[發明專利]彈道式沖擊波聚焦波導

在審

• 申請號: 201780050455.6
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN109640917A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 愛德華·帕皮羅夫;伊扎克·弗里德曼;約書亞·多爾貝格
• 申請（專利權）人: 海因派克茲有限公司
• 主分類號: A61H1/00
• 分類號: A61H1/00;A61H23/00;A61B17/22
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 江海;姚開麗

一種波導，配置成通過利用聲波穿過不同材料的傳播速度、通過控制形成該波導的材料和幾何結構而使彈道式沖擊波聚焦，其中彈道式沖擊波穿過該波導行進，以使彈道式沖擊波聚焦在聚焦區。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年6月28日遞交的、題為“使沖擊波聚焦和重合的整形器(Focusing and Coinciding Shockwaves Shaper)”的第62/355,337號美國臨時專利申請的優先權，該美國臨時專利申請的公開內容通過以其整體引用而被包含于本文中。

技術領域

本發明涉及一種用于彈道式沖擊波的裝置，具體地，涉及用于使彈道式沖擊波聚焦的波導的這種裝置、系統和方法。

背景技術

沖擊波療法(SWT)是一種使用聲沖擊波的、用于各種身體狀況的非侵入形式的治療。沖擊波的使用可能最著名的是其在被稱為碎石術的過程中用于腎結石的破碎。然而，沖擊波還用于其它適應癥，例如治療骨折、慢性骨科炎癥、慢性傷口的傷口愈合、心肌缺血的治療以及本領域已知的其它身體狀況。

聲沖擊波可通過包括電液、電導、電磁、壓電和彈道式力生成器的各種生成器生成。

在彈道式沖擊波生成器中，沖擊波通過兩個質量體之間的高能碰撞而生成，使得穿過金屬介質傳播的能量朝著被治療的生物組織傳播。

沖擊波生成裝置和系統通常通過流體耦合例如凝膠或流體填充的囊而與被治療的組織耦接，以使得生成的沖擊波能夠進入目標組織。

沖擊波與超聲波和機械壓力波的區別在于沖擊波具有特定特征。壓力波是穿過介質運動的壓力擾動的泛稱。這恰好就是什么是聲波。這些擾動在它們所行進的介質中以音速運動。兩者之間不存在正式的區別，原因是假設監聽裝置足夠靈敏，則任何振幅的壓力波可被聽成是聲音。

然而，沖擊波具有特定類型的穿過流體介質運動的壓力擾動。對于小的振幅，聲壓力波穿過介質，然后或多或少地返回到其初始狀態。然而，具有足夠大振幅的波將拖曳一點點隨同其在一起的介質。這意味著在后面傳播的聲波將趨向于追上原始波且仍然更快地拖曳在聲波后面的流體。該過程堆疊，最終可以具有合并成沖擊波的多個壓力波。

雖然共享數個共同的特性，但是沖擊波與機械壓力波的區別在于脈沖持續時間這個重要特征。真正的沖擊波的能量波前在數微秒內(當根據IEC61846測量時是0.25至4微秒，通常在0.5至1微秒之間)被集中，而壓力波的能量在數毫秒內(通常是1至7毫秒)被分散。沖擊波脈沖具有在從脈沖開始的1微秒內發生的300納秒的上升時間，機械壓力脈沖大約在隨后的1毫秒開始。

機械壓力波和沖擊波之間的該區別決定波能的穿透；雖然機械壓力波主要影響表面組織，但是短持續時間的沖擊波壓力脈沖與表面組織進行有限的相互作用，沖擊波能量傳播到組織中并對體內結構具有更大影響。

使沖擊波聚焦基于沖擊波的起原即沖擊波生成裝置以不同方式實現。電液沖擊波生成裝置利用橢圓形鏡子和反射器來將多個壓力波反射到預定聚焦區，其中在預定且可控的聚焦區，使得壓力波能夠合并以形成沖擊波。

電磁沖擊波生成裝置生成線性波前的壓力波，該壓力波利用聲透鏡聚焦到預定且可控的聚焦區。

壓電沖擊波生成裝置利用徑向布置的多個壓電元件來使多個生成的壓力波聚焦，在給定的聚焦區，這些壓力波合并以形成沖擊波。該聚焦區由徑向布置的幾何結構確定。

發明內容

由于彈道式沖擊波生成的方式，導致現有技術的沖擊波聚焦裝置不能用于使彈道式沖擊波聚焦。非彈道形式的沖擊波生成可通過上面討論的裝置聚焦，原因是沖擊波在其包括的水傳播介質內生成