Снижение нагрева в совпадающих областях ближнего поля для высокоинтенсивного фокусированного ультразвука

Снижение нагрева в совпадающих областях ближнего поля для высокоинтенсивного фокусированного ультразвука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к высокоинтенсивному фокусированному ультразвуку с магнитно-резонансным контролем, в частности к уменьшению поглощения энергии ультразвука в совпадающих областях ближнего поля для множества точек воздействия ультразвуком.

Уровень техники

Ультразвук от сфокусированного ультразвукового преобразователя может быть использован для выборочной обработки областей внутри тела. Ультразвуковые волны распространяются как механические колебания высокой энергии. Эти колебания вызывают нагрев ткани по мере поглощения и они также могут приводить к кавитации. И нагревание ткани и кавитация могут быть использованы для разрушения ткани в клинических условиях. Однако нагревание ткани ультразвуком легче контролировать, нежели кавитацию. Ультразвуковая обработка может использоваться для абляции ткани и выборочного удаления областей раковых клеток. Эта методика применялась при лечении фибром матки и снизила необходимость в процедурах гистерэктомии.

При выборочной обработке ткани фокусированный ультразвуковой преобразователь может быть использован для фокусировки ультразвука на конкретную область обработки или на целевой объем. Преобразователь обычно устанавливается внутри среды, такой как дегазированная вода, которая может передавать ультразвук. Затем для регулировки положения ультразвукового преобразователя и тем самым для выбора области обрабатываемой ткани используются исполнительные элементы.

Фокусированные ультразвуковые преобразователи также обычно имеют множество элементов преобразователя, причем амплитуда и/или фаза элементов преобразователя контролируется. В частности, фаза отдельного элемента или групп элементов преобразователя часто контролируется для управления местоположением фокуса ультразвука. Это допускает быструю регулировку местоположения фокуса и последовательное воздействие ультразвуком на различные точки или местоположения воздействия ультразвуком. Ткань пациента между преобразователем и точкой воздействия ультразвуком обычно называется областью ближнего поля. Ультразвук распространяется через область ближнего поля к объему воздействия ультразвуком. Эта промежуточная ткань также нагревается, хотя и в той же степени, что и объем воздействия ультразвуком. При воздействии ультразвуком на множество точек воздействия ультразвуком область ближнего поля различных точек воздействия ультразвуком может совпадать. Поскольку конкретный участок области ближнего поля может совпадать, он может быть нагрет многократно. Чтобы избежать перегрева этой совпадающей области ближнего поля, могут быть необходимы задержки между воздействиями ультразвуком на множество точек воздействия ультразвуком.

Раскрытие изобретения

Изобретение обеспечивает медицинское устройство, компьютерный программный продукт и способ. Варианты выполнения приведены в зависимых пунктах формулы.

Как должно быть ясно специалистам в данной области техники, объекты настоящего изобретения могут быть реализованы в виде устройства, способа или компьютерного программного продукта. Соответственно объекты настоящего изобретения могут принимать форму полностью аппаратного варианта выполнения, полностью программного варианта выполнения (включая встроенное программное обеспечение, резидентное программное обеспечение, микропрограммное обеспечение и т.д.) или варианта выполнения, объединяющего объекты программного обеспечения и оборудования, которые могут в общем называться здесь «схемой», «модулем» или «системой». Кроме того, объекты настоящего изобретения могут принять форму компьютерного программного продукта, реализованного в одном или более машиночитаемых носителях, содержащих машиноисполняемый код.

Может быть использовано любое сочетание одного или более машиночитаемых носителей. Машиночитаемый носитель может быть машиночитаемой средой передачи сигнала или машиночитаемым носителем данных. «Машиночитаемый носитель данных» в данном случае означает любой материальный носитель данных, который может хранить команды, выполняемые процессором вычислительного устройства. Машиночитаемый носитель данных может обозначаться как энергонезависимый машиночитаемый носитель данных. Машиночитаемый носитель данных может также называться материальным машиночитаемым носителем. В некоторых вариантах выполнения машиночитаемый носитель данных также может иметь возможность хранения данных, к которым может обращаться процессор вычислительного устройства. Примеры машиночитаемых носителей данных включают в себя, не ограничиваясь: гибкий диск, магнитный жесткий диск, полупроводниковый жесткий диск, флэш-память, USB флэш-память, устройства оперативной памяти (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), оптический диск, магнитооптический диск и файл регистра процессора. Примеры оптических дисков включают в себя компакт-диски (CD) и цифровые универсальные диски (DVD), например CD-ROM, CD-RW, CD-R, DVD-ROM, DVD-RW, или диски DVD-R. Термин «машиночитаемый носитель данных» также относится к различным носителям записи, к которым может обращаться компьютерное устройство через сеть или через канал связи. Например, данные могут быть найдены с помощью модема по Интернету или по локальной сети. Машиноисполняемый код, реализованный на машиночитаемом носителе, может быть передан с использованием любой соответствующей среды, включая, но без ограничения, среды беспроводной связи, проводной связи, оптический волоконный кабель, радиочастотную связь и т.д. или любое подходящее сочетание вышеназванного.

Машиночитаемая среда передачи сигнала может включать в себя передаваемый сигнал данных с находящимся в нем машиноисполняемым кодом, например в полосе основных немодулированных частот или как часть несущей. Такой распространяющийся сигнал может иметь любую форму, включая в себя, но без ограничений, электромагнитный, оптический или любое подходящее их сочетание. Машиночитаемая среда передачи сигнала может быть любой машиночитаемой средой, которая не является машиночитаемым носителем данных, и которая может передать, распространить, или транспортировать программу для использования, сама или в соединении с системой выполнения команд, устройством или устройством.

«Память компьютера» или «память» - это пример машиночитаемого носителя данных. Память компьютера - это любая память, которая является непосредственно доступной для процессора. «Компьютерное запоминающее устройство» или «запоминающее устройство» - это другой пример машиночитаемого носителя данных. Компьютерное запоминающее устройство - это любой энергонезависимый машиночитаемый носитель данных. В некоторых вариантах выполнения компьютерное запоминающее устройство также может быть памятью компьютера или наоборот.

«Процессор» в данном случае означает электронный компонент, который имеет возможность выполнять программу или машиноисполняемую команду. Указания на вычислительное устройство, содержащее «процессор», должны интерпретироваться как возможно содержащий более одного процессора или обрабатывающего ядра. Процессор может быть, например, многоядерным процессором. Процессор может также относиться к набору процессоров в пределах отдельной компьютерной системы или распределенному по множеству компьютерных систем. Термин «вычислительное устройство» должен также интерпретироваться как возможно относящийся к набору или сети вычислительных устройств, каждое из которых содержит процессор или процессоры. Машиноисполняемый код может выполняться множеством процессоров, которые могут находиться в одном и том же вычислительном устройстве или даже могут быть распределены по множеству вычислительных устройств.

Машиноисполняемый код может содержать машиноисполняемые команды или программу, которая побуждает процессор выполнять объект настоящего изобретения. Машиноисполняемый код для выполнения операций для объектов настоящего изобретения может быть написан на любом сочетании одного или более языков программирования, включая объектно-ориентированные языки программирования, такие как Java, Smalltalk, C++ или подобные, и обычные процедурные языки программирования, такие как язык программирования «C», или подобные языки программирования и компилированные машиноисполняемые команды. В некоторых случаях машиноисполняемый код может быть в форме языка высокого уровня или в предварительно компилированной форме и использоваться вместе с интерпретатором, который по ходу работы формирует машиноисполняемые команды.

Машиноисполняемый код может выполняться полностью на компьютере пользователя, частично на компьютере пользователя, как автономный пакет программ, частично на компьютере пользователя и частично на удаленном компьютере или полностью на удаленном компьютере или сервере. В последней ситуации удаленный компьютер может быть соединен с компьютером пользователя через сеть любого типа, включая локальную сеть (LAN) или глобальную сеть (WAN), или может быть выполнено соединение с внешним компьютером (например, через Интернет, используя провайдер услуг интернета).

Объекты настоящего изобретения описаны с обращением к иллюстрациям в виде блок-схем способов, устройств (систем) и компьютерных программных продуктов в соответствии с вариантами выполнения изобретения. Следует понимать, что каждый блок или часть блоков блок-схемы, иллюстраций и/или блок-схем могут быть реализованы командами компьютерной программы в форме машиноисполняемого кода, когда это применимо. Кроме того, следует понимать, что если нет взаимного исключения, сочетания блоков в различных блок-схемах, иллюстрации и/или блок-схемы могут быть объединены. Эти команды компьютерной программы могут быть переданы на процессор общего компьютера, специализированного компьютера или другого программируемого устройства обработки данных, чтобы сформировать такой механизм, когда команды, которые выполняются процессором компьютера, или другим программируемым устройством обработки данных, формируют средство для осуществления функций/действий, определенных в блок-схеме и/или блоке или блоках блок-схемы.

Эти команды компьютерной программы также могут быть сохранены на машиночитаемом носителе, которая может побуждать компьютер, другое программируемое устройство обработки данных или другие устройства функционировать определенным образом, таким образом, чтобы команды, сохраняемые на машиночитаемом носителе, производили готовое изделие, включая команды, которые осуществляют функцию/действие, определенную в блок-схеме и/или в блоке или блоках блок-схемы.

Команды компьютерной программы также могут быть загружены на компьютер, другое программируемое устройство обработки данных или другие устройства для инициирования последовательности операционных этапов, выполняемых на компьютере, другом программируемом устройстве или других устройствах для осуществления выполняемого компьютером процесса таким образом, чтобы команды, которые выполняются на компьютере или другом программируемом устройстве, обеспечивали процессы для осуществления функций/действий, определенных в блоке блок-схемы и/или в блоке или блоках блок-схемы.

«Пользовательский интерфейс» - в данном случае это интерфейс, который позволяет пользователю или оператору взаимодействовать с компьютером или компьютерной системой. «Пользовательский интерфейс» может также обозначаться как «человеко-машинный интерфейс». Пользовательский интерфейс может обеспечивать информацию или данные оператору и/или принимать информацию или данные от оператора. Пользовательский интерфейс может давать возможность ввода данных от оператора, принимаемых компьютером, и может обеспечить вывод данных пользователю от компьютера. Иначе говоря, пользовательский интерфейс может позволить оператору управлять или манипулировать компьютером, и интерфейс может позволить компьютеру указывать эффекты от управления или манипуляции оператором. Визуализация данных или информации на дисплее или графическом пользовательском интерфейсе - это пример выдачи информации оператору. Прием данных через клавиатуру, мышь, шаровой манипулятор, сенсорную панель, ручку-указатель, графический планшет, джойстик, игровой пульт, веб-камеру, гарнитуру, рычаги переключения передач, руль, педали, проводную перчатку, танцевальный коврик, дистанционное управление и акселерометр - это все примеры компонентов пользовательского интерфейса, которые допускают прием информации или данных от оператора.

«Интерфейс аппаратных средств» в данном случае означает интерфейс, который позволяет процессору компьютерной системы взаимодействовать и/или управлять внешним вычислительным устройством. Интерфейс аппаратных средств может позволить процессору посылать сигналы управления или команды на внешнее вычислительное устройство. Интерфейс аппаратных средств может также позволить процессору обмениваться данными с внешним вычислительным устройством. Примеры интерфейса аппаратных средств включают в себя, не ограничиваясь: универсальную последовательную шину, порт IEEE 1394, параллельный порт, порт IEEE 1284, последовательный порт, порт RS 232, порт IEEE 488, соединение Bluetooth, соединение беспроводной локальной сети, соединение TCP/IP, соединение Ethernet, интерфейс управляющего напряжения, интерфейс MIDI, аналоговый входной интерфейс и цифровой входной интерфейс.

«Дисплей» или «устройство отображения» в данном случае означает устройство вывода данных или пользовательский интерфейс, выполненный с возможностью отображения изображений или данных. Дисплей может выводить визуальные, звуковые и/или тактильные данные. Примеры дисплея включают в себя, не ограничиваясь: компьютерный монитор, телевизионный экран, сенсорный экран, тактильный электронный дисплей, экран Брейля, электронно-лучевую трубку (CRT), электронно-лучевую запоминающую трубку, бистабильный дисплей, электронную бумагу, векторный дисплей, индикаторную панель, вакуумный флуоресцентный дисплей (VF), дисплеи на светоизлучающих диодах (LED), электролюминесцентный дисплей (ELD), плазменные панели отображения (PDP), жидкокристаллические дисплеи (LCD), дисплеи на органических светоизлучающих диодах (OLED), проектор и дисплей, устанавливаемый на голове.

«Ультразвуковое окно» в данном случае означает окно, которое пригодно для передачи ультразвуковых волн или энергии. Обычно тонкая пленка или мембрана используются как ультразвуковое окно. Ультразвуковое окно может, например, быть выполнено из тонкой мембраны BoPET (биаксиально-ориентированный терефталат полиэтилена).

В одном объекте изобретение обеспечивает медицинское устройство, содержащее систему высокоинтенсивного фокусированного ультразвука. Система высокоинтенсивного фокусированного ультразвука содержит ультразвуковой преобразователь с множеством элементов преобразователя для фокусировки ультразвука в объем воздействия ультразвуком. Имеется область ближнего поля между ультразвуковым преобразователем и объемом воздействия ультразвуком. То есть ультразвуковой преобразователь при своем действии образует область ближнего поля, фокусируя ультразвук в объеме воздействия ультразвуком. Область ближнего поля в данном случае означает область, через которую ультразвук проходит при его распространении к объему воздействия ультразвуком, или к фокальной точке. Поскольку ультразвук также проходит через область ближнего поля, она нагревается, но не так, как это происходит в объеме воздействия ультразвуком. Множество элементов преобразователя управляются в группах. Элементы преобразователя могут быть управляемыми так, что фаза и/или амплитуда отдельных элементов преобразователя или группы элементов могут быть изменены. Например, фаза может быть использована для сдвига положения фокуса. Амплитуда отдельных элементов преобразователя или групп элементов преобразователя также может быть изменена. При этом отдельные элементы преобразователя или их группы также могут быть полностью выключены.

Медицинское устройство дополнительно содержит память для хранения машиноисполняемых команд. Медицинское устройство дополнительно содержит процессор для управления медицинским устройством. Выполнение команд побуждает процессор принимать данные местоположения, относящиеся к множеству точек воздействия ультразвуком. Данные местоположения по существу представляют собой данные, которые описывают местоположение множества точек воздействия ультразвуком. Это точки, которые подвергаются действию ультразвука посредством перемещения объема воздействия ультразвуком в пределы точки воздействия ультразвуком. Данные местоположения могут быть приняты, например, из: плана лечения, медицинской системы визуализации, ручного ввода данных и сочетания этого.

Выполнение команд дополнительно побуждает процессор определять траекторию воздействия ультразвуком для каждой из множества точек воздействия ультразвуком, используя геометрическую модель элемента преобразователя. Траектория воздействия ультразвуком - это грубое приближение или приближение для траектории, которую выбирает ультразвук для попадания в каждую из множества точек воздействия ультразвуком. Траектория воздействия ультразвуком может быть сформирована с простой геометрической моделью для каждого из элементов преобразователя или групп элементов преобразователя, или может также использовать способ трассировки лучей.

Выполнение команд дополнительно побуждает процессор обнаруживать области совпадения, используя траекторию воздействия ультразвуком для каждой из множества точек воздействия ультразвуком. Области совпадения указывают на совпадение траектории воздействия ультразвуком для двух или более точек воздействия ультразвуком в области ближнего поля. Обычно ультразвуковой преобразователь имеет вогнутую форму, и элементы преобразователя ультразвука ориентированы таким образом, что они все фокусируются примерно в конкретный объем воздействия ультразвуком или фокальную точку. Область ближнего поля оказывается значительно большей, чем объем воздействия ультразвуком. Если объемы воздействия ультразвуком являются смежными друг с другом или находятся в пределах конкретных заданных частей расстояния, области ближнего поля могут совпадать. Как упомянуто выше, ультразвук, распространяющийся через область ближнего поля, вызывает нагревание областей ткани. Если области ближнего поля совпадают в точках воздействия ультразвуком, которые подвергаются действию ультразвука, то возможно, что некоторые области ближнего поля будут нагреваться неоднократно. Это может привести к нежелательному нагреванию области ближнего поля, что может оказаться опасным для пациента.

Выполнение команд дополнительно побуждает процессор определять команды управления преобразователем, используя области совпадения. Команды управления преобразователем выполнены с возможностью управления множеством элементов преобразователя, чтобы уменьшить поглощение энергии ультразвука в области совпадения в течение воздействия ультразвуком на две или более точек воздействия ультразвуком. Амплитуда и/или фаза ультразвукового сигнала, подаваемого на ультразвуковые преобразователи, достаточно просто изменяется так, что траектория, которую ультразвук имеет в области совпадения, уменьшается. Это может включать в себя отключение отдельных элементов преобразователя или группы элементов преобразователя, или это может означать снижение амплитуды во время воздействия ультразвуком на одну или более точек воздействия ультразвуком. Имеются различные варианты, с которыми это может быть оптимизировано.

Выполнение команд дополнительно приводит к тому, что система высокоинтенсивного фокусированного ультразвука последовательно воздействует ультразвуком на множество точек воздействия ультразвуком, используя команды управления преобразователем. Команды управления преобразователем приводят к тому, что система высокоинтенсивного фокусированного ультразвука последовательно воздействует ультразвуком на множество точек воздействия ультразвуком. Этот вариант выполнения может давать преимущество в ограничении тепловой дозы в ближнем поле. Это может обеспечивать преимущество в том, что ультразвуковой пучок, произведенный ультразвуковым преобразователем, имеет форму пучка. Это может означать, что для воздействия ультразвуком на множество точек воздействия ультразвуком требуется меньшее время ожидания, поскольку области совпадения не нагреваются или нагреваются меньше, чем если бы изобретение не применялось.

В другом варианте выполнения выполнение команд дополнительно побуждает процессор принимать карту текущих тепловых свойств, описывающую тепловые свойства в области ближнего поля. Карта тепловых свойств может быть определена, либо используя методику медицинской визуализации, такую как тепловую магнитно-резонансную визуализацию, либо может быть сформирована моделью, которая использует данные от предыдущего воздействия ультразвуком, чтобы сформировать карту тепловых свойств. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор вычислять карту прогнозируемых тепловых свойств для тепловых свойств, используя команды управления преобразователем и тепловую модель преобразователя. Тепловая модель преобразователя может, например, быть тепловой акустической моделью, которая используется для прогнозирования изменения температуры, вызванного воздействием ультразвуком на множество точек воздействия ультразвуком с командами управления преобразователем.

Выполнение команд дополнительно побуждает процессор определять скорректированные команды управления преобразователем, используя карту прогнозируемых тепловых свойств. Скорректированные команды управления преобразователем выполнены с возможностью управления множеством элементов преобразователя. Команды побуждают процессор использовать скорректированные команды управления преобразователем для управления системой высокоинтенсивного фокусированного ультразвука во время последовательного воздействия ультразвуком на множество точек воздействия ультразвуком. В этом варианте выполнения карта текущих тепловых свойств описывает текущие тепловые свойства области ближнего поля. Это используется для лучшего определения эффекта воздействия ультразвуком на множество точек воздействия ультразвуком. Например, если карта текущих тепловых свойств представляет собой карту температуры, то скорректированные команды управления преобразователем выполнены с возможностью управления множеством элементов преобразователя, чтобы ограничить температуру в области ближнего поля до заданного порога. Это может предотвратить нанесение вреда пациенту в области ближнего поля. Как карта текущих тепловых свойств, так и и карта прогнозируемых тепловых свойств являются трехмерными картами тепловых свойств пациента в области ближнего поля.

Альтернатива карте температуры карта тепловых свойств может также использоваться для минимизации температуры без порога, чтобы сделать время охлаждения короче. Также тепловая доза, вычисленная из температурных карт, или измеренная или прогнозируемая посредством моделирования, может быть использована как ограничивающая мера вместо температуры.

В другом варианте выполнения выполнение команд дополнительно побуждает процессор принимать предыдущую тепловую дозу. Предыдущая тепловая доза описывает тепловые дозы, обусловленные предыдущим воздействием ультразвуком с использованием системы высокоинтенсивного фокусированного ультразвука. Карта текущих тепловых свойств и/или карта прогнозируемых тепловых свойств определяются по меньшей мере частично с использованием предыдущей тепловой дозы. Этот вариант выполнения может быть предпочтительным, поскольку это может быть полезным в прогнозировании будущего эффекта множества точек воздействия ультразвуком на некроз или повреждение ткани в пределах области ближнего поля.

Магнитно-резонансные (MR) данные определены здесь как зарегистрированные измерения радиочастотных сигналов, испускаемых атомными спинами, посредством антенны магнитно-резонансного устройства во время сканирования магнитно-резонансной визуализации. Изображение магнитно-резонансной визуализации (MRI) определено здесь как представляющее собой восстановленную двумерную или трехмерную визуализацию анатомических данных, содержащихся в данных магнитно-резонансной визуализации. Эта визуализация может быть выполнена с использованием компьютера.

Данные MR термометрии определены здесь как зарегистрированные измерения радиочастотных сигналов, испускаемых атомными спинами, посредством антенны магнитно-резонансного устройства во время сканирования магнитно-резонансной визуализации, которые содержат информацию, которая может использоваться для магнитно-резонансной термометрии. Магнитно-резонансная термометрия функционирует путем измерения изменений параметров, чувствительных к температуре. Примеры параметров, которые могут быть измерены во время магнитно-резонансной термометрии: частотный сдвиг протонного резонанса, коэффициент диффузии или изменения времен релаксации Т1 и/или T2 могут быть использованы для измерения температуры с использованием магнитного резонанса. Частотный сдвиг протонного резонанса зависит от температуры, поскольку магнитное поле, которое прикладывается к отдельным протонам, атомам водорода, зависит от окружающей молекулярной структуры. Увеличение температуры уменьшает молекулярное экранирование вследствие влияния температуры на водородные связи. Это приводит к температурной зависимости частоты протонного резонанса.

Протонная плотность зависит линейно от равновесной намагниченности. Поэтому оказывается возможным определить изменения температуры, используя взвешенные изображения протонной плотности.

Время релаксации Т1, T2, и T2-звезда (иногда записываемое как T2*) также зависит от температуры. Поэтому реконструкция взвешенных изображений Т1, T2, и T2-звезда может использоваться для формирования тепловых или температурных карт.

Температура также влияет на броуновское движение молекул в водном растворе. Поэтому импульсные последовательности, которые пригодны для измерения коэффициентов диффузии, такие как импульсное диффузионное градиентное спиновое эхо, могут быть использованы для измерения температуры.

Один из самых полезных способов измерения температуры с использованием магнитного резонанса - это измерение сдвига частоты протонного резонанса (PRF) от водных протонов. Резонансная частота протонов зависит от температуры. Когда температура изменяется в элементе объема, сдвиг частоты приведет к изменению измеряемой фазы водных протонов. Поэтому может быть определено изменение температуры между двумя изображениями фазы. Этот способ определения температуры имеет преимущество в том, что он относительно быстрый по сравнению с другими способами. Способ PRF описан здесь более подробно, чем другие способы. Однако описанные здесь способы и методики также применимы к другим способам выполнения термометрии с магнитно-резонансной визуализацией.

В другом варианте выполнения медицинское устройство дополнительно содержит систему магнитно-резонансной визуализации для получения тепловых магнитно-резонансных данных. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор получать тепловые магнитно-резонансные данные. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор вычислять карту текущих тепловых свойств по меньшей мере частично с использованием тепловых магнитно-резонансных данных. Тепловые магнитно-резонансные данные могут быть получены во время или после предыдущего воздействия ультразвуком.

В другом варианте выполнения выполнение команд дополнительно побуждает процессор вычислять карту текущих тепловых свойств, используя тепловую модель преобразователя и набор предыдущих команд управления преобразователем. Тепловая модель и магнитно-резонансная термометрия могут использоваться в сочетании с моделированием в некоторых вариантах выполнения.

В другом варианте выполнения выполнение команд дополнительно побуждает процессор многократно принимать данные местоположения, описывающие множество точек воздействия ультразвуком. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор многократно определять траекторию воздействия ультразвуком для каждой из множества точек воздействия ультразвуком, используя геометрическую модель элементов преобразователя. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор многократно обнаруживать области совпадения, используя траекторию воздействия ультразвуком для каждой из множества точек воздействия ультразвуком. Область совпадения указывает на совпадение траектории воздействия ультразвуком для двух или более точек воздействия ультразвуком в области ближнего поля. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор многократно определять команды управления преобразователем, выполнены с возможностью управления множеством элементов преобразователя, чтобы уменьшить поглощение ультразвуковой энергии в области совпадения во время воздействия ультразвуком на две или более точек воздействия ультразвуком. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор многократно управлять системой высокоинтенсивного фокусированного ультразвука для последовательного воздействия ультразвуком на множество точек воздействия ультразвуком, используя команды управления преобразователем. В сущности, в этом варианте выполнения действия, выполняемые процессором, выполняются многократно. Это может быть преимущественным, поскольку может иметь место множество групп точек воздействия ультразвуком, обрабатываемых при применении медицинского устройства на пациенте.

В другом варианте выполнения выполнение команд дополнительно побуждает процессор многократно принимать карту текущих тепловых свойств. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор многократно вычислять карту прогнозируемых тепловых свойств, используя команды управления преобразователем и тепловую модель преобразователя. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор многократно определять скорректированные команды управления преобразователем, используя карту прогнозируемых тепловых свойств. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор многократно управлять системой высокоинтенсивного фокусированного ультразвука для последовательного воздействия ультразвуком на множество точек воздействия ультразвуком, используя команды управления преобразователем.

В другом варианте выполнения множество элементов преобразователя управляются для уменьшения поглощения ультразвуковой энергии в области совпадения во время воздействия ультразвуком на две или более точек воздействия ультразвуком, используя любое из следующего: выборочное выключение первой части множества элементов преобразователя, выборочное уменьшение амплитуды ультразвуковой энергии, формируемой второй частью множества элементов преобразователя, и сочетание этого. Первая и вторая части множества элементов преобразователя могут быть одним или более отдельными элементами преобразователя, или они также могут быть группами элементов преобразователя.

В другом варианте выполнения каждый из множества элементов преобразователя управляется по отдельности.

В другом варианте выполнения тепловые свойства представляют собой любое из следующего: температура, максимальная температура, тепловая доза, время охлаждения и сочетания этого.

В другом объекте изобретение предусматривает компьютерный программный продукт, содержащий машиноисполняемые команды для выполнения процессором, управляющим медицинским устройством. Медицинское устройство содержит систему высокоинтенсивного фокусированного ультразвука, содержащую ультразвуковой преобразователь с множеством элементов преобразователя для фокусировки ультразвука в объем воздействия ультразвуком. Имеется область ближнего поля между ультразвуковым преобразователем и объемом воздействия ультразвуком. Множество элементов преобразователя управляются в группах. Выполнение команд побуждает процессор принимать данные местоположения, описывающие множество точек воздействия ультразвуком. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор определять траекторию воздействия ультразвуком для каждой из множества точек воздействия ультразвуком, используя геометрическую модель элемента преобразователя. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор обнаруживать область совпадения, используя траекторию воздействия ультразвуком для каждой из множества точек воздействия ультразвуком. Область совпадения указывает на совпадение траектории воздействия ультразвуком для двух или более точек воздействия ультразвуком в области ближнего поля.

Выполнение команд дополнительно побуждает процессор определять команды управления преобразователем, используя области совпадения. Команды управления преобразователем выполнены с возможностью управления множеством элементов преобразователя для уменьшения поглощения ультразвуковой энергии в области совпадения во время воздействия ультразвуком на две или более точек воздействия ультразвуком. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор управлять системой высокоинтенсивного фокусированного ультразвука для последовательного воздействия ультразвуком на множество точек воздействия ультразвуком, используя команды управления преобразователем. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор принимать карту текущих тепловых свойств, описывающую тепловое свойство в области ближнего поля.

Выполнение команд дополнительно побуждает процессор вычислять назначенную карту тепловых свойств для теплового свойства, используя команды управления преобразователем и тепловую модель преобразователя. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор определять скорректированные команды управления преобразователем, используя карту прогнозируемых тепловых свойств. Скорректированные команды управления преобразователем выполнены с возможностью управления множеством элементов преобразователя. Команды побуждают процессор использовать скорректированные команды управления преобразователем для управления системой высокоинтенсивного фокусированного ультразвука во время последовательного воздействия ультразвуком множества точек воздействия ультразвуком.

В другом варианте выполнения выполнение команд дополнительно побуждает процессор принимать предыдущую тепловую дозу. Предыдущая тепловая доза описывает тепловую дозу, обусловленную предыдущим воздействием ультразвуком с использованием высокоинтенсивной фокусированной ультразвуковой системы. Карта текущих тепловых свойств и/или карта прогнозируемых тепловых свойств по меньшей мере частично определяются с использованием предыдущей тепловой дозы.

В другом варианте выполнения медицинское устройство дополнительно содержит систему магнитно-резонансной визуализации для получения тепловых магнитно-резонансных данных. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор получать тепловые магнитно-резонансные данные. Выполнение команд дополнительно побуждает процессор вычислять карту текущих тепловых свойств по меньшей мере частично с использованием тепловых магнитно-резонансных данных.

В другом варианте выполнения медицинское устройство содержит систему высокоинтенсивного фокусированного ультразвука, содержащую ультразвуковой преобразователь с множеством элементов преобразователя для фокусировки ультразвука в объем воздействия ультразвуком. Имеется область ближнего поля между ультразвуковым преобразователем и объемом воздействия ультразвуком. Множество элементов преобразователя управляются в группах. Способ содержит этап приема данных местоположения, описывающих множество