излучение высокой интенсивности. Ультразвуковая терапевтическая установка содержит ультразвуковой преобразователь 6 и устройство перемещения и позиционирования, которое размещено позади МР-томографа и соединено с несущей штангой 4. Причем несущая штанга 4 соединена с управляющим устройством 9 устройства перемещения и позиционирования на одном конце и с ультразвуковым преобразователем 6 на другом конце. Устройство перемещения и позиционирования содержит управляющее устройство 9 для управления движением несущей штанги 4 по осям координат X, Y и Z и вращением вокруг оси X.

Как показано на фигурах 1 и 2, каждая конструкция, обеспечивающая перемещение по осям X, Y и Z управляющего устройства 9, содержит двигатель, стержень с винтовой нарезкой, устройство скольжения и направляющий рельс, которые интегрированы в несущую штангу. Стержень с винтовой нарезкой соединен с двигателем и с устройством скольжения, установленным на направляющем рельсе. Стержень 19 с винтовой нарезкой, приводимый двигателем 18, перемещает несущую штангу 4 по направляющему рельсу 20 в направлении оси X. Стержень 22 с винтовой нарезкой, приводимый двигателем 21, перемещает несущую штангу 4 по направляющему рельсу 23 в направлении оси Y. Как показано на фигуре 1, стержень 25 с винтовой нарезкой, приводимый двигателем 24, перемещает несущую штангу 4 по направляющему рельсу 26 в направлении оси Z. Конструкция, обеспечивающая вращение вокруг оси Х управляющего устройства 9, содержит двигатель 27, ремень 28 синхронизации и шкив 29 синхронизации. Шкив 29 синхронизации интегрирован с несущей штангой 4. С помощью ремня 28 синхронизации выходной вал двигателя 27 соединен со шкивом 29 синхронизации. Под действием усилия, развиваемого двигателем 27 и передаваемого с помощью ремня 28 синхронизации и синхронизирующего шкива 29, несущая штанга 4 может вращаться вокруг оси Х в диапазоне углов 0-360°.

В этом варианте осуществления изобретения несущая штанга 4 изготовлена из сплава никеля, цинка и меди для минимизации помех магнитному полю МР-томографа 1.

Как показано на фигуре 1, в проеме МР-томографа 1 установлены первый 2 и второй 13 столы для пациента, причем второй стол 13 размещен над первым столом 2. Первый стол 2 для пациента соединен со вторым столом 13 с помощью регулируемого соединительного устройства 14, которое может использоваться для регулировки относительного положения первого 2 и второго 13 столов. Первый стол 2 установлен на основании 3, которое закреплено на МР-томографе 1. В части второго стола 13 для пациента имеется отверстие, которое не перекрывается с первым столом 2.

На фигуре 6 представлен схематичный вид конструкции регулируемого соединительного устройства 14. Регулируемое соединительное устройство 14 содержит переходник 30, ролик 31, роликовую опору 32, болт 33, гайку 34 и пружину сжатия 35. Переходник 30 вделан в первый стол 2 пациента, а шкив 31 установлен на переходнике 30. Роликовая опора 32 соединена с осью ролика. Болт 33 проходит сквозь второй стол 13 пациента и роликовую опору 32 и соединен с гайкой 34. Пружина 35 сжатия охватывает болт 33 и зажата между вторым столом 13 пациента и роликовой опорой 32. Переходник 30 вделан в первый стол 2 пациента таким образом, что по нему может перемещаться ролик 31. Между роликовой опорой 32 и вторым столом 13 пациента размещены болт 33, гайка 34 и пружина 35 сжатия. Когда на второй стол 13 пациента действует толкающая сила, он перемещается с помощью ролика 31 в направлении оси X. При вращении гайки 34 на болте 33 пружина 35 сжатия деформируется, и, соответственно, расстояние между двумя столами изменяется. Между двумя столами могут быть установлены несколько устройств, содержащих болт 33, гайку 34 и пружину 35 сжатия, и при вращении разных гаек 34 на болтах 33 пружины сжатия деформируются в различной степени, и, соответственно, между двумя столами могут устанавливаться различные углы.

Как показано на фигурах 1 и 2, устройство перемещения и позиционирования содержит дополнительно устройство скольжения, которое облегчают действия оператора по ручному управлению положением ультразвукового преобразователя при проведении терапии. Это устройство скольжения содержат ролик 11, который может скользить по направляющему рельсу 12.

Как показано на фигуре 1, вращающее устройство 8 соединено с управляющим устройством 9 с помощью червячной или другой аналогичной передачи. Под действием усилия, создаваемого двигателем 36 и передаваемого ремнем 37 синхронизации и шкивом 38 синхронизации, вращающее устройство 8 передает вращение управляющему устройству 9, так что оно может поворачиваться в диапазоне углов 0-360° вокруг оси МР-томографа 1 или других осей, параллельных оси МР-томографа 1. Поскольку несущая штанга соединена с управляющим устройством 9, то при вращении управляющего устройства 9 несущая штанга 4 также может вращаться в диапазоне углов 0-360° вокруг оси МР-томографа 1 или других осей, параллельных оси МР-томографа 1.

Как можно видеть на фигурах 1 и 2, регулирующее устройство 10 содержит двигатель 39, стержень 40 с винтовой нарезкой и направляющий рельс 41. Под действием усилия, создаваемого двигателем 39 и передаваемого стержнем 40 с винтовой нарезкой, вращающее устройство 8 может перемещаться вверх-вниз по направляющему рельсу 41 в направлении оси Z. Поскольку управляющее устройство 9 соединено с вращающим устройством 8, а несущая штанга 4 соединена с управляющим устройством 9, то при передаче движения несущая штанга 4 также может перемещаться вверх-вниз в направлении оси Z.

Устройство скольжения находится под устройством перемещения и позиционирования и содержит ролики 11, установленные под устройством перемещения и позиционирования и направляющий рельс 12 для движения по нему роликов 11. При приложении силы к устройству перемещения и позиционирования в направлении оси Х оно будет перемещаться по оси X.

После того как ультразвуковой преобразователь 6 установлен под вторым столом 13 пациента, снизу может выполняться ультразвуковая терапия в отношении очага патологии в организме пациента.

В этом варианте осуществления изобретения ультразвуковой преобразователь 6 размещен в контейнере 5, содержащем жидкость. Контейнер 5 представляет собой мягкую камеру с водой, которая открыта со стороны, обращенной в сторону отверстия 16 в столе 13 пациента. Контейнер заполнен дегазированной водой. Дегазированная вода используется в качестве среды распространения ультразвука, при этом ее температура поддерживается на уровне порядка 25 D. Поскольку ультразвуковой преобразователь 6 размещен в мягкой камере с водой, то она соединена с несущей штангой 4 посредством упругого элемента 7. В ультразвуковом преобразователе 6 используется пьезоэлектрический преобразователь со сферической фокусирующей оболочкой диаметром от 80 мм до 300 мм, причем фокусное расстояние может изменяться в диапазоне 80-300 мм, и рабочая частота может изменяться в диапазоне 0,5-2 МГц.

Работа предлагаемой в изобретении терапевтической системы осуществляется следующим образом: сначала пациент помещают на второй стол 13 МР-томографа, осуществляют регулировку основания 3 и/или регулируемого соединительного устройства 14 для позиционирования очага патологии пациента в зоне магнитного резонанса и получают изображение очага патологии с использованием МР-томографа. Затем, перемещая несущую штангу 4 с помощью устройства перемещения и позиционирования, устанавливают ультразвуковой преобразователь 6 в пространстве под вторым столом 13 пациента, чтобы он был нацелен в отверстие 16 во втором столе 13 и чтобы его фокус накладывался на очаг патологии, в отношении которого должна проводиться терапия в зоне магнитного резонанса. Затем осуществляют излучение ультразвуковых волн для терапевтического воздействия на пациента.

Вариант 2 осуществления изобретения:

Как показано на фигуре 3, в этом варианте осуществления изобретения устройство перемещения и позиционирования размещено позади МР-томографа 1. Отличие от предыдущего варианта заключается в том, что в туннеле МР-томографа 1 имеется только первый стол 2 пациента, и ультразвуковой преобразователь 6 размещен над первым столом 2 для излучения ультразвука в зону очага патологии пациента сверху вниз. Поскольку ультразвуковой преобразователь 6 размещен над первым столом 2 пациента для излучения ультразвука в зону очага патологии пациента сверху вниз, то нет необходимости в отверстии в этом столе, и он может использоваться для выполнения терапии в обычном порядке.

В качестве контейнера 5 используется мягкая камера, заполненная дегазированной водой. Для того чтобы предотвратить вытекание воды из контейнера, для герметизации открытой стороны контейнера используется гибкая акустически прозрачная мембрана 15, которая может находиться в непосредственном контакте с пациентом.

Другие компоненты конструкции в данном варианте реализации изобретения те же самые, что и в варианте 1.

Вариант 3 осуществления изобретения:

Как показано на фигурах 4 и 5, в этом варианте осуществления изобретения устройство перемещения и позиционирования при проведении терапии размещено перед МР-томографом 1. МР-томограф содержит первый 2 и второй 13 столы пациента. Устройство перемещения и позиционирования содержит устройство перемещения второго стола 13 пациента и управляющее устройство 9 для перемещения ультразвукового преобразователя по осям X, Y и Z и его вращения вокруг оси X. Второй стол 13 пациента соединен с устройством перемещения и позиционирования посредством устройства перемещения стола.

При этом структура управляющего устройства 9 такая же, как и в варианте 1.

Устройство перемещения стола пациента содержит одну конструкцию, состоящую из ролика и направляющего рельса, для перемещения второго стола 13 вправо-влево, и другую конструкцию, состоящую из ролика и направляющего рельса, для перемещения второго стола 13 вперед-назад.

Как можно видеть на фигуре 4, направляющий рельс 17 закреплен на управляющем устройстве 9, а контейнер 5 размещен в отверстии, имеющемся во втором столе 13 пациента. Когда всю ультразвуковую терапевтическую установку, в которой используется сфокусированное излучение высокой интенсивности, перемещают вручную, она перемещается на роликах 43 по направляющему рельсу 12 горизонтально вправо-влево и находится перед МР-томографом 1. Как показано на фигуре 5, когда второй стол 13 пациента толкают рукой, он перемещается на роликах 42 по направляющему рельсу 17 вперед-назад. Поскольку второй стол 13 пациента соединен с устройством перемещения и позиционирования, то оно целиком также перемещается по направляющему рельсу 12 вперед-назад под действием приложенного усилия. И наконец, второй стол 13 входит в проем МР-томографа 1 и позиционируется в оптимальном положении для выполнении ультразвуковой терапии пациента.

После того как ультразвуковой преобразователь 6 установлен под вторым столом 13 пациента, может выполняться ультразвуковая терапия снизу вверх в отношении очага патологии в организме пациента.

Другие компоненты конструкции и функции в данном варианте реализации изобретения те же самые, что и в варианте 1.

Формула изобретения

1. Ультразвуковая терапевтическая система, в которой используется сфокусированное излучение высокой интенсивности, с управлением по информации МР-томографа, содержащая МР-томограф с первым столом пациента и ультразвуковую терапевтическую установку, в которой используется сфокусированное излучение высокой интенсивности, и которая содержит ультразвуковой преобразователь и устройство перемещения и позиционирования, предназначенное для перемещения преобразователя по соответствующим осям координат, отличающаяся тем, что устройство перемещения и позиционирования при выполнении ультразвуковой терапии размещается за пределами туннеля МР-томографа, а к устройству перемещения и позиционирования одним концом присоединена несущая штанга, выполненная с возможностью перемещения в проеме МР-томографа, причем другой конец несущей штанги соединен с ультразвуковым преобразователем.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство перемещения и позиционирования содержит управляющее устройство, которое осуществляет перемещение несущей штанги по осям X, Y и Z координат и вращение вокруг оси X.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что каждая конструкция, обеспечивающая перемещение по осям X, Y и Z управляющего устройства, содержит двигатель, стержень с винтовой нарезкой, средство скольжения и направляющий рельс, которые интегрированы в несущую штангу, и стержень с винтовой нарезкой соединен с двигателем и взаимодействует со средством скольжения на направляющем рельсе.

4. Система по п.2, отличающаяся тем, что устройство, предназначенное для вращения вокруг оси Х управляющего устройства, содержит двигатель, ремень синхронизации и шкив синхронизации, который интегрирован в несущую штангу, причем движение выходного вала двигателя передается к шкиву синхронизации посредством ремня синхронизации.

5. Система по п.2, отличающаяся тем, что устройство перемещения и позиционирования содержит дополнительно регулирующее устройство для перемещения устройства перемещения и позиционирования вверх и вниз.

6. Система по п.2, отличающаяся тем, что устройство перемещения и позиционирования содержит в своей нижней части устройство скольжения для перемещения устройства перемещения и позиционирования в горизонтальной плоскости.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что устройство скольжения содержит ролик и направляющий рельс, причем ролик размещен в нижней части устройства перемещения и позиционирования и установлен на направляющем рельсе.

8. Система по п.2, отличающаяся тем, что устройство перемещения и позиционирования содержит дополнительно устройство вращения для вращения несущей штанги вокруг оси МР-томографа или вокруг других осей, параллельных оси МР-томографа.

9. Система по п.2, отличающаяся тем, что первый стол пациента соединен со вторым столом пациента, причем это соединение осуществляется посредством регулируемого соединительного устройства.

10. Система по п.9, отличающаяся тем, что регулируемое соединительное устройство содержит переходник, ролик, роликовую опору, болт, гайку и пружину сжатия, причем переходник вделан в первый стол пациента; ролик установлен на переходнике; роликовая опора соединена с осью ролика; болт проходит сквозь второй стол пациента и роликовую опору и соединен с гайкой; пружина сжатия охватывает болт и находится между вторым столом пациента и роликовой опорой.

11. Система по п.2, отличающаяся тем, что МР-томограф содержит дополнительно второй стол пациента, а устройство перемещения и позиционирования содержит устройство перемещения второго стола, обеспечивающее его перемещение вправо-влево и вперед-назад, и второй стол пациента соединен с устройством перемещения стола.

12. Система по любому из пп.1-2, отличающаяся тем, что несущая штанга изготовлена из немагнитного материала или из неметаллического материала.

13. Система по п.12, отличающаяся тем, что ультразвуковой преобразователь размещен внутри контейнера, заполненного жидкостью и соединенного с несущей штангой; контейнер размещен под первым столом или под вторым столом пациента; первый стол или второй стол пациента имеет отверстие; контейнер имеет открытую конструкцию, причем он открыт на одной стороне, обращенной в сторону указанного отверстия, или же в случае, если контейнер размещен над первым столом пациента, он имеет закрытую конструкцию, то есть открытая сторона контейнера закрыта акустически прозрачной мембраной.

14. Система по п.13, отличающаяся тем, что в качестве жидкости используется дегазированная вода.

15. Система по п.12, отличающаяся тем, что в ультразвуковом преобразователе используется пьезоэлектрический преобразователь диаметром от 80 до 300 мм, причем фокусное расстояние может изменяться в диапазоне 80-300 мм, и рабочая частота может изменяться в диапазоне 0,5-2 МГц.

РИСУНКИ