[發明專利]在組織愈合應用中控制聲學模式

無效

• 申請號: 201210146149.1
• 申請日: 2007-04-07
• 公開（公告）號: CN102671312A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: J·德阿納;N·M·龐德;R·A·蔡弗斯
• 申請（專利權）人: 史密夫和內修有限公司
• 主分類號: A61N7/00
• 分類號: A61N7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱海煜

本申請是申請日為2007年4月7日、申請號為200780021310.X、發明名稱為“在組織愈合應用中控制聲學模式”的專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求美國臨時專利申請號60/790,502申請日期2006年4月7日，標題為“在組織愈合應用中控制聲學模式”和美國臨時專利申請號60/870,934申請日期2006年12月20日，標題為“骨骼中低強度脈沖超聲波傳輸的角度依賴性”的優先權，這些申請通過引用而結合于本申請。

技術領域

本發明涉及處理人體的治療性超聲治療設備，尤其是涉及聲波從換能器傳送到人體的角度控制。

背景技術

在物理治療學中超聲被用作治療技術已超過45年。這是一個推薦的用于輔助治療的處理技術，可用于治療疼痛、軟組織損傷以及關節功能障礙，包括骨關節炎、關節周炎、滑囊炎、腱鞘炎以及各種肌肉骨骼綜合癥。此外，超聲已應用于如加速傷口愈合，透入局部藥物、治療疤痕、治療運動損傷。

超聲波的治療生物效應可表征為熱和非熱兩個方面。非熱效應可以包括聲流、空化效應以及遍布從約0.05兆赫(兆赫)至約5.0兆赫廣泛范圍超聲頻率的其他機械效應。信號發生器的電輸出通過換能器轉換成機械振動，換能器通常是由如鋯鈦酸鉛(PZT)，如PMN-PZ-PT那樣單晶弛豫鐵電體或類似壓電材料制成。機械振動產生穿越組織的聲波并被傳播過程吸收。粘滯的吸收率和相關的溫度上升取決于遇到的組織類型的微觀結構性質、聲波頻率、空間-時間的聲強度和組織中的非線性傳播程度。聲波能量的形式可以是一個連續波或脈沖波，這取決于治療應用，并且通常是使用聲學耦合材料如超聲波凝膠、乳液、水凝膠或水從換能器傳送到病人的組織。0.03至3.0W/cm2(瓦特每平方厘米)的聲波強度通常被用于以脈沖或連續模式的治療，允許治療骨折和急性以及慢性的組織損傷。

通常，治療性超聲波療法是利用垂直于皮膚組織界面、產生聲學縱波的壓電換能器實施，聲學縱波在組織中主要以縱波形式傳播到治療區域。如果入射縱波不與壓電換能器/皮膚組織界面垂直，在隨后的軟組織中發生折射的聲波就會以準縱波和準橫波的形式按不同的折射角度傳播。因此，往往很難用目前可得到的超聲治療儀的手段在與被作為目標的組織區域期望成一直線地給病人施以聲波。

國際公開的No.WO?03/013654A1教導，可通過用低粘滯損失材料制成梯形橫截面形式的模式轉換器方法控制和提供橫波和縱波給組織。模式轉換器是一個大的橡膠塊，因此在組織表面區域與橡膠塊之間需要超聲耦合凝膠。這樣一塊橡膠的形狀和外觀很難在病人身上定位和約束以容許提供一致的超聲。此外，在相關損傷處放置換能器和橡膠塊需要橡膠塊的中心從骨折處偏移，這對于采用儀器到骨折處的大多數人來說是違反直覺的。對這個橡膠塊的聲學要求是：該材料具有高的衰減性，要求高得多的交付給橡膠塊第一面的入射強度，對儀器的電池壽命有相當大的耗費，對其使用性能也如此。

雖然國際公開的No.WO?03/013654A1說明了如何使縱波和橫波沿骨表面最大化以加快愈合骨膜，它不認為橫波對涉及組織修復其他過程的重要性。骨膜的直接骨成形是涉及骨折修復的關鍵過程之一，但骨骼和組織愈合不是僅限于這一過程。如果重要的是要提供縱向和橫波以協助特定類型的組織愈合，則確定導致組織以要求的類型愈合的臨界角也是重要的。

仍然需要在超聲波到受損組織的方法和系統上進行技術改進。此外，仍然需要適用于臨界角的超聲波的方法和系統，以實現特定類型的組織愈合。

發明內容

本發明是一種在組織表面上使用的模式轉換器裝置。該模式轉換器裝置包括基座和以傾斜角連接于隨基座的管狀本體。該管狀本體具有內里部分、外表部分、近端及遠端。換能器設于管狀本體的內里部分。蓋帽連接于所述管狀本體的所述遠端，并有一彈簧插入在所述蓋帽和所述換能器之間，該彈簧適用于使所述換能器偏向近端。一個模式轉換器在所述近端設于所述管狀本體的所述內里部分內，所述模式轉換器適用于將超聲波以預定角度從所述換能器射向組織表面。

通過以下的詳細說明將顯見本發明更多的應用領域。應認識到，在說明本發明的優選實施例時給出的詳細描述和具體示例僅是舉例說明，而不是對本發明范圍的限制。

附圖說明

根據詳細的說明和附圖本發明將被更充分地理解，其中：

圖1是模式轉換器裝置的第一實施例的側向剖視圖；

圖2是模式轉換器裝置本體的頂視圖；

圖3是圖2所示本體的側視圖；