组成式超声波换能器制造技术

组成式超声波换能器公开摘要。描述了具有多个聚焦区的超声波换能器。在一个实施例中，超声波换能器被制成为单件，但是具有两个或多个聚焦区。在第二个实施例中，超声波组件结合了高频和低频换能器。在第三个实施例中，可互换的组件允许基于手术要求使用不同的超声波换能器。同时也揭示了各个实施例的变型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与相关申请的交叉应用本申请要求2003年12月30日提交的第60/534,034号临时申请(代理人案号021356-001300US)的权益，其全部公开通过引用包括在此。本申请的主题涉及以下申请的主题题为“医疗设备联机脱气装置”的10/750,370(代理人案号02356-000500US)；题为“用于医疗手术的关节式臂杆”的10/751,344(代理人案号02356-000600US)；题为“一次性换能器密封”的10/750,369(代理人案号02356-000700US)；题为“位置跟踪设备”的60/533,528(代理人案号021356-000900US)；题为“用于计划和进行超声波疗法的方法”的60/533,988(代理人案号021356-001000US)；题为“采用罩运动控制的超声波疗法”的60/534,036(代理人案号021356-001100US)；和题为“用于破坏脂肪组织的系统和方法”的60/533,958(代理人案号021356-001200US)；这些申请的全部公开通过引用包括在此。
技术介绍
1.
本专利技术涉及在没有侵害成分的情况下通过将超声波能量投射在脂肪组织中来破坏脂肪组织的超声波换能器设备。特别是，本专利技术详细说明了具有多个焦点的换能器，或使用多个换能器进行非侵害脂肪组织破坏的设备。2.现有技术描述 塑身已经发展成为减轻人的体重和重塑苗条匀称体形所强烈追求的方法。随着工具和技术的发展，整形外科方法的范围已经得到巨大扩展。既能快速减轻体重又能塑身的多种流行方法之一是吸脂术。吸脂术是一种通过造型和去除不需要的脂肪能够极大改善不同身体部位的形状和外形的身体造型方法。每年要进行200,000件以上的吸脂手术。吸脂术领域的最新创新和改进包括肿胀术和超声波辅助技术。传统的吸脂术通过在所需位置做一个小切口、然后在脂肪层中的皮肤下面插入空心管或插管来完成。插管与真空装置连接，脂肪在高抽吸压力下被吸出。该方法不加区别地除去了脂肪、结缔组织、血管和神经组织。并且，该方法会导致流血、碰伤、外伤和失血，限制了可能除去的脂肪量。肿胀术允许在少量失血的手术过程中去除极多的脂肪。肿胀吸脂术在抽吸之前将大量盐水和肾上腺素溶液注入脂肪层。再使用插管和抽吸设备除去脂肪。该方法减少了传统吸脂术的出血。但是，该方法仍然除去了大量结构组织、血液和神经末梢。最新被核准的专利技术是超声波辅助吸脂术(UAL)。UAL采用了端部以超声波频率振动的钛插管。振动破坏了近体的(near volume)脂肪细胞并基本上溶解了它们，以便于去除。UAL使用低功率抽吸，并只吸引插管端部附近的脂肪物质。该技术对诸组织而言更加精细柔和，失血更少、碰伤更少、疼痛减轻且恢复要快得多。用于外科手术的超声波应用不限于UAL。有人已将高强度聚焦的超声波(HIFU)技术用于癌症治疗。Cain等人的第6,309,355号美国专利揭示了一种在靶组织中产生微气泡、然后使用超声源使微气泡产生空穴效应来破坏附近组织的方法。优选实施例采用了低频(小于500kHz)超声源以产生空穴。一种诊断仪器被用来确定各个外科损伤的位置。Eshel等人的PCT申请WO 02/054018 A2提供了在同时不溶解非脂肪组织的同时溶解人体部位的脂肪组织的方法。该方法描述了在身体中使用耦合到诊断成像系统和计算机的HIFU以跟踪被HIFU能量照射的区域。以下附加的参考文献与该技术有关5,769,790；6,113,558；5,827,204；5,143,063；5,219,401；5,419,761；5,618,275；6,039,048；6,425,867；5,928,169；6,387,380；6,350,245；6,241,753；5,526,815；6,071,239；5,143,063和WO 00/36982。当前使用高强度聚焦超声波(HIFU)通过空穴效应在生物组织中形成损伤的方法有许多实际限制。为达到空穴所需的强度，以前的工作通常涉及使用相对低的(即小于1.5MHz)频率和相当高的(即大于50瓦特)输出能量的物理上大的(即直径大于2cm，通常在5cm到10cm范围之间)聚焦换能器。低频通常要求大换能器和高功率电平，以便在能量足够用于空穴的换能器的焦点处达到局部强度。低频，甚至接近声频(即20KHz)对空穴效应可以是较佳的。物理上大的换能器出于某些原因实际上限制了临床应用。通常，必须在大换能器的整个作用面和患者之间保持物理接触。该接触常常是通过耦合材料来保持，以便完全将超声能量传入靶组织。由于组织自然的外形，较大的换能器要保持完全耦合较为困难。理想地，在换能器和形成损伤的焦点体积之间没有造成大的声学特性不连续(引起反射、折射等)的中介介质。为使整个口径避免可能会劣化或破坏正确聚焦能力的诸如骨头或气孔之类的中介介质，较大的换能器更加难以定位。此外，焦深极浅的大换能器很困难，即使不是不可能制造或正确地应用。焦深与口径尺寸的典型比率不小于1(f/l设计)。即使该比率可被物理地减小，由于临界角效应，声耦合也会有问题。传输线固定器(standoff)可被用来在保持耦合的同时物理地将换能器从靶组织移开，但是在组织表面增加强度和简单地易于在物理上使用方面存有缺点。此外，每一换能器的焦点在皮肤表面下处于固定的深度，用户不能调节使用固定焦距的换能器来破坏脂肪组织。换能器是用特定的频率、幅度、焦深和功率来制造，而在制造过程完成之后，这些变量不能被改变。结果是，试图利用高强度聚焦超声波通过加热、空穴或二者的某些结合来产生对脂肪组织的破坏的方法被限制于在特定的组织深度操作，并且除了更换换能器之外，不能对换能器参数做哪怕是轻微的调节。因此，若患者希望处理大量脂肪组织，以致要经常要求采用吸脂术方法，而高强度聚焦超声波设备将不能处理作为手术变量的深度和宽度。因此，高强度聚焦超声波方法对患者而言不再是较好的选择，因为效果限制于在皮肤表面下固定深度的薄层脂肪组织。尽管已经改善了吸脂术方法且非侵害的技术和设备处于开发中，仍然要求超声波换能器能够产生所需的损伤形成以在短照射时间内使有效脂解治疗最大化。要求换能器具备适应不同操作要求的自适应能力，这些要求涉及到频率、功率输出和作用时间的变化。还要求换能器设备在对不会产生皮肤烧伤的情况下能够将高强度聚焦超声波传递给患者。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种能够将高强度超声波能量同时射入两个或更多聚焦区的换能器。本专利技术的另一目的是提供一种能够将两个或更多不同频率聚焦到单个聚焦区中或一群聚焦区中的换能器。本专利技术的另一目的是提供一种能够响应不同治疗要求的需求的自适应换能器设备。本专利技术的再一目的是提供一种在经受脂解治疗的患者表皮上将消除皮肤烧伤风险的换能器。这些目的中的至少一个在超声波换能器分割成两个或多个相等尺寸部件时被实现，其中每一所述部件具有分立的焦点。本专利技术的另一实施例是换能器组件包括以高频工作而在脂肪组织中形成气泡构造的第一聚焦超声波换能器和以低频工作使得由第一超声波换能器形成的气泡破裂的第二换能器。再一个实施例是包括具有多个插口的插座的可互换的电子医疗仪器组件。存在着具有适用于接合多个插口的公共型电子通信插头的多种电子医疗仪器。这多种电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波换能器，所述超声波换能器分割成两个或更多相等尺寸的部件，其中每一所述部件具有分立的焦点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JU奎斯特盖德，
申请(专利权)人：利普索尼克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]