相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2014年12月21日遞交的名為“具有高壓彈道式?jīng)_擊波器具的用于大體積生物目標(biāo)的治療裝置”的第62/095,015號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)全部引用并入本文。

本發(fā)明涉及一種用于具有大的治療區(qū)的生物組織的高壓沖擊波治療的裝置、系統(tǒng)和方法，且具體地涉及這樣一種裝置、系統(tǒng)和方法，其中，利用彈道式?jīng)_擊波生成裝置以非藥物、非手術(shù)治療方案對(duì)大的生物治療區(qū)域進(jìn)行治療。

背景技術(shù)：

沖擊波療法(swt)是一種使用聲學(xué)沖擊波的用于各種醫(yī)療條件的無(wú)創(chuàng)治療方式。沖擊波的使用可能最為人所知的是其在被稱為碎石術(shù)的過(guò)程中對(duì)腎結(jié)石進(jìn)行破碎的應(yīng)用。然而，沖擊波也已經(jīng)被用于其他適應(yīng)癥，例如促進(jìn)骨折愈合、慢性骨科炎癥、慢性傷口的傷口愈合、心肌缺血的治療以及本領(lǐng)域已知的其他醫(yī)療條件。

聲學(xué)沖擊波可由各種力生成器生成，包括電液、電磁、壓電和彈道式的力生成器。

在彈道式?jīng)_擊波生成器中，通過(guò)兩個(gè)質(zhì)量塊之間的高能碰撞產(chǎn)生沖擊波，兩個(gè)質(zhì)量塊通過(guò)金屬介質(zhì)進(jìn)行能量傳播，并且成形為從幾何邊緣開(kāi)始且朝向被治療的生物組織傳播的擴(kuò)散波陣面的焦點(diǎn)。

沖擊波生成裝置和系統(tǒng)通常與通過(guò)流體聯(lián)接物(例如膠體)或氣囊被治療的組織聯(lián)接，以允許生成的沖擊波進(jìn)入目標(biāo)組織。

沖擊波與具有特殊性質(zhì)的機(jī)械壓力波不同。壓力波是穿過(guò)介質(zhì)移動(dòng)的壓力擾動(dòng)的總稱。這恰巧也是聲波的稱謂。這些擾動(dòng)在擾動(dòng)在其中行進(jìn)的介質(zhì)中以聲速移動(dòng)。壓力波和聲波之間不存在正式的區(qū)別，因?yàn)樵谑章?tīng)裝置足夠敏感的情況下，任何振幅的壓力波都可以作為聲音被聽(tīng)到。

然而，沖擊波具有通過(guò)流體介質(zhì)移動(dòng)的特殊類型的壓力擾動(dòng)。對(duì)于小的振幅，聲壓力波穿過(guò)介質(zhì)，之后其幾乎回到其初始狀態(tài)。然而，具有足夠大振幅的波將使得一點(diǎn)點(diǎn)介質(zhì)隨著該波一起被拖拽。那意味著，在介質(zhì)之后傳播的聲波趨于趕上原始的波并且將其之后的流體拖拽得甚至更快。這個(gè)過(guò)程累計(jì)起來(lái)，最終可具有合并成一個(gè)沖擊波的若干個(gè)壓力波。

雖然享有一些共有的性質(zhì)，但是沖擊波區(qū)別于機(jī)械壓力波的一個(gè)重要特征在于脈沖持續(xù)時(shí)間。真實(shí)的沖擊波的能量波陣面集中在幾個(gè)微秒之內(nèi)(當(dāng)根據(jù)iec61846測(cè)量時(shí)為0.25至4微秒，且通常在0.5至1微秒之間)，而壓力波的能量散布在幾個(gè)毫秒上(通常在1至7毫秒)。沖擊波脈沖具有在脈沖開(kāi)始的1微秒之內(nèi)發(fā)生的300納秒的上升時(shí)間，機(jī)械壓力脈沖在大約1毫秒之后開(kāi)始。

機(jī)械壓力波與沖擊波之間的這種區(qū)別確定了波能的穿透性；而機(jī)械壓力波主要影響表面組織，沖擊波的壓力脈沖的短的持續(xù)時(shí)間與表面組織具有有限的相互作用，沖擊波能量傳播到組織內(nèi)并且對(duì)內(nèi)部主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更大的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

存在未被滿足的對(duì)于提供大組織體積的沖擊波治療的系統(tǒng)和方法的需求，且具有這種系統(tǒng)和方法將是非常有用的，其中，所述沖擊波系統(tǒng)提供深度穿透的沖擊波以治療人體或動(dòng)物體。

本發(fā)明大體上涉及一種醫(yī)療系統(tǒng)，該醫(yī)療系統(tǒng)產(chǎn)生彈道式?jīng)_擊波，以對(duì)人體或動(dòng)物體的生物組織的大的治療區(qū)進(jìn)行體外治療。

更具體地，本發(fā)明涉及一種醫(yī)療系統(tǒng)，該醫(yī)療系統(tǒng)產(chǎn)生高壓彈道式?jīng)_擊波，該高壓彈道式?jīng)_擊能夠?qū)⒅委熃M織的大的體積作為目標(biāo)。作為本發(fā)明的非限制性的實(shí)施例，提供一種沖擊波生成裝置，其為彈道式?jīng)_擊波裝置的形式，具有高于50巴且高達(dá)大約200巴的操作壓力，使得能夠治療典型地以30毫米與300毫米之間的直徑為特征的大的目標(biāo)區(qū)域，例如在共同所有的pct專利公布wo/2013/114366中所描述的，wo/2013/114366詳細(xì)說(shuō)明了高壓彈道式?jīng)_擊波且其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)全部引用并入本文。

可選地，利用這種沖擊波生成裝置，治療目標(biāo)區(qū)域可以大于80毫米且小于200毫米的尺寸為特征。

本發(fā)明提供了一種高壓彈道式?jīng)_擊波系統(tǒng)，其包括：用于高壓沖擊波的沖擊波施加器，該沖擊波施加器包括彈射體、彈射體加速器和沖擊波生成表面，彈射體、彈射體加速器和沖擊波生成表面被構(gòu)造成反復(fù)地推進(jìn)彈射體以與沖擊波生成表面碰撞，使得碰撞生成高壓沖擊波；沖擊波成形部分，該沖擊波成形部分被構(gòu)造成機(jī)械地聯(lián)接到?jīng)_擊波生成表面以最有效率地傳播沖擊波，并且利用至少一個(gè)沖擊波焦面以使生成的沖擊波轉(zhuǎn)化成目標(biāo)組織的基本優(yōu)選治療所需的形狀。

沖擊波成形部分可設(shè)置為任何幾何形狀。最優(yōu)選的是，沖擊波成形部分被設(shè)置為球形的、圓形的和/或卵形的構(gòu)造，具有高達(dá)大約100毫米的直徑?？蛇x地，成形部分可設(shè)置有大約50毫米的直徑?？蛇x地，成形部分可設(shè)置有高達(dá)大約150毫米的直徑?？蛇x地，成形部分可設(shè)置有從大約10毫米到高達(dá)大約100毫米的直徑。

在實(shí)施例中，沖擊波成形部分包括多個(gè)沖擊波焦面，這些沖擊波焦面一起使沖擊波成形以治療大的目標(biāo)體積，例如牛乳房的四分之一部。

可選地，沖擊波施加器包括氣態(tài)高壓源和高壓流動(dòng)控制器，從而以快速和可控的方式激勵(lì)和推進(jìn)彈射體。

在實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括基本液態(tài)的沖擊波傳播介質(zhì)，該沖擊波傳播介質(zhì)使得沖擊波能夠從沖擊波成形部分傳播到目標(biāo)治療體積，并基本上通過(guò)僅僅最小地透入所述體積而濾除主要影響治療目標(biāo)表面的機(jī)械壓力波。

可選地，所述系統(tǒng)可包括用于將沖擊波生成表面基本定位到治療區(qū)域上的定位傳感器。

可選地，所述系統(tǒng)可包括反饋裝置，所述反饋裝置提供指示治療參數(shù)的信號(hào)。

可選地，高壓彈道式?jīng)_擊波系統(tǒng)可被構(gòu)造成根據(jù)與特定治療目標(biāo)場(chǎng)所有關(guān)的參數(shù)使得能夠容易地安裝且在不同的沖擊波成形部分之間轉(zhuǎn)換。

可選地，高壓彈道式?jīng)_擊波系統(tǒng)被構(gòu)造成用于治療大的治療目標(biāo)，例如基本上是牛乳房的四分之一部的全部體積、覆蓋梨狀肌肌肉的人體轉(zhuǎn)子筋膜的全部體積或人體腹股溝的全部體積。在一優(yōu)選實(shí)施例中，沖擊波系統(tǒng)可安裝有影響治療目標(biāo)的沖擊波成形部分，所述治療目標(biāo)具有的典型尺寸為50至300毫米的直徑和寬度以及50毫米至200毫米的深度。更具體地，120毫米至250毫米之間的直徑和50至150毫米之間的深度。

在特定情況，例如梨狀肌肌肉綜合癥和其他人體筋膜相關(guān)的疾病的情況下，同時(shí)治療整個(gè)目標(biāo)區(qū)域，而不是掃描該目標(biāo)區(qū)域并一次治療一個(gè)點(diǎn)，具有顯著的益處。點(diǎn)掃描占用更長(zhǎng)時(shí)間、導(dǎo)致皮膚接觸處的局部疼痛并且在治療點(diǎn)之間引入應(yīng)力，這些現(xiàn)象中的每個(gè)都可能導(dǎo)致治療不實(shí)用，而整個(gè)損傷部的同時(shí)治療更快、可能需要較少數(shù)量的沖擊波、減少疼痛并且導(dǎo)致全部目標(biāo)區(qū)域的均衡治療(equivocaltreatment)。

生成高壓沖擊波以及將生成的沖擊波成形為在多個(gè)特定目標(biāo)深度處的焦點(diǎn)區(qū)域的特定陣列的能力使得能夠進(jìn)行多個(gè)臨床目標(biāo)的治療，例如包括但不限于：感染了慢性乳腺炎的牛乳房的四分之一部的治療、感染了亞臨床乳腺炎的牛乳房的四分之一部的治療、出產(chǎn)顯著減少的牛奶和/或蛋白和/或糖的量的牛乳房的四分之一部的治療、在哺乳期循環(huán)不產(chǎn)乳階段期間對(duì)牛乳房的全部四分之一部的治療、用于減小應(yīng)力和跛行的對(duì)牛筋腱和配體的治療，等等。

在實(shí)施例中，高壓彈道式?jīng)_擊波系統(tǒng)可被構(gòu)造成用于其他大型哺乳動(dòng)物的治療目標(biāo)的治療，例如包括當(dāng)不限于：水牛乳房的四分之一部的治療、山羊乳房的一半的治療、綿羊乳房的一半的治療、用于減小應(yīng)力和跛行的對(duì)筋腱和配體的治療，等等。

在實(shí)施例中，高壓彈道式?jīng)_擊波系統(tǒng)可被構(gòu)造成用于其他大的人類肌骨骼治療目標(biāo)的治療，例如包括但不限于：用于克服梨狀肌綜合癥的轉(zhuǎn)子筋膜的治療、腹股溝疼痛(包括由起止點(diǎn)病引起的腹股溝疼痛)的治療、臀部骨關(guān)節(jié)炎(包括由股骨髖臼撞擊癥引起的臀部骨關(guān)節(jié)炎)的治療、用于克服下腰痛中的剪應(yīng)力的胸腰筋膜的治療，等等。

在實(shí)施例中，高壓彈道式?jīng)_擊波系統(tǒng)可被構(gòu)造成抵靠附接到擠奶設(shè)備(例如擠奶機(jī)器人)的牛乳房來(lái)定位，其中，小尺寸和輕質(zhì)量使得能夠?qū)_擊波系統(tǒng)安裝到乳頭抽吸杯上。四個(gè)乳頭抽吸杯被用作提供機(jī)械安裝支撐和關(guān)于乳房的四分之一部之間的連接組織的基本精確定位的機(jī)構(gòu)。

可選地，彈簧可被設(shè)置在抽吸杯與沖擊波系統(tǒng)之間，以確保沖擊波生成系統(tǒng)被壓靠在牛乳房上。

可選地，設(shè)置在沖擊波生成系統(tǒng)上的定位傳感器可包括激光指示器，該激光指示器提供治療目標(biāo)的中心的視覺(jué)指引以便于沖擊波系統(tǒng)的放置?？蛇x地，沖擊波系統(tǒng)的精確位置和指向可相對(duì)于抽吸杯機(jī)械地調(diào)節(jié)。

可選地，將沖擊波生成部分壓靠在牛乳房上的效果可通過(guò)空氣活塞實(shí)現(xiàn)，空氣活塞在將抽吸杯附接到牛乳頭之后且在調(diào)節(jié)沖擊波系統(tǒng)的位置和傾斜度之后被致動(dòng)。空氣活塞提供受控的且恒定的壓力，以將沖擊波最優(yōu)地傳播到目標(biāo)乳房上。

在一非限制性實(shí)例中，該沖擊波治療可集成到常規(guī)的擠奶過(guò)程中，具有或不具有改變的自動(dòng)擠奶系統(tǒng)。該擠奶過(guò)程通常包括奶牛識(shí)別和標(biāo)記階段過(guò)程，除了擠奶之外，該過(guò)程可包括管理、接種或治療材料。沖擊波治療可作為這些特殊標(biāo)記階段中的一個(gè)而被包括。定位和定向沖擊波器具可參照奶牛的已知擠奶抽吸杯的尺寸和位置來(lái)完成。

在實(shí)施例中，沖擊波系統(tǒng)可安裝有沖擊波成形部分，沖擊波成形部分相對(duì)于沖擊波系統(tǒng)對(duì)稱軸線成一角度地傳播定向的沖擊波，使得聲學(xué)波陣面將被引導(dǎo)朝向傾斜的目標(biāo)體積以使得能夠進(jìn)行例如乳頭池中的乳導(dǎo)管的治療。

在實(shí)施例中，為了有效的沖擊波傳播而進(jìn)行的在沖擊波生成表面與沖擊波成形部分之間的機(jī)械聯(lián)接通過(guò)機(jī)加工兩個(gè)接觸表面而實(shí)現(xiàn)，以獲得最好的配合。聯(lián)接的等級(jí)強(qiáng)烈地取決于表面之間的接觸等級(jí)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，表面被拋光成亞微米等級(jí)。

可選地，表面被機(jī)加工成精細(xì)等級(jí)，且硬質(zhì)材料的納米粉末放置在表面之間，以確保它們之間的實(shí)心接觸。可選地，該納米粉末可由50納米的氧化鋯顆粒構(gòu)成?？蛇x地，所述表面可通過(guò)以細(xì)的銀化合物進(jìn)行釬焊來(lái)連接。

為了最好的沖擊波傳播，需要基本連續(xù)的、聲學(xué)傳送的液態(tài)傳播介質(zhì)來(lái)填充沖擊波成形部分與目標(biāo)組織場(chǎng)所(例如牛乳房)之間的間隙。

可選地，液態(tài)傳播介質(zhì)可以是圍封在特殊的薄膜中的膠體，所述薄膜附接到?jīng)_擊波成形部分?？蛇x地，膜為單向漏膜，當(dāng)膜壓靠在治療目標(biāo)表面上以創(chuàng)建在沖擊波成形部分與治療目標(biāo)表面之間提供聲學(xué)聯(lián)接的基本連續(xù)的液態(tài)介質(zhì)時(shí)允許少量的膠體遷移?？蛇x地，膠體儲(chǔ)存器可連接到膜中，且泵能夠在膠體介質(zhì)耗盡時(shí)使得補(bǔ)充膠體介質(zhì)。

可選地，膜的厚度應(yīng)該最小化以獲得最優(yōu)的沖擊波效果，并且必須注意沖擊波成形器與目標(biāo)處理組織之間的媒介體積完全被氣囊中的液體以及氣囊殼與被處理組織之間的膠體填充。

在實(shí)施例中，高壓彈道式?jīng)_擊波系統(tǒng)可包括反饋傳感器，其使得傳播的沖擊波能夠進(jìn)行自動(dòng)反饋。該反饋傳感器是快速壓力傳感器，其測(cè)量沖擊波成形部分的指示來(lái)自目標(biāo)表面的沖擊波反射的表面上的時(shí)間校準(zhǔn)信號(hào)。該壓力傳感器信號(hào)在預(yù)定的時(shí)間窗口期間被讀取，該預(yù)定的時(shí)間窗口以向前行進(jìn)的沖擊波信號(hào)與來(lái)自不同組織(例如筋膜層下面的骨頭)的往回反射之間的期望的持續(xù)時(shí)間為中心。

向前行進(jìn)的壓力信號(hào)等級(jí)為傳播的沖擊波的強(qiáng)度提供了指示。治療期間的增大指示聲學(xué)聯(lián)接的惡化，該惡化在一非限制性實(shí)例中可能指示傳播介質(zhì)的耗盡。

向前行進(jìn)的信號(hào)與反射信號(hào)之間的比例的差異指示了由swt引起的中間筋膜中的變化。該差異是表明swt的影響的反饋，并且可用作決定完全停止治療過(guò)程或治療的效能指示器。

為了通過(guò)將沖擊波施加到治療目標(biāo)來(lái)獲得特定的治療效果，必須通過(guò)控制位置、方向、脈沖能量和施加的脈沖數(shù)量來(lái)控制沖擊波。

傳統(tǒng)上，沖擊波器具產(chǎn)生聚焦的沖擊波以實(shí)現(xiàn)在小區(qū)域上進(jìn)行高壓沖擊，或者非聚焦的(通常徑向的)沖擊波以實(shí)現(xiàn)在更大的區(qū)域上進(jìn)行低壓沖擊。根據(jù)本發(fā)明的沖擊波成形部分的幾何結(jié)構(gòu)，沖擊波的聚焦使得能量能夠集中到在特定深度處的特定區(qū)域。

本發(fā)明的器具提供了非常高壓的沖擊波，該沖擊波能夠?yàn)榱烁鞣N醫(yī)療效果而被給定的沖擊波成形部分成形為聚焦的或散布的，或者聚焦和散布的混合。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了沖擊波成形部分以控制為組織治療場(chǎng)所提供的深度和治療。以圓形表面的形式提供的沖擊波成形部分包括多個(gè)凹部，該多個(gè)凹部被形成為球形部。球形凹部提供以用于將沖擊波聚焦到大致靠近球心的點(diǎn)。優(yōu)選地，圓形凹部的直徑確定了沖擊波成形部分的沖擊波從該處累積以進(jìn)行聚焦的區(qū)域，而球的半徑確定了沖擊波焦點(diǎn)距沖擊波成形部分的面的距離。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種彈道式?jīng)_擊波器具，該彈道式?jīng)_擊器具利用多個(gè)圓形表面凹部形成了能夠散布在大直徑的沖擊波成形部分上的高壓沖擊波，所述圓形表面凹部被形成為球形部。最優(yōu)選地，所述凹部形成相應(yīng)數(shù)量的沖擊波焦點(diǎn)。

可選地，沖擊波成形部分可結(jié)合具有多于一個(gè)的直徑的多個(gè)表面凹部，其中，每個(gè)凹部累積被引導(dǎo)到預(yù)先設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)的沖擊波的相應(yīng)部分，具有由相應(yīng)的球形部的半徑確定的深度。

可選地，根據(jù)沖擊波成形部分表面中的凹部的不同深度確定球的半徑可在單個(gè)成形部分中有所不同，其中所有的凹部是相同的球部，因此導(dǎo)致在相同深度處的焦點(diǎn)。

由于介質(zhì)的性質(zhì)，沖擊波焦點(diǎn)的形狀是體積式的且取決于焦點(diǎn)之間的設(shè)計(jì)距離，各焦點(diǎn)可以彼此相切。表面凹部可被布置在沖擊波成形部分中，以便使產(chǎn)生的沖擊波焦點(diǎn)位于三維焦點(diǎn)治療表面上。

在實(shí)施例中，彈射體和沖擊波生成表面被圓形化成彼此配合的球形部。在這樣的設(shè)計(jì)中，更大的彈射體區(qū)域同時(shí)擊中更大的沖擊波生成表面區(qū)域，產(chǎn)生的沖擊波垂直于球形部的每個(gè)點(diǎn)分布。

上文描述的簡(jiǎn)化的沖擊波傳播行為忽略了在非常接近的持續(xù)時(shí)間在整個(gè)沖擊波成形部分中傳播的沖擊波之間的干涉。通常，沖擊波波陣面持續(xù)時(shí)間被測(cè)量為幾分之幾微秒，因此即使傳播路徑的很小的差別也能對(duì)波陣面產(chǎn)生影響。該干涉效應(yīng)在更大尺寸的沖擊波成形部分中更加明顯。干涉沖擊波可到達(dá)表面凹部，但將減小到達(dá)治療區(qū)并影響治療的沖擊波波陣面的總能量。該干涉效應(yīng)較小，并且在球形凹部的情況下幾乎可以忽略。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)表面凹部通過(guò)錐形部連接到?jīng)_擊波生成表面，錐形部基本上垂直于沖擊波生成表面。以此方式，生成的沖擊波的僅僅對(duì)生成尖波陣面最有效的那部分被引導(dǎo)朝向相應(yīng)的表面凹部。通過(guò)以此方式設(shè)置沖擊波成形表面的整個(gè)體積，干涉被減小到最小。當(dāng)?shù)竭_(dá)沖擊波成形器的外表面的總能量低于全部體積是實(shí)心的時(shí)的能量時(shí)，由定向?qū)嵭倪B接部生成的波陣面更加精確且能夠進(jìn)行更有效的治療。

本文中，術(shù)語(yǔ)“劑量”根據(jù)特定類型的治療被用于沖擊波功率或能量?？稍谥复斔偷教囟w積中的能量時(shí)指定j/cm²(焦耳每平方厘米)，或者在指代輸送到特定表面區(qū)域的能量時(shí)指定j/mm²(焦耳每平方毫米)。

該劑量可通過(guò)使用不同的脈沖持續(xù)時(shí)間、脈沖能量、脈沖重復(fù)速率、脈沖數(shù)和治療時(shí)間而變化。優(yōu)選地，在校正吸收之后施加0.1至10mj/mm²的能量，最優(yōu)選地施加1至3mj/mm²的能量。優(yōu)選的脈沖速率在1和20個(gè)脈沖每秒之間，最優(yōu)選地在5-10個(gè)脈沖每秒之間。

將劑量保持在特定范圍內(nèi)是重要的。必須存在最小劑量以獲得治療效果，例如用于溶栓、加快循環(huán)、新陳代謝或刺激神經(jīng)。必須防止超過(guò)最大劑量，因?yàn)檫@可能導(dǎo)致副作用，例如出血。

首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察了用于治療炎癥疾病的沖擊波治療(swt)的效能，并且對(duì)于許多臨床指征，沖擊波對(duì)感興趣的骨頭周圍的各軟組織的各種效果進(jìn)行了廣泛的研究。在同行查閱的文獻(xiàn)中公布了swt的治愈效果的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的指征清單包括跟腱炎、難愈合和不愈合傷口、骨質(zhì)增生、肌肉缺血、燒傷、組織異基因移植、小鼠皮膚移植物以及通常的整形手術(shù)疾病，通常的整形手術(shù)疾病例如為足底筋膜炎、梨狀肌綜合癥、腹股溝疼痛、臀部骨關(guān)節(jié)炎、下腰痛中的剪應(yīng)力，以及許多其他癥狀。

除非另有限定，否則本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。本文提供的材料、方法和實(shí)例僅僅是例示性的并且不用于限制。

本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)包括手動(dòng)地、自動(dòng)地或手動(dòng)與自動(dòng)組合地執(zhí)行或完成特定的選定任務(wù)或步驟。

附圖說(shuō)明

本文中僅通過(guò)示例參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述?，F(xiàn)在通過(guò)具體參照詳細(xì)的附圖，強(qiáng)調(diào)了所示的特點(diǎn)是通過(guò)實(shí)例且僅為了例示說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的方式示出，并且呈現(xiàn)為提供本發(fā)明的原理和概念方面的相信是最有用且最容易理解的描述。就此而言，沒(méi)有試圖示出比實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的基本理解所需的更詳細(xì)的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，隨附圖一起給出的描述使得本領(lǐng)域技術(shù)人員明白本發(fā)明的多種形式在實(shí)踐中是如何實(shí)現(xiàn)的。

在附圖中：

圖1a-b是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示范系統(tǒng)的示意性框圖；

圖2a-d是根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例的示范沖擊波成形裝置的示意性例示的簡(jiǎn)圖；

圖3a-c根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示范沖擊波成形裝置的示意性例示的簡(jiǎn)圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示范沖擊波成形裝置的示意性例示的簡(jiǎn)圖，所述裝置被構(gòu)造成提供可變的治療深度；

圖5a-b是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于沖擊波成形的示范沖擊波成形裝置的示意性例示的簡(jiǎn)圖，所述裝置被構(gòu)造成提供可變的治療深度；

圖6a-b是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于沖擊波成形的示范沖擊波成形裝置的示意性例示的簡(jiǎn)圖，所述裝置被構(gòu)造成提供可變的治療深度；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于沖擊波成形的示范沖擊波成形裝置的示意性例示的簡(jiǎn)圖，所述裝置被構(gòu)造成提供可變的治療深度；

圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于沖擊波成形的示范沖擊波成形裝置的示意性例示的簡(jiǎn)圖，所述裝置被構(gòu)造成提供可變的治療深度；

圖9是根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例的示范沖擊波成形裝置的示意性例示的簡(jiǎn)圖；和

圖10是根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例的聯(lián)接到擠奶機(jī)的示范沖擊波系統(tǒng)的示意性例示的簡(jiǎn)圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖和相關(guān)描述可以更好地理解本發(fā)明的原理和操作。下列附圖標(biāo)記在說(shuō)明書(shū)通篇被用于指代在說(shuō)明書(shū)通篇中使用的類似功能的部件。

10-18沖擊波波陣面；

20沖擊波焦點(diǎn)區(qū)；

50成像系統(tǒng)；

100沖擊波系統(tǒng)；

101沖擊波裝置；

105彈射體；

110沖擊波生成表面；

120沖擊波成形部分/調(diào)試器/裝置/設(shè)備；

120n凹進(jìn)式凹槽/凹部；

120h高度；

120r半徑；

120s外表面；

121-128單獨(dú)的凹進(jìn)部；

130旋轉(zhuǎn)臺(tái)；

150反饋傳感器；

200擠奶系統(tǒng)；

202乳頭抽吸杯；

204乳頭；

206牛；

210擠奶系統(tǒng)底座/臺(tái)；

212安裝構(gòu)件/支撐構(gòu)件；

圖1示出了用于向人體或動(dòng)物體提供沖擊波治療的系統(tǒng)100的示意性框圖。系統(tǒng)100的特征在于，其被構(gòu)造成優(yōu)選地以無(wú)創(chuàng)方式向大的組織體積提供沖擊波治療。

沖擊波治療系統(tǒng)100包括沖擊波生成裝置101、沖擊波生成表面110和沖擊波成形部分120，優(yōu)選地為治療施加器(治療頭)的形式。

更優(yōu)選地，沖擊波生成裝置101以彈道式?jīng)_擊波生成裝置的形式被提供，用于通過(guò)利用高壓氣源加速?gòu)椛潴w來(lái)推進(jìn)彈射體105(圖3a)?？蛇x地，沖擊波生成裝置101可以實(shí)現(xiàn)為任何形式的沖擊波裝置，例如包括但不限于電液、電磁、壓電和彈道式力生成器，它們的任意組合或者類似的沖擊波生成裝置。

系統(tǒng)101可以可選地與成像系統(tǒng)50一起使用，例如超聲系統(tǒng)形式的醫(yī)療成像，以有利于定位和識(shí)別目標(biāo)治療區(qū)域?？蛇x地，成像系統(tǒng)可以本領(lǐng)域已知的任何形式被提供，例如包括但不限于超聲、ct、mri、多普勒超聲或類似物。

如將在圖10中更詳細(xì)地描述的，系統(tǒng)100可進(jìn)一步與擠奶系統(tǒng)200相關(guān)聯(lián)和/或功能性聯(lián)接，以有利于治療奶牛的乳房或類似的可以擠奶的動(dòng)物，例如包括但不限于山羊、綿陽(yáng)、水牛、駱駝、馬等等。優(yōu)選地，系統(tǒng)100可用于擠奶系統(tǒng)200內(nèi)以有利于以系統(tǒng)的方式治療動(dòng)物種群，以確保動(dòng)物種群的健康。具體地，系統(tǒng)100可用于治療奶牛中的炎癥和/或優(yōu)化和/或改進(jìn)整個(gè)牛奶生產(chǎn)和奶牛群種群的健康。

優(yōu)選地，沖擊波生成裝置101安裝有本領(lǐng)域已知的用于沖擊波生成裝置的，特別是用于彈道式?jīng)_擊波生成裝置的，恰當(dāng)?shù)臋C(jī)械部件、傳感器、電子器件、控制器和處理能力。

彈道式?jīng)_擊波裝置101提供以用于產(chǎn)生高壓體外彈道式?jīng)_擊波，該系統(tǒng)包括：彈射體加速部分(未示出)和至少一個(gè)沖擊波生成部分(110)；其中，彈道式?jīng)_擊波通過(guò)布置在彈射體加速部分中的被加速的彈射體(105)與沖擊波生成表面(110)之間的碰撞而生成，沖擊波生成表面(110)被構(gòu)造成承受彈射體(105)的高壓彈道式?jīng)_擊，其中，生成表面(110)被聯(lián)接到?jīng)_擊波成形部分(120)，沖擊波成形部分(120)提供被構(gòu)造成根據(jù)所需的治療參數(shù)成形生成的沖擊波的焦點(diǎn)表面(120s)；彈射體(105)被高壓氣源和高壓流動(dòng)控制器(120)推進(jìn)，高壓氣源提供高達(dá)大約100巴的操作壓力，高壓流動(dòng)控制器以可控和引導(dǎo)的方式可控地激勵(lì)和加速和重新裝載彈射體(105)；系統(tǒng)的特征在于，其利用沖擊波成形部分(120)，該沖擊波成形部分(120)適于產(chǎn)生足以處理大的組織體積和可控的深度的沖擊波陣面，如下文中將更詳細(xì)地描述的。

沖擊波生成裝置101可以可選地與反饋傳感器150相關(guān)聯(lián)，提供反饋傳感器150以確保系統(tǒng)100且特別是裝置101產(chǎn)生如計(jì)劃中的正確的沖擊波信號(hào)10。

沖擊波生成裝置101優(yōu)選地以彈道式?jīng)_擊波生成裝置的形式被提供，其適于產(chǎn)生高壓沖擊波，具體是通過(guò)經(jīng)由彈射體加速器(未示出)朝向沖擊波生成表面110加速高壓下的彈射體(105)來(lái)產(chǎn)生高壓沖擊波。裝置101、彈射體105和生成表面110由被構(gòu)造成允許反復(fù)碰撞的材料提供，以生成高壓沖擊波。

更優(yōu)選地，生成表面110由金屬和/或金屬合金提供，金屬和/或金屬合金被構(gòu)造成忍受和承受與高壓下的彈射體反復(fù)的碰撞，并足以產(chǎn)生高壓沖擊波。

更優(yōu)選地，生成表面110被成形和確定尺寸為允許生成表面忍受和承受與高壓下的彈射體反復(fù)的碰撞，同時(shí)能夠產(chǎn)生高壓沖擊波?？蛇x地且優(yōu)選地，生成表面110可以根據(jù)與裝置101一起使用的彈射體105的形狀和尺寸來(lái)構(gòu)造。優(yōu)選地，生成表面110以凹進(jìn)式構(gòu)型被提供，例如如圖3a-c中所示。表面110的凹進(jìn)式構(gòu)型提供以用于優(yōu)化沖擊波的產(chǎn)生。

優(yōu)選地，沖擊波生成表面110與沖擊波成形部分120功能上相關(guān)聯(lián)，以便允許由表面110生成的沖擊波的最優(yōu)傳遞，以傳播通過(guò)成形部分120和從成形部分120傳播到治療組織上。

可選地且優(yōu)選地，表面110與成形部分120功能上相關(guān)聯(lián)和/或相聯(lián)接，使得它們彼此流體和/或無(wú)縫連接。優(yōu)選地，成形部分120與沖擊波生成表面110機(jī)械地聯(lián)接，以提供高效的沖擊波傳播?？蛇x地且優(yōu)選地，可以通過(guò)機(jī)加工兩個(gè)相應(yīng)的表面來(lái)實(shí)現(xiàn)聯(lián)接，以最好地彼此配合?？蛇x地，所述相應(yīng)的表面可被拋光至亞微米等級(jí)以確保它們之間的聯(lián)接。可選地，所述相應(yīng)的表面可被機(jī)加工至精細(xì)等級(jí)，其中，在相應(yīng)的表面之間引入硬質(zhì)材料的納米粉末以確保它們之間的實(shí)心接觸。可選地，納米粉末可例如包括但不限于50納米的氧化鋯顆粒或類似物?？蛇x地，兩個(gè)相應(yīng)的表面可通過(guò)以細(xì)的銀化合物進(jìn)行釬焊來(lái)連接。

沖擊波成形部分120可互換地被表示為治療頭、治療施加器等等。最優(yōu)選地，為了提供正確的使用，可利用導(dǎo)電流體墊(未示出)以有利于沖擊波從成形部分120傳播到期望的治療表面上。

圖1b提供了成形裝置和/或調(diào)試器120的示意性的框圖。成形部分120的特征在于，其提供用于在將沖擊波傳播到治療組織場(chǎng)所之前使由表面110生成的沖擊波成形。因此，成形部分120提供用于構(gòu)造和成形輸送到組織場(chǎng)所中的沖擊波，控制與其相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)100和裝置101的沖擊波性質(zhì)。

成形部分120優(yōu)選地提供用于控制沖擊波透入深度20，其中的沖擊波波陣面10的形狀。成形部分120的特征在于，其提供用于治療大的組織治療區(qū)域，該大的組織治療區(qū)域具有從大約30毫米至高達(dá)大約300毫米的直徑?？蛇x地，治療區(qū)域可具有至少80毫米至高達(dá)大約200毫米的直徑。可選地，成形部分120進(jìn)一步的特征在于，其提供用于控制沖擊波透入深度，該沖擊波透入深度可從大約50毫米至高達(dá)大約200毫米。

優(yōu)選地，成形部分120因此適于治療具有控制區(qū)域和透入深度的大的組織體積。

成形部分120的特征在于，其外表面120s是非線性的并包括至少一個(gè)且更優(yōu)選地多個(gè)凹進(jìn)式凹部120n、121-128，多個(gè)凹進(jìn)式凹部具有可變的半徑和深度以便控制從外表面120s傳出的沖擊波傳播性質(zhì)。

成形部分120包括被形成為球形部的多個(gè)圓形凹進(jìn)式表面凹部120n，其中，沿著外表面120s的凹進(jìn)式凹部120n的數(shù)量形成相應(yīng)數(shù)量的沖擊波焦點(diǎn)和深度。其中，成形裝置可被構(gòu)造成產(chǎn)生非?？勺兦要?dú)特的沖擊波傳播波陣面10-18，以治療人體或動(dòng)物體的大體積的目標(biāo)組織。

最優(yōu)選地，成形部分120可被構(gòu)造成具有任何數(shù)量的凹進(jìn)式凹部和/或凹槽120n，其中，每個(gè)凹進(jìn)式凹槽可以根據(jù)其高度120h(或深度)和半徑120r被構(gòu)造，例如所示的。

可選地，如上所述，成形部分120可由與生成表面110相關(guān)聯(lián)的單件的金屬和/或金屬合金提供，其中，外表面120s已經(jīng)被磨削過(guò)或者被成形為包括所需數(shù)量的凹進(jìn)式凹槽120n。

可選地，成形部分120可由多個(gè)單獨(dú)的區(qū)段121-128提供，該多個(gè)單獨(dú)的區(qū)段可被布置并與生成表面110直接或間接地聯(lián)接，以建立所需的外表面120s?？蛇x地，單獨(dú)的凹進(jìn)區(qū)段121-128可單獨(dú)地和/或直接地聯(lián)接到生成表面110。可選地，凹進(jìn)區(qū)段121-128可通過(guò)使用共用的連接器(未示出)間接地聯(lián)接到生成表面110，該共用的連接器被構(gòu)造成與每個(gè)凹進(jìn)區(qū)段121-128單獨(dú)地聯(lián)接并共用地聯(lián)接到生成表面110。

沖擊波成形部分120可以以任何幾何形狀被提供，例如包括但不限于正方形、矩形、n條側(cè)邊的多邊形(其中n至少是2)、卵形、圓形或類似的幾何形狀。優(yōu)選地，成形部分120以球形、圓形和/或卵形的構(gòu)型被提供，具有高達(dá)大約100毫米的直徑?？蛇x地，成形部分可設(shè)置有大約50毫米的直徑。可選地，成形部分可設(shè)置有高達(dá)大約150毫米的直徑?？蛇x地，成形部分可設(shè)置有從大約5毫米至高達(dá)大約100毫米的直徑。

圖2a-b示出了側(cè)視圖，圖2a和圖2b的可選的成形部分120的正面展示具有單個(gè)凹進(jìn)區(qū)段凹部120n，該單個(gè)凹進(jìn)區(qū)段凹部被構(gòu)造成產(chǎn)生單個(gè)沖擊波焦點(diǎn)。

圖2c-d示出了側(cè)視圖，圖2c和圖2d的可選的成形部分120的正面展示具有多個(gè)凹進(jìn)區(qū)段凹部120n，該多個(gè)凹進(jìn)區(qū)段凹部能夠根據(jù)半徑120r和/或高度120h被單獨(dú)地構(gòu)造，以便形成獨(dú)特的沖擊波陣面10圖案以治療大的組織。區(qū)段凹部120n的數(shù)量決定了可能的沖擊波焦點(diǎn)的數(shù)量。如圖2d中所示，多個(gè)凹進(jìn)區(qū)段凹部120n可以沿著外表面120s的任何方式被布置。例如如所示的，表面120s包括以同心方式布置的三組凹進(jìn)區(qū)段120n，其中，每組可具有關(guān)于凹部的深度/高度120h和半徑120r的單獨(dú)的參數(shù)。

當(dāng)平坦的彈射體擊中平坦的沖擊波生成表面時(shí)，能量大部分筆直穿過(guò)聯(lián)接的沖擊波成形部分傳播。大直徑的沖擊波成形部分需要?jiǎng)?chuàng)造性的設(shè)計(jì)來(lái)將最大的sw能量分布到遠(yuǎn)離其中央的部件，因此如圖3a-c中所示，沖擊波生成表面110設(shè)置有這樣的設(shè)計(jì)，使得在其與彈射體105彈道式碰撞時(shí)產(chǎn)生最大的沖擊波生成。

圖3a-c示出了以高壓彈道式?jīng)_擊波器具的形式實(shí)現(xiàn)的成形部分120和生成表面110，其中，彈射體105被加速以與生成表面110碰撞從而產(chǎn)生通過(guò)表面110傳播到成形部分120上的沖擊波11-15，如圖3a-b中所示。圖3a示出了擊中沖擊波生成表面110之前的彈射體105，圖3b示出了碰撞的瞬間并且指示出沿著非限制性的示范空間方向的傳播到成形器120上的生成的沖擊波11-15。

可選地且優(yōu)選地，生成表面110可根據(jù)可選的參數(shù)被構(gòu)造，所述可選的參數(shù)例如包括其被制成所用的材料和形狀，以便控制經(jīng)由與彈射體105碰撞產(chǎn)生的沖擊波、使損失最小化、優(yōu)化沖擊波從生成器110傳播到成形器120的過(guò)程。

可選地，生成表面110和成形器120可相對(duì)于彼此被構(gòu)造以便控制沖擊波的傳播，并且因此可以由相同的材料、不同的材料或材料的組合提供?？蛇x地且優(yōu)選地，生成表面110和成形器120由金屬和/或金屬合金提供。

圖3c示出了控制生成表面110相對(duì)于彈射體105的碰撞表面的形狀以減少損失的重要性，其中，由于沖擊波11和12在生成表面110中沒(méi)有損失，所示的表面110在生成表面110與成形器120之間具有較少的損失。

可選地且優(yōu)選地，彈射體105和沖擊波生成表面110兩者被圓形化成彼此配合的球形部，例如圖3a(碰撞之前)中和圖3b(碰撞的時(shí)刻)中所示。在這種設(shè)計(jì)中，較大的彈射體區(qū)域同時(shí)擊中較大的沖擊波生成表面區(qū)域，產(chǎn)生的沖擊波垂直于球形部的每個(gè)點(diǎn)分布。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，當(dāng)需要平坦表面擊中另一平坦表面時(shí)，實(shí)際上不可能確保擊中表面的所有點(diǎn)與另一平坦表面上的相應(yīng)的點(diǎn)相互作用。使用用于彈射體105的外凸式球形部和用于sw生成表面110的凹進(jìn)式球形部在表面之間提供了更多的相互作用點(diǎn)，由此提高了沖擊波生成器的碰撞效率。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，沖擊波最好沿直線傳播，因此僅那些作為沖擊波生成表面與沖擊波成形部分的表面凹部之間的連續(xù)的實(shí)心介質(zhì)的沖擊波將聚焦和影響sw治療。如圖3b顯示的，沖擊波生成表面的厚度和沖擊波成形部分的幾何結(jié)構(gòu)決定了沖擊波器具的效率。由數(shù)字13、14和15表示的沖擊波朝向表面凹部120n傳播，由數(shù)字11表示的那些沖擊波的能量將會(huì)損失。

圖3c示出了未被引導(dǎo)到表面凹部的沖擊波的量可通過(guò)減少?zèng)_擊波生成表面的厚度和增大沖擊波生成部分的寬度而減少，以在沖擊波生成表面的較大部分與表面凹部120n之間提供實(shí)心介質(zhì)。沖擊波生成表面和彈射體的球形部角度將決定沖擊波傳播的空間角度并確保大部分生成的沖擊波能通過(guò)實(shí)心介質(zhì)傳播到?jīng)_擊波成形表面120。

圖4示出了高壓彈道式?jīng)_擊波器具101的沖擊波成形部分120，其中，外表面120s被構(gòu)造成具有多個(gè)單獨(dú)構(gòu)造的凹部120n、121-126，多個(gè)單獨(dú)構(gòu)造的凹部120n、121-126可被單獨(dú)地構(gòu)造成具有半徑121r、122r、123r、124r、125r、126r和高度120h，以提供在不同深度d1、d2處產(chǎn)生兩個(gè)不同的沖擊波焦點(diǎn)10、12的成形部分120?？蛇x地，具有至少一個(gè)或多個(gè)沖擊波焦點(diǎn)的任何這種構(gòu)型可被構(gòu)造成沿著外表面120s。

圖5a-b示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的沖擊波成形部分120的示意圖，其中，多個(gè)凹進(jìn)式凹部120n可被用于呈現(xiàn)兩個(gè)不同的沖擊波焦點(diǎn)16、14的正弦三維透入圖案。如上所述，這種三維控制通過(guò)控制繞外表面120s設(shè)置的單獨(dú)的凹進(jìn)式凹部120n的參數(shù)半徑120r和深度120h來(lái)提供。

圖5a示出了這種凹進(jìn)式焦點(diǎn)表面14，圖5b示出了外凸式焦點(diǎn)表面16。由這種沖擊波成形部分執(zhí)行的sw治療主要影響對(duì)應(yīng)于焦點(diǎn)表面14、16的組織體積。

圖6a-b示出了本發(fā)明的可選的實(shí)施例，其中，成形部分120被構(gòu)造成通過(guò)引入設(shè)置在生成表面110與成形部分120之間的旋轉(zhuǎn)臺(tái)130而旋轉(zhuǎn)，例如所示的。旋轉(zhuǎn)臺(tái)130因此被構(gòu)造成轉(zhuǎn)動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)以提供用于移動(dòng)的沖擊波焦點(diǎn)圖案，如所示的經(jīng)歷了180度轉(zhuǎn)移的18a和18b。通過(guò)引入旋轉(zhuǎn)臺(tái)130，允許進(jìn)一步的沖擊波輸送成形提供沖擊波焦點(diǎn)的三維透入圖案。這種旋轉(zhuǎn)沖擊波圖案有利于在組織治療場(chǎng)所產(chǎn)生類似按摩和推拿的效果。

可選地，臺(tái)130的回轉(zhuǎn)與沖擊波的生成110同步，使得每個(gè)脈沖在旋轉(zhuǎn)部件靜止時(shí)發(fā)生。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，沖擊波通過(guò)連續(xù)的實(shí)心介質(zhì)最好地傳播?；谇蜉S承或滾子設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)僅會(huì)轉(zhuǎn)移小部分的沖擊波能量。因此，旋轉(zhuǎn)臺(tái)130可選地且優(yōu)選地基于滑動(dòng)軸承的使用，該滑動(dòng)軸承確保固定部分、生成表面110和旋轉(zhuǎn)部分、成形設(shè)備120之間的完全連續(xù)的接觸，由此使部件之間的沖擊波的轉(zhuǎn)移和傳播最大化。

可選地，臺(tái)130的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是分度運(yùn)動(dòng)，其中，旋轉(zhuǎn)移動(dòng)一特定的角度，然后在沖擊波脈沖的持續(xù)時(shí)間停止和鎖定，然后再次開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。為了確保通過(guò)旋轉(zhuǎn)部分120與固定部分110之間的界面的最好的沖擊波傳播，兩個(gè)接觸表面被精細(xì)地機(jī)加工以在它們之間進(jìn)行最好的聯(lián)接接觸。為了使運(yùn)動(dòng)期間聯(lián)接表面之間的摩擦最小化并保持旋轉(zhuǎn)部分與固定部分之間的優(yōu)化的聯(lián)接，可在兩部分之間的非常薄的空氣墊上實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)。該墊在運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間被充氣，并在生成沖擊波脈沖的持續(xù)時(shí)間被放氣。

可選地，可通過(guò)引入空氣噴嘴組件來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣墊，空氣噴嘴組件轉(zhuǎn)移足夠高壓力的空氣以使固定部分和旋轉(zhuǎn)部分分開(kāi)并基本消除那些部分之間的運(yùn)動(dòng)摩擦?？蛇x地，可通過(guò)快速移動(dòng)活塞將空氣推進(jìn)和推出空氣噴嘴，快速移動(dòng)活塞用作幾乎封閉的系統(tǒng)并在大約10毫秒內(nèi)產(chǎn)生具有大約25微米的厚度的空氣墊，因此能夠在20焦點(diǎn)、5赫茲方案中實(shí)現(xiàn)90％的利用率。

圖7示出了可選的實(shí)施例，其中，至少一個(gè)或多個(gè)凹進(jìn)式凹部120n以一角度被提供，從而提供例如所示的彎曲的沖擊波陣面11。凹進(jìn)式凹部120n的這種角度形成進(jìn)一步提供以用于產(chǎn)生高壓沖擊波脈沖的有角度的聚焦的沖擊波，高壓沖擊波脈沖可以在沖擊波成形部分的外周界外側(cè)在對(duì)角方向上被聚焦。

圖8示出了另一可選的凹進(jìn)式凹部120n，該凹部120n被提供有雙深度沖擊波透入圖案10a、10b。這種雙深度沖擊波透入圖案通過(guò)利用具有兩個(gè)不同的半徑r1和r2的凹進(jìn)式凹槽而被提供。

沖擊波成形部分120中的表面凹部102n可為同心但是具有不同半徑的雙球體，從而產(chǎn)生各自具有不同球體半徑的在球體內(nèi)的球體，例如所示的。這種具有不同半徑的交錯(cuò)的球體的益處在于沖擊波治療具有延長(zhǎng)的深度的整個(gè)豎直焦點(diǎn)體積的能力，例如在一非限制性實(shí)例中，治療牛乳房的基本全部體積的能力。

圖9示出了可選的沖擊波成形設(shè)備120，其由形成外表面120s的多個(gè)單獨(dú)的凹進(jìn)式凹部120n構(gòu)成，然而，每個(gè)凹進(jìn)式凹部121-128具有從沖擊波生成表面110延伸的錐形部主體140，其中，每個(gè)錐形主體部140通過(guò)空氣袋142與鄰近的構(gòu)件分離開(kāi)?？蛇x地，所示的成形設(shè)備120可例如通過(guò)電火花加工(edm)由實(shí)心體積機(jī)加工得到，電火花加工通過(guò)電線斷開(kāi)單獨(dú)的錐形部140而侵蝕實(shí)心沖擊波成形器120中的體積，從而在表面凹部之間留出空間，由此產(chǎn)生空氣間隙142，空氣間隙142屏蔽每個(gè)部段140不受在鄰近的部段140中生成和/或傳播的沖擊波影響。在這種非限制性實(shí)例中，被侵蝕的部段142不延伸到聯(lián)接到?jīng)_擊波生成器110的沖擊波成形部分120的外表面120s，但是它們的深度足以造成沖擊波脈沖的時(shí)序的不同和干涉效應(yīng)的減小。

圖10是沖擊波系統(tǒng)100的示意圖，該沖擊波系統(tǒng)100與自動(dòng)擠奶系統(tǒng)200和/或擠奶機(jī)器人功能上相關(guān)聯(lián)。這種系統(tǒng)適于治療例如奶牛乳房形式的大的組織體積。使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置和系統(tǒng)向奶牛乳房206提供沖擊波治療可提供以用于治療奶牛的種群而有助于整個(gè)種群的健康，并用于防止和/或治療奶牛顯現(xiàn)出的乳腺炎。

如本領(lǐng)域已知的，系統(tǒng)200包括擠奶機(jī)和/或機(jī)器人，擠奶機(jī)和/或機(jī)器人具有多個(gè)抽吸杯202，抽吸杯被構(gòu)造成與乳房206的乳頭204相關(guān)聯(lián)。可選地，抽吸杯202可配合到臺(tái)210上，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的沖擊波系統(tǒng)100配合到臺(tái)210上。優(yōu)選地，臺(tái)210提供以用于同時(shí)和/或共同地將抽吸杯202和沖擊波系統(tǒng)100施加和/或關(guān)聯(lián)到乳房206上。由此，當(dāng)抽吸杯202被布置在乳頭204上時(shí)，允許沖擊波系統(tǒng)100關(guān)聯(lián)到乳房206上，例如所示的。

可選地，臺(tái)210可進(jìn)一步與安裝構(gòu)件和/或支撐構(gòu)件212配合，安裝構(gòu)件和/或支撐構(gòu)件212有利于沖擊波系統(tǒng)100和乳房206之間的固定和正確聯(lián)接。可選地，安裝構(gòu)件212可以空氣活塞和/或彈簧的形式被提供?？蛇x地，空氣活塞形式的安裝構(gòu)件212可提供以用于使沖擊波系統(tǒng)100壓靠在牛乳房206上，其中，空氣活塞在將抽吸杯202附接到牛乳頭204上之后和在沖擊波系統(tǒng)100的手動(dòng)定位調(diào)節(jié)之后被激活。優(yōu)選地，空氣活塞形式的安裝構(gòu)件212提供了受控且恒定的壓力，以將沖擊波最優(yōu)地傳播到目標(biāo)乳房206上。

可選地，如上所述，系統(tǒng)100可包括成像系統(tǒng)50以有利于放置到乳房206上?？蛇x地，成像系統(tǒng)50可被提供為激光指示器的形式，以提供治療目標(biāo)的中心的視覺(jué)指引以便于沖擊波系統(tǒng)的放置。

實(shí)例：乳腺炎

奶牛的乳房由兩個(gè)半部構(gòu)成，每個(gè)半部具有兩個(gè)乳頭且每個(gè)乳頭排放單獨(dú)的腺體，該腺體被稱為四分之一部。四分之一部被起連接作用的組織分開(kāi)，且每個(gè)四分之一部具有單獨(dú)的牛奶收集系統(tǒng)。每個(gè)四分之一部可能感染乳腺炎，可能直到開(kāi)始著手?jǐn)D奶之后才意識(shí)到發(fā)生了乳腺炎。來(lái)自呈現(xiàn)乳腺炎的奶牛的牛奶不能使用，且通常從那時(shí)起發(fā)現(xiàn)損失了牛奶，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。乳腺炎可進(jìn)一步導(dǎo)致對(duì)農(nóng)民造成更大經(jīng)濟(jì)損失的種群成員的損失。

本發(fā)明的系統(tǒng)可被用于防止和/或治療乳腺炎，其原因是成形部分120提供以用于治療大且深的組織區(qū)域，例如奶牛乳房。

幾乎任何能夠?qū)е赂腥镜募?xì)菌或霉菌有機(jī)體可導(dǎo)致乳腺炎。然而，大部分感染由各種類型的鏈球菌、葡萄球菌和革蘭氏陰性桿菌導(dǎo)致，特別是通常被稱為大腸菌的源自腸道的乳糖發(fā)酵有機(jī)體導(dǎo)致。

乳腺內(nèi)感染通常被描述為亞臨床或臨床乳腺炎。亞臨床乳腺炎是沒(méi)有明顯的局部炎癥或全身癥狀的標(biāo)志的感染。

慢性感染持續(xù)至少兩個(gè)月。一旦得上，這種感染中的許多持續(xù)至奶牛的整個(gè)哺乳期或整個(gè)壽命期間。

通常通過(guò)檢查牛奶的體細(xì)胞數(shù)來(lái)完成臨床和亞臨床乳腺炎的檢測(cè)，體細(xì)胞數(shù)與感染的存在成正相關(guān)性。體細(xì)胞數(shù)≥280000個(gè)/毫升(≥5線性性狀)的奶牛通常有80％的可能性被感染。

臨床乳腺炎：通常一次僅在一個(gè)乳房的四分之一部出現(xiàn)疾病，雖然支原體可能影響多個(gè)四分之一部。

哺乳期期間的抗生素療法的治愈率非常低；變成慢性情況的被感染的奶牛通常必須被剔除。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)提供一種治療乳腺炎的技術(shù)方案。

亞臨床乳腺炎：所有的乳蓄群都具有帶有亞臨床乳腺炎的奶牛：然而，感染的奶牛的患病率在15-75％之間變化，且四分之一部的患病率在5-40％之間變化。

導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失的亞臨床乳腺炎的重要性是非常顯眼的，源于以下事實(shí)：在美國(guó)，估計(jì)這種損失占到與所有乳腺炎感染相關(guān)的總經(jīng)濟(jì)損失的60至70％。

s·奧里斯感染(s.aureusinfection)保持產(chǎn)奶動(dòng)物的最大的乳腺炎問(wèn)題。感染通常持續(xù)保持為亞臨床型，因此，控制措施要進(jìn)行多年以減少感染的四分之一部的比例。

慢性乳腺炎：慢性乳腺炎是存在數(shù)月的發(fā)炎過(guò)程，并且可能從一個(gè)哺乳周期持續(xù)到另一個(gè)哺乳周期。其明顯地在大部分時(shí)間為亞臨床型，并且可短時(shí)間地周期性地爆發(fā)為亞急性或急性。成年的正在哺乳的牛大部分都處于感染危險(xiǎn)中，無(wú)論是在哺乳期或不產(chǎn)乳期。

被選擇為潛在的治療候選的許多亞臨床案例具有慢性感染；特別是s·奧里斯的案例中，通過(guò)微晶檢測(cè)預(yù)測(cè)治療結(jié)果是不可靠的。遵循乳房?jī)?nèi)支配的藥物分布可能是不充分的，這是因?yàn)橄袤w內(nèi)存在大量的纖維化和微膿腫形成物。從感染持續(xù)時(shí)間、感染的四分之一部的數(shù)量以及其他變量的角度取得奶牛免疫情況是至關(guān)重要的。

細(xì)胞應(yīng)答：乳頭中的細(xì)菌通過(guò)巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞來(lái)辨別，巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞觸發(fā)引起宿主反應(yīng)的警報(bào)，該宿主反應(yīng)導(dǎo)致巨大量的被稱為pmn(多形核白細(xì)胞，主要是中性粒細(xì)胞)的殺菌細(xì)胞進(jìn)入牛奶。在普通牛奶中，這些殺菌細(xì)胞以低的數(shù)量存在以至于對(duì)于大量的細(xì)菌負(fù)荷不起作用。通過(guò)發(fā)出趨化作用信號(hào)而導(dǎo)致pmn從乳頭壁和乳房中的毛細(xì)血管流入淋巴間隙和導(dǎo)管。

典型的治療是對(duì)受感染的奶牛的所有四個(gè)四分之一部施加抗菌藥物，以確保消除病菌和防止未受感染的四分之一部的可能的交叉感染。治愈率可通常在75-90％。被治療的奶牛必須進(jìn)行體細(xì)胞數(shù)和細(xì)菌學(xué)的監(jiān)測(cè)。通常，進(jìn)行30天的檢測(cè)間隔可以達(dá)到目的。

許多由鏈球菌導(dǎo)致的感染不像由s無(wú)乳(agalactiae)導(dǎo)致的感染那樣容易治愈。大體上，由s乳房(suberis)和s無(wú)乳導(dǎo)致的亞臨床感染應(yīng)該在哺乳期末尾通過(guò)商業(yè)不產(chǎn)乳奶牛產(chǎn)品的乳房?jī)?nèi)輸液來(lái)優(yōu)先治療。此時(shí)的治愈率可超過(guò)75％。在哺乳期期間的抗菌治療的治愈率非常低，被感染的奶牛變成慢性情況并且被剔除。

腺細(xì)胞牛奶中的牛奶白細(xì)胞(pmn)的存在用于防止乳腺被感染，并提供在受感染的腺體中發(fā)出信號(hào)的功能(paape等人，2000年)。巨噬細(xì)胞和牛奶白細(xì)胞是吞噬細(xì)胞的細(xì)胞并且它們吞掉并殺死細(xì)菌。由b細(xì)胞和t細(xì)胞構(gòu)成的淋巴細(xì)胞在應(yīng)答初始感染的免疫反應(yīng)中起到重要作用。當(dāng)細(xì)菌通過(guò)乳頭管道進(jìn)入乳腺并在牛奶中繁殖時(shí)，發(fā)生炎性應(yīng)答(乳腺炎)。細(xì)菌影響乳腺上皮細(xì)胞的功能并且還與牛奶中的細(xì)胞(特別是巨噬細(xì)胞)相互作用，并刺激產(chǎn)生許多炎性中介物(zecconi等人，1997年)。中介物中的一些是補(bǔ)充成分、前列腺素類、白細(xì)胞三烯、組胺、血清素、白細(xì)胞介素、腫瘤壞死因子、干擾素和其他細(xì)胞活素類(anderson和heneghan，1997年)。

乳腺炎的開(kāi)銷

乳腺炎是最大的奶牛日常疾病的開(kāi)銷，其經(jīng)濟(jì)損失來(lái)自于廢棄的牛奶、早期剔除、藥物成本、獸醫(yī)成本、增加的勞動(dòng)以及通常降低的牛奶以及制造的奶制品的數(shù)量和質(zhì)量(degraves和fetrow，1991年)。由于乳腺炎導(dǎo)致的奶產(chǎn)量的損失以多種不同的方式來(lái)估算，其中一個(gè)最重要的方法是基于牛奶scc(seegers等，2003年)。

由于亞臨床乳腺炎導(dǎo)致的生產(chǎn)損失的大約70％歸因于減少的奶產(chǎn)量(moniri等，2007年)。亞臨床乳腺炎比臨床乳腺炎具有更高的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，其原因在于與亞臨床感染相關(guān)的損失更加廣泛且較少得到治療。在感染了亞臨床乳腺炎的四分之一部中，總的牛奶損失平均為10-26％。

乳腺炎不能從種群中根除，并且感染了臨床乳腺炎的四分之一部預(yù)計(jì)不能完全恢復(fù)。由于降低的奶產(chǎn)量、增加的牛奶替換成本、廢棄的牛奶、藥物成本、治療費(fèi)和勞動(dòng)力成本導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失總計(jì)達(dá)到牛奶銷售總值的大約10％。

每次臨床流程的臨床乳腺炎的開(kāi)銷估計(jì)為107美元，其70％的開(kāi)銷與減少的奶產(chǎn)量和從市場(chǎng)召回牛奶有關(guān)，超過(guò)20％與藥物、獸醫(yī)治療成本和替換成本以及勞動(dòng)力有關(guān)(ahl等人，1989年；halasa等人，2007年)。

已經(jīng)參照附圖描述了本發(fā)明的特定優(yōu)選實(shí)施例，將意識(shí)到，本發(fā)明不限于該精確的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠在不脫離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神或范圍的情況下進(jìn)行各種改變和修改。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)也會(huì)想到本發(fā)明的另外的修改，所有的修改被視為落入所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。

已經(jīng)關(guān)于有限數(shù)量的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，將會(huì)意識(shí)到，本發(fā)明的部件的最優(yōu)的尺寸關(guān)系，包括尺寸變化、材料、形狀、形式、功能和操作方式、組裝和使用，被認(rèn)為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員已經(jīng)顯現(xiàn)和明顯，并且附圖中所示的和說(shuō)明書(shū)中所描述的實(shí)施例的所有的等同關(guān)系趨向于被本發(fā)明涵蓋。

因此，上文僅被視為對(duì)本發(fā)明的原理的例示。另外，由于對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)會(huì)想到多種修改和改變，因此不是將本發(fā)明限制為所示的和所描述的具體構(gòu)造和操作，并且因此，可以采取所有落入本發(fā)明的范圍內(nèi)的適當(dāng)?shù)男薷暮偷韧铩?/p>

將意識(shí)到，為了清楚而在不同實(shí)施例的上下文中描述的本發(fā)明的特定特征也可在單個(gè)實(shí)施例中被組合地提供。相反地，為了簡(jiǎn)潔而在單個(gè)實(shí)施例的上下文中描述的本發(fā)明的各個(gè)特征也可被單獨(dú)地提供，或者在任何恰當(dāng)?shù)淖咏M合中提供，或者在恰當(dāng)?shù)那闆r下在任何另外描述的本發(fā)明的實(shí)施例中提供。各個(gè)實(shí)施例的上下文中描述的特定特征將不被認(rèn)為是那些實(shí)施例的必要特征，除非該實(shí)施例在缺少那些元素的情況下不能起到作用。

雖然已經(jīng)結(jié)合其特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但顯然許多替代、修改和改變對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是明顯的。因此，將包含落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有這種替代、修改和改變。

本申請(qǐng)中任何引用文件的引用或認(rèn)證不應(yīng)被解釋為承認(rèn)這些文件在本發(fā)明之前可得到。

本文中使用段落標(biāo)題來(lái)便于對(duì)說(shuō)明書(shū)的理解，其不應(yīng)被解釋為必須的限制。

雖然已經(jīng)參照有限數(shù)量的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是將意識(shí)到，可進(jìn)行本發(fā)明的多種改變、修改和其他應(yīng)用。