多頻率可變焦體超聲治療聚焦裝置的製作方法

2023-06-26 00:06:21 1

專利名稱：多頻率可變焦體超聲治療聚焦裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型與治療腫瘤等疾病的醫療設備上的超聲治療聚焦裝置有關。
技術背景在用於治療腫瘤等疾病的高科技醫療設備中，伽瑪刀是其中最常用一種，其原理是利用γ射線聚焦對人體內病灶進行輻射治療，殺滅癌細胞或其它病灶組織，具有不損傷周圍健康細胞的特點。但腫瘤中的乏氧細胞對γ射線不敏感。醫學試驗表明，腫瘤中的乏氧細胞可以被超聲波殺滅。
目前已有的一些高強度超聲聚焦刀，只能產生單一焦點和單一的頻率，而且聚焦的強度不可調節。單一焦點的治療範圍小，會使治療的時間延長。而不同的病灶組織對不同頻率的超聲波敏感，單一頻率的超聲波難以滿足多種疾病的治療需要；實用新型內容本實用新型的目的是提供一種聚焦體的形狀和範圍可變，強度可調，頻率可選的多頻率可變焦體超聲治療聚焦裝置。
本實用新型是這樣實現的本實用新型多頻率可變焦體超聲治療聚焦裝置，其特徵在於盤(1)的裡側端面為光滑拋物面(4)，外側端面(3)上固連有若干壓電陶瓷晶片(8)，晶片(8)位於以盤(1)的軸心為圓心的至少一個同心圓上，晶片(8)產生的超聲波經由拋物面(4)折射，在拋物面(4)的中軸線聚焦，每個圓環上的晶片(8)的聚焦半徑和自身固有頻率不同，在拋物面的中軸線上形成至少一個聚焦點(6)組成的聚焦體(5)，壓電陶瓷晶片(8)與控制裝置連接。
盤(1)的外側端面(3)為平面，開有若干沿徑向有序排列的盲孔(2)，盲孔(2)的軸線與拋物面(4)的中軸線平行，盲孔(2)位於以拋物面(4)的軸心為圓心的至少一個同心圓上，盲孔(2)內固定有壓電陶瓷晶片(8)。
盲孔(2)和晶片(8)位於以盤(1)外側端面(3)的中心為圓心的三個不同半徑的同心圓上，晶片(8)由粘膠(7)粘接在盲孔(2)的盲端。
不同同心圓上的晶片(8)和同一同心圓上的晶片(8)可在控制裝置的控制下處於不同狀態，在盤(1)的中軸線上形成1-3個聚焦點(6)組成的聚焦體(5)，且每個焦點的頻率不同，強度可調。
金屬圓盤(1)與波紋管(12)頂端密封連接，波紋管(12)的底端與水箱(14)底部密封連接，水箱(14)的頂端開口接觸接受治療的人體(10)，金屬圓盤裡側拋物曲面(4)位於水箱(14)內被水浸沒，外側端面(3)與水(11)隔離，圓盤(1)與聯接軸(13)連接，軸(13)與機械傳動裝置連接。
晶片(8)的裡側端面為曲面，盤(1)由若干個晶片(8)構成，盤(1)的拋物面(4)由晶片(8)的曲面構成。
本實用新型有以下積極有益的效果；(1)產生1～3個聚焦點組成的可變聚焦體，聚焦體的形狀和強度可調，既可保證治療的有效性又可以兼顧患者身體的承受能力，增加了治療靈活性。
(2)聚焦頻率可選，可適用於不同的病灶組織。
(3)金屬圓盤可與五坐標機械傳動裝置相固連，除了可作x、y、z三維的平移之外，還可以繞x、y方向旋轉擺動，可提供給施術的醫生以更多的治療角度、方位，使健康組織在治療過程中受到最大的保護，避免翻轉患者的身體，保證了治療的連續性。
(4)本裝置可增強殺滅腫瘤或其他病灶中的乏氧細胞的效果、提高療效。
(5)與x刀、γ刀相比，本裝置沒有放射線汙染，使用安全；(6)本裝置生產、運行、維護成本均較低。


圖1是金屬圓盤的外側視圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是壓電陶瓷晶片的安裝結構局部放大圖。
圖4為本實用新型的一使用狀態實施例示意圖。
具本實施方式請參照圖1圖2，本實用新型是一種高強度超聲治療腫瘤的多頻率、可變焦體、五坐標超聲聚焦裝置，以可折卸連接於腫瘤治療系統的床身9，隨臨床需要，可位於人體的上、下、左、右側，前後位置，並由機械傳動裝置驅動作三維x、y、z方向的空間移動，及繞x和y方向的旋轉擺動，本實用新型不涉及治療系統的整機，只涉及與整機配套使用的超聲聚焦裝置。
所述超聲聚焦裝置的主體為一金屬圓盤1，該圓盤的裡側端面為光滑拋物面4，外側端面為平面3，在圓盤的外側端面3上開有若干沿徑向有序排列的圓形盲孔2，各圓形盲孔的軸線與金屬圓盤的中軸線平行。圓孔內的盲端上粘貼固定有圓形的壓電陶瓷晶片8(參照圖3)，壓電陶瓷晶片作為超聲輻射器，它產生的超聲波經由拋物面4折射，至拋物面的中軸線上聚焦，壓電陶瓷晶片在圓盤的外側端面排列成內、中、外三個同心圓環，不同圓環上壓電陶瓷晶片的聚焦半徑和自身固有頻率不同，由此可以得到三個不同頻率不同位置的聚焦點6組成的超聲波聚焦體5，每個焦點的聚焦強度可以通過控制同一圓環上壓電陶瓷晶片的通斷的數量來調節，關斷某個圓環上所有的壓電陶瓷晶片就意味著某個頻率和聚焦半徑的焦點完全不工作。由此實現焦體的強度可調、形狀可調、頻率可選；參照圖3，所述壓電陶瓷晶片8由粘膠7粘接在盲孔2的盲端。
參照圖4，金屬圓盤1密封連接在柔性波紋管12頂端，波紋管12底端密封安裝在水箱14底部的開孔處，而水箱14的頂端開口接觸接受治療的人體10，金屬圓盤裡側拋物曲面4位於水箱14內，被水11浸沒，外側平面端面3則位于波紋管12內，與水11完全隔離。圓盤1通過一根聯接軸13與機械傳動裝置固定聯接。波紋管12密閉防水而且柔性極佳，使得金屬圓盤1能夠在聯接軸13的帶動下在水箱14裡面自如地移動、擺轉，調整到最佳的治療方位和角度。
所述金屬圓盤1的材質為鋁合金。波紋管12為柔性絕緣防水材料製成。
權利要求1.一種多頻率可變焦體超聲治療聚焦裝置，其特徵在於盤(1)的裡側端面為光滑拋物面(4)，外側端面(3)上固連有若干壓電陶瓷晶片(8)，晶片(8)位於以盤(1)的軸心為圓心的至少一個同心圓上，晶片(8)產生的超聲波經由拋物面(4)折射，在拋物面(4)的中軸線聚焦，每個圓環上的晶片(8)的聚焦半徑和自身固有頻率不同，在拋物面的中軸線上形成至少一個聚焦點(6)組成的聚焦體(5)，壓電陶瓷晶片(8)與控制裝置連接。
2.根據權利要求1所述的聚焦裝置，其特徵在於盤(1)的外側端面(3)為平面，開有若干沿徑向有序排列的盲孔(2)，盲孔(2)的軸線與拋物面(4)的中軸線平行，盲孔(2)位於以拋物面(4)的軸心為圓心的至少一個同心圓上，多個同心圓的半徑不同，盲孔(2)內固定有壓電陶瓷晶片(8)。
3.根據權利要求1或2所述的聚焦裝置，其特徵在於盲孔(2)和晶片(8)位於以盤(1)外側端面(3)的中心為圓心的三個不同半徑的同心圓上，晶片(8)由粘膠(7)粘接在盲孔(2)的盲端。
4.根據權利要求1或2所述的聚焦裝置，其特徵在於不同同心圓上的晶片(8)和同一同心圓上的晶片(8)可在控制裝置的控制下處於不同狀態，在盤(1)的中軸線上形成1-3個聚焦點(6)組成的聚焦體(5)，且每個焦點的頻率不同，強度可調。
5.根據權利要求1或2所述的聚焦裝置，其特徵在於金屬圓盤(1)與波紋管(12)頂端密封連接，波紋管(12)的底端與水箱(14)底部密封連接，水箱(14)的頂端開口接觸接受治療的人體(10)，金屬圓盤裡側拋物曲面(4)位於水箱(14)內被水浸沒，外側端面(3)與水(11)隔離，圓盤(1)與聯接軸(13)連接，軸(13)與機械傳動裝置連接。
6.根據權利要求1或2所述的聚焦裝置，其特徵在於晶片(8)的裡側端面為曲面，盤(1)由若干個晶片(8)構成，盤(1)的拋物面(4)由晶片(8)的曲面構成。
專利摘要本實用新型為多頻率可變焦體超聲治療聚焦裝置。金屬圓盤(1)的裡側端面為光滑拋物面(4)，外側端面(3)上固連有若干壓電陶瓷晶片(8)，晶片(8)位於以金屬圓盤(1)的軸心為圓心的至少一個同心圓上，多個同心圓則半徑不同，晶片(8)產生的超聲波經由拋物面(4)折射，在拋物面(4)的中軸線聚焦，每個圓環上的晶片(8)的聚焦半徑和自身固有頻率不同，在拋物面的中軸線上形成至少一個聚焦點(6)組成的聚焦體(5)，壓電陶瓷晶片(8)與控制裝置連接。
文檔編號A61N7/00GK2572998SQ0222288
公開日2003年9月17日 申請日期2002年6月10日 優先權日2002年6月10日
發明者黃大貴, 張列平, 葛森, 吳獻鋼, 崔慶林, 李輝, 武好明 申請人:電子科技大學