Sistema de seguimiento de un cambio de tejido durante un tratamiento HIFU.

Un aparato de tratamiento de tejido en una región de tratamiento,

comprendiendo el aparato:un transductor (104) el cual puede ser situado con respecto a un área de tratamiento de un tejido, estandoel transductor configurado para emitir energía ultrasónica y para detectar una energía ultrasónica;un controlador (108) acoplado de forma operativa al transductor (104), estando el controlador configuradopara estimar cambios en la energía retrodifundida reflejada para cada una de la regiones de una pluralidadde regiones de interés, en el que el cambio estimado de la energía retrodinfudida reflejada se correspondecon un valor de cambio de tejido;

estando el controlador (108) también configurado para accionar el transductor (104) en un modo deimpulsión - eco antes de proporcionar una terapia HIFU a una primera área (12) de tratamiento del tejido,en el que los datos de formación de imágenes son generados de las señales de RF en 2-D recibidas de unaprimera región de interés por el transductor;

estando el controlador (108) configurado también para activar el transductor (104) en un modo de terapia enel que una terapia HIFU es proporcionada a la primera área (12) de tratamiento del tejido;

estando también el controlador (108) configurado para activar el transductor (104) en un modo de impulsión- eco después de la provisión de la Terapia HIFU a la primera área de tratamiento de tejido, en el que losdatos de formación de imágenes son generados de las señales de RF en 2-D recibidas de la primeraregión de interés por el transductor; y

estando también el controlador (108) configurado para analizar al menos dos conjuntos de datos de señalesde RF en 2-D, en el dominio de frecuencia, en el que los al menos dos conjuntos de datos de señales de RFen 2-D se corresponden con las señales de RF 2-D recibidas de la primera región de interés antes de ydespués de la aplicación de la terapia HIFU, en el que el análisis de los al menos dos conjuntos de datos deseñales de RF en 2-D incluye la determinación del espectro de energía medio para cada banda defrecuencia de las señales de RF en 2-D en el que la pluralidad de bandas de frecuencia incluye una banda(274) de frecuencia fundamental, una banda (272) de frecuencia subarmónica, y una banda (276) defrecuencia armónica, en el que la diferencia de energía máxima para cada una de dichas bandas defrecuencia de las al menos dos señales de RF en 2-D se corresponde con un valor estimado de cambio enla energía de retrodifusión reflejada para la región de interés,

en el que cada región de interés se corresponde con una porción multidimensional de cada una de lasimágenes recibidas de la región de interés antes y después de la aplicación de la terapia HIFU.

Sistema de seguimiento de un cambio de tejido durante un tratamiento HIFU

Campo de la invención La presente invención se refiere a un aparato de tratamiento de tejido y, en particular, de tratamiento no invasivo de tejido enfermo.

Antecedentes y sumario de la invención En el pasado, se han utilizado diversas técnicas para el tratamiento de tejido, entre ellos tejido enfermo, como por ejemplo de cáncer, para extirpar, destruir o de cualquier otra forma reducir al mínimo el crecimiento del tejido enfermo. Por ejemplo, procedimientos tradicionales de tratamiento de tejido prostático enfermo incluyen el ultrasonido focalizado de alta intensidad (“HIFU”) , la radiación, el tratamiento quirúrgico, la braquirradioterapia, la crioablación, la terapia hormonal y la quimioterapia. En la presente memoria se describen unos aparatos y unos procedimientos para el tratamiento de tejido con HIFU.

Aunque las técnicas, procedimientos y aparatos utilizados en la presente memoria son de aplicación en general al tratamiento de tejido, el presente análisis se centrará fundamentalmente en el tratamiento del tejido prostático incluyendo la Hiperplasia Prostática Benigna (BPH) y al cáncer de próstata. Sin embargo, los aparatos y procedimientos encontrarán aplicación en la localización y tratamiento de una amplia gama de enfermedades que se manifiestan de forma localizada o “focal”, incluyendo cánceres de mama, cerebrales, de hígado y de riñón. De acuerdo con lo expuesto en la presente memoria, el aparato divulgado utiliza una sonda intracavitaria que será especialmente útil en enfermedades focales que son accesibles a una sonda transesofágica, laparoscópica, o transvaginal. Dichas enfermedades incluyen el cáncer de esófago, el cáncer de tráquea y de uretra, las úlceras de estómago y de duodeno, y el cáncer pancreático. Así mismo, la sonda transvaginal de acuerdo con la presente invención proporcionará un procedimiento de esterilización mínimamente invasivo para pacientes ambulatorios, así como para la terapia de fibromas uterinos y a la ablación endometrial. Así mismo, en el caso de un transductor con múltiples longitudes focales, los vasos sanguíneos pueden ser destinatarios de forma selectiva para llevar a cabo la coagulación y la cauterización de un sangrado interno.

Según se utiliza en la presente memoria, el término “Terapia HIFU” se define como la provisión de ultrasonido focalizado de alta intensidad sobre una porción del tejido en o cerca de un foco de un transductor. Se debe entender que el transductor puede presentar múltiples focos y que la Terapia HIFU no está limitada a un transductor de foco único, a un tipo de transductor único o a una frecuencia de ultrasonidos única. Según se utiliza en la presente memoria el término “Tratamiento HIFU” se define como la agrupación de una o más Terapias HIFU. Un Tratamiento HIFU puede incorporar todas las Terapias HIFU administradas o destinadas a ser administradas, o puede consistir en un subconjunto de Terapias HIFU administradas o destinadas a ser administradas. Según se utiliza en la presente memoria, el término “Sistema HIFU” se define como un sistema que es al menos capaz de proporcionar al menos una Terapia HIFU.

La invención proporciona un aparato para tratamientos HIFU de acuerdo con la reivindicación 1.

En una forma de realización ejemplar de la presente divulgación, el aparato comprende un transductor que puede ser situado cerca del tejido y un miembro de posicionamiento acoplado al transductor y configurado para posicionar el transductor. El transductor está configurado para emitir energía de ultrasonidos y recibir la energía de ultrasonido. El aparato comprende también un controlador acoplado de forma operativa al transductor y al miembro de posicionamiento que está configurado para posicionar el transductor con el miembro de posicionamiento y para operar el transductor en un modo de formación de imágenes en el que las imágenes del tejido existente en la región de tratamiento son obtenidas a partir de la energía de ultrasonido detectada por el transductor y en un modo de terapia, en el que una pluralidad de puntos de tratamiento son tratados con una Terapia HIFU con el transductor. El controlador está también configurado para efectuar el seguimiento de una pluralidad de regiones de interés existentes en la región de tratamiento y para determinar un valor de un cambio de tejido para cada región de interés en base a un análisis de frecuencia de al menos dos imágenes. Cada región de interés se corresponde con una porción multidimensional de cada una de las al menos dos imágenes.

En otra forma de realización ejemplar de la presente divulgación, el tratamiento del aparato comprende un transductor que puede ser situado cerca del tejido, estando el transductor configurado para emitir una energía ultrasónica y para recibir energía ultrasónica, estando el transductor configurado para el posicionamiento del miembro que está acoplado al transductor y estando configurado para situar el transductor; y un controlador acoplado de forma operativa al transductor y al miembro de posicionamiento. El controlador incluye unos medios para determinar un valor de cambio de tejido para una región de interés de la región de tratamiento .

A continuación, se divulga un procedimiento para la provisión de un tratamiento sobre una región de tratamiento de tejido. El procedimiento comprende las etapas de la obtención de una primera imagen que incluye una región de tratamiento antes de un tratamiento directo con una Terapia HIFU, llevando a cabo el tratamiento directo del punto de tratamiento con una Terapia HIFU, la obtención de una segunda imagen que incluye el punto de tratamiento posterior al tratamiento directo, y la determinación de un valor de cambio de tejido de una región de interés del tejido en base a un primer espectro de energía de una porción de la primera imagen correspondiente a la región de interés y un segundo espectro de energía de la porción de la segunda imagen correspondiente a la zona de interés. La primera imagen es una imagen multidimensional. La segunda imagen es una imagen multidimensional. La región de interés incluye el punto de tratamiento.

En una variante adicional, el procedimiento comprende las etapas de: el seguimiento de un nivel de un cambio de tejido de una región de interés de la región de tratamiento debido a un calentamiento indirecto del tejido en la región de interés en respuesta a un tratamiento directo de al menos unos puntos de tratamiento con la Terapia HIFU en la región de tratamiento exterior a la región de interés y la determinación acerca de si proporcionar un tratamiento directo con la Terapia HIFU a un punto de tratamiento dentro de la región de interés en base al nivel del cambio de tejido. El nivel del cambio de tejido se determina por una comparación de los espectros de energía de al menos dos imágenes que incluyen la zona de interés.

En otra variante adicional, el procedimiento comprende las etapas de: la realización de la obtención de una primera imagen que incluye un punto de tratamiento antes de un tratamiento directo con la Terapia HIFU, siendo la primera imagen una imagen multidimensional; la realización del tratamiento directo del punto de tratamiento con la Terapia HIFU; la obtención de una segunda imagen que incluye el punto de tratamiento posterior al tratamiento directo, siendo la segunda imagen una imagen multidimensional; la determinación de una indicación de un cambio de tejido en una región de interés del tejido a partir de un análisis de dominio de frecuencia de la primera imagen y de la segunda imagen; y la provisión de un indicador visual codificado en colores sobre una imagen de la región de tratamiento . El indicador visual codificado en colores proporciona una indicación de un grado del cambio de tejido.

Características adicionales de la presente invención se pondrán de manifiesto para los expertos en la materia tras el análisis de la descripción detallada posterior de las formas de realización ilustrativas que ejemplifican el modo óptimo de llevar a cabo la invención según se considera en la actualidad.

Breve descripción de los dibujos La descripción detallada de los dibujos se refiere en particular a las figuras que se acompañan, en las cuales:

La Fig. 1 es una vista esquemática de un Sistema HIFU ejemplar de la presente invención, siendo el Sistema HIFU capaz de formar imágenes del tejido del paciente y proporcionar una Terapia HIFU a al menos una porción del tejido en o cerca de un foco de un transductor del Sistema HIFU;

la Fig. 2 es una forma de realización ejemplar del Sistema HIFU de la Fig. 1;... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de tratamiento de tejido en una región de tratamiento, comprendiendo el aparato:

un transductor (104) el cual puede ser situado con respecto a un área de tratamiento de un tejido, estando el transductor configurado para emitir energía ultrasónica y para detectar una energía ultrasónica;

un controlador (108) acoplado de forma operativa al transductor (104) , estando el controlador configurado para estimar cambios en la energía retrodifundida reflejada para cada una de la regiones de una pluralidad de regiones de interés, en el que el cambio estimado de la energía retrodinfudida reflejada se corresponde con un valor de cambio de tejido;

estando el controlador (108) también configurado para accionar el transductor (104) en un modo de impulsión - eco antes de proporcionar una terapia HIFU a una primera área (12) de tratamiento del tejido, en el que los datos de formación de imágenes son generados de las señales de RF en 2-D recibidas de una primera región de interés por el transductor;

estando el controlador (108) configurado también para activar el transductor (104) en un modo de terapia en el que una terapia HIFU es proporcionada a la primera área (12) de tratamiento del tejido;

estando también el controlador (108) configurado para activar el transductor (104) en un modo de impulsión

- eco después de la provisión de la Terapia HIFU a la primera área de tratamiento de tejido, en el que los datos de formación de imágenes son generados de las señales de RF en 2-D recibidas de la primera región de interés por el transductor; y

estando también el controlador (108) configurado para analizar al menos dos conjuntos de datos de señales de RF en 2-D, en el dominio de frecuencia, en el que los al menos dos conjuntos de datos de señales de RF en 2-D se corresponden con las señales de RF 2-D recibidas de la primera región de interés antes de y después de la aplicación de la terapia HIFU, en el que el análisis de los al menos dos conjuntos de datos de señales de RF en 2-D incluye la determinación del espectro de energía medio para cada banda de frecuencia de las señales de RF en 2-D en el que la pluralidad de bandas de frecuencia incluye una banda (274) de frecuencia fundamental, una banda (272) de frecuencia subarmónica, y una banda (276) de frecuencia armónica, en el que la diferencia de energía máxima para cada una de dichas bandas de frecuencia de las al menos dos señales de RF en 2-D se corresponde con un valor estimado de cambio en la energía de retrodifusión reflejada para la región de interés,

en el que cada región de interés se corresponde con una porción multidimensional de cada una de las imágenes recibidas de la región de interés antes y después de la aplicación de la terapia HIFU.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que el controlador (108) está configurado para estimar dicho valor de cambio en el tejido en la región entre el transductor y la zona focal del transductor, estando el tejido situado en la región más allá de la zona focal del transductor, y el tejido situado en la zona focal del transductor.

3. El aparato de la reivindicación 1, estando el controlador (108) también configurado para determinar si se ha producido un cambio de tejido suficiente en el área de tratamiento de tejido actual debido al tratamiento HIFU indirecto del área de tratamiento de tejido actual, en el que si se ha producido un cambio de tejido suficiente, el área de tratamiento de tejido es ignorada.

4. El aparato de la reivindicación 3, estando el controlador (108) también configurado para activar el transductor en un modo de terapia en el que se proporciona una terapia HIFU sobre el área de tratamiento de tejido actual si no se ha producido ningún cambio de tejido suficiente debido al tratamiento HIFU indirecto del área de tratamiento de tejido actual.

5. El aparato de la reivindicación 1, estando el controlador (108) también configurado para proporcionar una terapia HIFU adicional sobre un área de tratamiento de tejido cuando el valor del cambio de tejido es considerado bajo.

6. El aparato de la reivindicación 1, estando el controlador (108) también configurado para determinar si el nivel de señal / ruido de la señal de RF en 2-D recibida es suficiente para estimar cambios en la energía retrodifundida reflejada, en el que si la media del valor de la señal de RF en 2-D está por debajo de un umbral, entonces el parámetro de ganancia se incrementa y el transductor es de nuevo activado en el modo de impulsión - eco y se generan datos de formación de imágenes.

7. El aparato de la reivindicación 1, estando el controlador (108) también configurado para determinar si el nivel de la señal / ruido de la señal de RF en 2-D recibida es suficiente para estimar cambios en la energía retrodifundida reflejada, en el que si el porcentaje de los puntos de datos de la señal de RF en 2-D que están saturados es superior a un umbral, entonces el parámetro de ganancia se reduce y el transductor es de nuevo activado en el modo de impulso - eco y los datos de formación de imágenes son generados.

8. El aparato de la reivindicación 1, en el que se proporcionan ajustes precisos para un control de ganancia independiente para una extensión de profundidad determinada para el transductor (104) que funciona en el modo de impulsión - eco.

9. El aparato de la reivindicación 1, que comprende también una pantalla (112) para representar la imagen 5 generada después de la provisión de una terapia HIFU sobre la primera área de tratamiento de tejido,

en el que la pantalla (112) incluye un indicador visual del valor de cambio de tejido correspondiente a la región de interés y el indicador visual está superpuesto sobre un emplazamiento correspondiente a la primera área de tratamiento de tejido y, de modo preferente, incluye un indicador visual de colores codificados asociado con el nivel de cambio de tejido para la primera área de tratamiento de tejido.

10. - El aparato de la reivindicación 1, que comprende también un miembro (106) de posicionamiento acoplado al transductor (104) y configurado para posicionar el transductor (104) ,

en el que el transductor (108) está acoplado de forma operativa al miembro (106) de posicionamiento para posicionar el transductor (104) .