一種動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)，包括：信息采集子系統(tǒng)、治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)、治療實施子系統(tǒng)和治療監(jiān)測子系統(tǒng)，其中，信息采集子系統(tǒng)用于采集患者的基本信息和病情信息，以獲取治療數(shù)據(jù)；治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)用于確定治療方案以及治療時治療部位的溫度安全范圍和聲場強度安全范圍；治療實施子系統(tǒng)用于實施治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)確定的治療方案，治療監(jiān)測子系統(tǒng)用于在治療過程中實時監(jiān)測治療部位的溫度和聲場強度。本發(fā)明專利技術(shù)提供的動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)能夠在較短時間內(nèi)實現(xiàn)縮小斑塊體積，增加斑塊穩(wěn)定性的療效；本發(fā)明專利技術(shù)提供的動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)具有無創(chuàng)、簡便、可反復(fù)治療等介入方法不具有的優(yōu)點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及一種動脈粥樣硬化治療系統(tǒng)，具體而言，涉及一種借助藥物和超聲波的協(xié)同作用，實現(xiàn)可控、靶向性、不加重局部炎癥以及縮小和穩(wěn)定動脈粥樣硬化斑塊的動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前臨床上較常用的治療動脈粥樣硬化的方法有藥物治療和介入手術(shù)兩種。其中，通過藥物動脈粥樣硬化需要相當(dāng)長的服藥時間才能逐漸縮小斑塊。介入方法雖然能使狹窄的血管再通，但是作為一種有創(chuàng)的治療方法，損傷較大，價格昂貴，并且存在支架術(shù)后再狹窄、需要長期服用抗凝抗血小板藥物等問題。中國專利技術(shù)專利“光敏劑作為高強度聚焦超聲增敏劑應(yīng)用”(專利申請?zhí)枺?00510115551.3)介紹了一種光敏劑作為高強度聚焦超聲增敏劑的新用途，其中增敏劑的作用是作為HIFU治療的輔劑，降低超聲治療劑量。該專利技術(shù)為應(yīng)用高強度的聚焦超聲達(dá)到殺傷細(xì)胞的目的，其主要的殺傷手段還是超聲能量。中國專利技術(shù)專利“卟啉類在制備聲動力療法藥物中應(yīng)用及聲動力療法”(專利申請?zhí)枺?00710164244.2)介紹了一種卟啉化合物作為光敏劑應(yīng)用于聲動力療法，但并未介紹用于動力治療的超聲波設(shè)備。中國專利技術(shù)專利“聚焦超聲無創(chuàng)傷聲動力腫瘤治療系統(tǒng)”（專利申請?zhí)枺?01010171052.7）聯(lián)合應(yīng)用光敏劑和超聲微泡造影劑作為腫瘤治療媒介，在腫瘤組織周圍產(chǎn)生聲空化效應(yīng)，導(dǎo)致腫瘤微循環(huán)栓塞，阻止腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移，治療腫瘤治。該專利技術(shù)也是應(yīng)用聚焦超聲，且針對腫瘤細(xì)胞。綜上所述，目前并沒有同時應(yīng)用超聲波和藥物治療動脈粥樣硬化的治療系統(tǒng)出現(xiàn)，這一方向為本領(lǐng)域研究人員的一個重要研究方向。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的主要目的是提供一種整合動脈粥樣硬化的影像診斷、診斷結(jié)果分析、治療方案規(guī)劃和聲動力療法治療的動脈粥樣硬化綜合診治系統(tǒng)。利用動脈粥樣硬化斑塊中不同細(xì)胞成分對聲敏劑的吸收量、轉(zhuǎn)化效率、轉(zhuǎn)化能力的不同，以及不同細(xì)胞成分對聲動力療法的敏感性不同，借助藥物和超聲的協(xié)同作用，通過低功率的遠(yuǎn)場超聲波激發(fā)聲敏劑的活性反應(yīng)，啟動動脈粥樣硬化斑塊中的巨噬細(xì)胞和泡沫細(xì)胞的凋亡程序，而不傷害周圍正常組織，達(dá)到可控的、靶向性的、不加重局部炎癥、非創(chuàng)傷性縮小并穩(wěn)定動脈粥樣硬化斑塊的目的。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供了一種動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)，包括：信息采集子系統(tǒng)、治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)、治療實施子系統(tǒng)和治療監(jiān)測子系統(tǒng)，其中，信息采集子系統(tǒng)用于采集患者的基本信息和病情信息，以獲取治療數(shù)據(jù)；治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)包含一專家數(shù)據(jù)庫，專家數(shù)據(jù)庫包含病例數(shù)據(jù)及推理模型，治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)用于根據(jù)治療數(shù)據(jù)、專家數(shù)據(jù)庫中的病例數(shù)據(jù)及推理模型進(jìn)行治療規(guī)劃，確定治療方案以及治療時治療部位的溫度安全范圍和聲場強度安全范圍；治療實施子系統(tǒng)用于實施治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)確定的治療方案，治療實施子系統(tǒng)包括血藥濃度監(jiān)測裝置、電信號輸出裝置、超聲換能器和聲場改善裝置，其中，血藥濃度監(jiān)測裝置通過檢測治療部位表皮毛細(xì)血管中的藥物所發(fā)出的特定熒光的強度判斷血液中的藥物濃度，電信號輸出裝置用于輸出電信號，超聲換能器用于將電信號轉(zhuǎn)換為超聲波，聲場改善裝置用于將超聲波調(diào)整為低功率遠(yuǎn)場超聲波；治療監(jiān)測子系統(tǒng)包括一溫度傳感器和一聲場強度傳感器，溫度傳感器用于在治療過程中實時監(jiān)測治療部位的溫度，聲場強度傳感器用于在治療過程中實時監(jiān)測治療部位的聲場強度，當(dāng)治療部位的溫度超出溫度安全范圍時或治療部位的聲場強度超出聲場強度安全范圍時，治療監(jiān)測子系統(tǒng)將發(fā)出警示并將該警示反饋至治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)。可選的，基本信息包括：性別、年齡、體重、呼吸頻率、心率、體溫、血壓、血尿常規(guī)、凝血象及肝腎功能。可選的，病情信息包括：病變位置、病變范圍、病變深度、病變形態(tài)、病變性質(zhì)和覆蓋病變動脈的各層組織的厚度。可選的，病變性質(zhì)對應(yīng)的斑塊包括：高密度鈣化斑塊、低密度脂質(zhì)富含斑塊和等密度細(xì)胞富含斑塊。可選的，覆蓋病變動脈的各層組織包括：皮膚、脂肪、結(jié)締組織和肌肉。可選的，治療方案包括藥物治療方案和超聲波治療方案，其中，藥物治療方案包括治療時使用的藥物的劑量、有效藥物濃度以及用藥后血藥濃度到達(dá)有效藥物濃度的時間；超聲波治療方案包括超聲換能器輸出的超聲波頻率、超聲波輻照范圍、超聲波輸出功率和超聲波占空比以及聲場改善裝置的面積和長度，其中，超聲波頻率由病變深度決定，超聲波輻照范圍由病變形態(tài)決定，超聲波輸出功率由病變位置、病變深度以及輻照過程中覆蓋病變動脈的各層組織對超聲波的衰減決定。可選的，血藥濃度監(jiān)測裝置包括電源、發(fā)光二極管、透鏡、濾光片、光纖、光譜儀、計算機，其中，電源與發(fā)光二極管連接，電源用于為發(fā)光二極管提供電能，發(fā)光二極管用于發(fā)出激光，激光經(jīng)透鏡折射后投射出特定波長的激光，特定波長的激光投射在治療部位后發(fā)出特定熒光光譜，光纖連接在濾光片與光譜儀之間，濾光片用于過濾治療部位發(fā)出的特定熒光光譜，光纖用于將經(jīng)濾光片過濾后的特定熒光光譜傳輸至光譜儀，光譜儀與計算機連接，計算機用于獲取光譜儀中光的熒光強度。可選的，超聲換能器包括外殼、匹配層、壓電材料層、吸聲材料層、填充材料層、聲場改善裝置接口以及電源線，其中，外殼設(shè)置在超聲換能器的頂部及側(cè)面，匹配層設(shè)置在超聲換能器的頂部，壓電材料層設(shè)置在緊貼匹配層的下部，吸聲材料層設(shè)置在距離壓電材料層設(shè)定距離處的下部，填充材料層設(shè)置在緊貼吸聲材料層的下部，聲場改善裝置接口設(shè)置在超聲換能器的底部，電源線為兩根，分別設(shè)置在壓電材料層的底部和外殼的側(cè)面。可選的，聲場改善裝置包括外殼以及外殼內(nèi)部的超聲耦合物質(zhì)、中部隔離薄膜、底部隔離薄膜、勻質(zhì)傳聲物質(zhì)，其中，中部隔離薄膜設(shè)置在聲場改善裝置的中部，中部隔離薄膜的上部設(shè)置有一用于容置超聲換能器的中空空間，超聲耦合物質(zhì)填充在外殼、中部隔離薄膜上部以及超聲換能器之間的空間，底部隔離薄膜設(shè)置在聲場改善裝置的底部，使用時底部隔離薄膜接觸治療部位，勻質(zhì)傳聲物質(zhì)填充在中部隔離薄膜下部、底部隔離薄膜上部以及外殼之間的空間，溫度傳感器和聲場強度傳感器均設(shè)置在聲場改善裝置的底部，溫度傳感器和聲場強度傳感器均與一計算機連接。可選的，藥物為聲敏劑。本專利技術(shù)提供的動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)為聲動力療法用于臨床治療動脈粥樣硬化提供了切實可行的設(shè)備和治療方案，推進(jìn)了聲動力療法用于動脈粥樣硬化等血管疾病從科研向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化。臨床實驗表明，相比于藥物治療動脈粥樣硬化斑塊，本專利技術(shù)提供的動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)能夠在較短時間內(nèi)實現(xiàn)縮小斑塊體積，增加斑塊穩(wěn)定性的療效；相對介入技術(shù)，本專利技術(shù)提供的動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)除了具有與介入方法類似的靶向性，有效性等優(yōu)點以外，還具有無創(chuàng)、簡便、可反復(fù)治療等介入方法不具有的優(yōu)點。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術(shù)一實施例提供的動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)一實施例提供的動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本專利技術(shù)一實施例提供的血藥濃度監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本專利技術(shù)一實施例提供的超聲換能器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本專利技術(shù)一實施例提供的聲場改善裝本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)，其特征在于，包括：信息采集子系統(tǒng)、治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)、治療實施子系統(tǒng)和治療監(jiān)測子系統(tǒng)，其中，所述信息采集子系統(tǒng)用于采集患者的基本信息和病情信息，以獲取治療數(shù)據(jù)；所述治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)包含一專家數(shù)據(jù)庫，所述專家數(shù)據(jù)庫包含病例數(shù)據(jù)及推理模型，所述治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)用于根據(jù)所述治療數(shù)據(jù)、所述專家數(shù)據(jù)庫中的病例數(shù)據(jù)及推理模型進(jìn)行治療規(guī)劃，確定治療方案以及治療時治療部位的溫度安全范圍和聲場強度安全范圍；所述治療實施子系統(tǒng)用于實施所述治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)確定的治療方案，所述治療實施子系統(tǒng)包括血藥濃度監(jiān)測裝置、電信號輸出裝置、超聲換能器和聲場改善裝置，其中，所述血藥濃度監(jiān)測裝置通過檢測治療部位表皮毛細(xì)血管中的藥物所發(fā)出的特定熒光的強度判斷血液中的藥物濃度，所述電信號輸出裝置用于輸出電信號，所述超聲換能器用于將所述電信號轉(zhuǎn)換為超聲波，所述聲場改善裝置用于將所述超聲波調(diào)整為低功率遠(yuǎn)場超聲波；所述治療監(jiān)測子系統(tǒng)包括一溫度傳感器和一聲場強度傳感器，所述溫度傳感器用于在治療過程中實時監(jiān)測治療部位的溫度，所述聲場強度傳感器用于在治療過程中實時監(jiān)測治療部位的聲場強度，當(dāng)治療部位的溫度超出所述溫度安全范圍時或治療部位的聲場強度超出所述聲場強度安全范圍時，所述治療監(jiān)測子系統(tǒng)將發(fā)出警示并將該警示反饋至所述治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)，其特征在于，包括：信息采集子系統(tǒng)、治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)、治療實施子系統(tǒng)和治療監(jiān)測子系統(tǒng)，其中，所述信息采集子系統(tǒng)用于采集患者的基本信息和病情信息，以獲取治療數(shù)據(jù)；所述治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)包含一專家數(shù)據(jù)庫，所述專家數(shù)據(jù)庫包含病例數(shù)據(jù)及推理模型，所述治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)用于根據(jù)所述治療數(shù)據(jù)、所述專家數(shù)據(jù)庫中的病例數(shù)據(jù)及推理模型進(jìn)行治療規(guī)劃，確定治療方案以及治療時治療部位的溫度安全范圍和聲場強度安全范圍；所述治療實施子系統(tǒng)用于實施所述治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)確定的治療方案，所述治療實施子系統(tǒng)包括血藥濃度監(jiān)測裝置、電信號輸出裝置、超聲換能器和聲場改善裝置，其中，所述血藥濃度監(jiān)測裝置通過檢測治療部位表皮毛細(xì)血管中的藥物所發(fā)出的特定熒光的強度判斷血液中的藥物濃度，所述電信號輸出裝置用于輸出電信號，所述超聲換能器用于將所述電信號轉(zhuǎn)換為超聲波，所述聲場改善裝置用于將所述超聲波調(diào)整為低功率遠(yuǎn)場超聲波；所述治療監(jiān)測子系統(tǒng)包括一溫度傳感器和一聲場強度傳感器，所述溫度傳感器用于在治療過程中實時監(jiān)測治療部位的溫度，所述聲場強度傳感器用于在治療過程中實時監(jiān)測治療部位的聲場強度，當(dāng)治療部位的溫度超出所述溫度安全范圍時或治療部位的聲場強度超出所述聲場強度安全范圍時，所述治療監(jiān)測子系統(tǒng)將發(fā)出警示并將該警示反饋至所述治療方案規(guī)劃子系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)，其特征在于，所述基本信息包括：性別、年齡、體重、呼吸頻率、心率、體溫、血壓、血尿常規(guī)、凝血象及肝腎功能。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)，其特征在于，所述病情信息包括：病變位置、病變范圍、病變深度、病變形態(tài)、病變性質(zhì)和覆蓋病變動脈的各層組織的厚度，其中所述病變性質(zhì)對應(yīng)的斑塊包括高密度鈣化斑塊、低密度脂質(zhì)富含斑塊和等密度細(xì)胞富含斑塊，所述覆蓋病變動脈的各層組織包括皮膚、脂肪、結(jié)締組織和肌肉。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動脈粥樣硬化聲動力治療系統(tǒng)，其特征在于，所述治療方案包括藥物治療方案和超聲波治療方案，其中，所述藥物治療方案包括治療時使用的藥物的劑量、有效藥物濃度以及用藥后血藥濃度到達(dá)有效藥物濃度的時間；所述超聲波治療方案包括超聲換能器輸出的超聲波頻率、超聲波輻照范圍、超聲波輸出功率和超聲波占空比以及聲場改善裝置的面積和長度，其中，所述超聲波頻...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：田野，曹文武，孫鑫，郭淑媛，
申請(專利權(quán))人：哈爾濱醫(yī)科大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：黑龍江;23