聚焦超聲治療裝置製造方法
2023-12-07 08:12:31 2
聚焦超聲治療裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種聚焦超聲治療裝置，屬醫療器械【技術領域】，其可解決現有的體外聚焦超聲治療技術成像不清、難以準確定位病灶、治療效果欠佳的問題。本發明的聚焦超聲治療裝置包括：盛放超聲波傳導介質的超聲介質容納單元；位於超聲介質容納單元內的超聲換能器，治療時超聲波傳導介質能將超聲波傳導向患者身體；驅動超聲換能器在超聲介質容納單元內運動的運動機構；與運動機構相連的換能器支架，超聲換能器連接在換能器支架上；用於形成患者待治療部位的圖像的定位監控系統，其具有能在治療時容納超聲介質容納單元和患者待治療部位的空腔；用於固定患者體位的治療床，治療時治療床至少部分位於空腔內。本發明可用於治療疾病，尤其是治療前列腺病。
【專利說明】聚焦超聲治療裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於醫療器械【技術領域】，具體涉及一種聚焦超聲治療裝置，尤其是前列腺疾病聚焦超聲治療裝置。
【背景技術】
[0002]聚焦超聲治療技術是一種利用超聲波治療疾病的技術，其通過超聲換能器向病灶部位發出聚焦的超聲波，利用超聲波的作用對靶區病灶進行治療，如治療前列腺炎、腫瘤、宮頸糜爛、乳腺增生等疾病。聚焦超聲治療技術屬於非創傷性的治療技術，因此具有成本低、痛苦小、副作用少、幾乎無併發症、恢復快、可重複治療等優點。同時，對於許多疾病其他的常規療法均不能達到聚焦超聲治療的效果。例如，前列腺疾病是成年男性最常見的疾病之一，特別是前列腺增生，資料顯示，各國成年男性前列腺增生的發病率分別為:法國14.2%，英格蘭20.4%，加拿大23.0%，蘇格蘭25.3%，西班牙30.4%，美國33.7% ;而在中國，在40至79歲年齡段前列腺增生的發病率約為50%，而80歲以上時發病率則高達80%。由於前列腺外包裹著一層堅韌的脂膜，藥物分子很難滲入，因此藥物治療前列腺疾病的時間長、效果不佳；而手術治療通常則存在損傷大、出血多、恢復慢、切除腺體大小有限、不可重複等缺點。而由於超聲波可以輕易透過前列腺增的脂膜，同時又不會對人體造成創傷，因此聚焦超聲治療前列腺疾病有著很好的前景。
[0003]為了將超聲波聚焦到病灶部位，聚焦超聲治療技術主要分為腔內治療和體外治療兩種。腔內治療技術是將超聲治療頭通過尿道、直腸等伸入人體內並對病灶部位發出超聲波的治療技術；例如，專利文獻 CN200510115582.9、CN200510093457.2、US5676692、US6371903、US5762066、EP0552995、W000/24328等介紹了腔內聚焦超聲治療前列腺疾病的相關技術。其中，「超聲治療頭」包括超聲換能器以及套在超聲換能器外的外殼等，在外殼與超聲換能器間填充有用於傳導超聲`波的超聲波傳導介質(如脫氣水)。但是，腔內治療技術需要將超聲治療頭伸入人體，由於人體內的空間十分有限(對於尿道等尤其如此)，因此其超聲治療頭(超聲換能器)的體積、數量、位置等都受到很大限制，超聲功率小且焦距難調整，醫生操作困難，治療範圍受限，患者舒適性差，易造成尿道、直腸等的感染和損傷。
[0004]體外治療技術則是用超聲治療頭在人體外向體內的病灶部位發出超聲波的技術。專利文獻CN200920296822.3、US5443069等介紹了用超聲成像(B超)技術引導的體外聚焦超聲治療前列腺疾病的技術。由於不用把超聲治療頭伸入人體內，不受腔內空間限制，故體外治療技術較易操作，患者舒適性好，且可使用發射面積較大(由此其功率和能量也較大，治療效果較好)的超聲治療頭。但是，現有的體外治療技術都是通過B超引導的，而B超的成像清晰度、精度等與磁共振成像(MRI)、電子計算機X射線斷層掃描成像(CT)等相比較低，尤其是對於前列腺等特殊位置的疾病，B超的成像能力更差，難以清楚顯示前列腺及其周圍組織，從而導致其不能準確定位病灶及顯示治療情況，影響體外治療的治療效果。成像能力較強的磁共振成像系統、電子計算機X射線斷層掃描成像系統等都具有可容納患者身體的空腔，患者需要躺著進入空腔後才能對病變部位進行成像，但由於該空腔空間十分有限，故當患者處於空腔中時，要再同時操縱超聲治療頭對其進行治療就十分不便，因此，現有的體外治療技術中不能使用磁共振成像系統、電子計算機X射線斷層掃描成像系統等具有空腔的定位監控系統，故對例如前列腺疾病等的治療就存在這一問題。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題包括，針對現有的腔內聚焦超聲治療技術不能使用大功率超聲換能器、操作不便、患者治療體驗差、易引起感染，而體外聚焦超聲治療技術不能使用具有空腔的定位監控系統、成像不清、難以準確定位病灶、治療效果欠佳的問題，提供一種可清晰成像、治療效果好的體外聚焦超聲治療裝置。
[0006]解決本發明技術問題所採用的技術方案是一種聚焦超聲治療裝置，其包括:
[0007]用於容納超聲波傳導介質的超聲介質容納單元；
[0008]至少一個位於所述超聲介質容納單元內的超聲換能器，用於發出聚焦超聲波，治療時所述超聲波傳導介質能將超聲換能器發出的超聲波傳導向患者身體；
[0009]用於驅動所述超聲換能器在超聲介質容納單元內運動並改變其焦點位置的運動機構；
[0010]與所述運動機構相連的換能器支架，所述超聲換能器連接在換能器支架上；
[0011]用於至少形成患者待治療部位的圖像的定位監控系統，其具有能在治療時容納所述超聲介質容納單元和患者待治療部位的空腔；
[0012]用於固定患者體位的治療床，治療時所述治療床至少部分位於所述監控系統的空腔內。
`[0013]其中，超聲波傳導介質可為脫氣水，也可為其他液體。
[0014]本發明的聚焦超聲治療裝置屬於體外聚焦超聲治療裝置，故其具有可使用大功率超聲換能器、操作方便、患者治療體驗好、不易造成感染的優點；同時，其中又具有可伸入定位監控系統的空腔中的超聲介質容納單元和治療床(顯然，超聲介質容納單元中的超聲換能器也可伸入空腔中)，而超聲換能器則通過換能器支架與運動機構相連，故運動機構可在空腔外(或部分在空腔外)驅動超聲換能器，從而其不受空腔內空間的限制；因此，本發明的聚焦超聲治療裝置中可使用磁共振成像系統或電子計算機X射線斷層掃描成像系統等具有空腔的定位監控系統，從而其成像清晰，可清楚的定位病變並顯示治療狀況，治療效果好。
[0015]優選的是，所述聚焦超聲治療裝置為前列腺疾病聚焦超聲治療裝置，其中所述治療床用於對患者的仰臥或趴臥的體位進行固定。
[0016]進一步優選的是，所述超聲換能器為圓弧面狀，所述圓弧面為球面的一部分。
[0017]進一步優選的是，所述超聲換能器為一個，且該超聲換能器設於患者身體前側，在患者身高方向上處於患者腹部位置，並朝向患者的前列腺部位；或該超聲換能器設於患者身體後側，在患者身高方向上處於患者臀部位置，並朝向患者的前列腺部位。
[0018]進一步優選的是，所述超聲換能器對應的球面的直徑在350毫米至650毫米之間；在平行於患者身高方向且通過超聲換能器焦點的平面中，所述超聲換能器對應的圓心角在20度至120度間，在平行於患者身體寬度方向且通過超聲換能器焦點的平面中，所述超聲換能器對應的圓心角在15度至60度間。[0019]進一步優選的是，當所述超聲換能器設於患者身體上方時，所述超聲介質容納單元也設於患者身體上方，且所述超聲介質容納單元的下端開口，所述開口被能與患者身體接觸的透聲膜封閉；或當所述超聲換能器設於患者身體下方時，所述治療床上設有凹陷的容置部，所述超聲介質容納單元設於所述容置部中，且上端開口。
[0020]進一步優選的是，所述超聲換能器為兩個，並連接在一個換能器支架上，兩個超聲換能器的焦點重合，且對應的球面的直徑相等，其中:一個超聲換能器設於患者身體前側，在患者身高方向上處於患者腹部位置，並朝向患者的前列腺部位；另一個超聲換能器設於患者身體後側，在患者身高方向上處於患者臀部位置，並朝向患者的前列腺部位。
[0021]進一步優選的是，兩個所述超聲換能器相對於他們的焦點對稱設置。
[0022]進一步優選的是，所述超聲換能器對應的球面的直徑在350毫米至650毫米之間；在平行於患者身高方向且通過超聲換能器焦點的平面中，所述超聲換能器對應的圓心角在20度至120度間，在平行於患者身體寬度方向且通過超聲換能器焦點的平面中，所述超聲換能器對應的圓心角在15度至60度間。
[0023]進一步優選的是，所述治療床上設有凹陷的容置部，所述超聲介質容納單元的下部位於所述容置部內；所述超聲介質容納單元上有兩個供患者腿部通過的開口，每個開口均與一個腿部密封套的一端相連，所述腿部密封套的另一端具有能供患者腿部通過並能與患者腿部形成水密封接觸的密封結構；所述超聲介質容納單元上有一個供患者腹部通過的開口，該開口與腹部密封套的一端相連，所述腹部密封套的另一端具有能供患者腹部通過並能與患者腹部形成水密封接觸的密封結構。
[0024]進一步優選的是，所述超聲介質容納單元有兩個，分別位於患者身體的上方和下方，兩個超聲換能器分別位於兩個超聲介質容納單元內，其中:位於患者身體上方的超聲介質容納單元下端開口，且所述開口被能與患者身體接觸的透聲膜封閉；所述治療床上設有凹陷的容置部，所述位於患者身體下方的超聲介質容納單元設在所述容置部中，且上端開口。
[0025]優選的是，所述超聲換能器為圓弧面狀，所述圓弧面為球面的一部分。
[0026]進一步優選的是，所述超聲換能器有一個；或所述超聲換能器有至少兩個，各超聲換能器的焦點重合，且各超聲換能器對應的球面的直徑相等。
[0027]進一步優選的是，所述超聲換能器有至少兩個，且所有超聲換能器連接在一個換能器支架上。
[0028]優選的是，所述超聲介質容納單元上設有用於供患者身體通過的開口，開口與密封套的一端相連，所述密封套的另一端具有能供患者身體通過並能與通過的患者身體形成水密封接觸的密封結構。
[0029]優選的是，所述超聲介質容納單元在朝向患者身體的方向上開口，且所述開口被能與患者身體接觸的透聲膜封閉。
[0030]優選的是，所述治療床上設有凹陷的容置部，所述超聲介質容納單元位於所述容置部中，且所述超聲介質容納單元上端開口。優選的是，所述定位監控系統為磁共振成像系統或電子計算機X射線斷層掃描成像系統。
[0031]本發明用於以聚焦的超聲波治療疾病，尤其適於治療前列腺疾病；當然，本發明也可用於治療盆腔、腹腔、胸腔中的其他病變，如肝病、腎病、胰腺疾病、肺病等。【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]圖1為本發明實施例2的聚焦超聲治療裝置的側視結構示意圖；
[0033]圖2為本發明實施例2的聚焦超聲治療裝置的俯視結構示意圖(未示出患者和定位監控系統)；
[0034]圖3為本發明實施例2的聚焦超聲治療裝置沿AA面的剖視結構示意圖；
[0035]圖4為本發明實施例2的聚焦超聲治療裝置沿BB面的剖視結構示意圖(未示出患者和定位監控系統)；
[0036]圖5為本發明實施例2的聚焦超聲治療裝置的圖4的I部分的局部放大結構示意圖；
[0037]圖6為本發明實施例2的聚焦超聲治療裝置的一種超聲換能器的結構示意圖；
[0038]圖7為本發明實施例2的聚焦超聲治療裝置的一種超聲換能器的沿其長度方向的剖視結構示意圖；
[0039]圖8 為本發明實施例2的聚焦超聲治療裝置的一種超聲換能器的沿其寬度方向的剖視結構示意圖；
[0040]圖9為本發明實施例2的聚焦超聲治療裝置的另一種超聲換能器的結構不意圖；
[0041]圖10為本發明實施例3的聚焦超聲治療裝置的剖視結構示意圖；
[0042]圖11為本發明實施例4的聚焦超聲治療裝置的剖視結構示意圖；
[0043]圖12為本發明實施例5的聚焦超聲治療裝置的剖視結構示意圖。
[0044]其中附圖標記為:1、治療床；3、突出部；4、超聲介質容納單元；5、定位監控系統；
6、腹部密封套；7、腿部密封套；8、波紋軟管；10、超聲換能器；11、換能器支架；12、第一傳動帶；13、壓緊輪；14、第一帶輪；15、第一旋轉電機；16、轉軸；17、O型密封圈；18、齒輪；19、齒輪；20、第二旋轉電機；21、轉軸承載部位；22、第二傳動帶；23、第三帶輪；24、第二帶輪；25、第三旋轉電機；26、導軌；27、O型密封圈；28、密封腔；29、凸起；30、弧形導向槽；33、焦點；38、患者；44、超聲波通道；45、透聲膜；51、空腔。
【具體實施方式】
[0045]為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述。
[0046]實施例1:
[0047]本實施例提供一種聚焦超聲治療裝置，其包括:
[0048]用於容納超聲波傳導介質的超聲介質容納單元；
[0049]至少一個位於超聲介質容納單元內的超聲換能器，用於發出聚焦超聲波，治療時超聲波傳導介質能將超聲換能器發出的超聲波傳導向患者身體；
[0050]用於驅動超聲換能器在超聲介質容納單元內運動並改變其焦點位置的運動機構；
[0051]與運動機構相連的換能器支架，超聲換能器連接在換能器支架上；
[0052]用於至少形成患者待治療部位的圖像的定位監控系統，其具有能在治療時容納超聲介質容納單元和患者待治療部位的空腔；[0053]用於固定患者體位的治療床，治療時治療床至少部分位於監控系統的空腔內。
[0054]本實施例的聚焦超聲治療裝置屬於體外聚焦超聲治療裝置，故其具有可使用大功率超聲換能器、操作方便、患者治療體驗好、不易造成感染的優點；同時，其中又具有可伸入定位監控系統的空腔中的超聲介質容納單元和治療床(顯然，超聲介質容納單元中的超聲換能器也可伸入空腔中)，而超聲換能器則通過換能器支架與運動機構相連，故運動機構可在空腔外(或部分在空腔外)驅動超聲換能器，從而其不受空腔內空間的限制；因此，本實施例的聚焦超聲治療裝置中可使用磁共振成像系統或電子計算機X射線斷層掃描成像系統等具有空腔的定位監控系統，從而其成像清晰，可清楚的定位病變並顯示治療狀況，治療效果好。
[0055]實施例2:
[0056]本實施例提供一種前列腺疾病聚焦超聲治療裝置，如圖1至圖9所示，其包括治療床1、超聲介質容納單元4、超聲換能器10、運動機構、定位監控系統5、換能器支架11。
[0057]其中，定位監控系統5具有空腔51，該空腔51通常為近似圓柱形，定位監控系統5可對位於空腔51內的物體進行監控成像。在進行治療時，超聲介質容納單元4和患者39的待治療部位均位於空腔51中(當然，超聲介質容納單元4中的超聲換能器10也位於空腔51中)。優選的，定位監控系統5為磁共振成像(MRI)系統或電子計算機X射線斷層掃描成像(CT)系統，治療時超聲介質容納單元4位於定位監控系統5的成像掃描範圍內，故超聲介質容納單元4優選採用塑料材質；因為上述兩種成像技術均是利用電磁波進行的，而金屬物質對電磁波具有屏蔽作用，故超聲介質容納單元4優選採用塑料材質(當然超聲換能器10、換能器支架11優選也採用非金屬材質)。磁共振成像系統或電子計算機X射線斷層掃描成像系統的成像清晰穩定、解析度高，故可準確定位病灶並觀察病灶狀況，從而更好的進行治療；尤其是對於前列腺等位於特殊位置的組織，常規的超聲成像技術(B超)不能形成清晰的圖像，故上述的具有空腔的定位監控系統5更加適用。
`[0058]治療床I用於供患者39仰臥，從而固定患者39的體位；在治療時治療床I有至少一部分位於定位監控系統5的空腔51中(從而承載位於空腔51中的患者39的待治療部位)。其中，該治療床I可通過對定位監控系統5原有的床體進行改造而得到，也可為聚焦超聲治療裝置的專用治療床I。優選的，治療床I上有凹陷的容置部，超聲介質容納單元4設置在該容置部處，超聲介質容納單元4的下部位於容置部中，其餘部分高於治療床I的表面。超聲介質容納單兀4中盛放有超聲波傳導介質。優選的,超聲波傳導介質為脫氣水，因為其容易得到，成本低，對人體和裝置均無損害；當然，也可使用其他的液體作為超聲波傳導介質，例如使用一般的水(非脫氣水)或有輔助治療作用的藥液等。
[0059]當患者39仰臥在治療床I上時，超聲介質容納單元4容納患者39的下腹部和腿部上端(或者說患者39的身體「穿過」超聲介質容納單元4),並使這些部位浸泡在超聲波傳導介質中。如圖2所示，超聲介質容納單元4上可具有位於患者39兩腿間的突出部3，該突出部3主要用於將運動機構接入超聲介質容納單元4，當然，若沒有該突出部3也是可行的。
[0060]優選的，超聲介質容納單元4上具有供患者39身體通過的開口，開口連接密封套的一端，密封套的另一端具有用於供患者39身體通過並能與通過的患者39身體部位形成水密封接觸的密封結構，從而可將超聲波傳導介質密封在超聲介質容納單元4內。優選的，密封套可為柔性薄膜材質，其密封結構可為帶收緊裝置的開口，從而其可與穿過開口的人體產生緊密接觸。由於密封套的材質、結構等可採用已知技術，故在此不在對其進行詳細描述。通過設置密封套，可使超聲介質容納單元4隻用容納患者39的待治療部位，而患者39身體的其他部位可通過密封套伸出超聲介質容納單元4外，從而減小超聲介質容納單元4的體積，降低成本，使其適應空腔51內的狹小空間。具體的，如圖1、圖2、圖4等所示，本實施例中，超聲介質容納單元4上有兩個供患者39腿部通過的開口和一個供患者39腹部通過的開口，各開口分別連接兩個腿部密封套7和一個腹部密封套6，腿部密封套7和腹部密封套6上分別具有用於與患者39腿部和腹部形成水密封接觸的密封結構。當然，根據具體用途不同，密封套的數量、位置、形狀等也可有所不同，例如，若聚焦超聲治療裝置用於治療腹腔上部的疾病時(如胃病)，則超聲介質容納單元4應分別連接一個胸部密封套和一個腹部密封套。
[0061]超聲換能器10設在超聲介質容納單元4內，並浸泡在超聲波傳導介質中，可發出聚焦的超聲波；也就是說，超聲換能器10發出的超聲波會聚焦在其焦點33處。其中，由於超聲換能器10表面經過絕緣處理，且不與患者39身體接觸，沒有形成電氣迴路，故不會對患者39產生傷害。
[0062]優選的，超聲換能器10為圓弧面狀；也就是說，超聲換能器10為片狀，且其表面為弧面，而該弧面是球面的一部分。這種形式的超聲換能器10的焦點33正好位於其對應的球面的球心處，故其焦點33位置比較容易確定，且聚焦效果良好；同時，圓弧面狀的超聲換能器10尺寸可較大，因此其功率可更高，可提高焦點33處的超聲能量，以達到更好的治療效果。
[0063]具體的，超聲換能器10可如圖9所示為球冠面狀。其中，「球冠」是指一個球被平面所截後得到的類似「冠狀」的部分，而「球冠面」是指該球冠的弧形部分的表面。這種球冠面狀的超聲換能器10形狀簡單，焦點容易確定。或者，超聲換能器10也可如圖6至圖8所示，為各向尺寸不等的片狀。
[0064]由於以上所述的各種圓弧面狀超聲換能器10可採用已有的產品，故在此不再對它們的具體形式進行詳細描述。當然，超聲換能器10也可為其他的圓弧面狀，或者超聲換能器10也可為非圓弧面狀的其他形狀。
[0065]優選的，如圖3所示，本實施例中超聲換能器10有兩個，它們的焦點重合；通過設置多個超聲換能器10，可提高作用在病灶部位的超聲波的能量強度，改善治療效果。更優選的，兩個超聲換能器10對應的球面的直徑相等，或者說兩個超聲換能器10具有相同的曲率、焦距等參數。進一步優選的，如圖3、圖6、圖7、圖8、圖9所示，兩個超聲換能器相對於它們的焦點33 (共同焦點33)對稱設置；這種形式的超聲換能器10優點在於，兩個超聲換能器10的超聲波通道44是相互重合的，從而可儘量降低超聲波對除病灶部位外的人體其他部位的影響。
[0066]具體的，其中一個超聲換能器10設於患者39身體前側,在患者39身高方向上處於患者39腹部位置，並朝向患者39的前列腺部位；另一個超聲換能器10則設於患者39身體後側，在患者39身高方向上處於患者39臀部位置，並朝向患者39的前列腺部位。之所以將超聲換能器10按上述的位置設置，而不直接設置在患者39前列腺的上方和下方，是因為一方面這樣設置的超聲換能器10間的連線相對於豎直方向(或者說空腔51的高度方向)呈一定角度，故二者間的距離可大於空腔51的高度，從而可在空腔51內空間有限的情況下儘量使用更大尺寸的超聲換能器10 (相應其功率也更大，治療效果更好)；另一方面，若直接將超聲換能器10設在患者39前列腺的上方或下方，則超聲波大部分會被恥骨和骶骨擋住，影響治療效果，而本實施例超聲換能器10的位置可儘量避開恥骨和骶骨等其他組織。
[0067]更優選的，當超聲換能器10位於上述位置時，如圖6、圖7、圖8所示，超聲換能器10對應的球面的直徑在350毫米至650毫米之間；且在平行於患者39身高方向(或稱超聲換能器10的長度方向)且通過超聲換能器10的焦點33的平面中，超聲換能器10對應的圓心角(β角)在20度至120度之間(見圖7)，而在平行於患者39身體寬度方向(或稱超聲換能器10的寬度方向)且通過超聲換能器10的焦點33的平面中，超聲換能器10對應的圓心角(α角)在15度至60度之間(見圖8)。也就是說，超聲換能器10優選是不規則的圓弧面狀，其近似於由一個矩形區域在球面上所截得的形狀，在各方向上的尺寸不同。這種形式的超聲換能器10優點在於:當其按上述位置設置時，其發出的超聲波可完全避開患者39的骶骨及其周圍神經組織，並可部分或全部避開患者39的恥骨聯合，從而減少這些組織對超聲波的阻擋，並在保證治療效果的同時儘量降低超聲波對人體的影響。可見，上述形式的超聲換能器10在治療前列腺疾病時可取得最好的效果。
[0068]顯然，雖然在本實施例中是以患者39仰臥在治療床I上作為例子，但如果使患者39肌臥在治療床I上進行治療也是可行的(或者說治療床也可用於固定患者39的肌臥體位)，但此時兩個超聲換能器10的位置就應互換。[0069]其中，如圖3所示，超聲換能器10連接在換能器支架11上，從而分別被定位在各自的預定位置；而換能器支架11則連接運動機構，從而運動機構可通過換能器支架11帶動超聲換能器10運動。這種結構的優點在於:首先，由於運動機構通過換能器支架11帶動超聲換能器10，故運動機構與超聲換能器10間的距離可較遠，運動機構可設在空腔51之外(至少部分設在空腔51外)，其體積、位置等都不受空腔51的限制，可在患者39位於空間有限的空腔51內時有效驅動超聲換能器10運動，從而使具有空腔51的定位監控系統5適用於體外治療技術中，以保證成像的清晰，提高治療效果；另外，換能器支架11上可具有多個不同的連接位(例如圖3中換能器支架11的上端和下端連接超聲換能器10的位置)，從而在要治療不同疾病時，只要在換能器支架11的不同連接位設置不同超聲換能器10即可，從而可方便的改變超聲換能器10的數量、位置、尺寸、型號等，使聚焦超聲治療裝置能用於治療多種不同的疾病。
[0070]優選的，兩個超聲換能器10連接在同一個換能器支架11上。這種結構的優點在於:一方面，只要預先設定好換能器支架11上的連接位，則兩個超聲換能器10連接到換能器支架11上時可直接實現焦點33重合，且能夠一直保持這種正確的相對位置，而不用再逐個調整超聲換能器10 ;另一方面，這樣只要一套運動機構即可同時驅動多個超聲換能器10，並能一直保證它們運動的同步，從而簡化裝置的結構。
[0071]顯然，雖然本實施例以兩個超聲換能器10作為例子，但超聲換能器10也有三個或更多。其中，當超聲換能器10有多個時，它們的焦點優選是重合的，且它們所對應的球面的直徑優選都相等；更優選的，所有的超聲換能器10連接在一個換能器支架11上。
[0072]運動機構用於(通過換能器支架11)驅動超聲換能器10在超聲介質容納單元4內運動並改變其焦點33位置，從而根據定位監控系統5提供的圖像將超聲焦點33準確移動到病灶部位，以達到最好的治療效果。[0073]運動機構可包括分別用於驅動超聲換能器10在X方向、Y方向、Z方向運動的X向運動機構、Y向運動機構、Z向運動機構。如圖1所示，Z方向為患者39身高方向，X方向為患者39身體寬度的方向，Y方向同時垂直於X方向和Z方向。這種運動機構的優點在於:超聲換能器10在各方向上都可移動，自由度較大；同時超聲換能器10在不同方向上的運動分別由不同機構實現，故運動機構的結構比較簡單。
[0074]具體的，Y向運動機構為第一轉動運動機構，位於超聲介質容納單元4中，通過轉軸16與X向運動機構相連。如圖3、圖5所示，第一轉動運動機構包括設在轉軸16的密封腔28中的第一旋轉電機15，其輸出軸通過O型密封圈27伸出密封腔28，並通過第一帶輪14帶動第一傳動帶12,換能器支架11的兩端還設有凸起29,其伸入轉軸16端部內側的弧形導向槽30中；第一傳動帶12的兩端分別固接換能器支架11，且與換能器支架11的相接處設有分別設有壓緊輪13，兩個超聲換能器10分別連接在接換能器支架11的兩端的兩個連接位上。第一旋轉電機15旋轉時會帶動換能器支架11繞X軸旋轉，從而使超聲換能器10焦點33在Y方向上移動(當然，焦點33同時也會在Z方向上產生很小的運動)。
[0075]X向運動機構為第二轉動運動機構，其設在導軌20上並與第二傳動帶22相連。第二轉動運動機構包括第二旋轉電機20及承載轉軸16的承載部位21，第二旋轉電機20通過齒輪18、19帶動轉軸16繞Z軸旋轉，進而帶動Y向運動機構(同時也帶動超聲換能器10)繞Z軸旋轉，由此使超聲換能器10焦點33在X方向上運動(當然，焦點33同時也會在Y方向上產生很小的運動)。其中，轉軸16通過超聲介質容納單元4上的開口伸入超聲介質容納單元4，轉軸16外套波紋軟管8，波紋軟管8 一端連接上述開口，另一端與轉軸承載部位21相連，在轉軸16與承載部位21間也可設有O型密封圈17。波紋軟管8可由橡膠等材質製成，其即可將超聲介質容納單元4密封，又允許轉軸16的運動。
[0076]Z向運動機構為直線運動機構，其包括連接導軌26、第三旋轉電機25、第二帶輪24、第三帶輪23、第二傳動帶22，其中導軌26和第二傳動帶22均沿X方向設置，第二傳動帶22套在帶輪23、24上，第三旋轉電機25能驅動第二帶輪24轉動並帶動第二傳動帶22，第二傳動帶22則帶動X向運動機構(也帶動Y向運動機構、超聲換能器10)在Z方向上移動。
[0077]上述運動機構的優點在於:X向運動機構、Y向運動機構均為轉動運動機構，故它們進行驅動時體積並不變化，也不會使超聲介質容納單元4內的液位變化，而Z向運動機構在進行驅動時超聲介質容納單元4內的液位只發生細微變化(由波紋軟管8的伸縮引起)，而穩定的液位有利於提高磁共振成像系統和電子計算機X射線斷層掃描成像系統的成像質量；另外，以上的運動機構的長度方向與空腔51的長度方向一致，而在空腔51的徑向上的尺寸較小，故可在空間有限的空腔51內通過換能器支架11很好的驅動超聲換能器10。
[0078]當然，以上的運動機構只是運動機構可採取的多種形式中的一種，運動機構還可為許多其他不同的形式。
[0079]當然，本實施例的聚焦超聲治療裝置中還應包括其他的必要器件，如用於給裝置整體供電的供電單元，用於控制超聲換能器10和運動機構的控制單元，用於顯示定位監控系統5所採集的圖像的顯示單元，用於為超聲介質容納單元4充入或放出超聲波傳導介質的充放單元，用於使治療床I和超聲介質容納單元4進入或移出定位監控系統5的空腔51的治療床移動單兀等。
[0080]實施例3
[0081]本實施例提供一種前列腺疾病聚焦超聲治療裝置，其具有與實施例2的前列腺疾病聚焦超聲治療裝置類似的結構。本實施例的前列腺疾病聚焦超聲治療裝置與實施例2的前列腺疾病聚焦超聲治療裝置的區別在於:如圖10所示,本實施例中,超聲介質容納單元4有兩個，分別位於患者39身體的上方和下方，兩個超聲換能器10分別位於兩個超聲介質容納單元4中(但其相對於患者39身體的位置可與實施例2中相同)。
[0082]其中，患者39身體上方的超聲介質容納單元4下端開口，該開口被透聲膜45封閉，在重力等的作用下，透聲膜45可變形下垂並與患者39的腹部接觸，從而超聲換能器10發出的超聲波可經過超聲波傳導介質而傳入患者39腹部。
[0083]設在患者39身體下方的超聲介質容納單元4位於治療床I的容置部中，且其上端開口，故患者39的臀部可浸泡在該超聲介質容納單元4內的超聲波傳導介質中，從而超聲換能器10發出的超聲波可經由超聲波傳導介質傳入患者39臀部。
[0084]當然，上述具有透聲膜45的超聲介質容納單元4不限於位於患者39身體上方。患者39身體的任何一方(例如水平方向的兩側方)都可設有超聲介質容納單元4，該超聲介質容納單元4朝向患者的方向開口，開口即被能與患者39身體接觸的透聲膜45封閉。例如若超聲介質容納單元4環繞患者39身體時，則透聲膜45也可為圍繞患者身體的環狀結構。
[0085]本實施例的前列腺疾病聚焦超聲治療裝置的優點在於:患者39的身體浸泡在超聲波傳導介質中面積減小了，故患者39的治療體驗更好；同時，其中不必使用密封套等將超聲波傳導介質密封在超聲介質容納單元4中，且運動機構與超聲介質容納單元4之間的密封也更簡單，從而可簡化聚焦`超聲治療裝置的結構，降低成本及超聲波傳導介質洩漏的風險。
[0086]實施例4
[0087]本實施例提供一種前列腺疾病聚焦超聲治療裝置，具有與實施例3的前列腺疾病聚焦超聲治療裝置類似的結構，區別在於:
[0088]如圖11所示，本實施例的前列腺疾病聚焦超聲治療裝置中只有一個超聲換能器10和一個超聲介質容納單元4，該超聲換能器10位於患者39身體上側(即前側)，超聲介質容納單元4設在患者39身體上方，下端開口，開口被透聲膜45封閉；而治療床I上則沒有容置部及超聲介質容納單元4。
[0089]此時，由於治療床I上沒有容置部及超聲介質容納單元4，因此其可直接採用定位監控系統5中的常規床體，從而降低裝置的成本。
[0090]實施例5
[0091]本實施例提供一種前列腺疾病聚焦超聲治療裝置，具有與實施例3的前列腺疾病聚焦超聲治療裝置類似的結構，區別在於:
[0092]如圖12所示，本實施例的前列腺疾病聚焦超聲治療裝置中只有一個超聲換能器10和一個超聲介質容納單元4，該超聲換能器10位於患者39身體下側(即後側)，超聲介質容納單元4設在治療床I上的容置部中，且上端開口 ；而患者39身體上方則沒有超聲介質容納單元4、透聲膜45等。[0093]實時例4和實施例5的只有一個超聲換能器10的前列腺疾病聚焦超聲治療裝置的優點在於:一方面，其超聲換能器10數量少，佔據的體積也更小，故更有利於使前列腺疾病聚焦超聲治療裝置與具有空腔51的定位監控系統5相適應；同時，其結構比較簡單，成本低。[0094]如圖11和圖12所示，實時例4和實施例5的前列腺疾病聚焦超聲治療裝置中，由於只有一個超聲換能器10，故其換能器支架11上也分別只有一個連接位；但顯然，這兩個實施例中也可使用有多個連接位的換能器支架11 (例如圖3所示的換能器支架11)，只是換能器支架11上只用連接一個超聲換能器10，其它連接位可空缺。
[0095]當然，應當理解，本領域技術人員還可對上述各實施例的聚焦超聲治療裝置進行許多變化，例如:超聲換能器也可為三個或更多；超聲換能器的位置、形狀、尺寸等可不同；換能器支架的形狀、尺寸、連接位數量、連接位位置可不同；超聲介質容納單元也可為其他的尺寸和形狀，從而用於容納患者的盆腔、腹腔、胸腔等其他位置，以用於治療肝病、腎病、胰腺疾病、肺病等(相應的超聲換能器位置也要調整)；患者也可趴臥或側臥在治療床上(相應的超聲換能器位置也要調整)；運動機構的具體形式可不同等。
[0096]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種聚焦超聲治療裝置，其特徵在於，包括: 用於容納超聲波傳導介質的超聲介質容納單元； 至少一個位於所述超聲介質容納單元內的超聲換能器，用於發出聚焦超聲波，治療時所述超聲波傳導介質能將超聲換能器發出的超聲波傳導向患者身體； 用於驅動所述超聲換能器在超聲介質容納單元內運動並改變其焦點位置的運動機構； 與所述運動機構相連的換能器支架，所述超聲換能器連接在換能器支架上； 用於至少形成患者待治療部位的圖像的定位監控系統，其具有能在治療時容納所述超聲介質容納單元和患者待治療部位的空腔； 用於固定患者體位的治療床，治療時所述治療床至少部分位於所述監控系統的空腔內。
2.根據權利要求1所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於，所述聚焦超聲治療裝置為前列腺疾病聚焦超聲治療裝置，其中所述治療床用於對患者的仰臥或趴臥的體位進行固定。
3.根據權利要求2所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於， 所述超聲換能器為圓弧面狀，所述圓弧面為球面的一部分。
4.根據權利要求`3所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於，所述超聲換能器為一個，且 該超聲換能器設於患者身體前側，在患者身高方向上處於患者腹部位置，並朝向患者的前列腺部位； 或 該超聲換能器設於患者身體後側，在患者身高方向上處於患者臀部位置，並朝向患者的前列腺部位。
5.根據權利要求4所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於， 所述超聲換能器對應的球面的直徑在350毫米至650毫米之間； 在平行於患者身高方向且通過超聲換能器焦點的平面中，所述超聲換能器對應的圓心角在20度至120度間，在平行於患者身體寬度方向且通過超聲換能器焦點的平面中，所述超聲換能器對應的圓心角在15度至60度間。
6.根據權利要求4所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於， 當所述超聲換能器設於患者身體上方時，所述超聲介質容納單元也設於患者身體上方，且所述超聲介質容納單元的下端開口，所述開口被能與患者身體接觸的透聲膜封閉； 或 當所述超聲換能器設於患者身體下方時，所述治療床上設有凹陷的容置部，所述超聲介質容納單元設於所述容置部中，且上端開口。
7.根據權利要求3所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於，所述超聲換能器為兩個，並連接在一個換能器支架上，兩個超聲換能器的焦點重合，且對應的球面的直徑相等，其中: 一個超聲換能器設於患者身體前側，在患者身高方向上處於患者腹部位置，並朝向患者的前列腺部位； 另一個超聲換能器設於患者身體後側，在患者身高方向上處於患者臀部位置，並朝向患者的前列腺部位。
8.根據權利要求7所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於，兩個所述超聲換能器相對於他們的焦點對稱設置。
9.根據權利要求8所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於， 所述超聲換能器對應的球面的直徑在350毫米至650毫米之間； 在平行於患者身高方向且通過超聲換能器焦點的平面中，所述超聲換能器對應的圓心角在20度至120度間，在平行於患者身體寬度方向且通過超聲換能器焦點的平面中，所述超聲換能器對應的圓心角在15度至60度間。
10.根據權利要求7所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於， 所述治療床上設有凹陷的容置部，所述超聲介質容納單元的下部位於所述容置部內； 所述超聲介質容納單元上有兩個供患者腿部通過的開口，每個開口均與一個腿部密封套的一端相連，所述腿部密封套的另一端具有能供患者腿部通過並能與患者腿部形成水密封接觸的密封結構； 所述超聲介質容納單元上有一個供患者腹部通過的開口，該開口與腹部密封套的一端相連，所述腹部密封套的另一端具有能供患者腹部通過並能與患者腹部形成水密封接觸的密封結構。
11.根據權利要求7所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於，所述超聲介質容納單元有兩個，分別位於患者身體的上方和下方，兩個超聲換能器分別位於兩個超聲介質容納單元內，其中: 位於患者身體上方的超聲介質容納單元下端開口，且所述開口被能與患者身體接觸的透聲膜封閉； 所述治療床上設有凹陷的容置部，所述位於患者身體下方的超聲介質容納單元設在所述容置部中，且上端開口。
12.根據權利要求1所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於，所述超聲換能器為圓弧面狀，所述圓弧面為球面的一部分。
13.根據權利要求12所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於，所述超聲換能器有一個； 或 所述超聲換能器有至少兩個，各超聲換能器的焦點重合，且各超聲換能器對應的球面的直徑相等。
14.根據權利要求13所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於， 所述超聲換能器有至少兩個，且所有超聲換能器連接在一個換能器支架上。
15.根據權利要求1所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於， 所述超聲介質容納單元上設有用於供患者身體通過的開口，開口與密封套的一端相連，所述密封套的另一端具有能供患者身體通過並能與通過的患者身體形成水密封接觸的密封結構。
16.根據權利要求1所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於， 所述超聲介質容納單元在朝向患者身體的方向上開口，且所述開口被能與患者身體接觸的透聲膜封閉。
17.根據 權利要求1所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於，所述治療床上設有凹陷的容置部，所述超聲介質容納單元位於所述容置部中，且所述超聲介質容納單元上端開口。
18.根據權利要求1至17中任意一項所述的聚焦超聲治療裝置，其特徵在於，所述定位監控系統為磁共振`成像系統或電子計算機X射線斷層掃描成像系統。
【文檔編號】A61N7/00GK103520844SQ201210227513
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月3日 優先權日:2012年7月3日
【發明者】付兵, 葉方偉, 王智彪 申請人:重慶海扶醫療科技股份有限公司