Терапевтическое устройство для лечения пациента с использованием магнитных наночастиц

Терапевтическое устройство для лечения пациента с использованием магнитных наночастиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к терапевтическому устройству и компьютерному программному продукту для лечения пациента, используя нагревание магнитных частиц.

Уровень техники

Ультразвук от направленного ультразвукового излучателя может использоваться для выборочного лечения областей внутри полости тела. Ультразвуковые волны передаются как механические колебания с высокой энергией. Эти колебания вызывают нагревание ткани по мере их затухания и они могут также приводить к кавитации. Как нагревание ткани, так и кавитация могут использоваться для разрушения ткани в клинических условиях. Однако нагреванием ткани ультразвуком легче управлять, чем кавитацией. Ультразвуковое лечение может использоваться для удаления ткани и выборочного уничтожения областей раковых клеток. Этот способ применялся к лечению фибромы матки и снизил потребность в процедурах гистерэктомии.

Чтобы выборочно лечить ткань, может использоваться направленный ультразвуковой излучатель, чтобы фокусировать ультразвук на конкретном объеме лечения. Излучатель обычно монтируется внутри среды, такой как дегазированная вода, которая в состоянии передавать ультразвук. Затем используются приводы, чтобы регулировать положение ультразвукового излучателя и, таким образом, регулировать область ткани, подвергаемой лечению. Однако часто невозможно сфокусировать ультразвуковой пучок вблизи границ кости и ткани, а также вблизи границ воздуха и ткани. Это препятствует ультразвуковому лечению многих областей тела. Примерами являются удаление ткани из простаты с помощью матриц стандартных излучателей и лечение опухолей в легких.

В патентной заявке US 2008/0045865 раскрывается воздействие на наночастицы электромагнитного излучения, исключая радиочастотное излучение, чтобы вызвать появление пузырьков. При этом пациент подвергается воздействию ультразвука, вызывающего кавитацию пузырьков и создающего тепло вблизи наночастиц.

Сущность изобретения

Изобретение обеспечивает терапевтическое устройство для лечения пациента и компьютерный программный продукт, содержащий набор исполняемых команд для их выполнения терапевтическим устройством, чтобы проводить лечение пациента, как заявлено в независимых пунктах формулы изобретения. Варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Большое статическое магнитное поле используется сканерами магнитно-резонансной томографии (MRI) для выравнивания ядерных спинов атомов при создании изображений объектов внутри тела пациента. Наведенные градиенты магнитного поля и радиочастотные (RF) электромагнитные волны используются для манипулирования ориентации спинов. Этот способ также известен как способ магнитного резонанса (MR).

Компьютерная томография (CT) является построением трехмерного изображения пациента, используя рентгеновское излучение. Способ направленного ультразвука высокой интенсивности (HIFU) представляет собой использование сфокусированного ультразвука для теплового или механического удаления опухолей.

Магнитные наночастицы является наночастицами, имеющими постоянный или наведенный магнитный дипольный момент. Магнитные наночастицы могут нагреваться внутри пациента посредством броуновского механизма релаксации, а также посредством неелевского механизма релаксации. При броуновском механизме релаксации нагревание вызывается изменениями физической ориентации магнитной наночастицы по мере того, как магнитное поле изменяется. В неелевском механизме релаксации нагревание происходит не потому, что наночастица вращается, а потому, что изменяется ориентация дипольного момента. При нелеевской релаксации нагревание происходит внутри наночастицы и теплота передается в окружающую среду. Магнитные наночастицы могут нагреваться, используя изменяющееся во времени магнитное поле. Изменяющееся во времени магнитное поле может создаваться катушками. Изменяющееся во времени магнитное поле может также быть магнитной составляющей электромагнитного поля.

Концентрация магнитных наночастиц у пациента может обнаруживаться, используя магнитно-резонансную томографию, потому что магнитные частицы могут влиять на ориентацию спинов соседних протонов. Концентрация магнитных наночастиц может также быть обнаружена непосредственно и измерена количественно, используя получение изображений с использованием магнитных частиц (MPI). Намагничивание магнитной частицы является функцией приложенного к ней магнитного поля. За пределами пороговой напряженности поля намагничивание магнитной частицы входит в насыщение и дополнительное увеличение величины магнитного поля не вызывает дополнительного намагничивания. Функции получения изображения с использованием магнитных частиц при использовании внешних магнитных полей и создании области с низким магнитным полем, окруженной областями с магнитным полем, достаточным, чтобы довести любые магнитные частицы до насыщения. Любые магнитные частицы внутри области с низким полем будут модулировать электромагнитную волну в зависимости от концентрации магнитных частиц. В области насыщающего поля магнитные частицы уже полностью насыщены и не будут модулировать электромагнитную волну. Катушки создания градиента магнитного поля могут быть сконструированы таким образом, чтобы управлять пространственным местоположением области низкого поля. Этот способ может использоваться для построения трехмерных изображений локальной концентрации магнитных наночастиц внутри пациента.

Тот же самый эффект, используемый для получения изображения локальной концентрации магнитных наночастиц, может также использоваться для выборочного нагрева магнитных наночастиц. При направленной терапии с использованием магнитных частиц (FMPT) катушки для создания градиента магнитного поля используются для приложения к магнитной частице магнитного поля, так чтобы область с нулевым или низким магнитным полем была пространственно окружена областью магнитного поля, достаточного, чтобы полностью ввести в насыщение любые магнитные наночастицы. Изменяющееся во времени магнитное поле затем прикладывается к пациенту. Магнитные частицы в области низкого поля нагреваются за счет броуновского механизма релаксации и/или неелевского механизма релаксации, а магнитные частицы в окружающей области не нагреваются.

В последнее время использование направленного (фокусированного) ультразвука высокой интенсивности для теплового удаления опухолей привлекло значительное внимание, особенно в комбинации с магнитно-резонансной томографией как средством контроля температуры и эффективной гарантии, что в целевом объеме достигается критическая температура для некроза клеток и что, с другой стороны, удаляемый объем не превышает этот объем больше, чем на желаемый запас (защита органов от риска). Этим подход утвержден Администрацией по контролю за продуктами питания и лекарствами для удаления фибром матки и рассматривается для удаления солидных опухолей в печени, груди, простате и даже мозге. Однако его способность к фокусированию ограничивается из-за ограничений проникновения ультразвука в тело: примерами являются узелки легкого (воздух в легких, останавливающий проникновение ультразвука) и фокальные поражения простаты (тазовая кость, препятствующая проникновению с передней стороны, вынуждающая искать доступ через прямую кишку или мочеиспускательный канал с использованием малых излучателей, обладающих ограниченной способностью к фокусировке). Также, для больших матриц излучателей, таких, которые используются для фибром матки и рассматриваются для опухолей печени, фокус ограничивается сигарообразным объемом с размерами приблизительно 1,5 мм на 5 мм (сигара, направленная острием от матрицы излучателей).

Радиочастотное возбуждение наночастиц может использоваться для локального нагревания ткани в такой степени, чтобы вызвать некроз клеток. Подходы с фокусированием содержат нацеливание наночастиц на белки опухоли и применение фокусировки посредством соответственно выбранных радиочастотных антенн. Оба подхода испытывают одну и ту же проблему, что если частицы не вводятся непосредственно в опухоль, то есть посредством внутривенной инъекции частиц, их концентрация в опухоли не позволяет создавать достаточное тепло, чтобы убивать опухолевые клетки.

Даже при прямой инъекции, которая является инвазивным подходом, желательно прикладывать радиочастотное возбуждение высоконаправленным. Такая фокусировка может быть достигнута при новом подходе, названном направленной терапией с использованием магнитных частиц, которая использует магнитные градиентные поля для создания очень малой зоны, в которой радиочастотное возбуждение может привести к нагреванию частицы. Частицы во всех других местах находятся в насыщении и не будут, таким образом, реагировать на радиочастотное возбуждение. Этот способ связан с новым способом получения изображения, названного получением изображения с использованием магнитных частиц. Так называемая "свободная от поля точка", которая является минимальным фокусом, достигаемым при этом подходе, может быть сделана изотропной или сферической, с диаметром порядка 1 мм. В зависимости от протокола, диффузия тепла может приводить к небольшому расширению этого минимального объема для удаления.

Варианты осуществления изобретения могут объединять превосходные возможности нагревания при подходе с направленным ультразвуком высокой интенсивности с превосходными фокусирующими возможностями терапии с использованием магнитных частиц, устраняя также, таким образом, такие недостатки обоих способов, как слабая фокусировка направленного ультразвука высокой интенсивности и недостаточность создания тепла при направленной терапии с использованием магнитных частиц, являющаяся результатом низкой концентрации частиц.

При объединении в гибридную систему с магнитно-резонансной томографией этот последний способ может использоваться для получения изображения трехмерного распределения температуры, позволяющего убедиться, что, с одной стороны, подъем температуры за счет действия направленного ультразвука высокой интенсивности является достаточно большим для локального направленного "температурного взрыва" терапии с использованием магнитных частиц, чтобы превысить температуру некроза клеток, и затем, с другой стороны, он достаточно ограничен для здоровых областей, чтобы они подвергались только обратимому, неразрушающему повышению температуры. Магнитно-резонансная томография может также контролировать температуру в целевом объеме по мере того, как она дополнительно повышается за счет направленной терапии с использованием магнитных частиц для локального уничтожения клеток, позволяя, таким образом, убедиться, что запланированный терапевтический эффект достигнут. Дополнительно, магнитно-резонансная томография может использоваться для получения в реальном времени изображения анатомии, позволяя, таким образом, обнаруживать и следить за движением и деформацией опухоли. Эта информация может использоваться для перестройки фокусировки направленной терапии с использованием магнитных частиц и гарантии, так что фокусировка остается направленной на соответствующую часть мишени. В одном варианте осуществления функция трехмерного контроля температуры и получение изображения мишени могут быть также достигнуты с помощью ультразвуковой системы, способной измерять изменения температуры.

В другом варианте осуществления система состоит из расширения части системы в виде направленной терапии с использованием магнитных частиц до полной системы получения изображения с использованием магнитных частиц. Это позволяет получать изображение трехмерного биораспространения частиц до применения терапии, как основу планирования дозирования. В этом контексте тот факт, что получение изображения с использованием магнитных частиц является, по существу, количественным, то есть прямым измерением концентрации частиц, является дополнительным преимуществом.

В другом варианте осуществления направленный ультразвук высокой интенсивности используется для нагревания большого объема ткани, который содержит патологическое изменение, которое должно быть удалено, до температуры, которая чуть ниже порога некроза клеток. Это требует только ограниченных возможностей фокусировки, потому что нагревание в затронутых областях, лежащих вне целевого объема, будет обратимым и никакое повреждение клетки в этих областях не произойдет. Направленная терапия с магнитными частицами затем используется одновременно, чтобы в очень точно определенном объеме поднять температуру выше этого порога, удаляя, таким образом, точно определенную область мишени. Полный объем мишени может теперь быть удален, последовательно перемещая фокус направленной терапии с магнитными частицами по этому объему, таким образом, удаляя область за областью весь объем мишени, или, для достаточно высоких локальных концентраций частиц, фокус может свиппировать по объему мишени, эффективно нагревая отдельные области по прерывистой схеме, где конечная температура объема мишени, в конечном счете, поднимается выше порога.

Варианты осуществления изобретения могут позволить температурное удаление опухолей:

- с беспрецедентной геометрической точностью за счет тонкой фокусировки направленной терапии с использованием магнитных частиц;

- вместе с мониторингом в реальном времени и подтверждением правильности подачи дозы через картографирование температур с использованием магнитного резонанса;

- вместе с получением изображения мишени и обнаружением движения мишени и определением деформации;

- вместе с обратной связью в реальном времени для этой информации в электронных средствах управления фокусировкой, и

- вместе с прямой количественной оценкой трехмерного биораспространения наночастиц для планирования дозы.

В отличие от других направленных способов терапии, таких как брахитерапия и протонная лучевая терапия, варианты осуществления настоящего изобретения позволяют повторную терапию в случае рецидива опухоли, позволяя, таким образом, консервативный подход к лечению, который важен для способов терапии рака, такого как рак простаты.

Варианты осуществления изобретения могут использоваться для терапии всех опухолей, которые могут быть достигнуты с помощью ультразвука, даже несфокусированного пучка ультразвука.

Варианты осуществления изобретения могут иметь следующие преимущества для лечения рака простаты:

- пригодность для лечения многочисленных малых патологических изменений, распределенных в сложной геометрии,

- пригодность для лечения опухоли, когда направленный ультразвук высокой интенсивности не может быть точно сфокусирован (из-за ограничений, создаваемых трансректальными или трансуретральными матрицами),

- пригодность для лечения опухоли, расположенной близко к критическим структурам, таким как ректальная стенка и стенка мочевого пузыря, нервный узел, повреждение которых может повлиять на качество жизни пациента, и

- пригодность для повторности лечения при возникновении патологических изменений, которые, если контролируются только в схеме наблюдения, могут со временем вернуться в агрессивное состояние.

Вариант осуществления изобретения может также быть предпочтителен для лечения опухолей легкого (которые проявляются как многочисленные, относительно малые узелки), и опухолей, близких к спинному мозгу, а также внутричерепных опухолей.

Варианты осуществления изобретения обеспечивают терапевтическое устройство для лечения пациента, содержащее первое средство нагревания, выполненное с возможностью нагревания первой области пациента, первое средство управления для управления мощностью, направляемой в первую область первым средством нагревания, так что мощность остается ниже порогового значения, и средство нагревания частиц, выполненное с возможностью нагревания магнитных наночастиц во второй области пациента, используя изменяющееся во времени магнитное поле. Первая область содержит в себе вторую область.

Этот вариант осуществления предпочтителен, потому что гипертермия может быть эффективным способом удаления ткани или уничтожения опухолей. Такие способы, как направленный ультразвук высокой интенсивности, обладают тем недостатком, что они не могут использоваться вблизи критических анатомических структур или около костных структур или в легких, потому что трудно должным образом направить и сфокусировать ультразвук. Настоящий вариант осуществления описывает первое средство нагревания, которое используется для повышения температуры в первой области пациента до более высокой температуры, но эта температура недостаточно высока, чтобы вызвать некроз клеток.

Первая область пациента может нагреваться множеством различных способов. Примерами являются использование ультразвука, электромагнитного излучения, такого как радиоволны, инфракрасного излучения или микроволнового излучения. Все эти способы могут использоваться для нагревания обширных областей пациента.

В различных вариантах осуществления первое средство управления может осуществляться, используя компьютер, микроконтроллер, микропроцессор, матрицу микропроцессоров, цифровую электронную схему, аналоговую электронную схему, механический регулятор, выполненный с возможностью управления управляющим сигналом, переключатель и/или реле.

В варианте осуществления средство нагревания частиц содержит магнит. В различных вариантах осуществления магнит может являться сверхпроводящим магнитом, постоянным магнитом, электромагнитом и/или отдельными катушками для создания магнитного поля. В одном варианте осуществления средство нагревания частиц объединяется с системой магнитно-резонансной томографии и, по меньшей мере, часть магнитного поля, используемого для магнитно-резонансной томографии, создается, используя электромагнит. В идеале, электромагнит может быть выключен, когда не получают данные магнитно-резонансной томографии, чтобы облегчить создание области с низким или нулевым магнитным полем, необходимой для получения изображения с помощью магнитных частиц и/или сфокусированного изображения с использованием магнитных частиц. В варианте осуществления изобретения средство нагревания частиц содержит катушки и источники электропитания для создания компоненты магнитного поля с градиентом. Это позволяет создавать области низкого или нулевого магнитного поля и управлять их положением. В варианте осуществления средство нагревания частиц содержит генератор радиочастоты, который создает радиочастотное электромагнитное поле во второй области. Магнитная составляющая радиочастотного электромагнитного поля нагревает магнитные наночастицы. В другом варианте осуществления изменяющееся во времени магнитное поле создается во второй области, используя катушку и источник электропитания, выполненный с возможностью создания изменяющегося во времени тока. Изменяющееся во времени магнитное поле в этом варианте осуществления нагревает магнитные наночастицы.

В варианте осуществления первое средство нагревания может быть осуществлено как блок направленного ультразвука высокой интенсивности (HIFU). В другом варианте осуществления первое средство нагревания осуществляется как источник ультразвука, который не фокусирует ультразвук. В другом варианте осуществления первое средство нагревания имеет антенну, выполненную с возможностью направления радиочастотного излучения от генератора радиочастоты на первую область. В другом варианте осуществления первое средство нагревания осуществляется как источник микроволнового излучения, который направляет микроволновую энергию на первую область.

В другом варианте осуществления первое средство нагревания осуществляется как источник инфракрасного света, который нагревает ткань. Такой инфракрасный источник может использоваться для нагревания ткани во время лечения опухолей груди.

В другом варианте осуществления пороговое значение выбирается таким, что увеличение температуры в первой области средством ультразвукового нагревания не вызывает некроз клеток. Кроме того, вторая область содержит, по меньшей мере, одну зону гипертермии, в которой концентрация магнитных наночастиц достаточна, чтобы вызвать повышение температуры, вызывающее некроз клеток при нагревании средством нагревания магнитных частиц.

Этот вариант осуществления предпочтителен, потому что может оказаться трудным получить большую концентрацию магнитных наночастиц вблизи опухоли. Первое средство нагревания повышает температуру в зоне гипертермии и окружающей ткани до температуры, не вызывающей некроз клеток, и затем средство нагревания частиц используется для дополнительного нагревания любых магнитных наночастиц во второй области. Это вызывает повышение температуры в зоне гипертермии, которое может затем вызвать некроз клеток.

В другом варианте осуществления первое средство нагревания выполнено с возможностью нагревания первой области пациента, используя один из следующих способов: ультразвук, инфракрасное излучение, электромагнитное излучение, радиоволны или микроволновое излучение. Это предпочтительно, поскольку ультразвук, радиоволны, или микроволновое излучение могут использоваться для нагревания относительно больших объемов пациента, или они могут использоваться для нагревания направленной области пациента. Это предоставляет врачу более широкий диапазон вариантов терапии.

В другом варианте осуществления средство нагревания частиц модулирует магнитное поле во второй зоне так, что оно нагревает магнитные наночастицы, используя один из следующих механизмов: броуновский механизм релаксации, неелевский механизм релаксации или объединение броуновского механизма релаксации и неелевского механизма релаксации. При броуновском механизме релаксации изменяется физическая ориентация магнитной наночастицы. Изменение физической ориентации наночастицы приводит к тому, что нагревает ее и окружающую ткань или текучую среду вокруг частицы. При неелевском механизме релаксации нагревание происходит не за счет изменения физической ориентации частиц, а за счет изменения ориентации магнитного момента частиц. Эти два механизма вызываются изменяющимся магнитным полем и доминирующий механизм зависит от частоты изменяющегося магнитного поля. Может существовать также переходная область, где для нагревания частиц используются как броуновский механизм релаксации, так и неелевский механизм релаксации.

Этот вариант осуществления предпочтителен, потому что изменяющееся магнитное поле может пространственно управляться и может использоваться для точного нагревания желаемой наночастицы.

В другом варианте осуществления средством ультразвукового нагревания является блок направленного ультразвука высокой интенсивности. Этот вариант осуществления предпочтителен, поскольку направленный ультразвук высокой интенсивности может использоваться для относительно точного удаления ткани. Ультразвуковой излучатель блока направленного ультразвука высокой интенсивности может быть выполнен с возможностью создания остронаправленной фокусировки и непосредственного удаления ткани, либо он может быть выполнен с возможностью нагревания большой области, все еще оставаясь относительно сфокусированным. Этот вариант осуществления также предпочтителен, потому что этот блок может быть выполнен с возможностью нагревания области, такой как простата.

В другом варианте осуществления средство нагревания частиц дополнительно содержит средство создания магнитного поля, выполненное с возможностью нагревания магнитных наночастиц, используя направленную терапию с использованием магнитных частиц. Устройство дополнительно содержит второе средство управления для управления средством нагревания частиц и выполнено с возможностью управления местоположением второй области. Второе средство управления выполнено с возможностью приема данных планирования для планирования лечения пациента и терапевтическое устройство выполнено с возможностью проведения терапии, используя данные планирования. Второе и первое средства управления могут быть осуществлены, используя единое средство управления. Второе средство управления может быть осуществлено, используя компьютер, микроконтроллер, микропроцессор, матрицу микропроцессоров, цифровую электронную схему и аналоговую электронную схему. Второе средство управления и/или первое средство управления могут содержать компьютерный программный продукт.

Этот вариант осуществления предпочтителен, потому что направленная терапия с использованием магнитных частиц может использоваться для нагревания магнитных наночастиц в очень точно определенном объеме. Это позволяет вести очень точное управление тем, каким магнитные наночастицы нагреваются. Терапия может планироваться врачом, используя медицинский сканер, такой как трехмерная рентгеновская система, система компьютерной томографии, система позитрон-эмиссионной томографии, сканер единой позитрон-эмиссионной и компьютерной томографии, трехмерная ультразвуковая система получения изображения или система магнитно-резонансной томографии, для получения изображения анатомии и планирования сеанса терапии. Второе средство управления тогда выполняется с возможностью приема этих данных планирования и выполнения терапии, используя эти данные планирования.

В варианте осуществления средство создания магнитного поля содержит магнит. В различных вариантах осуществления магнит может представлять собой сверхпроводящий магнит, постоянный магнит, электромагнит и/или катушки для создания магнитного поля. В одном варианте осуществления средство нагревания частиц вводится в состав системы магнитно-резонансной томографии и, по меньшей мере, часть магнитного поля, используемого для магнитно-резонансной томографии, создается, используя электромагнит. В идеале, электромагнит может быть выключен, когда получение данных магнитно-резонансной томографии не проводится, чтобы облегчить создание области низкого или нулевого магнитного поля, необходимой для получения изображения с использованием магнитных частиц и/или сфокусированного получения изображения с использованием магнитных частиц.

В другом варианте осуществления средство создания магнитного поля дополнительно выполнено с возможностью получения медицинских данных изображения в зоне получения изображения, используя получение изображения с использованием магнитных частиц. Зона получения изображения содержит первую область и второе средство управления выполнено с возможностью создания данных планирования, используя медицинские данные изображения.

Этот вариант осуществления предпочтителен, потому что получение изображения с использованием магнитных частиц позволяет очень точное определение количественного локального распределения магнитных наночастиц внутри пациента. Знание количественного локального распределения магнитных наночастиц относительно анатомии пациента полезно при планировании терапии. Анатомические данные могут быть получены, используя сканер магнитно-резонансной томографии (MRI), сканер позитрон-эмиссионной томографии, сканер единой позитрон-эмиссионной и компьютерной томографии, трехмерную рентгеновскую систему получения изображения, трехмерную ультразвуковую систему получения изображения или сканер компьютерной томографии с последующим сравнением с медицинскими данными изображения, полученными из изображения, полученного с использованием магнитных частиц.

В другом варианте осуществления терапевтическое устройство дополнительно содержит систему магнитно-резонансной томографии, выполненную с возможностью получения медицинских данных изображения в зоне получения изображения. Зона получения изображения содержит первую область и второе средство управления выполнено с возможностью создания данных планирования, используя медицинские данные изображения. Этот вариант осуществления предпочтителен, потому что данные магнитно-резонансной томографии содержат полезную анатомическую информацию для планирования лечения пациента. Магнитно-резонансная томография дает очень подробную анатомическую информацию, а получение изображения с использованием магнитных частиц дает очень подробную информацию о локальном распределении магнитных наночастиц внутри пациента. Эти два способа получения изображения поэтому хорошо дополняют друг друга при планировании лечения пациента.

В другом варианте осуществления система магнитно-резонансной томографии выполнена с возможностью получения температурных данных, используя магниторезонансную термометрию. Медицинские данные изображения содержат температурные данные, и первый блок управления выполнен с возможностью ограничения температуры в первой области, используя медицинские данные изображения. Второй блок управления выполнен с возможностью управления температурой во второй области, используя медицинские данные изображения. Этот вариант осуществления является предпочтительным, потому что магниторезонансная термометрия может использоваться для выполнения в реальном времени подробных измерений температуры внутри пациента. Это может использоваться для очень точного управления лечением пациента.

В другом варианте осуществления терапевтическое устройство выполнено с возможностью получения медицинских данных изображения с периодическими интервалами. Терапевтическое устройство выполнено с возможностью идентификации местоположения области мишени (целевой области) внутри пациента, используя медицинские данные изображения. Область мишени может быть идентифицирована, используя известные способы сегментации изображения. Второе средство управления выполнено с возможностью создания данных планирования в реальном времени, используя местоположение и форму области мишени. Это может быть осуществлено, используя форму органа и модели деформации, реализованные в программном обеспечении. Такие модели могут обучаться, так чтобы они были способны регулировать местоположение второй области, основываясь на движении и/или деформации всего органа или области его мишени, используя данные планирования в реальном времени. Этот вариант осуществления обладает тем преимуществом, что терапевтическое устройство может использоваться для подсчета изменений, происходящих при движении пациента. Это ведет к более точному и прецизионному управлению терапевтическим устройством.

В другом варианте осуществления терапевтическое устройство выполнено с возможностью лечения любого из следующих заболеваний: опухоли глаза, опухоли мозга, опухоли нервных узлов, опухоли спинного мозга, опухоли легкого, опухоли предстательной железы, опухоли вблизи глаза, опухоли вблизи мозга, опухоли вблизи нервных узлов, опухоли вблизи легкого, опухоли вблизи предстательной железы, опухоли вблизи стенок мочевого пузыря, опухоли вблизи прямой кишки, опухоли вблизи границы органа, многочисленные опухоли, разбросанные по всему пациенту, опухоли с множеством мелких фокусов, опухоли вблизи сердца, опухоли вблизи границ воздуха и ткани или опухоли вблизи границ кости и ткани.

Этот вариант осуществления предпочтителен, потому что во всех этих случаях должно быть трудным лечить их направленным ультразвуком высокой интенсивности или другими способами, потому что терапия должна быть очень точно направлена в пациента, чтобы избежать травмирования органа или структуры вблизи органа.

В другом варианте изобретение предусматривает компьютерный программный продукт, содержащий набор исполняемых команд для его выполнения терапевтическим устройством для лечения пациента. Набор исполняемых команд содержит этапы, на которых: управляют первым средством нагревания, выполненным с возможностью нагревания первой области пациента, так чтобы мощность, направленная в первую область первым средством нагревания, оставалась ниже порогового значения, и управляют средством нагревания частиц, выполненным с возможностью нагревания магнитных наночастиц во второй области, используя изменяющееся во времени магнитное поле. Первая область содержит в себе вторую область.

Преимущество настоящего варианта осуществления состоит в том, что осуществление управления терапевтическим устройством с использованием компьютерного программного продукта позволяет терапевтическому устройству функционировать более быстро и эффективно, чем если бы его использовал оператор-человек. Другие преимущества этого варианта осуществления были описаны ранее.

В другом варианте осуществления терапевтическое устройство для лечения пациента имеет средство нагревания частиц, которое содержит средство создания магнитного поля, выполненное с возможностью направленной терапии с использованием магнитных частиц. Компьютерный программный продукт дополнительно содержит этапы, на которых: принимают данные планирования для планирования лечения пациента, управляют лечением пациента, используя данные планирования, и управляют местоположением второй области, используя средство создания магнитного поля. Преимущества этого варианта осуществления обсуждались ранее.

В другом варианте осуществления компьютерный программный продукт дополнительно содержит этапы, на которых: получают медицинские данные изображения в зоне получения изображения, используя получение изображения с помощью магнитных частиц и/или магнитно-резонансной томографии, и создают данные планирования, используя медицинские данные изображения. Зона получения изображения содержит первую область. Преимущества этого варианта осуществления были обсуждены ранее.

В другом варианте осуществления компьютерный программный продукт дополнительно содержит этапы, на которых: с периодическими интервалами получают медицинские данные изображения, идентифицируют местоположение и форму области мишени внутри пациента, используя медицинские данные изображения, полученные с периодическими интервалами, создают данные планирования в реальном времени, используя местоположение и форму области мишени, и регулируют местоположение второй области, основываясь на движении и/или деформации области мишени, используя данные планирования в реальном времени. Преимущества этого варианта осуществления были обсуждены ранее.

Краткое описание чертежей

Приведенные далее предпочтительные варианты осуществления изобретения будут описаны только для примера и со ссылкой на чертежи, на которых:

Фиг. 1 - функциональная схема варианта осуществления терапевтического устройства, соответствующего изобретению;

Фиг. 2 - функциональная схема альтернативного варианта осуществления терапевтического устройства, соответствующего изобретению;

Фиг. 3 - блок-схема последовательности выполнения операций осуществления машины, способной выполнять этапы управления терапевтическим устройством в соответствии с изобретением;

Фиг. 4 - блок-схема последовательности выполнения операций альтернативного варианта осуществления машины, выполняющей этапы управления терапевтическим устройством, соответствующим изобретению;

Фиг. 5 - блок-схема последовательности выполнения операций варианта осуществления терапевтического устройства, соответствующего изобретению,

Фиг. 6 - блок-схема альтернативного варианта осуществления терапевтического устройства, соответствующего изобретению;

Фиг. 7 - блок-схема альтернативного варианта осуществления терапевтического устройства, соответствующего изобретению.

Подробное описание

На фиг. 1 и фиг. 2 нумерация элементов выбрана таким образом, что если две последние цифры нумерации совпадают, то элементы на фиг. 1 и фиг. 2 идентичны или выполняют одну и ту же функц