CN101909691A - 机械臂 - Google Patents

Abstract

一种可配用于有无键配接器的医疗超声波系统并能工作在湿的环境中的可换装换能器。这种可换装换能器有可配合于医疗超声波系统的配接器、超声波换能器和其它电子设备，而成为一种可用在各种医疗场合且便于更换的自持式插装件。还公开了一种滑环间隔件，这种滑环间隔件可配用于有基板和若干突脊的盘片状滑环而形成一个或多个围绕盘片状滑环上的每个接触环带的槽道。各槽道可建立围绕每个连接件的流体隔离，而有助于降低在滑环浸没于湿的环境中时滑环的各连接点之间的电子互扰和电极腐蚀。

Description

机械臂

技术领域

本发明涉及可配用于用在湿环境的换能器外壳内的可换装换能器的密封配接器。

背景技术

某些高强度聚焦的超声波(HIFU)换能器，由于高功率能级会使它们的物理结构负担过重，而具有有限的寿命。由于各种各样的原因，这类换能器的退化和失效比用在其它医疗领域(诸如超声波诊断或其它低功率应用场合)的换能器快得多。为能发出治疗功率能级的治疗用超声波设计的换能器可能遭受它们的金属化层的分层现象、由气穴现象或因暴露于很高的温度产生的热效应引起的换能器腐蚀或物理破坏。

为了避免HIFU工作中的这些副作用，系统设计可让HIFU换能器工作在可能使换能器本身发生损坏的阈值以下。其它的系统可采用除去了水中气体的循环水进行水浴，或把它们的治疗疗程设计为在两次治疗脉冲之间有长的时间间隔。相继两次脉冲之间的拖长的停顿可造成低的脉冲重复频率(PRF)，这可使换能器得以冷却，因而使组织里的负面效应得以消散。

然而难以避免的是，某些治疗疗程需要用具有较高PRF的HIFU，或需要换能器连续工作多个一定的时间长度，这排除了以低PRF进行工作的可能性。在治疗过程是设计为在一定的时间段内使可达到的组织破坏量为最大时，这些较高的PRF和/或连续波(CW)类型的疗程是合适的。在这些类型的工作中，由于HIFU换能器的退化，需要频繁地更换换能器。由于换能器一般来说是昂贵、精密而脆弱的元件，以致保有量通常都保持为一个最小值，所以更换不易做到。而且，治疗性医疗系统中的换能器往往是浸在充满水的大容积腔室内，或是以不可能拆下和更换换能器的方式固定的。换能器的环境可能装有水，不能允许水浸湿系统的电子设备。在更换换能器过程中水的存在可能使换能器的更换变得脏乱而难以进行。在把换能器更换之后，可能有水在医疗超声波系统和新换能器之间的各电连接件之间晃荡。系统的性能可能因由水或其它液体的存在引起的各导电路径之间的电极腐蚀或信号互扰而退化。

因此，希望提供一种换能器配接器或连接装置，其应能给医疗用超声波设备提供一种较容易的换能器拆下和接上方法，使超声波医疗器械能够兼容于湿的环境的需求并能满足所有系统要求而不会使系统性能退化。

因此，本发明的一个目的是提供一种连接器化的换能器，其可被以尽可能少的步骤连接于治疗头或医疗系统，同时能够保护连接的环境条件。

本发明的另一个目的是提供一种高度可靠且便于使用的连接方式，而促成一种使用者友好的、用于拆下和/或装上医疗系统中的换能器的程序。

本发明的再一个目的是提供一种换能器，其具有各种特色结构和工作参数，以扩大或扩展使用者可连接于医疗系统的换能器类型。

本发明的再一个目的是提供一种换能器，其具有为它们的设计特点所特有的必要的驱动电子装置，以降低对主系统的编程和电子装置的要求。

本发明的再一个目的是提供一种对用过的元器件进行处置的简单途径。

本发明的再一个目的是提供一种用于在湿的环境中的电信号隔离或电连接件隔离的密封装置。

发明内容

这些和其它目的可用一种构造成可配用于高强度聚焦的超声波(HIFU)医疗系统的可换装换能器来实现。这种可换装换能器有一个大体上刚性且空心的外壳。该外壳有两个敞开的端部，一端构造成用于装配HIFU换能器，而另一端有隔离层和电连接接口，用于与HIFU医疗系统的电信号和功率传输。这种可换装换能器构造成可装配进超声波医疗系统上的插口式插座。理想的是，这种换能器可由使用者进行更换，所以换能器的可插进插座的那一部分设计成很容易插进和拔出。这种容易的插拔是通过换能器和医疗超声波系统之间允许使用者容易地掌握的一种定向自由的、低配合力的插接来实现的。

本文还描述一种滑环间隔件，其可配用于有盘片状滑环的湿式电连接。这种滑环间隔件有用非导电材料成形的基板，基板上有多个贯通的孔。这些孔设计成为穿过基板的各电连接件提供屏蔽。有从基板伸出一个或多个突脊。这些突脊布置成把各孔隔离在各格子里。

本文还描述可换装换能器的其它实施例及其制造和使用方法。

附图说明

图1表示出一个可换装换能器的外观；

图2是一个可换装换能器的切开视图；

图3表示出一个可配用于可换装换能器的系统；

图4A-4E图示出换装换能器的方法；

图5A是可换装换能器的一个实施例的分解立体图；

图5B给出可用在这种插装件内的PCB(印刷电路板)的一个替换实施例；

图6A-6C表示出可换装换能器对医疗超声波系统的插座的连接；

图6D-6E表示出采用替换的PCB的换能器插装件；

图6F-6I进一步图示出几种可能的配接器形状；

图7和图8表示出用于可换装换能器的替换PCB定位；

图9A-9E表示出滑环密封件和滑环；

图10-15C表示出滑环密封件的多个替换实施例；

图16-19表示出换能器套帽拆装销和组件；以及

图20-22表示出机械臂的一个替换实施例。

具体实施方式

下面详细说明可配用于高强度聚焦超声波(HIFU)医疗系统的可换装换能器的各种形式。可换装换能器的基本设计包括空心且大体上刚性的外壳。可将一个诸如兼容于HIFU医疗系统的换能器、用于把换能器连接于医疗系统以便能准确地控制换能器的电路(电子装置)、以及允许把可换装换能器拔出和/或插入医疗系统上的插座的配接器装配在该外壳内。这种换能器外壳的形状和电连接组件允许外壳以相对于医疗系统插座轴线的任何径向定向插入。轴向对称可以有两个或更多个定向，而且合乎需要的是有无限数目的定向。仅作一个形象化的比喻，可以想象把耳机的微型插头插入便携式音乐播放器是多么容易。插头对插座的径向定向随便怎样都行，在使用过程中即使插头在插孔内转动，电源和发送到耳机的信号也不会中断。本文描述的可换装换能器的连接中所用的配接器和插座的型式就是类似于这样的概念。

以下各段落中将描述这种医疗器械的各个方面和实施例。为了使本发明的各实施例可被彻底理解，将阐述它们的具体的详细结构。但是，熟悉本技术领域的人将能看出，用所描述的仅仅某些方面或所有方面，以及用或不用某些具体的详细结构，都可实现所描述的各实施例。在某些情况中，那些众所周知的结构特点的描述将被省略或简化，以免对本发明的各方面和各实施例喧宾夺主。

将用熟悉本技术领域的人共同采用的术语进行各部分的描述，以便他们能把他们的工作实践传递给熟悉本技术领域的其他人，包括用超声波系统、医用超声波系统和HIFU系统进行的或用日常用在这些系统中的各种元器件进行的操作的术语。熟悉本技术领域的人都很清楚，这些操作典型地包括通过发射信号产生并控制换能器的波形，而发射信号一般是采用众所周知的电子设备和控制器。信号控制主要是取决于应用HIFU想要达到的目的。本文将直截了当地给出相对于现有技术的新颖改变，以突显实现本发明所需要的各个要素，而不会对本技术领域众所周知的那些细节做烦琐的描述。‘系统’这一术语包括那些独立的、附属的或植入的元器件的一般用途的整合以及特殊用途的整合。

可以用按照最有助于理解本发明的方式进行的多个不连贯的步骤来描述各种操作。但是，不应把操作的描述顺序看作是意味着这些操作必须按照甚或依赖描述它们所用的顺序来执行。

这一说明书中所用的“一个实施例”或“一实施例”是指，针对这一实施例描述的特定特征、构造、或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在这一说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必都是指同一实施例。

本发明涉及一种可换装换能器器械及其制造方法，其可配用于医用超声波系统、特别是被称为HIFU医疗系统的那些系统。

本文描述的换能器兼备新颖的物理元器件和设计，以新颖的方式采用现有的材料，生产出一种能满足本发明的一个或多个目的的换能器插装件。各个新颖的元件在一个实施例中的组合将满足某些目的，而各新颖的元件的不同组合将满足某些不同的目的。现有零件的新颖发展和新布置的结合可贡献一种能满足大多数目的的设计，当然未必在单一的设计里满足所有目的。各不同的目的要求需要用这里所描述的各个创造性概念的不同组合来满足。

这种换能器插装件可适用于希望应用容易更换的换能器的任何数目的医疗器械或医疗系统。2004年12月29日提交的题目为“Ultrasound Therapy Head with Movement Control”的待审批美国专利申请11/027,912(共同转让的并以引用方式包含于此)中，描述了一种有治疗头的治疗超声波系统。那个治疗头包含一个乃是湿的的第一腔室，换能器定位在该腔室内。还有一个可以是湿的或干的的第二腔室，马达驱动系统安装在该腔室内。马达驱动系统可以采用几种可能的结构措施之一使第一腔室里的换能器运动。所描述的结构措施包括采用从马达所在腔室延伸到换能器所在腔室的驱动器、在马达腔室内定位成磁性地连接于换能器腔室里的换能器的滑块、或用于把马达发出的机械功穿过两个腔室之间的屏障转变成换能器的运动的各种机械的变换部件。

这种设计的可换装换能器(本文中也将其称为连接器化的换能器或换能器插装件)很适合于用在上述的治疗头里。这种可换装换能器或称换能器插装件包括外壳，外壳有配接器端和声学端。配接器端有传输口。配接器端设计成可插装进医用超声波系统上的或内的对应插座。在一个实施例中，换能器的配接器端有用于可插进拔出地配合于医用超声波系统里的插座的多个定向。声学端装有换能器以及用于传输口和换能器之间电传输的装置。

配接器端可以是阳的或阴的型式的部分，而插座应该是一个逻辑上与之对应的部分。尽管我们主要是描述阳的配接器和阴的插座，但是应能理解，换能器插装件的配接器端可以是阴的部分，而系统那一侧的插座可以是对应的阳的部分。配接器端和对应的插座端设计成可为换能器插装件插进系统提供多个工作定向。在一个实施例中，可以用配接器和插座的多槽设计简单地实现多个定向。配接器和插座的电子装置是以一种允许“无键”连接型式的方式布置的。不管换能器插装件以什么定向插进插座，插装件都能连接于系统而正确地工作。配接器和插座之间的连接可以是有围绕一轴线的对称性的任何设计，要使换能器插装件可绕该轴线转动，以便换能器插装件能以至少两个方向插装进插座(正常的和翻转的)。如果连接部分做成为类似三角形的，则可能有三个插装定向。若是把连接部分做成四方的，则有四个定向。这种变动可按照逻辑类推，并且最希望的是，配接器是圆形的，这样可以有绝对的径向自由度。换能器插装件可以以任何径向定向插进系统的插座并能保证正确的电连接。为了进行配接器的连接，不是一定要规则的形状，也可以用不规则的形状，只要形状是对称的。连接部分的对称性可使使用者不必担心换能器插装件相对于系统的插口(插座)的定向。只要配接器与插座两者形状匹配，使用者就能看明白将能工作的插接定向。

需要有从超声波医疗系统到换能器插装件里的换能器的电传输。电传输从传输口进入换能器插装件。电传输意味着提供从换能器通过换能器插装件上的传输口到超声波系统的功率、信号或接地连接的任何组合。可以用导线、电缆、连接插脚、或本技术领域已知的其它电子传输手段来实现这种传输。在一个实施例中，连接可以是直接从传输口以“傻苯的”设计拉到换能器的导线，在这种情况下，换能器插装件的电路板上不必设置任何智能功能。在另一个实施例中，可以通过给进行从传输口到换能器的电传输的电路增加电的元器件，来把智能功能包括到换能器插装件里。智能功能设计可采用各种元器件。电的元器件可包括用于优化换能器的调谐变压器、用于测量换能器插装件的环境参数的传感器、用于监测换能器的性能和/或安全的传感器、用于记录测得的或检测到的数据的部件、用于运行编程的应用程序或将信息储存在换能器插装件内或进行所希望的其它操作的IC芯片。

在本发明的另一实施例中，传输口和换能器之间的电传输可用两级弹簧插脚连接方案来建立。第一级的一组连接插脚把传输口连接于电路板。电路板可以是PCB/PCBA，还可以是盘片滑环样式的PCB/PCBA。第二级的一组连接插脚把电路连接于换能器。电传输从超声波系统进入传输口。然后电传输延续到电子电路。电路板可提供各个电的元器件的正确协调和配线布置，并确保系统和换能器之间的电传输的正确运用。电传输从电路继续到换能器。来自换能器的任何返回的电传输可遵循类似的路线从换能器返回到电路板再返回到系统。

换能器插装件可以有设在其内的各种数据记录器、传感器或可编程的元器件。这些元器件可以是在电路板上。可结合在换能器插装件内的各种可能的元器件包括用于跟踪换能器已使用次数的芯片、测定换能器和患者之间的正确耦合的传感器、测定换能器是否准确地安装进超声波系统的传感器、或测定换能器是否在一边安全地工作一边提供治疗输出的传感器。还可以有用于第二换能器的调谐器，诸如用于把简单的成像信息提供给使用者或系统的A线路换能器。

这种换能器插装件还可以构造成能够应用于成份式超声波系统，诸如2004年12月29日提交的题目为“COMPONENT ULTRASOUND SYSTEM”的美国专利申请11/027,919(共同转让的并以引用方式包含于此)中所述的系统。在这一实施例中，换能器插装件的配接器可插装于有两个或更多个同样的插座的超声波系统，那些插座可接纳不只一种型式的换能器插装件，各种型式的换能器插装件之一可以是本文所述的换能器插装件。在成份式超声波系统中，治疗头上有两个或更多个插座。这些插座是完全相同的，用在这些插座里的换能器插装件可插进这些插座中的任一个。每个换能器插装件有编程在其内的询问和识别元件，所以当换能器插装件插进时，超声波医疗系统能够识别每个换能器插装件并知道该怎样正确地应用它。这种系统可以同时并行地运用多种换能器插装件。每个换能器插装件可以有不同的聚焦深度、性能参数或使用要求，这种系统可确定并正确地管控所有换能器插装件的正确工作。合乎需要的是，超声波系统能够自动地正确利用各换能器插装件(不需要为这种系统准备专用的使用者文件或使用说明书，有采用换能器插装件的单插座超声波系统的使用说明书就可以了)。

现代材料和电子装置的应用将大大降低本文公开的用于医用超声波系统的换能器的制造成本。成本降低和容易制造将允许在换能器用旧了或不想再用了时更换便宜的新备件并处置更换下来的器件。

除所描述的换能器插装件之外，本文同时公开一种允许在湿的环境中进行电连接的新颖结构。这种新颖的结构是滑环密封，其设计为配用于盘片状滑环PCB。滑环密封件具有基板、两个或更多个穿通基板的孔、以及从基板延伸而将各孔隔离在各格子里的凸缘。各凸缘可限定围绕每个孔或选择的一组孔或一组两个孔不连续地成形的多个格子。

换能器插装件和超声波系统之间的连接一般是在湿的环境中。特别是在换能器的工作过程中，设有换能器的上述腔室是充满流体的。适于用在本发明的换能器腔室里的流体有好多种，一般最常用的流体是水，因为其容易得到，成本低且性能好。本文所说的流体或水应理解为包括最适用于换能器的预定用途和设计结构的任何流体，因为当有另一种兼容的流体对特定的应用场合可能是更加优越时，换能器的所有工作就将不都是偏向于用水。

现在来看各附图，应能理解，给出这些附图是为了强化给出的说明。某些附图中表示的元件未必与其它附图中或同一附图中表示的成比例。不应把各零件或附图以任何绝对的认识看作是实际的设计，而应看作是用来便于理解本发明的各实施例的图解说明。

图1表示出可换装的换能器10的一个简化的外观。换能器10有呈现为大体上圆柱形的外壳16。外壳16是理想的刚性且空心的。外壳16有换能器端20以及电连接和密封端14。各外部电连接件40穿过密封端14并设计成可连接于医疗超声波系统的适当的线路。这些线路可包括发送/接收线路、接地线路和电源线路。根据医疗系统的需要或应用场合可设置附加的线路。这种可换装换能器仅需要有能够保证其功能的电连接件和支持电路。还设有配接器32，用以把换能器10物理地配合于HIFU医疗系统。

现在来看可换装换能器10的一个简化的内部视图(图2)。其再一次表示出密封端14具有用于电连接于医疗系统的外部电连接件40。外部电连接件40可穿过密封端14而连接于外壳16内的元器件，或可以有从外壳16内部向外穿过密封端14的某种中间连接。合乎需要的是，电连接件40穿过密封端14而建立医疗系统的插座和可换装换能器的内部之间的电接触。换能元件22显示成设置在外壳16的底部或下部。换能元件22通过导线12电连接于电连接件40。从超声波系统到换能元件22(或相反)的电信号可包括功率、接地、发送、接收、数据或所希望的其它信号和信息。外壳16里还可容纳用作换能器的控制电路的一部分的一个或多个电子元器件。

可换装换能器10可以有这样或那样的配接器，以允许把它配合于医疗器械系统上的插座(图3)。可采用本文所描述的可换装换能器的医疗超声波系统300表示为具有底座302、关节/机械臂304，还有显示屏幕/用户界面(UI)306和治疗头308。治疗头308上有用于接纳可换装换能器10的配接器。还设有用于操控系统300和换能器10的计算机或其它电子智能装置(CPU)。

在一个实施例中，有可垂向地接近患者的两段式机械臂(图3)。在第二实施例中，有一个能够较为水平地接近患者的多段式臂(图21)。能够水平地接近患者的机械臂有几个优点。首先，第二实施例的机械臂有7个自由度(DOF)。7个自由度允许把关节臂安全地收缩到停放待用状态，以及允许在治疗过程中扫遍患者的身体轮廓。其次，这种关节臂是空心的，这允许从治疗系统的箱子到治疗头的所有电缆、管子和连接器件都敷设在关节臂内部。这样的电缆布置允许电缆有7个自由度的灵活弯曲而不会卷曲、纠缠或折断。第三，这样的关节臂可把配重平衡器件(治疗头)与载荷平衡机构(“静摩擦”接头或气缸)和马达组合起来而便于整个关节臂的升降。在医疗过程中，使用者可通过用户界面控制和改变马达。第四，这种关节臂是结实耐用的-它承载着实在的重量(治疗头)并且其设计成可供以小增量运动方式长期使用。第五，这种关节臂有在治疗头容易达到的伸距范围内的用户界面，这允许使用者用一只手操纵治疗头而另一只手控制治疗单元。第六，这种关节臂有联锁器件，这允许把臂的腕关节段固定于立柱段以上的下臂段。最后，这种关节臂造型美观，可在医疗过程中使患者有愉悦感而放松。

重提一下，医疗系统300有底座302和带有用户界面306的机械臂304(图20)。治疗头308安装在臂304的远端。在这一实施例中，用于使治疗头308在患者皮肤表面上运动的机械臂304有底座302，而底座302有用于罩住马达和控制系统CPU的罩壳(图21-22)。立柱段332定位成可相对于底座302上下运动，立柱332有上段和下段。下段配合于马达并能轴向运动。上段伸出于底座的罩壳之外。下臂段334的近端转动地配合于立柱332，而其远端连接于肘关节段336。肘关节段336的近端转动地配合于下臂段334的远端。肘关节段336的远端可运动地连接于上臂段338。上臂段338有可运动地配合于肘关节段336的近端以及还有远端。腕关节段340有轴向地安装于上臂段的远端并定义一个腕关节的近端，腕关节段340可绕腕关节的轴线转动。腕关节段340还有远端，其有用于安装治疗头308的接头。腕关节段的远端和治疗头之间的接头可以是从腕关节伸出、穿过通孔并以轴承安装在治疗头里的心轴。

臂的各段之间的连接限定了一系列关节，在手动定位某个臂段或某些或全部臂段的集合体时，这些关节有足够大的摩擦来维持各臂段之间的相对定位。而且，一根或多根电缆从底座穿过机械臂的各段伸向治疗头，以把这些电缆隐藏在关节臂的各段内。

除各关节内的摩擦(静摩擦)之外，可以用一个或多个被动载荷支承元件346来帮助任何两个邻接臂段的手动定位。这样的元件可以是弹簧、气动或液压缸、锁定销或本技术领域已知的其它载荷支承元件。理想的是，各个臂段应能达到平衡，以便它们能停在使用者把它们移动到的任何位置。

这种机械臂可以有对接架342，用以把腕关节段340固定在下臂段334上。还可设置能把腕关节段锁住于下臂段的闭锁机构344。

合乎需要的是，这种机械臂有安装在上臂段上的用户界面设备。这个用户界面设备理想地安装在治疗头容易达到的伸距范围内，这可让使用者在实施治疗过程中用一支手操作和定位治疗头，而同时伸出另一支手去触摸用户界面。用户界面优选的是触摸屏幕或其它触摸敏感的设备。

水平地接近患者优越于垂向地接近患者，在水平接近的情况中，重心较低，因而需要设置在底座内用以在臂的伸距为最大时保持臂的平衡和稳定的配重可以较小。这里所述的各臂段之间形成的关节，与治疗头内允许的转动相组合，允许使用者在尝试把治疗头恰当地定位在患者的皮肤表面上时有7个治疗头运动自由度。

下面一般地描述治疗头308的内部构造，同时说明更换换能器的方法(图4A-4E)。

理想的是，治疗头308里的任何水或其它流体都能放掉，以便在打开治疗头时不含有水从治疗头溅出。但对本文所述的换能器的拆下和安装，治疗头里有水或其它流体并不构成妨碍，所以拆装治疗头时不必把其内的水放空。在一个实施例中，治疗头308是倒着的，所以主换能器腔室310位于底部。治疗头308有可拆下的套帽312，带有发送窗口316(图4A)。

拆下套帽312(图4B)就露出治疗头的换能器腔室310的内部。可换装换能器10可连接于插座38。在把套帽312密封于换能器腔室310时可以用一对水管320使水在换能器腔室310内循环。套帽312上和围壁324有互相配对的凸缘322，各凸缘可容纳装在换能器外壳上的O形密封圈，在装配状态，其可建立换能器腔室的水密密封。合乎需要的是，设置安全开关323或类似的可操作的装置，以便于从治疗头308拆下套帽312(见图16-19)。可以用可拆装的紧固件或锁定件把治疗套帽312固定于治疗头308，以防止在治疗过程中套帽意外脱落。在一个实施例中，在可拆装的治疗套帽312和治疗头308的接口处设置机械开关(套帽检测开关销)323。在开关323被驱动时，可拆装的治疗套帽312就不再固定不动。当开关323被驱动时，可拆装的治疗套帽312可被转动而使各配对的凸缘对准治疗头的开口。这种连接类似于刺刀和枪之间的那种插接，开关323类似地用作这种插接中有销子的阳方。以这种方式，可拆装的套帽的拆下是一个需要使用者用双手进行的两步过程。这样可确保可拆装的套帽不会意外脱落。还可将机械的开关323与可向使用者警报开关的动作的传感器关连起来。

现在更详细地讨论带有开关323而作为一个单元的治疗头。这种治疗头可配用于高强度聚焦的超声波(HIFU)医疗系统，这种治疗头包括套筒，套筒有第一孔、第二孔和安装孔，安装孔有用于转动地连接于机械臂的轴承。围壁可转动地安装在套筒的第一孔内，围壁密封套筒的第一孔，围壁有湿的一侧和干的一侧。有至少一个HIFU换能器可运动地安装在湿的那一侧，而一个或多个电动机安装在干的那一侧。有一个或多个传动轴从干的那一侧穿过围壁伸到湿的那一侧。透声的(sonolucent)密封装置在被固定于围壁的湿的那一侧时形成水密的密封。HIFU换能器定向成发射穿过密封装置的超声波能量。有开关用于把密封装置相对于围壁锁定于固定的定向。套帽固定于套筒的第二孔，套帽起配重的作用而为治疗头提供平衡重量。安装孔有足以供连接于各马达和换能器的一个或多个电缆穿过的内径。

治疗头上的手柄允许借助围壁和套筒之间的转动轴承相对于套筒转动罩壳。这样，可使治疗头绕把它连接于机械臂的关节枢转，而罩壳可被在治疗头本身内转动。当罩壳在外壳内转动时治疗头的外壳保持不动。

在插座38的下面，换能器腔室可以有马达或马达凸轮326或连接于机械传动系统的传动轴，用于使插座38运动。

一旦拆下套帽312，就可拆下可换装换能器10(图4C)。最好是把换能器从插座38直地提起，或用最小的力(扭动或摇晃一下)把它从插座38拆下来。空的插座38有PCB滑环，其可在这一步骤中可能被弄湿，但这种PCB上水的存在无关紧要。

至此，可将新的换能器10’安装到插座38上，就位于拆下的那个换能器10的原位(图4D)。再说一次，安装新的换能器10’的插入力最好是相当小，以允许任何使用者都能轻而易举地插装新的换能器10’。换能器的插头部分和插座38的圆的形状允许新的换能器10’以任何径向定向坐落于插座38。然后把套帽312重新定位在换能器腔室310上而重新构成治疗头308(图4E)。

一旦新的换能器安装就位，就应给腔室重新充水，起动医疗系统300，并允许系统与新的换能器10’通讯而确保换能器准确地坐落在插座38内以及确保换能器能正常地做出响应。医疗系统可以用‘询问和回答’协议来确定换能器的性质，并制定配用于这一特定换能器的适当的治疗疗程。换能器10可以有板载的集成电路(IC)30，其在正确连接之后可向医疗系统提供详细的信息。或者IC也可用于其它目的(见下文)。

配接器32表示为在外壳16的外侧(图1)。配接器32允许换能器外壳16匹配于医疗系统300的插座38。理想的是，配接器32允许外壳16以小的插入力插进插座，以便容易插进或拔出。电连接件40设计成可与用于把换能器10匹配于插座38的机构协同工作，因而电连接件40可建立并维持与医疗系统那一侧的对应电子通道接触，而与换能器10插接于插座38时的径向定向无关。类似地，配接器32可以以任何径向定向配合于插座38。插座38有用于接纳配接器32的接纳元件36。用于配合于插座38的配接器32在性质上可以是机械的、磁力的或电磁的。只要配接器32能够把换能器外壳保持在它在插座38里的正确位置并允许以任何径向定向插入和拔出，配接器32就能满足使用需要。

下面描述可换装换能器组件(图5A)。在这一实施例中，外壳16是由两个部分构成的，下面部分16B用于接纳换能元件22，而上面部分16A构造成可连接于医疗系统的插座38。换能元件22表示为有一组插脚接纳口24r，各个电连接插脚24可插进这些接纳口而连接于换能元件22。电连接插脚24从界面器件28穿过同心的衬套26延伸。合乎需要的是，衬套上有与界面器件和换能器上的连接点对齐的孔。作为选项的变压器42可连接于界面器件28，可将界面器件28安装在由同心衬套26定义的孔内。

可通过先把换能元件22插进下面部分16B来装配下面部分16B。可用环氧树脂或树脂沿着换能元件22的边缘把它固定于由外壳的开口20定义的孔。把各电连接插脚24插进同心衬套26，然后使各插脚24的定向对准换能器上的插脚接纳口24r。然后把同心衬套26装入下面部分16B并固定。可将变压器42或数据IC(未示)之类的电器件固定于PCB 28，然后把PCB 28对准而匹配于合乎需要的电连接插脚24的布置。PCB 28的上表面和下表面上有预先确定的电接触点。这些点对应于下面部分16B的各电连接插脚24的定向，也对应于上面部分16A的电连接插脚40的定向。

可类似地装配上面部分16A。这个上面部分在顶面上密封，并且把穿过上面部分16A的各电连接插脚40密封住而防止流体从这段外壳的外部流进内部。各电连接插脚40可焊接或用环氧树脂或其它粘接剂固定在位，以建立上面部分16A和插脚穿过的通孔之间的流体密封。上面的电连接插脚40以预先确定的布置穿过隔离层34而匹配于PCB 28上表面上的电接触点。这些连接器插脚可以是适于用在可换装设计结构中的任何型式的电连接插脚。在一个实施例中，弹簧插脚、弹性高跷插脚、弹簧夹子或其它有弹力的电连接件，由于它们的可张开收紧特性，都是符合需要的。弹簧加载的连接件允许换能器和PCB之间有较大的物理距离安全裕度。一旦各电连接插脚40就位，就可把隔离层34向下放进上面部分16A内。理想的是，把隔离层34固定于上面部分16A，以使上面部分16A和隔离层34成为一个单体而一起移动。可以用涂在隔离层34和上面部分16A的顶面之间的粘接剂固定隔离层34。或者，把隔离层34做成为它和外壳的上面部分16A之间有过盈配合。理想的是，粘接剂或过盈配合能够防止水集留在隔离层和外壳的下面。然后把外壳的上面部分16A向下放到外壳的下部组件上，使各电连接插脚40匹配于PCB上的接触点布置(图5A)。可将换能器的整个外壳里充满惰性气体，以提高稳定性和延长内部元器件的工作寿命。

在一个替换实施例中，换能器插装件10内以滑环式PCB 29取代标准的PCB 28(图5B)。在这一实施例中，有用于直接连接于特定的元器件(变压器、IC芯片、等等)的不连续接触点LD或称点迹以及做成为滑环120A-120i的用于连接于各连接件的环迹。在这一实施例中，由于有与换能器插装件的不是直接固定于PCB 29的各部分的电传输，那些非固定的元器件又可相对于PCB29有连续的定向，这个换能器插装件有装配上的优点。合乎需要的是，那些直接连接于PCB 29的部分将连接于不连续的接触点LD，而各电连接插脚24和40可连接于各环带。换能元件22也可以有接触环带来取代不连续的连接点24r。通过在换能器里的各元器件上采用接触环带，可达到特定的定向自由，因而可使各部分和各元器件有制造和装配上的优点。

尽管图5A中图示了医疗超声波系统的插座38，但这个元件不是可换装换能器10的一部分。将其图示在这里仅仅是为了表示所述所有各部分的对准。理想的是，这个插座38也采用盘片式滑环，以使电接触与定向无关。

用在可换装换能器设计中的换能器可以有单一的固定区域，或可设计成有两个或更多个聚焦区域。这种换能器可能有因换能器内形成的机械失真而产生的不完美的聚焦区域，诸如2004年3月31日提交的题目为“VORTEX TRANSDUCER”的美国专利申请10/816197以及2006年5月23日提交的题目为“Medical Ultrasound Transducer Having Non-ideal focal region”的美国专利申请中所述的那些。(这两个申请都被共同转让并以引用方式包含于此)。那种漩涡换能器和非理想聚焦区域换能器顾及了圆形或圆圈形图案的聚焦区域，其中这样的图案是由换能器的碗里的机械偏移产生的。隔离层34主要用于防止各电接触点40之间的电互扰和电极腐蚀。聚焦区域的形状和尺寸可以用数学方法计算，以及可将换能器制造成适当的机械形状。这允许换能器把超声波聚焦成所希望的特定形状和图案，而不会增加电子地操控的换能器的复杂性和成本。换能器还可以是一种电子地聚焦的器件，诸如2D阵列或相控阵换能器。

现在描述换能器-插座连接的内部详细结构(图6A)。在一个实施例中，有大体上圆柱形的外壳16。外壳16有靠近隔离层34的颈部和靠近换能元件22的大直径部分。换能器端头20是敞开的或有窗口，以便超声波能量可从外壳16不受阻碍地传播出去。换能元件22固定成靠近敞开的端头20，并通过一组电连接插脚24连接于界面器件28。各电连接插脚24由外壳16内的同心衬套26保持在位。界面器件28可以是像上述那样的一组连接导线，或可包括电路、PCB、PC(B)A或其它硬件。界面器件28还可以有附加的电子器件，诸如用于调谐换能元件22的变压器42、用于帮助医疗超声波系统300识别可换装换能器10的数据芯片或集成电路(IC)30。下面描述附加的元器件。

与换能元件22相反，在换能器10的另一端有密封件14，用以防止水或大气进入换能器10的内室。隔离层34与密封件14协同，用于降低各外部电连接件40之间的电极腐蚀和/或互扰。应注意到，换能器端头20也是密封隔绝于外部环境。尽管换能器端头20可以由换能元件22本身和各种可用于防止渗漏的组合物密封住，但是密封件14却有一个或多个孔50，供各电连接插脚40从里向外伸出。合乎需要的是，各孔50的大小足以允许电连接插脚40穿过。可以依靠孔和插脚之间的过盈配合或采用粘接剂或兼用两者来防止流体从它们之间渗漏。一旦用焊接、环氧树脂粘接剂或其它密封剂把各电连接插脚40固定在位，就可对孔50实施密封。配接器32设在外壳16上并设计成可配合于医疗超声波系统的插座38上的对应配合部位。接纳部位36和配接器32构成换能器与医疗超声波系统之间的连接。理想的是，这个连接是一种高度耐久性的连接。需要其有重复插拔可靠性，但对换能器的配接器32并不要求如此，因为不能想象会把任何一个特定的换能器许多次地拔下来又插上去。

换能器的配接器32和医疗超声波系统那一侧的接纳部位(插口)36的设计应顾及在需要时可换装于医疗系统的各换能器。这将允许单一的医疗超声波系统在其工作范围内有丰富的多样性。每个新的换能器可提供增加的功能以及更换用旧的或过时的零部件。合乎需要的是，换能器10对系统300的配接可以用配接器32和插口36之间的小的插入力来完成。尽管插入力小，但连接却是结实的，换能器10插装在插座38里将是稳定的。理想的是，把插座38通过一组凸轮326连接于马达组件。将系统300和换能器10之间的电传输保持为与插座38可能被怎样移动无关。

电连接插脚40穿过密封件14的布置是设计成能够接触做成于插座38内的电接触环带(图6B)。各电接触环带102a-102c在插座内是同心的。各电接触环带之间有隔离环104。现在把各电连接插脚40分别命名为40a、40b、40c(图6B)，每个可传输一个从医疗系统300到可换装换能器10的独立电信号。按照需要，各个插脚可传输功率、发送/接收信号、IC芯片检测数据、接地或其它信号。插座里的PCB上的对应电接触环带形成可分别连接于每个插脚的同心圆。这是通过把电连接插脚40a-40c布置在从换能器的配接器端中心算起的不同半径处来达到。然后把换能器外壳插接于插座，让换能器上的各电连接插脚对准滑环的对应同心电接触带。以这种方式，即使换能器相对于插座转动，各插脚40a、40b、40c总是能保持正确地接触对应的接触环带，而形成对应的插脚对环带连接102a-40a、102b-40b、102c-40c。对环带102x和电连接插脚40x的个数没有限制，可根据需要，在设计中采用许多这样的配对。在换能器配接于医疗超声波系统时，各个电连接插脚和PCB上的接触环带对准接触并建立可靠的电连接(图6C)。理想的是，用于保持可拆装的换能器10与系统300的插座38的正确连接的压力可提供一个足够大的作用在隔离层34上的力，以防止流体渗进隔离层34和外壳上段16A上装有隔离层34的凹槽之间的区域。隔离层34也可制成为带有底部凸缘(未示)，以便隔离层34为每个电连接插脚或各插脚组形成不连续的槽道或称槽室，如同隔离层的顶面那一侧上的凸缘或突脊构造一样。

本文所述并以附图表示的插脚布置和滑环代表一个实施例，但是这一实施例不意味着限制配接器的布置。换能器的“插头”端里的电连接插脚的数目可以根据建立电连接的需要而定，甚或可根据使插头稳定而达到结构完善性而定。同样，滑环上的接触环带也可以根据需要而定，不必遵循每个环带只有一个对应的电连接插脚。通过把环带设计成没有插脚与之接触，这个环带就可用作互扰传感器，甚至在做了连接时用于监测电信号。这个环带本身可用作监测电连接的安全性和稳定性和/或各环带之间的绝缘情况的电传感器。

现在来描述一个替换实施例，其在换能器插装件里采用盘片状滑环PCB29。这个换能器插装件与上述的组件相像。诸如变压器42的各元器件仍是直接连接于改了的PCB 29(图6D)。各电连接插脚24和40不再连接于PCB 29上的不连续点迹。现在各电连接插脚24和40是被压靠于PCB 29上的环迹102a-102c。这允许把外壳的上面部分16A和下面部分16B压配到一起而不必考虑它们的相对定向。不管上面部分16A和下面部分16B的相对定向如何，各电连接插脚24和40都能对准地接触环迹，而正确地建立从传输口到换能器的电连接。

在采用标准的PCB 28或有滑环的PCB 29的另一实施例中，换能元件22可以有围绕其圆周的环迹24LR，这样，这个换能元件22也可装配于外壳的下面部分16B，而不必关注各电连接插脚24相对于换能元件22的放置定向。

图6E表示出各电连接插脚40连接至有滑环的PCB 29的顶面的特写图。这里以一系列不连续的接触点LD或点迹位置的形式表示出对变压器42的不连续电连接。

换能器插装件10的配接器不必是圆形的，当然，它最好是圆形的。图6G-6I表示出可用于换能器插装件10的多定向插接的多种其它形状。为了简化使用者更换换能器插装件10的过程，换能器的配接器应该对医疗超声波系统上的插座有“无键的”定向。如此，为了有两个配接定向，配接器可以是长方形的；而三角形的有三个配接定向；直至换能器插装件和插座都是圆形的(图6I)。配接器的形状也不局限于规则的形状，只要配接器的形状是对称于一条轴线的，它就能以两个定向配接于医疗超声波系统。不管换能器插装件的配接器和医疗超声波系统的插座的物理形状如何，插座都可以有滑环(图6F-6I中的虚线)形式的电接触，并把各电连接插脚设置在所需要的半径处，来建立与对应的环带的物理接触，使各电连接插脚40a-40x与对应的环带102a-102x进行电传输。

图5、6A-6C中表示的界面器件28的定向不必垂直于换能器外壳的轴线。界面器件28连同任何附加的元器件可以处于任何所希望的定向。在一个实施例中，界面器件28是对准于外壳16的轴线的PCB或PCA(图7)并且有从外部电连接插脚40到PCB式界面器件28的连接导线12，而界面器件28有变压器42和数据IC 30以及可能需要的其它电子装置。

在另一个实施例中，界面器件可以是带有数据IC的PCB，而数据IC又可有植入的附加信息。数据IC 30可包括与换能器的允许起动使用次数相关的数据，或它可记录某些有用的数据(诸如测量衰减、反馈、去耦、热信息之类的数据)，用于将来改进可换装换能器的设计。在把收集的这些数据储存在数据IC 30内的同时，还可用增设于界面器件28的附加传感器4021-i记录所需要的数据(图8)。

用于可换装换能器的隔离层34可以是电绝缘材料的垫片或圆盘。尽管隔离层可以是实心的或材质均匀的零件，但需要它是用于电绝缘的一种独特新颖的设计。

一种非常适用于在湿的环境中建立各个接触点之间的绝缘的隔离层可以用滑环密封件(间隔件)的形式来实现。把滑环间隔件设置在连接器化的换能器的对接端。滑环间隔件的形状可以是符合本文所述的一般描述和要求的各种形状之一，或类似于或等效于所描述的任一示例性实施例。滑环间隔件可起连接器化的换能器和医疗超声波系统的插座之间的缓冲器的作用。而且，这种密封件有孔或其它结构措施，这允许连接器化的换能器和插座之间通过该密封件进行电传输。此外，这种密封件允许在湿的环境中的多个互相隔离的电连接插脚同时并行地进行电传输。这种密封件可建立各种独立的电连接类型之间的隔离，降低不同类型的信号和/或功率连接插脚之间的互相干扰。这种滑环密封件最好是用本身耐水和电绝缘或被赋予这样的性能的材料制造。如果材料有轻微的导电性，即使有部分的或完全的流体密封，也可能发生各电连接插脚之间的短路。

现在描述图9A-9E所示的滑环间隔件。滑环间隔件900有基板902和从基板向上突起的一圈或多圈突脊9041-i。各突脊构造成可被压靠在滑环SR上而形成一个或多个同心的槽道9061-i，而使滑环SR上的各电连接环带被各突脊9041-i逐一地隔离开。在滑环间隔件900被压靠在滑环SR上时，由各突脊和滑环形成各槽道9061-i。各突脊被压靠在滑环SR上，就形成阻止流体在各槽道9061-i之间流动的密封。滑环形成阻止流体运动的屏障，而滑环间隔件形成各槽道的侧壁和底。以这种方式，导电的流体受限制而不能在各槽道之间流动，因而可降低各电连接插脚对流体的暴露。这可使各电连接插脚之间的电极腐蚀和互扰为最小。合乎需要的是，基板上有供各电连接插脚穿过而接触滑环上的电连接环带的孔。在使用中，滑环间隔件900允许每个电连接插脚与对应的电连接环带进行电传输，即使环境是湿的，也不会发生各槽道之间的互扰。

可将各电连接插脚分成几个组，而使多个插脚接触同一个滑环环带。在这一情况中，可将插脚这样分组，例如让两个插脚40b、40i同在一个环形槽道里(图9A)。这是设计成一个以上插脚接触同一个环带的一个例子，对分在同一个槽道里的一组插脚内的插脚数目没有限制，对可用在换能器和插座之间的互相连接布置里的分组数目也没有限制。

或者，滑环间隔件可以有在其基板下侧的突脊(未示)，其图案类似于间隔件基板上侧的突脊图案。在使用过程中，万一流体渗漏到滑环密封件的下面，间隔件基板下侧突脊的存在有助于各电接触插脚的互相隔离。

滑环间隔件900可以有许多替换实施例。滑环间隔件900可以有几个各自独立的电连接插脚区域(图10)。在这一实施例中，滑环间隔件900上的每个孔40周围有一个或多个突脊904。基板902的外边缘也有突脊904R环绕，而使水或流体从配接器的外面流进各元器件内的可能性为最小。穿过各孔的各电连接插脚被一一隔绝，这可降低产生电极腐蚀和/或互扰的危险。

可以用单个渐开螺旋形的突脊来形成单个螺旋形的槽道(图11)，并在螺旋槽道的一定长度处加上隔片。这样的间隔件可采用从基板突起的各种突脊布置。突脊可以是锥形断面的、矩形断面的，或是由作为一组而工作的几个薄的隔片构成的(图12A-12C)。合乎需要的是，间隔件是用高度耐水的电绝缘材料(例如橡胶、RTV(室温硫化)硅橡胶、聚合物、等等)制成。材料最好是有足够低的硬度，以使突脊被压靠在滑环上时容易变形，突脊的轻微变形就能形成对滑环的密封。结构上更结实耐用的设计最好是用硬度较低的材料并有较宽的接触面积(图12A、12B)，而有比较刚性的结构的密封件可采用硬度较高的材料，但应有较小的接触面积(图12C)。

在另一实施例中，间隔件有直接压在滑环上的顶部，并且压力迫使任何流体流出滑环本身的表面区域，以使电连接处没有任何流体。在另一个实施例中，可以用临时性的槽路1301把电连接插脚穿过的孔连通于滑环密封件的外圆周，这样，水可从电连接插脚处逸出或被迫流出(图13A和13B)。当密封件被压靠于滑环时，各槽路1301被压靠于滑环表面，这样可把各电连接处之间流体的流动降低到各滑环环带之间的互扰可以接受的程度。

在间隔件的再一个实施例中，间隔件可包括网状结构的耐水和电绝缘的材料(图14A-14C)。各网带之间的空间用作供从换能器和医疗系统的插座伸出的电连接插脚穿过的孔。作为选项，网带可以有在各网圈之间的附加材料，以便在滑环密封件被压在可换装换能器和系统插座之间就位时能够进一步限制水在各网圈之间流动。在间隔件被压靠于滑环而连接器化的换能器被插进医疗系统的插座过程中，有或没有附加材料的网带被压扁，各网格里的流体被挤出而离开各电连接插脚。被压扁的网带形成各网圈之间的流体屏障。网带可以是有规则的(图14A-14C)或是随机地分布在密封件的形成物里(图15A-15C)。

在使用中，可将本文所述的换能器从插座拔出，然后插进一个新的换能器，而不必考虑换能器对插座的径向定向。如果插座是处在湿的环境里，换能器上的密封件允许换能器外壳很好地连接于插座那一侧上的电连接环带，同时能确保与可换装换能器及其内部结构的稳固连接。如果需要，可以用树脂或环氧树脂密封缝隙或组件的接缝处。也可以用低温焊接、超声波焊接或类似的技术方法密封缝隙或组件的接缝处。

除所述各实施例之外，还有可用于本发明的替换连接方案，现在来描述这些方案。各种替换的换能器信号连接包括通过插脚和插座的直接电连接、通过锡焊的弹簧接触点和PCB上的迹线的直接电连接、通过PCB上的迹线到浮动弹簧接触点(例如在载体上的)到PCB迹线的直接电连接、通过有多个连接点的插柱和插孔的直接电连接(例如立体声耳机的那种插接)、以及无线连接，诸如电感耦合和电容耦合。

可以用粘结或机械固定的方法把换能器固定在外壳内。可将换能器夹在外壳上的预成形唇部和各电连接插脚24之间。在另一个实施例中，可以用可溶解的粘接剂固定换能器，以便能在可换装换能器失效时拆下来进行更换。

在结构上，可把换能器外壳和医疗超声波系统的插座之间的物理连接件与各电连接件相组合。可以想象，把一系列叠置的电连接环设计成匹配于插座里对应的插脚连接件。或者，可把插座和换能器插装件的关系反过来，在换能器上设置插座，并让它接纳来自医疗系统的阳的插头。

在其它实施例中，换能器外壳和插座之间的物理连接可通过适用于这种系统和想要进行的医疗程序的任何只需小的力的插接来实现。这可包括轴承环、卡环、或简单的摩擦配合。换能器外壳在插座里能否转动不是关键性的，只要换能器通过无需精确对准的电连接就能电子地连接于医疗系统的电子设备即可。

熟悉本技术领域的人在阅读了本说明书之后很容易设想出本发明的其它替换实施例。不能把本文所作的有限描述或各实施例认为是提供给可换装换能器的唯一或仅有的方法和装置。本发明的范围不受说明书的限制而是应由权利要求书来限定。

Claims (41)

1.一种配用于医疗超声波系统的插装件，所述插装件包括：

外壳，所述外壳具有配接器端和声学端；

在所述配接器端的传输口，所述配接器端有两个或更多个用于配合于所述医疗超声波系统上的插座的定向；

在所述声学端的换能器，所述换能器与所述外壳形成流密密封；以及

用于所述传输口和所述换能器之间的电传输的装置。

2.如权利要求1所述的插装件，其特征在于，所述传输口还包括隔离层。

3.如权利要求2所述的插装件，其特征在于，所述隔离层是滑环间隔件。

4.如权利要求1所述的插装件，其特征在于，所述配接器端具有能够以任何径向定向配合于所述插座的径向自由度。

5.如权利要求1所述的插装件，其特征在于，所述电接触件是用弹簧加载的接触插脚。

6.如权利要求1所述的插装件，其特征在于，所述换能器具有两个或更多个不连续的聚焦区。

7.如权利要求1所述的插装件，其特征在于，所述换能器具有不完美的聚焦区。

8.如权利要求1所述的插装件，其特征在于，所述配接器端可滑动地配合于所述医疗超声波系统。

9.如权利要求1所述的插装件，其特征在于，所述用于所述传输口和所述换能器之间的电传输的装置还包括一个或多个电的元器件。

10.如权利要求1所述的插装件，其特征在于，所述用于电传输的装置是摩擦地配合在所述传输口和PCB之间的第一组弹簧插脚和摩擦地配合在所述PCB和所述换能器之间的第二组弹簧插脚。

11.如权利要求1所述的插装件，其特征在于，所述插装件是一次性的。

12.一种构造成配用于高强度聚焦超声波(HIFU)医疗系统的可换装换能器器械，所述器械包括：

大体上刚性的且空心的外壳，所述外壳具有轴向对准位置，并有第一端和第二端；

定位在所述外壳的所述第一端内的换能器，所述换能器电地连接于设置在所述外壳内的界面器件并与所述外壳形成流体密封；

定位在所述外壳的所述第二端内的隔离层，所述隔离层有多个孔，用于接纳从所述界面器件伸出的多个电连接件。

定位在所述外壳的外表面上的配接器，所述配接器允许所述外壳与所述超声波医疗系统的可拆装配合；

其中，所述配接器和所述电连接件(分别)以所述外壳和所述超声波医疗系统之间的两个或更多个轴向对准位置建立对所述医疗系统中的插座的可释放机械配合和电连接。

13.如权利要求12所述的器械，其特征在于，所述超声波医疗系统是高强度聚焦超声波(HIFU)医疗系统。

14.如权利要求12所述的器械，其特征在于，所述隔离层是滑环间隔件。

15.如权利要求14所述的器械，其特征在于，所述滑环间隔件具有多个同心的环，所述环构造成把所述电连接件互相隔离开。

16.如权利要求12所述的超声波医疗系统，其特征在于，所述插座是湿的环境。

17.如权利要求12所述的器械，其特征在于，所述界面器件是电路。

18.如权利要求17所述的电路，其特征在于，还包括至少一个用于控制所述换能器的电子控制部件。

19.如权利要求12所述的器械，其特征在于，所述界面器件是印刷电路板或印刷电路板组件(PCB或PCBA)。

20.如权利要求12所述的器械，其特征在于，所述电连接件是弹簧加载的接触插脚。

21.如权利要求12所述的器械，其特征在于，所述换能器具有两个或更多个不连续的聚焦区。

22.如权利要求12所述的器械，其特征在于，所述换能器具有不完美的聚焦区。

23.如权利要求12所述的器械，其特征在于，所述器械是一次性的。

24.如权利要求12所述的器械，其特征在于，所述电连接件布置在离开密封件的中心的特定半径处，而能匹配于所述医疗系统的所述插座内的对应的一组连接环带。

25.如权利要求12所述的器械，其特征在于，还包括充装在内部的惰性气体。

26.一种滑环间隔件，包括；

用非导电且耐流体的材料制成的基板；

多个贯穿所述基板延伸的孔，所述孔能够可滑动地配合于多个电连接件；

从所述基板突起的一个或多个突脊，所述突脊布置成将所述多个孔隔离在多个网格里。

27.如权利要求26所述的间隔件，其特征在于，所述突脊在被压靠于滑环时形成封闭的空间，所述封闭的空间基本上是流体流不进去的。

28.如权利要求26所述的间隔件，其特征在于，所述突脊布置成同心圆。

29.一种滑环间隔件，包括：

用基本上电绝缘且耐流体的材料制成的基板；

从所述基板突起的多个同心的环形突脊，所述突脊形成中心环和一个或多个同心的槽道；以及

多个穿过所述基板而贯通于所述中心环和至少一个同心槽道的孔。

30.如权利要求29所述的间隔件，其特征在于，所述多个同心的环形突脊突出于所述基板的高度是各不相同的。

31.如权利要求29所述的间隔件，其特征在于，所述多个同心的环形突脊的厚度是各不相同的。

32.如权利要求29所述的间隔件，其特征在于，所述多个同心的环形突脊中的至少一个环形突脊有间隙空间而允许两个或更多个所述同心槽道之间的连通。

33.如权利要求29所述的间隔件，其特征在于，从所述基板突起的所述突脊是可压缩的。

34.一种用电绝缘材料制成的可压缩的滑环间隔件，包括：

网状结构，所述网足够密集而能防止流体流过各个网带；

海绵状结构，所述海绵状结构是足够多孔性的，以致在所述海绵状结构被压缩时仍允许流体流过所述海绵状结构。

至少一个穿过所述海绵状结构的孔，其中，所述网状结构的网带把所述孔一一隔离而能够在所述间隔件被压缩时防止流体在所述孔之间流动，但在所述间隔件被压缩时允许流体流过所述孔。

35.一种用于在湿的环境中的电传输的装置，所述装置包括：

可拆装的电器具，所述电器具具有对接插头，所述对接插头有一个或多个从所述电器具延伸到医疗系统的电接触件，所述对接插头有滑环间隔件，所述滑环间隔件由电绝缘的材料制成并有一个或多个孔，供所述电接触件穿过所述滑环间隔件，

在医疗系统上的插座，所述插座构造成可拆装地接纳所述对接插头，所述插座有向所述可拆装的电器具提供电信号的盘片状滑环；

其中，所述各电接触件匹配于所述滑环上的径向位置，所述滑环间隔件匹配于所述滑环而形成所述对接插头和所述插座之间的基本上湿的密封。

36.一种可配用于高强度聚焦超声波(HIFU)医疗系统的治疗头，所述治疗头包括：

套筒，所述套筒具有第一孔、第二孔和安装孔，所述安装孔有用于转动地连接于机械臂的轴承；

围壁，所述围壁可转动地安装在所述套筒的所述第一孔内，所述围壁密封所述套筒的所述第一孔，所述围壁有湿侧和干侧：

至少一个HIFU换能器，所述HIFU换能器可运动地安装在所述湿侧；

一个或多个电动机，所述电动机安装在所述干侧并有一个或多个传动轴，所述传动轴从所述干侧穿过所述围壁而伸到所述湿侧；

密封装置，所述密封装置是透声的并能在被固定于所述围壁的所述湿侧时形成水密密封，所述HIFU换能器定向成可发射穿过所述密封装置的超声波能量；

开关，所述开关用于把所述密封装置锁定于相对于所述围壁固定的定向；

套帽，所述套帽固定地连接于所述套筒的所述第二孔，所述套帽起配重作用而给所述治疗头提供平衡重；

其中，所述安装孔的内径足以接纳用于将所述电动机连接于所述换能器的一个或多个电缆。

37.如权利要求36所述的治疗头，其特征在于，所述套帽还包括目视透明的透镜。

38.一种用于使治疗头在患者的皮肤表面上运动的机械臂，所述机械臂包括：

底座，所述底座具有罩壳，所述罩壳容纳电动机和控制系统；

立柱段，所述立柱段定位成相对于所述底座可运动，所述立柱段具有上段和下段，所述下段配合于所述电动机并能轴向运动，所述上段能伸出到所述罩壳之外；

下臂段，所述下臂段具有转动地配合于所述立柱段的近端、以及远端；

肘关节段，所述肘关节段具有可运动地配合于所述下臂段的远端的近端、以及远端；

上臂段，所述上臂段具有可运动地配合于所述肘关节段的近端、以及远端；

腕段，所述腕段具有轴向地安装于所述上臂段的远端并限定腕关节的近端，所述腕段可绕所述腕关节的轴线转动，所述腕段还有远端；以及

治疗头，所述治疗头可运动地安装于所述腕段的所述远端；

其中，各段之间的连接限定关节，在用手定位后所述各关节内的摩擦足以维持各部件之间的相对位置；以及

其中，一根或多根电缆从所述底座延伸到所述治疗头，穿过所述机械臂的各段而隐藏在所述机械臂的各段内。

39.如权利要求38所述的机械臂，其特征在于，一个或多个被动载荷轴承元件帮助任何两个邻接段的手动定位。

40.如权利要求38所述的机械臂，其特征在于，还包括对接架，用以将所述腕段固定在所述下臂段上。

41.如权利要求38所述的机械臂，其特征在于，还包括安装在上臂段上的用户界面设备。

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