專利名稱：寬焦距高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲治療頭，尤其是一種寬焦距高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭。屬醫(yī)療
設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭(下稱HIFU治療頭)主要用于實(shí)體良、惡性腫瘤治療。它 在臨床使用中具有以下特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)或微創(chuàng)外科理念；對(duì)乏氧腫瘤細(xì)胞有更敏感的殺 傷性；對(duì)增生性和非增生性腫瘤(肝、腎腫瘤等)治療的無(wú)差異性以及可誘發(fā)肌體對(duì)腫瘤 的特異性免疫反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的HIFU治療頭一般只設(shè)置一個(gè)換能器，它的焦距和工作頻 率是唯一的，由于人體中實(shí)體腫瘤發(fā)生部位、深度范圍很寬，采用一種換能器的HIFU治療 頭，往往難以優(yōu)化覆蓋所期望的腫瘤治療范圍。針對(duì)HIFU治療頭使用中暴露的問(wèn)題，有的 HIFU的治療頭也配置多個(gè)具有不同焦距和工作頻率的換能器，以期擴(kuò)大治療范圍，但是，這 種HIFU治療頭，更換換能器必須需停機(jī)由手工更換，不僅病人需要中斷治療，更換后，HIFU 治療頭還必須重新對(duì)實(shí)體腫瘤實(shí)施定位。 此外，傳統(tǒng)的HIFU治療頭中的B超探頭通常位于換能器的中孔位置，實(shí)施定位時(shí)， B超檢測(cè)容易形成偽影，直接影響到影像檢測(cè)的清晰度，且其探頭匹配層易受HIFU反射聲 束損害。 傳統(tǒng)的HIFU治療頭中，治療頭透聲窗膜一般采用高分子材料膜，高分子材料膜易 受大功率高強(qiáng)度超聲輻照而變性，影響透聲窗膜的使用壽命。尤其是當(dāng)高分子材質(zhì)的HIFU 透聲窗在大功率、高強(qiáng)度運(yùn)行條件下，其透聲率將隨運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，即使從外觀上 未觀測(cè)到任何變化，這種變化往往會(huì)造成HIFU治療頭臨床劑量未預(yù)期性變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)傳統(tǒng)HIFU治療頭存在的換能器焦距和工作頻率單一，或 改變焦距和工作頻率時(shí)換能器更換復(fù)雜，或B超探頭位于換能器的中孔位置易形成偽影影 響到影像檢測(cè)的清晰度且易受HIFU反射聲束損害，或治療頭透聲窗膜采用的高分子材料 膜易受大功率高強(qiáng)度超聲輻照而變性等一系列問(wèn)題，提供一種新的寬焦距高強(qiáng)度聚焦超聲 治療頭。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種寬焦距高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭，包括治療頭水 箱、升降架、換能器，其特征在于升降架下端設(shè)有回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體上設(shè)有B超探頭以及至少 兩個(gè)不同焦距的換能器，升降架上設(shè)有定位卡銷，當(dāng)B超探頭進(jìn)入檢查工況，或任一換能器 進(jìn)入治療工況時(shí)，回轉(zhuǎn)體上均設(shè)有與定位卡銷對(duì)應(yīng)的定位槽口，所述回轉(zhuǎn)體、B超探頭以及 換能器均置于治療頭水箱中。
在本發(fā)明中治療頭水箱的下部為治療頭透聲窗，治療頭透聲窗由輕金屬薄膜或 無(wú)機(jī)材料薄膜構(gòu)成，其厚度低于治療頭的超聲波在輕金屬薄膜或無(wú)機(jī)材料薄膜中的波長(zhǎng)。
在本發(fā)明中所述輕金屬薄膜或無(wú)機(jī)材料薄膜應(yīng)能使通過(guò)治療頭透聲窗的聲強(qiáng)度衰減低于0. 3dB，透聲窗薄膜在治療頭內(nèi)水柱壓強(qiáng)下其中心最大下沉量低于5mm。 在本發(fā)明中治療頭透聲窗采用鈦箔膜透聲窗，其厚度約為治療頭的超聲波在鈦
(Ti)薄膜中波長(zhǎng)的0. 5%。其楊氏模量為1. 16X10"N/m2，剪切模量為4. 40X10"N/m2。 在本發(fā)明中升降架的運(yùn)動(dòng)、定位卡銷與回轉(zhuǎn)體之間的配合以及回轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)均
通過(guò)計(jì)算機(jī)控制。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于可根據(jù)臨床需要適時(shí)自動(dòng)切換長(zhǎng)、短焦距或不同工作頻率的 HIFU換能器而規(guī)避了停機(jī)、耗時(shí)、復(fù)雜的手工切換缺點(diǎn)；機(jī)載B超探頭所處的特殊位置可減 弱偽影、避免HIFU聲束反射對(duì)B超探頭匹配層的可能損害；超薄、高剛性、高聲速鈦薄膜聲 窗不僅大幅度提高了 HIFU聲焦距的有效利用率，而且其不輻解、長(zhǎng)使用壽命更是傳統(tǒng)的高 分子材料聲窗所無(wú)法比擬。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的立體效果示意圖。 圖中1、治療頭水箱，2、升降架，3、定位卡銷，4、回轉(zhuǎn)體，5、 A換能器，6、B換能器， 7、B超探頭，8、治療頭透聲窗。
具體實(shí)施例方式
附圖非限制性地公開了本發(fā)明實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn) 一步地描述。 由圖l圖2可見(jiàn)，本發(fā)明包括治療頭水箱1、升降架2，升降架2下端設(shè)有回轉(zhuǎn)體4， 回轉(zhuǎn)體4上設(shè)有B超探頭7以及至少兩個(gè)不同焦距的換能器(本實(shí)施例中的A換能器5和 B換能器6)，升降架2上設(shè)有定位卡銷3，當(dāng)B超探頭7進(jìn)入檢查工況時(shí)，或A換能器5、 B 換能器6之一進(jìn)入治療工況時(shí)，回轉(zhuǎn)體4均設(shè)有與定位卡銷3對(duì)應(yīng)的定位槽口 ，通過(guò)所述的 定位卡銷3和定位槽口對(duì)B超探頭7及A換能器5、 B換能器6實(shí)施定位。所述回轉(zhuǎn)體4、 B超探頭7以及各換能器均置于治療頭水箱1中。治療頭水箱1的下部為治療頭透聲窗8， 治療頭透聲窗8由聲速高、彈性模量大的輕金屬薄膜構(gòu)成，其厚度遠(yuǎn)低于治療頭的超聲波 在輕金屬薄膜中波長(zhǎng)。 在本實(shí)施例中，A換能器5和B換能器6為具有相同或不同工作頻率的換能器；治 療頭透聲窗8為鈦箔膜，厚度小于治療頭的超聲波在鈦(Ti)中波長(zhǎng)的0.5%。通過(guò)治療頭 透聲窗8的聲強(qiáng)衰減為0. 2dB，在治療頭內(nèi)水柱壓強(qiáng)下，其中心最大下沉為2mm。
具體實(shí)施時(shí)，升降架2的運(yùn)動(dòng)、定位卡銷3與回轉(zhuǎn)體4之間的配合、回轉(zhuǎn)體4的轉(zhuǎn) 動(dòng)、以及A換能器5、B換能器6和B超探頭7進(jìn)入工作狀態(tài)的定位均可以通過(guò)計(jì)算機(jī)控制。
使用中，首先由升降架2將寬焦距高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭調(diào)整到接受治療的病人 病灶附近，通過(guò)B超探頭7對(duì)病灶進(jìn)行定位，根據(jù)病灶的深度、體積等，由于治療頭水箱1內(nèi) 設(shè)有多個(gè)換能器，在不改變病人體位的情況下，可以直接從治療頭水箱1中選擇合適的換 能器對(duì)病人進(jìn)行治療。避免傳統(tǒng)的方法中先B超檢查，再選擇并安裝合適的換能器，再B超 定位后由換能器進(jìn)行治療的繁瑣操作。
權(quán)利要求
一種寬焦距高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭，包括治療頭水箱、升降架、換能器，其特征在于升降架下端設(shè)有回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體上設(shè)有B超探頭以及至少兩個(gè)不同焦距的換能器，升降架上設(shè)有定位卡銷，當(dāng)B超探頭進(jìn)入檢查工況，或任一換能器進(jìn)入治療工況時(shí)，回轉(zhuǎn)體上均設(shè)有與定位卡銷對(duì)應(yīng)的定位槽口，所述回轉(zhuǎn)體、B超探頭以及換能器均置于治療頭水箱中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬焦距高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭，其特征在于所述不同焦距的換能器具有相同或不同工作頻率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的寬焦距高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭，其特征在于治療頭水箱的下部為治療頭透聲窗，治療頭透聲窗由輕金屬薄膜或無(wú)機(jī)材料薄膜構(gòu)成，其厚度低于治療頭的超聲波在輕金屬薄膜或無(wú)機(jī)材料薄膜中的波長(zhǎng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬焦距高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭，其特征在于所述輕金屬薄膜或無(wú)機(jī)材料薄膜應(yīng)能使通過(guò)治療頭透聲窗的聲強(qiáng)度衰減低于0. 3dB，透聲窗薄膜在治療頭內(nèi)水柱壓強(qiáng)下其中心最大下沉量低于5mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬焦距高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭，其特征在于治療頭透聲窗采用鈦箔膜透聲窗，其厚度約為治療頭的超聲波在鈦(Ti)薄膜中波長(zhǎng)的0.5%。其楊氏模量為1. 16X10"N/m2，剪切模量為4. 40X10"N/m2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬焦距高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭，其特征在于升降架的運(yùn)動(dòng)、定位卡銷與回轉(zhuǎn)體之間的配合以及回轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)均通過(guò)計(jì)算機(jī)控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種寬焦距高強(qiáng)度聚焦超聲治療頭，包括治療頭水箱、升降架、換能器，升降架下端設(shè)有回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體上設(shè)有B超探頭以及至少兩個(gè)不同焦距的換能器，升降架上設(shè)有定位卡銷，當(dāng)B超探頭進(jìn)入檢查工況，或任一換能器進(jìn)入治療工況時(shí)，回轉(zhuǎn)體上均設(shè)有與定位卡銷對(duì)應(yīng)的定位槽口，所述回轉(zhuǎn)體、B超探頭以及換能器均置于治療頭水箱中。其優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)臨床需要適時(shí)自動(dòng)切換長(zhǎng)、短焦距或不同工作頻率的HIFU換能器而規(guī)避了停機(jī)、耗時(shí)、復(fù)雜的手工切換缺點(diǎn)；機(jī)載B超探頭所處位置可減弱偽影、避免HIFU聲束反射對(duì)B超探頭匹配層的可能損害；超薄、高剛性、高聲速鈦薄膜聲窗不僅提高了HIFU聲焦距的有效利用率，且不輻解、使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)A61N7/00GK101791452SQ20101011500
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者俞蘇安, 劉可凡, 賴啟基, 賴寧磊, 錢可漢, 陳家軍 申請(qǐng)人:南京?？酸t(yī)療設(shè)備有限公司