本实用新型的一实施例涉及一种超声波产生装置。
背景技术：
近年来开发了用于皮肤美容和肥胖治疗等的各种手术，并且在上述各种手术中，人们对非侵入性手术的兴趣越来越大。
另一方面，为了非侵入性手术而广泛使用超声波，其中，最近利用高强度聚焦超声波(High Intensity focused ultrasound：HIFU)的超声波医疗器械备受瞩目。例如，提出了对皮肤组织内部照射高强度聚焦超声波来以非入侵性方法实施面部提升(face lifting)或皮肤收紧(skin tightening)等皮肤美容手术的超声波医疗器械，或以对皮下脂肪层照射高强度聚焦超声波来通过非入侵性方法燃烧或溶解分解脂肪组织的方式以非入侵性方法实施用于治疗肥胖的手术的超声波医疗器械。
与此相关的文献包括US 2007-0232913 A1、KR 2011-0091831 A1、 KR 2007-0065332 A1等。
技术实现要素：
实用新型要解决的问题
本实用新型的一个方面可以提供能够实现提高手术效率、延长使用寿命、缩小设备、提高经济性、提高稳定性或可靠性中至少一个的一种技术。
用于解决问题的方案
本实用新型的一实施例的超声波产生装置可以包括外壳，密封匣盒内部；换能器，设置在所述外壳内部，并产生超声波；旋转力施加单元，接受所述外壳外部的旋转力而进行旋转运动；转换单元，将所述旋转力施加单元的旋转运动转换成直线运动来提供给所述换能器；及控制装置，对所述换能器的超声波产生动作进行控制。
此时，超声波产生装置还可包括外侧旋转部，所述外侧旋转部设置在所述外壳外部，通过磁力与所述旋转力施加单元连接。
并且，所述转换单元可以包括：主动节，与所述旋转力施加单元连接并旋转；及从动节，固定于所述换能器，根据所述主动节的旋转运动在前后方向进行直线运动。
并且，超声波产生装置还可包括位置感测装置，所述位置感测装置感测所述换能器的位置，其中，根据从所述位置感测装置输出的信号，当所述换能器从产生超声波的之前位置位于预定距离内时，所述控制装置可以对所述换能器进行控制，以不产生所述超声波。
并且，所述外壳内部可填充有传达超声波的流体，且所述超声波产生装置还可包括感测装置，所述感测装置感测所述流体的量、所述流体水面的斜度及所述匣盒的斜度中至少一个，其中，当所述流体的量、所述流体水面的斜度及所述匣盒的斜度中至少一个超出预定的范围时，所述控制装置可对所述换能器进行控制，以停止产生所述超声波。
并且，所述转换单元可以包括：圆柱凸轮，呈圆柱形状，其外周面设置有螺旋形槽部或突出部，其一端与所述旋转力施加单元结合；导向部，与所述圆柱凸轮的转轴平行设置；及输送构件，其一侧固定于所述换能器，另一侧被插入到所述槽部或供所述突出部插入，沿所述导向部进行直线运动。
并且，所述位置感测装置可以包括：第一磁铁部，设置在所述圆柱凸轮或所述外壳中任一个；及第一传感器，设置在所述匣盒内部，并检测所述第一磁铁部的位置。
并且，所述位置感测装置可以包括：第二磁铁部，设置在所述输送构件或所述换能器；及第二传感器，以面对所述第二磁铁部的方式设置在所述匣盒内部，以检测所述第二磁铁部的位置。
此时，所述输送构件可在第一基准点和第二基准点之间直线运动，且所述第二传感器可以分别设置在所述输送构件位于所述第一基准点时与所述第二磁铁部面对的位置和在所述输送构件位于所述第二基准点时与所述第二磁铁部面对的位置。
本实用新型的一实施例的超声波产生装置可以包括：手术机头，用于手术者的操作；匣盒，可拆卸地安装在所述手术机头，且包括匣盒主体；换能器，设置在所述匣盒主体内部，产生由高强度聚焦超声(High Intensity focused ultrasound；HIFU)形成的热病变(thermal lesion)；外侧旋转部，设置在所述手术机头；旋转力施加单元，设置在所述匣盒内部，隔着所述匣盒的外墙通过磁力与所述外侧旋转部连接；转换单元，将所述旋转力施加单元的旋转运动转换成直线运动来提供给所述换能器；位置感测装置，感测所述换能器的位置；及控制装置，根据在所述位置感测装置输出的信号对所述换能器的超声波产生动作进行控制。
并且，所述转换单元可以包括：圆柱凸轮，呈圆柱形状，其外周面设置有螺旋形槽部或突出部，其一端与所述旋转力施加单元结合；导向部，与所述圆柱凸轮的转轴平行设置；及输送构件，其一侧固定于所述换能器，另一侧被插入到所述槽部或供所述突出部插入，沿所述导向部进行直线运动。
并且，所述位置感测装置可以包括：第一磁铁部，设置在所述圆柱凸轮的另一端；及第一传感器，以面对所述第一磁铁部的方式设置在所述匣盒内部，以检测所述第一磁铁部的位置。
并且，所述位置感测装置可以包括：第二磁铁部，设置在所述输送构件或所述换能器；及第二传感器，以面对所述第二磁铁部的方式设置在所述匣盒内部，以检测所述第二磁铁部的位置，其中，所述输送构件在第一基准点和第二基准点之间直线运动，且所述第二传感器分别设置在所述输送构件位于所述第一基准点时与所述第二磁铁部面对的位置和在所述输送构件位于所述第二基准点时与所述第二磁铁部面对的位置。
并且，所述匣盒内部可填充有流体，且所述超声波产生装置还包括感测装置，所述感测装置感测所述流体的量、所述流体水面的斜度及所述匣盒的斜度中至少一个，其中，当所述匣盒主体的斜度超出预定的范围时，所述控制装置可关闭所述换能器。
本实用新型的一实施例的利用超声波产生装置的手术方法，利用上述的超声波产生装置来以非入侵性方法在皮肤组织的特定深度处产生高强度聚焦超声波的热病变来执行手术，其特征在于，可以包括如下步骤：使所述换能器在第一基准点与第二基准点之间移动；在所述换能器在所述第一基准点与所述第二基准点之间移动的过程中，感测所述换能器是否从产生所述高强度聚焦超声波的之前位置位于预定距离内；及当所述换能器从产生所述高强度聚焦超声波的之前位置位于预定距离内时，对所述换能器进行控制，以不产生所述高强度聚焦超声波。
此时，所述换能器可以通过接受呈圆柱形状且能够转动的圆柱凸轮的旋转运动来在所述第一基准点与所述第二基准点之间直线运动，且感测所述换能器是否从产生所述高强度聚焦超声波的之前位置位于预定距离内的步骤可以通过感测所述圆柱凸轮的旋转程度来实现。
并且，利用超声波产生装置的手术方法还可包括如下步骤：当所述换能器位于所述第一基准点或第二基准点时，停止所述换能器的移动。
并且，所述换能器通过接受呈圆柱形状且能够转动的圆柱凸轮的旋转运动来在所述第一基准点与所述第二基准点之间直线运动，且利用所述超声波产生装置的手术方法还可包括如下步骤：调节所述圆柱凸轮的旋转速度来调节所述热病变之间的间隔。
实用新型的效果
根据本实用新型的一实施例，在匣盒固定于预定位置的状态下，也发射超声波的装置可以进行直线运动，因此可以减少手术所需的劳动和时间，从而带来提高利用超声波产生装置的手术效率的有益效果。
并且，由于超声波发射装置可以在匣盒的内部和外部被阻挡的状态下进行往复运动，因而可以使填充在匣盒中的流体的损失最小化，从而可以延长匣盒更换周期或流体充填周期，因此能够降低维护成本。
并且，通过在可以交替安装多个匣盒的手术机头设置如电动机等驱动装置来可以使多个匣盒共享驱动装置，因此能够提高包括超声波产生装置的手术装置的价格竞争力。
并且，可以精确地掌握超声波产生单元的位置，并且可以考虑超声波产生单元的位置来控制超声波产生动作，从而能够提高手术的稳定性。
根据本实用新型的一实施例，可以通过检测填充在匣盒内的流体的量来使手术者快速地识别流体不足状况，且可以快速实施填充液体或更换匣盒等对策，从而能够提高手术效率。而且，能够降低由于在流体不足的状态下继续使用而可能发生的匣盒损坏的风险。
并且，检测匣盒的斜度来控制使得在不适当的情况下不产生超声波，从而带来提高稳定性的有效效果。
并且，无需设置独立的斜度传感器，而仅利用流体接触感器来能够检测斜度。
附图说明
图1为示意性示出本实用新型的一实施例的超声波产生装置的透视图。
图2为用于说明图1中图示的手术机头和匣盒的结合关系的附图。
图3为示意性示出沿图2的I-I’线的截面的附图。
图4为示意性示出沿图2的Ⅱ-Ⅱ’线的截面的附图。
图5为用于说明本实用新型的一实施例的超声波产生装置的主要部分的透视图。
图6为示意性示出根据本实用新型的另一实施例的超声波产生装置的透视图。
图7为用于说明图6中图示的手术机头和匣盒的结合关系的附图。
图8为示意性示出根据本实用新型的另一实施例的超声波产生装置的附图。
图9为示意性示出根据本实用新型的另一实施例的超声波产生装置的截面图。
图10为示意性示出图9的A部分的部分透视图。
图11为示意性示出沿图9的Ⅲ-Ⅲ’线的截面的截面图。
图12为用于说明手术机头和匣盒的结合过程的附图。
图13为示意性示出根据本实用新型的再一实施例的超声波产生装置的框图。
图14为沿图12中图示的I-I’线截断的面的截面图。
图15为示出沿图14中图示的Ⅳ-Ⅳ’线截断的面的各种变形例的附图。
图16为用于说明根据本实用新型的再一实施例的超声波产生装置的动作原理的附图。
图17为示出在根据本实用新型的再一实施例的超声波产生装置中沿图 12中图示的I-I’线截断的面的截面图。
图18为用于说明根据本实用新型的再一实施例的超声波产生装置的动作原理的附图。
图19为在根据本实用新型的再一实施例的超声波产生装置中沿图12中图示的I-I’线截断的面的截面图。
图20为在根据本实用新型的再一实施例的超声波产生装置中沿图12中图示的I-I’线截断的面的截面图。
图21为用于说明本实用新型的一实施例的第一匣盒和第二匣盒的附图。
具体实施方式
参照图1至图5，本实用新型的一实施例的超声波产生装置可以是利用高强度聚焦超声波(High Intensity Focused Ultrasound：HIFU) 来执行各种手术的医疗器械。
在一实施例中，超声波产生装置可以执行相互不同的至少两种手术。例如，超声波产生装置可以执行非侵入性面部提升(face lifting) 术或皮肤收紧(skin tightening)术，非侵入性皮下脂肪层减少或消除术等。
所述高强度聚焦超声波(下面，称为“HIFU”)可以用于将超声波聚焦在一个焦点上以形成热病变(thermal lesion)12。上述热病变12 可以为在约60度或更高的高温状态下的热焦点。
因此，超声波产生装置可以通过在位于从皮肤表面远离约1.5mm至 4.5mm的地处的真皮层、筋膜层或SMAS层形成所述热病变12来执行面部提升术或皮肤收紧术，或通过在位于从皮肤表面远离约6.0mm至 15.0mm的地处的皮下脂肪层形成所述热病变12来执行皮下脂肪层减少或消除术。
另一方面，本实用新型的一实施例的超声波产生装置10可以包括装置主体100、机头组件200及匣盒套300等。
所述装置主体100可以用来向手术者(图中未示出)提供手术相关信息并使手术者对超声波产生装置10进行运作或操作。例如，所述装置主体100可以设置有用于显示手术者的手术相关信息的显示器110和用于使手术者对超声波产生装置10进行运作或控制的控制器120。其中，作为所述控制器120可以使用触摸屏等。
所述机头组件200可以包括手术机头210和连接电缆220。所述手术机头210用来向手术对象照射HIFU，且可以以手持(hand-held)形式提供以便提高用户操作便利性。例如，所述手术机头210可以设置有把手部212，使得手术者可以握持所述手术机头210。在所述把手部212 的上端可以设置有用于使手术者控制超声波照射动作的开关212a。所述连接电缆220可以用来对所述手术机头210和所述装置主体100进行电气和物理连接。所述连接电缆220的一端可以与所述手术机头210连接，且另一端可以以连接(connecting)形式可拆卸地连接于所述装置主体 100。
在一实施例中，所述匣盒套300可以是由多个匣盒构成的套(set)。例如，所述匣盒套300可以包括手术种类或手术条件不同的第一匣盒310、第二匣盒310-1、第三匣盒310-2。而且，第一匣盒310、第二匣盒310-1、第三匣盒310-2分别能可拆卸地安装在所述手术机头210上。例如，第一匣盒310和第二匣盒310-1的功能根据肥胖患者的肥胖状态或手术部位被划分。详细地，其HIFU的照射强度和深度等条件可以不同。并且，第三匣盒310-2可以设定为具有用于执行面部提升或皮肤收紧术的HIFU照射强度和深度条件。进一步地，可以适用用于肿瘤或癌组织去除术的匣盒。
更具体而言，设置在第一匣盒310、第二匣盒310-1、第三匣盒310-2 内部的换能器314可以在前后方向进行移动，使得第一匣盒310、第二匣盒310-1、第三匣盒310-2分别具有约40.0mm至100.0mm的手术区间。此时，换能器314可以在所述范围内移动的过程中照射HIFU。另一方面，若换能器314的前后移动范围小于40.0mm，则手术区域较小，导致手术时间过长。并且，换能器314被设定为以预定深度照射HIFU，且皮下脂肪层以人的肚脐为基准在两个方向弯曲扩散，因此，若换能器 314的前后移动范围大于100.0mm，则对皮下脂肪层的初始HIFU照射深度和最终HIFU照射深度会不同。结果，可导致对除了皮下脂肪层之外的区域照射HIFU的风险很高。因此，换能器314被设定为在约 40.0mm至100.0mm内范围进行前后移动，更优选地，在60.0mm至 80.0mm内范围进行前后移动，以便有利于确保手术安全性并缩短手术时间。
如上所述，根据本实用新型的实施例的超声波产生装置10，在设置由手术种类或手术条件不同的第一匣盒310、第二匣盒310-1、第三匣盒310-2构成的匣盒套300之后，选择适合手术种类或手术条件的匣盒并将其安装在手术机头210，从而能够实施患者定制型手术。
另一方面，在本实用新型的一实施例的超声波产生装置10中第一匣盒310、第二匣盒310-1、第三匣盒310-2外部的旋转力被传达到匣盒内部，从而利用所述旋转力来可以使换能器314在直线方向运动。
在一实施例中，第一匣盒310可以包括设置在由外壳312包围的区域内部的旋转力施加单元350、转换单元及换能器314。
旋转力施加单元350执行接受从外壳312外部提供的旋转力的功能。作为一个例子，旋转力可以从在外壳312外部进行旋转运动的外侧旋转部233被传达到旋转力施加单元350。其中，旋转力施加单元350 和外侧旋转部233彼此不直接接触，而隔着外壳312相对布置。而且，旋转力施加单元350和外侧旋转部233可以通过磁力连接。为此，旋转力施加单元350和外侧旋转部233可以由磁性材料制成或者可以包含磁性材料。并且，在外壳312中，在旋转力施加单元350与外侧旋转部233 之间的区域由非磁性材料形成，以便能够使旋转力施加单元350与外侧旋转部233之间的磁耦合力减少最小化。当然，外壳312整体可以由非磁性材料形成，但只要不是旋转力施加单元350和外侧旋转部233之间的区域，可以由磁性材料形成。
在一实施例中，旋转力施加单元350和外侧旋转部233可以大致形成为圆盘状。由此，可以使旋转力施加单元350和外侧旋转部233之间的磁耦合力最大化，占用最小空间，使摩擦力最小化。
并且，外壳312可以设置有凹部，以使旋转力施加单元350和外侧旋转部233的一部分被插入到凹部内部，从而能够稳定支撑旋转力施加单元350和外侧旋转部233并使旋转力施加单元350和外侧旋转部233 顺利进行旋转运动。
而且，在旋转力施加单元350与外壳312之间和在外侧旋转部233 与外壳312之间可以设置有如轴承等部件，以便减少摩擦力来实现顺利旋转运动。
在一实施例中，外侧旋转部233可以与电动机231的转轴232连接。并且，在手术机头可以设置有电动机231、转轴232及外侧旋转部233。
其中，参照图2，第一匣盒310可以与手术机头结合，此时，外侧旋转部233位于第一匣盒310与手术机头相接触的部分。并且，如图2 所示，外侧旋转部233的至少一部分向手术机头外部突出并被插入到外壳312的凹部，从而可以使外侧旋转部233与旋转力施加单元350之间的磁耦合力最大化。当然，虽然图中未示出，可以采用与旋转力施加单元350接触的外壳312的表面向外侧旋转部233方向突出且突出的部分被插入到手术机头内部的方式。
另一方面，转换单元设置在旋转力施加单元350与换能器314之间，并执行通过将旋转力施加单元350的旋转运动转换成直线运动来提供给换能器314的功能。由此，换能器314可以在第一匣盒310内部沿直线方向移动。
在一实施例中，转换单元可以包括进行旋转运动的主动节340和进行直线运动的从动节330。例如，槽部341H以螺旋形形成在呈圆柱形状的圆柱凸轮341的表面且圆柱凸轮341进行旋转运动来可形成主动节 340，与被插入到圆柱凸轮341的槽部341H的突起部332结合的输送构件331沿着导向部333在直线方向移动来可形成从动节330。虽然未示出，可以采用圆柱凸轮341的表面以螺旋形形成有突起且输送构件331 的突起部332被插入到槽部341H的方式。
并且，换能器314固定于输送构件331，从而换能器314可以根据输送构件331的直线方向移动与输送构件331一同在直线方向移动。
在一实施例中，圆柱凸轮341的一端与旋转力施加单元350连接。而且，圆柱凸轮341的另一端可以能够转动地结合于外壳312。即，如图4所示，凹槽设置在外壳312，轴突起342设置在圆柱凸轮341的另一端，从而圆柱凸轮341可以以将轴突起342插入到凹槽的方式能够转动地结合于外壳312。由此，当旋转力施加单元350从外侧旋转部233 接受旋转力来进行旋转运动时，圆柱凸轮341也可以进行旋转运动。
在一实施例中，设置在圆柱凸轮341的表面上的槽部341H可以从圆柱凸轮341的一侧开始经由圆柱凸轮341的另一侧，然后返回到圆柱凸轮341的一端，以形成一圈的圆。在此情况下，在圆柱凸轮341旋转 360度的过程中，输送构件331和换能器314可以进行沿着导向部333 前进后再回到原位的直线运动，所谓直线往复运动。此时，考虑换能器 314的直线往复速度来可以调节圆柱凸轮341的旋转速度，且可以通过调节上述电动机231的旋转速度或在电动机231的转轴232与外侧旋转部233之间设置齿轮(图中未示出)等来调节旋转速度。
在另一实施例，设置在圆柱凸轮341的表面上的槽部341H可以形成为在一个方向移动。在此情况下，输送构件331和换能器314可以根据圆柱凸轮341的旋转方向进行前进运动或后进运动。例如，若圆柱凸轮341按顺时针方向旋转，则输送构件331和换能器314可以前进，若圆柱凸轮341按逆时针方向旋转，则输送构件331和换能器314可以后进。另一方面，在本实用新型的一实施例的超声波产生装置10中，旋转力施加单元350和外侧旋转部233通过磁力结合，因此，在突然转换旋转方向的情况下，在旋转力施加单元350与外侧旋转部233之间的磁耦合可以瞬间断开。因此，同时考虑换能器314的直线往复速度和旋转力施加单元350与外侧旋转部233之间的磁耦合力来可以确定圆柱凸轮 341的直径或旋转速度。
在一实施例中，在第一匣盒310中换能器314所产生的超声波经由的方向可以设置有透射构件。此时，透射构件可以是由能够使超声波顺利透过的材料形成的窗口。
并且，在第一匣盒310内部的空的空间可以填充有流体L。该流体 L起到一种媒质作用，使得在换能器314产生的超声波被顺利传达到第一匣盒310外部。并且，该流体L还可以执行冷却换能器314的功能。例如，在换能器314产生超声波的过程中，可以诱发发热现象，此时，上述流体L可以缓解该发热现象。
因此，至少在从第一匣盒310的透射构件到换能器314的区域需要填充上述流体L。并且，在第一匣盒310与手术机头结合并接触到手术对象的身体来实施手术的过程中，第一匣盒310的透射构件可能不总是朝向垂直下方。因此，优选地，在手术中，考虑换能器314朝向的方向的斜度范围来确定上述流体L的填充量。当然，可以在第一匣盒310 内部的空的空间填满上述流体L。
另一方面，当如上所述在第一匣盒310内部填充流体L的情况下，流体L的流失周期等可以根据第一匣盒310内部的密封度而变化。例如，当密封度较低时，第一匣盒310内部的流体L可以随着时间经过减少。在此情况下，有可能出现需要补充流体L或者需要更换第一匣盒310 本身的问题。然而，在本实用新型的一实施例的超声波产生装置10中，设置在匣盒内部的旋转力施加单元350从设置在匣盒外部的外侧旋转部 233接受旋转力，从而可以通过上述转换单元转换所接受的旋转力来使换能器314直线运动或直线往复运动。并且，旋转力施加单元350和外侧旋转部233可以通过磁力相连接，因此能够提高第一匣盒310的密封度。即，本实用新型的一实施例的超声波产生装置10可以利用第一匣盒310外部的驱动力来使换能器314直线运动或直线往复运动，而无需贯通第一匣盒310的外墙或外壳312的组件。
因此，本实用新型的一实施例的超声波产生装置10与需要贯通匣盒的外墙或外壳312的组件的情况相比，匣盒的密封度能够得到改善，由此，匣盒的更换周期延长，且可以提高超声波产生装置10的使用和维护便利性。并且，本实用新型的一实施例的超声波产生装置10无需设置用于提高匣盒的密封度的独立的装置，并可以通过上述旋转力施加单元350和转换单元以简化的结构使换能器314直线运动或直线往复运动，因此，有利于匣盒或手术机头的小型化和制造成本降低。
虽然上面以第一匣盒310为基准进行了说明，但第二匣盒310-1或第三匣盒310-2也可以与第一匣盒310类似的方式实现，因此省略重复说明。
并且，如图3所示的S3和S4分别是指第三传感器和第四传感器，而对于包括上述传感器的实施例，将参照图13至图20后述。
下面，参照图6至图11，对本实用新型的另一实施例进行说明。其中，可省略与前陈述的内容相重复的内容。
参照图6至图11，本实用新型的一实施例的超声波产生装置20可以包括手术机头410和匣盒套500，进一步地，还可包括支架600。其中，手术机头410和匣盒可以被统称为机头组件400。
此时，所述手术机头410用来向手术对象照射HIFU，且可以以手持形式提供以便提高用户操作便利性。例如，所述手术机头410可以形成为使手术者可方便地握住手术机头410的形状。
在一实施例中，手术机头410可以设置有显示单元420和输入单元 430，所述显示单元420向手术者(图中未示出)提供手术相关信息，所述输入单元430用于从手术者接受预定的指令输入。其中，输入单元 430可以由物理按钮或触摸屏形式实现，虽然在图6等中将显示单元420 和控制单元430区分来示出，但显然可以以触摸屏形式使显示单元420 和输入单元430形成为一体。
上述显示单元420和输入单元430可以与如图9等所示的控制单元 430连接，且施加到输入单元430的手术者的指令可以被传达到控制单元430，以对超声波产生装置20进行运作或控制。
在一实施例中，在手术机头410内部可以设置有电源单元460，在此情况下，无需将用于供给外部电源等的独立的电缆等连接到手术机头 410，因此在实施利用手术机头410的各种手术时，可以提高便利性。其中，电源单元460可以由如锂离子电池等二次电池实现，进一步地，可实现为使得当手术机头410放置在支架600上时，电源单元460被充电。另一方面，通气口411可以执行通过使手术机头410内部的空气循环来减轻手术机头410和匣盒的过热现象的功能。
其次，匣盒套500可以是由多个匣盒构成的套。作为一个例子，所述匣盒套500可以包括手术种类或手术条件不同的第一匣盒510、第二匣盒510-1、第三匣盒510-2。而且，第一匣盒510、第二匣盒510-1、第三匣盒510-2分别能可拆卸地安装在所述手术机头410上。
如上所述，根据本实用新型的实施例的超声波产生装置20，在设置由手术种类或手术条件相同的匣盒510、510-1、510-2构成的匣盒套500 之后，以新的匣盒更换寿命用尽的匣盒并将其安装在手术机头410来使用，从而，在换能器514的寿命用尽时，无需新购买超声波产生装置20 整体而可以以更换匣盒的方式持续使用。
作为另一例子，所述匣盒套500可以包括手术种类或手术条件不同的第一匣盒510、第二匣盒510-1及第三匣盒510-2。而且，第一匣盒 510、第二匣盒510-1、第三匣盒510-2分别能可拆卸地安装在所述手术机头410上。例如，第一匣盒510、第二匣盒510-1及第三匣盒510-2的功能根据手术对象的皮肤或肥胖状态或手术部位被划分，详细地，其 HIFU的照射强度和深度等条件可以不同。
更具体而言，第一匣盒510、第二匣盒510-1、第三匣盒510-2内部的换能器514可以在前后方向进行移动，使得第一匣盒510、第二匣盒 510-1、第三匣盒510-2分别具有约40.0mm至100.0mm的手术区间。此时，换能器514可以在所述范围内移动的过程中照射HIFU。另一方面，若换能器514的前后移动范围小于40.0mm，则手术区域较小，导致手术时间过长。并且，换能器514被设定为以预定深度照射HIFU，且皮下脂肪层以人的肚脐为基准在两个方向弯曲扩散，因此，若换能器 514的前后移动范围大于100.0mm，则对皮下脂肪层的初始HIFU照射深度和最终HIFU照射深度会不同。结果，可导致对除了皮下脂肪层之外的区域照射HIFU的风险很高。因此，换能器514被设定为在约 40.0mm至100.0mm内范围进行前后移动，更优选地，在60.0mm至 80.0mm内范围进行前后移动，以便有利于确保手术安全性并缩短手术时间。
另一方面，本实用新型的一实施例的超声波产生装置20也将第一匣盒510、第二匣盒510-1、第三匣盒510-2外部的旋转力传达到匣盒内部来利用这旋转力使换能器514在直线方向运动。
在一实施例中，第一匣盒510可以包括设置在由外壳512包围的区域内部的旋转力施加单元550、转换单元及换能器514。
旋转力施加单元550执行施加从外壳512外部提供的旋转力的功能。作为一个例子，旋转力可以从在外壳512外部进行旋转运动的外侧旋转部453被传达到旋转力施加单元550。其中，旋转力施加单元550 和外侧旋转部453彼此不直接接触，而隔着外壳512相对布置。而且，旋转力施加单元550和外侧旋转部453可以通过磁力连接。为此，旋转力施加单元550和外侧旋转部453可以由磁性材料制成或者可以包含磁性材料。并且，在外壳512中，在旋转力施加单元550与外侧旋转部453 之间的区域由非磁性材料形成，以便能够使旋转力施加单元550与外侧旋转部453之间的磁耦合力减少最小化。当然，外壳512整体可以由非磁性材料形成，但只要不是旋转力施加单元550和外侧旋转部453之间的区域，可以由磁性材料形成。
在一实施例中，旋转力施加单元550和外侧旋转部453可以大致形成为圆盘状。由此，可以使旋转力施加单元550和外侧旋转部453之间的磁耦合力最大化，占用最小空间，使摩擦力最小化。
并且，外壳512可以设置有凹部，以使旋转力施加单元550和外侧旋转部453的一部分被插入到凹部内部，从而能够稳定支撑旋转力施加单元550和外侧旋转部453并使旋转力施加单元550和外侧旋转部453 顺利进行旋转运动。
而且，在旋转力施加单元550与外壳512之间和在外侧旋转部453 与外壳512之间可以设置有如轴承等部件，以便减少摩擦力来实现顺利旋转运动。
在一实施例中，外侧旋转部453可以与电动机450的电动机轴452 连接。并且，在手术机头410可以设置有电动机450、电动机轴452及外侧旋转部453。
其中，参照图7，第一匣盒510可以与手术机头410结合，此时，外侧旋转部453位于第一匣盒510与手术机头410相接触的部分。并且，如图9所示，外侧旋转部453的至少一部分向手术机头410外部突出并被插入到外壳512的凹部，从而可以使外侧旋转部453与旋转力施加单元550之间的磁耦合力最大化。当然，虽然图中未示出，可以采用与旋转力施加单元550接触的外壳512的表面向外侧旋转部453方向突出且突出的部分被插入到手术机头410内部的方式。
另一方面，转换单元设置在旋转力施加单元550与换能器514之间，并执行通过将旋转力施加单元550的旋转运动转换成直线运动来提供给换能器514的功能。由此，换能器514可以在第一匣盒510内部沿直线方向移动。
在一实施例中，转换单元可以包括进行旋转运动的主动节和进行直线运动的从动节。例如，槽部541H以螺旋形形成在呈圆柱形状的圆柱凸轮541的表面并圆柱凸轮541进行旋转运动来可形成主动节，且与被插入到圆柱凸轮541的槽部541H的突起部532结合的输送构件531沿着导向部533在直线方向移动来可形成从动节。虽然未示出，可以以圆柱凸轮541的表面以螺旋形形成有突出部且在输送构件531设置供突出部插入的凹槽的方式使主动节和从动节相结合。
并且，换能器514固定于输送构件531，从而换能器514可以根据输送构件531的直线方向移动与输送构件531一同在直线方向移动。其中，换能器514和输送构件531可以被统称为超声波产生单元。
在一实施例中，圆柱凸轮541的一端与旋转力施加单元550连接。而且，圆柱凸轮541的另一端可以能够转动地结合于外壳512。即，如图4所示，凹槽设置在外壳512，轴突起542设置在圆柱凸轮541的另一端，从而圆柱凸轮541可以以将轴突起542插入到凹槽的方式能够转动地结合于外壳512。由此，当旋转力施加单元550从外侧旋转部453 接受旋转力来进行旋转运动时，圆柱凸轮541也可以进行旋转运动。图 9等示出圆柱凸轮541和旋转力施加单元550分别形成为独立的单元并相结合的方式。但应理解，圆柱凸轮541和旋转力施加单元550可以形成为一体。然而，为了与外侧旋转部453之间的磁连接，旋转力施加单元550应由磁性材料形成或包括磁性材料，但圆柱凸轮541无需由磁性材料实现，因此，从降低制造成本、提高制造效率的角度出发，在使圆柱凸轮541和旋转力施加单元550由相互不同的材料实现之后将其相结合是有利的。此时，可以在圆柱凸轮541和旋转力施加单元550的结合部设置至少一个限位突起来使旋转力施加单元550的旋转运动有效地传达到圆柱凸轮541。
在一实施例中，设置在圆柱凸轮541的表面上的槽部541H可以从圆柱凸轮541的一侧开始经由圆柱凸轮541的另一侧，然后返回到圆柱凸轮541的一端，以形成一圈的圆。在此情况下，在圆柱凸轮541旋转 360度的过程中，输送构件531和换能器514可以进行沿着导向部533 前进后再回到原位的直线运动，所谓直线往复运动。此时，考虑换能器 514的直线往复速度来可以调节圆柱凸轮541的旋转速度，且可以通过调节上述电动机450的旋转速度或在电动机450的转轴与外侧旋转部 453之间设置齿轮(图中未示出)等来调节旋转速度。
在另一实施例，设置在圆柱凸轮541的表面上的槽部541H可以形成为在一个方向移动。在此情况下，输送构件531和换能器514可以根据圆柱凸轮541的旋转方向进行前进运动或后进运动。例如，若圆柱凸轮541按顺时针方向旋转，则输送构件531和换能器514可以前进，若圆柱凸轮541按逆时针方向旋转，则输送构件531和换能器514可以后进。另一方面，在本实用新型的一实施例的超声波产生装置20中，旋转力施加单元550和外侧旋转部453通过磁力结合，因此，在突然转换旋转方向的情况下，在旋转力施加单元550与外侧旋转部453之间的磁耦合可以瞬间断开。因此，同时考虑换能器514的直线往复速度和旋转力施加单元550与外侧旋转部453之间的磁耦合力来可以确定圆柱凸轮 541的直径或旋转速度。
另一方面，本实用新型的一实施例的超声波产生装置20可以包括位置感测装置和控制装置。其中，位置感测装置可以感测超声波产生单元的位置，控制装置可以执行通过利用在位置感测装置感测的结果来控制超声波产生动作的功能。例如，超声波产生单元可以被控制为使得在超声波产生单元位于某一个位置的状态下产生超声波之后，在超声波产生单元没有移动预定距离的状态下，不产生超声波。
若在超声波产生单元产生的超声波为HIFU，则在特定部位形成热病变，当热病变在相同的位置过度持续时，存在意外损坏人体组织的危险。即，在特定部位形成热病变之后，若在超声波产生单元没有移动预定距离的状态下再形成热病变，则人体组织的特定地点被过度刺激，从而会出现疼痛、出血或伤害等。然而，根据本实用新型的一实施例，超声波产生单元可被操作使得在超声波产生单元产生超声波之后，若超声波产生单元没有移动预定距离以上，则不产生超声波，因此，可以显著减少上述危险。其中，由上述位置感测装置可以检测超声波产生单元是否移动，控制装置基于检测结果控制超声波产生单元是否产生超声波，从而，可以减少对特定位置过度照射超声波的危险。另一方面，上述“预定距离”可以根据在超声波产生单元产生的超声波的强度、热病变的大小、超声波照射对象组织的种类等适当确定。
并且，超声波产生单元是包括上述换能器514和输送构件531的概念，在换能器514和输送构件531结合的状态下进行直线运动，因此，位置感测装置可以通过感测换能器514或输送装置的位置来执行其功能。并且，由于输送装置根据上述圆柱凸轮541的旋转进行直线运动，因此可以通过感测圆柱凸轮541的旋转程度来检测超声波产生单元的位置。
在一实施例中，位置感测装置可以包括磁铁部和传感器，在此，传感器可以为霍尔传感器(Hall sensor)。在传感器输出的信号根据磁铁部与霍尔传感器之间的位置关系而变化，且通过利用上述变化程度可以检测磁铁部与传感器之间的相对位置关系。
更具体而言，本实用新型的一实施例的超声波产生装置20可以包括设置在圆柱凸轮541的第一磁铁部541m和与此相对设置的第一传感器S1。此时，由于在圆柱凸轮541的一端设置具有磁性的旋转力施加单元550，因此，优选地，通过将第一磁铁部541m设置在圆柱凸轮541 的另一端来使第一传感器S1更精确检测第一磁铁部541m的位置或移动。另一方面，虽然图中示出第一磁铁部541m设置在圆柱凸轮541，但根据情况，第一传感器可以设置在圆柱凸轮541。但，在将第一传感器输出的信号传达到控制单元430时，与第一传感器设置在进行旋转运动的圆柱凸轮541的情况相比，将第一传感器S1设置在外壳512或第一框架522等固定的结构物有利于简化结构和提高制造效率。
由此，可以精确测量圆柱凸轮541的旋转程度，结果，可以确定超声波产生单元的位置。
根据本实用新型的另一实施例的超声波产生装置20可以包括设置在超声波产生单元的第二磁铁部531m和与此相对设置的第二传感器 S2。其中，虽然图9等示出第二磁铁部531m设置在输送构件531的情况，但应理解，第二磁铁部531m可以设置在换能器514。并且，虽然图中示出第二磁铁部531m设置在输送构件531，但根据情况，第二传感器可以设置在输送构件531。但，在将第二传感器输出的信号传达到控制单元430时，与第一传感器设置在进行直线运动的输送构件531的情况相比，将第二传感器S2设置在外壳512或第二框架525等固定的结构物有利于简化结构和提高制造效率。
另一方面，第二传感器S2可以设置在与第二磁铁部531m相对的位置。如上所述，由于输送构件531和换能器514在第一匣盒510内部进行直线往复运动，因而移动范围有限。即，输送构件531可以被视为在输送构件531从旋转力施加单元550最远离的位置和输送构件531与旋转力施加单元550最接近的位置之间的区域进行直线往复运动。其中，可将输送构件531从旋转力施加单元550最远离的位置视为第一基准点，且将输送构件531与旋转力施加单元550最接近的位置视为第二基准点。在此情况下，当输送构件531位于第一基准点时，可以将第二传感器S2设置在与第二磁铁部531m最接近的位置。并且，当输送构件 531位于第二基准点时，可以将第二传感器S2设置在与第二磁铁部 531m最接近的位置。由此，位置感测装置在超声波产生单元的运动方向所转换的转折点也可以精确检测超声波产生单元的位置。并且，由此可以精确检测超声波产生单元的直线运动的一个周期开始和结束的瞬间。即，可以精确检测超声波产生单元的初始位置和超声波产生单元的移动结束位置。
在旋转力施加单元550不是通过直接接触而是在通过磁力与外侧旋转部453连接的状态下传达旋转力的系统中，会出现外侧旋转部453的旋转运动和旋转力施加单元550的旋转运动不完全一致的情况。结果，仅通过控制或测定外侧旋转部453的旋转程度，就无法精确测定超声波产生单元的位置或控制超声波产生单元的移动程度。因此，若没有能够精确确定超声波产生单元的位置的独立装置，就如上所述超声波被过度照射到特定位置，从而存在导致各种问题的风险。
然而，本实用新型的一实施例的超声波产生装置20通过设置上述位置感测装置和控制装置来可以精确确定超声波产生单元的位置并将其反映到超声波产生动作控制，因此，能够显著减少上述危险。
另一方面，在外壳512内部可以设置独立的框架等，使得第一传感器S1或第二传感器S2等固定于适当的位置。例如，第一传感器S1可以固定于设置在圆柱凸轮541前方的第一框架522，且第二传感器S2 可以固定于设置在圆柱凸轮541侧方的第二框架525。其中，圆柱凸轮 541的轴突起542也可以被插入到第一框架522并能够转动地固定。并且，可以设置多个第一传感器S1和第一磁铁部541m，以便能够精确检测圆柱凸轮541的旋转。而且，可以使与第一传感器S1连接的第一端子512T1和与第二传感器S2连接的第二端子512T2向外壳512外部露出，以便与设置在手术机头410的第一接点410T1和第二接点410T2 分别接触，使得在第一传感器S1和第二传感器S2输出的信号被传达到控制单元430。其中，控制单元430可以与电动机450连接来控制电动机450的旋转，且电动机450可以通过第三框架415固定于手术机头410 内部。
在一实施例中，在第一匣盒510中换能器514所产生的超声波经由的方向可以设置透射构件。此时，透射构件可以为由使超声波顺利透过的材料形成的第一窗口512w。
在另一实施例中，可以设置结合于第一匣盒510的外部的保护盖 570。其中，在保护盖570中超声波经由的方向可以设置由使超声波顺利透过的材料形成的第二窗口571。
该保护盖570可以执行防止上述第一窗口512w的损伤或污染等的功能。即，当第一窗口512w受损伤时，需要修理或废弃第一匣盒510，但当保护盖570的第二窗口571受损伤时，仅通过更换保护盖570来能够继续使用第一匣盒510，由此，能够延长匣盒的寿命。
并且，可以改变该保护盖570的厚度来调节超声波的照射深度。即，与使用较薄的保护盖570的情况相比，在使用较厚的保护盖570的情况下，热病变发生的深度可以更接近于皮肤表面。
另一方面，在第一匣盒510内部的空的空间可以填充有流体L。该流体L起到一种媒质作用，使得在换能器514产生的超声波被顺利传达到第一匣盒510外部。并且，该流体L还可以执行冷却换能器514 的功能。例如，在换能器514产生超声波的过程中，可以诱发发热现象，此时，上述流体L可以缓解该发热现象。
因此，至少在从第一匣盒510的透射构件到换能器514的区域需要填充上述流体L。并且，在第一匣盒510与手术机头结合并接触到手术对象的身体来实施手术的过程中，第一匣盒510的透射构件可能不总是朝向垂直下方。因此，优选地，在手术中，考虑换能器314朝向的方向的斜度范围来确定上述流体L的填充量。当然，可以在第一匣盒510 内部的空的空间填满上述流体L。
另一方面，当如上所述在第一匣盒510内部填充流体L的情况下，流体L的流失周期等可以根据第一匣盒510内部的密封度而变化。例如，当密封度较低时，第一匣盒510内部的流体L可以随着时间经过减少。在此情况下，有可能出现需要补充流体L或者需要更换第一匣盒510 本身的问题。然而，在本实用新型的一实施例的超声波产生装置20中，设置在匣盒内部的旋转力施加单元550从设置在匣盒外部的外侧旋转部 453接受旋转力，从而可以通过上述转换单元转换所接受的旋转力来使换能器514直线运动或直线往复运动。并且，旋转力施加单元550和外侧旋转部453可以通过磁力相连接，因此能够提高第一匣盒310的密封度。即，本实用新型的一实施例的超声波产生装置20可以利用第一匣盒510外部的驱动力来使换能器514直线运动或直线往复运动，而无需贯通第一匣盒510的外墙或外壳512的组件。
因此，本实用新型的一实施例的超声波产生装置20与需要贯通匣盒的外墙或外壳512来使换能器514移动的组件的情况相比，匣盒的密封度能够得到改善，由此，匣盒的更换周期延长，且可以提高超声波产生装置20的使用和维护便利性。并且，本实用新型的一实施例的超声波产生装置20无需设置用于提高匣盒的密封度的独立的装置，并可以通过上述旋转力施加单元550和转换单元以简化的结构使换能器514直线运动或直线往复运动，因此，有利于匣盒或手术机头410的小型化和制造成本降低。
虽然上面以第一匣盒510为基准进行了说明，但第二匣盒510-1 或第三匣盒510-2也可以与第一匣盒510类似的方式实现，因此省略重复说明。
并且，如图6所示的S3是指第三传感器，而对于包括第三传感器的实施例，将参照图13至图20后述。
下面，参照图12至图20，对本实用新型的另一实施例进行说明。其中，可省略与前陈述的内容相重复的内容。
如上所述，所述匣盒分别能可拆卸地安装在所述手术机头210上。例如，在所述把手部212的前端可以设置用于与所述第一匣盒310紧固的导向部214。在一个实施例中，所述导向部214可以设置成在所述把手部212的前端方向突出的棒状。而且，在所述第一匣盒310的匣盒主体312的中心区域可以设置具有与所述导向部214的截面相对应的形状的贯通孔312a。因此，如图12所示，通过将所述导向部214插入到所述贯通孔312a中，从而所述第一匣盒310可以安装在所述手术机头210。此时，为了防止解除所述第一匣盒310的安装状态，在所述导向部214 的前端可以设置锁定装置214a，手术者通过使所述锁定装置214a旋转来可以锁定或解锁所述第一匣盒310。
在所述导向部214的内部可以设置用于对手术对象组织进行成像的图像探测器216。所述图像探测器216可以沿着所述导向部214大致形成为杆(bar)形状。所述图像探测器216可以产生影像超声波，以便对作为手术对象的皮肤组织即皮下脂肪层等进行成像。所述导向部 214可以被设置成在所述第一匣盒310紧固于所述手术机头210时位于设置在所述第一匣盒310的换能器314的上部。由此，所述换能器314 在所述导向部214的下部进行前后运动并照射HIFU，且所述图像探测器216可被共同使用于匣盒，产生独立的影像超声波并对皮下脂肪层进行成像，将其显示在所述显示单元110。
其中，为了所述换能器314的前后运动，在所述手术机头210可以设置驱动器218。在一个实施例中，作为所述驱动器218可以选择性地使用步进电机(stepping motor)和旋转电机(rotating motor)、由上述电动机动作的齿轮(gear)、带(belt)、带轮(pully)等。所述驱动器218和所述换能器314可以通过支撑件316相连接。由此，根据所述驱动器218使所述支撑件316进行前后运动、倾斜(tilting)运动和上下运动，所述换能器314可以进行前后、倾斜和上下运动。如上所述，所述驱动器218可以设置成由所述匣盒共同使用，以便使匣盒的各个换能器模块314进行前后运动。
所述换能器314可以使换能器314在前后方向进行移动，使得所述换能器314具有约40.0mm至100.0mm的手术区间。更具体而言，所述驱动器218可以为步进电机，并使换能器314可以在约40.0mm至 100.0mm的范围内以所选择的长度前后移动。此时，在移动所述范围的构成中，所述换能器314可以照射HIFU。所述换能器314可以被设定为以预定间隔照射HIFU使得所述热病变20沿着相同的线上形成多个点(dots)，或照射HIFU使得所述热病变20没有间隔地形成一直线。
若所述换能器314的前后移动范围小于40.0mm，则对皮肤提升、皮肤收紧或皮下脂肪层的手术区域较小，导致手术时间过长。并且，所述换能器模块314被设定为以预定深度照射HIFU，且皮下脂肪层以人的肚脐为基准在两个方向弯曲扩散，因此，若所述换能器314的前后移动范围大于100.0mm，则对皮下脂肪层的初始HIFU照射深度和最终 HIFU照射深度会不同。结果，可导致对除了皮下脂肪层之外的区域照射HIFU的风险很高。这种风险可以在皮肤提升或皮肤收紧方面类似地发生。因此，所述驱动器218被设定为使得所述换能器314在约40.0mm 至100.0mm内范围进行前后移动，更优选地，在60.0mm至80.0mm内范围进行前后移动，以便适合于有利于确保手术安全性并缩短手术时间。但是，若为了治疗癌组织或肿瘤而使用所述换能器314，则根据所述癌组织或肿瘤的大小或形态可以调节所述换能器314的前后移动范围。即，优选地，若所述癌组织或肿瘤的大小小于40.0mm，则将所述换能器314的前后移动范围也与此对应地调节到小于40.0mm。
另一方面，所述第一匣盒310可以包括用于冷却由所述换能器314 的操作产生的热量的冷却流体。在一个实施例中，所述第一匣盒310被设置成在其内部可填充冷却水，使所述冷却水通过独立的冷却水循环线 (图中未示出)循环来能够防止所述换能器314的过热现象。为此，当所述第一匣盒310安装在所述手术机头210时，在所述第一匣盒310中冷却水与所述冷却水循环线连接，所述冷却水循环线与在所述装置主体 100内部的冷却水储存容器(图中未示出)连接，以使冷却水储存容器中的冷却水进行循环。另一方面，虽然图中未示出，在所述冷却水循环线上可以设置如泵(pump)等循环装置。
在具有如上所述的结构的超声波产生装置10中，可以将具有适合不同种类的手术的条件的所述匣盒选择性地安装在所述手术机头210，因此，可以选择能够实施手术者所需的手术的匣盒并将其安装在所述手术机头210来实施手术。在此情况下，作为单个装置，可以仅通过更换匣盒来实施各种手术，从而与仅能够进行单一目的的手术的高强度聚焦超声波医疗装置相比，可以实现多用途超声波医疗装置的结构。
尤其，在面部提升的非侵入性超声波手术、皮下脂肪层减少的非侵入性超声波手术及癌组织或肿瘤切除手术的情况下，高强度聚焦超声波的深度和强度条件、及成像对象的皮肤组织等完全不同，因此，很难通过单个设备实施上述手术中的至少两种手术。然而，根据本实用新型的一实施例的超声波产生装置10，在所述手术机头210中设置可共同使用于具有不同手术目的的匣盒的驱动器218或图像探测器216等之后，通过更换匣盒来能够实施不同种类的手术，从而可以解决上述技术障碍。
如上所述，根据本实用新型的实施例的超声波产生装置10，在设置由具有不同手术目的的匣盒构成的匣盒套300之后，选择可实施所需手术的匣盒并将其安装在所述手术机头210，从而可以根据手术目的实施所需的手术。由此，根据本实用新型的超声波产生装置，在将具有各种手术目的的匣盒可以互换地设置于手术机头之后，将具有在面部提升或皮肤收紧手术、皮下脂肪层的减少或消除手术及肿瘤或癌组织切除手术中所需手术目的的匣盒安装在手术机头，从而通过单个设备可以实施两种或更多的高强度聚焦超声波手术。
接下来，参照图13至图20，对包括感测装置SM等的实施例进行说明。
参照附图，本实用新型的一实施例的超声波产生装置10包括感测装置SM。进一步地，还可包括控制单元150和扬声器160等。
在一实施例中，感测装置SM执行感测流体L的量和/或匣盒的斜度的功能。而且，利用在感测装置SM感测的结果来可以输出警告信号，或可以中断换能器314的操作。
更具体而言，感测装置SM可以包括用于感测流体L的量的第三传感器S3。并且，感测装置SM可以包括用于检测斜度、加速度及角速度中至少一个的第四传感器S4。
并且，本实用新型的一实施例的超声波产生装置10可以包括控制单元150，所述控制单元150通过利用感测装置SM感测的结果来判断流体L是否不足或匣盒的斜度是否超出正常范围。并且，可以包括输出装置，所述输出装置当发生异常状态时输出用于向手术者等用户通知所述异常状态的警告信号。其中，输出装置可以输出视觉警告信号或听觉警告信号，可以通过上述显示器110输出视觉警告信号，并且可以适用扬声器160等以输出听觉警告信号。
并且，在斜度超出预定的正常范围时，本实用新型的一实施例的超声波产生装置10通过停止换能器314的动作来切断超声波产生，从而能够提高安全性。
在一实施例中，第三传感器S3可以为感测是否与流体L接触的传感器。即，若将第三传感器S3沉浸于流体L中的情况定为正常状态，则第三传感器S3被露出到流体L外部的情况称为异常状态，且第三传感器S3在异常状态下可以输出与在正常状态下输出的信号值不同的信号值。例如，第三传感器S3可以在正常状态下不输出信号或输出低 (Low)值，而在非常状态下输出高(High)信号等预定的信号值。
另一方面，流体L可以为上述冷却流体。即，流体L可以执行防止由于在产生超声波的过程中发生的热量而换能器314或邻近的组件过热的现象的功能。并且，流体L可以起使在换能器314产生的超声波顺利传达到第一匣盒310外部的媒质作用。
在一实施例中，在第一匣盒310中换能器314所产生的超声波经由的方向可以设置有透射构件318。此时，透射构件318可以是由能够使超声波顺利透过的材料形成的窗口。
因此，至少在从第一匣盒310的透射构件318到换能器314的区域需要填充上述流体L。并且，在第一匣盒310与手术机头210结合并接触到手术对象的身体来实施手术的过程中，第一匣盒310的透射构件 318可能不总是朝向垂直下方。因此，优选地，在手术中，考虑换能器 314朝向的方向的斜度范围来确定上述流体L的填充量。当然，可以在第一匣盒310内部的空的空间填满上述流体L。
下面，以在第一匣盒310内部的空的空间充满流体L的情况为基准进行说明。然而，优选地，在设定为流体L不完全填充于第一匣盒 310内部的空的空间的情况下也在第一匣盒310内部设定流体L的基准水位，且应当理解，该基准水位可以看作是将在后面描述的第一匣盒310 的内上面或第一盒310的内下面。
另一方面，当第一匣盒310的密封度较低时，填充于第一匣盒310 内部的流体L会减少。此外，当如上所述流体L执行冷却功能时，由于在冷却过程中蒸发或自然蒸发而流体L的量会减少。但，由于上述流体L持续减少，从而当流体L的量减少到小于所需的预定基准量时，有可能发生超声波的传达率降低或换能器314等过热的问题。
为了防止上述问题，本实用新型的一实施例的超声波产生装置10 利用上述第三传感器S3来感测填充于第一匣盒310内部的流体L的量。例如，如图14所示，当第三传感器S3位于第一匣盒310的内上面时，流体L的量减少，导致第三传感器S3未沉浸于流体L中的异常状态，则H信号等预定信号值可以被传达到控制单元150。控制单元150可以根据从第三传感器S3接受的信号值判断异常状态，从而通过显示器110 输出流体L量不足状态或通过扬声器160输出警告音。由此，手术者等使用本实用新型的一实施例的超声波产生装置10的用户能够快速识别第一匣盒310中的流体L不足，并且可以采取如填充流体L或更换匣盒等适当的措施。
另一方面，在一实施例中，多个第三传感器S3可以以相互隔开的方式设置在第一匣盒310的内上面。参照图15，可以理解第一匣盒310 的Ⅳ-Ⅳ’线截面可以呈各种形状，且第三传感器S3也根据第一匣盒310 的形状布置在各种位置。
并且，参照图16，可以理解，根据第一匣盒310倾斜，在第三传感器S3中的一部分可以输出异常信号，而其他第三传感器S3可以输出正常信号。如上所述，通过使第三传感器S3以预定间隔隔开地布置在第一匣盒310的内上面来可以检测第一匣盒310的斜度而无需设置独立的斜度传感器。
在另一实施例中，感测装置SM可以感测连接透射构件318的中心和换能器314的中心的虚拟直线是否与流体L水面(或上面)垂直(或水平)。即，所述感测装置SM可以感测流体L水面的斜度或偏平程度。此时，第三传感器S3可以由光传感器实现。例如，感测装置SM可以包括设置在多个第三传感器S3中的一个第三传感器S3的发光部和设置在另一个第三传感器S3的光接收部。其中，从第三传感器S3输出的光线可以具有各种波长，例如红外线等。而且，设置有发光部的第三传感器S3和设置有光接收部的第三传感器S3可以彼此隔开地面对。由此，在设置有发光部的第三传感器S3和设置有光接收部的第三传感器S3中只一个沉浸于流体L中并另一个露出到流体L外部的状态下，光在液体L水面(流体和气体之间的界面)处折射，使得从发光部输出的光不能到达光接收部。与此相反，在设置有发光部的第三传感器S3和设置有光接收部的第三传感器S3都露出到流体L外部或都沉浸于流体L内部的状态下，在发光部输出的光可以到达光接收部。因此，考虑根据第一匣盒310的基准斜度范围的流体L水面来布置第三传感器S3，从而能够检测第一匣盒310是否在基准斜度范围内。虽然上面说明了发光部和光接收部分别设置在独立的位置的情况，但应当理解，在发光部和光接收部设置在相同位置的情况下也通过使从发光部输出的光在第一匣盒310的内壁表面上反射并施加到光接收部来可以实现与上述相似的原理。
在一实施例中，如图15所示，第三传感器S3可以布置在第一匣盒310内上面的外周边。由此，与第一匣盒310的斜度变化相比，第三传感器S3的高度变化会增加，结果，能更加精确检测第一匣盒310的斜度。
若第一匣盒310过度倾斜，则存在超声波被施加到非预期位置的风险。由此，手术对象或手术者的身体可能会发生伤害。尤其，在换能器314产生高强度聚焦超声波来在预定位置形成热病变12的情况下，上述风险可以进一步提高。
为了解决上述问题，在第一匣盒310的斜度超出预定范围时，本实用新型的一实施例的超声波产生装置10阻止产生超声波。
即，如上所述，在感测第一匣盒310的斜度的过程中，若第一匣盒310的斜度超出正常范围，则控制单元150可以切断提供给换能器314 的电源，或停止换能器314的超声波产生动作。由此，由于第一匣盒310 过度倾斜而可产生的风险会减少。
尤其，若在第一匣盒310的透射构件318朝向上方的状态下产生超声波，则由于超声波被传达到手术者或手术辅助者而会引起危险的情况。并且，在填充于第一匣盒310内部的流体L的量不充分的情况下，如上所述超声波向上发射，则透射构件318会受损伤。结果，流体L的泄漏严重或第一匣盒310发生故障等导致安全性和可靠性显着降低。
其中，参照图17和图18，在一实施例中，第三传感器S3可以布置在第一匣盒310的透射构件318和换能器314之间的区域。在此情况下，当第一匣盒310的透射构件318朝向下方时，第三传感器S3无法测定流体L的量或第一匣盒310的斜度。然而，当第一匣盒310的透射构件318朝向上方时，第三传感器S3可以测定流体L的量。即，若第三传感器S3未沉浸于流体L中，则可以判断为流体L量不足的异常状态。
并且，如参照图14至图16上面所示，在本实施例中也可以使第三传感器S3布置在第一匣盒310内下面附近。并且，通过将多个第三传感器S3隔开预定间隔地布置来可以以与上述类似的原理检测第一匣盒310的斜度。由此，根据本实施例的超声波产生装置10在第一匣盒 310的透射构件318朝向上方的状态下可以检测相对于垂直上方向倾斜到一侧的程度。此时，在第一匣盒310的透射构件318朝向上方的状态下相对于垂直上方向以预定角度倾斜到一侧时，有可能发生如上所述的危险情况。
因此，在第一匣盒310的透射构件318朝向上方的状态下相对于垂直上方以10度以下的角度倾斜到一侧时，优选停止换能器314产生超声波。
接下来，参照图19和图20，本实用新型的一实施例的超声波产生装置10的感测装置SM可以包括第四传感器S4。其中，第四传感器 S4可以为检测在斜度、角速度及加速度中的至少一个的传感器。
其中，第四传感器S4可以由常规倾斜传感器、如惯性型、陀螺式硅半导体传感器等加速度传感器或角速度传感器实现。由于上述传感器的原理和方法是公知的，因此在本说明书中将省略其详细描述。
另一方面，如图9所示，第四传感器S4可以设置在手术机头210，或如图20所示，可以设置在匣盒。其中，当第四传感器S4设置在手术机头210时，无需将第四传感器S4设置在各个上述匣盒套并可共同使用设置在手术机头210的第四传感器S4。而且，通过将第四传感器S4 连接到控制单元150来使控制单元150接受在第四传感器S4产生的信号，从而可以监视匣盒的斜度。
作为另一例子，通过将能够在换能器314和电源线(图中未示出) 之间接通或断开的继电器连接到第四传感器S4来可以根据斜度快速停止或执行超声波产生动作。由此，与通过在如设备主体等单独的硬件中实现为软件的控制单元150控制换能器314的情况相比，仅通过简单的构成可以更快速地调节中断或执行产生超声波。
参照图21的(a)部分，根据本实用新型的实施例的第一匣盒310 可以用于相对厚的皮下脂肪层的减少手术。在一实施例中，当作为手术对象的皮下脂肪层20的厚度T1等于或大于25.0mm时，可以使用所述第一匣盒310。即，所述第一匣盒310可以被设定为具有只要确保等于或大于25.0mm的皮下脂肪层20的厚度T1就可以实施手术的条件。在此情况下，手术患者很有可能是高度肥胖患者。所述第一匣盒310可被调节为使得HIFU病变30的上下长度H1为约8.0mm至12.0mm且 HIFU的从皮肤表面的照射深度为约11.0mm至15.0mm。若所述HIFU 病变30的上下长度H1小于约8.0mm，则所述皮下脂肪层20的减少效率会降低。与此相反，若所述HIFU病变30的上下长度H1大于约 12.0mm，则可在超出所述皮下脂肪层20的区域形成HIFU病变。并且，若所述照射深度小于约11.0mm或大于约15.0mm，则在手术时所述 HIFU病变30可以超出所述皮下脂肪层20。因此，若所述第一匣盒310 的换能器314被调节为使得所述HIFU病变30的上下长度H1为约 10.0mm±2.0mm且所述HIFU的照射深度为13.0mm±2.0mm，则即使在所述皮下脂肪层20的厚度T1等于或大于25.0mm的情况下实施手术也可以解除对除了皮下脂肪层20之外的皮肤组织实施手术的风险。
其中，当所述第一匣盒310的换能器314通过进行前进运动或后进运动即进行直线往复运动来可以产生多个所述HIFU病变30。此时，使在所述HIFU病变30之间的间隔可以不存在或小于1.0mm，使得结果所述HIFU病变30呈连续的不中断的直线或柱状，以热分解所述皮下脂肪层20。然而，若所述HIFU病变30相互重叠，则手术对象感到的痛苦会变大，因此，在所述HIFU病变30未重叠的条件下尽可能接近照射HIFU可能是理想的。
根据本实用新型的实施例的第二匣盒310-1可以用于与第一匣盒 310相比较厚的皮下脂肪层的减少手术。在一实施例中，当作为手术对象的皮下脂肪层40的厚度T2等于或大于7.0mm且小于25.0mm时，可以使用所述第二匣盒310-1。即，所述第二匣盒310-1可以被设定为具有只要确保等于或大于7.0mm且小于25.0mm的皮下脂肪层40的厚度T2就可以实施手术的条件。在此情况下，手术患者很有可能是超高度肥胖患者。所述第二匣盒310-1可被调节为使得HIFU病变50的上下长度H2大于约5.0mm至9.0mm且HIFU的从皮肤表面的照射深度为约6.0mm至10.0mm。若所述HIFU病变50的上下长度H2小于约 5.0mm，则所述皮下脂肪层20的减少效率会降低。与此相反，若所述 HIFU病变50的上下长度H2大于约9.0mm，则可在超出所述皮下脂肪层40的区域形成HIFU病变。并且，若所述照射深度小于约6.0mm或大于约10.0mm，则在手术时所述HIFU病变50可以超出所述皮下脂肪层40。因此，若所述第二匣盒310-1的换能器314被调节为使得所述 HIFU病变30的上下长度H2为约7.0mm±2.0mm且所述HIFU的照射深度为8.0mm±2.0mm，则即使在所述皮下脂肪层20的厚度T2等于或大于7.0mm且小于25.0mm的情况下实施手术也可以解除对除了皮下脂肪层40之外的皮肤组织实施手术的风险。
其中，当第二匣盒310-1的换能器314通过进行前进运动或后进运动即进行直线往复运动来可以产生多个所述HIFU病变50。此时，可以使在所述HIFU病变50之间的间隔不存在或小于1.0mm，使得结果所述HIFU病变50呈连续的不中断的直线或柱状，以热分解所述皮下脂肪层40。然而，若所述HIFU病变50相互重叠，则手术对象感到的痛苦会较大，因此，在所述HIFU病变50未重叠的条件下尽可能接近照射HIFU可能是理想的。
工业实用性
本实用新型的一实施例的超声波产生装置及利用其的手术方法可以用于肥胖治疗、皮肤美容、妇科疾病治疗等各种手术。