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
技術領域：
本發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，所利用的效應主要有熱效應、機械效應等，為了達到治療效果，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，所以人們發展了聚焦超聲治療，使焦點處的聲強達1kW/cm2或以上，而九十年代初的HIFU(High Intensigy Focused Ultrasound)可使焦點處的聲強達7.5KW/cm2以上。
聚焦超聲所面臨的主要問題仍然是在盡量增大焦點處聲強的同時，使焦點之外的地方聲強盡可能小，現有技術中的聚焦超聲治療裝置中，大都采用固定式，即治療時聲頭不移動；而且，在治療時，在聲頭和治療部位之間也都用到水袋。例如專利號為US5485839，專利名稱為“Method and Apparatus for Ultrasonic Wave Medical TreatmentUsing Computed Tomography”的美國專利就是如此，現有技術的這些方案存在以下缺點1)在超聲波經過的路徑上的健康組織中，由于高強度的超聲波的作用會有很強的發熱，這些熱量來不及散發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題，但無法解決皮下組織的灼傷問題，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)水袋的存在有時會導致產生氣泡，這些氣泡有可能進一步強烈衰減超聲波，影響治療效果。
為了克服現有技術的以上不足，本發明提出一種超聲波治療裝置，能有效地利用超聲波聲頭發出的聲能，從而使單個超聲波聲頭的功率維持較小的水平，減小聲波經過的路徑上健康組織的損傷，同時增大焦點處的聲強，使焦皮比(即焦點處聲強與皮膚處聲強之比)維持在合理的水平上。
為了實現上述發明目的，本發明提出的技術方案如下一種超聲波治療裝置，包含一個球冠狀幾何體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對準一個公共的焦點O，公共焦點周圍是一個至少可以容納人體的空間；其特征是球冠狀幾何體9固定在一個驅動機構上，該驅動機構保證球冠狀幾何體9能繞垂直其運動平面的軸在一定角度內旋轉；所述超聲波輻射頭6可以在導槽5內運動，運動的范圍足夠大，能保證超聲波輻射頭6的表面能接觸到將被治療的、處于公共焦點的人體；導槽內有彈簧4，它可以壓緊超聲波輻射頭6或推動超聲波輻射頭6向下運動。
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，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受到超聲波的作用，因而在增大焦皮比的同時減小了組織損傷問題；由于超聲波輻射頭6在治療時可以直接與皮膚接觸，與現有技術相比，沒有水袋的阻隔，大大減小了從超聲波輻射頭6到焦點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題完全可以通過涂敷耦合劑的辦法加以解決)。
圖1是本發明示意圖；圖2是旋轉驅動機構的一個具體的實施例。
下面結合附圖并通過實施例，對本發明在進行進一步的描述。參見圖1，所示超聲波治療裝置包含一個球冠狀幾何體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對準一個公共的焦點O，公共焦點周圍是一個至少可以容納人體的空間；球冠狀幾何體9固定在一個驅動機構上，該驅動機構保證球冠狀幾何體9能繞垂直其運動平面的軸在一定角度內旋轉(可以是一定角度內的往復旋轉)；所述超聲波輻射頭6可以在導槽5內運動，運動的范圍足夠大，能保證超聲波輻射頭6的表面能接觸到將被治療的、處于公共焦點的人體；導槽內有彈簧4，它可以壓緊超聲波輻射頭6或推動超聲波輻射頭6向下運動。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示意了一種實現球冠狀幾何體9旋轉動作的機構，球冠狀幾何體9固定在滑塊2上；當曲柄1繞X軸旋轉時，通過轉動副11、12帶動滑塊2沿固定導軌3往復運動，從而帶動球冠狀幾何體9繞垂直其運動平面的Y軸旋轉，旋轉的角度可以接近180度，但在實際應用中，幾十度的旋轉就可以滿足發明需要了。當然，驅動球冠狀幾何體9旋轉的機構可以有多種方案，本實施例只是公開了其中一種可能的方案。
在不治療時，超聲波輻射頭6被鎖止構件8鎖止，在鎖止構件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進入超聲波輻射頭6的凹槽中，此為鎖止位置。
治療時，通過治療床將病人移動到公共焦點O附近，并通過計算機成象系統、治療計劃系統等使病灶剛好處于公共焦點O上，(所述治療計劃系統由于和現有立體定向放射治療系統的治療計劃系統相似，因此這里不再詳細描述)；按箭頭方向拉出鎖止構件8并旋轉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，此時通過彈簧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到匹配、避免反射損耗；在發射超聲波進行治療使驅動球冠狀幾何體9帶動超聲波輻射頭6繞軸旋轉，從而實現旋轉治療，其中，旋轉可以是往復式的；在旋轉的過程中，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。
權利要求
1.一種超聲波治療裝置，包含一個球冠狀幾何體(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對準一個公共的焦點O，公共焦點周圍是一個至少可以容納人體的空間；其特征是球冠狀幾何體(9)固定在一個驅動機構上，該驅動機構保證球冠狀幾何體(9)能繞垂直其運動平面的軸在一定角度內旋轉；所述超聲波輻射頭(6)可以在導槽(5)內運動，運動的范圍足夠大，能保證超聲波輻射頭(6)的表面能接觸到將被治療的、處于公共焦點的人體；導槽內有彈簧(4)，它可以壓緊超聲波輻射頭(6)或推動超聲波輻射頭(6)向下運動。
2.如權利要求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；當曲柄(1)繞X軸旋轉時，通過連桿(12)帶動滑塊(2)沿固定導軌(3)往復運動，從而帶動球冠狀幾何體(9)繞垂直其運動平面的Y軸在一定的角度范圍內旋轉。
3.如權利要求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件(8)，在鎖止構件(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)進入超聲波輻射頭(6)的凹槽中，實現超聲波輻射頭(6)的鎖止；按箭頭方向拉出鎖止構件(8)并旋轉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
本發明公開一種超聲波治療裝置,包含一個球冠,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對準一個公共的焦點O;球冠固定在一個驅動機構上,該驅動機構保證球冠能繞垂直其運動平面的軸在一定角度內旋轉;輻射單元可以在導槽上運動,運動的范圍足夠大,能保證輻射單元的表面能接觸到將被治療的、處于公共焦點的人體,這樣就可以實現輻射單元直接接觸人體的旋轉式治療,提高了焦皮比。
文檔編號A61N7/00GK1212896SQ9711940
公開日1999年4月7日 申請日期1997年9月27日 優先權日1997年9月27日
發明者宋世鵬, 葉志頻, 江耀純 申請人:深圳奧沃國際科技發展有限公司