專利名稱：用于治療體部疾病的超聲波治療裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲波治療裝置，特別是利用超聲波的物理效應(yīng)治療體部疾病的超聲刀治療裝置。
超聲波治療是一種利用超聲波作用于人體來(lái)治療疾病的物理療法，其所用的頻率一般都在幾百千赫到幾兆赫的范圍內(nèi)，所利用的效應(yīng)主要有熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)等，為了達(dá)到治療效果，超聲波探頭的功率往往要非常大，一般在0.25～2.5W/cm2或更高.但這仍不能滿足治療的要求，所以人們發(fā)展了聚焦超聲治療，使焦點(diǎn)處的聲強(qiáng)達(dá)1kW/cm2或以上，而九十年代初的HIFU(High Intensigy Focused Ultrasound)可使焦點(diǎn)處的聲強(qiáng)達(dá)7.5KW/cm2以上。
聚焦超聲所面臨的主要問(wèn)題仍然是在盡量增大焦點(diǎn)處聲強(qiáng)的同時(shí)，使焦點(diǎn)之外的地方聲強(qiáng)盡可能小，現(xiàn)有技術(shù)中的聚焦超聲治療裝置中，大都采用固定式，即治療時(shí)聲頭不移動(dòng)；而且，在治療時(shí)，在聲頭和治療部位之間也都用到水袋。例如專利號(hào)為US5485839，專利名稱為“Method and Apparatus for Ultrasonic Wave Medical TreatmentUsing Computed Tomography”的美國(guó)專利就是如此，現(xiàn)有技術(shù)的這些方案存在以下缺點(diǎn)1)在超聲波經(jīng)過(guò)的路徑上的健康組織中，由于高強(qiáng)度的超聲波的作用會(huì)有很強(qiáng)的發(fā)熱，這些熱量來(lái)不及散發(fā)從而引起這些健康組織和皮膚的灼傷；2)水袋的采用雖可緩解皮膚的灼傷問(wèn)題，但無(wú)法解決皮下組織的灼傷問(wèn)題，而水袋的存在卻使聲波受到較大的損耗，使超聲探頭的功率不得不提高；3)水袋的存在有時(shí)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生氣泡，這些氣泡有可能進(jìn)一步強(qiáng)烈衰減超聲波，影響治療效果。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的以上不足，本發(fā)明提出一種超聲波治療裝置，能有效地利用超聲波聲頭發(fā)出的聲能，從而使單個(gè)超聲波聲頭的功率維持較小的水平，減小聲波經(jīng)過(guò)的路徑上健康組織的損傷，同時(shí)增大焦點(diǎn)處的聲強(qiáng)，使焦皮比(即焦點(diǎn)處聲強(qiáng)與皮膚處聲強(qiáng)之比)維持在合理的水平上。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下一種超聲波治療裝置，包含一個(gè)球冠狀幾何體9，在球冠狀幾何體9上安裝有若干超聲波輻射頭6，這些超聲波輻射頭6沿球冠狀幾何體的徑向方向?qū)?zhǔn)一個(gè)公共的焦點(diǎn)O，公共焦點(diǎn)周圍是一個(gè)至少可以容納人體的空間；其特征是球冠狀幾何體9固定在一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)保證球冠狀幾何體9能繞垂直其運(yùn)動(dòng)平面的軸在一定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述超聲波輻射頭6可以在導(dǎo)槽5內(nèi)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的范圍足夠大，能保證超聲波輻射頭6的表面能接觸到將被治療的、處于公共焦點(diǎn)的人體；導(dǎo)槽內(nèi)有彈簧4，它可以壓緊超聲波輻射頭6或推動(dòng)超聲波輻射頭6向下運(yùn)動(dòng)。
由于采用這樣的方案，超聲波輻射頭6可以隨球冠狀幾何體9繞軸旋轉(zhuǎn)，從而使超聲能量在健康組織上的沉積得到了分散，任一被輻射的健康組織只是瞬時(shí)受到超聲波的作用，因而在增大焦皮比的同時(shí)減小了組織損傷問(wèn)題；由于超聲波輻射頭6在治療時(shí)可以直接與皮膚接觸，與現(xiàn)有技術(shù)相比，沒(méi)有水袋的阻隔，大大減小了從超聲波輻射頭6到焦點(diǎn)O處的距離，再加上消除了水袋中水的吸收作用，使聲波的衰減減小至最低限度。(超聲波輻射頭6的表面和人體皮膚接觸處的耦合問(wèn)題完全可以通過(guò)涂敷耦合劑的辦法加以解決)。


圖1是本發(fā)明示意圖；圖2是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)具體的實(shí)施例。
下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明在進(jìn)行進(jìn)一步的描述。參見(jiàn)圖1，所示超聲波治療裝置包含一個(gè)球冠狀幾何體9，在球冠狀幾何體9上安裝有若干超聲波輻射頭6，這些超聲波輻射頭6沿球冠狀幾何體的徑向方向?qū)?zhǔn)一個(gè)公共的焦點(diǎn)O，公共焦點(diǎn)周圍是一個(gè)至少可以容納人體的空間；球冠狀幾何體9固定在一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)保證球冠狀幾何體9能繞垂直其運(yùn)動(dòng)平面的軸在一定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)(可以是一定角度內(nèi)的往復(fù)旋轉(zhuǎn))；所述超聲波輻射頭6可以在導(dǎo)槽5內(nèi)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的范圍足夠大，能保證超聲波輻射頭6的表面能接觸到將被治療的、處于公共焦點(diǎn)的人體；導(dǎo)槽內(nèi)有彈簧4，它可以壓緊超聲波輻射頭6或推動(dòng)超聲波輻射頭6向下運(yùn)動(dòng)。圖中只畫出了一組超聲波輻射頭6，但超聲波輻射頭6在球冠狀幾何體9上可以排布有多組，圖中未示出。
圖2示意了一種實(shí)現(xiàn)球冠狀幾何體9旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，球冠狀幾何體9固定在滑塊2上；當(dāng)曲柄1繞X軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副11、12帶動(dòng)滑塊2沿固定導(dǎo)軌3往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)球冠狀幾何體9繞垂直其運(yùn)動(dòng)平面的Y軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的角度可以接近180度，但在實(shí)際應(yīng)用中，幾十度的旋轉(zhuǎn)就可以滿足發(fā)明需要了。當(dāng)然，驅(qū)動(dòng)球冠狀幾何體9旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)可以有多種方案，本實(shí)施例只是公開(kāi)了其中一種可能的方案。
在不治療時(shí)，超聲波輻射頭6被鎖止構(gòu)件8鎖止，在鎖止構(gòu)件8的端部有定位銷7、鎖止彈簧10，在鎖止彈簧10的作用下，定位銷7進(jìn)入超聲波輻射頭6的凹槽中，此為鎖止位置。
治療時(shí)，通過(guò)治療床將病人移動(dòng)到公共焦點(diǎn)O附近，并通過(guò)計(jì)算機(jī)成象系統(tǒng)、治療計(jì)劃系統(tǒng)等使病灶剛好處于公共焦點(diǎn)O上，(所述治療計(jì)劃系統(tǒng)由于和現(xiàn)有立體定向放射治療系統(tǒng)的治療計(jì)劃系統(tǒng)相似，因此這里不再詳細(xì)描述)；按箭頭方向拉出鎖止構(gòu)件8并旋轉(zhuǎn)90度，就可以使其端部的定位銷7脫離超聲波輻射頭6上的凹槽，此時(shí)通過(guò)彈簧4的作用使超聲波輻射頭6有彈性地接觸于人體柔軟的體表，在接觸面處涂敷耦合劑以達(dá)到匹配、避免反射損耗；在發(fā)射超聲波進(jìn)行治療使驅(qū)動(dòng)球冠狀幾何體9帶動(dòng)超聲波輻射頭6繞軸旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)治療，其中，旋轉(zhuǎn)可以是往復(fù)式的；在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，超聲波輻射頭6在彈簧4的作用下是可伸縮的，從而始終保證超聲波輻射單元的表面和人體表面緊密接觸。
權(quán)利要求
1.一種超聲波治療裝置，包含一個(gè)球冠狀幾何體(9)，在球冠狀幾何體(9)上安裝有若干超聲波輻射頭(6)，這些超聲波輻射頭(6)沿球冠狀幾何體的徑向方向?qū)?zhǔn)一個(gè)公共的焦點(diǎn)O，公共焦點(diǎn)周圍是一個(gè)至少可以容納人體的空間；其特征是球冠狀幾何體(9)固定在一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)保證球冠狀幾何體(9)能繞垂直其運(yùn)動(dòng)平面的軸在一定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述超聲波輻射頭(6)可以在導(dǎo)槽(5)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的范圍足夠大，能保證超聲波輻射頭(6)的表面能接觸到將被治療的、處于公共焦點(diǎn)的人體；導(dǎo)槽內(nèi)有彈簧(4)，它可以壓緊超聲波輻射頭(6)或推動(dòng)超聲波輻射頭(6)向下運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲波治療裝置，其特征是所述球冠狀幾何體(9)固定在滑塊(2)上；當(dāng)曲柄(1)繞X軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)連桿(12)帶動(dòng)滑塊(2)沿固定導(dǎo)軌(3)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)球冠狀幾何體(9)繞垂直其運(yùn)動(dòng)平面的Y軸在一定的角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的超聲波治療裝置，其特征是裝置中還有鎖止構(gòu)件(8)，在鎖止構(gòu)件(8)的端部有定位銷(7)、鎖止彈簧(10)，在鎖止彈簧(10)的作用下，定位銷(7)進(jìn)入超聲波輻射頭(6)的凹槽中，實(shí)現(xiàn)超聲波輻射頭(6)的鎖止；按箭頭方向拉出鎖止構(gòu)件(8)并旋轉(zhuǎn)90度，就可以使其端部的定位銷(7)脫離超聲波輻射頭(6)上的凹槽，通過(guò)彈簧(4)的作用使超聲波輻射頭(6)有彈性地接觸于人體柔軟的體表。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種超聲波治療裝置,包含一個(gè)球冠,在球冠上安裝有若干超聲波輻射單元,這些輻射單元沿球冠的徑向方向?qū)?zhǔn)一個(gè)公共的焦點(diǎn)O;球冠固定在一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上,該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)保證球冠能繞垂直其運(yùn)動(dòng)平面的軸在一定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn);輻射單元可以在導(dǎo)槽上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的范圍足夠大,能保證輻射單元的表面能接觸到將被治療的、處于公共焦點(diǎn)的人體,這樣就可以實(shí)現(xiàn)輻射單元直接接觸人體的旋轉(zhuǎn)式治療,提高了焦皮比。
文檔編號(hào)A61N7/00GK1212896SQ9711940
公開(kāi)日1999年4月7日 申請(qǐng)日期1997年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月27日
發(fā)明者宋世鵬, 葉志頻, 江耀純 申請(qǐng)人:深圳奧沃國(guó)際科技發(fā)展有限公司