[發明專利]使用聚焦超聲波產生超聲強度阱以限制或移動物體的方法

在審

• 申請號: 202110151649.3
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN112951196A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 亞當·D·麥克斯韋;奧列格·A·薩波日尼科夫;韋恩·克賴德爾;邁克爾·R·貝利
• 申請（專利權）人: 華盛頓大學
• 主分類號: G10K11/20
• 分類號: G10K11/20;A61B17/225;G10K11/00;G10K11/24;G10K11/30;G10K11/34;G10K15/00;H03H9/64
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種用于將超聲波指向人體內的物體的裝置，包括：

相控陣聲學換能器，其包括布置在第一空間中的多個換能器元件；

一個或多個處理器；以及

存儲指令的計算機可讀介質，所述指令被所述一個或多個處理器執行時使所述聲學換能器執行包括以下內容的功能：

將軸向地離開第一空間的超聲波發射到介質中以形成(i)位于介質內的第二空間中的、具有第一聲壓范圍的超聲強度阱；以及(ii)介質的第二空間中的周邊區域，其圍繞所述超聲強度阱且具有超過所述第一聲壓范圍的第二聲壓范圍，其中，所述第二空間從所述第一空間軸向地偏移；以及

通過所述超聲強度阱與所述物體交互。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述計算機可讀介質還包括使所述聲學換能器執行通過移動所述超聲強度阱來移動所述物體的功能的指令。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述計算機可讀介質還包括使所述聲學換能器執行限制所述物體的功能的指令。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述多個換能器元件圍繞中心開口周向地布置。

5.根據權利要求4所述的裝置，其中，所述聲學換能器包括中心開口。

6.根據權利要求5所述的裝置，其中，所述中心開口具有約11mm的直徑。

7.根據權利要求4所述的裝置，其中，所述聲學換能器具有約75mm的直徑。

8.根據權利要求4所述的裝置，其中，所述多個換能器元件包括m個元件，并且其中，每個換能器元件發射超聲波中的一組份，該組份相對于相鄰換能器元件相移2πL/m弧度，其中，L為非零整數。

9.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述聲學換能器被配置為發射頻率在20kHz和10MHz之間的超聲波。

10.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述強度阱具有圓形形狀。

11.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一聲壓范圍對應于0-0.3Mpa，并且其中，所述第二聲壓范圍對應于0.3-0.7Mpa。

12.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述裝置還包括透鏡，所述透鏡被配置為發射超聲波，并且其中，所述透鏡的厚度在超聲波的方向上是不均勻的。

13.根據權利要求1所述的裝置，其中，發射超聲波包括：

以第一方位角θ＝θ₁將所述超聲波的第一組份發射穿過聲學透鏡，其中，所述聲學透鏡向所述第一組份施加第一相移L*θ₁，其中，L為非零整數；以及

以第二方位角θ＝θ₂將所述超聲波的第二組份發射穿過所述聲學透鏡，其中，所述聲學透鏡向所述第二組份施加第二相移L*θ₂。

14.根據權利要求13所述的裝置，其中，所述聲學透鏡具有縱向變化的厚度，該厚度隨著所述聲學透鏡的方位角的增加而成比例地增加。

15.根據權利要求13所述的裝置，

其中，在所述第一方位角θ＝θ₁處，所述聲學透鏡具有第一縱向厚度A*L*θ₁+B，其中，A和B為非零正數，以及

其中，在所述第二方位角θ＝θ₂處，所述聲學透鏡具有第二縱向厚度A*L*θ₂+B。