專利名稱：用超聲波和電磁方法治療組織的裝置和方法
本申請對Talish等人于1999年5月20日申請的美國臨時(shí)性申請60/135 224號擁有優(yōu)先權(quán)，本文引用該臨時(shí)性申請內(nèi)容供參考。
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及用超聲波和電磁方法，刺激治療組織-例如，受外傷的組織或骨頭損傷-的裝置和方法。本發(fā)明尤其涉及采用一個(gè)超聲波傳感器組件，與一個(gè)電磁線圈組件結(jié)合起來，治療組織的裝置和方法。
2.相關(guān)技術(shù)的說明在治療學(xué)上，利用超聲來治療和判斷組織與骨頭損傷是眾所周知的。已經(jīng)確定地知道，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔內(nèi)在鄰近組織或骨傷的適當(dāng)?shù)耐獠课恢蒙?，具有相?yīng)參數(shù)，例如頻率，脈沖重復(fù)次數(shù)和振幅的超聲波脈沖沖擊，可以加速例如，組織撕裂，骨頭斷裂和破碎的自然愈合。
Duarte的美國專利4530360說明了一種基本的不侵入式的治療方法，和一個(gè)安置在鄰近骨傷位置的皮膚上，用于從一個(gè)工作表面施加超聲波脈沖的裝置。為了在治療過程中施加超聲波脈沖，操作者必須在治療完成之前，一直用手將施加器保持在規(guī)定位置。
Duarte的專利以及Winder等人的美國專利5520612號，說明了用于產(chǎn)生超聲波，超聲波功率密度值的射頻(RF)信號范圍，每一個(gè)超聲波脈沖的持續(xù)時(shí)間范圍和超聲波脈沖的頻率范圍。
Talish等人的美國專利5003965號，涉及一種超聲波人體治療系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一個(gè)利用屏蔽的光學(xué)纖維線路，與一個(gè)遙控裝置連接的人體施加器部件。控制超聲波脈沖持續(xù)時(shí)間和脈沖重復(fù)頻率的信號，是在離開該人體施加器部件以外產(chǎn)生的。Talish等人還說明了一種用于將該人體施加器部件固定在病人身上，使工作表面靠近皮膚位置的安裝夾具。
雖然，在這些專利中說明的系統(tǒng)，涉及通過將超聲波加在受外份的組織上，對硬組織和軟組織損傷及缺陷進(jìn)行超聲波診斷和/或治療的方法和裝置，但已經(jīng)證明，如果所加的超聲波聲學(xué)信號的包絡(luò)線的緩慢地調(diào)制或擾動(dòng)，則該受外傷的組織的痊愈速率較快。所加的超聲波信號包絡(luò)線的調(diào)制，可以通過將電氣信號的包絡(luò)線調(diào)制至超聲傳感器上，或者通過利用受控的電磁感應(yīng)力來調(diào)制在人體中的超聲波來進(jìn)行。
另外，還證明了，在非愈合損傷(non-umion injury)，即骨折不會愈合的情況下，非愈合損傷的電磁刺激(E-stim)治療，在骨頭組織中產(chǎn)生治療響應(yīng)。一般，E-stim使用至少一個(gè)外部線圈，在骨折的地方產(chǎn)生一個(gè)治療用的脈沖式的均勻電磁場。例如，二個(gè)Helmholtz線圈可以在骨折或受傷的地方，產(chǎn)生一個(gè)在組織中的局部磁場之上的恒定均勻的電磁場。
一般認(rèn)為，E-stim由于所產(chǎn)生的磁通密度促使在骨頭組織內(nèi)產(chǎn)生離子電荷和該離子電荷的運(yùn)動(dòng)，可以促進(jìn)和加速還聯(lián)合損傷的愈合。骨頭組織主要是在細(xì)胞間的和空隙的液體中具有各種離子的一種飽和的離子流體多孔介質(zhì)，該離子為例如鉀離子，鈉離子，鎂離子，氯化物離子，磷酸鹽離子，碳酸鹽離子，碳酸氫鹽離子和由氨基酸、蛋白質(zhì)、糖、核苷酸和酶分解形成的離子。施加脈沖式電磁場，即受控的靜電力與磁力配合，使得這些離子充電并在一個(gè)特定的方向運(yùn)動(dòng)。在治療區(qū)域的細(xì)胞內(nèi)，這些離子擴(kuò)散，因而加速了痊愈過程。
根據(jù)本專利所述，通過超聲波和E-stim的配合，還可以進(jìn)一步加速組織，特別是還聯(lián)合損傷的愈合。所加的電磁場產(chǎn)生的力，將一個(gè)脈動(dòng)或擾動(dòng)力(例如，一個(gè)低頻調(diào)制力)加在傳播中的超聲或壓力波上，以進(jìn)一步刺激在治療區(qū)域內(nèi)的細(xì)胞，并加強(qiáng)細(xì)胞的滲透性與離子擴(kuò)散。當(dāng)縱向波的方向與電磁場垂直，或者如果橫向(剪切)波沿著磁場磁力線行進(jìn)時(shí)，則電磁場對聲場的影響最大。電磁場可增加超聲波的相速度。相應(yīng)的磁力可以保持為常數(shù)，或以低頻速率調(diào)制。
發(fā)明概要本發(fā)明提供了一個(gè)利用超聲波與E-stim的配合，來治療因外傷引起的組織損傷，特別是非愈合的骨折的超聲波和E-stim配合的治療裝置。該裝置包括一個(gè)按人機(jī)工程原則制造的安置組件，用于安裝具有一個(gè)積分信號發(fā)生器的至少一個(gè)混合式超聲傳感器組件。該積分信號發(fā)生器用于將激勵(lì)信號送至在該安置組件內(nèi)的至少一個(gè)超聲波傳感器上，產(chǎn)生一個(gè)聲場。該安置組件還包括至少一個(gè)電磁線圈組件，該電磁線圈組件具有用于產(chǎn)生電磁場的、靠近每一個(gè)超聲波傳感器的至少一個(gè)電磁線圈。另外，還希望控制和操縱在該安置組件內(nèi)的元件的時(shí)間控制電路以及監(jiān)視電路系統(tǒng)，均安置在一個(gè)主操作部件內(nèi)。該主操作部件可以裝在由病人佩戴的一個(gè)袋內(nèi)，或整體地放在上述傳感器內(nèi)。
工作時(shí)，該安置組件安置在鄰近病人人體一部分的地方，使得至少一個(gè)超聲波傳感器，聲學(xué)上與鄰近受外傷的組織和/或軟骨損傷位置連接。通過將一個(gè)感應(yīng)信號送至這些元件，可以激勵(lì)該至少一個(gè)超聲波傳感器，和至少一個(gè)電磁線圈。該感應(yīng)信號使該至少一個(gè)超聲波傳感器，將超聲壓力波沖擊在受外傷的組織和/或損傷處；并使該至少一個(gè)電磁線圈，產(chǎn)生具有一定磁通密度的電磁場。感應(yīng)信號的頻率可在1Hz～10000Hz范圍內(nèi)變化。上述磁通密度將一個(gè)脈動(dòng)力加在人體內(nèi)傳播的壓力波上，增加對在損傷部位附近的細(xì)胞的刺激，并可增強(qiáng)細(xì)胞的滲透性。細(xì)胞滲透性的增強(qiáng)，可增加離子對細(xì)胞的擴(kuò)散，例如在不聯(lián)合的骨折情況下，為鈣離子的擴(kuò)散結(jié)果，使蛋白質(zhì)合成增加。蛋白質(zhì)合成的增加，可加速骨折的愈合和組織的修復(fù)。另外，為了得到最優(yōu)的骨生成刺激，希望能控制平均的磁通密度，感應(yīng)信號的脈沖重復(fù)頻率和脈沖寬度。
最好，該主操作部件具有一個(gè)給該超聲波傳感器組件的信號發(fā)生器供電的內(nèi)部電源；一個(gè)用于顯示治療順序數(shù)據(jù)的顯示器；和一個(gè)與信號發(fā)生器連接，可使使用者操作和/或輸入數(shù)據(jù)的鍵盤。該信號發(fā)生器包括具有一個(gè)處理器的電路系統(tǒng)；一個(gè)產(chǎn)生脈沖式控制信號的裝置；和一個(gè)與該處理器連接、用于調(diào)節(jié)該脈沖式控制信號的開關(guān)。該主操作部件還有一個(gè)報(bào)警器，用于提醒使用者，治療時(shí)間已終止。該報(bào)警器與上述處理器連接，當(dāng)超聲波和E-stim治療完成時(shí)，該處理器啟動(dòng)報(bào)警器，并使感應(yīng)信號停止向安置組件內(nèi)的元件傳送。
本發(fā)明還提供了超聲波和E-stim綜合治療受外傷的組織和軟骨損傷的一種儀器。該儀器包括具有一個(gè)超聲波傳感器和信號發(fā)生器電路系統(tǒng)的一個(gè)超聲波傳感器組件；具有一個(gè)電磁線圈和工作電路系統(tǒng)的一個(gè)電磁線圈組件；一個(gè)安置該超聲波傳感器組件和該電磁線圈組件的安置組件；和一個(gè)通過一根電纜，與該安置組件連接的主操作部件(MOU)或控制器。該MOU具有一個(gè)內(nèi)部電源，因此病人可以活動(dòng)。用于本發(fā)明的MOU在Talish等人的美國專利5556372號中作了說明。這里引入該專利供參考。
本發(fā)明還提供了一種超聲波和E-stim配合治療受外傷的組織和/或軟骨損傷的方法。該方法包括下列步驟確定損傷的部位；將包含至少一個(gè)超聲波傳感器組件，和至少一個(gè)電磁線圈組件的安置組件，放在鄰近損傷的地方，使得該至少一個(gè)超聲波傳感器組件的至少一個(gè)超聲波傳感器，和該至少一個(gè)電磁線圈組件的至少一個(gè)電磁線圈，安置在損傷部位附近；啟動(dòng)該至少一個(gè)超聲波傳感器，和該至少一個(gè)電磁線圈，以便同時(shí)使至少一個(gè)超聲壓力波，向著損傷部位傳播，和產(chǎn)生一個(gè)電磁場，將一個(gè)脈動(dòng)力加在傳播的壓力波上。
在另一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)安置組件可以固定多種結(jié)構(gòu)的多個(gè)超聲波傳感器，和多個(gè)電磁線圈。然后，將該安置組件固定在受外傷組織和/或軟骨損傷部位附近，進(jìn)行超聲波和E-stim治療。
附圖的簡要說明下面，將參照附圖來說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。其中

圖1為佩戴著根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的、具有一個(gè)主要操作部件或控制器，和一個(gè)安置組件的一個(gè)便攜式超聲波和E-stim治療裝置的病人的透視圖；圖2為準(zhǔn)備接收根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的便攜式超聲波和E-stim治療裝置的一個(gè)綜合的超聲波和E-stim傳感器頭的、固定在一個(gè)模型中的一個(gè)插入件的透視圖；圖3為完全安裝在該模型中的圖2所示的傳感器頭的透視圖；圖4為具有帶鎖緊結(jié)構(gòu)的一個(gè)蓋的綜合的超聲波和E-stim傳感器頭的另一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖5A為表示相對于在安置組件內(nèi)的一個(gè)電磁線圈的尺寸和位置的一個(gè)超聲傳感器的尺寸和位置的，圖2所示的安置組件的頂視圖；圖5B為圖2所示的安置組件的橫截面圖；圖6A為表示相對于在該安置組件內(nèi)的一個(gè)電磁線圈的尺寸和位置的一個(gè)超聲傳感器的尺寸和位置的、本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的便攜式超聲波和E-stim治療裝置的安置組件的頂視圖6B為圖6A所示的安置組件的橫截面圖；圖7A為表示相對于在安置組件內(nèi)的一個(gè)電磁線圈的尺寸和位置的一個(gè)超聲傳感器的尺寸和位置的、根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例為便攜式超聲和E-stim治療裝置的安置組件的頂部部分剖視圖；圖7B為圖7A所示的安置組件的橫截面圖；圖8為表示相對于在安置組件內(nèi)的一個(gè)十字形電磁線圈的位置的、一個(gè)超聲傳感器的位置的、根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的便攜式超聲波和E-stim治療裝置的安置組件的橫截面圖；圖9為表示相對于在安置組件內(nèi)的一個(gè)十字形電磁線圈的位置的一個(gè)超聲傳感器的位置的、根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的便攜式超聲波和E-stim治療裝置的安置組件的橫截面圖；圖10為表示相對于在安置組件內(nèi)的一個(gè)星形電磁線圈的位置的一個(gè)超聲傳感器的位置的、根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的便攜式超聲波和E-stim治療裝置的安置組件的橫截面圖；圖11A為另一個(gè)實(shí)施例的便攜式超聲波和E-stim治療裝置的安置組件的頂視圖，它表示在該安置組件內(nèi)，相對于一個(gè)電磁線圈的尺寸和位置的一個(gè)超聲波傳感器的尺寸和位置；圖11B為圖11A所示的安置組件橫截面圖；圖12A為又一個(gè)實(shí)施例的便攜式超聲波和E-stim治療裝置的安置組件的頂視圖，它表示在該安置組件內(nèi)，相對于一個(gè)電磁線圈的尺寸和位置的一個(gè)超聲波傳感器的尺寸和位置；圖12B為圖12A所示的安置組件的橫截面圖；圖13A為另一個(gè)實(shí)施例的便攜式超聲波和E-stim治療裝置的安置組件的頂部部分剖視圖，它表示在該安置組件內(nèi)，相對于一個(gè)電磁線圈的尺寸和位置的一個(gè)超聲波傳感器的尺寸和位置；圖13B為圖13A所示的安置組件的第一個(gè)橫截面圖；圖13C為圖13A所示的安置組件的第二個(gè)橫截面圖；圖14A為另一個(gè)實(shí)施例的便攜式超聲波和E-stim治療裝置的安置組件的頂視圖，它表示在該安置組件內(nèi)，相對于一個(gè)電磁線圈的尺寸和位置的一個(gè)超聲波傳感器的尺寸和位置；圖14B為圖14A所示的安置組件的橫截面圖；圖15A為又一個(gè)實(shí)施例的便攜式超聲波和E-stim治療裝置的安置組件的頂視圖，它表示在該安置組件內(nèi)，相對于一個(gè)電磁線圈的尺寸和位置的一個(gè)超聲波傳感器的尺寸和位置；圖15B為圖15A所示的安置組件的橫截面圖；圖16A為具有多個(gè)超聲波傳感器和多個(gè)電磁線圈的另一個(gè)實(shí)施例的便攜式超聲波和E-stim治療裝置的安置組件的頂視圖；圖16B為圖16A所示的安置組件的橫截面圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明現(xiàn)結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在附圖中，相同的標(biāo)號表示相同或相似的零件。
本發(fā)明的超聲波和E-stim治療裝置和方法，用于在外科中非侵入式地使用高頻的超聲能量和磁通密度，來治療受外傷的組織和/或軟骨(osteochondrial)損傷。雖然，這個(gè)詳細(xì)說明討論的是治療受外傷的組織和/或軟骨損傷；但該超聲波和E-stim治療裝置可以用來治療例如，由藥物、感染或新陳代謝過程造成的軟骨缺陷。
A.與本文所述的實(shí)施例有關(guān)的背景信息1.脈沖式低強(qiáng)度超聲激勵(lì)超聲波在組織中的傳播，會在微觀結(jié)構(gòu)水平上，將一個(gè)單方向的輻射力作用在其傳播路徑中的所有吸收和反射障礙物上。低強(qiáng)度超聲波是指正好超過觸發(fā)或喚起一般生物正常反應(yīng)的生物閾值的功率級。雖然，該超聲波的低強(qiáng)度，對要產(chǎn)生直接可測量的生物效應(yīng)是太低了，但臨床結(jié)果證明，低強(qiáng)度的超聲波對于產(chǎn)生生物愈合過程是足夠的。
自從60年代早期以來，對低強(qiáng)度超聲波的治療有效性后面所包含的特殊的物理和生物的機(jī)理，進(jìn)行了廣泛的研究。對于空間按時(shí)間平均的平均強(qiáng)度(Spatial average-temporal average intensities，簡稱SATA)為0.1～0.5W/cm2的情況，根據(jù)機(jī)理，可以產(chǎn)生不產(chǎn)生熱、并具有高應(yīng)力的聲流和空穴作用。在玻璃試管內(nèi)，對孤立的形成纖維組織的細(xì)胞(fibroblast cell)進(jìn)行的試驗(yàn)表明，超聲波對細(xì)胞的作用是對壓力敏感的，這就是穩(wěn)定的空穴作用機(jī)理。最終造成的可能包括微聲流的氣泡振動(dòng)，可以在細(xì)胞膜上產(chǎn)生大的剪切應(yīng)力。這種剪切應(yīng)力可以影響鈉離子和鈣離子對細(xì)胞的滲透性。細(xì)胞滲透性增加可使鈣的吸收增加，并增加蛋白質(zhì)和DNA在成纖維細(xì)胞中的合成，并可引起大噬菌體(macorphage)的活躍。成纖維細(xì)胞和大噬菌體的產(chǎn)生是正常骨折修復(fù)過程的特征。
當(dāng)SATA強(qiáng)度在0.1W/cm2以下時(shí)，不大可能產(chǎn)生穩(wěn)定的空穴作用和微聲流。在玻璃試管中進(jìn)行的試驗(yàn)結(jié)構(gòu)顯示，30～50mw/cm2的低的SATA強(qiáng)度，對刺激骨折修復(fù)是非常有效的。這些結(jié)果支持這樣的論點(diǎn)，即超聲波誘發(fā)的機(jī)械振動(dòng)可以增加鈣離子對細(xì)胞膜的滲透性。初步的臨床結(jié)果顯示，對受外傷的組織采用脈沖式的低強(qiáng)度超聲波，可以增加局部區(qū)域的血液流動(dòng)。增加血管分布和微觀結(jié)構(gòu)的流體壓力，可使細(xì)胞對鈣的吸收增加，結(jié)果可增加蛋白質(zhì)的合成，從而加速骨折的愈合和組織的修復(fù)。
2.超聲波調(diào)制對刺激血管分布的重要性試驗(yàn)結(jié)果表明，對受外傷的組織采用超聲波，可增加血管分布。在治療骨折中，例如，增加對骨痂(callus)的血流，證明對加速骨頭的痊愈是重要的。所述的試驗(yàn)結(jié)果，是利用縱向聲波和恒定的(0Hz)調(diào)制波包絡(luò)線得到的?，F(xiàn)已清楚地知道，骨頭痊愈開始是在骨膜區(qū)域發(fā)生，接著是在骨折處本身內(nèi)愈合(骨內(nèi)膜愈合)。由于超聲波刺激，在骨膜區(qū)域中血管的血流增加。一般認(rèn)為，聲波刺激骨膜的暴露的神經(jīng)末梢，從而刺激局部的血管血流。最好，聲波是載波頻率為1.5MHz，重復(fù)頻率為1.0KHz的恒定包絡(luò)線的正弦波。
頻率小于100Hz的緩慢調(diào)制的聲波信號包絡(luò)線，可能在骨折間隙中和骨膜上對骨的生成更好。已經(jīng)證明，微小的機(jī)械刺激(每天用0.5Hz，刺激17分鐘)可顯著改善脛骨骨折的愈合。這個(gè)加速的愈合過程是與促進(jìn)骨折處血管內(nèi)血液重新流動(dòng)相關(guān)的。激勵(lì)的調(diào)制，可以利用受控制的電磁感應(yīng)力，通過調(diào)制送至超聲波傳感器的電氣信號的包絡(luò)線，或通過調(diào)制人體內(nèi)的壓力波來進(jìn)行。
3.低頻電磁激勵(lì)在稱為不聯(lián)合的骨折不愈合的情況下，最普通的治療是外科手術(shù)或電磁刺激(E-stim)。如上所述，E-stim使用一個(gè)外部線圈，在骨折部位產(chǎn)生一個(gè)治療用的脈沖式電磁場。
4.超聲波和電磁的綜合刺激具體地說，本發(fā)明的超聲波和E-stim的綜合治療方法和裝置，相對于時(shí)變的、有方向性的不均勻的聲壓波在空間和短暫時(shí)間上的產(chǎn)生與控制，形成和控制一個(gè)不均勻的、時(shí)變的、有方向性的電磁場在空間的分布，以在活組織中產(chǎn)生離子流和電壓。表征超聲波在組織中傳播的主要物理因素，是影響質(zhì)點(diǎn)位移的、微觀結(jié)構(gòu)上的超聲波機(jī)械式傳播的速度、加速度和壓力。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，利用所加的電磁場產(chǎn)生的力，將一個(gè)諸如低頻調(diào)制力一類的擾動(dòng)或脈動(dòng)力，加至在人體中傳播的壓力波上，以增加對在損傷附近的細(xì)胞的刺激，和增強(qiáng)細(xì)胞的滲透性。細(xì)胞滲透性的增強(qiáng)，會增加離子對細(xì)胞的擴(kuò)散，例如在不聯(lián)合的骨折情況下，為鈣離子的擴(kuò)散，同時(shí)，也使蛋白質(zhì)的合成增加。如上所述，蛋白質(zhì)合成的增加，會加速骨折的愈合和組織的修復(fù)。
對傳播的壓力波的低頻擾動(dòng)，可以通過將電磁線圈安置在相對于傳播的壓力波方向的各種不同的方向上來產(chǎn)生。當(dāng)縱向壓力波的方向與磁場垂直，或者如果橫向(剪切)波沿著磁場的磁力線進(jìn)行時(shí)，低頻擾動(dòng)對壓力波的影響最大。在這種情況下，磁場使聲波的相速度增大。通過控制送至電磁線圈的一個(gè)感應(yīng)信號的幅值，可以使相應(yīng)的磁力保持為常數(shù)，或以低頻率進(jìn)行調(diào)制。
考慮磁場對聲波在一種傳導(dǎo)流體，例如軟組織與骨頭的復(fù)合體中的傳播的影響。骨頭組織主要是在細(xì)胞間和間隙的流體中，具有各種離子的一種離子和流體飽和的多孔介質(zhì)。這些離子是鉀離子、鈉離子、鎂離子、氯化物離子、磷酸鹽離子、碳酸鹽離子、碳酸氫鹽離子和由氨基酸、蛋白質(zhì)、糖、核苷酸和酶的離解形成的離子。由靜電力、磁力和聲輻射力的可控制的綜合造成的帶電離子的運(yùn)動(dòng)，可以促進(jìn)和加速組織的愈合。這些物理因素之間的相互關(guān)系，可用在一種固體，均一介質(zhì)中的廣義的聲波方程式來說明。
眾所周知，作用在磁通密度為B的磁場中，以速度v運(yùn)動(dòng)的正電荷q上的磁力F，由向量乘積F＝qv×B給出。該向量積給出的F的方向，與古典的Fleming左手法則給出的F的方向相同；并且確認(rèn)，F(xiàn)與B垂直。如果縱向聲波在磁通方向傳播，則對聲場沒有影響。如上所述，當(dāng)縱向聲波的方向與磁場垂直，或者如果橫向(剪切)波沿著磁場磁力線行進(jìn)時(shí)，則縱向聲波對聲場的影響最大。
一般，聲波可以相對于磁場磁力線成任意角度行進(jìn)。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，所產(chǎn)生的聲波的性質(zhì)，將明顯地取決于，流體速度是與由K(波的數(shù)目)和B確定的平面平行，或是與該平面垂直。如果質(zhì)點(diǎn)速度與K-B平面垂直，則是聲波的運(yùn)動(dòng)將是橫向的，其速度等于Bcos ，式中θ為聲波傳播方向與磁場之間的夾角；ρ為流體密度。如果質(zhì)點(diǎn)速度向量在k-B平面內(nèi)，則聲波模式包含橫向波和縱向波二種波。該橫向波和縱向波分別與垂直k-B平面，和平行于k-B平面的質(zhì)點(diǎn)速度分量相適應(yīng)。現(xiàn)已查明，只有當(dāng)一個(gè)速度分量在聲波傳播方向上，并且磁場中的擾動(dòng)總是與k-B平面垂直時(shí)，才會產(chǎn)生上述的產(chǎn)生上述的流體密度波動(dòng)。
B本發(fā)明的實(shí)施例本發(fā)明的各種不同的實(shí)施例都包括一個(gè)按人機(jī)工程原理制造的、具有一條帶或其他固定裝置，用于固定在鄰近病人人體的損傷部分上的安置組件。至少一個(gè)超聲波傳感器組件和至少一個(gè)電磁線圈組件固定，或安置在該安置組件內(nèi)；并適當(dāng)?shù)匕仓迷诳拷芡鈧慕M織和/或軟骨損傷部位處。該至少一個(gè)超聲波傳感器組件包括至少一個(gè)超聲波傳感器，而該至少一個(gè)電磁線圈組件包括至少一個(gè)電磁線圈?？梢允褂貌煌问降某暡▊鞲衅骱托盘?，例如在Winder等人的美國專利5520612號中所述和示意性表示的那種。這里引入該專利供參考。另外，還可以使用例如在1998年3月17日申請的、序列號為09/040155的美國專利申請中所述的那種超聲波傳感器。這里引入該專利的內(nèi)容供參考。
最好，該裝置使用能產(chǎn)生不對稱的、不均勻的時(shí)變的磁場的電磁場線圈結(jié)構(gòu)；利用該磁場在組織中進(jìn)行有選擇的立體刺激。在下述的實(shí)施例中，送往上述至少一個(gè)超聲波傳感器和至少一個(gè)電磁線圈的感應(yīng)信號的頻率，可在1Hz～10KHz范圍內(nèi)變化。最好，為了使骨生成的刺激達(dá)到最優(yōu)，在治療不聯(lián)合的骨折中，使平均的磁通密度，感應(yīng)信號的脈沖重復(fù)頻率和脈沖寬度可以控制。平均磁通的精確控制意味著要綜合考慮由上述至少一個(gè)電磁線圈所產(chǎn)生的外加磁場的磁場，和局部的磁場。后者包括地球的磁場，和在附近的、產(chǎn)生通過組織的附加磁通的鐵磁材料的影響。
該裝置還最好使用一個(gè)具有一個(gè)內(nèi)部電源、可以戴在病人身上的便攜式、按人機(jī)工程原理制造的主操作部件(MOU)。該內(nèi)部電源給在上述安置組件中超聲波傳感器和電磁線圈提供控制信號。最好，該電磁線圈產(chǎn)生時(shí)變的、不均勻的電磁場。所使用的MOU最好是在Talish等人的美國專利5556 372號中所述的那種。這里引入該專利的內(nèi)容供參考。所使用的超聲波傳感器及其相應(yīng)的電路系統(tǒng)，在序列號為09/040157的美國專利申請中作了說明。這里引入該專利申請的內(nèi)容供參考。
圖1表示戴著本發(fā)明的便攜式超聲波和E-stim治療裝置第一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)病人。用標(biāo)號10表示的超聲波和E-stim治療裝置包括一個(gè)主操作部件(MOU)12，一個(gè)安置組件14，和連接MOU12與安置組件14的一根電纜16。MOU 12放在一個(gè)袋或攜帶盒體18內(nèi)，該盒體用一根吊帶20捆扎在病人身上，在治療過程中，使病人可以活動(dòng)。該安置組件14固定在一個(gè)安裝組件22上，安裝組件22有一條安置帶24，用于將該安置組件14安置和固定在治療區(qū)域附近。該安置帶24的結(jié)構(gòu)可將該安置組件14牢固地固定在病人身人。在該安置帶24的內(nèi)表面上，最好襯墊一塊海綿狀材料，以使病人感到舒服和防止肘部浮腫。
參見圖2和圖3，圖中表示本發(fā)明的便攜式超聲波和E-stim治療裝置的另一個(gè)實(shí)施例。圖中所示的一個(gè)插入件90，固定在需要超聲波治療的病人手上的一個(gè)殼體92內(nèi)。一個(gè)其下端固定在一個(gè)強(qiáng)化傳輸(transmission-tnhamcing)的介質(zhì)上的接片94，從該插入件90伸出。在將超聲波傳感器頭組件96放在插入件90中之后，將一個(gè)蓋98放在該插入件90的頂部上面，并調(diào)節(jié)帶子100，將整體裝置固定就位。該超聲波傳感器頭組件96，與圖1所示的安置組件14相似。該超聲波傳感器裝置可以發(fā)送用于治療和/或診斷操作的信號。在該論斷模態(tài)下，為了形成圖象和作組織分析，在接收反射回聲時(shí)，要對反射回聲數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。這里所使用的，用于接收反射的診斷數(shù)據(jù)的一個(gè)裝置包括VS傳感器組件所用的電路系統(tǒng)，或用于處理和/或分析回聲數(shù)據(jù)的MOU中的軟件。
現(xiàn)參見圖4，圖中表示超聲波和E-stim治療裝置的另一個(gè)實(shí)施例。圖4中表示了具有鎖緊結(jié)構(gòu)的一個(gè)蓋150的透視圖。該蓋150具有二個(gè)將該蓋鎖緊在一個(gè)插入件中的鎖緊接片154。在該鎖緊接片154上，作出一個(gè)突出部分158，與一個(gè)插入件的內(nèi)表面上的一個(gè)槽嚙合。在圖中還表示了一個(gè)帶有與圖1所示的安置組件14相同的治療頭160的超聲波治療組件。另外，一個(gè)圓錐形螺旋彈簧162與該蓋150的下表面連接，使該治療頭160在向著治療部位的方向上偏移。
現(xiàn)參見圖5A～圖7B。圖中表示了圖2(圖5A和圖5B)，圖6A和6B與圖7A和7B所示實(shí)施例的安置組件的頂視圖和橫截面圖。這些實(shí)施例中的每一個(gè)實(shí)施例，都有一個(gè)超聲波傳感器組件26，和一個(gè)電磁線圈組件28。該超聲波傳感器組件26包括至少一個(gè)超聲波傳感器30，和包括一個(gè)信號發(fā)生器(沒有示出)在內(nèi)的有關(guān)的電路系統(tǒng)。該電磁線圈組件28包括至少一個(gè)電磁線圈32。如以下所述，對于這些實(shí)施例中的每一個(gè)實(shí)施例，超聲波傳感器30和電磁線圈32的位置是彼此不相同的。另外，在這些實(shí)施例中，超聲波傳感器30安置在電磁線圈32的下面，即更接近損傷部位；并且，其直徑比電磁線圈32的直徑小。
這些實(shí)施例中的超聲波傳感器組件26和電磁線圈組件28，通過電纜16與上述主操作部件(MOU)12連接。該電纜16最好為能夠傳送較低頻率的射頻(RF)或光學(xué)信號，以及數(shù)字信號的多根導(dǎo)體組成的電纜。電纜16可以包括同軸電纜或其他形式的適當(dāng)?shù)钠帘坞娎|。另一種方案是，該電纜16可以包括用于傳送光學(xué)信號的光纖電纜。
從上述MOU 12發(fā)出的信號，可以連續(xù)地或作為一系列的脈沖傳遞。希望送至超聲波傳感器30的信號的電壓幅值是改變的，以便改變傳播的超聲波的傳輸功率。另外，也希望送至電磁線圈32的信號的電壓幅值是改變的，以便改變磁通密度。
參見圖5A和圖5B，電磁線圈32與超聲波傳感器30平行安置。在這種結(jié)構(gòu)中，縱向聲波的傳播方向與磁通的方向相同，因此，這種結(jié)構(gòu)對聲場的影響最小。例如，由于電磁線圈32與水線軸線平行，當(dāng)電流通至電磁線圈32上時(shí)，根據(jù)Maxwell方程式，所產(chǎn)生的磁通與電磁線圈32的縱軸線平行。因此，磁通的方向與縱向聲波的傳播方向相同。
在圖6A和圖6B中，電磁線圈32相對于上述安置組件14的水平軸線，成一個(gè)角度θ安置。在這種結(jié)構(gòu)中，縱向聲波相對于磁通方向，成同一個(gè)角度θ傳播；因此，這種結(jié)構(gòu)對聲場有顯著的影響。
在圖7A和圖7B中，電磁線圈32安置在超聲波傳感器30的橫向。在這種結(jié)構(gòu)中，縱向聲波在磁通方向的橫向傳播，因此，這種結(jié)構(gòu)對聲場的影響最大。
現(xiàn)參見圖8～圖10。圖中表示了本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。這些實(shí)施例中的每一個(gè)實(shí)施例，都有安置在一個(gè)安置組件40內(nèi)的一個(gè)超聲波傳感器組件36，和一個(gè)電磁線圈組件38。該超聲波傳感器組件36包括一個(gè)超聲波傳感器42，和包括一個(gè)信號發(fā)生器(沒有示出)在內(nèi)的有關(guān)電路系統(tǒng)。該電磁線圈組件38包括一個(gè)十字形的電磁線圈44，或星形的電磁線圈46。如以下所述，在這些實(shí)施例的每一個(gè)實(shí)施例中，該超聲波傳感器42和電磁線圈44與46的位置，是彼此不同的。另外，在這些實(shí)施例中，超聲波傳感器42安置在電磁線圈44和46的下面，即更接近損傷部位；并且，其直徑比電磁線圈44和46的直徑大。十字形的電磁線圈44具有第一個(gè)線圈48和第二個(gè)線圈50。星形電磁線圈46具有第一個(gè)線圈52，第二個(gè)線圈54和第三個(gè)線圈56。
該超聲波傳感器組件36和電磁線圈組件38，通過電纜16與和圖1所示的MOU 12或圖2所示的MOU 110相同的一個(gè)MOU(沒有示出)連接。通過電纜16傳送至上述安置組件40內(nèi)的元件上的信號，可以連續(xù)地，或作為一系列脈沖傳送。
參見圖8，十字形電磁線圈44的第一個(gè)線圈48和第二個(gè)線圈50彼此垂直，并相對于安置組件40的縱軸線，成一個(gè)銳角θ安置。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，在第一個(gè)線圈48的橫向產(chǎn)生一個(gè)磁通，并在第二個(gè)線圈50的橫向產(chǎn)生另一個(gè)磁通。由于二個(gè)線圈48和50互相垂直，并相對于安置組件40的縱軸線成一個(gè)角度θ；因此，由超聲波傳感器42傳播的縱向聲波，受到由第一個(gè)線圈48產(chǎn)生的第一個(gè)磁通，和由第二個(gè)線圈50產(chǎn)生的第二個(gè)磁通的調(diào)制或擾動(dòng)。如上所述，由第一個(gè)和第二個(gè)磁通調(diào)制的聲波，刺激和增強(qiáng)細(xì)胞的滲透性，與離子在受外傷組織或軟骨損傷部位內(nèi)的擴(kuò)散，從而可加速其愈合。
在圖9中，十字形的電磁線圈44的第一個(gè)線圈48和第二個(gè)線圈50互相垂直，但相對于安置組件40的縱軸線成直角θ安置。在這種結(jié)構(gòu)中，在第一個(gè)線圈48的橫向產(chǎn)生一個(gè)磁通，并在第二個(gè)線圈50的橫向產(chǎn)生另一個(gè)磁通。由于二個(gè)線圈48和50互相垂直，和相對于安置組件40的縱軸線成直角θ；因此，由超聲波傳感器42傳播的縱向聲波，被第一個(gè)線圈48產(chǎn)生的第一個(gè)磁通輕微地調(diào)制或擾動(dòng)；而被第二個(gè)線圈50產(chǎn)生的第二個(gè)磁通大大地調(diào)制。因此，通過改變電磁線圈組件44在安置組件40內(nèi)的位置，可以控制聲波的調(diào)制量，達(dá)到最優(yōu)的骨生成刺激。希望在使用上述裝置進(jìn)行超聲波和E-stim治療過程中，驅(qū)動(dòng)第一個(gè)線圈48和第二個(gè)線圈50的電路系統(tǒng)不同，以便交替地產(chǎn)生第一個(gè)磁通和第二個(gè)磁通。
如圖10所示，星形電磁線圈46的第一、第二和第三個(gè)線圈52、54和56彼此成一個(gè)銳角θ安置；而且，如果線圈52、54和56中的一個(gè)線圈，與安置組件40的縱軸線垂直，則該三個(gè)線圈相對于安置組件40的縱軸線的夾角θ相同。在這種結(jié)構(gòu)中，在第一個(gè)線圈52的橫向，產(chǎn)生第一個(gè)磁通；在第二個(gè)線圈54的橫向，產(chǎn)生第二個(gè)磁通；和在第三個(gè)線圈56的橫向，產(chǎn)生第三個(gè)磁通。通過控制三個(gè)線圈52、54和56的方向，可以控制第一、第二和第三個(gè)磁通的方向，以改變由超聲波傳感器42傳播的聲波的調(diào)制量。
參見圖11A～圖15B，圖中表示了安置組件60的變型的各種頂視圖和橫截面圖。所有這些變型都有一個(gè)超聲波傳感器組件26，和一個(gè)電磁線圈組件28。該超聲波傳感器組件26包括一個(gè)超聲波傳感器30，和包括一個(gè)信號發(fā)生器(沒有示出)在內(nèi)的有關(guān)電路系統(tǒng)。該電磁線圈組件28包括一個(gè)電磁線圈32。如以下所述，對于圖11A～圖15B所示的每一種變型，超聲波傳感器30和電磁線圈32的位置彼此不相同。另外，在圖11A～圖15B所示的變型中超聲波傳感器30安置在電磁線圈32的下面，即更接近操作部位。
電磁線圈組件28和超聲波傳感器組件26，都分別單獨(dú)地通過電纜62和64，與主操作部件(MOU)(沒有示出)連接。該MOU可與圖1所示的實(shí)施例中的MOU 12相同，或者與圖2所示的實(shí)施例中的MOU110相同。電纜62和64最好為能夠傳送較低頻的射頻(RF)或光學(xué)信號，以及數(shù)字信號的多根導(dǎo)體組成的電纜。電纜62和64可以包括同軸電纜，或其他形式的適當(dāng)?shù)钠帘坞娎|。另一種方案是，該電纜62和64可以包括用于傳送光學(xué)信號的光纖電纜。信號可以連續(xù)地，或作為一系列的脈沖傳送。另外，相對于這些實(shí)施例，由于超聲波傳感器組件和電磁線圈組件，不象在其他實(shí)施例中那樣，由相同的電纜供電；因此，信號可以在不同時(shí)間和變化的周期內(nèi)傳送，用于在彼此不同的時(shí)間，驅(qū)動(dòng)超聲波傳感器組件和電磁線圈組件。
參見圖11A和圖11B，電磁線圈32放在位于安置組件60頂部的一個(gè)殼體66中。在該安置組件60內(nèi)，電磁線圈32與超聲波傳感器30平行。在這種結(jié)構(gòu)中，縱向聲波的傳播方向與磁通方向相同；因此，這種結(jié)構(gòu)對聲場的影響最小。例如，由于電磁線圈32與水平軸線平行，當(dāng)將電流送至電磁線圈32時(shí)，根據(jù)Maxwell方程，所產(chǎn)生的磁通與電磁線圈32的縱軸線平行。因此，磁通的方向與縱向聲波的傳播方向相同。
在圖12A和圖12B中，電磁線圈32安置在殼體66內(nèi)，并相對于安置組件60的水平軸線成一個(gè)角度θ。在這種結(jié)構(gòu)中，縱向聲波相對于磁通方向成同一角度θ傳播；因此，這種結(jié)構(gòu)對聲場有顯著影響。
在圖13A～13C中，電磁線圈32放在殼體66內(nèi)，并在超聲波傳感器30的橫向。在這種結(jié)構(gòu)中，縱向聲波在磁通方向的橫向傳播；因此，這種結(jié)構(gòu)對聲揚(yáng)的影響最大。
圖14A和圖14B表示電磁線圈32包圍在安置組件60周圍。在安置組件60內(nèi)，包圍著該安置組件的電磁線圈32，是與超聲波傳感器30平行的。在這種結(jié)構(gòu)中，縱向聲波的傳播方向與磁通方向相同；因此，這種結(jié)構(gòu)對聲場的影響最小。例如，由于電磁線圈32與水平軸線平行，當(dāng)將電流通至電磁線圈32時(shí)，根據(jù)Maxwell方程，所產(chǎn)生的磁通與電磁線圈32的縱軸線平行。這樣，磁通的方向與縱向聲波的傳播方向相同。
在圖15A和圖15B中，電磁線圈32與安置組件60的水平軸線成一個(gè)角度θ，包圍在殼體66的周圍。在這種結(jié)構(gòu)中，縱向聲波相對于磁通方向，成同一個(gè)角度θ傳播；因此，這種結(jié)構(gòu)對聲場有顯著影響。
圖16A和圖16B表示與圖2所示的安置組件14相同的二個(gè)安置組件70；該二個(gè)安置組件固定在一條安置帶72上。二個(gè)安置組件70中的每一個(gè)組件，都裝著一個(gè)具有一個(gè)超聲波傳感器76的超聲波傳感器組件74；和具有一個(gè)電磁線圈80的一個(gè)電磁線圈組件78。另外一個(gè)電磁線圈組件78安置在該二個(gè)安置組件70之間。這種結(jié)構(gòu)在脊椎骨修復(fù)和椎骨間融合過程中是特別有利的；因?yàn)檫@時(shí)超聲波和電磁的能量都集中在修復(fù)和融合部位上。上述二個(gè)安置組件70和另外一個(gè)電磁線圈組件78，彼此成一個(gè)角度θ的安置；并且分別由與MOU 12或MOU 110相同的一個(gè)MOU(沒有示出)連接的相應(yīng)的電纜84、86和88供電。希望上述安置帶72是用撓性材料制造的，這樣不使該安置帶72安置成多種形狀。
在使用時(shí)，該安置帶72固定在受外傷的組織或軟骨操作部位的附近。然后，使超聲波傳感器76和電磁線圈80起動(dòng)工作一段預(yù)先確定的時(shí)間，以便使調(diào)制的聲波沖擊在損傷部位上。如以上針對幾個(gè)實(shí)施例所述那樣，希望電磁線圈80能安置在各種不同的位置，以控制聲波調(diào)制的量。另外，還希望在不同的時(shí)間，和以變化的周期來單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)超聲波傳感器76和電磁線圈80。
另外，還希望利用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電的塑料-例如帶有碳纖維、不銹鋼纖維、鎳?yán)w維或鋁纖維的導(dǎo)電的ABS塑料-來制造該安置帶72。這樣，可以不需要使用導(dǎo)線來使每一個(gè)超聲波傳感器組件和電磁線圈組件，與特定的電纜連接。在這個(gè)實(shí)施例中，使用該導(dǎo)電的安置帶，通過單一一根電纜，使超聲波傳感器組件和電磁線圈組件，與一個(gè)MOU電氣上連接起來。
另外，還可設(shè)想使本發(fā)明的每一個(gè)實(shí)施例，成為超聲波和E-stim配合治療受外傷的組織和軟骨損傷的一種儀器。該儀器包括具有超聲波傳感器和信號發(fā)生器電路系統(tǒng)的超聲波傳感器組件；具有電磁線圈和工作電路系統(tǒng)的電磁線圈組件；用于安置該超聲波傳感器組件和電磁線圈組件的安置組件；和與安置組件連接的主操作部件(MOU)。
對于這里所述的所有實(shí)施例，為了防止超聲波的減弱，希望在實(shí)施例的安置組件，和病人人體的損傷部分之間，安置一種傳導(dǎo)超聲波的凝膠體。另外，還希望將一個(gè)或多個(gè)傳感器轉(zhuǎn)換為可以接收僅治療部位反射回來的診斷數(shù)據(jù)。這就可以實(shí)時(shí)地評估損傷部位和愈合過程。
在美國專利5556372號的圖6和圖6A中，表示了超聲波傳感器組件電路系統(tǒng)的第一和第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的方框圖。這里引入該專利的內(nèi)容供參考。
應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可對本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例作各種不同的改進(jìn)。例如，可對安置組件的結(jié)構(gòu)和超聲波傳感器組件與電磁線圈組件的結(jié)構(gòu)作各種改進(jìn)。因此，以上的說明不應(yīng)看作是對發(fā)明的限制，而只是本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例。技術(shù)熟練的人還可在以下的權(quán)利要求書規(guī)定的本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)，作其他的改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于對治療區(qū)域進(jìn)行超聲波和電磁刺激的治療裝置，所述裝置包括具有至少一個(gè)超聲波傳感器的至少一個(gè)超聲波傳感器組件；具有至少一個(gè)與所述至少一個(gè)超聲波傳感器組件按操作關(guān)系相聯(lián)的電磁線圈的至少一個(gè)電磁線圈組件；一個(gè)由病人佩戴的安置組件，所述安置組件的結(jié)構(gòu)可以容納所述至少一個(gè)超聲波傳感器組件和所述至少一個(gè)電磁線圈組件，使得當(dāng)佩戴所述安置組件時(shí)，所述至少一個(gè)超聲波傳感器和至少一個(gè)電磁線圈的位置，可將能量集中在所述治療區(qū)域上；和一個(gè)主操作部件，它用于將至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號提供給所述至少一個(gè)超聲波傳感器組件，以便驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)超聲波傳感器和所述至少一個(gè)電磁線圈，以對所述治療區(qū)域產(chǎn)生超聲波和電磁刺激。
2.如權(quán)利要求1所述的治療裝置，其特征為，所述主操作部件通過第一電纜，與所述至少一個(gè)超聲波傳感器組件連接，并通過第二電纜，與所述至少一個(gè)電磁線圈組件連接；以便在不同的時(shí)刻和以變化的周期，將所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號提供給所述至少一個(gè)超聲波傳感器組件和所述至少一個(gè)電磁線圈組件。
3.如權(quán)利要求1所述的治療裝置，其特征為，所述至少一個(gè)電磁線圈的相對于所述至少一個(gè)超聲波傳感器的水平軸線，以角度θ安置，該0≤θ≤90°。
4.如權(quán)利要求1所述的治療裝置，其特征為，所述至少一個(gè)電磁線圈被包圍在所述安置組件周圍。
5.如權(quán)利要求1所述的治療裝置，其特征為，當(dāng)所述安置組件安置在所述治療區(qū)域附近時(shí)，所述至少一個(gè)超聲波傳感器，比所述至少一個(gè)電磁線圈，更靠近所述治療區(qū)域安置。
6.如權(quán)利要求1所述的治療裝置，其特征為，所述安置組件由導(dǎo)電材料構(gòu)成，所述至少一個(gè)超聲波傳感器和所述至少一個(gè)電磁線圈，通過所述導(dǎo)電材料，與所述主操作部件電連接。
7.如權(quán)利要求1所述的治療裝置，其特征為，所述至少一個(gè)超聲波傳感器包括用于接收反射回來的診斷數(shù)據(jù)的裝置。
8.如權(quán)利要求1所述的治療裝置，其特征為，所述至少一個(gè)電磁線圈產(chǎn)生一個(gè)不均勻的電磁場。
9.一種用超聲波和電磁方法治療組織的方法，該方法包括下列步驟提供一個(gè)具有內(nèi)部電源的主操作部件，該主操作部件與至少一個(gè)超聲波傳感器組件和至少一個(gè)電磁線圈組件連接，所述至少一個(gè)超聲波傳感器組件包括至少一個(gè)超聲波傳感器，所述至少一個(gè)電磁線圈組件包括至少一個(gè)電磁線圈；提供一個(gè)可以容納所述至少一個(gè)超聲波傳感器組件和所述至少一個(gè)電磁線圈組件的安置組件，使得當(dāng)所述安置組件固定在病人身上時(shí)，所述至少一個(gè)超聲波傳感器和所述至少一個(gè)電磁線圈的位置，可將能量集中在所述治療區(qū)域上；激勵(lì)所述至少一個(gè)超聲波傳感器，使超聲波沖擊所述治療區(qū)域；和激勵(lì)所述至少一個(gè)電磁線圈，以產(chǎn)生一個(gè)電磁場。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征為，通過從所述主操作部件發(fā)送一個(gè)控制信號，可同時(shí)完成激勵(lì)所述至少一個(gè)超聲波傳感器和至少一個(gè)電磁線圈的步驟。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征為，通過從所述主操作部件發(fā)送至少一個(gè)第一控制信號，去激勵(lì)所述至少一個(gè)超聲波傳感器，以傳播超聲波并通過發(fā)送至少一個(gè)第二控制信號，去激勵(lì)所述至少一個(gè)電磁線圈，以產(chǎn)生磁場磁力線，可獨(dú)立地完成激勵(lì)所述至少一個(gè)超聲波傳感器和至少一個(gè)電磁線圈的步驟。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于還包括改變所述第一控制信號的幅值，以改變所述被傳送的超聲波的傳輸功率的步驟。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于還包括改變所述第二控制信號的幅值，以改變磁場磁力線的磁力強(qiáng)度的步驟。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于還包括使所述至少一個(gè)電磁線圈相對于所述至少一個(gè)超聲波傳感器的水平軸線成一個(gè)角度θ安置的步驟。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征為，0≤θ≤90°。
16.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于還包括由所述至少一個(gè)超聲波傳感器接收反射回來的診斷數(shù)據(jù)的步驟。
17.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于還包括將所述主操作部件固定在一個(gè)攜帶殼體內(nèi)，使病人在治療過程中可以活動(dòng)的步驟。
18.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征為激勵(lì)所述至少一個(gè)電磁線圈的步驟產(chǎn)生一個(gè)不均勻的電磁場。
19.一種用超聲波和電磁的方法治療組織的方法，該方法包括下列步驟將至少一個(gè)超聲波傳感器固定在一條安置帶上，將至少一個(gè)電磁線圈固定在所述安置帶上；將該安置帶固定在病人身上，使所述至少一個(gè)超聲波傳感器處在所述治療區(qū)域的附近；激勵(lì)所述至少一個(gè)超聲波傳感器，使超聲波沖擊所述治療區(qū)域；和激勵(lì)所述至少一個(gè)電磁線圈，以產(chǎn)生一個(gè)調(diào)制力，來調(diào)制所述的超聲波。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于還包括使所述至少一個(gè)超聲波傳感器和所述至少一個(gè)電磁線圈跟一個(gè)操作部件連接的步驟，所述操作部件具有一個(gè)內(nèi)部電源。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于還包括由所述至少一個(gè)超聲波傳感器接收反射回來的診斷數(shù)據(jù)的步驟。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于還包括使所述至少一個(gè)電磁線圈，相對于所述至少一個(gè)超聲波傳感器的水平軸線成一角度的定向的步驟；其中0≤θ≤90°。
23.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征為，激勵(lì)所述至少一個(gè)電磁線圈的步驟產(chǎn)生一個(gè)不均勻的調(diào)制力。
24.一種用于給一個(gè)治療區(qū)域提供超聲波和電磁刺激的裝置，所述裝置包括一個(gè)用于使壓力波向著所述治療區(qū)域傳播的裝置；一個(gè)用于產(chǎn)生調(diào)制所述壓力波的電磁場的裝置；和一個(gè)控制裝置，用于控制產(chǎn)生裝置來改變所述壓力波的調(diào)制量并用于在相應(yīng)的時(shí)間啟動(dòng)所述壓力波傳播裝置與所述產(chǎn)生電磁場的裝置。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征為，所述產(chǎn)生裝置產(chǎn)生一個(gè)不均勻的電磁場。
全文摘要
本發(fā)明涉及用超聲波和電磁方法來治療組織,例如治療受外傷的組織或骨頭損傷的裝置和方法。該裝置包括與安置在治療區(qū)域附近的一個(gè)安置組件共同工作的至少一個(gè)超聲波傳感器組件(26)和至少一個(gè)電磁線圈組件(28)。該裝置還使用裝于戴在病人身上的一個(gè)袋或攜帶殼體內(nèi)的便攜式主操作部件。工作時(shí),通過將從該主操作部件發(fā)出的控制信號,傳送給該安置組件,可啟動(dòng)至少一個(gè)超聲波傳感器和至少一個(gè)電磁線圈。該至少一個(gè)超聲波傳感器的啟動(dòng),可使超聲波向治療區(qū)域傳播,而該超聲波則由該至少一個(gè)電磁線圈產(chǎn)生的靜電力和磁力調(diào)制。該至少一個(gè)超聲波傳感器和至少一個(gè)電磁線圈的啟動(dòng),可以同時(shí)進(jìn)行,或在不同的時(shí)間以變化的周期進(jìn)行。
文檔編號A61N2/02GK1361706SQ00810673
公開日2002年7月31日 申請日期2000年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月21日
發(fā)明者R·J·塔利斯, A·A·溫德 申請人:伊愛克斯奧根公司