專利名稱：便攜式超聲系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種便攜式超聲系統(tǒng)、含有該超聲系統(tǒng)的裝置以及使用該超聲系統(tǒng)的方法。本發(fā)明還涉及一種低輪廓(low-profile)超聲換能器、含有該換能器的系統(tǒng)和裝置以及使用該換能器的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的治療超聲產(chǎn)生技術(shù)存在很多阻礙其在便攜式超聲輸送裝置中使用的缺陷。例如，目前的治療超聲產(chǎn)生技術(shù)最小為鞋盒大小的裝置，其包括用戶界面、功率產(chǎn)生電路以及經(jīng)由線纜附接的單獨(dú)的手杖式換能器。裝置的形狀和大小可有所變化，但一般是6-20磅。這種裝置還需要壁式電源(wall power)，并且操控0-4W且頻率為l_3MHz的超聲能量。將來(lái)自于這些裝置的換能器的能量用于穿透組織和操控超聲。傳統(tǒng)的超聲治療持續(xù)時(shí)間很短(例如5-20分鐘)，其中在整個(gè)治療期間用手來(lái)物理地應(yīng)用常規(guī)的超聲治療。其它聲稱的治療超聲技術(shù)聲稱是便攜式的，但只能產(chǎn)生90kHz的表面低頻超聲波。迄今為止，在本領(lǐng)域內(nèi)缺乏 能夠安全地輸送超聲能量深入組織的從低頻到高頻的超聲波(即約IOkHz至約40MHz)的便攜式(B卩，可佩戴的)治療超聲裝置。此外，由于安全性問(wèn)題、裝置的非便攜式尺寸、或?qū)ν獠侩娫吹男枰驅(qū)τ捎脩糁鲃?dòng)應(yīng)用的裝置的需要，因此本領(lǐng)域的治療超聲裝置不能長(zhǎng)時(shí)間使用。本發(fā)明致力于克服本領(lǐng)域的這些缺陷以及其它缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及可用于寬范圍的超聲應(yīng)用的便攜式超聲系統(tǒng)。該便攜式超聲系統(tǒng)包括能量產(chǎn)生模塊，其操作為產(chǎn)生可轉(zhuǎn)換成超聲能量的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中能量產(chǎn)生模塊包括電源、振蕩器和驅(qū)動(dòng)器部件。該便攜式超聲系統(tǒng)還包括超聲換能器，其具有壓電部件和透鏡部件。該超聲換能器操作為從能量產(chǎn)生模塊接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲能量，并且控制從超聲換能器發(fā)出的超聲能量的方向。在另一方面，本發(fā)明涉及用于在患者體內(nèi)產(chǎn)生超聲能量的可植入裝置。該可植入裝置包括本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)和配置成包括該系統(tǒng)的可植入部件。在另一方面，本發(fā)明涉及用于在患者體內(nèi)產(chǎn)生超聲能量的生物相容性裝置。該生物相容性裝置包括能量產(chǎn)生模塊，其操作為產(chǎn)生可轉(zhuǎn)換成超聲能量的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中能量產(chǎn)生模塊包括電源、振蕩器和驅(qū)動(dòng)器部件。生物相容性裝置還包括壓電部件，其操作為從能量產(chǎn)生模塊接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成低強(qiáng)度治療超聲能量，并且發(fā)出低強(qiáng)度治療超聲能量。該生物相容性裝置還包括配置成包括能量產(chǎn)生模塊和壓電部件的生物相容性部件。在另一方面，本發(fā)明涉及低輪廓(low-profile)超聲換能器。低輪廓超聲換能器包括壓電部件，其操作為從能量產(chǎn)生模塊接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)并且發(fā)出作為超聲能量的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。壓電部件具有前表面和后表面，而能量產(chǎn)生模塊包括多個(gè)電子部件。低輪廓超聲換能器還包括直接或間接沉積在壓電部件的前表面上的透鏡部件。透鏡部件包括透鏡部分和支撐部分。透鏡部件的透鏡部分配置成控制從壓電部件發(fā)出的超聲能量的方向和波型。透鏡部件的支撐部分配置成將壓電部件保持在適當(dāng)位置，且提供用于容納能量產(chǎn)生模塊的至少一個(gè)電子部件的腔室。在另一方面，本發(fā)明涉及包括組合成單個(gè)多單元換能器的多個(gè)超聲換能器的多單元換能器，其中多個(gè)超聲換能器中的至少一個(gè)是本發(fā)明的低輪廓超聲換能器。在另一方面，本發(fā)明涉及制造低輪廓超聲換能器的方法。該方法包括提供壓電部件，其操作為從能量產(chǎn)生模塊接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并發(fā)出作為超聲能量的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，壓電部件具有前表面和后表面，而能量產(chǎn)生模塊包括多個(gè)電子部件。該方法還包括提供包括透鏡部分和支撐部分的透鏡部件。該方法還包括將透鏡部件直接或間接沉積在壓電部件的前表面上，其中透鏡部件的透鏡部分配置成控制從壓電部件發(fā)出的超聲能量的方向和波型，且其中透鏡部件的支撐部分配置成將壓電部件保持在適當(dāng)位置，且提供用于容納能量產(chǎn)生模塊的至少一個(gè)電子部件的腔室。本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)和在超聲系統(tǒng)中使用的低輪廓超聲換能器可用于各種應(yīng)用，以下簡(jiǎn)要描述了其中的一些應(yīng)用:在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及用于在受試者上進(jìn)行理療的方法。該方法包括提供本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)或陣列形式的多個(gè)系統(tǒng)，然后將治療超聲能量應(yīng)用于受試者的目標(biāo)區(qū)域，其中治療超聲能量由該系統(tǒng)或該系統(tǒng)的陣列產(chǎn)生。在另一方面，本發(fā)明涉及用于將超聲能量應(yīng)用于受試者的方法。該方法包括提供本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)或陣列形式的多個(gè)系統(tǒng)，以及將超聲能量應(yīng)用到受試者的目標(biāo)表面上，其中超聲能量由該系統(tǒng)或該系統(tǒng)的陣列產(chǎn)生。在另一方面，本發(fā)明涉及將藥物局部輸送到受試者的方法。該方法包括提供本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)或陣列形式的多個(gè)系統(tǒng)，其中可輸送部件包括待輸送到受試者的藥物，將超聲能量隨同可輸送部件一起應(yīng)用于受試者表面，其中超聲能量由該系統(tǒng)或該系統(tǒng)的陣列產(chǎn)生。在另一方面，本發(fā)明涉及將藥物內(nèi)部輸送到受試者的方法。該方法包括將本發(fā)明的生物相容性裝置施予受試者，其中生物相容性部件的形式為可吸收(ingestible)裝置，其包括待輸送到受試者的藥物，且其中該裝置有效地產(chǎn)生超聲能量，以促進(jìn)藥物至受試者的內(nèi)部輸送。如上所述，對(duì)于上述的每一種方法，本發(fā)明的低輪廓超聲換能器可用作系統(tǒng)中的換能器。動(dòng)物和臨床研究表 明，治療超聲是增加靈活性、減少恢復(fù)時(shí)間以及提聞?wù)w生活質(zhì)量的有效方法。本發(fā)明有效地提供了一種治療超聲技術(shù)，其將超聲治療選項(xiàng)打包到可整天使用的裝置中，只有輕微不適或沒(méi)有不適且活動(dòng)性減少極少或不減少活動(dòng)性。該裝置使得超聲能夠在小而緊湊的平臺(tái)中應(yīng)用于醫(yī)療和非醫(yī)療應(yīng)用的范圍。因此，本發(fā)明特別提供了一種可佩戴的治療超聲系統(tǒng)，其使用方便且可一次連續(xù)使用數(shù)個(gè)小時(shí)。本發(fā)明還提供了一種超便攜的完整治療超聲裝置，其可配置成包括電源、超聲驅(qū)動(dòng)器以及超聲換能器，且其在單個(gè)工作單元內(nèi)可由用戶進(jìn)行控制。與當(dāng)前的治療超聲技術(shù)相比，本發(fā)明的裝置產(chǎn)生涵蓋治療理療和藥物輸送的功率范圍和頻率的超聲能量，同時(shí)尺寸依然小得多且無(wú)需導(dǎo)線插接(untethered by wire)永久電源。本發(fā)明的完整治療超聲裝置小到足以放置在貼片(patch)中，并且可用于將超聲能量應(yīng)用于身體上的任何地方來(lái)施予超聲。因此，本發(fā)明提供了一種可佩戴的治療超聲裝置，其具有在正常的日?；顒?dòng)期間長(zhǎng)時(shí)間地提供超聲能量的能力。因此，使得可以長(zhǎng)時(shí)間地安全使用超聲來(lái)用于治療、緩解疼痛、藥物輸送以及其它應(yīng)用。此外，該超聲系統(tǒng)或裝置可用于無(wú)線能量傳輸和可植入部件的充電。 本發(fā)明也可用于聲納的軍事應(yīng)用、地雷探測(cè)等的可拋棄超聲能量源。例如本發(fā)明可用于小型和便攜式超聲產(chǎn)生源，即用于軍事、醫(yī)療和工業(yè)應(yīng)用。此外，本發(fā)明可用于聲納和作為低成本的便攜式診斷工具。本發(fā)明也可用于組織愈合、傷口治療、緩解疼痛等。根據(jù)以下結(jié)合附圖的本發(fā)明的各個(gè)方面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得明顯。


為了例示本發(fā)明的各個(gè)方面的目的，在附圖中示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例。然而，本發(fā)明并不限于附圖中所示實(shí)施例的精確布置和手段。此外，如所提供的，附圖中所包含的相同的附圖標(biāo)記用于標(biāo)識(shí)相同或相似的元件。圖1是本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖2A-圖2C是本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)的能量產(chǎn)生模塊20的各個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖3A-圖3D是本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)的各個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖4是本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖5A-圖是本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)的各個(gè)實(shí)施例的示意圖。示出了由換能器產(chǎn)生的各種波型。圖6A-圖6D是本發(fā)明的超聲換能器的各個(gè)實(shí)施例的示意圖。示出了由換能器產(chǎn)生的各種波型。圖7是本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)的能量產(chǎn)生模塊20的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖8A-圖8B是示出本發(fā)明的超聲換能器的各個(gè)實(shí)施例的圖解。如圖所示，超聲換能器的這些實(shí)施例允許超聲能量(示出為直箭頭)和光能量(示出為波浪箭頭)兩者從中穿過(guò)。圖9是用于本發(fā)明中的壓電部件的一個(gè)實(shí)施例的透視圖。示出了側(cè)面透視圖，正面透視圖和后面透視圖。圖1OA-圖1OE是示出本發(fā)明的超聲換能器的各個(gè)實(shí)施例的圖解。這些實(shí)施例包括位于換能器30的透鏡部件70中的端口 55，換能器30允許可輸送部件54從中穿過(guò)。圖1lA-圖1lB是用于本發(fā)明的壓電部件的一個(gè)實(shí)施例的透視圖的圖解。壓電部件包括附接到壓電部件前表面的容器53。圖12A-圖12B示出了本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)的各個(gè)實(shí)施例。在這些實(shí)施例中，換能器通過(guò)線纜連接到能量產(chǎn)生模塊，而能量產(chǎn)生模塊包含于外殼40內(nèi)。圖12A是便攜式超聲系統(tǒng)的圖解，圖12B是便攜式超聲系統(tǒng)的照片。圖13A-圖13B是用于本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)的外殼40的一個(gè)實(shí)施例的各個(gè)方面的圖解。雖然示出了外殼的尺寸，但是這些僅僅是出于例示的目的，并不意味著將本發(fā)明的所有外殼限制于這些尺寸。圖14A-圖14B是本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例的圖解。圖14A示出了裝配前的換能器的透鏡部件和壓電部件，而且也一般地示出其與25美分的硬幣相比較的尺寸。圖14B示出具有裝配以形成換能器的透鏡部件和壓電部件的換能器。圖15A-圖15B是本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的透鏡部件的一個(gè)實(shí)施例的圖解。圖15A示出了具有組合成單個(gè)單元的透鏡部分71和支撐部分72的透鏡部件。圖15B示出了未裝配的具有透鏡部件、壓電部件以及電子部件26 (例如，溫度傳感器)的低輪廓超聲換能器，其中電子部件26 (例如溫度傳感器)可以直接沉積到壓電部件的后表面上，但并不需要直接沉積到其上。圖16A-圖16B是本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的支撐部分72的一個(gè)實(shí)施例的圖解。支撐部分72配置成具有外環(huán)部分81和內(nèi)環(huán)部分82的環(huán)80。圖16A示出了支撐部分72的透視圖。雖然示出了支撐部分的尺寸，但是這些僅僅是出于例示的目的，并不意味著將本發(fā)明的所有的這種支撐部分限制 于這些尺寸。圖16B示出了結(jié)合有壓電部件60和透鏡部分71的環(huán)形支撐部分72。圖17是本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的透鏡部件70的一個(gè)實(shí)施例的圖解。透鏡部件包括組合成單個(gè)單元的透鏡部分71和支撐部分72。雖然示出了透鏡部件的尺寸，但是這些僅僅是出于例示的目的，并不意味著將本發(fā)明的所有的這種透鏡部件限制于這些尺寸。圖18示出了本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的透鏡部件的一個(gè)實(shí)施例。所示的透鏡部件包括位于透鏡部件的支撐壁83中的無(wú)線充電器線圈90a。示出了側(cè)視圖和俯視圖。圖19示出了本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例的截面圖，其裝配成包括作為單個(gè)單元的透鏡部件50、沉積于腔室73內(nèi)的壓電部件60以及覆蓋支撐壁83的蓋子84。圖20示出了本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例的截面圖。換能器配置成包括位于腔室73內(nèi)的電源21、電子部件26以及壓電部件60。壓電部件60通過(guò)膠水附接到透鏡部分71，并且通過(guò)空氣襯墊(backing)與包含于腔室73內(nèi)的其它部件隔離。在替代實(shí)施例中，溫度傳感器25可直接沉積在壓電部件60的后表面上，或沉積在壓電部件60的附近。圖21示出了本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例的裝配。裝配過(guò)程示出了壓電部件60、真空襯墊的布局，以及電子部件26的布局。圖22示出了本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的各個(gè)實(shí)施例的截面圖。所示的換能器配置成在腔室73內(nèi)包括直接位于壓電部件60的后表面上或后表面附近的溫度傳感器25。
圖23是本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。該實(shí)施例包括光源52 (例如 LED)。圖24示出了本發(fā)明的具有透鏡部件70的低輪廓超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例，該透鏡部件70配置成允許光能52a (波浪箭頭所示)從中穿過(guò)。圖25示出了本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的壓電部件60的一個(gè)實(shí)施例。壓電部件配置成具有設(shè)置于其中的光源。圖26是示出根據(jù)本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)的實(shí)施例的照片。包括眾所周知的對(duì)象以便例示這些實(shí)施例的相對(duì)尺寸。圖27是示出從超聲換能器30發(fā)出的寬束治療超聲的圖解。圖28A-圖28C是示出本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的實(shí)施例的各種用途的圖解。圖29是美國(guó)醫(yī)學(xué)超聲研究所的指南圖。如圖所示，在應(yīng)用100mW/cm2的超聲經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的治療期的情況下，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)不良生物效應(yīng)。圖30A-圖30C是示出本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)(TheraSonX )的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果的曲線圖。圖30A:功率對(duì)時(shí)間。圖30B:強(qiáng)度對(duì)時(shí)間。圖30C:強(qiáng)度對(duì)穿透深度。圖31示出了本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)(TheraSonX )的一個(gè)實(shí)施例的束測(cè)量結(jié)果，A:距換能器2毫米。B:距換 能器60毫米。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及適用于許多超聲應(yīng)用的便攜式超聲系統(tǒng)以及低輪廓超聲換能器，該超聲應(yīng)用例如包括治療超聲、無(wú)線能量傳輸和在內(nèi)部裝置上充電、腦部藥物輸送、熱藥物輸送、美容應(yīng)用、骨修復(fù)以及其它應(yīng)用。便攜式超聲系統(tǒng)和低輪廓超聲換能器特別適合于組織刺激、超聲治療、修復(fù)、再生醫(yī)學(xué)、藥物輸送、眼部藥物輸送以及用作便攜式超聲源。本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)操作為發(fā)射作為脈沖、連續(xù)、或脈沖和連續(xù)兩者的超聲能量的超聲能量。便攜式超聲系統(tǒng)操作為發(fā)出聲強(qiáng)范圍為從約lOmW/cm2至約5W/cm2的超聲能量。此外，本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)需要相對(duì)較低的功率和電壓來(lái)產(chǎn)生該聲強(qiáng)范圍內(nèi)的超聲。這使得該便攜式超聲系統(tǒng)可用于寬范圍的超聲應(yīng)用，尤其是那些要求便攜性且不要求受過(guò)訓(xùn)練的醫(yī)護(hù)或治療人員的應(yīng)用。本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)和本發(fā)明的低輪廓超聲換能器非常適合一起使用，其中低輪廓超聲換能器用于便攜式超聲系統(tǒng)中。然而，在本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)中也可以使用其它換能器。正如本文所述，公開了便攜式超聲系統(tǒng)以及隨后的低輪廓超聲換能器。便攜式超聲系統(tǒng)圖1是本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)的示意圖。如圖1中所示，便攜式超聲系統(tǒng)10包括能量產(chǎn)生模塊20和超聲換能器30。能量產(chǎn)生模塊20包括電源21、振蕩器22以及驅(qū)動(dòng)器部件23，使得能量產(chǎn)生模塊20操作為產(chǎn)生可轉(zhuǎn)換成超聲能量的驅(qū)動(dòng)信號(hào)28。超聲換能器30包括壓電部件60和透鏡部件70。超聲換能器30操作為從能量生成模塊20接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)28，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲能量，并且控制從超聲換能器30發(fā)出的超聲能量的方向。如圖2A-圖2C中所示，能量產(chǎn)生模塊20可以設(shè)置在各種操作配置中。每種配置設(shè)計(jì)成提供至少為80 %的電壓負(fù)載輸入(來(lái)自電源21)相對(duì)于電壓負(fù)載輸出(離開驅(qū)動(dòng)器部件23)的電壓效率。本發(fā)明包括至少80%及以上的所有電壓效率，例如包括但不限于從約80%到大于99%的電壓效率的范圍。如圖2A中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，能量產(chǎn)生模塊20包括耦合至振蕩器22和驅(qū)動(dòng)器部件23兩者的電源21，使電源21給振蕩器22和驅(qū)動(dòng)器部件23供電。如圖2B中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，能量產(chǎn)生模塊20還可以包括電壓控制器24，其可操作為控制從電源21到振蕩器22和驅(qū)動(dòng)器部件23的功率分配(例如，作為開/關(guān)式的電源開關(guān))。在特定實(shí)施例中，電壓控制器24可包括耦合至晶體管開關(guān)24b的開/關(guān)控制器24a。合適的開/關(guān)控制器或監(jiān)控IC 24a可包括但不限于LTC2951ITS8-2、TPS3707-30DGN等。合適的晶體管開關(guān)24b可包括但不限于配置成用作電源開關(guān)的MOSFET(例如，F(xiàn)DY102PZ、EL7158S、Si9433BDY 等)。在一個(gè)實(shí)施例中，振蕩器22配置成在約O至5伏之間的電壓范圍內(nèi)以約OMHz至約40MHz之間的范圍操作。在一個(gè)實(shí)施例中，振蕩器可配置成在約0-5伏下操作，而驅(qū)動(dòng)器可配置成在約0-24伏下操作以便給超聲換能器供電。例如，在低強(qiáng)度的治療中，驅(qū)動(dòng)器可配置成在約0-5伏下操作。本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)可以在約0.1至約24伏之間所產(chǎn)生的功率下運(yùn)行。因此，電源21可包括操作為產(chǎn)生在約0.1至約24伏之間的電壓的任何裝置。例如，合適的電源21可包括但不限于包括不可充電電池和可充電電池的各種類型的電池。合適的電池的示例包括但不限于雙A電池(AA)、鋰離子電池等。本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)配置成使得其可以為了最大便攜性而在單個(gè)現(xiàn)成產(chǎn)品的電池上運(yùn)行，或在系統(tǒng)的便攜性或大小對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)不太重要的情況下配置成在多于一個(gè)的電池上運(yùn)行。如圖3A中所示，驅(qū)動(dòng)器部件23可包括至少一個(gè)引腳驅(qū)動(dòng)器23a。如圖3B-3D中所示，在具體實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器部件23可包括并聯(lián)布置的兩個(gè)引腳驅(qū)動(dòng)器23a。另外的實(shí)施例可包括以并聯(lián)、串聯(lián)或者并聯(lián)和串聯(lián)兩者而布置的兩個(gè)以上的引腳驅(qū)動(dòng)器23a。圖3C和圖3D示出了能量產(chǎn)生模塊20的具體實(shí)施例的詳細(xì)電路。然而，本發(fā)明并不僅限于圖3C-3D中所示的僅作為示例性示例而提供的電路配置。如圖4中所示，另一實(shí)施例可包括作為能量產(chǎn)生模塊20的一部分的溫度傳感器25(例如，SA56004BDP，118)。合適的溫度傳感器25可包括以下任何裝置:操作為監(jiān)測(cè)在使用便攜式超聲系統(tǒng)10的過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量的裝置，以及操作為當(dāng)便攜式超聲系統(tǒng)10的溫度達(dá)到預(yù)定的高溫切斷點(diǎn)時(shí)關(guān)閉或取消來(lái)自電源21的功率產(chǎn)生的裝置。當(dāng)溫度上升超過(guò)設(shè)定點(diǎn)時(shí)熱切斷器關(guān)閉電源。合適的溫度傳感器25是本領(lǐng)域公知的。如圖22中所示，溫度傳感器25可沉積在壓電部件60上或其附近。本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)對(duì)于以定向的和受控的方式將超聲能量應(yīng)用于(例如，人類或動(dòng)物受試者的)目標(biāo)區(qū)域來(lái)說(shuō)是有用的。例如，如圖5A-5D中所示，便攜式超聲系統(tǒng)有效地控制從便攜式超聲系統(tǒng)所發(fā)出的超聲能量的方向和波型。如圖5A-5D中所示，超聲換能器30可配置成控制處于各種波型的所發(fā)出的超聲能量35的方向，所述波型包括發(fā)散波型35a (圖5A)、散射波型35b (圖5B)、聚焦波型35c (圖5C)以及平行波型35d (圖OT)。如圖6A-圖6D中所 示，為了控制所發(fā)出的超聲能量的方向和波型的類型，超聲換能器30的透鏡部件70可配置成包括如下的外透鏡表面:用于發(fā)散波型35a的凸透鏡74(圖6A)、用于散射波型35b的脊型透鏡75 (圖6B)、用于聚焦波型35c的凹透鏡77 (圖6C)或用于平行波型35d的平面透鏡76 (圖6D)。此外，本發(fā)明可使用定向透鏡，以考慮將超聲波以特定角度(例如，朝向身體內(nèi)的關(guān)節(jié))引導(dǎo)到受試者體內(nèi)。如圖7中所示，能量產(chǎn)生模塊20可配置成還包括可用于發(fā)出光能52a的光源52。光源52集成到能量產(chǎn)生模塊20內(nèi)，使得其由電源21供電。光源52可包括操作為將從電源21接收到的電能轉(zhuǎn)換成光能52a的任何裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，光源52可包括發(fā)光二極管(LED)。所發(fā)出的光能52a可用于各種用途，包括但不限于如熱療、光療、發(fā)出光信號(hào)、照明以及裝飾目的等。如圖8A-圖SB中所示，透鏡部件70可配置成操作為允許從超聲換能器30發(fā)出的超聲能量35和光能52a這兩者穿過(guò)透鏡部件70。然而，透鏡部件70還可配置成僅允許超聲能量35穿過(guò)透鏡部件70?？捎糜谕哥R部件70的各種材料包括但不限于以下材料:Ultem、Rexolite、Ahrilic、Plexiglass等。用于僅使超聲能量35穿過(guò)透鏡部件70的合適材料在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的，且可由本發(fā)明預(yù)期。用于使超聲能量35和光能52a兩者穿過(guò)透鏡部件70的合適材料在本領(lǐng)域內(nèi)也是公知的，且可由本發(fā)明預(yù)期。此外，如圖SB中所示，透鏡部件70可配置成使得僅其一部分56適于使超聲能量35和光能52a兩者穿過(guò)，而透鏡部件70的其余部分配置成僅允許超聲能量35從中穿過(guò)。如在本發(fā)明的附圖中所使用的那樣，波浪箭頭線通常指示光能52a，而直箭頭線通常指示超聲能量35或驅(qū)動(dòng)信號(hào)28。如圖9中所不,壓電部件60包括前表面61和后表面62。前表面61是壓電部件60的一部分，從中發(fā)出超聲能量35或發(fā)出超聲能量35和光能52a兩者。后表面62是壓電部件60與前表面61相對(duì)的部分。如圖1OA-圖1OE中所示，透鏡部件70可配置成包括多個(gè)端口 55，在超聲能量產(chǎn)生的過(guò)程中，可輸送部件54可從所述多個(gè)端口 55穿過(guò)。端口 55可為各種大小，且可以各種圖案來(lái)布置。圖1OA-圖1OE僅僅以作為端口 55的圖案類型和大小的示例性示例而提供，但它們并不是以將本發(fā)明僅僅限制于附圖中所示的那些圖案的方式而提供?？奢斔筒考?4可包括可響應(yīng)于由便攜式超聲系統(tǒng)10所產(chǎn)生的超聲能量而穿過(guò)壓電部件60中的一個(gè)孔或多個(gè)孔的任何材料。因此， 可輸送部件54可以是任何超聲介質(zhì)。可輸送部件54的合適示例可包括但不限于超聲凝膠、藥物、化妝品、抗菌成分、消毒劑、洗劑等或其組合。例如，可輸送部件54可為混合在超聲凝膠中的藥物粉末的形式，或任何其它合適的超聲介質(zhì)。如圖1lA-圖1lB中所示，壓電部件60還可包括安裝到壓電部件60的前表面61的容器53。容器53配置成在不產(chǎn)生超聲能量的情況下存儲(chǔ)可輸送部件54并且在產(chǎn)生超聲能量的情況下釋放可輸送部件54。在一種配置中，容器53形成附接到壓電部件60前表面61的隔間。如圖1lB中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，容器53可包括多個(gè)孔或其它可滲透或半可滲透表面53a，以允許可輸送部件54從中穿過(guò)。透鏡部件70也可配置成包括多個(gè)孔或另外的可滲透或半可滲透區(qū)域，以允許從容器53滲出的可輸送部件54穿過(guò)透鏡部件70并到達(dá)受試者表面。本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)非常適于各種類型的裝配布置。裝配布置的靈活性使得可廣泛應(yīng)用于人類受試者以及動(dòng)物受試者(如狗、貓、馬、羊、牛、豬等)。用于動(dòng)物受試者的裝配布置根據(jù)需要而有所不同，主要涉及耦合裝置的類型或配置。合適的耦合裝置的示例可包括諸如氯丁橡膠和維可牢(Velcro)包扎等裝置，但可預(yù)期其它裝置也可用于本發(fā)明。如圖12中所示，便攜式超聲系統(tǒng)10可裝配成使得能量產(chǎn)生模塊20與超聲換能器30分離。在該裝配布置中，能量產(chǎn)生模塊20完全容納于外殼40內(nèi)且通過(guò)線纜51操作地耦合至超聲換能器30。合適的線纜51可以是操作成允許能量產(chǎn)生模塊20所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸送到超聲換能器30并且作為超聲能量35而從超聲換能器30發(fā)出的任何線纜。合適的線纜51的示例可包括用于換能器和使用其的系統(tǒng)的任何合適的導(dǎo)線，包括但不限于柔性同軸線纜(例如，Cooner導(dǎo)線，NMEFI/2215044SJ)等。圖13A-13B不出了適用于便攜式超聲系統(tǒng)10的外殼40的一個(gè)實(shí)施例的各個(gè)方面?？衫酶鞣N材料來(lái)制作外殼40，例如包括聚碳酸酯。如圖13A-13B中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，外殼40可包括兩個(gè)對(duì)半分的部件，將其安裝在一起以形成適合于容納能量產(chǎn)生模塊的腔室。兩個(gè)對(duì)半分的部件的一個(gè)或多個(gè)可包括用于線纜(例如，連至超聲換能器)、指示燈(例如，指示開/關(guān))以及開/關(guān)開關(guān)(例如，撥動(dòng)開關(guān))的端口。雖然在圖13A-13B中提供了外殼40的各個(gè)部分的尺寸，但是本發(fā)明并不僅限于具有這些尺寸的外殼40。所述尺寸可根據(jù)包含于外殼40中的能量產(chǎn)生模塊的單個(gè)部件的大小和布置來(lái)進(jìn)行配置。便攜式超聲系統(tǒng)10可裝配成使得能量產(chǎn)生模塊20至少部分地容納于超聲換能器30之上或其內(nèi)。在該裝配布置的一個(gè)實(shí)施例中，振蕩器22和驅(qū)動(dòng)器部件23容納于超聲換能器30之上或其內(nèi)，并且電源21容納于外殼40內(nèi)，其中線纜51操作地將電源21耦合至振蕩器22/驅(qū)動(dòng)器部件23 (容納于超聲換能器30之上或之內(nèi))。在另一實(shí)施例中，能量產(chǎn)生模塊20還可包括操作為控制從電源21至振蕩器22/驅(qū)動(dòng)器部件23的功率分配的電壓控制器24。在該實(shí)施例中，電壓控制器24可隨同電源21 —起容納于外殼40內(nèi)或容納于超聲換能器30之上或之內(nèi)。如在此所提供的，電壓控制器24可包括耦合至晶體管開關(guān)24b的開/關(guān)控制器24a。便攜式超聲系統(tǒng)1 0也可以裝配成使得能量產(chǎn)生模塊20完全容納于超聲換能器30之上或之內(nèi)。合適的換能器可包括但不限于本發(fā)明的低輪廓超聲換能器。本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)非常適用于配置成低輪廓類型的超聲換能器的超聲換能器。如在此所使用的，術(shù)語(yǔ)“低輪廓超聲換能器”是指包括配置成具有不大于約6厘米高度的輪廓的任何超聲換能器。本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)也非常適用于為低輪廓超聲換能器而設(shè)計(jì)的耦合裝置。圖14、15A-15B、16A、16B、17、18、19、20、21和22提供了合適的低輪廓超聲換能器50的示例性示例，或其可用于便攜式超聲系統(tǒng)10的各個(gè)方面。本發(fā)明所預(yù)期的可結(jié)合便攜式超聲系統(tǒng)10和低輪廓超聲換能器50而使用的合適的超聲耦合裝置100包括將系統(tǒng)或換能器保持在位于受試者(不管是人類受試者還是動(dòng)物受試者)的任何區(qū)域的適當(dāng)位置上的任何裝置。低輪廓超聲換能器本發(fā)明涉及適用于超聲系統(tǒng)(特別是便攜式超聲系統(tǒng))的低輪廓超聲換能器。圖14A-14B提供了本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。如圖14A-14B中所示，低輪廓超聲換能器50包括壓電部件60和透鏡部件70。圖14A-14B示出了具有容納壓電部件60且配置成單個(gè)單元的透鏡部件70的超聲換能器50。圖14A示出了裝配前的各個(gè)部件。在該實(shí)施例中，壓電部件是大小約為25美分硬幣的圓盤形晶片。圖14B示出了完全裝配好的低輪廓超聲換能器50。壓電部件60操作為從能量產(chǎn)生模塊20接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)并且發(fā)出作為超聲能量35的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。壓電部件60通常成形為具有前表面61和后表面62的圓盤。壓電部件60與具有多個(gè)電子部件26的能量產(chǎn)生模塊20 —起操作。在一個(gè)實(shí)施例中，能量產(chǎn)生模塊20的多個(gè)電子部件26包括電源21、振蕩器22和驅(qū)動(dòng)器部件23。在另一實(shí)施例中，能量產(chǎn)生模塊20的多個(gè)電子部件26還可包括溫度傳感器25和/或無(wú)線充電器部件90。本發(fā)明可預(yù)期在超聲電路中有用的其它合適的電子部件。壓電部件60有效地發(fā)出聲強(qiáng)范圍為約10mW/cm2至約5W/cm2之間的超聲能量。如圖15A-15B中所示，透鏡部件70包括透鏡部分71和支撐部分72。透鏡部件70可直接或間接地沉積在壓電部件60的前表面61上。透鏡部件70的透鏡部分71配置成控制從壓電部件60發(fā)出的超聲能量35的方向和波型。透鏡部件70的支撐部分72也配置成將壓電部件60保持在適當(dāng)位置并提供用于容納能量產(chǎn)生模塊20的至少一個(gè)電子部件26的腔室73。如圖5A、5B、6A和6B中所示，透鏡部分72可配置成發(fā)出各種波型的超聲能量35，所述波型例如包括發(fā)散波型35a、散射波型35b、聚焦波型35c或平行波型35d。在一個(gè)實(shí)施例中，透鏡部分71可以是配置成發(fā)出發(fā)散波型35a的超聲能量的凸透鏡74。在另一實(shí)施例中，透鏡部分71可以是配置成發(fā)出散射波型35b的超聲能量的脊型透鏡75。透鏡可用于將能量引導(dǎo)到其上可能不易于定位換能器的關(guān)節(jié)內(nèi)。透鏡可用于控制超聲能量的分布。透鏡可用于在體內(nèi)形成超聲駐波。透鏡也可用于防止駐波在體內(nèi)形成。透鏡可用于產(chǎn)生隨機(jī)聲場(chǎng)圖形。透鏡部件70有效地傳播從壓電部件60發(fā)出的超聲能量，以便在約O度至約180度之間的角度范圍內(nèi)進(jìn)行超聲治療。如圖16A-16B中所示， 在一個(gè)實(shí)施例中，支撐部分72配置為具有外環(huán)部分81和內(nèi)環(huán)部分82的環(huán)80，其中內(nèi)環(huán)部分82在外環(huán)部分81內(nèi)形成環(huán)形架以便有效地將壓電部件60保持在適當(dāng)位置。如圖17中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，透鏡部分71和支撐部分72形成單個(gè)透鏡部件70。在該實(shí)施例中，透鏡部分71形成腔室73的前端基座部分71a，而支撐部分72形成腔室73的支撐壁83。如圖所示，支撐壁83從前端基座部分71a在向后的方向上延伸。支撐部分72還可包括開口 72a，其可用作用于將壓電部件或其它電子部件連接到設(shè)置于腔室73外部的另外電子部件(例如，通過(guò)線纜連接的電源)的線纜的通路。此外，如圖17中所示，透鏡部件70的一個(gè)實(shí)施例可配置成包括作為支撐壁83內(nèi)表面的一部分的槽口(notch)72b。槽口 72b起到以非常適合于將壓電部件60附接到腔室73的前端基座部分71a的方式在腔室73內(nèi)定位壓電部件60的作用。如圖17中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，可包括作為支撐壁83內(nèi)表面的一部分的三個(gè)槽口 72b。在裝配本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的過(guò)程中，使用膠水或其它合適的粘合劑來(lái)將壓電部件60固定在前端基座部分71a的適當(dāng)位置上。首先，將膠水施加到前端基座部分71a上，或者施加到壓電部件60的前表面61上，或施加到兩者上。然后將壓電部件60放置于腔室73內(nèi)，以使得其與前端基座部分71a相接觸，其中膠水層設(shè)置于壓電部件60和前端基座部分71a之間。槽口 72b定位壓電部件60，使得在壓電部件的外邊緣與支撐壁83的內(nèi)表面之間存在間隙。反過(guò)來(lái)，該間隙允許膠水中所包含的過(guò)量的膠水和氣泡從前端基座部分71a和壓電部件60的接觸點(diǎn)之間滲出且進(jìn)入到該間隙內(nèi)，從而使壓電部件60與透鏡部分71之間進(jìn)行功能上充分且有效的接觸。雖然圖17示出了具有三個(gè)槽口 72b的實(shí)施例，但是本發(fā)明并不限于三個(gè)槽口 72b，而是包括具有其它布置的實(shí)施例，只要提供了用于滲出過(guò)量膠水和氣泡的足夠空隙即可。如圖18中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，支撐壁83可配置成包括無(wú)線充電器線圈90a。合適的無(wú)線充電器線圈90a可包括但不限于導(dǎo)線環(huán)、電感耦合等。無(wú)線充電器線圈90a用于使用可充電電池的實(shí)施例中。由于在壁內(nèi)的線圈允許電場(chǎng)穿過(guò)線圈的中心，所以使感應(yīng)充電能力最大化。在壁內(nèi)的線圈還保持裝置的低輪廓。線圈并不一定必須位于外殼壁內(nèi)。例如，線圈可位于換能器的內(nèi)部，位于所述系統(tǒng)的外殼中或位于耦合裝置(例如，橡膠套)中的換能器的外部，位于耦合裝置中(例如，橡膠套)，或位于外殼與橡膠套之間。如圖19中所示，低輪廓超聲換能器50可配置成還包括蓋子84。蓋子84以有效地基本上封閉腔室73的方式沉積在支撐壁83的上方。該實(shí)施例有利于保護(hù)包含于腔室73內(nèi)的任何電子部件26。具有形成 單個(gè)透鏡部件的透鏡部分和支撐部分的實(shí)施例非常適用于容納能量產(chǎn)生模塊的電子部件。例如，如圖20中所示，除了能量產(chǎn)生模塊20的至少一個(gè)電子部件26之外，腔室73可容納壓電部件60。容納于腔室73內(nèi)的電子部件26可包括下述的一個(gè)或多個(gè):電源21、振蕩器22、驅(qū)動(dòng)器部件23、溫度傳感器25以及無(wú)線充電器部件90。如圖21中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)電子部件26容納于腔室73內(nèi)，以便通過(guò)空氣層85而與壓電部件60分離。這可以通過(guò)使用電子領(lǐng)域中公知的各種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種技術(shù)的示例可包括本領(lǐng)域內(nèi)公知的空氣襯墊或真空襯墊技術(shù)。在具體技術(shù)中，對(duì)壓電部件施加空氣襯墊或真空襯墊來(lái)增加正向方向上的超聲能量傳播。在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)電子部件可安裝到壓電部件上，或沉積到壓電部件附近但并不沉積到其上。如圖22中所示，對(duì)于該實(shí)施例而言，溫度傳感器25非常適合作為安裝到壓電部件60上或沉積到壓電部件60附近但并不沉積到其上的唯一電子部件。溫度傳感器25有利于檢測(cè)熱量水平，以及當(dāng)熱量水平上升到預(yù)定水平時(shí)觸發(fā)關(guān)閉電源。合適的溫度傳感器例如可以包括熱切斷器、遠(yuǎn)程溫度感測(cè)IC以及本地溫感測(cè)1C。本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的另一方面涉及使用換能器來(lái)產(chǎn)生超聲能量和光能兩者。這些低輪廓超聲換能器的實(shí)施例包括至少一個(gè)操作為從由能量產(chǎn)生模塊所提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)產(chǎn)生光能的光源。這種實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了各種有利于進(jìn)行超聲能量治療和光療的或者利用光能來(lái)提供信令或裝飾照明的應(yīng)用。光源可導(dǎo)線連接到壓電部件的前導(dǎo)體和壓電部件的后導(dǎo)體，從而允許驅(qū)動(dòng)信號(hào)到達(dá)壓電部件來(lái)給光源供電?；蛘?，光源可通過(guò)導(dǎo)線而圍繞壓電部件或通過(guò)導(dǎo)線而穿過(guò)壓電部件。此外，光源可配置成與壓電部件串聯(lián)或并聯(lián)而被供電。此外，光源可由壓電發(fā)生器或由單獨(dú)的外部發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生。如圖23中所示，低輪廓超聲換能器50可配置成包括牢固沉積到壓電部件60和/或透鏡部件70附近的光源52或多個(gè)光源52。合適的光源可包括可在本發(fā)明的電源上運(yùn)行的任何光源。例如，在各個(gè)實(shí)施例中，光源可以是發(fā)光二極管(LED)、激光或其組合。如圖24中所示，透鏡部件70可配置成操作以允許光能52a從中穿過(guò)。如圖所示，光能52a穿過(guò)壓電部件60的前表面61且穿過(guò)透鏡部件70而發(fā)出。如圖24-25中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，光源52可配置成設(shè)置在透鏡部件70的內(nèi)部、設(shè)置在壓電部件60的內(nèi)部、或設(shè)置在透鏡部件70和壓電部件60兩者的內(nèi)部。如圖24中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，光源52可配置成基本上設(shè)置在透鏡部件70、壓電部件60、或透鏡部件70和壓電部件60兩者的中心。本發(fā)明的低輪廓超聲換能器可集成到便攜式超聲系統(tǒng)(包括具有能量產(chǎn)生模塊的便攜式超聲系統(tǒng))中，其中能量產(chǎn)生模塊包括耦合至換能器的電源、振蕩器、以及驅(qū)動(dòng)器部件。能量產(chǎn)生模塊可容納于或不容納于低輪廓超聲換能器內(nèi)。本發(fā)明還涉及多單元換能器，其包括組合成單個(gè)多單元換能器的多個(gè)超聲換能器，其中至少一個(gè)換能器是本文所述的低輪廓換能器。多個(gè)超聲換能器可包括具有相同或不同功能和/或大小的換能器，且可發(fā)出具有相同或不同的強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間或頻率的超聲能量或光能?？砂匆韵虏襟E來(lái)制造本發(fā)明的低輪廓超聲換能器:(i )提供壓電部件，其操作為從能量產(chǎn)生模塊接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)并且發(fā)出作為超聲能量的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述壓電部件具有前表面和后表面，且所述能量產(chǎn)生模塊包括多個(gè)電子部件；(ii)提供透鏡部件，所述透鏡部件包括透鏡部分和支撐部分將透鏡部件直接或間接地沉積在壓電部件的前表面上，其中透鏡部件的透鏡部分配置成控制從壓電部件所發(fā)出的超聲能量的方向和波型，且其中透鏡部件的支撐部分配置成將壓電部件保持在適當(dāng)位置，并且提供用于容納能量產(chǎn)生模塊的至少一個(gè)電子部件的腔室?；诒疚乃氖纠龍D和論述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠裝配低輪廓超聲換能器。例如，在一個(gè)裝配過(guò)程中，透鏡和外殼組合成單件，使得壓電部件下降并粘合到適當(dāng)位置。熱量傳感器可焊接到壓電部件的背面。然后可以粘合外殼背板以便密封壓電部件的空氣襯墊部分。電路和電源也可放置于換能器外殼內(nèi)。此外，對(duì)于本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)和低輪廓超聲換能器來(lái)說(shuō)，可以采用專用集成電路(ASIC)技術(shù)。圖26是示出本發(fā)明的超聲換能器的各個(gè)實(shí)施例的照片。在圖26中還提供了各種眾所周知的對(duì)象(例如，2 5美分硬幣，一副撲克牌，以及蘋果iPod Nano)，以便示出本發(fā)明的所描述的便攜式超聲系統(tǒng)/低輪廓超聲換能器的相對(duì)大小。本發(fā)明的低輪廓超聲換能器和超聲系統(tǒng)用于產(chǎn)生寬范圍的超聲束和波型，使其能用于寬范圍的應(yīng)用。如圖27中所示，具體實(shí)施例產(chǎn)生了以可用于長(zhǎng)效緩解疼痛的寬束形式的超聲能量35。例如，超聲系統(tǒng)單次充電后可以工作8小時(shí)。如圖28A、28B和28C中所示，本發(fā)明的低輪廓超聲換能器和超聲系統(tǒng)可用于許多應(yīng)用。圖28A示出了使用系統(tǒng)和換能器來(lái)治療指關(guān)節(jié)。在該實(shí)施例中，透鏡可配置成將超聲能量引導(dǎo)到關(guān)節(jié)處和附近的受試者的組織上或內(nèi)的感興趣的區(qū)域。圖28B示出了使用系統(tǒng)和換能器來(lái)治療受試者的手臂。如圖28B中所示，水凝膠部件可與換能器串聯(lián)使用來(lái)作為超聲導(dǎo)電介質(zhì)。水凝膠部件可配置成與換能器和透鏡的形狀匹配，以便將超聲能量耦合到受試者體內(nèi)(例如，手臂組織內(nèi))。圖28C示出成陣列的多個(gè)系統(tǒng)的使用。例如，如圖28C的實(shí)施例所示，本發(fā)明的多個(gè)超聲換能器/系統(tǒng)可與保持器部件900(示出為多單元的保持器部件902)耦合。在該應(yīng)用中，保持器部件900可以為氯丁橡膠包扎的形式并且可用于治療諸如下背部(如圖所示)等較大區(qū)域。使用方法本發(fā)明還涉及使用本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)和低輪廓超聲換能器的各種方法。基本使用包括使用本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)和/或低輪廓超聲換能器將超聲能量應(yīng)用于受試者(無(wú)論是人類還是動(dòng)物)的目標(biāo)區(qū)域。時(shí)間長(zhǎng)度和強(qiáng)度可以根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而定。某些用途可以在WWW.ultroz.com找到。下面是對(duì)本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)和低輪廓超聲換能器的某些使用的簡(jiǎn)要描述。在一種應(yīng)用中，本發(fā)明涉及用于在受試者上進(jìn)行理療的方法。該方法包括提供本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)或陣列形式的多個(gè)系統(tǒng)，然后將治療超聲能量應(yīng)用到受試者的目標(biāo)區(qū)域上，其中治療超聲能量由系統(tǒng)或系統(tǒng)陣列產(chǎn)生。在另一種應(yīng)用中，本發(fā)明涉及用于將超聲能量應(yīng)用于受試者的方法。該方法包括提供本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)或陣列形式的多個(gè)系統(tǒng)，并且將超聲能量應(yīng)用于受試者的目標(biāo)表面，其中超聲能量由系統(tǒng)或系統(tǒng)陣列產(chǎn)生。在另一種應(yīng)用中，本發(fā)明涉及將藥物局部輸送到受試者的方法。該方法包括提供本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)或陣列形式的多個(gè)系統(tǒng)，其中可輸送部件包括待輸送到受試者的藥物，并且將超聲能量隨同可輸送部件一起應(yīng)用于受試者表面，其中超聲能量由系統(tǒng)或系統(tǒng)陣列產(chǎn)生。在另一種應(yīng)用中，本發(fā)明涉及將藥物內(nèi)部輸送到受試者的方法。該方法包括將本發(fā)明的生物相容性裝置應(yīng)用于受試者，其中生物相容性部件為可吸收裝置的形式，其包括待輸送到受試者的藥物，且其中該裝置有效地產(chǎn)生超聲能量，以促進(jìn)藥物至受試者的內(nèi)部輸送。如本文所述以及如以下所進(jìn)一步論述的，本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)和低輪廓超聲換能器具有不同的屬性。例如，超聲電源和電路是如此的以至于可以將它們直接安裝到超聲換能器(例如壓電部件)上。這樣，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的整個(gè)超聲系統(tǒng)可以小如約2-3個(gè)25美分硬 幣的疊層。在具體實(shí)施例中，在本發(fā)明的系統(tǒng)中所使用的超聲產(chǎn)生電路可以包括兩個(gè)部件:
(i)用于控制裝置的頻率的振蕩器；以及(ii)用于驅(qū)動(dòng)換能器的兩個(gè)并聯(lián)的引腳驅(qū)動(dòng)器，但是也可僅使用一個(gè)引腳驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明的超聲系統(tǒng)的另一任選部件可為發(fā)光二極管(LED)或多個(gè)發(fā)光二極管，其可圍繞超聲換能器而布置以便提供“光”療。LED可以由給超聲換能器供電的同一超聲產(chǎn)生電路來(lái)供電。用于給裝置供電的電源可為適合于根據(jù)其預(yù)期用途而產(chǎn)生使超聲系統(tǒng)運(yùn)行所需的功率的任何電源。僅僅通過(guò)示例的方式，可用于給裝置供電的具體合適的電源可包括但不限于電池，諸如硬幣式鋰離子手表電池等。在此應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的超聲產(chǎn)生系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例可以包括壓電部件、超聲產(chǎn)生電路以及電源。附加特征可包括功率控制(開/關(guān))、LED、透鏡和充電能力。本發(fā)明的一個(gè)有利方案是整個(gè)超聲裝置可制成25美分硬幣的形狀和大小或甚至更小(例如可吸收藥丸)。下面提供本發(fā)明的各種屬性，但是并不意味著將本發(fā)明限制到具體實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，便攜式超聲系統(tǒng)具有各種屬性，例如包括下述:(i)它是低輪廓的；(ii)它使用平坦或凹入的壓電材料(其可具有任何直徑)；(iii)壓電體直接連接到超聲電路；(iv)系統(tǒng)的外殼由位于前側(cè)上的超聲換能器(和/或透鏡)制成；(v)位于后側(cè)上的超聲產(chǎn)生電路處于低輪廓的外殼內(nèi)；(Vi)在共振下驅(qū)動(dòng)換能器，因此它具有適合于有效的能量傳輸?shù)牡妥杩乖撓到y(tǒng)重量輕、效率高且防水。在此應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的超聲系統(tǒng)的小尺寸可以使得迄今尚不可能或不可行的眾多用途和應(yīng)用成為可能。例如，本發(fā)明的低輪廓超聲系統(tǒng)可用于可植入裝置和可吸收裝置(例如智能藥丸)內(nèi)。本發(fā)明的超聲系統(tǒng)可用于理療、藥物輸送、疼痛管理和治療等。本發(fā)明的超聲系統(tǒng)實(shí)際上還可用于可能希望在0-40MHZ的頻率下應(yīng)用超聲的任何地方。本發(fā)明的超聲系統(tǒng)的內(nèi)部電池可補(bǔ)充有外部電池，以便在各種情況下提供長(zhǎng)時(shí)間的使用?？蓪?duì)該系統(tǒng)進(jìn)行充電。該系統(tǒng)可通過(guò)外部裝置來(lái)進(jìn)行操作。該裝置也可涂覆有藥物或生物相容性材料，以便改善身體的吸收。以下是設(shè)想的本發(fā)明的一些方案，包括但不限于下述:換能器。換能器的可以具有0.75-1.0英寸的直徑，并且可以是隨同直接構(gòu)建于其內(nèi)的超高效的超聲發(fā)生技術(shù)一起的、具有換能器的2-3MHz的超聲發(fā)生器。整個(gè)換能器和電子部件可大約為彼此層疊到頂部上的三個(gè)(或更少)25美分硬幣的大小。該換能器可加入寬束技術(shù)以便將超聲治療深入傳播到組織內(nèi)并且在廣泛范圍內(nèi)傳播。超聲導(dǎo)電貼片。本發(fā)明的超聲系統(tǒng)可與超聲導(dǎo)電貼片串聯(lián)使用。合適的貼片可包括但不限于用于在活動(dòng)期間將超聲能量有效地耦合到組織內(nèi)的可拋棄的單次使用的貼片。該貼片可包括構(gòu)建到其內(nèi)的超聲凝膠，使得用戶可將換能器插入到裝置內(nèi)，剝離粘性繃帶，并將其應(yīng)用于皮膚上的適當(dāng)位置。疼痛貼片可由超柔性材料制成。超聲電源模塊。本發(fā)明的超聲系統(tǒng)也可與超聲電源模塊串聯(lián)使用，超聲電源模塊是具有使用戶與疼痛功率設(shè)置相聯(lián)系的輕質(zhì)矩形鋰離子可充電電池包。該功率模塊可提供6-8個(gè)小時(shí)的、強(qiáng)度低為60mW/cm2或高為lOOmW/cm2的持續(xù)治療2_3MHz超聲。功率模塊的充電時(shí)間可以是單元充分放電之后的I小時(shí)。完整系統(tǒng)。完整系統(tǒng)使得超聲治療為便攜式的并且在許多情況下不易察覺(jué)。利用寬束換能器和高效的供電技術(shù)，該裝置可用在道路上、辦公室中、體育活動(dòng)或賽事之前、之中和之后以及許多其它情況中。本發(fā)明的超聲系統(tǒng)還可適用于業(yè)余愛(ài)好者、小學(xué)生、大學(xué)生、半專業(yè)和專業(yè)的運(yùn)動(dòng)員和運(yùn)動(dòng)隊(duì)。本發(fā)明的超聲系統(tǒng)適用于礦泉療養(yǎng)地、體育訓(xùn)練室、更衣室、理療室、醫(yī)生辦公室、體育賽事邊線、家里等等。在另一方面中，本發(fā)明涉及用于在患者體內(nèi)產(chǎn)生超聲能量的可植入裝置。該裝置包括本發(fā)明的超聲系統(tǒng)和配置成包含超聲系統(tǒng)的可植入部件。在再一方面中，本發(fā)明涉及用于在患者體內(nèi)產(chǎn)生超聲能量的可吸收裝置。該裝置包括本發(fā)明的系統(tǒng)和配置成包含系統(tǒng)的可吸收部件。合適的可吸收部件可以是藥丸的形式，但并不限制于此。在另一方面中，本發(fā)明涉及用于在受試者上進(jìn)行理療的方法。該方法包括提供本發(fā)明的超聲系統(tǒng)以及將治療超聲能量應(yīng)用于受試者，其中治療超聲能量由本發(fā)明的系統(tǒng)產(chǎn)生。由系統(tǒng)發(fā)出的超聲能量可有效地穿透深入到受試者的組織內(nèi)，且并不限于只提供表面超聲能量。在另一方面中，本發(fā)明 涉及用于將超聲能量應(yīng)用于受試者的方法。該方法包括提供本發(fā)明的超聲系統(tǒng)以及將超聲能量應(yīng)用于受試者表面，其中超聲能量由本發(fā)明的系統(tǒng)產(chǎn)生。由系統(tǒng)發(fā)出的超聲能量可有效地穿透深入到受試者的組織內(nèi)，且并不限于只提供表面超聲能量。根據(jù)該方法，將超聲能量應(yīng)用于受試者表面可有效緩解在表面上和表面周圍的受試者的組織內(nèi)的疼痛。在另一方面中，本發(fā)明涉及將藥物局部輸送到受試者的方法。該方法包括提供本發(fā)明的超聲系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)還包括安裝到壓電部件上的容器，該容器配置成在不產(chǎn)生超聲能量的情況下存儲(chǔ)可輸送部件以及在產(chǎn)生超聲能量的情況下釋放可輸送部件?？奢斔筒考ù斔偷绞茉囌叩乃幬铩８鶕?jù)該方法，超聲能量隨同可釋放部件一起應(yīng)用于受試者的表面，其中超聲能量由本發(fā)明的系統(tǒng)產(chǎn)生。由系統(tǒng)發(fā)出的超聲能量可有效地穿透深入到受試者的組織內(nèi)，且并不限于只提供表面超聲能量。在另一方面中，本發(fā)明涉及將藥物內(nèi)部輸送到受試者的方法。該方法包括將本發(fā)明的可吸收裝置施予受試者，其中可吸收部件為包括待輸送到受試者的藥物的藥丸的形式，且其中系統(tǒng)有效地產(chǎn)生超聲能量，以促進(jìn)藥物至受試者的內(nèi)部輸送。示例以下示例旨在說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例，但決非旨在限制本發(fā)明的范圍。示例 I用于利用連續(xù)低強(qiáng)度的超聲來(lái)研究疼痛減輕的裝置風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估目前超聲在世界各地用于許多醫(yī)療診斷應(yīng)用，諸如成像、胎兒心率監(jiān)測(cè)以及血流分析等。超聲也用于各種非診斷藥物輸送和治療應(yīng)用中。已經(jīng)顯示超聲作用的機(jī)械和熱機(jī)理可促進(jìn)傷口和骨折愈合，促進(jìn)外用藥膏透入皮膚內(nèi)，通過(guò)理療提供疼痛緩解和愈合，以及進(jìn)行非侵入式的腫瘤和纖維瘤 消融。超聲換能器、電子部件和電源的整個(gè)系統(tǒng)集成以及進(jìn)一步的小型化提供了用于在前線醫(yī)學(xué)中利用超聲的獨(dú)特的平臺(tái)解決方案。TheraSonX 是第一款真正的便攜式低強(qiáng)度超聲(LIUS)裝置，其可在醫(yī)院外提供安全有效的緩解。這里提出的風(fēng)險(xiǎn)確定審查了當(dāng)將超聲應(yīng)用于人體時(shí)的安全性研究和要求。TheraSonX 對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的便攜式超聲系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，其與本發(fā)明的低輪廓超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例相結(jié)合。1.超聲安全性的指南和規(guī)定超聲與生物組織之間大量混合的(comingled)相互作用引起了由不期望的組織相互作用造成的安全性問(wèn)題。因此，選擇合適的參數(shù)對(duì)于安全使用超聲而言是至關(guān)重要的。包括頻率、強(qiáng)度、占空比和應(yīng)用時(shí)間的若干參數(shù)確定安全運(yùn)行的窗口。其它參數(shù)包括組織類型和環(huán)境條件。隨著超聲在生物物理和診斷這兩個(gè)領(lǐng)域中的使用持續(xù)獲得廣泛認(rèn)可，創(chuàng)建了諸如美國(guó)醫(yī)學(xué)超聲研究所(AIUM)等協(xié)會(huì)，以便監(jiān)測(cè)安全性問(wèn)題，并對(duì)諸如FDA等監(jiān)管機(jī)構(gòu)發(fā)布指南。AIUM成立于1952年，它被認(rèn)為是醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的超聲安全指南的最受推崇的源頭之一 O超聲的主要安全性問(wèn)題是超聲能量對(duì)組織的直接影響。通過(guò)兩個(gè)參數(shù)來(lái)量化超聲導(dǎo)致對(duì)組織的影響的能力:熱指數(shù)和機(jī)械指數(shù)。FDA針對(duì)診斷超聲的安全性已設(shè)定了這些指數(shù)的上限?；谟瑟?dú)立研究機(jī)構(gòu)和AIUM進(jìn)行的長(zhǎng)期研究來(lái)擴(kuò)展適于治療應(yīng)用的這些極限。迄今為止，沒(méi)有同等的評(píng)論發(fā)表研究表明妥善施予超聲會(huì)對(duì)人體造成不良影響。這在已知的診斷和治療這兩個(gè)應(yīng)用中利用超聲的50年歷史中是重要的。更具體地，對(duì)于TheraSonX 的操作范圍，對(duì)多天的連續(xù)應(yīng)用期間所輸送的低強(qiáng)度超聲進(jìn)行了研究。研究明確地表明在組織連續(xù)10天接受lOOmW/cm2或更小的超聲強(qiáng)度之后未發(fā)現(xiàn)對(duì)生物組織的不良影響(圖29) [1-3]。已知此信息，在80mW/cm2的強(qiáng)度下進(jìn)行4小時(shí)TheraSonX 治療對(duì)臨床研究中所涉及的受試者不存在明顯的風(fēng)險(xiǎn)。2.TheraSonX 材料的安全性2.1換能器在TheraSonX 換能器中所用的材料大部分是USP Class 6的FDA所批準(zhǔn)的且通過(guò)事先的細(xì)胞毒性測(cè)試的。這些細(xì)胞毒性測(cè)試為可植入的生物相容性裝置提供安全保障水平。附錄I列出了具有材料安全數(shù)據(jù)表(MSDS)的材料。簡(jiǎn)言之，TheraSonX 的換能器由鉛基壓電陶瓷制成，其是大多數(shù)治療超聲系統(tǒng)的典型。為了保護(hù)臨床的受試者和壓電體，壓電體完全容納于由透鏡、環(huán)形外殼和套組成的防水生物相容性罩內(nèi)。從換能器延伸的導(dǎo)線符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)且涂覆有聚氯乙烯(PVC)。透鏡和外殼由交聯(lián)聚苯乙烯制成。最后，橡膠套由55A和80A硬度的聚氨酯制成。2.2電子電路、電池和外殼電子電路采用100%符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的部件以及為消費(fèi)和醫(yī)療電子裝置中的標(biāo)準(zhǔn)慣例的印刷電路板制備工藝。電池和外殼也保持RoHS認(rèn)證。附錄I列出了常用的部件編號(hào)以及電子部件、電池和外殼的制造。3.TheraSonX 使用的安全性TheraSonX 系統(tǒng)是用于針對(duì)受試者治療疼痛和提高生活質(zhì)量的醫(yī)療裝置。該系統(tǒng)產(chǎn)生安全水平的超聲，該超聲已經(jīng)發(fā)現(xiàn)是無(wú)害的且已經(jīng)通過(guò)諸如FDA等監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。然而，超聲為能量的一種形式，必須對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控以及適當(dāng)?shù)剌斔鸵苑乐箤?duì)受試者的可能的危險(xiǎn)。通過(guò)使其符合監(jiān)管標(biāo) 準(zhǔn)、保持良好的制造工藝、保持設(shè)計(jì)歷史文件以及進(jìn)行失效模式和效果分析來(lái)減輕風(fēng)險(xiǎn)。3.1總的聲功率和強(qiáng)度控制在校準(zhǔn)過(guò)程中測(cè)量來(lái)自TheraSonX 的總聲功率和強(qiáng)度。功率和強(qiáng)度兩者是成正比的，且為電池電壓、換能器阻抗以及工作頻率的函數(shù)。從理論角度來(lái)看，25mm直徑的PZT-8壓電體的電阻抗約為12歐姆。如果壓電體能將電能100%有效地轉(zhuǎn)換成聲能，那么以瓦特為單位的超聲功率(P)可通過(guò)下式計(jì)算:
權(quán)利要求
1.一種便攜式超聲系統(tǒng)，包括: 能量產(chǎn)生模塊，其操作為產(chǎn)生可轉(zhuǎn)換成超聲能量的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中所述能量產(chǎn)生模塊包括電源、振蕩器和驅(qū)動(dòng)器部件；以及 超聲換能器，其包括壓電部件和透鏡部件，所述超聲換能器操作為從所述能量產(chǎn)生模塊接收所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述超聲能量，并且控制從所述超聲換能器發(fā)出的所述超聲能量的方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述能量產(chǎn)生模塊還包括: 電壓控制器，其操作為控制從所述電源到所述振蕩器和所述驅(qū)動(dòng)器部件的功率分配。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述電壓控制器包括耦合至晶體管開關(guān)的開/關(guān)控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述超聲換能器配置成控制所發(fā)出的超聲能量的方向，所發(fā)出的超聲能量的波型選自包括以下波型的組:發(fā)散波型、散射波型、聚焦波型、平行波型以及與表面成從I至180度的任意角的定向波型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述透鏡部件包括凸透鏡或脊型透鏡，所述凸透鏡配置成以發(fā)散波型引導(dǎo)所述超聲能量，所述脊型透鏡配置成以散射波型引導(dǎo)所述超聲能量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述透鏡部件由選自包括Ultem、Rexolite等的組中的材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式 超聲系統(tǒng)，其中所述透鏡部件配置成用于允許從所述換能器發(fā)出的超聲能量和光能兩者穿過(guò)所述透鏡部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中從所述超聲換能器發(fā)出的所述超聲能量以脈沖超聲能量、連續(xù)超聲能量、或脈沖超聲能量和連續(xù)超聲能量?jī)烧叩男问桨l(fā)出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中從所述超聲換能器發(fā)出的所述超聲能量的聲強(qiáng)范圍為從約10mW/cm2到5W/cm2。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述超聲換能器是低輪廓的超聲換能器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述能量產(chǎn)生模塊操作地由線纜耦合至所述超聲換能器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng),其中所述能量產(chǎn)生模塊完全容納于所述超聲換能器之上或之內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng),其中所述能量產(chǎn)生模塊部分容納于所述超聲換能器之上或之內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述振蕩器和所述驅(qū)動(dòng)器部件容納于所述超聲換能器之上或之內(nèi)，而所述電源并不容納于所述超聲換能器之上或之內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述能量產(chǎn)生模塊還包括: 電壓控制器，其操作為控制從所述電源到所述振蕩器和所述驅(qū)動(dòng)器部件的功率分配。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述電壓控制器包括耦合至晶體管開關(guān)的開/關(guān)控制器。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動(dòng)器部件包括至少一個(gè)引腳驅(qū)動(dòng)器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)引腳驅(qū)動(dòng)器包括兩個(gè)并聯(lián)布置的引腳驅(qū)動(dòng)器。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述振蕩器配置成在約0-40MHZ下、在約0-5伏的電壓下操作。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述電源包括電池。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述電源配置成產(chǎn)生在約O至約15.0伏之間的電壓。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中電壓負(fù)載輸入相對(duì)于電壓負(fù)載輸出的效率至少為80%。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述能量產(chǎn)生模塊還包括用于發(fā)出光能的光源，并且其中所述超聲換能器配置成允許所述光能穿過(guò)所述透鏡部件。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述光源是發(fā)光二極管(LED)。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)，還包括: 安裝到所述壓電部件的容器，其中所述容器配置成在不產(chǎn)生超聲能量的情況下存儲(chǔ)可輸送部件并且在產(chǎn)生超聲能量的情況下釋放所述可輸送部件。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述壓電部件包括多個(gè)端口，在超聲能量產(chǎn)生過(guò)程中，所述可輸送部件能夠穿過(guò)所述多個(gè)端口。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述可輸送部件是超聲凝膠。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的便攜式超聲系統(tǒng)，其中所述可輸送部件包括藥物。
29.一種用于在患者體內(nèi)產(chǎn)生超聲能量的可植入裝置，所述裝置包括: 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)；以及 配置成包含所述系統(tǒng)的可植入部件。
30.一種用于在患者體內(nèi)產(chǎn)生超聲能量的生物相容性裝置，所述裝置包括: 能量產(chǎn)生模塊，其操作為產(chǎn)生可轉(zhuǎn)換成超聲能量的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中所述能量產(chǎn)生模塊包括電源、振蕩器和驅(qū)動(dòng)器部件； 壓電部件，其操作為從所述能量產(chǎn)生模塊接收所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成低強(qiáng)度治療超聲能量，并發(fā)出所述低強(qiáng)度治療超聲能量；以及 生物相容性部件，其配置成包括所述能量產(chǎn)生模塊和所述壓電部件。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的生物相容性裝置，其中所述生物相容性部件包括可吸收裝置或可植入裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的生物相容性裝置，其中所述可植入裝置配置成植入皮下或患者大腦內(nèi)。
33.一種用于在受試者上進(jìn)行理療的方法，所述方法包括: 提供根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)或陣列形式的多個(gè)所述系統(tǒng)；以及 將治療超聲能量應(yīng)用于受試者的目標(biāo)區(qū)域，其中所述治療超聲能量由所述系統(tǒng)或系統(tǒng)的陣列產(chǎn)生。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中利用耦合裝置將所述便攜式超聲系統(tǒng)或系統(tǒng)的陣列保持在所述目標(biāo)區(qū)域處或附近的適當(dāng)位置。
35.一種用于將超聲能量應(yīng)用于受試者的方法，所述方法包括: 提供根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式超聲系統(tǒng)或陣列形式的多個(gè)所述系統(tǒng)；以及 將超聲能量應(yīng)用于受試者的目標(biāo)表面，其中所述超聲能量由所述系統(tǒng)或系統(tǒng)的陣列產(chǎn)生。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中利用耦合裝置將所述便攜式超聲系統(tǒng)或系統(tǒng)的陣列保持在所述目標(biāo)表面處或附近的適當(dāng)位置。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中將所述超聲能量應(yīng)用于所述受試者的所述表面有效地緩解了所述目標(biāo)表面處、周圍和/或下方的疼痛，和/或治愈了所述目標(biāo)表面處、周圍和/或下方的傷口。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述 的方法，其中所述目標(biāo)表面位于所述受試者的關(guān)節(jié)處或附近，所述關(guān)節(jié)選自包括以下關(guān)節(jié)的組:指關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、趾關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)以及肘關(guān)節(jié)。
39.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述目標(biāo)表面位于所述受試者的脊柱區(qū)域處或附近，所述脊柱區(qū)域選自包括頸椎、胸椎、腰椎、骶骨和尾骨的組。
40.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述目標(biāo)表面位于所述受試者的肌肉處或附近。
41.一種將藥物局部輸送到受試者的方法,所述方法包括: 提供根據(jù)權(quán)利要求25所述的便攜式超聲系統(tǒng)或陣列形式的多個(gè)所述系統(tǒng)，其中所述可輸送部件包括待輸送到受試者的藥物；以及 將超聲能量隨同所述可輸送部件一起應(yīng)用于受試者表面，其中所述超聲能量由所述系統(tǒng)或系統(tǒng)的陣列產(chǎn)生。
42.一種將藥物內(nèi)部輸送到受試者的方法，所述方法包括: 將根據(jù)權(quán)利要求30所述的生物相容性裝置施予受試者， 其中所述生物相容性部件為包括待輸送到所述受試者的藥物的可吸收裝置的形式，并且 其中所述裝置有效地產(chǎn)生超聲能量，以促進(jìn)所述藥物至所述受試者的內(nèi)部輸送。
全文摘要
本發(fā)明涉及可用于寬范圍的超聲應(yīng)用的便攜式超聲系統(tǒng)。所述便攜式超聲系統(tǒng)包括能量產(chǎn)生模塊，其操作為產(chǎn)生可轉(zhuǎn)換成超聲能量的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中所述能量產(chǎn)生模塊包括電源、振蕩器和驅(qū)動(dòng)器部件。所述便攜式超聲系統(tǒng)還包括超聲換能器，其具有壓電部件和透鏡部件。所述超聲換能器操作為從所述能量產(chǎn)生模塊接收所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述超聲能量，并且控制從所述超聲換能器發(fā)出的所述超聲能量的方向。此外還公開了包括本發(fā)明的便攜式治療超聲系統(tǒng)的裝置，以及使用所述系統(tǒng)的方法。
文檔編號(hào)A61N7/00GK103096976SQ201180010818
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者G·K·小劉易斯 申請(qǐng)人:杰拓奧茲有限責(zé)任公司