专利名称：超声波探头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超声波探头，特别是一种用于超声波发生器的散焦装置，该超声波发生器形成并确定一发射的超声波场，例如在医用领域中。
先有技术在治疗青光眼时人们普遍希望不必求助于直接的外科手术来医治这种疾病。众所周知，得了青光眼，微小颗粒逐渐妨碍构成所谓小梁网的滤泡，从而由于眼睛的水状液体的连续增多引起眼压增高，无法用一种自然的方法将该眼睛的水状液体排出，这样就会引起使眼睛致伤的压力。除了通常用各种眼药水的治疗方法以外，许多专利描述了不同的治疗青光眼的设备，在这些专利中有WO91/12046和WO93/20783，它们涉及将一种排液装置移植到眼内，以一种人工方式控制眼内压力。许多文献，例如美国专利NO.4,928,697和4,945,913描述了不直接接触眼睛来测量眼压的装置。有的文献还描述了其它装置，包括通过外科手术将超声波散焦探头放入眼内，以去除不需要的组织。这类装置的例子是美国专利US3,528,410，US3,857,387和US3,942,519。
最近建议的一种新方法的基础是，利用具有特殊设计的场形的超声波，可以说是抖掉阻塞眼睛的水状液体排泄通路的颗粒。为了达到这一目的，需要一种超声波探头能够产生一适用的超声波场，可以将该场集中于恰好围绕着小梁网，因此在治疗过程中不会影响或损伤敏感的眼睛的其它部位。
已知有许多不同形式的超声波发生器。这类发生器出现在例如下述德国专利文献中DE 945 417，DE-1 120 784，DE-4 011 017，DE-4 034533，DE-4 122 590和DE-4 136 004。这些发生器中的第一个(DE 945417)于1956年公开，而最后一篇(DE-4 136004)公开于1991年。DE 945417公开了一种吸收盖，优选由稀薄的标准织物毡制材料制成。DE-1 120784公开了一种用于从发生器向一介质传送超声波的膜片，例如可由一种有机电活性的陶瓷材料，比如钛酸钡制成。
DE-4 011 017公开了一种用于产生聚焦的振动波的装置，其具有双侧振动波源，从而波源为不同类型的，通过相对移动两波源产生聚焦。
根据最后提到的三篇专利文献(DE-4 011 017，DE-4 122 590和DE-4136 004)，DE-4 034 553公开了一种振动波源，其将所产生的压力脉冲聚焦到一用作一聚焦区的凸透镜上，因此构成输出声音表面的凸透镜的上表面的形状不同于聚焦压力脉冲的必需形状。
此外，DE-4 122 590公开了一种具有一聚焦装置的振动波发生器，同时还有些装置，其可调的是散焦功能而不是聚焦功能。所公开的设计基本上都是打算用于破碎肾结石的，因此其目的是形成一相当大的聚焦区，以便能够破碎大的石头。这种设计不适用于按照所建议的方法医治眼睛。最后，DE-4 136 004公开了一种产生声波的发生器，其具有一液体透镜调节焦距，从而移动声波的焦点。该设计还公开了一种复杂的结构，这种结构不适合于按照所建议的方法医治眼睛。
本发明概述按照本发明公开了一种超声波装置，它可以产生一种例如可用于以所建议的方法医治青光眼的适合的超声波场，在这种治疗中，该装置可以指向眼睛的小梁网，而不影响或伤害敏感的眼睛的其它部位。
按照本发明的第一个目的，在超声波晶体与该装置的充以流体部分的一输出孔之间插入一部件，以使所产生的超声波在穿过该输出孔后对中散焦，并提供一减小的超声波场，该超声波场具有初始的较高强度和有限的传播范围。
按照本发明的第二个目的，壳体分为若干部分，一个包括输出孔和中央散焦部件在内的朝前的锥形前部很容易替换，通过一管接头可向探头中再充填流体，该管接头联接于一用作通向探头的容器的储存器。
按照本发明的第三个目的，输出孔上带有一薄的可更换的膜，该膜优选为橡胶材料，由一固定装置固定，以防止流体浸出，同时能够有效地传递所产生的超声波，该固定装置包括一O形垫圈，它设置在锥形部分的一圆形槽内。
在权利要求5-8中提出了本发明的其它目的和用途。
附图的简要描述
图1示出了按照本发明的超声波探头的一说明性实施例；图2示出了按照图1的超声波探头拆开后的横剖面图；图3示出了按照本发明的一散焦元件的说明性实施例的前视图；
图4示出了超声波探头的调节装置的放大的横剖面图。
一说明性实施例的描述图1提供了按照本发明的一超声波探头的一说明性实施例。该探头总体以1表示，其具有一壳体2，该壳体包括三部分，按照图2，其包括一锥形前部21、一带有一管接头12的中间部分22和一带有一同轴插口14的后部23，同轴插口优选采用BNC型。此外，锥形前部21的锥形外表面上具有一圆形槽25，以接纳一O形垫圈11。该O形垫圈用来将一膜10固定就位，从而挠性地封闭锥形前部21的一前开口27，所述膜优选为避孕套的一部分。
在旋入后部23的中间部分22与该后部之间插入一超声波晶体30，其中央连接一弹簧加压的导电板31，通过一弹簧32与BNC插口14的中心销电连接。
中间部分22上的管接头12通过一适用的挠性管联接于一流体储存器(未示出)，储存器中优选含有蒸馏水。
因此，组装而成的装置的部分21和22中充以作为超声波传递介质的流体，超声波是利用晶体30由电发生的。非常薄的薄膜10盖住开口27，以防止流体涌出，但不阻止所产生的超声波通过开口27进一步向与膜接触的一外部介质传递。
在优选实施例中厚度一般优选为0.5至0.9mm的晶体30上朝向锥形部分21的一侧的外边缘顶靠在中间部分22上的一略微倾斜而适合于晶体30的法兰33上。将法兰33设置成使其与晶体朝向锥形部分的一侧电接触，从而使其与BNC插口的外套筒联接。在该装置中，法兰33还与晶体30对中。为了形成电连接，采用一种导电材料，这种导电材料同时还用作密封材料，以防止流体充入晶体30后面的空间。
例如，在本超声波探头的一优选实施例中，优选将一尼龙或聚四氟乙烯环(未示出)靠在晶体30的朝向BNC插口的一侧的外周边缘上，该环进一步被一强力螺旋弹簧(未示出)压在晶体30上，其外径与后部23的内径相一致。通过这种结构保证了在操作过程中使晶体保持在位，并保证没有流体泄漏到最后面的空间内。根据现有技术，向晶体30供电的电子元件会检测到水分的最终泄漏。
此外，在锥形部分21内有一对中的部件40，优选由橡胶制成。在图示实施例中，部件40为圆头锥形的，并由三个支柱41将其在锥形部分21内很精确地对中。在图示实施例中，支柱41由细的注射针制成，一定间距的铆钉钎焊在朝向部件40的一端上，根据预先设计，铆钉精确地限定柱应达到部件40内的固定孔中的深度，以保证在其内的良好对中。按照所公开的实施例，三个柱41的另一端连接于锥形部分21的内壁上。
锥形部分21通过一种螺纹连接连接于中间部分22，并用在图4中放大示出的椭圆形截面的O形密封圈50密封住两部分21、22之间的连接处。O形密封圈50制成椭圆形是为了能够相对于晶体30精确地调整锥形部分，并从而调整部件40。O形密封圈50的椭圆形横剖面使得部分21和22之间的定位范围可以变化大约1mm仍保持满意的密封质量。在图2和4中，标号51表示对于锥形部分21的一间隙区域。
按照图示实施例，本装置可以以可更换的锥形部分21进行手术，例如锥形部分可以有不同的长度和/或不同尺寸的输出孔和/或一不同的部件40。在本发明的一优选实施例中，锥形部分21的孔27相对于锥形部分21的纵轴线倾斜大约10°-15°(在图2中未标出)，以便于装置应用于眼睛的小梁网上方的中间区域。在用本装置作某些特定手术时孔27可以具有更大的倾斜角可能是有利的。在使用之前，将部分21装配到壳体的其余部分上，并与一储存容器，例如一充以蒸馏水或盐水的塑料袋进行流体联接。这种液体袋在现有技术中是广为公知的。装置1保持在相对于液体袋一适当的高度，流体将流入装置1中。最好保持装置的开孔27指向上方，使当装置完全充满时，水从孔27中压出。如上所述，通过适当地调整高度，并利用流体表面张力，流体会一直流出部分21的排出孔，因此装置中的所有空气已被排出。这时将一片橡胶，最简单的情况下，将一个避孕套套在孔27上，通过向上滚动一适当的O型垫圈11，直到其锁在槽25内来将橡胶绷紧在锥形部分上。
最好这时在锥形部分21的顶上涂上一抹能够将超声波传递到一待治疗区域，眼睛的小梁网上方的中间上的胶水。到这一阶段，装置已经准备好，可以使用了。
在装置用于与青光眼有关的治疗时，将涂有胶水的顶端小心地放到小梁网上方的中间区域，并将晶体30通电，从而获得一超声波场，按照现有技术，电能应该产生0.6至1mm量级的场效应，以使其在眼内活跃。然后沿着小梁网围绕虹膜小心地移动探头1。
这样，按照本发明，通过锥形部分的形状与部件40的形状和其在晶体30前部的中心位置的结合就获得了理想效果场形的活跃超声波，从而限制了晶体由发生的直达波通过孔27传播到眼内，这种直达波会进入眼内很深，甚至引起伤害。可以按照医疗对超声波场形的需要制作若干标准的部分21。
当然，熟悉本领域的技术人员可以在不背离权利要求书所限定的本发明的精神和范围的前提下，以各种方式对按照本发明的超声波装置作出修改。
权利要求
1.一种用于产生中央有限的超声波场的装置，其包括一超声波晶体(30)，其安装在一壳体(2)内，壳体内的一部分内部空间中装有一种能够传播超声波电场的液体，一通过一插口(14)联接的电源驱动所述超声波晶体，而产生所述超声波场，其特征在于一部件(40)在所述超声波晶体(30)与一出孔(27)之间插入到探头(1)的一充满液体的部分中，以中间散焦所述产生的场，并在通过所述输出孔(27)之后产生一有限传播并具有初始的较高强度的输出超声波场。
2如权利要求1所述的装置，其特征在于所述壳体分为若干部分(21、22、23)，一个包括所述输出孔(27)和中心散焦部件(40)在内的锥形前部很容易替换，通过一联接于一液体储存器的联接管(12)可对所述壳体内的液体进行再充填，该储存器作为一连通容器联接于所述装置(1)。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于该装置的所述输出孔上带有一薄膜，该薄膜优选为可替换的橡胶材料，由一锁定装置(11)固定，防止所述液体浸出，同时能够有效地传递所产生的超声波。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于所述锁定装置(11)包括放入到一锥形部分(21)上的一环形槽内的—O形垫圈。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于所述锥形部分(21)与中间部分(22)之间的连接处带有一密封装置(50)，其使所述输出孔(27)与所述超声波晶体(30)之间的距离能够作微小的调节，从而所述部分(21、22)之间彼此通过螺纹连接。
6.如权利要求2所述的装置，其特征在于所述超声波晶体(30)支撑在壳体的所述中间部分(22)上，得到一种液体密封的连接，以防止流体浸入装有与一所述超声波晶体的活性驱动电极的电源联接的后部。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于利用细的稳定柱(41)将所述发生的超声波中间散焦的所述部件(40)精确地安装在中央，稳定柱又连接于所述锥形部分(21)的内壁上。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述部件(40)由一优选为有橡胶浇铸的圆头的锥体或球构成。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于构成所述锥形部分的所述输出孔(27)的开口相对于所述锥形部分的纵轴线形成一定角度，使设备在手术中能够保持一倾斜位置，以便使设备易于应用于眼睛的小梁网上方的中间区域。
10.如权利要求1至9中任何一项的装置的应用，使外部涂有适当的胶水的装置的所述膜接触眼睛的小梁网上方的一区域，利用超声波抖掉与青光眼疾病有关的通常阻塞眼睛的液体排泄通道的小颗粒。
全文摘要
按照本发明,在充有液体的一超声波探头内的一超声波晶体(30)与一输出孔(27)中间插入一部件(40),以便在通过输出孔后中间散焦所产生的超声波并形成一有限传播,特别是较高强度的输出超声波场。壳体分为三部分(21、22、23),一个包括输出孔(27)和中间散焦体(40)的锥形前部(21)很容易替换,通过一联接于一作为超声波装置的连通容器的流体储存器的管接头(22)向壳体内再充填液体。而且装置的输出孔上带有一薄膜(10),优选为可替换的橡胶材料,其由一专门的固定装置(11)连接,以防止壳体内的液体浸出,同时能够有效地传递所产生的超声波,固定装置最好为一O形垫圈,其放置在锥形部分的一圆形槽(25)内。
文档编号A61F9/007GK1183730SQ9619376
公开日1998年6月3日 申请日期1996年3月15日 优先权日1995年3月16日
发明者L·爱堡, K·E·桑斯特雷姆, B·斯维堡赫 申请人:福斯卡尔佩藤特埃乌普萨拉公司