АБЛЯЦИЯ БЛЯШЕК С УПРАВЛЕНИЕМ ПО ИЗОБРАЖЕНИЯМ Российский патент 2013 года по МПК A61N7/02 A61B18/04 A61B8/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области лечения атеросклероза. В частности, изобретение относится к системам для редукции сосудистых бляшек.

Уровень техники изобретения

Сердечно-сосудистое заболевание является основной причиной заболеваемости и смертности в мире. Данное заболевание возникает вследствие образования со временем бляшек внутри коронарных артерий, что приводит к ослаблению кровотока к конкретным органам, включая головной мозг и сердечную мышцу. В некоторых обстоятельствах упомянутое ослабление кровотока может вызывать симптомы преходящего нарушения мозгового кровообращения, боль в икроножной мышце или стенокардию. Если закупорка артерий является более серьезной, это может привести к поражению головного мозга, ног или самой сердечной мышцы и может оказаться фатальным.

Один способ лечения (сердечно) сосудистого заболевания и исключения дальнейшего поражения тканей состоит в инвазивном устранении бляшки. Устранение бляшки обычно выполняют посредством инвазивной хирургической операции. Альтернативным подходом является баллонная ангиопластика, которая заключается в получении доступа к сосудам с использованием катетеризации. Во время данной процедуры можно также ставить артериальные стенты. Когда характер бляшки препятствует лечению методом ангиопластики, бляшки можно шунтировать посредством трансплантации новых сосудов в обход областей бляшек во время хирургической операции на сосудах или сердце. В случае с некоторыми пациентами невозможна ни ангиопластика, ни операция шунтирования, например, когда преклонный возраст или плохое здоровье пациента является препятствием для данных методов лечения или когда бляшка не поддается терапии ни одним из обоих методов. В данных случаях пациенты должны попытаться бороться с заболеванием такими методами терапии, как использование лекарства. Так как хирургический метод лечения артериальных бляшек является инвазивным, то лечение связано с риском осложнений и не пригодно для всех пациентов, поэтому требуется менее инвазивный способ редукции или устранения образований бляшек в артериях.

Неинвазивные способы воздействия на нежелательный материал в тканях и сосудах, обычно коронарных сосудах, предложены, например, в патентах США №№5657760, 5590657 и 5524620. Однако данные способы не пригодны для редукции бляшек, не говоря уже о сосудистой системе.

Следовательно, существует потребность в точной, надежной системе для устранения и редукции сосудистых бляшек планомерной терапией управляемым воздействием.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к способу и системе для редукции сосудистой бляшки.

В целях настоящего описания термин «сердечный ритм» относится ко всем или любому из событий, связанных с кровотоком, который имеет место с начала одного сердцебиения до начала следующего сердцебиения. Каждый «удар» сердца включает в себя три основных стадии: систолу предсердий, систолу желудочков и диастолу всего сердца.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ неинвазивной редукции сосудистых бляшек, при этом способ содержит этапы, на которых:

- визуализируют, по меньшей мере, участок тела млекопитающего для получения изображения;

- определяют локализацию, по меньшей мере, одной сосудистой бляшки в упомянутом изображении;

- устанавливают локализацию основания упомянутой сосудистой бляшки, причем упомянутая локализация основания является намеченной локализацией;

- точно определяют относительную позицию упомянутой намеченной локализации относительно сердечного ритма тела;

- доставляют пучок ультразвуковых энергетических волн из источника в фокальную точку в относительной позиции, чтобы повысить температуру упомянутой намеченной локализации, в течение некоторого времени предварительно заданным образом;

- контролируют температуру намеченной локализации; и

- прекращают доставку ультразвуковых энергетических волн, когда упомянутая намеченная локализация нагревается до предварительно заданной установленной температуры.

Способ в соответствии с настоящим изобретением содержит этап отображения упомянутого изображения и упомянутой намеченной локализации. Способ содержит также этап подготовки лечебного плана для воздействия на упомянутую сосудистую бляшку. Частоту ультразвуковых энергетических волн настраивают в диапазоне от 0,8 МГц до приблизительно 4 МГц. Фокальная точка пучка упомянутых ультразвуковых энергетических волн составляет, например, менее чем приблизительно 15 мм³. Интенсивность в фокусе упомянутых ультразвуковых энергетических волн обычно настраивают на уровень выше чем приблизительно 500 Вт/см². Кроме того, длительность доставки ультразвуковых энергетических волн обычно настраивают с учетом изменения температуры. Обычно длительность доставки ультразвука настраивают в диапазоне от приблизительно 80 мс до приблизительно 1 секунды.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается система для редукции сосудистых бляшек, содержащая:

- устройство визуализации, выполненное с возможностью формирования изображения, по меньшей мере, участка тела млекопитающего;

- устройство интерпретации, выполненное с возможностью интерпретации упомянутого изображения, чтобы определять местоположение, по меньшей мере, одной сосудистой бляшки и основания упомянутой сосудистой бляшки для определения локализации бляшки;

- устройство контроля для контроля относительной позиции упомянутой намеченной локализации относительно сердечного ритма;

- по меньшей мере, одно перемещаемое устройство доставки ультразвука, выполненное с возможностью доставки ультразвуковых энергетических волн предварительно заданной интенсивности к упомянутой намеченной локализации;

- устройство контроля температуры для контроля температуры упомянутой намеченной локализации; и

- устройство для выключения доставки ультразвуковых энергетических волн, когда намеченная локализация нагревается до предварительно заданной установленной температуры.

Устройство контроля является аппаратом ЭКГ. Устройство доставки ультразвука является высокочастотным ультразвуковым (HFU) устройством. Устройство визуализации является устройством для магниторезонансной визуализации (MRI-устройством).

Устройство визуализации и устройство интерпретации способны распознавать бляшку в сосудистой системе визуализированного тела и идентифицировать основание бляшки в MRI-изображениях сосудов. HFU-устройство выполнено с возможностью доставки HFU (высокочастотного ультразвука) к основанию бляшки, идентифицированному устройством визуализации и интерпретации в качестве намеченной локализации. Устройство контроля температуры способно контролировать температуру ткани в намеченной локализации посредством инфракрасных (ИК) изображений для определения момента, когда заканчивать доставку HFU.

Систему в соответствии с настоящим изобретением можно применять для воздействия на бляшки в сонных, подвздошной, бедренной или коронарных артериях. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения устройство контроля ЭКГ выполнено с возможностью контроля сердечного ритма во время упомянутого лечебного воздействия и обработки сигналов упомянутой контролируемой ЭКГ.

Управляющее устройство управляет синхронизацией MRI-изображений и доставкой HFU в зависимости от данных, полученных из устройства контроля ЭКГ, чтобы доставка HFU и MRI-изображения включалась в конкретный момент сердечного цикла.

Управляющее устройство выполнено с возможностью наведения устройства доставки ультразвука, чтобы излучать ультразвуковые энергетические волны с обеспечением:

- конкретного угла или локализации доставки;

- интенсивности подлежащих излучению ультразвуковых энергетических волн; и

- длительности доставки ультразвуковых энергетических волн.

Вышеупомянутые параметры зависят от размера и локализации бляшки, отображенной устройством визуализации.

Система содержит лечебный план воздействия для определения параметров доставляемых ультразвуковых энергетических волн. Система может содержать управляющее устройство для приема упомянутого лечебного плана воздействия из блока автоматизированного управления и/или вручную.

Доставка HFU к основанию бляшки вызывает повышение температуры ткани в намеченной локализации. Контроль средствами MRI ткани в намеченной локализации обнаруживает повышение температуры. Когда происходит соответствующее повышение температуры, воздействие посредством HFU прекращается. Воздействие посредством HFU можно повторять в той же намеченной локализации, но под альтернативным углом доставки. Воздействие посредством HFU можно также повторять в нескольких намеченных локализациях внутри одних и тех же бляшек или внутри разных бляшек.

Доставку HFU к каждой намеченной локализации продолжают, пока не выполнено воздействие в объеме, достаточном для обеспечения рубцевания и ремиссии бляшек.

Краткое описание прилагаемых чертежей

Изобретение описано ниже в связи с прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг.1 - система для неинвазивной редукции сосудистых бляшек; и

фиг.2 - способ воздействия для неинвазивной редукции сосудистых бляшек.

Подробное описание прилагаемых чертежей

На фиг.1 показана система для неинвазивной редукции сосудистых бляшек. Воздействие на тело пациента (10) производят с использованием устройства доставки ультразвука, обычно устройства (20) излучения высокочастотного ультразвука (HFU). Во время осуществления воздействия пациента (10) контролируют как устройством (30) контроля ЭКГ, так и устройством (40) магниторезонансной визуализации (MRI-устройством). Выходные сигналы из устройства (30) контроля ЭКГ и MRI-устройства (40) передаются в устройство (50) интерпретации и обработки, которое содержит устройство (60) распознавания изображений и устройство (70) отображения. Контроллер обеспечивает выходной сигнал в блок (80) направления HFU, который направляет доставку энергии посредством направления устройства (20) излучения HFU или управления данным устройством.

Во время процедуры пациента (10) помещают в удобное положение на процедурном столе, на котором пациент должен оставаться в покое. Так как процедура является неинвазивной, ее можно выполнять без использования каких-либо седативных средств и причинения дискомфорта пациенту. Процедурный стол расположен внутри MRI-устройства (40), и поэтому MRI-изображения можно получать во время процедуры для определения локализации намеченных патологических изменений и для контроля хода воздействия. MRI-устройство (40) должно быть в состоянии обеспечивать изображения артерий, которые содержат четкие детали, чтобы можно было точно идентифицировать основание бляшки с обратной стороны бляшки на стенке сосуда. В вариантах осуществления изобретения для обеспечения упомянутых точных изображений можно применять MRI-устройство (40), которое обеспечивает изображения с возможностью визуализации ткани с нанометрическим уровнем разрешения, например MRI-установку с напряженностью 1,5, 3 или 7 Тесла.

Пациента (10) можно также контролировать устройством (30) контроля ЭКГ в течение процедуры. Устройство (30) контроля ЭКГ может быть стандартным ЭКГ (электрокардиографом) с 12 отведениями или может быть исполнено с меньшим числом выводов. Аналогично всем остальным компонентам, применяемым внутри или вблизи MRI-устройства (40), устройство (30) контроля ЭКГ не должно содержать никаких магнитных материалов. Сокращения сердца пациента приводят к движению сердца, а также всех артерий, которые расширяются при каждом сжатии сердца. ЭКГ применяется, чтобы позволить системе компенсировать данное движение. Для получения полезных MRI-изображений получение MRI-изображений синхронизируют в соответствии с сокращениями сердца пациента таким образом, что каждое изображение получается в один и тот же момент сердечного цикла. Например, MRI-устройство можно синхронизировать так, чтобы снимать изображения во время диастолы, фазы релаксации сердца. Аналогично, доставку терапевтического HFU синхронизируют с сердечным циклом с использованием устройства (30) контроля ЭКГ. После того как намеченную локализацию идентифицируют с использованием MRI-изображения, в намеченной локализации применяют терапию HFU. Для обеспечения точного определения намеченной локализации во время воздействия момент сердечного цикла, когда снимается MRI-изображение, совпадает с моментом, когда доставляется HFU для терапии. Таким образом, намеченная локализация, идентифицируемая с использованием MRI-изображения, является той самой локализацией, в которую доставляют терапевтический HFU.

Данные ЭКГ передаются в устройство (50) обработки в течение всего воздействия. Устройство (50) обработки интерпретирует данные ЭКГ и подает команды в MRI-устройство (40) и контроллер HFU (80). Устройство (50) обработки также получает данные из MRI-устройства (40) и содержит устройство (60) распознавания изображений и устройство (70) отображения. Устройство (60) распознавания изображений можно применять для идентификации бляшки внутри артерий посредством интерпретации сигнала в MRI-изображениях. В альтернативном варианте клиницист может визуально идентифицировать бляшку на устройстве (70) отображения MRI-изображений. В некоторых вариантах осуществления устройство (60) распознавания изображений идентифицирует бляшку, и клиницист проверяет идентификацию с использованием устройства (70) отображения. Устройство (60) распознавания изображений и/или клиницист идентифицируют локализацию при основании каждой бляшки, которая является мишенью для терапии посредством HFU.

После того как устройством (50) обработки и/или клиницистом идентифицирована, по меньшей мере, одна намеченная локализация, разрабатывают план воздействия. Одна бляшка может содержать одну намеченную локализацию или несколько намеченных локализаций вдоль основания бляшки. Кроме того, человек может иметь несколько бляшек. В некоторых случаях план воздействия будет содержать доставку HFU ко всем идентифицированным основаниям бляшек. В других случаях, возможно, было бы желательно селективно воздействовать только на некоторые основания бляшек или участки оснований бляшек, а другие оставлять без воздействия. Поэтому план воздействия содержит решение о том, которые основания бляшек будут подвергаться воздействию, и такие локализации становятся намеченными локализациями. Для каждой намеченной локализации следует также определить теоретическое совмещение устройства (20) излучения HFU с пациентом (10). Это будет зависеть от позиции намеченной локализации, а также таких факторов, как анатомия конкретного пациента.

Вышеперечисленные параметры зависят от размера и локализации бляшки, отображенной MRI-устройством (40):

- конкретный угол или локализация доставки;

- интенсивность подлежащих излучению ультразвуковых энергетических волн; и

- длительности доставки ультразвуковых энергетических волн.

В некоторых случаях воздействие можно осуществлять стационарным пучком HFU под единственным углом. В альтернативном варианте, возможно, предпочтителен вариант доставки HFU к намеченной локализации с использованием стационарного пучка HFU под более чем одним углом воздействия. В некоторых случаях HFU может доставляться по мере того, как пучок вращается от начала до конца сектора углов воздействия. В еще одних случаях HFU можно доставлять в пределах нескольких секторов углов воздействия. Такой вариант можно реализовать посредством многофокусного преобразователя. Способ содержит этап перемещения источника упомянутого пучка. Перемещение может быть линейным или угловым. Посредством доставки воздействия с использованием, по меньшей мере, двух углов воздействия количество энергии, доставляемой в ткань за пределами намеченные локализации, сводится к минимуму, и поэтому риск поражения другой ткани можно уменьшить или исключить. Для каждого угла воздействия и для каждой намеченной локализации следует подбирать целевую температуру. Поэтому план воздействия содержит сведения о том, на какие намеченной локализации следует воздействовать и под каким углом будет доставляться HFU, будут ли применять несколько углов воздействия для доставки HFU к намеченной локализации и какой будет окончательная температура намеченной локализации при каждой доставке HFU. Доставка ультразвуковых энергетических волн является либо прерывистой, либо импульсной, при этом источник доставки ультразвука перемещается после каждого импульса или после последовательности импульсов. Угол доставки может быть постоянным или изменяться после каждого импульса или последовательности импульсов. Упомянутые определения могут выполняться устройством (50) обработки по правилам, предусмотренным программированием упомянутого устройства, клиницистом или клиницистом вместе с устройством (50) обработки.

Доставка HFU в секторе углов воздействия может осуществляться либо с вращением, либо стационарно. Когда план воздействия требует доставки HFU с вращением на протяжении сектора углов, HFU для воздействия доставляется в то время, когда устройство (20) излучения HFU движется в процессе работы. Однако доставка HFU с вращением для воздействия на артерии может обеспечиваться только на протяжении конкретного временного окна во время каждого сердечного цикла, вследствие движения артерий. Поэтому сектор воздействия при вращении можно формировать из последовательности мини-секторов, при этом воздействие осуществляется в то время, как устройство излучения HFU вращается вдоль по последовательности мини-секторов с каждым сердцебиением. Например, во время первого сердцебиения воздействие может начинаться под первым углом и вращаться до второго угла, с формированием первого мини-сектора. При следующем сердцебиении воздействие может возобновляться под вторым углом и вращаться до третьего угла, с формированием второго мини-сектора, который является следующим за первым мини-сектором. Таким образом, воздействие будет продолжать вращаться по мини-секторам, пока мини-сектора не сформируют, в совокупности, запланированный сектор воздействия. В альтернативном варианте стационарное воздействие может осуществляться в пределах сектора углов, без вращения во время доставки HFU. Например, во время первого сердцебиения воздействие можно осуществлять стационарным пучком HFU под первым углом. Устройство излучения HFU можно немного регулировать, например на 1 миллиметр, и во время второго сердцебиения воздействие можно осуществлять стационарным устройством излучения HFU под вторым углом, который может быть близким к первому углу. Устройство излучения HFU может продолжать регулировку до последующих углов воздействия, пока воздействие не доставляется под последовательностью углов, формирующих сектор углов воздействия.

Альтернативный вариант представляет собой один многофокусный преобразователь, отрегулированный по размеру и формату соответственно целевому сосуду или сектору с не менее чем двумя преобразователями, которые доставляют энергию последовательным образом.

Устройство обработки передает команды в соответствии с планом воздействия в контроллер HFU (80), который управляет устройством (20) доставки HFU. Когда устройство (20) доставки HFU находится внутри MRI-устройства (40), оно не должно содержать никаких магнитных материалов. Во время воздействия рабочая поверхность устройства (20) доставки HFU находится в контакте с поверхностью пациента (10) непосредственно или через промежуточное вещество типа наполненной гелем накладки, например, на шее, в паховой области или на груди пациента. Когда применяют наполненную гелем накладку, то создается возможность сдавливания для ввода поправки на расстояние между поверхностью пациента и намеченной локализацией в сосуде. Следовательно, применение наполненной гелем накладки может подходить для планов воздействия, которые требуют доставки HFU с вращением для терапии в секторе воздействия, при том чтобы расстояние между устройством доставки HFU и намеченной локализацией оставалось постоянным в то время, когда устройство доставки HFU вращается вокруг намеченной локализации. Устройство (20) доставки ультразвука является мобильным и допускает точную установку и ориентирование под углом относительно пациента (10), чтобы направлять HFU точно в намеченную локализацию. Максимальное расстояние между устройством (20) доставки ультразвука и намеченной локализацией предпочтительно меньше чем приблизительно 6 см. Данное максимальное расстояние можно учитывать при разработке плана воздействия.

Устройство (20) доставки ультразвука, излучающее HFU, доставляет ультразвуковые волны к намеченной локализации при основании бляшки, что вызывает повышение температуры намеченной локализации. Размер точки фокусировки HFU предпочтительно должен быть меньше чем приблизительно 15 мм³. Это можно обеспечить с использованием HFU-волн с частотой от приблизительно 0,8 до приблизительно 4 МГц и с интенсивностью в фокусе от приблизительно 500 до приблизительно 3000 Вт/см². Устройство (20) доставки HFU доставляет HFU к намеченной локализации через повторяющиеся короткие интервалы времени, которые согласуются с конкретным моментом сердечного цикла, обнаруженного посредством ЭКГ, в соответствии с командами из устройства (50) обработки. Длительность каждой доставки HFU может составлять от приблизительно 80 миллисекунд до приблизительно 1 секунды. Подходящая длительность каждой доставки HFU зависит от частоты сердечных сокращений отдельного пациента. Длительность каждой доставки HFU может быть короткой длительностью, подходящей для большинства или всех пациентов, независимо от частоты сердечных сокращений пациента. В альтернативном варианте длительность каждой доставки HFU можно определять для каждого отдельного пациента в зависимости от измеренной частоты сердечных сокращений. И, наконец, длительность каждой доставки HFU может изменяться во время каждого воздействия на конкретного пациента в зависимости от измеренной частоты сердечных сокращений.

Устройство (20) доставки HFU продолжает доставку HFU к намеченной локализации, пока ткань не нагревается до требуемой температуры в соответствии с планом воздействия. В некоторых вариантах осуществления максимальная требуемая температура намеченной локализации составляет около 80 градусов Цельсия. Температура намеченной локализации определяется устройством (50) обработки из изображений, обеспечиваемых MRI-устройством (40). Чтобы контролировать повышение температуры, система может периодически получать MRI-изображения в течение процесса воздействия. Например, система может получать MRI-изображение после каждой доставки HFU для воздействия. В альтернативном варианте MRI-изображения можно получать во время доставки HFU для воздействия. Например, MRI-изображение можно получать во время начального воздействия, затем повторять после нескольких импульсов HFU. Затем получение MRI-изображения можно повторять во время воздействия для контроля изменений. Сигнал MRI-изображения в намеченной локализации изменяется соответственно температуре ткани. Устройство (50) обработки содержит устройство, которое может интерпретировать изменения в MRI-изображении намеченной локализации, чтобы определять температуру ткани. Когда получают требуемую температуру, устройство (50) обработки отдает команду в контроллер (80) HFU продолжать доставку HFU.

На фиг.2 представлен способ воздействия в соответствии с вариантами осуществления изобретения. Воздействие начинают с начального этапа 100. На этапе 102 формируют MRI-изображения коронарных сосудов. MRI-изображения служат для идентификации бляшки и намеченных локализаций в основании бляшки на этапе 104. На основании MRI-изображений устройством обработки и врачом разрабатывается план воздействия на этапе 106. Затем либо стационарным пучком, либо вращающимся пучком подводят HFU для терапии точно к локализации в стенке сосуда на этапе 108. На этапе 110 формируется MRI-изображение намеченной локализации. На этапе 112 MRI-изображение обрабатывается для определения, выполнен ли нагрев до требуемой температуры по плану воздействия. Если требуемая температура еще не обеспечена, то этапы терапии посредством HFU, этап 108, визуализации методом MRI, этап 110, и обработки MRI-изображения, этап 112, повторяют, пока не обеспечивается требуемая температура.

Определение, требует ли план воздействия дополнительных углов воздействия или секторов углов воздействия на намеченную локализацию, выполняется на этапе 114. Если планируются дополнительный угол или сектор углов воздействия, то начальное положение и начальный угол устройства излучения HFU регулируют на этапе 116 и HFU для терапии подводят снова на этапе 108 в ту же самую намеченную локализацию под новым углом. Визуализацию методом MRI и обработку изображений повторяют на этапах 110 и 112, пока не добиваются требуемой температуры с использованием нового угла устройства излучения HFU.

Когда для намеченной локализации дополнительные углы воздействия не планируются, выполняется определение, касающееся того, планируется ли дополнительное воздействие для другой намеченной локализации, на этапе 118. Если не планируется никакого воздействия для других намеченных локализаций, то воздействие завершается на этапе 122. Однако если запланированы дополнительные локализации для воздействия, то положение устройства излучения HFU регулируется на этапе 120, чтобы доставлять HFU к новой намеченной локализации, и процесс повторяется для новой намеченной локализации. Процесс повторяется, пока не завершится воздействие на все запланированные намеченные локализации.

При подведении HFU к основанию бляшки в намеченной ткани в стенке сосуда происходит повышение температуры. Данное повышение температуры приводит к воспалению ткани и последующему образованию рубца, который достаточен для редукции или разрушения в сосудах сосудов, которые обеспечивают кровоснабжение основания бляшки. Как полагают, ослабление васкуляризации стенки сосуда в основании бляшки будет приводить к окончательной регрессии бляшки. Ввиду очень высокой точности HFU такой ультразвук может доставлять энергию в основание бляшки без повреждения стенки сосуда. Таким образом, терапию посредством HFU можно применять для неинвазивной редукции или устранения бляшки.

Варианты осуществления изобретения предлагают неинвазивное лечение атеросклероза с использованием прицельной ультразвуковой терапии, что исключает риски, присущие инвазивным вмешательствам. Кроме того, с отказом от хирургической операции процесс лечения становится легче для пациента и клинициста, может осуществляться быстрее и характеризуется меньшим дискомфортом пациента и более быстрым и легким восстановлением. Кроме того, изобретение предлагает вариант терапии для пациентов, которым не показано хирургическое вмешательство. Хотя некоторые варианты осуществления изобретения являются подходящими для применения на крупных артериях, лечение можно осуществлять для ослабления атеросклероза в других местах тела, включая коронарные артерии.

Способ и систему для сердечной абляции с управлением по изображениям можно применять на сосудах в следующих случаях:

- для устранения атеросклероза, что включает в себя удаление атеросклеротических бляшек, обычно в бедренной артерии, в сонных артериях, в почечных артериях или коронарных артериях. Упомянутые способ и систему можно также применять для устранения тромбоза, который включает в себя внутричерепной тромбоз, тромбоз в гемодиализных шунтах, тромбоз в левом ушке предсердия (LAA), венозный тромбоз и легочную эмболию. Кроме того, упомянутые способ и систему можно применять для устранения закупорки сосудов, обычно при таких состояниях, как кровоизлияние, закупоривание проколов, варикоз, ложная аневризма, аномалии сосудистой системы в головном мозге и бескровная резекция органов, кровоточащие желудочные варикозные узлы, а также для разделения близнецов с одной плацентой.

Способ и систему для сердечной абляции с управлением по изображениям можно распространить на следующие случаи несосудистого применения:

- случаи, относящиеся к злокачественным образованиям, включающим в себя карциному предстательной железы, карциному молочной железы, гепато-целлюлярную карциному, почечно-клеточную карциному, карциному мочевого пузыря, рак поджелудочной железы и остеобластосаркому. Упомянутые способ и систему можно также применять в других несосудистых областях, не связанных со злокачественными образованиями, например при доброкачественной гиперплазии предстательной железы, фибромах матки, фиброаденоме (молочной железы, печени).

Кроме того, способ и систему для сердечной абляции с управлением по изображениям можно применять для лечения глаукомы, облегчения боли, лечения функциональных нарушений головного мозга (эпилепсии, болезни Паркинсона), литотрипсии (мочеполовых, желчных протоков), вазэктомии, синовэктомии (при ревматоидном артрите), восстановления кожных патологических поражений (клапанная недостаточность, отток лимфы, уход за кожей) и также в случаях, связанных с фибрилляцией предсердий (процедура MAZE).

Способ и систему для сердечной абляции с управлением по изображениям можно применять в областях прицельного изменения строения генов и доставки лекарств.

Несмотря на то что выше много внимания уделялось конкретным элементам предпочтительного варианта осуществления, следует понимать, что возможны многочисленные изменения и что в предпочтительный вариант осуществления можно внести многочисленные модификации, не отходящие от принципов изобретения. Данные и другие изменения предпочтительного варианта осуществления, а также другие варианты осуществления изобретения будут очевидными специалистам в данной области из приведенного в настоящей заявке описания, и поэтому следует четко понимать, что сведения в вышеприведенном описании подлежат интерпретации только в качестве иллюстративного материала к изобретению, а не в ограничительном смысле.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам для редукции сосудистых бляшек. Система содержит устройство доставки ультразвука в фокальную точку намеченной ткани менее чем приблизительно 15 мм³ и с интенсивностью в фокусе ультразвуковых энергетических волн в диапазоне от 500 Вт/см² до 3000 Вт/см², устройство контроля температуры и контроллер для ориентации и управления устройством доставки. Контроллер содержит устройство обработки для определения температуры намеченного объекта в фокальной точке на основании данных изображения, получаемых из устройства контроля температуры. Способ повышения температуры в намеченной локализации осуществляется посредством системы. Способ составления плана для неинвазивного повышения температуры ткани в стенке сосуда, приводящего к регрессии сосудистых бляшек, содержит этапы визуализации участка тела, локализации сосудистой бляшки на изображении, установки локализации основания сосудистой бляшки, определения параметров доставки ультразвуковых энергетических волн в фокальную точку для повышения температуры намеченной ткани в стенке сосуда и прекращения доставки пучка ультразвуковых энергетических волн при требуемой температуре намеченной ткани, достаточной для редукции или разрушения vaso vasorum. Использование изобретения позволяет вызывать регрессию ткани бляшки, не вызывая повреждения ткани сосуда. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система для неинвазивного повышения температуры ткани ультразвуковыми энергетическими волнами, при этом система содержит:
- по меньшей мере, одно устройство (20) доставки ультразвука, выполненное с возможностью доставки ультразвуковых энергетических волн в фокальную точку намеченной ткани;
- устройство контроля температуры для контроля температуры намеченной ткани; и
- контроллер (80) для ориентации и управления устройством (20) доставки ультразвука, чтобы доставлять ультразвуковые энергетические волны в фокальную точку менее чем приблизительно 15 мм³ и с интенсивностью в фокусе упомянутых ультразвуковых энергетических волн в диапазоне от приблизительно 500 Вт/см² до приблизительно 3000 Вт/см² для повышения температуры намеченной ткани и прекращения доставки пучка ультразвуковых энергетических волн при требуемой температуре намеченной ткани.

2. Система по п.1, дополнительно содержащая устройство (40) визуализации, выполненное с возможностью формирования изображения, по меньшей мере, участка тела млекопитающего.

3. Система по п.1, в которой устройство (40) визуализации является устройством магниторезонансной визуализации.

4. Система по п.1, дополнительно содержащая устройство (60) распознавания изображений, выполненное с возможностью определения локализации, по меньшей мере, одной сосудистой бляшки в упомянутом изображении и для установления локализации основания упомянутой сосудистой бляшки, при этом упомянутое устройство дополнительно устанавливает, по меньшей мере, одну намеченную локализацию в основании бляшки.

5. Система по п.1, в которой упомянутое устройство доставки ультразвука является многофокусным преобразователем.

6. Система по п.1, в которой устройство доставки ультразвука выполнено из немагнитного материала и расположено в упомянутом MRI-устройстве (устройстве магниторезонансной визуализации).

7. Система по п.1, в которой устройство доставки ультразвука выполнено с возможностью углового и/или линейного перемещения.

8. Система по п.1, дополнительно содержащая устройство (30) контроля для контроля относительной позиции намеченной ткани относительно сердечного ритма.

9. Система по п.1, в которой контроллер (80) выполнен с возможностью получения лечебного плана воздействия для параметров для доставки энергетических волн с ручным вмешательством и/или из блока автоматизированного управления.

10. Система по п.1, в которой контроллер (80) выполнен с возможностью управления упомянутым устройством (20) доставки ультразвука для прерывистой доставки импульсов ультразвуковых энергетических волн.

11. Система по п.10, в которой контроллер (80) содержит устройство синхронизации для определения начала и конца каждого импульса относительно сердечного ритма.

12. Система по п.1, в которой устройство (20) доставки ультразвука является высокочастотным ультразвуковым устройством с излучением энергетических волн в диапазоне от приблизительно 0,8 МГц до приблизительно 4 МГц.

13. Контроллер (80) для устройства (20) доставки ультразвука, доставляющего пучок ультразвука в фокальную точку намеченного объекта, при этом фокальная точка энергетических волн меньше, чем приблизительно 15 мм³, и причем контроллер выполнен с возможностью наведения упомянутого устройства доставки ультразвука, чтобы излучать энергетические волны с интенсивностью от приблизительно 500 Вт/см² до приблизительно 3000 Вт/см² в упомянутую фокальную точку для повышения температуры намеченной локализации и прекращения доставки пучка ультразвуковых энергетических волн при требуемой температуре намеченной ткани, и дополнительно содержит устройство (50) обработки для определения температуры намеченного объекта в фокальной точке на основании данных изображения, получаемых из устройства контроля температуры.

14. Способ повышения температуры в намеченной локализации энергетической волной с использованием системы по любому из пп.1-12, при этом способ содержит этапы, на которых:
- доставляют пучок ультразвуковых энергетических волн из источника к намеченной локализации, при этом упомянутые ультразвуковые энергетические волны имеют фокальную точку меньше чем приблизительно 15 мм³ и интенсивность в фокальной точке от приблизительно 500 Вт/см² до приблизительно 3000 Вт/см²;
- контролируют температуру намеченной локализации; и
- прекращают доставку пучка ультразвуковых энергетических волн, если требуемая температура в намеченной локализации достигнута.

15. Способ составления плана для неинвазивного повышения температуры ткани в стенке сосуда, приводящего к регрессии сосудистых бляшек, при этом способ содержит этапы, на которых:
- визуализируют, по меньшей мере, участок тела для формирования изображения;
- определяют локализацию, по меньшей мере, одной сосудистой бляшки на упомянутом изображении;
- устанавливают локализацию основания упомянутой сосудистой бляшки и, по меньшей мере, одну намеченную локализацию в основании бляшки;
- определяют параметры для доставки ультразвуковых энергетических волн из источника в фокальную точку меньше чем приблизительно 15 мм³ и с интенсивностью в фокусе упомянутых ультразвуковых энергетических волн в диапазоне от приблизительно 500 Вт/см² до приблизительно 3000 Вт/см² для повышения температуры намеченной ткани в стенке сосуда и прекращения доставки пучка ультразвуковых энергетических волн при требуемой температуре намеченной ткани, достаточной для редукции или разрушения vaso vasorum.

16. Способ по п.15, в котором частота ультразвуковых энергетических волн находится в диапазоне от приблизительно 0,8 МГц до приблизительно 4 МГц.