CN100560162C - 一种光学窥镜直视下的超声治疗系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学窥镜直视下的超声治疗系统，该系统包括光学窥镜和超声治疗头，超声治疗头固定在光学窥镜头部的前端。超声治疗头通过支撑装置固定到光学窥镜头部的前端。本发明可根据不同的应用部位相应地选用不同大小头部直径的光学窥镜以及配套的超声治疗头，保证该装置能在不同的腔内进行治疗，减轻患者痛苦并确保超声治疗设备的正常运行。

Description

一种光学窥镜直视下的超声治疗系统

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种将光学窥镜和超声治疗相结合的系统，具体是一种光学窥镜直视下的超声治疗系统。

背景技术

近年来，聚焦超声波被广泛的应用于疾病的治疗。当具有一定参数特性的聚焦超声波作用于人体病灶时，病灶组织受超声波作用后，组织分子受到强烈振动而发热，当超声波的能量足够高，组织所产生的热量就会迅速增加，甚至在数秒内就可以产生较高的温升，从而灭活病变组织，并改善局部神经、细胞和血管的功能。临床中，在聚焦超声治疗时还需要对病灶的治疗情况进行监控，以对疗效及时进行评估，同时也可以避免超声波对其它组织产生损伤。

为此在聚焦超声治疗时，可以采用成像设备对病灶的情况进行监控。光学窥镜由于可以通过插入患者腔内的头部和其它控制部件，对腔内组织表面的形态变化成像，操作者通过所得到的图像对患者的病情进行诊断，所以可以应用到超声治疗时的监控领域中。专利号为US5697897的美国专利揭露了一种具有超声治疗源的光学窥镜系统，该系统在将光学窥镜和超声治疗设备进行结合时，为了避免超声治疗设备对光学窥镜成像区域的遮挡，将整个超声治疗设备固定在光学窥镜前端部的径向上，从而相当于增大了光学窥镜头部的直径，且为了降低超声换能器因发射能量而产生的温升以及提供耦合介质，在该超声治疗设备中有一较大的由液体充盈的孔隙，更增大了头部的直径，由于光学窥镜的头部需要插入患者的腔体内，增加了患者的痛苦。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种能减小光学窥镜的头部直径从而较现有技术能减轻患者痛苦的光学窥镜直视下的超声治疗系统。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该光学窥镜直视下的超声治疗系统包括光学窥镜和超声治疗头，其中，超声治疗头固定在光学窥镜头部的前端。

超声治疗头可通过支撑装置固定到光学窥镜头部的前端。

所述支撑装置可采用多种形式，本发明中优选以下几种形式：

一种是，所述支撑装置可采用内部可装有导电线和/或充盈有流体的中空支撑杆，支撑杆一端与光学窥镜的头部前端相连，另一端与超声治疗头相连。这种形式的支撑装置可降低支撑装置对光学窥镜所发射光线的遮挡。中空支撑杆可采用一根，也可采用多根。

中空支撑杆可以仅采用一根，其一端与超声治疗头连接，另一端利用接头与光学窥镜头部前端连接，接头上有用于安装导电线和灌入冷气到超声治疗头的孔，超声治疗头内有超声换能器，超声换能器上涂抹有超声耦合剂。

中空支撑杆也可采用三根，即装有导电线的第一支撑杆和可传输流体的第二支撑杆、第三支撑杆。在进行治疗时，激励第一支撑杆中安装的导电线，使超声换能器发射超声波，在第二、第三支撑杆中通入流体，该流体作为超声换能器发射超声波的耦合剂，并可以冷却超声换能器所产生的热量。

为进一步减小光学窥镜的头部分直径，采用的多根中空支撑杆，各中空支撑杆为向内收缩的弯杆，各弯杆间间距较大的一端分别与光学窥镜头部前端相连，弯杆收缩的一端分别与超声治疗头相连。

优选的是，光学窥镜的头部可通过接头与支撑装置相连，接头上还可开有可容导电线和/或流体通过的孔。

另一种支撑装置的形式是，所述支撑装置可采用中空套管，套管一端套在光学窥镜的头部前端外围，另一端内部装超声治疗头。为尽量降低支撑装置对光学窥镜所发射光线的遮挡，所述中空套管可采用透明材料制成。同时，为了节约空间，可将超声治疗头与该中空套管进行一体化设计。

优选的是，中空套管可分为套管前段、套管中段、套管后段三部分，套管前段套在光学窥镜的头部前端外围，套管后段内装有超声治疗头，套管中段的侧壁上开有与超声治疗头相通的通道，用作循环水的进出以及安装导电线的通道。

同上述中空支撑杆一样，所述中空套管的外径也可逐步减小，其外径较大的一端套在光学窥镜的头部前端外围，外径较小的一端内部装超声治疗头。

本发明中，超声治疗头包括超声换能器，优选超声换能器采用透明材料制成。

根据超声治疗头治疗部位的不同，其侧壁或其端部可开有超声换能器发射超声的窗口，其侧壁上还开有可容纳导电线的槽，超声治疗头的连接端部上开有通道孔，通道孔与侧壁上的槽相连。

优选的是，所述超声换能器发射超声的窗口上还覆盖有透声膜，透声膜内充盈有脱气水。

本发明在使用光学窥镜进行超声治疗监控时，插入患者腔内部分的直径较小，与现有技术比较而言，能有效减轻患者的痛苦，同时，由于支撑装置内有激励超声换能器发射超声波的电源线路和对超声换能器产生的热量进行冷却的冷却系统，保证了超声治疗时超声治疗设备的正常运行。

同时，本发明系统还可以根据治疗部位以及超声换能器的大小的不同，选用直径大小不同的光学窥镜头部以及配套的超声治疗头。如在治疗鼻炎时，由于鼻孔较小，选用较小直径的光学窥镜头部及其配套的超声治疗头；而在治疗妇科病时，由于超声治疗头的外径比光学窥镜大，因此选用较大直径的光学窥镜的插入部份即选用较大直径的光学窥镜头部，使其与超声治疗头匹配。所以在实际使用中，可以根据不同的情况，进行灵活选择。

附图说明

图1为本发明实施例1中采用多根中空弯杆的超声治疗系统的结构示意图(超声换能器置于超声治疗头侧部，此图中未安装超声换能器)

图2为本发明实施例1中采用多根中空弯杆的超声治疗系统结构示意图(安装有超声换能器)

图3为本发明实施例1中超声治疗头7的结构示意图

图4为本发明实施例1中接头4的结构示意图

图5为本发明实施例2中采用多根中空弯杆的超声治疗系统的结构示意图(超声换能器置于超声治疗头端部，此图中未安装超声换能器)

图6为本发明实施例3中采用中空套管11的超声治疗系统的结构示意图(未安装超声换能器)

图7为图6的剖视图

图8为本发明实施例3的套管中段13的截面视图

图9为本发明实施例4中采用单根中空支撑杆的超声治疗系统的结构示意图(未安装超声换能器)

图中：1-光源、信号处理及控制设备 2-显示 3-光学窥镜头部 4-接头 5-孔 6-中空支撑杆 7-超声治疗头 8-通道孔 9-槽 10-超声换能器 11-中空套管 12-套管前段13-套管中段 14-套管后段 15-窗口 16-进水通道前端侧孔17-出水通道前端侧孔 18-驱动信号线通道前端侧孔

具体实施方式

如图1-8所示，本发明包括光学窥镜、超声治疗头7。其中，光学窥镜包括可插入人体内的光学窥镜头部3、置于人体外的光源、信号处理及控制设备1以及显示器2。为了将超声治疗头7固定到光学窥镜头部3的前端上，在光学窥镜头部3的前端与超声治疗头7之间增加一支撑装置，以将超声治疗头7紧固在光学窥镜头部3上。

超声治疗头7包括有超声换能器10，超声换能器10可采用自聚焦超声换能器或声透镜聚焦超声换能器。为了尽量降低超声治疗头7对光学窥镜所发射光线的遮挡，优选超声换能器10采用透明材料制成。同时，为防止超声治疗头7内的流体外泄，超声治疗头7外周边覆盖有透声膜，透声膜内充盈的流体优选为脱气水。

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步详细叙述。

以下实施例为本发明的非限定性实施例。

实施例1：

如图1、2所示，本实施例中超声治疗系统包括光学窥镜、超声治疗头7以及将超声治疗头7固定到光学窥镜头部3前端的支撑装置。

本实施例中，光学窥镜的光源、信号处理及控制设备1和显示器2为现有技术中光学窥镜的固有设备，不需进行详述。

光学窥镜头部3的前端与支撑装置通过接头4连接，为保证紧密连接，本实施例中，接头4采用弹性接头，其立体结构如图4所示，接头4上的孔5是用于安装导电线以及将流体灌入超声治疗头7的通道。流体选用脱气水。

超声治疗头7中包括有超声换能器10。本实施例中，如图3所示，超声换能器10置于超声治疗头7侧壁的超声换能器发射超声的窗口15内，通过超声换能器10在超声治疗头7侧部聚焦的方式来对靶体进行治疗。超声治疗头7的端头还有通道孔8，其侧壁上有槽9与通道孔8相连。为了防止超声治疗头7内部脱气水的外流，在超声治疗头7侧壁超声换能器发射超声的窗口15上用一透声膜(图中未示出)将整个超声治疗头7密封。

为了使插入患者体内的光学窥镜头部3的直径尽量小，超声治疗头7的形状要小型化，比如在治疗鼻炎时，为了减少患者的痛苦，需要超声治疗头7的内径小于光学窥镜头部3的内径。

而为了尽量降低支撑装置对光学窥镜所发射光线的遮挡，如图1、2所示，本实施例中，支撑装置采用三根中空支撑杆6，即装有导电线的第一支撑杆和可传输流体的第二支撑杆、第三支撑杆。三根中空支撑杆6采用逐步向内(即光学窥镜的轴线)收缩的弯杆。在实际使用中，三根中空支撑杆6的位置可根据需要进行设置。各弯杆间间距相对较大的一端与光学窥镜头部3前端连接，弯杆收缩的一端与超声治疗头7连接。其中第一支撑杆内部装有导电线(图中未示出)，导电线通过超声治疗头7上的通道孔8进入超声治疗头7，并且通过粘结等方式固定在超声治疗头7上的槽9上，第二支撑杆和第三支撑杆通过一软管(图中未示出)向该两支撑杆内灌入脱气水。脱气水通过软管进入接头4上的孔5，再流过支撑杆，最后由超声治疗头7端部的通道孔8进入超声治疗头7。

本实施例中，第一支撑杆的直径可为1.5-2mm，第二支撑杆和第三支撑杆的直径可为0.8-1.5mm。

本实施例中，由于超声换能器10位于超声治疗头7侧部的窗口15内，因此主要用于治疗鼻炎、扁桃体炎等侧壁部位的疾病。

当利用本实施例中的超声治疗系统进行治疗时，按超声治疗头7、支撑装置、光学窥镜头部3依次顺序进入患者腔内。在光学窥镜的光源、信号处理及控制设备1的控制下，对靶体成像并利用显示器2进行显示，根据所显示的图像，在光学窥镜直视下，以及在操作者的控制下，超声换能器10发射聚焦超声波对靶体进行治疗，并且在整个治疗的过程中，利用脱气水作为超声换能器发射超声波的耦合剂，同时该脱气水也是冷却超声换能器10所产生热量的冷却液。

实施例2：

如图5所示，本实施例中，超声治疗头7的末端部开有超声换能器发射超声的窗口15，超声换能器10置于其内，通过超声换能器10在超声治疗头7端部聚焦的方式对靶区进行治疗。为了防止超声治疗头7内部脱气水的外流，在超声治疗头7端部的窗口15处，通过透声膜(图中未示出)将整个超声治疗头7密封。

本实施例与实施例1不同之处在于超声换能器10的位置处于超声治疗头7的末端，这种末端开窗口15的超声治疗头7主要是用于治疗底部或根部等部位的疾病，如治疗宫颈炎、慢性咽炎等。

本实施例的其他结构及使用方法都与实施例1相同。

实施例3：

如图6所示，本实施例中支撑装置为采用透明材料加工而成的一整体形的中空套管11。

中空套管11的形状可根据需治疗的具体部位而采用直管式的或变半径式的曲管结构。本实施例中，套管的直径逐步减小。如图7所示，中空套管11分成三段，即套管前段12、套管中段13、套管后段14，套管前段12套装在光学窥镜头部3外周边上，套管后段14内部安装有超声治疗头7。套管前段12的内径比光学窥镜头部3的外径稍小，这样，当光学窥镜头部3前端插入中空套管11中时，整个超声治疗头7可与光学窥镜头部3连为一体。套管中段13是连接部份，跟套管前段12一样，也是中空的，用以导光，其壁厚比套管后段14稍厚，其上均匀分布有三个通道：进水通道、出水通道和驱动信号线通道。如图8所示，三个通道前端分别有进水通道前端侧孔16、出水通道前端侧孔17和驱动信号线通道前端侧孔18，三个侧孔成120度角均匀分布在套管中段13的圆周壁上，用以分别将水和导电线引入通道内，水和导电线再分别由三个通道进入超声治疗头7中。

本实施例中，超声治疗头7和超声换能器座连为一体，超声换能器10向前方发射超声波。在超声治疗头7的超声发射窗口15上封有一层透声膜(图中未示出)，以防止超声治疗头7内的循环水外泄，循环水经由套管中段13管壁上的进水通道和出水通道进行循环，循环水选用脱气水。

本实施例的其它结构及使用方法均与实施例1相同。

实施例4：

如图9所示，本实施例超声治疗系统中，支撑装置为一根中空支撑杆6，该中空支撑杆6为一直杆，其一端与超声治疗头7连接，另一端利用接头4与光学窥镜头部3前端连接。

如图4所示，接头4上有孔5，用于安装导电线和灌入冷气到超声治疗头7。

如图3所示，超声治疗头7靠近中空支撑杆6的端部上有通道孔8以及在侧壁上有与通道孔8相连的槽9，安装在中空支撑杆6中的导电线通过通道孔8进入超声治疗头7，并通过粘结等方式固定在槽9上。

使用本实施例超声治疗系统时，在操作者的控制下，超声换能器10发射聚焦超声波对靶体进行治疗，且在整个治疗的过程中，向导电线和中空支撑杆6的中空内侧壁之间的孔隙传输冷气，以冷却超声治疗头7所产生的热量。

同时，在超声换能器10与透声窗口之间填充有超声耦合剂，超声耦合剂的作用主要是降低超声在超声换能器10与人体接触面之间的衰减，帮助超声波顺利地直入人体，以达到治疗的目的。耦合剂可采用一般的B超耦合剂，也可采用其他的特制的耦合剂。

本实施例其它结构及使用方法均与实施例1相同。

Claims (6)

1.一种光学窥镜直视下的超声治疗系统，包括光学窥镜和超声治疗头(7)，其特征在于超声治疗头通过支撑装置固定在光学窥镜头部(3)的前端，所述支撑装置采用中空套管(11)，该套管一端套在光学窥镜头部(3)的前端外围，另一端内部装着所述超声治疗头(7)，超声治疗头(7)包括超声换能器(10)，所述超声换能器采用透明材料制成。

2.根据权利要求1所述的光学窥镜直视下的超声治疗系统，其特征在于所述中空套管(11)采用透明材料制成。

3.根据权利要求2所述的光学窥镜直视下的超声治疗系统，其特征在于中空套管(11)分为套管前段(12)、套管中段(13)、套管后段(14)三部分，套管前段套在光学窥镜头部(3)前端外围，套管后段内装超声治疗头(7)，套管中段的侧壁上开有与超声治疗头(7)连通的通道。

4.根据权利要求2所述的光学窥镜直视下的超声治疗系统，其特征在于所述中空套管(11)的外径逐步减小，其外径较大的一端套在光学窥镜头部(3)前端外围，外径较小的一端内部装超声治疗头(7)。

5.根据权利要求1所述的光学窥镜直视下的超声治疗系统，其特征在于超声治疗头(7)的侧壁或其端部开有超声换能器发射超声的窗口(15)，其侧壁上还开有可容纳导电线的槽(9)，超声治疗头的连接端部上开有通道孔(8)，通道孔(8)与其侧壁上的槽(9)相连。

6.根据权利要求5所述的光学窥镜直视下的超声治疗系统，其特征在于所述超声换能器发射超声的窗口(15)上覆盖有透声膜，超声治疗头(7)内充盈有脱气水。

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