CN106923827A - 由mri引导的hifu治疗动物肿瘤的专用线圈 - Google Patents
由mri引导的hifu治疗动物肿瘤的专用线圈 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106923827A CN106923827A CN201511030471.8A CN201511030471A CN106923827A CN 106923827 A CN106923827 A CN 106923827A CN 201511030471 A CN201511030471 A CN 201511030471A CN 106923827 A CN106923827 A CN 106923827A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mri
- coil
- anesthesia
- guided
- animal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 title claims abstract description 46
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 title claims abstract description 34
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 claims abstract description 30
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 22
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000001949 anaesthesia Methods 0.000 abstract 1
- 230000003444 anaesthetic effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000036544 posture Effects 0.000 abstract 1
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 15
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 4
- 206010028851 Necrosis Diseases 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 2
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 2
- 238000010317 ablation therapy Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008499 blood brain barrier function Effects 0.000 description 2
- 210000001218 blood-brain barrier Anatomy 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000036267 drug metabolism Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000011298 ablation treatment Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000013399 early diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000002626 targeted therapy Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 1
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
一种由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈，包括：一支撑台；一拱形支架，架设于所述支撑台上底面，与所述支撑台的上底面形成一拱形空间，所述支撑台下底面以及拱形支架的外表面均匀贴设有用于采集MRI图像的多通道线圈；一操作面板，滑动设置于所述支撑台上底面，并穿过所述拱形空间，所述操作面板上设置有动物夹具、麻醉面罩以及麻醉管路于所述拱形空间内；以及一过孔，贯穿该支撑台上下底面以及操作面板至所述拱形空间形成聚焦超声通道。采用多通道设计，性能优良，可实现加速采集图像实时监测性好；设计合适的动物固定夹具及气体麻醉管道，可使动物麻醉持续长效，固定体位舒适稳定，移动便利，操作简便。
Description
技术领域
本发明涉及外科器械领域，特别是涉及一种由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈。
背景技术
在实时监测药物的代谢方面，MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)具有三维高分辨成像和多参数扫描的能力，因此MRI分子影像成为疾病早期诊断，药物代谢跟踪的重要手段。高强度聚焦超声技术(High IntensityFocused Ultrasound，HIFU)是利用超声波具有的组织穿透性和能量沉积性，将体外发生的超声波聚焦到生物体内病变组织(治疗靶点)，通过超声的机械效应、热效应和空化效应达到治疗肿瘤的目的。
高强度聚焦超声治疗是一种新兴的无创性治疗良恶性实体肿瘤的新方法，其机制是在短时间内通过聚焦超声将肿瘤组织温度瞬间提高到60°以上，导致肿瘤细胞产生不可逆坏死、组织凝固性坏死和蛋白质变性。聚焦超声治疗的关键是要把超声能量聚焦到深部靶组织并形成凝固性坏死，而周围和声通道上正常组织不受影响或可接受的影响，即同时保证聚焦超声治疗的安全性和高效性。监控成像是实现安全治疗的基本保障，也是图像引导的高效、精细和个性化治疗的基础。
基MRI高分辨率和无创性实时监测的特性，发展MRI实时引导和监控下的HIFU治疗技术与设备已成为HIFU治疗的一个重要发展方向。目前国内外研究团队都在积极开展在磁共振图像引导和监控下HIFU治疗大鼠肿瘤实验研究。由磁共振引导的高强度聚焦超声治疗大鼠肿瘤实验研究中主要存在以下不足：(1)线圈的穿透深度和图像分辨率不足，对肿瘤组织的精细观察产生不利影响。(2)治疗对象无法稳定，不仅增加了实验操作的复杂度还会影响聚焦超声靶向治疗的效率。(3)治疗对象麻醉时间短、呼吸不稳定、致死率高。
发明内容
本发明目的在于提供一种由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈，旨在解决线圈的穿透深度和图像分辨率不足的问题。
本发明提供了一种由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈，包括：
一支撑台；
一拱形支架，架设于所述支撑台上底面，与所述支撑台的上底面形成一拱形空间，所述支撑台下底面以及拱形支架的外表面均匀贴设有用于采集MRI图像的多通道线圈；
一操作面板，滑动设置于所述支撑台上底面，并穿过所述拱形空间，所述操作面板上设置有动物夹具、麻醉面罩以及麻醉管路于所述拱形空间内；
一过孔，贯穿该支撑台上下底面以及操作面板至所述拱形空间形成聚焦超声通道。
上述的由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈的线圈采用多通道设计，性能优良，可实现加速采集图像实时监测性好；该方案中既包含固定老鼠夹具装置又包含气体麻醉管路装置设计，设计合适的动物固定夹具及气体麻醉管道，可使动物麻醉持续长效，固定体位舒适稳定，移动便利，操作简便；再者该方案还可兼容高强度聚焦超声对肿瘤位置实施靶向给药或消融治疗的特点。
附图说明
图1为本发明较佳实施例中由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈的结构示意图；
图2为图1所示的由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈中拱形支架的外表面和支撑台的下底面的展开结构示意图；
图3为图1所示的由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈中操作面板的俯视结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1、图2及图3，为了方便理解和说明，图1采用了透视结构图。本发明较佳实施例中由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈包括支撑台1、拱形支架2、多通道线圈3、过孔4以及操作面板5。
拱形支架2为半圆弧形，架设于支撑台1上底面，与支撑台1的上底面形成一个可将动物100收容在内的拱形空间12，支撑台1下底面以及拱形支架2的外表面均匀贴设有用于采集MRI图像的、高信噪比的多通道线圈3。参考图2。在本实施例中，多通道线圈3的线圈通道31为四个，四个线圈通道31相互交接。在其他实施方式中，多通道线圈3的线圈通道31可以为3个、5个、6个等。
其中，多通道线圈3的于支撑台1下底面的一个线圈通道31将过孔4位于支撑台1下底面的开口包围在内，该过孔4为圆柱形，过孔4贯穿该支撑台1上下底面以及操作面板5至拱形空间12形成聚焦超声通道，确保聚焦超声波能量能高效顺利到达动物100的肿瘤区域。
在本实施例中，用动物100(如老鼠)专用线圈3，对肿瘤区域进行快速、高分辨成像，用高强度聚焦超声实施肿瘤消融治疗，实现真正意义上的磁共振导引聚焦超声治疗动物肿瘤技术。磁共振成像的优点是具有极高的组织分辨能力，能较容易地区分正常组织和肿瘤组织因此很适合用来进行高强度聚焦超声治疗中的监控。线圈3设计是将磁共振成像老鼠专用接收线圈3与聚焦超声肿瘤消融治疗技术相兼容。
请参阅图1和图3，操作面板5滑动设置于支撑台1上底面，并穿过拱形空间12。操作面板5嵌在支撑台1上，可利用轨道与支撑台1连接，实现前后自由移动。操作面板5用于承载并固定待实验的动物100，将动物100推送至拱形支架2下的拱形空间12。
进一步地，操作面板5上于拱形空间12内设置有动物夹具51、麻醉面罩52以及麻醉管路53。本实施例中，动物夹具51和麻醉面罩52设置于操作面板5于过孔4的周围。
麻醉管路53的出口端设置一用于勾住动物牙齿的卡扣531。具体地，动物100夹具51用来固定动物四肢，确保稳定不动，动物夹具51可以是绑带，夹子等。麻醉管路53采用中空玻璃管，使混合氧气的麻醉气体能顺利通过。前端设计一卡扣531用来勾住动物牙齿，使其头部保持不动。
麻醉面罩52固定于麻醉管路53的出口端。使用时将动物100固定，面罩罩在动物100(老鼠)鼻子上。
操作面板5上还设置有用于固定麻醉管路53的固定支架54，固定支架54设置于拱形空间12外。固定支架54将麻醉管路53夹持在操作面板5上后用紧固螺丝55固定，其中固定支架54的有开孔可使麻醉管路53顺利穿过。
运动伪影会对磁共振图像产生不利影响，必须设计舒适如上述的放置动物100的操作面板5以及固定夹具装置。长效稳定的麻醉使老鼠平稳呼吸，对提高磁共振图像质量有非常重要影响作用。另外，为了使聚焦超声波能到达肿瘤区域，必须在支撑台3下表面设计一合适口径的过孔4，且周边密封性好可接触水。
由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的装所有结构均可采用3D打印，造价低廉。设计简洁、操作方便。可实现磁共振引导高强度聚焦超声实施老鼠实验(肿瘤热消融、开放血脑屏障、靶向给药等)研究。
在上述技术方案中，具有以下优点：
(1)采用多通道设计的线圈3可加速采集图像，且分辨率高，信噪比好
(2)可兼容聚焦超声实施肿瘤热消融、开放血脑屏障、靶向给药等实验研究
(3)带有轨道的操作面板5设计，动物夹具51、麻醉面罩52及麻醉管路53装置设计，实验对象麻醉持续长效，固定体位舒适稳定，移动便利，操作简便。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈，其特征在于，包括：
一支撑台；
一拱形支架，架设于所述支撑台上底面，与所述支撑台的上底面形成一拱形空间，所述支撑台下底面以及拱形支架的外表面均匀贴设有用于采集MRI图像的多通道线圈；
一操作面板，滑动设置于所述支撑台上底面，并穿过所述拱形空间，所述操作面板上设置有动物夹具、麻醉面罩以及麻醉管路于所述拱形空间内；
一过孔，贯穿该支撑台上下底面以及操作面板至所述拱形空间形成聚焦超声通道。
2.如权利要求1所述的由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈，其特征在于，所述多通道线圈的其中一个线圈通道将所述过孔位于所述支撑台下底面的开口包围在内。
3.如权利要求1所述的由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈，其特征在于，所述动物夹具和麻醉面罩设置于所述操作面板于所述过孔的周围。
4.如权利要求1所述的由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈，其特征在于，所述过孔为圆柱形。
5.如权利要求1所述的由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈，其特征在于，所述麻醉管路的出口端设置一用于勾住动物牙齿的卡扣。
6.如权利要求1或5所述的由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈，其特征在于，所述麻醉面罩固定于所述麻醉管路的出口端。
7.如权利要求1所述的由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈，其特征在于，所述拱形支架为半圆弧形。
8.如权利要求1所述的由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈，其特征在于，所述多通道线圈的线圈通道为四个，四个线圈通道相互交接。
9.如权利要求1所述的由MRI引导的HIFU治疗动物肿瘤的专用线圈，其特征在于，所述操作面板上还设置有用于固定所述麻醉管路的固定支架，所述固定支架设置于所述拱形空间外。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511030471.8A CN106923827A (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 由mri引导的hifu治疗动物肿瘤的专用线圈 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511030471.8A CN106923827A (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 由mri引导的hifu治疗动物肿瘤的专用线圈 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106923827A true CN106923827A (zh) | 2017-07-07 |
Family
ID=59443733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201511030471.8A Pending CN106923827A (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 由mri引导的hifu治疗动物肿瘤的专用线圈 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106923827A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107907845A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-04-13 | 国家纳米科学中心 | 一种用于小动物核磁成像的测量装置 |
| CN108144185A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-06-12 | 崔梓华 | 一种线圈结构、具有线圈结构的磁疗仪以及磁疗方法 |
| CN110507917A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-29 | 哈尔滨医科大学 | 一种超高场磁共振引导的低强度聚焦超声爆破系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1786730A (zh) * | 2004-12-08 | 2006-06-14 | 上海辰光医疗科技有限公司 | 用于磁共振成像系统的动物射频线圈装置 |
| CN101808577A (zh) * | 2007-05-24 | 2010-08-18 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 小动物成像舱和床系统 |
| CN102458578A (zh) * | 2009-06-12 | 2012-05-16 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | Mr 成像引导的超声治疗 |
| CN103003712A (zh) * | 2010-01-05 | 2013-03-27 | 财团法人卫生研究院 | 磁振造影系统 |
| US20130150704A1 (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-13 | Shuki Vitek | Magnetic resonance imaging methods for rib identification |
| CN105072983A (zh) * | 2013-02-22 | 2015-11-18 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于诊断成像的热疗 |
-
2015
- 2015-12-31 CN CN201511030471.8A patent/CN106923827A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1786730A (zh) * | 2004-12-08 | 2006-06-14 | 上海辰光医疗科技有限公司 | 用于磁共振成像系统的动物射频线圈装置 |
| CN101808577A (zh) * | 2007-05-24 | 2010-08-18 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 小动物成像舱和床系统 |
| CN102458578A (zh) * | 2009-06-12 | 2012-05-16 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | Mr 成像引导的超声治疗 |
| CN103003712A (zh) * | 2010-01-05 | 2013-03-27 | 财团法人卫生研究院 | 磁振造影系统 |
| US20130150704A1 (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-13 | Shuki Vitek | Magnetic resonance imaging methods for rib identification |
| CN105072983A (zh) * | 2013-02-22 | 2015-11-18 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于诊断成像的热疗 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107907845A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-04-13 | 国家纳米科学中心 | 一种用于小动物核磁成像的测量装置 |
| CN108144185A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-06-12 | 崔梓华 | 一种线圈结构、具有线圈结构的磁疗仪以及磁疗方法 |
| CN108144185B (zh) * | 2018-01-22 | 2021-08-17 | 崔梓华 | 一种线圈结构、具有线圈结构的磁疗仪以及磁疗方法 |
| CN110507917A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-29 | 哈尔滨医科大学 | 一种超高场磁共振引导的低强度聚焦超声爆破系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2008047379A3 (en) | An image guided whole body stereotactic needle placement device | |
| Payne et al. | Design and characterization of a laterally mounted phased‐array transducer breast‐specific MRgHIFU device with integrated 11‐channel receiver array | |
| CN103054553B (zh) | 一种穴位皮肤组织内微循环的实时监测方法、系统及探测头 | |
| US10555791B2 (en) | Devices for guiding tissue treatment and/or tissue removal procedures | |
| CN106923827A (zh) | 由mri引导的hifu治疗动物肿瘤的专用线圈 | |
| CN211325456U (zh) | 一种肿瘤临床介入治疗针固定装置 | |
| CN101190142A (zh) | 体外冲击波心血管治疗机 | |
| CN102170936B (zh) | 3d微波系统和方法 | |
| CN107137826A (zh) | 磁共振引导的机器人放射治疗系统 | |
| CN201684019U (zh) | 颈椎穿刺定位器 | |
| CN104665952A (zh) | 一种实验动物固定装置 | |
| US20130166004A1 (en) | 3d microwave system and methods | |
| CN210904676U (zh) | 一种乳腺肿瘤定位部件及乳腺肿瘤定位装置 | |
| CN203736307U (zh) | 一种提高穿刺稳定性且便于操作的头架装置 | |
| CN118750120A (zh) | 一种肝病科用腹腔穿刺辅助装置 | |
| CN202184800U (zh) | 一种消融针导线固定装置 | |
| CN208892735U (zh) | 一种新型介入性超声医疗器具 | |
| CN102697539B (zh) | 一种新型的三维穿刺定位系统 | |
| US10792456B2 (en) | Arrangement and method for the in-vitro and in-vivo treatment of bronchial tumors | |
| CN202069614U (zh) | 一种ct引导下穿刺的固定器 | |
| CN205433845U (zh) | 穿刺针的术中滑动定位支撑机构 | |
| CN202589650U (zh) | 前列腺电切诊疗系统的多功能操作通道 | |
| CN201058108Y (zh) | 体外冲击波心血管治疗机 | |
| CN113576621A (zh) | 骨髓腔植入加热组件与系统 | |
| CN205286491U (zh) | Ct引导下穿刺针定位及固定器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |