CN101146574A - 非热的声波组织改变 - Google Patents
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Abstract
Description
参照共同待审的申请
本申请的主题与共同待审的第10/021,238号美国专利申请和第6,607,498 B2号美国专利相关。
技术领域
本发明大体涉及组织改变(tissue modification)，尤其涉及非热的声波组织改变(non-thermal acoustic tissue modification)。
背景技术
下面的美国专利和现有技术被认为是本技术领域的当前状况：
美国专利第3,637,437号；第4,043,946号；第4,049,580号；第4,110,257号；第4,116,804号；第4,126,934号；第4,169,025号；第4,450,056号；第4,605,009号；第4,826,799号；第4,886,491号；第4,986,275号；第4,938,216号；第5,005,579号；第5,079,952号；第5,080,101号；第5,080,102号；第5,111,822号；第5,143,063号；第5,143,073号；第5,209,221号；第5,219,401号；第5,301,660号；第5,419,761号；第5,431,621号；第5,507,790号；第5,512,327号；第5,526,815号；第5,601,526号；第5,640,371号；第5,884,631号；第5,618,275号；第5,827,204号；第5,938,608号；第5,948,011号；第5,993,979号；第6,039,048号；第6,071,239号；第6,086,535号；第6,113,558号；第6,113,559号；第6,206,873号；第6,309,355号；第6,384,516号；第6,436,061号；第6,573,213号；第6,607,498号；第6,652,463 B2号；第6,685,657 B2号；第6,747,180号
PCT国际公布No.WO2004/014488 A1；
英国专利No.GB 2 303 552；
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发明内容
本发明设法提供用于声波非热的组织改变的仪器及方法。
因此，根据本发明优选实施例而提供一种改变组织的方法，包括步骤为：
提供声束；以及
以预定的持续时间将所述声束对准在包含组织的身体区域中的目标体(target volume)，以改变所述目标体中的组织，所述声束在所述目标体内的所述组织处的压力低于其处的空腔形成阈值(cavitation threshold)，所述预定的持续时间短于所述声束对所述目标体内的所述组织产生热改变所要经过的持续时间。
此外，根据本发明的优选实施例，提供一种改变组织的方法，包括步骤为：
在身体外的源处产生通常改变组织的声束；以及
以预定的持续时间从所述身体外的所述源将所述声束对准在包含有组织的身体区域中的目标体，以改变所述目标体中的组织，所述声束在所述目标体内的所述组织处的压力低于其处的空腔形成阈值，所述预定的持续时间短于所述声束对所述目标体内的所述组织产生热改变所要经过的持续时间。
根据本发明的优选实施例，进一步地提供一种改变组织的方法，包括步骤为：
至少部分地通过检测身体上的空间指示来界定所述身体中的区域；以及
将声束对准在所述区域内的多个目标体，其中目标体包含有组织，所述声束在所述目标体内的所述组织处的压力低于其处的空腔形成阈值，预定的持续时间短于所述声束对所述目标体内的所述组织产生热改变所要经过的持续时间，由此改变所述目标体中的组织。
此外，根据本发明的优选实施例，提供一种改变组织的方法，包括步骤为：
将声束对准在区域内的多个目标体，其中目标体包含有组织，所述声束在所述目标体内的所述组织处的压力低于其处的空腔形成阈值，预定的持续时间短于所述声束对所述目标体内的所述组织产生热改变所要经过的持续时间，由此改变所述目标体中的组织；以及
尽管所述身体移动，仍然计算机化跟踪所述多个目标体。
根据本发明的优选实施例，又提供一种改变组织的仪器，包括：
声束定向器，将声束对准在包含有组织的身体区域中的目标体，所述声束在所述目标体内的所述组织处的压力低于其处的空腔形成阈值，预定的持续时间短于所述声束对所述目标体内的所述组织产生热改变所要经过的持续时间；以及
调制器，其与所述声束定向器合作产生所述声束，以改变所述目标体内的所述组织。
根据本发明的优选实施例，进一步提供一种改变组织的仪器，包括：
在身体外产生声束的源，所述声束在所述目标体内的所述组织处的压力低于其处的空腔形成阈值，预定的持续时间短于所述声束对所述目标体内的所述组织产生热改变所要经过的持续时间；
声束定向器，其利用通常改变在包含有组织的身体的目标体内的组织的声束。
根据本发明的优选实施例，还提供一种改变组织的仪器，包括步骤为：
区域界定器，其至少部分地通过检测身体上的空间指示来界定身体上的区域；以及
定向器，将声束对准在所述区域内的多个目标体，其中目标体包含有组织，由此改变所述目标体中的组织，所述声束在所述目标体内的所述组织处的压力低于其处的空腔形成阈值，预定的持续时间短于所述声束对所述目标体内的所述组织产生热改变所要经过的持续时间。
根据本发明的优选实施例，更进一步地提供一种改变组织的仪器，包括：
定向器，将声束对准在所述区域内的多个目标体，其中目标体包含有组织，由此改变所述目标体中的组织，所述声束在所述目标体内的所述组织处的压力低于其处的空腔形成阈值，预定的持续时间短于所述声束对所述目标体内的所述组织产生热改变所要经过的持续时间；以及
计算机化跟踪功能性，其提供对所述多个目标体的计算机化跟踪，尽管所述身体移动。
优选地，对准所述声束通常避免改变在所述目标体外的组织。
根据本发明的优选实施例，所述方法还包括对所述区域的声成像的步骤，其与将所述声束对准所述目标体的步骤至少部分同时发生。
优选地，对准步骤包括相对于所述身体来定位至少一个声能转换器，以便将所述声束对准所述目标体。
所述对准步骤还包括改变至少一个声能转换器的焦距以便将所述声束对准所述目标体。改变所述焦距的步骤可改变所述目标体的体积，和/或所述目标体与所述至少一个声能转换器相距的距离。
所述对准步骤可能还包括相对于所述身体来定位至少一个声能转换器，以便将所述声束对准所述目标体。
优选地，所述方法还包括感测(sense)与所述目标体相邻的身体的外表面相耦合的所述声束。
优选地，从位于所述身体之外的声能转换器进行对准。
根据本发明的优选实施例，所述声束的初始频率范围为50KHz-1000KHz，更优选的范围为75KHz-500KHz，以及最优选的范围为100KHz-300KHz。
根据本发明的优选实施例，在治疗区的开端，所述声束关于谐波发生损失至少1dB。
根据本发明的优选实施例，治疗区的波形具有“锯齿”形状，其生成导致冲击波形成的局部极压(localized extreme pressure)。
所述冲击波通过生成如下的至少之一来改变组织：细胞凋亡，坏死，蛋白质的化学和/或物理性质的改变，脂质的化学和/或物理性质的改变，糖的化学和/或物理性质的改变，糖蛋白的化学和/或物理性质的改变。
优选地，所述初始调制步骤提供在1∶2到1∶250之间的占空比(dutycycle)，更优选在1∶5到1∶30之间，最优选在1∶10到1∶20之间。
根据本发明的优选实施例，所述调制步骤在所述治疗区中提供幅值大于传播非线性机械改变阈值的、数目为1至1000之间的连续冲击波，更优选地幅值大于传播非线性机械改变阈值的、数目为1至100之间的连续冲击波，最优选地幅值足以治疗的、数目为1至10之间的连续冲击波。
优选地，所述调制步骤包括随时间而调制所述声束的幅值。
根据本发明的优选实施例，在目标体处的、幅值大于传播非线性机械改变阈值的冲击波的总数在1000到100,000之间，更优选地在10,000到50,000之间。
根据本发明的优选实施例，所述声束具有总时间为1至10微秒的初始冲击波形。
优选地，所述初始调制步骤提供在1∶2到1∶250之间的占空比，更优选在1∶5到1∶30之间，最优选在1∶10到1∶20之间。
根据本发明的优选实施例，所述调制步骤提供数目为1至1000之间的、幅值大于传播非线性机械改变阈值的连续冲击波，更优选数目为1至100之间的、幅值大于传播非线性机械改变阈值的连续冲击波，最优选数目为1至10之间的、幅值大于传播非线性机械改变阈值的连续冲击波。
根据本发明的优选实施例，在目标体处的幅值大于传播非线性机械改变阈值的冲击波的总数在1000到100,000之间，更优选地在10,000到50,000之间。
优选地，对准步骤包括按时序将所述声束对准多个目标体。
根据本发明的优选实施例，对准步骤包括在至少部分重叠的时间将所述声束对准所述多个目标体中的多个。
优选地，所述多个目标体中的至少一些目标体在空间上至少部分重叠。
根据本发明的优选实施例，所述方法包括通过标记所述身体的至少一个表面来界定所述区域。所述方法还可包括通过选择所述身体中的至少一个深度和/或通过检测所述身体中的组织和/或通过检测非改变的(non-modified)组织来界定所述区域。
优选地，对准步骤还包括界定所述目标体为所述区域内非改变的组织的单位体积。
根据本发明的优选实施例，调制所述声束以改变所述多个目标体内组织的步骤按时间顺序进行，其中只有在检测其中非改变的组织之后才选择性地改变每个目标体内的组织。
优选地，所述方法还包括计算机化跟踪所述多个目标体，尽管所述身体移动。
优选地，所述计算机化跟踪步骤包括感测所述身体上的标记位置的变化，以及利用所感测的变化来跟踪所述身体中目标体的位置。
优选地，声传导层位于所述声束定向器和所述身体接触面之间。所述声传导层通常包括上部分和下部分，所述上部分邻近所述声束定向器并且包括用于在电源和调制器运行期间增强冷却的流体；所述下部分位于所述上部分和所述身体的接触面之间，且具有与所述接触面相似的声阻抗。
根据另一个优选实施例，提供一种改变组织的仪器，包括电源和调制器，其运行以产生能够改变在包含有组织的身体区域中目标体内的组织的声束，还包括将所述声束对准所述目标体的声束定向器，以及位于所述声束定向器和所述身体接触面之间的声传导界面。所述声传导界面包括上部分和下部分，所述上部分邻近所述声束定向器，所述下部分位于所述上部分和所述身体的接触面之间。所述上部分还包括声耦合流体，所述声耦合流体优选地还在所述电源和调制器运行期间增强冷却。所述下部分的声阻抗与所述接触面的声阻抗相似。所述身体的接触面优选地覆盖声耦合介质。
进一步根据本发明的优选实施例，所述改变组织的仪器还包括声耦合介质涂敷器，提供所述声束定向器和所述身体之间的声耦合介质。
更进一步根据本发明的优选实施例，所述改变组织的仪器进一步包括多个传感器，这些传感器运行以确定所述声束定向器和所述身体之间的声耦合程度。
此外，根据本发明的优选实施例，所述改变组织的仪器还包括与所述声束定向器相连接用于存储与其有关的参数的电子线路。
优选地，所述电子线路存储与所述声束定向器的操作特征有关的参数。
进一步根据本发明的优选实施例，所述改变组织的仪器还包括互锁电路，其运行以在接收到来自所述电子线路的预置参数时调节(condition)所述仪器的操作。
更进一步根据本发明的优选实施例，至少一些所述预置参数被存储至声束定向器标识存储介质，当读取时，其被提供给所述互锁电路用于向所述互锁电路验证所述声束定向器的身份。
根据本发明的又一个优选实施例，还提供一种改变组织的仪器，包括电源和调制器，其运行以产生能够改变在包含有组织的身体区域中目标体内的组织的声束，还包括将所述声束对准所述目标体的声束定向器，以及在所述声束定向器和所述身体之间提供声耦合介质的声耦合介质涂敷器。
根据本发明的再一个优选实施例，进一步提供一种改变组织的仪器，包括电源和调制器，其运行以产生能够改变在包含有组织的身体区域中目标体内的组织的声束，还包括将所述声束对准所述目标体的声束定向器，以及多个传感器，所述传感器运行以确定所述声束定向器和所述身体之间的声耦合程度。
根据本发明的又一个优选实施例，提供一种改变组织的仪器，包括电源和调制器，其运行以产生能够改变在包含有组织的身体区域中目标体内的组织的声束，还包括将所述声束对准所述目标体的声束定向器，以及与所述声束定向器相连接用于存储与其有关的参数的电子线路。
进一步根据本发明的优选实施例，所述电子线路存储与所述声束定向器的操作特征有关的参数。
更进一步根据本发明的优选实施例，所述改变组织的仪器还包括互锁电路，其运行以在接收到来自所述电子线路的预置参数时调节所述仪器的操作。
而且，根据本发明的优选实施例，其中至少一些所述预置参数被存储至声束定向器标识存储介质，当读取时，其被提供给所述互锁电路用于向所述互锁电路验证所述声束定向器的身份。
附图说明
结合附图，根据随后的详细描述将更为全面地理解和评价本发明，其中：
图1是根据本发明的优选实施例而构造和运行的无创伤性(noninvasive)声波非热的组织改变仪器的总体结构和运行的简化图示；
图2是根据本发明的优选实施例，从声源到目标体的声压随时间而变化的优选模式的简化方框图示；
图3A和3B分别是在正常运作和有故障运作期间操作员界面显示器外观的简化图示；
图4A和4B分别是病人的图示和部分剖切侧视图示，显示了在病人身上治疗区域中目标体的不均匀分布；
图5是根据本发明的优选实施例而构造和运行的无创伤性声波非热的组织改变系统的简化方框图示；以及
图6A、6B和6C是共同描述根据本发明优选实施例来执行组织改变的操作员步骤的简化流程图。
具体实施方式
现在参照图1，其为根据本发明的优选实施例而构造和运行的无创伤性声波非热的组织改变仪器的总体结构和运行的简化图示。如图1所示，放置于身体外的声束发生器和定向器，例如声能转换器组件10，产生声束，通过将声能转换器组件10适当地相对于身体放置来将该声束对准身体内的目标体12，并且操作该声束来改变目标体内的组织。
在本发明中有效的声束发生器和定向器的优选实施例包括声能治疗转换器13，该声能治疗转换器包括压电元件15的相控阵14，在压电元件的相对的表面上具有导电涂层16。各压电元件15由绝缘元件17分隔。压电元件15可为任意适当的结构、形状和分布。
通常，包括第一层和第二层的声耦合界面被设置在压电元件15和身体之间。用标号18指示的第一层优选为流体，例如油，并且优选地用作散热器和声导体。用标号19指示的第二层，优选地由诸如聚氨酯的材料制成，其具有与柔软的哺乳动物组织相似的声阻抗，并且所述第二层界定用于通常经由声耦合介质21，例如覆盖身体接触面的适当的耦合油(coupling oil)而接合身体的接触面20。
接触面20可为平面，但不必为平面。流体层1 8增强了压电元件15和聚氨酯层19之间的声接触。可在治疗过程中使流体层18循环以便增强冷却。
适当调制的AC电源经由导体22提供至导电涂层16以引起压电元件15提供想要的声束输出。
根据本发明的优选实施例，通常包括ROM和RAM存储器的电子线路24优选地安装在转换器组件10中。优选地，电子线路最好通过连接电缆25与下面描述的控制子系统42相连。ROM优选地存储转换器组件10的特征参数，例如其操作频率，其阻抗和其最大稳定使用寿命。这些参数还优选地存储于智能卡26上。
RAM优选存储转换器组件10的操作参数，例如所发射的声脉冲数量和治疗的累积持续时间。当验证转换器组件10以便操作时，被包括在子系统42中的互锁电路利用存储于电子线路24中的信息。
根据本发明的优选实施例，诸如蓖麻油的声耦合介质21通常经由流体管道27被施加到转换器10的接触面20以及身体上。流体管道27与适当的声耦合介质存储组件相连接以便向接触面20提供耦合介质21。
根据本发明的优选实施例，多个压力传感器29分布于转换器组件10的圆周周围以便感知转换器组件10和身体之间的接合。另外，可去除压力传感器29，并且通过分析转换器从身体上接收到的声信号可确定出转换器和身体之间的声接合程度。根据本发明的优选实施例，成像声能转换器子组件23集成至转换器10内，其通常包括压电元件24，该压电元件24具有与其相对的表面相连接的导电表面28。适当调制的AC电源通过导体32供应至导电表面28，以便使压电元件24提供声束输出。连接到表面28的导体32还提供来自于成像声能转换器子组件23的成像输出。
应认识到，可使用任意合适的市售声能转换器组件，或者二中择一地，可去除成像声能转换器组件23。
还应认识到，可使用各种类型的声能转换器组件10。例如这样的转换器可包括按相阵列布置的多个压电元件，多层压电元件以及各种形状尺寸的压电元件。
如图1所示的本发明优选实施例中，声束发生器和定向器合并至转换器组件10。另外，产生声束和定向这种声束的功能可由独特的装置提供。
根据本发明的优选实施例，诸如红外传感器的表皮温度传感器34可安装于成像声能转换器子组件23的旁边。进一步根据本发明的优选实施例，诸如热电偶的转换器温度传感器同样可安装于成像声能转换器子组件23的旁边。
声能转换器组件10优选地接收来自于电源和调制器组件40的经适当调制后的电源，该电源和调制器组件40构成部分的控制子系统42。转换器组件10的相关参数优选地经由智能卡26被提供至构成部分的控制子系统42的互锁电路，该智能卡26可被合适的读卡器43读取。优选地，该互锁电路运行以在接收到来自所述电子线路的预置参数时调节声能转换器组件10的操作。因此，当连接不兼容的转换器组件10或稳定使用寿命已到期的转换器组件10时，可防止可能不安全的操作。
控制子系统42通常还包括组织改变控制计算机44，其具有与其连接的诸如摄像机的摄影机(camera)46以及显示器48。声能转换器组件10优选地由X-Y-Z定位组件49来自动地或半自动地定位。可替换地，声能转换器组件10可由操作员手动设置至想要的位置。
根据本发明的优选实施例，操作摄影机以成像要在其上进行组织改变的身体的一部分。优选地，由摄影机所观看的病人身体的部分的图像实时地显示在显示器48上。
操作员可指定包含有待改变的组织的区域49的轮廓。根据本发明的一个实施例，这个区域49的指定通过操作员用轮廓50标记病人的表皮来实现，其中轮廓50由摄影机46来成像，并且由显示器48来显示，还被组织改变控制计算机44用来控制声束作用于区域内的位置。计算机计算的轮廓表示还可重叠地显示于显示器48，如标号52所指示。另外，操作员可在表皮上作虚拟标记，例如通过使用数字转换器(未显示)，其还可提供显示器48上的计算机的计算的轮廓表示52。
除了轮廓表示52之外，优选地，本发明的系统功能性还使用通常位于包含有待改变组织的区域49外部的多个标记54，而且二中择一地还可位于由轮廓50所指示的区域49内部。标记54为可视觉感知的标记，其可被摄影机46清楚地观察和捕获，并且显示于显示器48上。标记54可为天然解剖学的标记，例如身体的特殊部分，或者二中择一地为人工标记，例如有色的粘贴标签。优选地，这些标记被用于帮助系统处理由轮廓50所名义界定的区域的变形，其变形是由于在组织改变过程中身体的移动和重新定向所产生的。优选地，转换器组件10还具有可视标记56，其也被摄影机46所捕获并且显示于显示器48上。
标记54和56通常由计算机44所处理，并且可在显示器48上显示为各自的计算标记表示58和60。
冲击波通过产生如下的至少之一来改变组织：细胞凋亡，坏死，蛋白质的化学和/或物理性质的改变，脂质的化学和/或物理性质的改变，糖的化学和/或物理性质的改变，糖蛋白的化学和/或物理性质的改变。
现在参照图2，其为转换器10和部分的优选电源和调制器组件40(图1)的简化方框图示，表示根据本发明的优选实施例目标体处声压随时间而变化的模式。如图2所示，电源和调制器组件40优选地包括信号发生器100，其可提供时变信号，调制此信号以便具有被一系列通常相对低幅值的部分104在时间上隔开的一系列相对高幅值的部分102。优选地，每个相对高幅值的部分102相应于目标体中的冲击波。
优选地，部分102的持续时间和部分104的持续时间之间的关系提供在1∶2到1∶250之间的占空比，更优选在1∶5到1∶30之间，最优选在1∶10到1∶20之间。
优选地，作为信号发生器100输出所产生的能量分布的最大值位于50KHz到1000KHz的频率范围，更优选的在100KHz到500KHz之间，以及最优选在150KHz到300KHz之间。
优选地，信号发生器100的输出被提供至适当的功率放大器106，其经由阻抗匹配电路108输出至声能转换器10(图1)的输入，由此该声能转换器10将所接收到的电信号转换为相应的声束输出。如图2所见，声束输出包括时变信号，其相应信号发生器100的输出而被调制，以具有被一系列通常相对低幅值的部分114在时间上隔开的一系列相对高幅值的部分112，部分112相应于部分102，部分114相应于部分104。
每个相对高幅值的部分112的波形会因介质的不均匀性而在传播过程中发生变化，因此在目标体12(图1)处因谐波的产生而使其削弱至少1dB。谐波的产生赋予目标体处的、用标号116指示的相应波形“锯齿”结构，其产生导致冲击波的局部极压梯度。
相对低幅值的部分114的幅值低于治疗阈值，并且不产生目标体12处的冲击波。
根据本发明的优选实施例，信号发生器100的输出产生超声束，该超声束包括有幅值大于传播非线性机械改变阈值的、数目在1到1000个之间的连续冲击波102，更为优选地幅值大于传播非线性机械改变阈值的、数目在1到100个之间的连续冲击波，最优选地幅值大于传播非线性机械改变阈值的、数目在1到10个之间的连续冲击波。
根据本发明的优选实施例，在治疗过程中施加到目标体的锯齿波形的总数量为1000到100,000之间，更为优选地10,000到50,000之间。
现在参照图3A和3B，分别为在正常运行和有故障运行期间操作员界面显示器外观的简化图示。如图3A所见，在正常运行期间，显示器48通常显示在所计算的目标区域200内的多个目标体12(图1)，目标区域通常由轮廓表示52(图1)来定界。此外，优选地，显示器48提供一个或更多个预先编制的执行消息202和状态消息203。
据观察，不同的目标体12以不同的阴影显示，以便指示它们的治疗状况。例如，此处用标号204指示的没有阴影的目标体已经经历了组织改变。用标号205指示的变黑的目标体12为下一个组织改变的目标体。部分阴影的目标体206通常表示还未被充分治疗以实现完全的组织改变的目标体，这通常是因为不充分的治疗持续时间。
其它类型的目标体，例如那些由于此处没有足够的组织或由于其它原因而无法治疗的目标体，可用适当的颜色或其它标志来指示，在此处用标号208来指示。
典型的执行消息202可包括“冲击波治疗正在进行(SHOCK WAVETREATMENT IN PROCESS)”和“在此体积中的组织已改变(TISSUEMODIFIED IN THIS VOLUME)”。典型的状态消息203可包括功率级、操作频率、所计算的目标区域200内目标体12的数量和尚待接受组织改变的目标体12的数量的指示。
优选地，显示器48还包括来源于声图像的图解横截面指示212，该声图像优选地由成像声能转换器子组件23(图1)提供。优选地，指示212以横截面指示身体中的各种组织，并且显示与其相关的目标体12。
转到图3B，据观察在不正常运行期间，显示器48提供预先编制的警报消息214。
典型的警报消息通常可包括指示因“不良的声接触(BAD ACOUSTICCONTACT)”、“温度过高(TEMPERATURE TOO HIGH)”而无法产生冲击波。“温度过高(TEMPERATURE TOO HIGH)”消息通常涉及表皮组织，尽管可能可替换地或附加地涉及在目标体内部或外部或转换器10(图1)中的其它组织。
现在参照图4A和4B，分别是表示在病人治疗区域200中目标体12的不均匀分布的病人的图示和部分剖切侧视图示。在图4A和4B中所示，目标体的密度可能在目标体内变化，既为相对于身体表面的位置的函数，又为身体表面之下的深度的函数。
现在参照图5，其图示说明了根据本发明的优选实施例而构造和运行的声波组织改变系统。如参照前面图1所描述和如图5中所见，声波组织改变系统包括组织改变控制计算机44，其输出至显示器48。优选地，组织改变控制计算机44接收来自于摄像机46(图1)和温度测量器件300的输入，该温度测量器件300接收温度阈值设置，以及来自于表皮温度传感器34(图1)和转换器温度传感器36(图1)的输入。优选地，温度测量器件300将传感器34和36的输出与适当的阈值设置进行比较，并且向组织改变控制计算机44提供超出任一个阈值的指示。本发明的一个特征是温度阈值设置被选择为低于若采用热细胞破坏功能时所需要达到的温度，这与本发明非热的组织改变的功能相反。典型的阈值设置大约为对于表皮温度传感器34的38摄氏度以及对于转换器温度传感器36的40摄氏度。
操作员通过改变由相控阵14的各压电元件15所产生的各声束的焦距来将声束对准治疗区域200中的目标体12。改变由各声元件15所发射的各声束的焦距，就改变了目标体12相距各声元件15的距离，如前面关于图3A和3B的描述。
优选地，组织改变控制计算机44还接收来自于声接触监视器件32的输入，进而优选地接收来自于转换器电特性测量器件304的输入。转换器电特性测量器件304优选地监视电源和调制器组件40对声能治疗转换器组件13的输出。
优选地，转换器电特性测量器件304将电源和调制器40的输出与适当的阈值设置进行比较，并且向组织改变控制计算机44提供超出由阈值设置所确定的功率级阈值的指示。本发明的一个特征是选择功率级阈值设置来确定低于目标体处空腔形成细胞破坏(cavitational cell destruction)的功率级特性的功率级阈值。应当认识到，空腔形成细胞破坏的功率级特性基本上高于本发明的机械非空腔形成组织改变功能所使用的功率级。
根据本发明的优选实施例，电功率级阈值比组织中空腔形成所需的功率级小得多。例如，对于250KHz的操作频率，功率级为160瓦特(Watts)，而据实验室实验证实对于水中的空腔形成阈值的电功率级阈值至少为600瓦特。假定目标体处的空腔形成细胞破坏阈值一般要比水中的空腔形成阈值处于更高的功率级。
二中择一地或附加地，声接触监视器件302接收来自于声反射分析功能314的输入。
优选地，转换器电特性测量器件304的输出还提供给功率表306，该功率表向组织改变控制计算机44提供输出，并且向电源和调制器组件40提供反馈输出。
优选地，组织改变控制计算机44还接收来自于组织层标识功能310和改变的组织标识功能312的输入，这两者都接收来自于声反射和改变功能314的输入。声反射和改变功能314接收来自于声成像子系统316的声成像输入，该声成像子系统316操作成像声能转换器子组件23(图1)。
组织改变控制计算机44向电源和调制器组件40提供输出以用于操作声能治疗转换器13，并且向声成像子系统提供输出以用于操作成像声能转换器子组件23。定位控制器件318还接收来自于组织改变控制计算机44的输出以用于驱动X-Y-Z定位组件49(图1)，以便正确地放置包括有声能治疗转换器13和成像声能转换器组件23的转换器10。
现在参照图6A、6B和6C，它们共同描述根据本发明优选实施例来执行组织改变的操作员步骤的简化流程图。如图6A所见，首先操作员优选地在病人身体上绘出一个轮廓50(图1)。优选地，操作员还将定向标记54(图1)粘附于病人身体，并且在轮廓50内所要求的位置处放置具有标记56的转换器10。
摄影机46(图1)捕获轮廓50和标记54、56。优选地，轮廓50和标记54、56实时显示于显示器48。优选地，摄影机46的输出还提供至与组织改变控制计算机44(图1)相连接的存储器。
在组织改变控制计算机44中优选地实施的计算机化跟踪功能优选地使用摄影机46的输出来计算轮廓表示52，该轮廓表示52可在显示器48上向操作员显示。计算机化跟踪功能还优选地计算用于组织改变治疗的目标体的分布和密度。目标体的分布可能对于身体表面和对于身体表面之下的深度都是不均匀的，如图4A和4B清楚地所见。计算机化跟踪功能还优选地计算目标体的坐标，以及计算在治疗过程中将被覆盖的总体积。
优选地，操作员确认显示器48上的标记54和56的位置，计算机化跟踪功能计算出相应的标记表示58和60。
根据本发明的优选实施例，计算机化跟踪功能使用标记54和标记表示58来连续地保持轮廓50相对于轮廓表示52的配准(registration)，以及由此的目标体12相对于病人身体的配准，尽管在治疗过程中病人身体移动，例如因呼吸或任何其它的活动，例如病人离开和返回治疗位置。
计算机化跟踪功能选择待治疗的首个目标体和定位控制器件318(图5)，并且计算转换器组件10所需要的重新定位。X-Y-Z定位组件49重新定位转换器组件10以叠加在所选的目标体上。
另外参看图6B，可见，在转换器组件10重新定位后，组织改变控制计算机44确认转换器组件10相对于所选的目标体的精确位置。声成像子系统316(图5)操作成像声能转换器子组件23，使其提供由子系统316供应至声反射和改变功能314的输出。
声反射和改变功能314分析所接收到的数据。根据声反射和改变功能314的输出，组织位置标识功能310识别待改变的组织，并且组织改变控制计算机44认可目标体和组织重叠。操作员可确认目标体的选择，并且激活电源和调制器组件40(图1)。
另外转到图6C，可见，随后提供的功能为：
转换器电特性测量器件304向声接触监视器件302提供输出，该声接触监视器件302优选地通过分析治疗转换器13处的电流和电压来判断是否与病人足够地声接触。监视器件302的输出被施加到组织改变控制计算机44。
转换器电特性测量器件304向功率表306提供输出，该功率表306计算治疗转换器13所接收到的平均电功率。如果治疗转换器13所接收到的平均电功率超过预置的功率级阈值，那么电源和调制器组件40的运行可被自动终止。如以上结合图5所提及的，功率级阈值的选择是为了避免目标体处的空腔形成。电源和调制器组件40的输出被施加到组织改变控制计算机44。
表皮温度传感器34测量转换器子组件23处表皮的当前温度，并且将其供应至温度测量器件300，该温度测量器件300将表皮温度和其对应的阈值温度进行比较。同样地，转换器温度传感器36测量转换器子组件23处的当前温度，并且将其供应至温度测量器件300，该温度测量器件300将转换器子组件23的温度和其对应的阈值温度进行比较。温度测量器件300的输出被提供给组织改变控制计算机44。
如果如下四种情况中的任一种情况发生，那么电源和调制器组件40自动地终止治疗转换器13的运行。如果如下情况中没有一种情况发生，那么继续进行电源和调制器组件40的自动操作：
1.治疗转换器13所接收到的平均电功率超过预置的阈值；
2.声接触不充分；
3.表皮温度超过阈值温度；以及
4.转换器13的温度超过阈值温度。
返回图6B，注意的是在电源和调制器组件40自动运行期间，摄像机46优选地记录目标区域，并且提示在所选的目标体12的整个治疗持续时间期间转换器10是否保持静止。如果是，并且如果上述四种情况中的一种都没发生，那么组织改变控制计算机44确认所选目标体被治疗。然后，组织改变控制计算机44的计算机化跟踪功能提议待治疗的下一个目标体。
然而，如果转换器10不能在充分的持续时间期间保持静止，那么组织改变控制计算机44将所选的目标体指示为未能充分地治疗。
应当认识到，通过使用多个转换器，能够顺序地或者至少部分重叠时间地治疗多个目标体。
还应当认识到，多个目标体可至少部分地重叠。
本技术领域中的技术人员应当认识到，本发明并不限于上面的特定显示和描述。而是，本发明的范围包括上面所描述的各种特征的组合和子组合，以及本技术领域的技术人员在阅读说明书后能够想到的并且不属于现有技术的变化和改变。
Claims (118)
1.一种改变组织的方法，包括步骤为：
提供声束；以及
以预定的持续时间将所述声束对准在包含有组织的身体区域中的目标体，以至于改变所述目标体中的所述组织，所述声束在所述目标体内的所述组织处的压力低于其处的空腔形成阈值，所述预定的持续时间短于所述声束对所述目标体内的所述组织产生热改变所要经过的持续时间。
2.根据权利要求1的改变组织的方法，进一步包括的步骤为提供位于所述声束定向器和所述身体的接触面之间的声传导层。
3.根据权利要求2的改变组织的方法，其中所述声传导层包括上部分和下部分，所述上部分邻近于所述声束定向器并且包括用于在电源和调制器运行期间增强冷却的流体，所述下部分位于所述上部分和所述身体的所述接触面之间并且具有与所述接触面相似的声阻抗。
4.根据前面权利要求中任意一项权利要求的改变组织的方法，其中所述对准所述声束的步骤通常避免改变在所述目标体之外的组织。
5.根据前面权利要求中任意一项权利要求的改变组织的方法，其中对多个目标体进行所述对准步骤，所述多个目标体在相对于所述身体的表面的深度上呈不均匀分布。
6.根据前面权利要求中任意一项权利要求的改变组织的方法，其中所述对准所述声束的步骤通常避免改变在所述目标体之外的组织。
7.根据前面权利要求中任意一项权利要求的改变组织的方法，其中还包括：
与将所述声束对准所述目标体的步骤至少部分同时地对所述区域声成像。
8.根据前面权利要求中任意一项权利要求的改变组织的方法，其中所述对准步骤包括相对于所述身体来定位至少一个声能转换器，以便将所述声束对准所述目标体。
9.根据前面权利要求中任意一项权利要求的改变组织的方法，其中所述对准步骤包括变化至少一个声能转换器的焦距以便将所述声束对准所述目标体。
10.根据权利要求9的改变组织的方法，其中变化所述焦距的步骤改变所述目标体的体积。
11.根据权利要求9的改变组织的方法，其中变化所述焦距的步骤改变所述目标体与所述至少一个声能转换器相距的距离。
12.根据前面权利要求中任意一项权利要求的改变组织的方法，还包括感测与所述目标体相邻的所述身体的外表面所耦合的所述声束。
13.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中从位于所述身体之外的声能转换器进行所述对准步骤。
14.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中所述能量分布的最大值处于50KHz到1000KHz的频率范围。
15.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中所述能量分布的最大值处于100KHz到500KHz的频率范围。
16.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中所述能量分布的最大值处于150KHz到300KHz的频率范围。
17.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中所述声束的占空比在1∶2到1∶250之间。
18.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中所述声束的占空比在1∶5到1∶30之间。
19.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中所述声束的占空比在1∶10到1∶20之间。
20.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中所述声束具有在目标体内的、数目在1至1000之间的、压力幅值大于传播非线性机械改变阈值的连续冲击波。
21.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中所述声束具有在目标体内的、数目在1至100之间的、压力幅值大于传播非线性机械改变阈值的连续冲击波。
22.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中所述声束具有在目标体内的、数目在1至10之间的、压力幅值大于传播非线性机械改变阈值的连续冲击波。
23.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中在一个所述目标体处所累积的冲击波数量在1000到100,000之间。
24.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中在一个所述目标体处所累积的冲击波数量在10,000到50,000之间。
25.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中所述声束在目标体中的声信号在谐波发生的基波上减少1dB。
26.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中在所述目标体中的所述声信号呈“锯齿”形。
27.根据权利要求26的方法，其中所述“锯齿”形产生导致冲击波形成的局部极压梯度。
28.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中组织改变导致细胞凋亡。
29.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中组织改变导致细胞坏死。
30.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中组织改变导致蛋白质结构的改变。
31.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中组织改变导致蛋白质功能的改变。
32.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中组织改变导致糖结构的改变。
33.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中组织改变导致糖功能的改变。
34.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中组织改变导致脂质结构的改变。
35.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中组织改变导致脂质功能的改变。
36.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中组织改变导致糖蛋白结构的改变。
37.根据前面权利要求中任意一项权利要求的方法，其中组织改变导致糖蛋白功能的改变。
38.一种改变组织的方法，包括步骤为：
通过检测身体上的空间指示来界定所述身体上的区域；以及
将声束对准在所述区域内的多个目标体，其目标体包含有组织，由此改变所述目标体中的所述组织。
39.根据权利要求38的改变组织的方法，其中所述多个目标体相对于所述身体的表面呈不均匀分布。
40.根据权利要求38或权利要求39的改变组织的方法，其中所述多个目标体在相对于所述身体的表面的深度上呈不均匀分布。
41.根据权利要求38至40中任意一项权利要求的改变组织的方法，其中所述对准步骤包括按时序将所述声束对准多个目标体。
42.根据权利要求38至40中任意一项权利要求的改变组织的方法，其中所述对准步骤包括在至少部分重叠的时间将所述声束对准所述多个目标体中的多个。
43.根据权利要求38至42中任意一项权利要求的改变组织的方法，其中所述多个目标体中的至少一些目标体在空间上至少部分重叠。
44.根据权利要求38至43中任意一项权利要求的改变组织的方法，还包括通过标记所述身体的至少一个表面来界定所述区域。
45.根据权利要求38至43中任意一项权利要求的改变组织的方法，还包括通过选择所述身体中的至少一个深度来界定所述区域。
46.根据权利要求38至45中任意一项权利要求的改变组织的方法，还包括通过检测所述身体中的组织来界定所述区域。
47.根据权利要求46的改变组织的方法，还包括通过检测非改变的组织来界定所述区域。
48.根据权利要求46的改变组织的方法，其中所述对准的步骤还包括界定所述目标体为所述区域内非改变的组织的单位体积。
49.根据权利要求48的改变组织的方法，还包括调制所述声束以至于改变所述多个目标体内的组织的步骤按时间次序进行，其中只有在其中检测非改变的组织之后才选择性地改变每个目标体内的组织。
50.根据权利要求38至49中任意一项权利要求的改变组织的方法，还包括计算机化跟踪所述多个目标体，尽管所述身体移动。
51.根据权利要求50的改变组织的方法，其中所述计算机化跟踪的步骤包括感测所述身体上的标记位置的变化，以及利用所感测的变化来跟踪在所述身体中所述目标体的位置。
52.一种改变组织的方法，包括的步骤为：
将声束对准在所述区域内的多个目标体，其目标体包含有组织，由此改变所述目标体中的所述组织；以及
尽管所述身体移动，仍然计算机化跟踪所述多个目标体。
53.根据权利要求52的改变组织的方法，其中所述计算机化跟踪的步骤包括感测所述身体上的标记位置的变化，以及利用所感测的变化来跟踪在所述身体中所述目标体的位置。
54.一种改变组织的仪器，包括：
电源和调制器，其运行以产生能够改变在包含有组织的身体区域中目标体内的组织的声束；以及
声束定向器，其将所述声束对准所述目标体，
所述声束在所述目标体内的所述组织处的压力低于其处的空腔形成阈值，并且所述声束以预定的持续时间冲击所述目标体，所述预定的持续时间短于所述声束对所述目标体内的所述组织产生热改变所要经过的持续时间。
55.根据权利要求54的改变组织的仪器，进一步包括位于所述声束定向器和所述身体的接触面之间的声传导层。
56.根据权利要求55的改变组织的仪器，其中所述声传导层包括上部分和下部分，所述上部分邻近于所述声束定向器并且包括用于在电源和调制器运行期间增强冷却的流体，所述下部分位于所述上部分和所述身体的所述接触面之间并且具有与所述接触面相似的声阻抗。
57.根据权利要求54至56中任意一项权利要求的改变组织的仪器，其中所述定向器运行以将所述声束对准多个目标体，所述多个目标体相对于所述身体的表面呈不均匀分布。
58.根据权利要求54至57中任意一项权利要求的改变组织的仪器，其中所述定向器运行以将所述声束对准多个目标体，所述多个目标体在相对于所述身体的表面的深度上呈不均匀分布。
59.根据权利要求54至58中任意一项权利要求的改变组织的仪器，其中所述定向器通常避免改变在所述目标体之外的组织。
60.根据权利要求54至59中任意一项权利要求的改变组织的仪器，还包括：
声成像器，其提供与将所述声束对准所述目标体的步骤至少部分同时的所述区域的声成像。
61.根据权利要求54至60中任意一项权利要求的改变组织的仪器，其中所述定向器包括有定位器，其可相对于所述身体来定位至少一个声能转换器，以便将所述声束对准所述目标体。
62.根据权利要求54至61中任意一项权利要求的改变组织的仪器，其中所述定向器变化至少一个声能转换器的焦距以便将所述声束对准所述目标体。
63.根据权利要求62的改变组织的仪器，其中变化所述焦距的步骤改变所述目标体的体积。
64.根据权利要求62的改变组织的仪器，其中变化所述焦距的步骤改变了所述目标体与所述至少一个声能转换器相距的距离。
65.根据权利要求54的改变组织的仪器，其中所述定向器相对于所述身体来定位至少一个声能转换器，以便将所述声束对准所述目标体。
66.根据权利要求54的改变组织的仪器，其中所述定向器变化至少一个声能转换器的焦距以便将所述声束对准所述目标体。
67.根据权利要求54至66中任意一项权利要求的改变组织的仪器，还包括传感器，其感测与所述目标体相邻的所述身体的外表面所耦合的所述声束。
68.根据权利要求54至66中任意一项权利要求的仪器，其中所述定向器包括位于所述身体外的声能转换器。
69.根据权利要求54至68中任意一项权利要求的仪器，其中所述能量分布的最大值处于50KHz到1000KHz的频率范围。
70.根据权利要求54至68中任意一项权利要求的仪器，其中所述能量分布的最大值处于100KHz到500KHz的频率范围。
71.根据权利要求54至68中任意一项权利要求的仪器，其中所述能量分布的最大值在于150KHz到300KHz的频率范围。
72.根据权利要求54至71中任意一项权利要求的仪器，其中所述调制器提供在1∶2到1∶250之间的占空比。
73.根据权利要求54至71中任意一项权利要求的仪器，其中所述调制器提供在1∶5到1∶30之间的占空比。
74.根据权利要求54至71中任意一项权利要求的仪器，其中所述调制器提供在1∶10到1∶20之间的占空比。
75.根据权利要求54至74中任意一项权利要求的仪器，其中所述调制器提供在所述目标体内的、数目为1至1000之间的、处于治疗幅值的连续冲击波。
76.根据权利要求54至74中任意一项权利要求的仪器，其中所述调制器提供在所述目标体内的、数目为1至100之间的、处于治疗幅值的连续冲击波。
77.根据权利要求54至74中任意一项权利要求的仪器，其中所述调制器提供在所述目标体内的、数目为1至10之间的、处于治疗幅值的连续冲击波。
78.根据权利要求54至77中任意一项权利要求的仪器，其中在一个所述目标体处所累积的冲击波数量在1000到100,000之间。
79.根据权利要求54至77中任意一项权利要求的仪器，其中在一个所述目标体处所累积的冲击波数量在10,000到50,000之间。
80.根据权利要求54至77中任意一项权利要求的仪器，包括调制器，其中所述调制器随时间调制所述声信号的幅值。
81.根据权利要求54至80中任意一项权利要求的仪器，包括调制器，其调制所述声信号的幅值以在目标体声中形成谐波发生的基波上1dB的减少。
82.根据权利要求54至81中任意一项权利要求的仪器，包括调制器，其调制所述声信号的幅值以在目标体中形成“锯齿”形的波形。
83.根据权利要求82的仪器，其中所述“锯齿”形产生导致冲击波形成的局部极压梯度。
84.根据权利要求54至83中任意一项权利要求的仪器，其中组织改变导致细胞凋亡。
85.根据权利要求54至83中任意一项权利要求的仪器，其中组织改变导致细胞坏死。
86.根据权利要求54至83中任意一项权利要求的仪器，其中组织改变导致蛋白质结构的改变。
87.根据权利要求54至83中任意一项权利要求的仪器，其中组织改变导致蛋白质功能的改变。
88.根据权利要求54至83中任意一项权利要求的仪器，其中组织改变导致糖结构的改变。
89.根据权利要求54至83中任意一项权利要求的仪器，其中组织改变导致糖功能的改变。
90.根据权利要求54至83中任意一项权利要求的仪器，其中组织改变导致脂质结构的改变。
91.根据权利要求54至83中任意一项权利要求的仪器，其中组织改变导致脂质功能的改变。
92.根据权利要求54至83中任意一项权利要求的仪器，其中组织改变导致糖蛋白结构的改变。
93.根据权利要求54至83中任意一项权利要求的仪器，其中组织改变导致糖蛋白功能的改变。
94.根据权利要求54至83中任意一项权利要求的仪器，包括调制器，其考虑到介质的不均匀性而调制所述声信号的幅值，从而在目标体中形成“锯齿”形的波形，此波形在其处产生导致冲击波形成的局部极压梯度。
95.根据权利要求54至94中任意一项权利要求的改变组织的仪器，还包括有：
区域界定器，其至少部分地通过检测身体上的空间指示来界定所述身体上的区域。
96.根据权利要求95的改变组织的仪器，其中所述界定器采用标记所述身体的至少一个表面。
97.根据权利要求95的任意之一的改变组织的仪器，其中所述界定器还采用选择所述身体中的至少一个深度。
98.根据权利要求95的改变组织的仪器，其中所述界定器检测所述身体中的组织。
99.根据权利要求95的改变组织的仪器，其中所述界定器至少部分地通过检测非改变的组织来界定所述区域。
100.根据权利要求54至99中任意一项权利要求的改变组织的仪器，其中所述定向器还界定所述目标体为所述区域内非改变的组织的单位体积。
101.根据权利要求100的改变组织的仪器，其中所述定向器按时间顺序执行，其中只有在检测非改变的组织之后才选择性地改变每个目标体内的组织。
102.根据权利要求100的改变组织的仪器，其中所述定向器还界定所述目标体为所述区域内组织的单位体积。
103.根据权利要求100的改变组织的仪器，其中所述定向器按时间顺序执行，其中只有在检测其中的组织之后才选择性地改变每个目标体内的组织。
104.根据权利要求100至103中任意一项权利要求的改变组织的仪器，还包括计算机化跟踪功能性，其提供计算机化跟踪所述多个目标体，尽管所述身体移动。
105.根据权利要求104的改变组织的仪器，其中所述计算机化跟踪功能性运行以感测所述身体上的标记位置的变化，以及利用所感测的变化来跟踪在所述身体中所述目标体的位置。
106.根据权利要求54至105中任意一项权利要求的改变组织的仪器，还包括声耦合介质涂敷器，其提供所述声束定向器和所述身体之间的声耦合介质。
107.根据权利要求54至106中任意一项权利要求的改变组织的仪器，还包括多个传感器，其运行以确定所述声束定向器和所述身体之间的声耦合程度。
108.根据权利要求54至107中任意一项权利要求的改变组织的仪器，还包括与所述声束定向器相连接用于存储与其有关的参数的电子线路。
109.根据权利要求108的改变组织的仪器，其中所述电子线路存储与所述声束定向器的操作特征有关的参数。
110.根据权利要求108和109中任意一项权利要求的改变组织的仪器，还包括互锁电路，其运行以在接收到来自所述电子线路的预置参数时调节所述仪器的操作。
111.根据权利要求110的改变组织的仪器，其中至少一些所述预置参数被存储至声束定向器标识存储介质，当读取时其被提供给所述互锁电路用于向所述互锁电路验证所述声束定向器的身份。
112.一种改变组织的仪器包括：
电源和调制器，其运行以产生能够改变在包含有组织的身体区域中目标体内的组织的声束；
声束定向器，其将所述声束对准所述目标体；
声传导层，其位于所述声束定向器和所述身体的接触面之间；
所述声传导层包括邻近所述声束定向器的上部分和位于所述上部分和所述身体的所述接触面之间的下部分；
所述上部分包括用于在所述电源和调制器运行期间增强冷却的流体；以及
所述下部分的声阻抗与所述接触面的声阻抗相似。
113.一种改变组织的仪器包括：
电源和调制器，其运行以产生能够改变在包含有组织的身体区域中目标体内的组织的声束；
声束定向器，其将所述声束对准所述目标体；以及
声耦合介质涂敷器，其提供所述声束定向器和所述身体之间的声耦合介质。
114.一种改变组织的仪器包括：
电源和调制器，其运行以产生能够改变在包含有组织的身体区域中目标体内的组织的声束；
声束定向器，其将所述声束对准所述目标体；以及
多个传感器，其运行以确定所述声束定向器和所述身体之间的声耦合程度。
115.一种改变组织的仪器包括：
电源和调制器，其运行以产生能够改变在包含有组织的身体区域中目标体内的组织的声束；
声束定向器，其将所述声束对准所述目标体；以及
电子线路，其与所述声束定向器相连接，用于存储与其有关的参数。
116.根据权利要求115的改变组织的仪器，其中所述电子线路存储与所述声束定向器的操作特征有关的参数。
117.根据权利要求115和116中任意一项权利要求的改变组织的仪器，还包括互锁电路，运行其以在接收到来自所述电子线路的预置参数时调节所述仪器的操作。
118.根据权利要求117的改变组织的仪器，其中至少一些所述预置参数被存储至声束定向器标识存储介质，当读取时其被提供给所述互锁电路用于向所述互锁电路验证所述声束定向器的身份。
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