一种增强空化效应的超声波非接触式伤口清创和治疗装置制造方法
一种增强空化效应的超声波非接触式伤口清创和治疗装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种增强空化效应的超声波清创治疗仪，包括主机(17)、泵(14)、超声探头(1)、探头前端面(2)、超声换能器(3)、药液容器(4)，其特征在于：所述超声探头(1)为喇叭形，所述探头前端面(2)由前段垂直端面A(6)和扩展端面B(7)组成。本发明所述的超声波清创治疗仪采用可以增大超声波探头和药液容器(4)喷发的药液接触面积的“喇叭型”超声波探头，从而使超声波探头附近，药液中的空化区域从原来的“半球型”扩大成现在的“椭球形”，极大的增强了“空化效应”，从而导致灭活患者伤口中细菌的效率大为提高，治疗效果更加明显。为了降低超声探头前端的成本，本发明采用铝合金、不锈钢等材料。
【专利说明】一种增强空化效应的超声波非接触式伤口清创和治疗装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种增强空化效应的超声波清创治疗机，属于超声医疗设备领域。
【背景技术】
[0002]伤口的有效护理和快速愈合一直是世界医疗界的难题，全球每年用于伤口护理和感染的医疗费用合计超过100亿美元，在临床上，医护人员通常会遇到慢性伤口的愈合问题，例如:糖尿病患者、老年人和免疫力低下人群，这些患者的伤口往往在长时间(半年甚至一年)难以愈合，虽然医生可以通过使用抗生素和负压引流法防止伤口感染，但是给患者造成了很大的经济负担，并极大的增加了疾病治疗和伤口愈合过程中的痛苦。美国专利US8235919以及US6663554提出了一种非接触式超声波伤口治疗技术，即:利用超声波探头直接和液体发生作用，将液体雾化，进而产生空化效应，这种效应可以导致伤口中的细菌破碎死亡。由于超声波的探头和患者的伤口之间存在被雾化的液体，因而这些液体就可以作为超声波探头和患者伤口组织之间超声波传播的耦合剂，可以有效将超声波能量传递到患者伤口处，起到治疗效果。
[0003]然而上述美国专利中，超声探头的前端面是平面的，和液体的接触面十分有限，所以在该探头附近的液体中，超声波能量产生的空化区域很小，大致是如图1所示的一个半球区域，这就导致超声波探头产生的超声波能量不能有效地传递到患者的伤口处，并且，由于上述专利采用的是非接触式治疗，这就要求超声探头和患者伤口之间要保持相对较近的距离，否则达不到令人满意的治疗效果，为了达到这一目的，上述美国专利US8235919还在超声探头上增加了一个激光测距装置，这种设计不但增加了整个治疗仪器的制造成本，也给患者带来了不必要的麻烦。
[0004]美国专利US7025735和US6916296公开了一种用于治疗糖尿病病人慢性伤口的治疗装置，该装置的超声探头是中空的，中心通孔位于超声探头前端面的中心位置，治疗药液通过超声探头中心的通孔输送到患者的伤口部位，其工作原理是:探头前段面和中心通孔送出的药液相互作用，产生雾化或者超声波空化效应，从而将患者伤口上的细菌破碎，起到一定的治疗效果。不过，这两个美国专利中的
[0005]超声波探头前端接触药液的面积也相对较小，难以有效地对药液进行雾化以及产生足够的空化效应，因此导致治疗效果也很不理想。
[0006]
【发明内容】
:为了克服现有技术相关清创设备的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种增强空化效应的超声波清创治疗仪，包括超声探头、探头前端面、超声换能器、药液容器，探头内通孔，其特征在于:所述超声探头为喇叭形，所述探头前端面由前段垂直端面A和扩展端面B组成。根据本发明进一步的改进，上述清创治疗仪中，所述超声探头为球面型。根据本发明更进一步的改进，上述清创治疗仪中，所述超声探头为柱面型。根据本发明更进一步的改进，所述超声探头内侧为球面型，外侧为柱面型。由于本发明采用了一种可以增大超声波探头和药液接触面积的“喇叭型”超声波探头，从而使超声波探头附近，药液中的空化区域从原来的“半球型”扩大成现在的“椭球形”，由此极大的增强了 “空化效应”，从而导致灭活患者伤口中细菌的效率大为提高，治疗效果更加明显。
[0007]由于超声探头的前端与患者伤口很近，为了避免它给下一个接受治疗的患者造成交叉感染，超声探头的前端一般设计成一次性耗材，为于降低成本，本发明中超声探头前端所使用的材料为铝合金、不锈钢等。
【专利附图】
【附图说明】
:
[0008]下面结合【专利附图】
【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作出进一步详细的说明。
[0009]图1非接触式超声清创装置治疗患者伤口 ；
[0010]图2超声清创装置的原理框图；
[0011]图3传统的喷射式非接触超声清创探头；
[0012]图4传统的中空式非接触超声清创探头；
[0013]图5传统的实心超声清创探头；
[0014]图6传统的中空的超声清创探头；
[0015]图7本发明改进的实心的球面喇叭型超声清创探头；
[0016]图8本发明改进的实心的柱面喇叭型超声清创探头；
[0017]图9本发明改进的实心的柱面加球面喇叭型超声清创探头；
[0018]图10本发明改进的中空的球面喇叭型超声清创探头；
[0019]图11本发明改进的中空的柱面喇叭型超声清创探头；
[0020]图12本发明改进的中空的柱面加球面喇叭型超声清创探头；
[0021]图13本发明改进的实心和中空的圆锥喇叭型超声清创探头；
[0022]图14本发明改进的实心和中空的圆台喇叭型超声清创探头；
[0023]图15本发明改进的实心和中空的圆台加圆柱喇叭型超声清创探头；
[0024]图16本发明改进的实心和中空的圆柱加圆锥喇叭型超声清创探头；
[0025]图17本发明改进的实心和中空的圆柱加圆台喇叭型超声清创探头；
[0026]图18超声探头最前端的平面端面附近“空化核”流的运动情况；
[0027]图19超声探头最前端的喇叭型端面附近“空化核”流的运动情况；
[0028]图20超声探头最前端的喇叭型端面附近“空化核”的碰撞情况；
[0029]图21超声探头最前端的喇叭型端面和平面端面附近“空化核”数量的对比。
[0030]图中符号说明:1_超声探头；2_探头前端面；3_超声换能器；4_药液容器；5-伤口 ；6_前段垂直端面；7_扩展端面；8_半球型空化效应区域；9_增强后空化效应区域；10-探头内通孔；11-清创探头；12-患者伤口 ； 13-药液管路；14-泵；15-药液容器；16_电缆；17-主机；18_空化核。
【具体实施方式】
[0031]本发明中的超声波清创治疗仪工作原理如下:如图1，图2和图3，当主机开启时，超声换能器3开始工作不断发出超声波，并且其中的灌注泵将药液容器4中的药液灌注到手柄前端的超声探头1上，这些药液通过超声波探头喷洒在伤口 5上，超声波探头与喷洒出的液体相互作用，将药液雾化，进而产生空化效应。本发明改进的超声波清创治疗仪采用了可以增大超声波探头和药液接触面积的“喇叭型”超声波探头1，从而使超声波探头1附近，药液中的空化区域从现有技术的“半球型” C区域扩大成本发明的近似的“椭球形” C区域，由此极大的增强了 “空化效应”，这样就可以在不提高电源输出功率或增加手柄体积的条件下，获得满意的伤口处理和治疗效果。本发明的超声波清创治疗仪的超声探头的前端喇叭型结构可以采用多种形状，例如:球面型或柱面型，也可以选择柱面加球面型。
[0032]具体实施详细说明如下:
[0033]如图1、主机17内含超声发热器，当超声发生器在脚踏开关/手控开关的控制下开始工作时，超声电能量便可通过电缆16传递至超声探头1，超声探头内的超声换能器将超声电能量转换成超声机械能量传递至清创刀头11，同
[0034]时主机17上的泵14将存贮在吊瓶中的药液15按照一定的流量，由药液管道13输送至超声探头1上的清创刀头11的前端。一般泵14可以将药液通过超声探头1的末端(如图4)或者中间部位或者最前端(如图3)输送至清创刀头的前端。由于清创刀头11在超声探头1中超声换能器的驱动下，做往复式超声震动，因此，清创刀头11前端的药液就会被迅速的“空化”，并沿着超声探头1的轴向成扇形喷洒到患者的伤口 12上。被“空化”的药液中含有大量的“空化核”。所谓的“空化核”就是在药液中的大量微小气泡在超声波声压的作用下，吸收了超声波的机械能，这些携带能量微小气泡，称之为“空化核”，这种现象称之为“空化效应”。这些“空化核”喷洒在患者的伤口 12上时，会释放能量，气泡爆炸、消失，而这些能量足以使患者伤口中的细菌的细胞膜破裂，细菌被大量杀死。这就是通过药液的超声波空化效应治疗、清理患者伤口的机理。超声探头1激发的药液的空化效应越强烈，杀灭患者伤口中的细菌的效率就越高，并且可以节约患者的治疗时间，同时，这种非接触式伤口治疗和清伤方法还能减低甚至消除患者治疗过程中的痛苦。
[0035]图2给出了超声波创口清创装置的原理框图。
[0036]传统的非接触式超声清创装置的探头的前端面都是平面的，如图5a和5b是一个实心的前端面是平面的超声探头，药液直接输送至超声探头前端面，由于超声机械能的作用，药液在探头前端2(称为A面)附近形成一个半球形空化区域8，称为C区。图6a和6b是一个空心的前端面是平面的超声探头，同样，药液在该前端面2 (称为A面)附近形成一个半球型空区域8 (C区)
[0037]如图7a和7b是一个改进后的实心的喇叭型超声探头，喇叭口位于探头前端面的中间，同时沿探头的轴线方向，向里面凹成一个半球状，药液输送到该喇叭型探头前端时，会在超声波的作用下形成一个更大的类似于椭球形状的空化区域，在这个区域中，探头辐射声能的端面，由传统A面扩大至传统空化端面6 (也称A面)和扩充空化端面7 (也称B面)之和，因此，扩大后的空化区域C区可以产生更多的空化核，空化作用较传统方法明显增强。
[0038]图8a和8b中扩充空化端面B面是圆形，图9a和9b中的扩充空化端面B面是一个圆形的面和一个球面之和。在这两种情况下，空化区域C区都较现有技术增大为类似椭球型。
[0039]图10a和10b是一个改进后的空心的喇叭型超声探头，喇叭口位于探头前
[0040]端面的中间，同时沿探头的轴线方向，向里面凹成一个半球状，药液输送到该喇叭型探头前端时，会在超声波的作用下形成一个更大的类似于椭球形状的空化区域(C区)，在这个区域中，探头辐射声能的端面，由传统A面扩大至传统空化端面6 (也称A面)和扩充空化端面7 (也称B面)之和，因此，扩大后空化区域C区可以产生更多的空化核，空话作用较传统方法明显增强。
[0041]图11a和lib中扩充空化端面B面是圆形，图12a和12b中的扩充空化端面B面是一个圆形的面和一个球面之和。在这两种情况下，空化区域C区也较现有技术增大为类似的椭球型。
[0042]另外，本专利所描述的“喇叭型”超声探头前端，还包括其他几何形状，如圆锥型、圆台型等等，以及这些几何形状的相互组合。如图13，图14，图15，图16，图17。
[0043]图18a和18b给出超声探头的平面型端面附近药液15中空化核18的运动情况，由于有效空化端面面积较小，而且为平面，药液15经过空化后，空化核18的运动方向都是一致沿探头的轴向向前。
[0044]图19a和图19b给出超声探头的喇叭型端面附近药液15中空化核18的运动情况，在喇叭形端面的喇叭口内空化核流的运动方向不是沿着探头的轴向，而是开始沿着半球的径向运动，随后再改变方向，最后沿探头的轴向向前运动。
[0045]图20给出了喇叭型超声探头的喇叭口内空化核运动的详细情况，开始空化核18沿着半球型扩展空化面的径向运动，之后，这些空化核18之间发生相互碰撞，每个空化核会继续吸收更多的能量，再改变运动方向，出了喇叭口以后，空化核18统一沿着探头的轴向，继续向前运动。
[0046]图21给出了探头附近区域沿着超声探头轴向，空化核数量的分布情况，其中横轴是区域内某一点，离超声探头前端的距离，纵轴是区域内某一点空化核的数量。试验中，空化核的数量可以由高速摄影机拍摄并计算。C1曲线是普通平面型探头附近空化核的分布曲线；C2是喇叭型探头附近空化核的分布曲线。可以看出喇叭型探头附近的空化核的分布数量明显多于现有的平面型探头。
[0047]本发明中，超声清创治疗仪的超声探头的前端可以使用铝合金、钛合金、不锈钢、黄铜、陶瓷等，以降低探头的使用成本。
[0048]上面结合附图对本发明优选的【具体实施方式】和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下做出各种不需要本领域技术人员付出创造性劳动的变化，这些变化均在本发明的请求保护范围内。
【权利要求】
1.一种增强空化效应的超声波清创治疗仪，包括主机(17)、泵(14)、超声探头(1)、探头前端面(2)、超声探头(1)内含超声换能器、药液容器(15)，其特征在于:所述探头前端面(2)由前段平面端面A (6)和扩展端面B (7)组成，扩展端面B (7)为喇叭型。
2.如权利要求1所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端面(2)由前段平面端面A(6)和扩展端面B(7)组成，扩展端面B(7)为球面型。
3.如权利要求1所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端面(2)由前段平面端面A(6)和扩展端面B(7)组成，扩展端面B(7)为圆锥型。
4.如权利要求1所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端面(2)由前段平面端面A (6)和扩展端面B (7)组成，扩展端面B (7)为圆台型。
5.如权利要求1所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端面(2)由前段平面端面A(6)和扩展端面B(7)组成，扩展端面B(7)为柱面型。
6.如权利要求1所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端面(2)由前段平面端面A(6)和扩展端面B(7)组成，扩展端面B(7)内侧为球面型，外侧为柱面型。
7.如权利要求1所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端面(2)由前段平面端面A(6)和扩展端面B(7)组成，扩展端面B(7)内侧为圆柱型，外侧为圆台型。
8.如权利要求1所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端面(2)由前段平面端面A(6)和扩展端面B(7)组成，扩展端面B(7)内侧为圆锥型，外侧为圆柱型。
9.按照权利要求1-8任一权利要求所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端使用的材料可以是铝合金、钛合金、不锈钢、黄铜、陶瓷等。
【文档编号】A61N7/00GK104338190SQ201310315426
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2013年7月25日
【发明者】史文勇 申请人:厚凯(北京)医疗科技有限公司
【专利摘要】本发明涉及一种增强空化效应的超声波清创治疗仪，包括主机(17)、泵(14)、超声探头(1)、探头前端面(2)、超声换能器(3)、药液容器(4)，其特征在于：所述超声探头(1)为喇叭形，所述探头前端面(2)由前段垂直端面A(6)和扩展端面B(7)组成。本发明所述的超声波清创治疗仪采用可以增大超声波探头和药液容器(4)喷发的药液接触面积的“喇叭型”超声波探头，从而使超声波探头附近，药液中的空化区域从原来的“半球型”扩大成现在的“椭球形”，极大的增强了“空化效应”，从而导致灭活患者伤口中细菌的效率大为提高，治疗效果更加明显。为了降低超声探头前端的成本，本发明采用铝合金、不锈钢等材料。
【专利说明】一种增强空化效应的超声波非接触式伤口清创和治疗装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种增强空化效应的超声波清创治疗机，属于超声医疗设备领域。
【背景技术】
[0002]伤口的有效护理和快速愈合一直是世界医疗界的难题，全球每年用于伤口护理和感染的医疗费用合计超过100亿美元，在临床上，医护人员通常会遇到慢性伤口的愈合问题，例如:糖尿病患者、老年人和免疫力低下人群，这些患者的伤口往往在长时间(半年甚至一年)难以愈合，虽然医生可以通过使用抗生素和负压引流法防止伤口感染，但是给患者造成了很大的经济负担，并极大的增加了疾病治疗和伤口愈合过程中的痛苦。美国专利US8235919以及US6663554提出了一种非接触式超声波伤口治疗技术，即:利用超声波探头直接和液体发生作用，将液体雾化，进而产生空化效应，这种效应可以导致伤口中的细菌破碎死亡。由于超声波的探头和患者的伤口之间存在被雾化的液体，因而这些液体就可以作为超声波探头和患者伤口组织之间超声波传播的耦合剂，可以有效将超声波能量传递到患者伤口处，起到治疗效果。
[0003]然而上述美国专利中，超声探头的前端面是平面的，和液体的接触面十分有限，所以在该探头附近的液体中，超声波能量产生的空化区域很小，大致是如图1所示的一个半球区域，这就导致超声波探头产生的超声波能量不能有效地传递到患者的伤口处，并且，由于上述专利采用的是非接触式治疗，这就要求超声探头和患者伤口之间要保持相对较近的距离，否则达不到令人满意的治疗效果，为了达到这一目的，上述美国专利US8235919还在超声探头上增加了一个激光测距装置，这种设计不但增加了整个治疗仪器的制造成本，也给患者带来了不必要的麻烦。
[0004]美国专利US7025735和US6916296公开了一种用于治疗糖尿病病人慢性伤口的治疗装置，该装置的超声探头是中空的，中心通孔位于超声探头前端面的中心位置，治疗药液通过超声探头中心的通孔输送到患者的伤口部位，其工作原理是:探头前段面和中心通孔送出的药液相互作用，产生雾化或者超声波空化效应，从而将患者伤口上的细菌破碎，起到一定的治疗效果。不过，这两个美国专利中的
[0005]超声波探头前端接触药液的面积也相对较小，难以有效地对药液进行雾化以及产生足够的空化效应，因此导致治疗效果也很不理想。
[0006]
【发明内容】
:为了克服现有技术相关清创设备的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种增强空化效应的超声波清创治疗仪，包括超声探头、探头前端面、超声换能器、药液容器，探头内通孔，其特征在于:所述超声探头为喇叭形，所述探头前端面由前段垂直端面A和扩展端面B组成。根据本发明进一步的改进，上述清创治疗仪中，所述超声探头为球面型。根据本发明更进一步的改进，上述清创治疗仪中，所述超声探头为柱面型。根据本发明更进一步的改进，所述超声探头内侧为球面型，外侧为柱面型。由于本发明采用了一种可以增大超声波探头和药液接触面积的“喇叭型”超声波探头，从而使超声波探头附近，药液中的空化区域从原来的“半球型”扩大成现在的“椭球形”，由此极大的增强了 “空化效应”，从而导致灭活患者伤口中细菌的效率大为提高，治疗效果更加明显。
[0007]由于超声探头的前端与患者伤口很近，为了避免它给下一个接受治疗的患者造成交叉感染，超声探头的前端一般设计成一次性耗材，为于降低成本，本发明中超声探头前端所使用的材料为铝合金、不锈钢等。
【专利附图】
【附图说明】
:
[0008]下面结合【专利附图】
【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作出进一步详细的说明。
[0009]图1非接触式超声清创装置治疗患者伤口 ；
[0010]图2超声清创装置的原理框图；
[0011]图3传统的喷射式非接触超声清创探头；
[0012]图4传统的中空式非接触超声清创探头；
[0013]图5传统的实心超声清创探头；
[0014]图6传统的中空的超声清创探头；
[0015]图7本发明改进的实心的球面喇叭型超声清创探头；
[0016]图8本发明改进的实心的柱面喇叭型超声清创探头；
[0017]图9本发明改进的实心的柱面加球面喇叭型超声清创探头；
[0018]图10本发明改进的中空的球面喇叭型超声清创探头；
[0019]图11本发明改进的中空的柱面喇叭型超声清创探头；
[0020]图12本发明改进的中空的柱面加球面喇叭型超声清创探头；
[0021]图13本发明改进的实心和中空的圆锥喇叭型超声清创探头；
[0022]图14本发明改进的实心和中空的圆台喇叭型超声清创探头；
[0023]图15本发明改进的实心和中空的圆台加圆柱喇叭型超声清创探头；
[0024]图16本发明改进的实心和中空的圆柱加圆锥喇叭型超声清创探头；
[0025]图17本发明改进的实心和中空的圆柱加圆台喇叭型超声清创探头；
[0026]图18超声探头最前端的平面端面附近“空化核”流的运动情况；
[0027]图19超声探头最前端的喇叭型端面附近“空化核”流的运动情况；
[0028]图20超声探头最前端的喇叭型端面附近“空化核”的碰撞情况；
[0029]图21超声探头最前端的喇叭型端面和平面端面附近“空化核”数量的对比。
[0030]图中符号说明:1_超声探头；2_探头前端面；3_超声换能器；4_药液容器；5-伤口 ；6_前段垂直端面；7_扩展端面；8_半球型空化效应区域；9_增强后空化效应区域；10-探头内通孔；11-清创探头；12-患者伤口 ； 13-药液管路；14-泵；15-药液容器；16_电缆；17-主机；18_空化核。
【具体实施方式】
[0031]本发明中的超声波清创治疗仪工作原理如下:如图1，图2和图3，当主机开启时，超声换能器3开始工作不断发出超声波，并且其中的灌注泵将药液容器4中的药液灌注到手柄前端的超声探头1上，这些药液通过超声波探头喷洒在伤口 5上，超声波探头与喷洒出的液体相互作用，将药液雾化，进而产生空化效应。本发明改进的超声波清创治疗仪采用了可以增大超声波探头和药液接触面积的“喇叭型”超声波探头1，从而使超声波探头1附近，药液中的空化区域从现有技术的“半球型” C区域扩大成本发明的近似的“椭球形” C区域，由此极大的增强了 “空化效应”，这样就可以在不提高电源输出功率或增加手柄体积的条件下，获得满意的伤口处理和治疗效果。本发明的超声波清创治疗仪的超声探头的前端喇叭型结构可以采用多种形状，例如:球面型或柱面型，也可以选择柱面加球面型。
[0032]具体实施详细说明如下:
[0033]如图1、主机17内含超声发热器，当超声发生器在脚踏开关/手控开关的控制下开始工作时，超声电能量便可通过电缆16传递至超声探头1，超声探头内的超声换能器将超声电能量转换成超声机械能量传递至清创刀头11，同
[0034]时主机17上的泵14将存贮在吊瓶中的药液15按照一定的流量，由药液管道13输送至超声探头1上的清创刀头11的前端。一般泵14可以将药液通过超声探头1的末端(如图4)或者中间部位或者最前端(如图3)输送至清创刀头的前端。由于清创刀头11在超声探头1中超声换能器的驱动下，做往复式超声震动，因此，清创刀头11前端的药液就会被迅速的“空化”，并沿着超声探头1的轴向成扇形喷洒到患者的伤口 12上。被“空化”的药液中含有大量的“空化核”。所谓的“空化核”就是在药液中的大量微小气泡在超声波声压的作用下，吸收了超声波的机械能，这些携带能量微小气泡，称之为“空化核”，这种现象称之为“空化效应”。这些“空化核”喷洒在患者的伤口 12上时，会释放能量，气泡爆炸、消失，而这些能量足以使患者伤口中的细菌的细胞膜破裂，细菌被大量杀死。这就是通过药液的超声波空化效应治疗、清理患者伤口的机理。超声探头1激发的药液的空化效应越强烈，杀灭患者伤口中的细菌的效率就越高，并且可以节约患者的治疗时间，同时，这种非接触式伤口治疗和清伤方法还能减低甚至消除患者治疗过程中的痛苦。
[0035]图2给出了超声波创口清创装置的原理框图。
[0036]传统的非接触式超声清创装置的探头的前端面都是平面的，如图5a和5b是一个实心的前端面是平面的超声探头，药液直接输送至超声探头前端面，由于超声机械能的作用，药液在探头前端2(称为A面)附近形成一个半球形空化区域8，称为C区。图6a和6b是一个空心的前端面是平面的超声探头，同样，药液在该前端面2 (称为A面)附近形成一个半球型空区域8 (C区)
[0037]如图7a和7b是一个改进后的实心的喇叭型超声探头，喇叭口位于探头前端面的中间，同时沿探头的轴线方向，向里面凹成一个半球状，药液输送到该喇叭型探头前端时，会在超声波的作用下形成一个更大的类似于椭球形状的空化区域，在这个区域中，探头辐射声能的端面，由传统A面扩大至传统空化端面6 (也称A面)和扩充空化端面7 (也称B面)之和，因此，扩大后的空化区域C区可以产生更多的空化核，空化作用较传统方法明显增强。
[0038]图8a和8b中扩充空化端面B面是圆形，图9a和9b中的扩充空化端面B面是一个圆形的面和一个球面之和。在这两种情况下，空化区域C区都较现有技术增大为类似椭球型。
[0039]图10a和10b是一个改进后的空心的喇叭型超声探头，喇叭口位于探头前
[0040]端面的中间，同时沿探头的轴线方向，向里面凹成一个半球状，药液输送到该喇叭型探头前端时，会在超声波的作用下形成一个更大的类似于椭球形状的空化区域(C区)，在这个区域中，探头辐射声能的端面，由传统A面扩大至传统空化端面6 (也称A面)和扩充空化端面7 (也称B面)之和，因此，扩大后空化区域C区可以产生更多的空化核，空话作用较传统方法明显增强。
[0041]图11a和lib中扩充空化端面B面是圆形，图12a和12b中的扩充空化端面B面是一个圆形的面和一个球面之和。在这两种情况下，空化区域C区也较现有技术增大为类似的椭球型。
[0042]另外，本专利所描述的“喇叭型”超声探头前端，还包括其他几何形状，如圆锥型、圆台型等等，以及这些几何形状的相互组合。如图13，图14，图15，图16，图17。
[0043]图18a和18b给出超声探头的平面型端面附近药液15中空化核18的运动情况，由于有效空化端面面积较小，而且为平面，药液15经过空化后，空化核18的运动方向都是一致沿探头的轴向向前。
[0044]图19a和图19b给出超声探头的喇叭型端面附近药液15中空化核18的运动情况，在喇叭形端面的喇叭口内空化核流的运动方向不是沿着探头的轴向，而是开始沿着半球的径向运动，随后再改变方向，最后沿探头的轴向向前运动。
[0045]图20给出了喇叭型超声探头的喇叭口内空化核运动的详细情况，开始空化核18沿着半球型扩展空化面的径向运动，之后，这些空化核18之间发生相互碰撞，每个空化核会继续吸收更多的能量，再改变运动方向，出了喇叭口以后，空化核18统一沿着探头的轴向，继续向前运动。
[0046]图21给出了探头附近区域沿着超声探头轴向，空化核数量的分布情况，其中横轴是区域内某一点，离超声探头前端的距离，纵轴是区域内某一点空化核的数量。试验中，空化核的数量可以由高速摄影机拍摄并计算。C1曲线是普通平面型探头附近空化核的分布曲线；C2是喇叭型探头附近空化核的分布曲线。可以看出喇叭型探头附近的空化核的分布数量明显多于现有的平面型探头。
[0047]本发明中，超声清创治疗仪的超声探头的前端可以使用铝合金、钛合金、不锈钢、黄铜、陶瓷等，以降低探头的使用成本。
[0048]上面结合附图对本发明优选的【具体实施方式】和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下做出各种不需要本领域技术人员付出创造性劳动的变化，这些变化均在本发明的请求保护范围内。
【权利要求】
1.一种增强空化效应的超声波清创治疗仪，包括主机(17)、泵(14)、超声探头(1)、探头前端面(2)、超声探头(1)内含超声换能器、药液容器(15)，其特征在于:所述探头前端面(2)由前段平面端面A (6)和扩展端面B (7)组成，扩展端面B (7)为喇叭型。
2.如权利要求1所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端面(2)由前段平面端面A(6)和扩展端面B(7)组成，扩展端面B(7)为球面型。
3.如权利要求1所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端面(2)由前段平面端面A(6)和扩展端面B(7)组成，扩展端面B(7)为圆锥型。
4.如权利要求1所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端面(2)由前段平面端面A (6)和扩展端面B (7)组成，扩展端面B (7)为圆台型。
5.如权利要求1所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端面(2)由前段平面端面A(6)和扩展端面B(7)组成，扩展端面B(7)为柱面型。
6.如权利要求1所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端面(2)由前段平面端面A(6)和扩展端面B(7)组成，扩展端面B(7)内侧为球面型，外侧为柱面型。
7.如权利要求1所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端面(2)由前段平面端面A(6)和扩展端面B(7)组成，扩展端面B(7)内侧为圆柱型，外侧为圆台型。
8.如权利要求1所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端面(2)由前段平面端面A(6)和扩展端面B(7)组成，扩展端面B(7)内侧为圆锥型，外侧为圆柱型。
9.按照权利要求1-8任一权利要求所述的超声波清创治疗仪，所述超声探头前端使用的材料可以是铝合金、钛合金、不锈钢、黄铜、陶瓷等。
【文档编号】A61N7/00GK104338190SQ201310315426
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2013年7月25日
【发明者】史文勇 申请人:厚凯(北京)医疗科技有限公司
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