一种用于小动物的聚焦超声治疗头制造技术

本发明专利技术公开了一种用于小动物的聚焦超声治疗头，具体涉及超声治疗领域，包括聚焦超声换能器，聚焦超声换能器的顶部安装有连接固定装置，聚焦超声换能器与连接固定装置的中部均连通设有空腔，且该空腔内插接有B超定位探头，连接固定装置的一侧安装有功率放大模块，聚焦超声换能器的底部连接有硅胶水囊；硅胶水囊的内腔填充有液体，且硅胶水囊具有柔韧性的特征。本发明专利技术中一种用于小动物的聚焦超声治疗头，其用于固定聚焦超声阵元的刚性圆柱体采用3D打印成型，可满足复杂形状的加工，DLP或CFF3D打印技术精度可达0.03～0.05mm，满足产品的精度要求，树脂或碳纤维材质也可以很大程度减轻结构重量，以使治疗头实现轻量化。以使治疗头实现轻量化。以使治疗头实现轻量化。

【技术实现步骤摘要】
一种用于小动物的聚焦超声治疗头


[0001]本专利技术涉及超声治疗
，更具体地说，本专利技术涉及一种用于小动物的聚焦超声治疗头。

技术介绍

[0002]高强度聚焦超声治疗的原理是将超声波在治疗靶区内聚焦，通过瞬间高温、空化等一系列复合效应来消融焦点处的肿瘤组织，可用于良性、恶性实体肿瘤的治疗，由于其无创性、精准性、可重复性，使得高强度聚焦超声治疗技术成为一项具有广阔发展前景绿色治疗技术。
[0003]目前的聚焦超声治疗对象主要是人，其治疗头常采用上置式(干式)或下置式(湿式)，但其尺寸和重量通常较大，而小动物体积小，为了方便定位和治疗，必须考虑治疗头的小型化和轻量化。
[0004]治疗头与功率放大模块分开导致高频电信号线缆过长，影响传输效率及电磁兼容性的同时也不利于产品的小型化，其中申请号为201911140678.9的专利公布了一种浅表结节高强度聚焦超声消融系统，该聚焦超声消融系统可实现焦点的实时B超成像及水温、水压实时监控，但功率源单元与治疗头的分开设置不可避免地导致高频电信号线缆过长，影响传输效率的同时也增加了系统的电磁辐射强度，且该专利所述治疗头采用单阵元自聚焦超声换能器，压电陶瓷晶片尺寸大且壁薄，中间需要开B超探头声窗，实现成本较高，结构较为厚重，导致技术难度较大。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种用于小动物的小型化多阵元聚焦超声治疗头。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于小动物的聚焦超声治疗头，包括聚焦超声换能器，所述聚焦超声换能器的顶部安装有连接固定装置，所述聚焦超声换能器与连接固定装置的中部均连通设有空腔，且该空腔内插接有B超定位探头，所述连接固定装置的一侧安装有功率放大模块，所述聚焦超声换能器的底部连接有硅胶水囊；所述硅胶水囊的内腔填充有液体，且所述硅胶水囊具有柔韧性的特征；所述聚焦超声换能器包括刚性圆柱体和聚焦超声阵元，且聚焦超声阵元呈离散状分布在刚性圆柱体的底部；
[0007]所述刚性圆柱体的底部设有半圆形内凹槽，且该半圆形内凹槽呈球形冠面呈现。
[0008]在一个优选地实施方式中，所述刚性圆柱体采用高韧性树脂材料利用数字光处理(DLP)3D打印成型，或采用碳纤维和尼龙复合材料利用连续纤维制造(CFF)3D打印成型。
[0009]在一个优选地实施方式中，所述刚性圆柱体底部的球形冠面上设有聚焦超声阵元安装槽，所述聚焦超声阵元安装于球形冠面上呈离散状分布在聚焦超声阵元安装槽中，所述刚性圆柱体的内部设有探头安装槽，所述探头安装槽的底部开设有矩形通孔作为B超定位探头的探头声窗，所述刚性圆柱体的顶部安装有弹簧螺纹套；
[0010]当所述连接固定装置与刚性圆柱体通过螺钉进行安装时，弹簧螺纹套被固定在连接固定装置与刚性圆柱体之间。
[0011]在一个优选地实施方式中，所述B超定位探头的外壳为一体脱模制成的定制外壳，所述B超定位探头与所述聚焦超声换能器内部的空腔呈一一对应设置，并且尺寸略小于探头安装槽，便于在装配时对B超探头的位置进行微调。
[0012]在一个优选地实施方式中，所述B超定位探头与所述探头安装槽之间的尺寸间隙用硅胶填满，防止渗水现象。
[0013]在一个优选地实施方式中，所述聚焦超声换能器为单阵元自聚焦压电陶瓷晶片或多阵元分布的平面压电陶瓷晶片或自聚焦压电陶瓷晶片，压电陶瓷晶片采用高频压电晶片，适合聚焦于浅表组织。
[0014]在一个优选地实施方式中，所述刚性圆柱体内分别设有进水管安装孔与出水管安装孔及温度传感器安装孔与压力传感器安装孔，通过对水路温度、压力的实时监控来调节进出水的流速，所述进水管安装孔与出水管安装孔皆呈一百八十度夹角布置，从而利于水囊中的水充分循环。
[0015]在一个优选地实施方式中，所述温度传感器安装孔设置在远离进水管安装孔一侧，避免温度数值失真。
[0016]在一个优选地实施方式中，所述连接固定装置的内部安装有功率放大模块，所述连接固定装置上设有用于功率放大模块散热的散热窗。
[0017]在一个优选地实施方式中，所述功率放大模块为一块带有降温风扇的功率放大电路板，其信号线采用同轴线。
[0018]在一个优选地实施方式中，所述连接固定装置上设有法兰连接槽，所述连接固定装置的法兰连接槽通过预制型转接法兰与机械臂相连接，以控制治疗头进行多自由度运动。
[0019]在一个优选地实施方式中，所述连接固定装置采用铝合金机加工而成。
[0020]在一个优选地实施方式中，所述刚性圆柱体的底部与所述硅胶水囊的连接处外周面上设有凹槽结构。
[0021]在一个优选地实施方式中，所述硅胶水囊与刚性圆柱体的连接处内圆周面上设有凸形结构，所述硅胶水囊的凸形结构与刚性圆柱体的凹槽结构形状均呈一一对应设置，所述硅胶水囊通过卡箍固定在刚性圆柱体的下端。
[0022]在一个优选地实施方式中，所述硅胶水囊采用高柔性透明硅胶材质。
[0023]本专利技术的技术效果和优点：
[0024]本专利技术中一种用于小动物的聚焦超声治疗头，其用于固定聚焦超声阵元的刚性圆柱体采用3D打印成型，可满足复杂形状的加工，DLP或CFF3D打印技术精度可达0.03～0.05mm，满足产品的精度要求，树脂或碳纤维材质也可以很大程度减轻结构重量，以使治疗头实现轻量化；
[0025]同时本专利技术中一种用于小动物的聚焦超声治疗头，压电陶瓷晶片采用高频压电晶片，同时其曲率半径较小，并采用紧凑型设计，实现了治疗头尺寸的小型化。
[0026]本专利技术中一种用于小动物的聚焦超声治疗头，其功率放大模块设置在连接固定装置中，不仅实现了功率放大模块与治疗头的一体化，提高了传输效率，减少了线路的电磁辐
射，且安装拆卸便捷，便与检修。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0028]图2为本专利技术的结构剖视图。
[0029]图3为本专利技术聚焦超声治疗头功放驱动模块安装示意图。
[0030]图4为本专利技术刚性圆柱体的底部结构示意图。
[0031]图5为本专利技术刚性圆柱体的轴侧结构示意图。
[0032]图6为本专利技术硅胶水囊的结构示意图。
[0033]附图标记为：1聚焦超声换能器、2连接固定装置、3B超定位探头、4功率放大模块、5硅胶水囊、51凸形结构、6卡箍、11刚性圆柱体、12聚焦超声阵元、111聚焦超声阵元安装槽、112线孔、113探头安装槽、114探头声窗、115进水管安装孔、116出水管安装孔、117温度传感器安装孔、118压力传感器安装孔、119线槽、1110弹簧螺纹套、1111凹槽结构、21换能器连接件、22第一连接件侧板、23第二连接件侧板、24第一连接件盖板、25第二连接件盖板、211法兰连接槽、212进水管通孔、213出水管通孔、221散热窗、251出线孔。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于小动物的聚焦超声治疗头，包括聚焦超声换能器(1)，其特征在于，所述聚焦超声换能器(1)的顶部安装有连接固定装置(2)，所述聚焦超声换能器(1)与连接固定装置(2)的中部均连通设有空腔，且该空腔内插接有B超定位探头(3)，所述连接固定装置(2)的一侧安装有功率放大模块(4)，所述聚焦超声换能器(1)的底部连接有硅胶水囊(5)；所述硅胶水囊(5)的内腔填充有液体，且所述硅胶水囊(5)具有柔韧性的特征；所述聚焦超声换能器(1)包括刚性圆柱体(11)和聚焦超声阵元(12)，且聚焦超声阵元(12)呈离散状分布在刚性圆柱体(11)的底部；所述刚性圆柱体(11)的底部设有半圆形内凹槽，且该半圆形内凹槽呈球形冠面呈现。2.根据权利要求1所述的一种用于小动物的聚焦超声治疗头，其特征在于：所述刚性圆柱体(11)底部的球形冠面上设有聚焦超声阵元安装槽(111)，所述聚焦超声阵元(12)安装于球形冠面上呈离散状分布在聚焦超声阵元安装槽(111)中，所述刚性圆柱体(11)的内部设有探头安装槽(113)，所述探头安装槽(113)的底部开设有矩形通孔作为B超定位探头(3)的探头声窗(114)，所述刚性圆柱体(11)的顶部安装有弹簧螺纹套(1110)；当所述连接固定装置(2)与刚性圆柱体(11)通过螺钉进行安装时，弹簧螺纹套(1110)被固定在连接固定装置(2)与刚性圆柱体(11)之间。3.根据权利要求2所述的一种用于小动物的聚焦超声治疗头，其特征在于：所述B超定位探头(3)的外壳为一体脱模制成的定制外壳，所述B超定位探头(3)与所述聚焦...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜谚明，李可，董师傅，朱威桢，向成龙，
申请(专利权)人：中惠医疗科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：