线聚焦超声波换能器及包括其的高强度线聚焦超声波发生装置的制造方法
【专利说明】线聚焦超声波换能器及包括其的高强度线聚焦超声波发生装置
技术领域
[0001]本发明涉及用作医疗器械等的线聚焦超声波换能器及包括其的高强度线聚焦超声波发生装置。
【背景技术】
[0002]对超声波进行聚焦，利用高强度的聚焦超声波(high intensity focusedultrasound)治疗患者的患处或用于皮肤美容等的聚焦超声波治疗技术已经众所周知。这种聚焦超声波治疗借助于利用对超声波进行聚焦而生成高强度聚焦超声波的聚焦超声波换能器的高强度聚焦超声波发生装置执行。
[0003]特别是高强度聚焦超声波发生装置包括外壳、固定于外壳的内部的超声波换能器。进而，超声波换能器可以包括半球形状的压电元件、在压电元件的两面分别形成的第I及第2电极，通过形成一个压电振子而构成，把接入第I及第2电极的电信号变换成超声波。
[0004]利用半球形状的压电元件产生超声波后，使得超声波在治疗位置聚焦到一点。利用如此聚焦到一点的超声波，最近，不仅是癌治疗，还用于改善皮肤皱纹或脂肪分解用医疗器械等。
[0005]但是，聚焦到一点的超声波在应用于较小的治疗区域的情况下，没有大问题，但在宽阔的手术部位使用时，由于一次针对一点形成热变性损伤(les1n)，因而存在手术时间长的问题，存在超声波聚焦的点与点之间的组织不出现热变性的问题。
[0006]另外，为了利用聚焦到一点的超声波，在宽阔的手术区域规则地、反复地实施手术，应使半球形压电元件移动，因而存在机械原理复杂的问题。
[0007]另外，原有的高强度聚焦超声波发生装置具有超声波换能器固定于外壳的内部的技术构成，因而为了治疗多个患处或较长的患处，存在使用者需要用手逐一移动整个超声波聚焦器来治疗患处的不便。
【发明内容】
[0008]技术课题
[0009]本发明的技术课题是提供一种使得超声波不是聚焦到一点而是聚焦成线形态，能够使手术时间减少、使手术效果最大化、使构成简化的线聚焦超声波换能器及包括其的高强度线聚焦超声波发生装置。
[0010]本发明的另一技术课题是提供一种能够使线聚焦超声波换能器在外壳内自动移动的高强度线聚焦超声波发生装置。
[0011]课题的解决方案
[0012]为达成所述目的，本发明一个实施例的线聚焦超声波换能器作为以线形态实现聚焦的线聚焦超声波换能器，包括:治疗用压电元件，其呈中空的半圆筒形状；第I电极部，其配备于所述治疗用压电元件的内面；及第2电极部，其与所述第I电极部对应地配备于所述治疗用压电元件的外面。
[0013]所述本发明一个实施例的线聚焦超声波换能器可以还包括:开口部，其形成于所述治疗用压电元件的中心。
[0014]作为一个示例，所述开口部可以由沿着所述治疗用压电元件的长度方向设置间隔形成的多个开口构成，而且，在所述多个开口可以分别埋设有获得图像用压电元件。
[0015]作为另一示例，所述开口部可以由沿所述治疗用压电元件的长度方向较长地形成的一个开口构成，而且，在所述一个开口可以埋设有获得图像用压电元件。
[0016]所述一个开口可以是四边形状或圆形状。
[0017]所述第I及第2电极部可以分别由多个电极构成。
[0018]作为一个示例，所述多个电极可以电气绝缘，且沿所述治疗用压电元件的长度方向设置间隔地配置。
[0019]作为另一示例，所述多个电极可以电气绝缘，且沿所述治疗用压电元件的弧方向设置间隔地配置。
[0020]另一方面，本发明另一实施例的线聚焦超声波换能器作为以线形态实现聚焦的线聚焦超声波换能器，包括:多个治疗用压电元件，其呈中空的半圆筒形状，沿长度方向设置间隔地配置；第I电极部，其配备于所述多个治疗用压电元件的各内面；及第2电极部，其配备于所述多个治疗用压电元件的各外面。
[0021]再一方面，本发明又一实施例的线聚焦超声波换能器作为以线形态实现聚焦的线聚焦超声波换能器，包括:多个治疗用压电元件，其呈中空的半圆筒形状，沿弧方向设置间隔地配置；第I电极部，其配备于所述多个治疗用压电元件的各内面；及第2电极部，其配备于所述多个治疗用压电元件的各外面。
[0022]又一方面，本发明实施例的高强度线聚焦超声波发生装置作为以线形态实现聚焦的高强度线聚焦超声波发生装置，包括:外壳，其填充超声波传递介质；所述本发明实施例的线聚焦超声波换能器，其能移动地配备于所述外壳的内部；及驱动单元，其使所述线聚焦超声波换能器移动。
[0023]所述本发明实施例的高强度线聚焦超声波发生装置可以还包括:手柄，其能拆装地配备于所述外壳。
[0024]所述驱动单元可以备于所述手柄的内部。
[0025]所述本发明实施例的高强度线聚焦超声波发生装置可以还包括:直线引导部，其引导所述线聚焦超声波换能器的直线移动。
[0026]所述直线引导部可以包括:引导棒，其在所述外壳的内面，沿所述外壳的长度方向较长地配备；及支架，其以所述线聚焦超声波换能器沿着所述引导棒滑动支撑所述线聚焦超声波换能器，并具有供所述引导棒插入的引导孔。
[0027]所述本发明实施例的高强度线聚焦超声波发生装置可以还包括:第I冷却部，其配备于所述外壳，冷却所述外壳的内部的热。
[0028]所述第I冷却部可以包括:一个以上的热导体，其一端配备于所述外壳的内部，另一端配备于所述外壳的外部；及散热板，其配备于所述一个以上的热导体，将通过所述热导体传递的热散热到外部。
[0029]所述本发明实施例的高强度线聚焦超声波发生装置可以还包括:第I位置检测部，其检测所述线聚焦超声波换能器的位置。
[0030]所述第I位置检测部可以包括:磁体，其配备于所述线聚焦超声波换能器；及磁性传感器，其与所述磁体相应地配备于所述外壳，检测所述磁体的位置。
[0031]所述本发明实施例的高强度线聚焦超声波发生装置可以还包括:滑动器，其一端配备于所述线聚焦超声波换能器，另一端能拆装地配备于所述驱动单元；及第2位置检测部，其检测所述线聚焦超声波换能器的位置。
[0032]所述第2位置检测部可以包括:第I位置孔，其以所述滑动器被所述驱动单元完全拉起的初始状态为基准，形成于所述滑动器另一端中的位于所述手柄内部的部分；及接近传感器，其与所述第I位置孔相应地配备于所述手柄，检测所述第I位置孔。
[0033]在所述滑动器另一端中的位于所述手柄内部的部分，可以还形成有第2位置孔，当所述滑动器从所述驱动单元意外脱离时被所述接近传感器感应。
[0034]在所述外壳与所述手柄上可以形成有用于引入引出所述滑动器的引入引出孔，还具备阻止所述外壳内部的所述超声波传递介质通过所述引入引出孔而流出到所述手柄的密封部。
[0035]所述密封部可以由包围所述滑动器且一端配备于所述引入引出孔、另一端配备于所述线聚焦超声波换能器的可伸缩的波纹形状的密封构件构成。
[0036]所述本发明实施例的高强度线聚焦超声波发生装置可以还包括:第I开放部，其形成于所述外壳中的所述线聚焦超声波换能器的线聚焦超声波所朝向的面；治疗窗，其堵住所述第I开放部且使所述线聚焦超声波通过；及粘接部件，其使所述治疗窗附着于所述第I开放部。
[0037]所述粘接部件可以为双面胶带。
[0038]所述本发明实施例的高强度线聚焦超声波发生装置可以还包括:温度检测部，其配备于所述外壳，检测所述外壳的内部温度。
[0039]所述温度检测部可以包括:温度感应棒，其配备于所述外壳的内部；及温度传感器，其配备于所述外壳的外部，且与所述温度感应棒连接，检测所述温度感应棒的温度。
[0040]所述驱动单元可以包括:第I驱动部，其配备于所述外壳的外部，使所述线聚焦超声波换能器向前后方向移动；及支撑托架，其使所述第I驱动部固定于所述外壳的外部。
[0041]作为一个示例，所述第I驱动部可以包括:第I线性电动机，其配备于所述外壳的外部；及移动杆，其借助于所述第I线性电动机而向前后方向移动，在末端能拆装地配备有所述线聚焦超声波换能器。
[0042]所述本发明实施例的高强度线聚焦超声波发生装置可以还包括:拆装单元，其使所述线聚焦超声波换能器能拆装地配备于所述驱动单元。
[0043]所述拆装单元可以包括:第I磁铁，其配备于所述线聚焦超声波换能器；及第2磁铁，其与所述第I磁铁对应于配备于所述驱动单元，对所述第I磁铁施加引力。
[0044]所述本发明实施例的高强度线聚焦超声波发生装置可以还包括:第2开放部，其形成于所述线聚焦超声波换能器；及获得图像用超声波换能器，其配备于所述外壳或所述手柄，通过所述第2开放部而获得图像。
[0045]所述获得图像用超声波换能器可以配备于所述手柄，当所述手柄从所述外壳脱离时一同脱离。
[0046]所述本发明实施例的高强度线聚焦超声波发生装置可以还包括:激光振荡器，其配备于所述手柄，使位置确认用激光在治疗位置振荡。
[0047]所述本发明实施例的高强度线聚焦超声波发生装置可以还包括:第2冷却部，其配备于所述手柄中的供所述外壳相接的部分，冷却所述外壳的热。
[0048]作为一个示例，所述第2冷却部可以包括:热传递板，其配备于所述手柄，与所述外壳相接；及热交换器，其与所述热传递板相接，通过内部冷却液的循环而交换所述热传递板的热。
[0049]在所述热传递板与所述热交换器之间可以还具备热电元件。
[0050]作为另一示例，所述第2冷却部可以包括:热传递板，其能上下移动地配备于所述手柄；及弹性体，其配备于所述热传递板与所述手柄之间，使得所述热传递板贴紧所述外壳。
[0051]作为另一实施形态，所述驱动单元可以包括:旋转轴，其配备有所述线聚焦超声波换能器，沿左右方向放于所述外壳中，构成所述线聚焦超声波换能器的旋转中心；及第3驱动部，其配备于所述外壳的外部，以所述旋转轴为基准，向所述线聚焦超声波换能器施加旋转力。
[0052]作为一个示例，所述第3驱动部可以包括:第2旋转电动机，其配备于所述外壳的外部；第I皮带轮，其轴结合于所述第2旋转电动机；第2皮带轮，其轴结合于所述旋转轴；及连接皮带，其连接所述第I及第2皮带轮。
[0053]作为另一示例，所述第3驱动部可以包括:第3旋转电动机，其配备于所述外壳的外部，且轴结合于所述旋转轴；及支撑轴承，其配备于所述外壳，能旋转地支撑所述第3旋转电动机的电动机轴。
[0054]作为又一示例，所述第3驱动部可以包括:第4旋转电动机，其配备于所述外壳的外部；第I加压凸起，其配备于所述旋转轴；及动力传递构件，其一端能转动地配备于所述第I加压凸起的末端，另一端以轴方式结合于所述第4旋转电动机，把所述第4旋转电动机的旋转力一同传递给第I加压凸起和所述旋转轴。
[0055]作为又一示例，所述第3驱动部可以包括:第2线性电动机，其配备于所述外壳的外部；移动杆，其借助于所述第2线性电动机而向前后方向移动；及第2加压凸起，其一端配备于所述旋转轴，另一端能旋转地配备于所述移动杆。
[0056]所述第3驱动部可以还包括:铰链销，其使所述移动杆能旋转地配备于所述第2加压凸起；及铰链孔，其在所述第2加压凸起的端部形成，供所述铰链销插入；而且，所述铰链孔沿所述第2加压凸起的长度方向较长地形成，使得在所述第2加压凸起的另一端以所述旋转轴为基础划圆弧移动期间，所述移动杆顺利地向前后方向移动。
[0057]发明效果
[0058]根据本发明，由于包括中空的半圆筒形状的治疗用压电元件，所以超声波聚焦成线形态，因而与原来聚焦到一点相比，能够使手术时间减少，使手术效