CN102740777B - 用于超声治疗头的换能器筒体 - Google Patents

Abstract

一种医疗超声系统，包括基部单元，该基部单元具有系统电子器件、用户接口和超声控制电子器件。超声治疗头与基部单元电子连通。治疗头包括可更换的密封换能器筒体，筒体内有耦合流体。提供冷却系统以冷却该耦合流体。多个引导指示器围绕治疗头定位以与患者身上的交叉线对准，从而在使用前合适地对准治疗头。当治疗头接触患者时，治疗头可对一区域提供可变处理。

Description

用于超声治疗头的换能器筒体

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年9月29日提交的美国专利申请61/246,937（代理案卷号021356-006500US）的优先权，在此以参见的方式引入该专利申请的全文。

背景技术

高强度聚焦超声（HIFU）已获得了越来越广泛的普及并在医疗机构中用作治疗装置。超声能量已广泛地用于非治疗过程中，诸如用于诊断目的的组织成像。HIFU涉及较高功率水平（在诊断超声上），从而在组织中实现各种物理效应以实现所需的治疗效果。用于HIFU治疗装置的再现设计主题是对过程可能需要的治疗要求与医疗装置制造商所产生装置的可接受性作出平衡。这在美容医学中尤其如此，其中，治疗机构的装置必须满足美容医师及其客户的严格的实用性、图像和可用性要求。

发明内容

本发明提供一种可联接至本体以形成治疗头的筒体，该筒体用在本发明的系统和方法中。筒体包括密封封壳，密封封壳包括壁，壁在其中具有声窗，密封封壳具有内部容积和外表面，其中，内部容积充注有声耦合液体。高强度超声换能器位于封壳内且具有大体与声窗对准的输出表面。承载构件穿过壁中的开口且联接至高强度超声换能器，以允许将换能器附连或联接至治疗头本体中的驱动器。壁中的开口被密封以防止声耦合液体的损失，同时允许操纵承载构件从而调节高强度超声换能器在筒体内的位置。还提供换热器，换热器在热力上联接至封壳或封壳内的液体，以从声耦合液体吸走热量，而不从密封封壳去除液体。这样，筒体完全自包含且可在使用之后除去，允许通过简单地附连至治疗头的本体来用类似的筒体进行更换。

换热器可包括各种构造。在第一构造中，换热器包括管道，所述管道设置在密封封壳内部之内且连接至穿过封壳壁形成的入口端口和出口端口。对于这种结构，冷却液体可循环通过管道以冷却声耦合液体，同时声耦合液体保持隔离于冷却液体。在各示例性实施例中，换热器管道可以是盘绕的或以其它方式形成圆周几何构造以包围中心空间，该中心空间接纳高强度超声换能器从而更有效地去除由所述换能器产生的热量。盘管还可包括曲折段以增大用于去除热量的传热面积。

在另一实施例中，筒体的换热器可包括热电装置（依赖于帕尔贴效应），该热电装置联接至密封封壳的外部，典型地接合壁的外部以从筒体内吸走热量。热电装置因此将具有接合筒体壁的冷侧和暴露至外部的“热”侧。通常，热电装置将构造成与液体再循环冷却器相接口，该液体再循环冷却器典型地存在于治疗头的本体中。

超声换能器可具有适于治疗用途的任何结构，但将典型地是短堆叠换能器组件。声耦合液体可包括任何合适的传热液体，但将通常是水。冷却液体可包括任何合适的传热液体，但再次将典型地包括水。为了将声耦合液体保持在筒体内，筒体的封壳将典型地涂覆有金属化层。当封壳由聚合物形成且金属化层形成在全部或基本全部内表面上以防止水损失时，这是尤其有用的。金属化层可典型地非常薄，通常具有500A至约1500A的厚度。金属化层的合适厚度可通过公式X=[((a-0.09)*1000)/0.03]+500来计算，其中X是单位为埃（A）的、金属化层厚度，a是单位为分贝（dB）的、传输窗中最大可容许声衰减。

本发明还提供治疗头，该治疗头包括如上所述的筒体和能可拆卸地附连至筒体的本体。治疗头还将包括本体上的冷却接口，当筒体附连至本体时，冷却接口接合筒体上的换热器。冷却接口因此能从换热器去除热量。系统还包括本体上的机械接口，当筒体附连至本体时，机械接口接合筒体上的承载构件。机械接口允许将本体中的驱动器联接至承载构件，从而将高强度超声换能器选择性地定位在筒体内。此外，本体上设有电气接口，从而当筒体附连至本体时，将电源附连至高强度超声换能器。在特定实施例中，冷却接口可包括冷却剂再循环管道，机械接口可包括电动机，电气接口可包括电缆。

附图说明

图1示出了现有技术的一医疗超声系统；

图2是根据一实施例的、医疗超声系统的立体图；

图3是根据一实施例的、医疗超声系统的立体图；

图4是图2所示基部单元的前视图；

图5是图2所示基部单元的侧视图；

图6是根据一实施例的、主隔室的内部立体图；

图7是根据一实施例的、主隔室的内部侧视图；

图8是根据一实施例的、带有盖子的主隔室的立体图；

图9示出了根据一实施例的、用于从含气液体分离气体的系统的剖面。

图10A示出了图9的除气系统的运行。

图10B示出了除气系统的另一实施例。

图11是示出根据另一实施例的、用于从含气液体分离气体的系统的示意图。

图12是根据一实施例的、具有除气单元的医疗超声系统的框图；

图13是根据一实施例的电缆的剖面；

图14是根据一实施例的、处理头的立体图；

图15是根据一实施例的、处理头的立体图；

图16是根据一实施例的、处理头的内部部件的透视侧视图；

图17是图16的透视立体图；

图18是图15的治疗头的仰视立体图；

图19是表示根据一实施例的、医疗超声系统的一些部件的示意图；

图20是表示根据一实施例的、医疗超声系统的一些部件的示意图；

图21是根据一实施例的、图16的治疗头的下隔室或筒体的立体图；

图22是图21的下隔室的分解立体图；

图23是图22的治疗头的热电装置堆叠和相关部件的分解立体图；

图24是上隔室和下隔室热电装置堆叠的立体图；

图25是组合的热电装置堆叠的立体图；

图26是图21的各分解部件的立体图；

图27A是表示根据另一实施例的、医疗超声系统的各部件的示意图；

图27B是根据一实施例的上部段的底部的立体图。

图28是根据一实施例的治疗头的换能器筒体的立体图；

图29A是图28的换能器筒体的分解立体图；

图29B是根据一实施例的、显示出另一流体管道的换能器筒体底部的立体图。

图30是根据一实施例的、具有热量调节装置的换能器筒体的分解立体图；

图31是根据一实施例的换能器筒体的分解立体图；

图32A-B提供用于筒体的、根据一实施例的压力释放机构；

图33A-B提供用于筒体的、根据一实施例的压力释放机构；

图34示出了图9的真空组件；

图35示出了接口电缆的另一实施例；

图36A示出了长堆叠换能器组件；

图36B-D提供根据一实施例的、短堆叠换能器组件的视图；

图37示出了根据一实施例的单抓手柄。

图38是根据一实施例的、耦合流体系统的框图。

图39示出了根据一实施例的、具有耦合流体容器和耦合流体管路的医疗超声系统。

图40是根据一实施例的、流体流动系统的框图。

图41是根据一实施例的、具有喷洒喷嘴的处理头的透视侧视图。

图42是根据一实施例的、具有手柄和与手柄联接的喷洒喷嘴的超声头的立体图。

图43是根据一实施例的、具有偏置喷洒喷嘴的超声头的立体图。

图44A是根据一实施例的、具有一体喷洒喷嘴的超声头的立体图。

图44B提供根据一实施例的、具有用于液体分配装置的引导部件的超声治疗头的视图；

图45是根据一实施例的、用于在患者身体上产生可变尺寸和对准图案的模板的图。

图46是在一实施例中的、可变处理尺寸图案的使用的图。

图47是在一实施例中的、可变处理对准图案的使用的图。

图48示出了根据各实施例的、计算机系统的简化框图。

图49示意地示出了根据一实施例的一系列模块。

图50是触摸屏的一实例。

图51示出了根据各实施例的、用于将处理信息提供至控制模块的各步骤。

图52示出了根据各实施例的用于将可变处理提供至不同区域的模块。

图53示出了分成处理区域和不处理区域的传播区域布置。

图54示出了根据各实施例的、用于建立局部区域治疗的各步骤。

图55示出了根据各实施例的、用于局部部位处理的方法。

图56示出了根据各实施例的、用于在一部位提供选定处理的方法。

图57示出了根据各实施例的、用于在一治疗头部位提供选定处理的另一方法。

具体实施方式

在下面的说明书中，将描述本发明的各个实施例。为了说明起见，阐述特定的构造和细节是为了提供对各实施例的彻底理解。然而，对本领域技术人员也将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践本发明。此外，已知的特征可被省略或简化而不使所述的实施例难以理解。

这里所述的是用于体形塑造的医疗超声系统，医疗超声系统的部件，以及用于维护、更新和使用医疗超声系统的方法。

本发明的医疗超声系统典型地包括两个主要部件和各个子部件。第一主要部件是基部单元。基部单元部件通常是可动器件，该可动器件设计成放置在地板上并提供容纳多个系统子部件的封闭形状因子。在整个说明书中提供了子部件的细节。大体上，较大、较重或较适宜地远离患者的子部件储存在系统基部中。基部单元是指两个主要部件中的较大部件。它可具有脚轮或轮子并在这里称为推车。基部单元的可动性通常提供使用便利性，但决不应理解成以任何方式对本发明进行限制。

第二主要部件是处理头。这里在各个实施例中也描述了本发明医疗超声系统的处理头部件。在一典型方面，处理头具有两个可彼此拆开的部段。在这些方面，当两个部段适当地组装时，处理头结合基部单元工作以产生用于医疗目的的超声能量。每个部段通常在这里称为治疗头本体和筒体。或者，治疗头本体可以是上部隔室，而筒体是下部隔室。治疗头（或治疗头本体）包含设计成用于长期磨损和长期使用的子部件。筒体包含通常设计成在更换之前限制使用的子部件。术语处理头和治疗头有时可互换地使用，并可包括带有上部隔室的筒体。筒体包含能量发送器，在许多实施例中，该能量发送器可以是至少一个高强度聚焦超声（HIFU）换能器。筒体通常是可拆卸的并具有有限的使用寿命。

系统的主要目的是为了体形塑造目的而提供治疗超声。系统的预期使用是非创伤性的治疗。也就是说，本系统及其许多子部件设计成在患者体外使用，除了系统自身能实施的之外，典型地不涉及任何微创技术、外科手术或组织成像。该系统可独立于也可用在患者上的诊断、成像或麻醉设备而工作。本发明的系统同样地或替代地可用在非无菌领域。典型地在各种用户之间无需许多部件和系统表面的无菌化，但各个用户出于各种原因可选择无菌化。这里所述的本发明许多实施例提供了相对于现有技术更有用的体形塑造装置。

接口电缆一般地用来将基部连接至处理头。这里描述了这些电缆的多个实例。

每个部件的许多实施例的描述并不意味着独立于另一部件的另一实施例对一个部件的一个实施例施加严格要求。相反，每个基部单元、处理头和接口电缆的各个实施例的描述将被看成是可互换的。基部单元的一实施例可与处理头的一个以上实施例一起使用，反之亦然。基部或处理头的一些实施例将在逻辑上排除其它部件的实施例。本领域技术人员将认识到，基部单元和处理头的一些配对并不相配，然而一般而言，一个部件的各个实施例设计成与其它部件的各个实施例良好适用。这里，各个实施例既在文字上也在有注释的附图说明中进行描述。

在一实施例中，基部单元是具有低重心并以脚轮放置在框架上的基部。例如，组合式的人机工程前面板和主系统隔室延伸自该基部。主系统隔室可安装在具有脚轮的框架上，且人机工程前面板充当隔室的一个侧面。前面板典型地从基部和主隔室向上延伸。一个或两个手柄通常集成入前表面从而可易于触及手柄，且显示屏通常在人机工程学上定位成易于观看。前面板典型地还具有至少一个对接端口以用于可拆卸地接纳处理头。附加的对接端口还可集成在前面板中。

显示屏典型地延伸自前面板的上端。显示屏还可以是触摸屏接口。显示面板或基部单元可具有扬声器以产生用于用户的音频信号。还可提供用于其它用户接口装置的输入装置，诸如键盘、鼠标或指示装置。

基部单元的主隔室包含大量系统电子器件。这些电子器件典型地包括一组处理头连接器（电子的和流体的）和处理头接口板；数字数据接口；系统电子器件，包括治疗处理器和高电压发送器；用于流体系统（液体循环系统）的电子控制器，该流体系统具有冷却器/风扇、流体容器、泵和传感器；以及系统电源。流体系统还可包括用于从液体去除溶解气体的除气装置。经由一个或多个子板适配器添加附加的电子器件，这些子板适配器位于系统内的任何一个现有板上。

本发明的系统典型地应以与现有技术不同的方式利用流体系统中的液体。与在更换换能器时充填和排泄治疗头不同的是，许多实施例使用密封筒体中的换能器。筒体可包含约100-200毫升（ml）静态液体耦合的流体，而现有技术可使用约400-500ml在基部单元和治疗头中经过的液体。筒体可设计成使用约120-160ml，在另一方面，筒体可包含130-150ml。此外，这里的实施例采用了自包含的筒体。因此，耦合液体在筒体中保持静态，并在筒体从治疗头中移除时无需被更换。在许多实施例中，与耦合液体不同的是冷却液体。冷却流体循环通过热连接至筒体的换热器。换热器可以位于筒体中（集成在筒体内）或位于治疗头的一部分中，且形成为从筒体抽出热量。使用单独的冷却液体（与耦合流体分开）允许冷却液体循环以更有效地移动循环系统的长度。大部分实施例还提供不再需要恒定充填和排泄的处理头，因此减少了来自流体系统的溢出和流体损失。本发明系统一些实施例的优点同样地或替代地包括对于换能器组件的更快速和/或更清洁的更换。

这里的压力描述参照了“绝对”压力、“计示”压力，两者都用PSI测得。绝对压力是独立于大气压力测得的压力。它是相对于零PSI（磅/平方英寸）的“绝对”压力。计示压力是高于本地大气压力的压力。计示压力是本地大气压力加上所述系统或部件中的压力读数。通常调用各种压力读数，然而除非指定，与治疗头相关的压力通常是计示压力，基部中流体循环部件中的压力通常是绝对压力。

单独冷却液体和循环系统（与筒体中的耦合液体分开）的使用可允许循环系统泵送较少量的冷却液体以冷却筒体。典型地，冷却系统在基部单元中以约40PSI（计示）泵送冷却液体，从而实现约20PSI（计示）的治疗头/筒体系统压力。冷却系统压力通常高于系统外的大气压力，但可在从治疗头返回至流体容器（这里所述）时接近大气压力。在这些实施例中，治疗头中所需较少流体量允许泵送较少量的流体，并可允许使用较小功率的泵。事实情况还可能是，需要较小流体流量（体积/秒）以提供如现有技术系统中相同水平的冷却。该特征另一方面提供体积和重量上的减小，从而允许本系统与现有技术相比在尺寸和重量上基本较小。此外，一些实施例中的流体系统不再需要用于从耦合液体中去除溶解气体的除气单元，该除气单元用在现有技术装置中以使耦合液体绕换能器循环。这提供了以下优点：允许系统液体包含溶解气体，而不引起在从处理头至患者的筒体流体中超声能量发送中的干扰。

这里所述的系统典型地使用所提供功能的高度整合，减少各个功能之间的电力和电气信号互连，从而允许与图1所示现有技术系统相比、系统内减少数量的电路板和线缆。

该系统可具有以太网适配器以接纳10/100/1000以太网线路，该以太网线路可用来将系统连接至服务计算机或因特网，并为处理头提供软件更新、系统诊断能力、账户使用更新和/或未使用的按次计费单元的投资回收银行业务（也称为“用于位置”并描述在2009年3月19日提交的、名称为“MethodsandApparatusforMedicalDeviceInvestmentRecovery（用于医疗装置投资回收的方法和设备）”的共同待审查美国专利申请12/407,212中）。

系统典型包括的显示屏向用户提供系统信息和操作信息。在一个方面，显示器具有触摸屏能力，允许用户使用屏作为操作系统的控制接口，检查系统状态，运行诊断程序，显示出错信息和系统警报，和/或向用户提供检查与系统利用率相关的非主动功能的接口，诸如检查用户位置银行账户。显示屏可结合按钮触摸屏功能和移动灵敏度，类似于用在个人数据助理和移动电话中的屏。它可同样地或替代地提供通断开/关和/或容纳扬声器。在另一方面，屏是传统的LCD装置。

同样地或替代地可提供一个或多个脚踏开关插座以联接单功能或多功能的脚踏开关。脚踏开关可以可选地用来控制系统的治疗触发。一些用户偏好手触发的治疗处理，而其它用户偏好使用脚踏开关。典型地，本发明的系统可提供任一使用方法的选项。

系统电源通常设置在推车中。在一个方面，电源可在正常安培和电压上运行。例如在美国，系统使用接地插头在标准115伏/15安60Hz线路上运行。在欧洲，系统在欧洲标准240伏/50Hz线路上运行。类似地，系统使用将本地标准电力转换成系统正常运行所需的电力需求的电源。安全传感器或看门狗电路监测交流电源输入和直流电源输出，并在电源输入或输出不符合系统安全规格的情况下提供切断。在一实施例中，系统采用需要相同电压的尽可能多部件来运行。在另一实施例中，系统对于所有部件采用一个电压。在另一实施例中，系统对于所有部件采用两个电压。

系统可具有连接至基部单元的一个或多个处理头。处理头通常经由电缆连接至基部单元。在一个方面，系统已被分隔以允许使用接口电缆，其将基部单元和处理头之间的电气和流体通道组合起来。处理头可同样地或替代地具有下列任一项:允许接通或断开换能器的用户控制器，提供状态信息的显示器，扬声器或声音发送部件或装置，和/或可能需要的任何其它控制器或指示灯。除了对处理头、显示器和/或脚踏开关进行控制之外，基部单元可具有用于诸如键盘、鼠标（计算机指示装置）的其它用于输入装置或其它控制单元的输入。还可使用无线控制装置。

在一个方面，处理头使用系统运行所需的仅仅最小数量连接来连接至基部单元。系统的适当功能分隔可允许减小用来在基部中的系统电子器件和处理头之间进行连接的导线。现有技术中的技术挑战是要求使用多根信号线来接口于处理头和系统之间。通过适当的分隔和电路设计，用于控制、监测和状态的接口可变成纯数字接口。数字接口则可使用串行化技术实施，以减少与若干数字线路的接口。串行化数据允许减少信号电路的数量。现有技术的另一技术挑战是提供轻质且易于操控的冷却装置以用于手持式部件。减少筒体的冷却要求还可允许减少连接至和连接自处理头的流体管路，从而允许小直径的接口电缆。

为了有利于移除现有技术中使用的机械臂，一个实施例可分隔处理头和基部单元之间的电路以允许使用接口电缆。现在描述接口电缆的一实施例。接口电缆具有高速串行数字接口。数字接口通过以下来启用：分隔任何功率放大器，用于例如处理头中的电动机控制或冷却装置；对处理头中、例如在温度传感器中的模拟信号进行数字化，提供与处理头中各个部件的数字接口并提供与数字接口的串行接口。这种系统允许现有低压差分信号传输（LVDS）技术的杠杆效应，以在基部和处理头之间实现高速串行数字接口。串行数字接口去除了大量模拟器、电动机驱动器和在现有技术多根电缆上承载的并行数字信号。通过使用高速串行数字接口并适当分隔处理头和推车之间的电路，控制和信息现在可通过一小组扭绞线对。

基部单元和处理头之间信号的串行化由以下来处理：一对芯片；基部单元中的一个和处理头上部隔室中的一个。芯片负责调节系统电子器件产生的信号通信（在基部和在处理头中）并将它们串行地馈送通过两对扭绞线对。一对允许从基部至处理头的不中断信号，而另一对允许从处理头至推车的信号。在编码、解码和串行化发生的情况下，扭绞线对连接成对芯片（允许其间的电子连通）。芯片可以是通用处理器、现场可编程门阵列（FPGA）、或专用集成电路（ASIC）、或这些装置和/或其等同物的任何组合。这些芯片也可实施附加的编码以用于线路平衡和带宽减小。芯片还可提供数据的出错检查。

在一实施例中，可通过使用执行于成对芯片之间的串行化－反串行化例程来减少信号数量，一个芯片位于基部单元，另一个芯片位于处理头中。在一实施例中，系统和头部中的一对现场可编程门阵列（FPGA）作出附加解码，以用于线路平衡和传输线路带宽减小，类似于8B/10B编码。FPGA还对数据进行出错检查。成对芯片作为串行器－反串行器（SERDES）部件来运行。基部单元中的第一芯片从基部单元内的电子部件接收电信号。用来控制任何部件、过程或监测处理头中任何功能的基部单元内所有电子部件经过基部单元中的第一芯片。使用时分多路复用在基部和处理头芯片之间传输数据。因此，在未串行化的信号控制将正常地需要用于每个控制电路至待控制的适当电子控制元件的至少一根导线的情况下，本发明系统的各个实施例允许在同一根导线上将信号发送至待控制的各个部件。在一实施例中，串行化动作获取了15个信号并将它们编码成18个信号，以用于传输线路带宽减小和出错检查。串行器则将它们发送通过第一对导线，在一短时间段内发送第一信号，然后在一短时间段内发送第二信号，等等。由于留出了包围每组18位的起始位和终止位，总共有20个时间段。所有这些由用在SERDES操作用的FPGA芯片（和/或专用集成电路（ASIC）或等同的功能SERDES装置）来控制。时间段的数量不是固定的，可以根据需要调高或调低。因为传输和SERDES操作比起处理头机械操作发生得非常迅速，所以在治疗处理过程中，在基部单元和处理头之间的通信中没有延迟或信号积压。例如，上述操作的一实施例利用了以下优点：以串行方式发送至处理头的同时（并行）系统输入－或至少与上述15位处于不同水平。在带宽上足够低的数据在发送之前被串行化。其一实例可以是电动机命令。在一实施例中，两个电动机中的每个电动机需要12位的驱动命令。这就意味着，仅仅对于电动机驱动命令来说，就将使用超过总共15信号位－24位。出于这个原因，系统为线路赋值4以成为串行外围接口（SPI）总线。系统以30,000,000次/秒发送总共15位，从而能使它们中的一些实质上串行，但仍具有与要求相比非常高的带宽。在上述实例中，SPI总线上的24位数据将以约625,000次/秒发送两个驱动命令。在远在主单元中电动机伺服控制器所产生的20kH电动机通用命令取样速率之上。它采用至少48“帧”，从而与用于SPI操作的数据时钟一起以串行方式传送24位－一帧是一组并行的15位。

通过使用第一对导线以将电信号从基部单元发送至处理头，使用第二对导线以从处理头接收电信号（从处理头发送至基部单元），两个电信号路径可同时运行，每个路径运行通过一SERDES通路。除了通过SERDES通路控制各种电子部件之外，可使用换能器射束形成器（在基部单元中）和上述处理头阵列换能器的各元件之间的直接导线连接，实时地操纵阵列换能器的运行。因为对于多薄同轴电缆来说，串行化的控制信号因此在电缆中留出了充足的空间以驱动阵列换能器，所以这使用同一接口电缆就可实现。假如使用单元件换能器，则仅仅需要一根同轴电缆，但多根同轴电缆可用来共享高功率驱动要求或优化阻抗匹配。适当的是，电缆可布置成用于多根同轴扭绞线对、电源/地面和流体管路，以为处理头提供适当的连接、命令和控制。

基于驱动每个部件所需的电压，电力通过各电源线从基部单元供给至处理头。在这个程度上，处理头中的多个部件可用具有相同电压的电源来驱动，这些部件可与承载适当电压的单根电源线一起放置在电路中。基部单元和处理头之间电源线可被绝缘和/或屏蔽，从而不与SERDES通路中的电信号产生任何串扰（信号干扰）。在一方面，电源线可不被屏蔽，而是电源线可在各端被过滤以刚好接收直流（DC）。或者，数据对被扭绞和屏蔽以保护它们不受电源线影响。

集成的流体管路也结合入接口电缆中。使用这里所述的若干冷却和流体循环系统中的任一系统，现在将对大量流体流的需求降低至以下水平：较少量流体可实现先前所需的结果。这允许使用与现有技术相比减小直径的管子以有利于收缩该设计。

此外，接口电缆可包括一根或多根换能器驱动承载电缆。这些驱动电缆可以是同轴电缆、扭绞线对或屏蔽线。出于电磁干扰（EMI）的原因，屏蔽通常用在换能器驱动电缆上以提供屏蔽。在一实施例中，可使用环形阵列换能器，其中，多根驱动电缆（诸如同轴电缆）可用在接口电缆中以将信号传输至阵列换能器。同轴电缆的数量可直接对应于换能器元件的数量，或者它们可减少以匹配经修改的换能器激发程序（诸如将元件集合成激发组，由单个时延控制以进一步减少信号负载）。在本发明系统的另一方面，可以使用具有十二个（12）至二十四个（24）元件的阵列换能器，接口电缆可具有集成于其中的对应数量同轴电缆。或者，同轴电缆可用屏蔽扭绞线对来替换（假如带宽足够低的话，使用未屏蔽线）。

在一实施例中，接口电缆具有24v和5v电源线以及公共接地线。处理头中的各种电子元件，诸如电动机、传感器、换能器和其它部件，都可由两根电源线、一个扭绞线对（另一个将数据发送至推车中的部件）直接驱动（或转换至处理头中的所需电压），然而需要许多同轴电缆来实时驱动换能器。或者，处理头中的部件都可在一个电压上运行（或转换至一个电压），因此在接口电缆中只需一根电源线。

除了共同集成入接口电缆的这里所述部件之外，电缆自身可连接器化。也就是说，电缆可以可拆卸地接合至系统（和/或处理头），从而允许处理头至系统的模块性。在一些情况下，模块性将提供装置以用于在处理头和基部单元之间附连完全不同的电缆。在其它实施例中，接口电缆可承载不同处理头的适当电连通和流体要求，从而仅仅处理头需要从接口电缆移除以允许连接新的处理头。该实施例可允许用户从接口电缆拆开治疗头，而非从基部单元移除接口电缆，但是用户还可选择切换接口电缆和治疗头。接口电缆的可拆卸接合典型地适于电气和流体系统，同时在可用的不同类型电缆中保持公用适配器。在一个方面，系统电子器件可识别何种电缆附连至基部单元，并适当地利用导线和导线流体通道。这可通过使用集成入接口电缆或其可拆卸接合件的可读识别芯片来实现。

处理头中部件的自动识别可通过使用基部单元和处理头之间的查询来发生，其中，该查询产生与基部单元中存储的查找表相对应的响应码。查找码提供处理头部件运行的电压和信号要求。假如接口电缆也用处理头替换，则类似的查询和响应系统可用来识别电缆的参数。除了具有对于查询的识别器响应的电缆或处理头之外，处理头内的各个电子部件可对应于通过返回扭绞线对的查询。查询和响应系统的组合可用来确保对处理头的电源、信号和控制的适当校准。在一实施例中，处理头具有密码以确保系统只使用与系统一起的授权制造部件。下隔室可具有（或关联有）加密授权码，以追踪授权制造部件的适当使用，并追踪换能器的使用以用于位置银行业务目的（还用于校准数据）。除了这里所述的挑战和响应系统之外，处理头和下隔室还可使用挑战和响应协议以确保处理头和处理头的下隔室上钩至及时授权推车。在上述的共同待审查美国专利申请12/407212中进一步描述了挑战和使用协议以及位置银行业务协议。

在运行中，用户典型地可在HIFU过程中保持处理头，接口电缆将允许对于操作者来说比起现有技术较大的活动性和自由度，从而在实际上任何角度或位置使用处理头。接口电缆可以在处理下披过患者身体，或允许披过患者侧。

假如用户希望使用电缆引导件，则可使用可选的悬臂或电缆收回系统。悬臂可替代机械臂获得轻质效果，并提供充分的结构以悬挂接口电缆，从而接口电缆可从患者上方接近患者，而非披过患者身体。可以可选地包括类似弹簧张紧卷轴的收回装置，该收回装置提供电缆管理以使接口电缆不缠结在操作者或患者身上。收回系统还可用在基部单元内，从而当处理头返回至其接口时，电缆被自动收卷。或者，引导件可呈悬臂的形式，允许接口电缆在患者上方水平地突出。悬臂可以缩入推车，或者可以完全拆下。悬臂可以替代地呈轻质负载平衡臂的形式。

处理头典型地在治疗过程中用作单个单元，但可分成两个分离的子部件。上隔室或治疗头本体（本体）通常包含电动机、控制电子器件、用于使装入筒体的换能器组件和类似电动机驱动器的电子器件运动的传动装置和联动装置、DAC（数模转换器）、ADC（模数转换器）和/或其它逻辑装置。上隔室典型地设计成长期使用，并具有长久耐磨或更换成本较低的部件。

筒体可称为下隔室。冷却装置典型地用来从筒体去除热量。冷却装置可以若干不同方式从筒体去除热量。在一个方面，基部单元中的流体循环系统使流体循环入处理头以冷却筒体。筒体的热调节可能是重要的，因为筒体内的换能器组件会产生大量的热，这会不利地影响筒体中换能器的可靠性和/或在紧邻患者皮肤处变得不适地高温。当治疗头本体连接至筒体时，处理头是完整的。筒体落入多个实施例中，上隔室落入各个实施例中以适于筒体。或者，筒体落入多个构造中以适于治疗头本体的各种形状和设计实施例。在一个方面，筒体是一次性的。

用于筒体的各种描述通常是可互换的。典型地，这些包括若干共同特征，诸如：设计成可拆卸地接合至上部段或治疗头本体。筒体限定包含超声换能器的超声腔室。腔室典型地是基本上不透水的密封罩壳。尽管腔室通常在这里描述成充注流体或充注带有耦合流体的液体，但是密封流体罩壳不一定包含任何特定的流体，而是当流入进入密封流体罩壳（超声腔室）时流体不泄漏。在若干实施例中，若干流体中的一种流体被选定为用作耦合流体，这些是本发明的各方面（是“干的”或不是液体充注的，而非当一种或多种选定液体用在超声腔室中时是“湿的”）。

术语“超声腔室”的使用不应被理解成是对本发明范围的限制，超声能不严格局限于腔室。腔室是超声换能器存在之处，特别意图的是，在许多实施例中，超声能将在装置运行时辐射出腔室。筒体内部限定超声腔室，该超声腔室也是基本上密封的密封罩壳。

在一实施例中，换能器组件典型地包含在充注有适当超声耦合介质的密封罩壳中，该超声耦合介质诸如除气的水。罩壳可以是水密的。罩壳可由塑料或其它适当材料制成，并可在隔室内部上具有内衬，从而防止气体渗入密封罩壳并进入除气的水。内衬例如可以是诸如钛的溅射金属层。罩壳在所有实施例中都具有声窗，该声窗允许声束路径以将超声能从密封换能器传输至筒体外侧。在可使用金属化层或溅射金属内衬的实施例中，声窗还可用这种金属化或溅射金属内衬进行处理。金属化层或溅射金属材料将形成足够薄的层，从而允许超声能从筒体传输。换能器组件安装至机械臂或连杆，该机械臂或连杆能将配对件接合在上隔室中。上隔室具有致动器组件，该致动器组件通过直接（或间接）接合附连至换能器组件的控制臂而在密封罩壳中移动换能器组件。筒体通常具有置入筒体部分的流密接口，该筒体部分接合从上隔室向下延伸的控制臂。当上隔室和下隔室适当连接时，来自上隔室的控制臂接合密封的接口中的容座。接口可以是具有加压O形环密封件的球状件、靴状件或其它等同结构。当上隔室的控制臂由致动器组件运动时，下隔室中的换能器组件以可预测的方式运动。系统通过控制控制器的运动来控制换能器组件的运动。

电气连接件通常设置通过控制臂（如同在中空臂中那样，电气信号路径穿过该中空臂），或者设置通过上隔室和下隔室之间接口中的分开的电气插头/插座。上隔室和下隔室之间的电气接口可以位于两个隔室结合在一起的物理容积范围内，或者可以是机械连接范围之外的电气插头/插座接口。电气接口可以向换能器组件提供功率和定时控制以控制声学输出，并驱动下隔室中的一种或多种传感器元件，这些传感器元件可用来测量手术过程中的流体温度、压力、溶解气体和/或换能器组件运动。

在一实施例中，筒体可被密封，从而对筒体内的液体进行除气。金属化层可有助于防止气体漏入筒体。因为筒体可被密封，积聚在筒体中的任何热量可引起处理头运行的问题，和/或对于用户和/或患者来说是不适的。假如发生热量积聚，则冷却筒体是必需的。

在一实施例中，这里所述的换能器筒体包括结合在下隔室中的导热板或传热板。下隔室（筒体）可具有与密封在筒体内的流体直接接触的板。在一个方面，传热板与用来至少部分地接合上隔室的表面重合。这允许传热板吸收的热量至少部分地将热量辐射入上隔室。

在一实施例中，上隔室具有呈吸热部件形式的换热器，该吸热部件与下隔室的传热板一起工作。上隔室的吸热部件和下隔室的传热板无需具有相同的物理尺寸或覆盖区域，只要它们在需要时工作成将热量从筒体向外传递即可。吸热部件通过传热板从筒体吸走热量。一旦热量从传热板传递至吸热装置，筒体中的温度就降低。这种传热可连续完成以设定筒体内流体的温度，或根据需要定期完成。例如，传热功能可设定为：假如筒体中的温度传感器检测到流体温度超过约一（1）至三十七（37）摄氏度的预设阈值范围，就自动工作。在一实施例中，阈值范围可以缩窄至约五（5）至十八（18）摄氏度。在另一实施例中，可以调节流体温度以通过骤冷皮肤来帮助麻痹患者的皮肤。流体温度可以降低至约一（1）至七（7）摄氏度。

在一实施例中，吸热部件是热电装置，如同热电芯片（TEC）层。热电芯片层可以是单个大芯片，或者彼此相邻布置以形成芯片格栅的芯片组。当电流引导至TEC时，TEC在芯片的两个表面之间产生温度梯度。芯片的冷侧朝向筒体的传热板，而芯片的热侧背离下隔室。

通过使用附连至热电装置层的散热器，从热电装置层吸走热量。散热器可以是流体充注的浴槽，该浴槽具有循环通过其的深冷流体（例如，在这里的一个方面，来自于流体循环系统）。散热器也可以是形成入气冷装置的高导热材料（诸如铜或铝）。假如空气冷却的话，小风扇可被包括在上隔室中以使空气连续经过散热器。上隔室还将具有空气入口和排气出口，用于吸入冷气并排出热气。

在一实施例中，吸热部件自身是上述散热器（液体充注浴槽或空气冷却散热器）中的一种散热器。在该实施例中，传热板仍形成入筒体，然而，使用散热器来代替使用热电装置层以从筒体去除热量。可使用流体热量吸收层，且其供给有来自推车的骤冷流体。吸热部件的启动可被预先编程以用于各种情形，诸如当筒体的流体温度超过一定值或在筒体内保持一定温度时。

在一实施例中，筒体的传热板可用筒体的密封流体封壳内的换热器来替换。在筒体内，传热管定位在筒体内以使换热器的表面积最大化（并因此使传热面积最大化），同时避免换能器组件自由移动所需的筒体内空间。换热管可由铜、铝、不锈钢或其它材料（包括塑料）制成，只要管子足够薄壁（导热）以允许热量从筒体环境传递至换热管中流体即可。换热器还应避免干涉超声能量从换能器透过传输窗的传播。换热器可以是布置成以下构造的盘管：串联构造（如同在连续盘绕的盘管中那样），并联构造（如同在布置成并联构造且从单个输入端馈入并从单个输出端排出的两个或更多个管子中那样），或盘绕构造（曲折和/或平直路径的混合），这些构造的任何组合可等同地用作盘管换热器。在另一实施例中，换热器可以是密封板，该密封板具有集成入该密封板的串联或并联水路以类似于盘管或管子布置进行工作。

在一个方面，换热器是液体充注的，然而，相同的液体不一定用在筒体的密封地封闭的封壳中。这允许换热器中的液体利用来自流体循环系统的液体来进行循环，而不损害密封在筒体内的除气液体量的结构和隔离整体性。一旦换热器中的流体再次利用来自流体循环系统的骤冷流体进行循环，该流体就基于预先编程的参数或用户指令根据需要启动。注意，在这里所述实施例中的任一实施例中，流体循环系统可被设定为“总是接通”，从而总是发生液体循环。在管道中循环的液体的骤冷可类似地设定成“总是接通”。因为液体循环流体与筒体内密封的液体分开，所以无需对推车/流体循环系统中的流体进行除气。在一实施例中，筒体可在实际使用之前充注有诸如气体的非液体流体，并在刚使用之前充注有静态耦合液体。

各种耦合流体和冷却流体用于这里所述的各个实施例和方面。所用的耦合流体和冷却流体可以在成分和处理上类似，或者它们可以极其多变的。在一个方面，用在筒体中的耦合流体可以是除气水。除气至小于12ppm溶解氧气的水可用作筒体内的耦合流体。在另一方面，除气水中的氧气含量是约8ppm，在另一方面，除气水中的氧气含量可以是约5ppm或以下。在另一方面，筒体内的耦合流体可包括用来延长筒体寿命的添加剂（诸如用来延长保存期限的杀菌剂），或可改进装置性能或改进保存期限的其它添加剂。在本发明的一方面，与延长持续时间有关，金属化层或溅射金属材料的使用延长了筒体的保存期限，其中，除气水可在筒体内保持低含量的溶解气体。所需的金属化水平或数量可使用公式来得出，其中金属化层的厚度小于X，其中，X=[((a-0.09)*1000)/0.03]+500，X是单位为埃的、金属化层厚度，a是单位为dB的、传输窗中最大可容许声衰减。

在另一方面，筒体内的耦合流体可包括各种浓度的盐。治疗头内的盐溶液应具有足够的超声透过性，从而允许系统传播所需量的能量。盐溶液有助于防止溶液中的气体吸收，并可减少在筒体内产生气穴或微流事件的几率。盐浓度将取决于所用盐的种类，盐浓度可提供所需的流体特征。为了在筒体中保持除气耦合溶液，可使用盐溶液和/或金属化层。

在一个非限制性实例中，将氯化钙（CaCl）盐添加至水以用作筒体内的耦合溶液。将CaCl浓度范围增大至约10％（以重量计）到约21％（以重量计）有助于减少凝固发生（通过降低水的凝固点），并降低气穴可能性（通过在超声换能器运行过程中防止气泡形成），同时通过盐溶液保持超声能的所需透过性。CaCl的含量可根据需要增大或减小，其它盐也可用来产生类似效应。

在一实施例中，用在超声系统内的冷却流体可以是水。冷却流体通常具有高温吸热能力，诸如水或带有其它化学物质的水混合物。可用的化学物质包括杀菌剂（防止流体循环系统中的细菌生长）、化学添加剂（用于系统检测目的）、或可提高流体系统性能或寿命的其它成分。

在治疗头和筒体之外，另一耦合溶液可用来在医疗系统和患者之间耦合超声能。在一实施例中，该耦合溶液可以是水溶液，该水溶液是百分之九十九（99%）的纯水，具有小于百分之一（1%）的杂质（除了溶解的或悬浮的气体之外）。在另一实施例中，患者侧耦合溶液可以是轻质矿物油或具有与水类似粘度特征的其它流体。本发明系统的一方面是将从相同容器吸走的体外耦合溶液用作流体循环系统的冷却液体。在该方面，液体从基部单元循环至治疗头本体，然后从治疗头本体分配至患者皮肤。

在本发明系统的一方面，来自流体循环系统的流体直接流入筒体的密封流体封壳。在该实施例中，筒体未密封有除气流体。替代地，一旦筒体连接至上隔室，筒体就使用来自流体循环系统的流体而充满。在该实施例中，除气单元可用来在处理前降低流体中的溶解气体含量。在一个方面，流体可以被除气至约五（5）至十（10）ppm或更低的溶解氧气（基于气体溶解的比例，氧气用作所有其它溶解气体的共同计量）。在该实施例中，骤冷器还可用来冷却水。无滴落流体连接器可用在筒体和处理头和/或循环系统之间，从而在筒体更换过程中减少液体泄漏。

在一实施例中，处理头可设计成使用上述系统的较小尺寸和部件，但保持可拆卸的换能器筒体，使得换能器组件可拆卸地联接至上隔室。在该实施例中，系统重复以下过程：通过抽空处理头的流体腔室来从处理头排放流体。用户然后移除换能器筒体并更换换能器。系统然后对处理头内的流体腔室进行再充注。在该实施例中的流体也需要除气。这里提供了用于这些实施例的除气装置。除气装置连接至基部单元中的流体系统，并利用单个泵来使流体移过系统并使流体流过腔室以去除溶解气体。为了在筒体更换过程中减少流体溢出，可使用“无滴落”流体连接器，其在更换筒体时切断入口管路和出口管路上的液体供给。

根据该实施例的除气单元是用于将气体与含气液体分离的系统。该除气系统包括与含气液体供给流体连通的限流部件、与限流部件流体连通的泵、通过泵与限流部件流体连通的分离腔室、与分离腔室流体连通的一个或多个气体出口、以及与分离腔室流体连通的除气流体出口。该泵构造成通过限流部件抽吸含气液体流以产生带有气泡的液体溶液。分离腔室构造成在气泡和液体之间进行重力诱导分离。在该实施例中，通过将液体拉过小孔来将气体吸出溶液。随着液体溢出孔口，它经历负压区以致使气泡形成。气泡和液体流过泵并流入分离腔室。分离腔室处于正压力下，且减缓气泡和液体溶液经过气体出口的逃逸。分离腔室放置在也处于正压力下的通风腔室内。当气体和液体溶液离开分离腔室并进入通风腔室时，气泡上浮，通过液体出口导管向下推动除气液体。

在另一实施例中，提供了用于从含气液体分离气体的系统。除气系统可包括串联布置的一对除气过滤器。可将液体抽吸通过限流部件以产生气泡。然后将液体推过第一除气过滤器，在该第一除气过滤器排出气泡。液体继续至第二除气过滤器，该第二除气过滤器具有就在泵的进入段之前连接至液体管路的排气管路。排气管路在第二气体过滤器上提供真空，从而可将溶解气体吸出溶液并排出液体。液体然后可用在流体管路中，称为已除气或已减少溶解气体的液体。液体循环回到泵进入端附近的除气系统。除气系统可包括容器，在这种情况下，液体管道回路可流入容器。

在另一实施例中，提供医疗超声系统。医疗超声系统包括超声治疗头和除气系统。超声治疗头包括超声换能器，该超声换能器至少部分地被耦合流体包围。除气系统典型地位于基部单元中并结合入液体循环系统。液体管道将液体从容器泵送通过除气装置并泵送至治疗头，从而将除气耦合流体供给至治疗头。在一个方面，该除气系统包括与耦合液体供给流体连通的限流部件、与限流部件流体连通的泵、通过泵与限流部件流体连通的分离腔室、与分离腔室流体连通的气体出口、以及与分离腔室流体连通的除气流体出口。泵可构造成将耦合流体流抽吸通过限流部件以产生带有气泡的耦合流体溶液。分离腔室同样地或替代地可构造成在气泡和耦合流体之间的重力诱导分离。

在一实施例中，提供适用于超声处理头的流体耦合装置。类似这里所述或基本等同于这种部件/装置的处理头可配设有耦合流体分配器。分配器从超声系统的流体系统抽吸流体。用作处理头中冷却剂和超声换能器的散热器的液体也可用来通过将其分配到患者身上来将处理头耦合至患者身体。这通过具有从处理头至处理头外空间的分离流体管道来实现。该管道可处于除了流体系统正常压力之外的附加压力下，或者它可处于与流体系统相比相同或较低的压力下。在将处理头放置在皮肤表面上之前，将从流体系统抽吸的流体分配到患者身体上。在处理之前，可将流体喷洒、淋洒、滴落或以任何方式散布在患者皮肤上。流体分配可借助烟雾器、弥雾器或其它分配机构。在一个方面，流体的分配由用户控制，从而流体可精确地输送且均匀地分布在皮肤表面上，这种输送和分布根据命令借助启动装置，诸如按钮、触发器或其它机械/机电方法。系统还可控制喷洒持续时间，从而优化流体施加以将处理头适当耦合至患者，和/或避免容器的意外排放。

现在描述将系统用在患者身上以便体形塑造的若干实施例。在一个实施例中，提供用于在患者身体上产生处理线的模板。模板可例如由一次性的轻质材料制成，其在临床使用上是安全的。可使用任何种类的塑性材料、生物聚合物、或其它合适材料，诸如在临床使用上是被批准的和/或安全的。模板具有绘制在其上的至少一根直线，典型地具有模板中的多个槽状孔，这些槽状孔垂直于绘制的直线延伸。在使用中，将模板放置在患者身体上，诸如腹部或侧腹部，用户使用记号笔或类似装置并通过槽状孔在患者身体上产生线。用户然后将模板转动90度（或近似于其），从而使模板直线覆盖在患者皮肤上先前绘制的各线中的一条线。用户然后通过槽状孔绘制附加的线，从而产生方形格栅，该方形格栅的尺寸近似等于模板的槽状孔的尺寸。用户重复该过程，直到处理所需的整个表面区域覆盖有格栅线。

处理头在处理头侧面上具有对准特征。在一个方面，对准特征位于处理头的所有四个侧面上。在另一方面，对准特征在相邻侧面上或相对侧面上。对准特征用来通过将对准特征放置在绘制线上来“肉眼对准”换能器在绘制格栅线上的位置。假如只使用两个对准特征，特征位于处理头的相对或相邻的侧壁上，处理头可使用单根直线或由两根交叉线形成的“直角”来对准。这允许将处理头放置在绘制格栅线的交点上，并将中线用作处理参考标记。

假如在患者身上绘制完整的格栅，则格栅各线的间隔不必与处理头表面的尺寸对齐（假如各部位之间的空间不是所需的，则只要格栅各线的间隔小于处理头的可处理区域即可）。实际上，治疗头的对准位于格栅的水平线和竖直线的中心线上，而非居中于由各线包围的区域上。这允许给定的处理头具有其物理处理头区域，该物理处理头区域不必匹配用户可能想要的处理区域。换而言之，基于所需处理区域的面积和形状，给定处理头区域（尺寸）可被使用成具有多个栅格尺寸的模板。

假如我们允许可变的部位区域并提供各种模板来标记各线，需要确认特征以通过在患者身上标记一个尺寸格栅、然后设定系统以处理不同尺寸部位来使用户可能出错的几率最小化。为了使这种几率最小化，系统可读取的特征能嵌入模板中。在这个实施例中，在用户标记患者之后，用户将模板提供至系统以使其读取标记的部位区域，从而设定机器以匹配患者标记。该特征可以例如用标记模板上的嵌入条形码或嵌入模板中的射频识别（RFID）型标签来实现。在任一情况下，用户可将模板“扫描”入系统，从而允许输入处理屏以对与正确的部位区域设定系统。模板的扫描涉及从模板读取信息，诸如条形码、射频识别（RFID）、电子码、或模板上其它包含信息的装置。

在一实施例中，系统具有“扫描”能力以能记录患者身上格栅线的位置。系统能参照读取格栅线或患者身体进行扫描的能力可以是对处理区域拍摄照片，并使用图像识别来寻找患者身上的线。替代地或附加地，系统可记录在患者身体中形成的边界线的位置，提供安全处理区域和非处理区域的划分。边界线的产生典型地在将治疗头放置在患者身上之前完成。一旦用户已选定特定处理部位（例如在处理表面的边缘附近），用户就可将在治疗头下方的处理部位的处理表面的区域细分成一个或多个处理区域和一个或多个非处理区域。系统然后产生处理区域控制命令或使用离线生成的预定表格来发送至控制硬件，从而处理用户预定区域并同时避免将这些区域标示为非处理区域。在该实施例中，显示器用作绘制表格，允许用户显示患者表面上的实际格栅线或格栅线图示（在这种情况下，无需系统扫描患者身上格栅线的能力）。用户可在患者皮肤上或在视频显示器上产生各分隔边界，这些分隔边界将一个或多个部段标示为安全处理区域或相反的非处理区域。显示的图像可清楚地表示由绘制线划分的哪个部段用来处理，哪个部段不用来处理。边界标示并不局限于形状、尺寸或数量。显示器上或患者身上的安全处理区域或非处理区域的标示可通过使用不同颜色或型式的标记来完成，在显示器上将各个区域标示为处理或非处理。这种应用有助于处理脐部（肚脐）周围和处理面积可能小于整个方格面积的区域（诸如在脸颊下方、臂部或相对较低皮下脂肪组织积聚的其它位点）。系统具有改进的软件能力以将用户限定的安全区域和非处理区域转换成操作指令，用于控制换能器组件的运动以使换能器不移过非处理区域，或控制换能器控制特征以允许换能器在其扫过非处理区域时停止传播超声能。处理表面的显示和细分也可应用于一次一个以上的部位、或大至整个处理表面。

通常，处理身体以产生所需体形效果利用了足够的能量来产生治疗效果。通常在皮肤表面上需要35-460焦耳每平方厘米（J/cm²）的能流值。能流（EF）值可用下式得出：

[(p)x(i/v)x(dc)x(nf)]/(sa)

其中，

p=功率，

i=线长度，

v=速度，

dc=占空比，

ni=线的数量，

以及

sa=扫描面积。

所提供的公式用于在换能器连续移动并施加超声能时进行计算。替代地对于换能器不在各治疗应用之间移动的处理程序，EF可用以下修改的EF等式进行计算。

EF=[(p)x(t)x(dc)x(ns)]/(sa)

其中，

p=功率，

t=每处损伤的接通时间，

dc=占空比，

ns=损伤的数量，

以及

sa=扫描面积。

进一步的细节提供于共同待审查的、名称为“ApparatusandMethodsfortheDestructionofAdiposeTissue(用于破坏脂肪组织的设备和方法)”的美国专利申请11/414,080中，在此以参见的方式引入该专利申请。

在描述下面的附图时，描述了本发明的多个示例性实施例。为了说明起见，阐述特定的构造和细节是为了提供对各实施例的彻底理解。然而，对本领域技术人员也将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践本发明。此外，已知的特征可被省略或简化而不使所述的实施例难以理解。为了保持易于阅读，各零件在它们在实施例与实施例之间起作相同功能的情况下标有相同的附图标记。例如，这里描述了筒体的不少于五个的不同型式（零件号600）。即使描述了多个实施例，但每个换能器筒体都标示成零件600，没有描述更多等同结构，但本领域技术人员将得到暗示或容易理解。使用相同的附图标记来用于这里所述的许多零件不应理解成表示零件在实施例与实施例之间是精确相同的物理部件，而是在所述的实施例与实施例之间具有相同的功能。带有相同零件编号的物品不必在结构上等同，这是因为各个实施例可在物理上彼此非常不同。

这里所述的系统和设备的性质是电子装置。有电气信号从各个部件或子系统发送至其它部件和子系统，电力也发送至这些相同的部件（零件）和子系统。任意部件和任意其它部件之间的电子转移在这里称为电气连通。电气连通可以是信号或电力，用来引导、感测、控制或简单地接通/切断部件。电子通过任何用于电子的预期通道，无论电压、安培或瓦特如何，也是电气连通。电气传送包括通过无线系统或方法来发送和接收信号，假如结合至这里说明书的任何部分的话。

此外，如同在许多实施例中所述的那样，本发明系统的性质涉及使用各种液体。这些可以是冷却液体、耦合液体、存储液体或用于任何其它目的的液体。这些液体中的任意液体从各种部件中的一个部件至另一部件的供给或输送，设计成或预期成接收、使用、传输或触及任何这些液体，在这里称为流体连通。

图1示出了现有技术的系统。系统P10具有带有机械臂P14的推车基部P12，该机械臂支承带有可拆卸盖子P22的治疗头P20。系统还具有显示屏P16。整个系统P10重超过300磅（136+kg），立起来约1.3米高、约1.1米深和约62cm宽。个别地，治疗头P20重约3.5-4.0kg，臂P14重约32kg。除了任何流体或液体之外的所有重量通常需用于系统运行。系统的尺寸和重量难以运输，并可以是笨重的和笨拙的。

图2-4现在示出了本发明的一实施例。医疗超声系统100显示成具有显示器102、基部/基部单元或主体130，该基部/基部单元或主体130具有前表面108，该前表面在其中具有一个或多个孔118。孔118是用于接纳治疗头500的容座。前表面108可具有一个或多个孔118以用于对应数量的治疗头500。主体130包括前表面108和后表面132（参见图5）。主体130附连至基部106，该基部匹配以接纳推车104。基部可集成入主体，或如图所示是分开的。系统100显示成具有位于面板108之后的主隔室112。系统100的设计可以使得前表面108保持透明以用于美学外观。主隔室112的保持系统电子器件的位置对于主体130的布局来说不是决定性的。系统100可包括一手柄或一对手柄110，以让用户抓住系统并在其脚轮104上操纵系统。系统100可包括用于脚踏开关（未示出）的一个或多个输入插座120。电缆116将系统100与处理头500连接起来。处理头500可放置在电缆116所插入的处理头孔118中，然而，以下不是对本发明的限制：处理头必须插入电缆所连接至主体130的相同插座中。实际上，处理头500可定位在任何可用插座118中，不管它们是否插入电缆。

或者，医疗超声系统100的处理头500在不使用时无需存放在系统100的插座118中。假如需要的话，处理头500可根据用户的判断脱开并存放在任何位置。图3示出了单个处理头版本。在示出多个处理头500A、500B的情况下，可以有对应数量的接纳孔118A、118B和电缆插头122A、122B（参见图4）。在处理头的一方面，处理头可以在侧面上是约80mm，并具有大体倒圆矩形或圆形的覆盖区。处理头可以在高度上是约150-180mm，并重约200-500克。在另一方面，处理头可重300-400克，但在另一方面，处理头可重约330-360克。

图5示出了主体130的侧视图。显示器102由颈部126支承，该颈部向下弯折。显示器102也经由可动接头安装至颈部，该接头可允许屏倾斜、转动或旋转。处理头的孔118具有捕捉面或背面124以防止处理头完全滑过孔。在一个方面，形成容座以提供用于处理头的滑动配合，从而处理头在存放于容座中时牢固地定位在主体上。系统具有背板132，主隔室112具有可拆卸的盖子134。基部单元可重约25-40千克（kg），并在各个方面可重约28-35kg（没有液体）。基部单元可立起来高约1.4米（m），并在宽度上和深度上为约50-75厘米（cm）。这些尺寸并没有考虑可连接至基部单元的任何电缆或外围设备。

图6提供了系统一实施例的主隔室112的主系统部件的透视图。大量系统电子器件200安装在主隔室112内。内部电子器件由一组结构支承件214、216来支承，该组结构支承件将电子器件锚固在位并同时为流过隔室的空气提供定向。使用一个或多个冷却风扇来提供空气循环系统202。空气通过风扇来抽吸并流过流体致冷单元。空气流入单元基部附近的内腔，然后流入两个路径中的一个路径。一个路径沿气流路径254经过主电路板箱212。另一路径沿流动路径254流过电源204，以帮助冷却电源204。电源可定位在基部106下方，对经过电源的流动路径254进行调节以流过基部106中的孔（未示出）。提供以太网端口206以允许系统100连接至LAN或因特网入口。板箱212可具有背面210，该背面既对板箱提供结构支承，又对系统部件的纵向或插头提供结构支承。在一个方面，通过使用一对适于直接彼此接口的印刷电路板来免除（排除）背面。流体循环系统208堆叠在支承立柱216上。流体循环系统具有至少一个泵和过滤器组220，用于使流体运动通过系统并对流体进行过滤以保持流体质量。用于系统的流体（未示出）可以是具有低粘度和高热容量的液体。液态水可用作用于循环系统的流体。更具体地说，流体可以是除气液态水、骤冷液态水。也可使用其它合适流体。或者，部分的或所有的进气口可用来冷却储水容器或水冷系统。

图7示出了本系统一实施例的主隔室系统电子器件的侧视图。两个气流导管的气流路径用虚线箭头示出。第一气流路径252冷却板箱。第一导管将空气抽吸通过系统盖子，并驱使空气进入板箱212下方的中空空间。中空空间由支承立柱214和堆叠在立柱214上的部件来限定。板箱212设计成将板定向成与各板之间的气流空间大体垂直对准。将空气推入中空空间，并通过热对流将空气向上吸入板箱。来自板箱的热空气上升，并通过隔室盖子中的排气口流出。第二气流路径254帮助冷却电源204。通过空气循环系统202中的输入通路250将空气吸入系统。一旦空气循环系统启动，主隔室的内部空间就略微加压。电源204具有用于从系统抽吸空气的风扇，而板箱依靠强制对流以从底部抽吸冷空气，同时热空气沿流动路径252向上升出。或者，板箱可具有风扇，该风扇用于将冷空气吸入板箱或用于将热空气通过排气口排出。假如基部具有水冷却器，则除了上述其它部件之外，气流可通过用于水冷却器的换热器。空气可以任何适当次序流过各种部件。

图8提供了本系统一实施例的带有盖子的主隔室112的立体图。板箱212的背面显示成延伸自隔室顶部。在该图中未示出前表面108和背表面132。

流体循环系统208的一个部件可包括除气装置，该除气装置用来从流体循环系统的流体中除去溶解气体。通常可避免对除气装置的包括和使用。

图9示出了根据一实施例的除气系统340。除气系统340包括与基部344相连接的保持壁342，该基部位于保持壁342之下。侧壁342和基部组件344的组合形成不透水的液体容器346。分离装置348设置在容器346之内并与基部344连接。容器346保持含气液体350，诸如这里所述的待除气的液体。基部344包括供给导管或管道352，该供给导管或管道可用来向容器346添加含气液体350或从容器346去除含气液体350。基部344还可包括分开的排放管路。基部包括除气流体承载导管或管道354，用于从排气腔室366抽吸除气流体。基部344包括液体限流部件或装置356、第一流体通道358、泵360和第二流体通道362。限流部件356位于流体容器346底部并与容器346流体连通。第一流体通道358定位在限流装置356和泵360之间，并将限流装置356定位成与泵360流体连通。限流装置可以是喷嘴、阀或其它装置，其通过充分限制流量以使得通过限流装置经由泵360产生的负压抽吸液体流。通过将水抽吸通过限流装置356，通过在第一流体通道356内产生负压（约1-2.5PSI绝对压力），溶解的气体来从溶液中带出溶解的气体。带有气泡的流体然后流过泵360、第二流体通道360并流入分离腔室382。气泡从流体腔室382流入腔室366并向上漂浮，而已除气的流体可通过管道354被抽出。在一个方面，分离腔室处于正压力（约+10-20PSI计示压力）下，迫使气泡通过排出端口372。压力换能器（未示出）可定位成监测第一流体通道358内的压力。第二流体通道362定位在泵360和分离装置348之间，并将泵360定位成与分离装置348流体连通。

分离装置348包括外部罩壳364，该外部罩壳限定分离腔室或除气腔室366。外部罩壳364包括与基部组件344连接的至少一个侧壁368和与侧壁368连接的至少一个倾斜上壁370。倾斜上壁370与排出端口372连接，该排出端口与分离腔室366流体连通。排出端口372与气泡排出装置374连接和流体连通。气泡排出装置374具有设置在排气端口378上方的上部376。排出端口378将排气端口372定位成与流体容器346流体连通。

分配集管380设置在分离腔室366之内，该分配集管与基部组件344连接。分配集管380限定除气腔室366内的内部腔室。分配集管380和基部组件344的组合限定了内部腔室382，该内部腔室设置在第二流体通道352上方并与第二流体通道352流体连通。分配集管380包括一个或多个孔口384，孔口384将内部腔室382定位成与分离腔室366流体连通。孔口384位于分配集管380的上部。

图10A示出了图9的除气系统340的运行。通过泵360的运行，将含气液体350从流体容器346抽吸通过限流装置356并进入第一流体通道358，从而溶解在液体内的气体跑出溶液并形成气泡。流过泵的流体流产生强负压，该强负压降低第一流体通道358内相对于流体容器346的压力水平。限流部件可以是约0.039英寸直径的孔口（诸如钻孔、喷嘴或类似部件）。压降有助于将溶解的气体带出溶液，因此在流体中形成气泡（图34中的361）。在一些实施例中，对限流进行选定并对流量进行选择和/或控制，从而将第一流体通道358中的压力降低至约1.0至约2.5PSI绝对压力之间。当含气液体是水时，第一流体通道358中压力的进一步降低（例如低于0.9至0.95PSI绝对压力）会引起气穴，这会破坏诸如泵360的系统部件。约1.0PSI绝对压力之上的压力水平已被发现是良好的，实现最大除气同时保持压力裕度以大体避免气穴。第一流体通道358中的负压力平衡和泵整体性可减少或防止对系统和/或泵的损坏。泵流量不是固定的，而取决于限流装置356的尺寸和所需负压水平的关系。较弱的泵可用于较小的限流，而对于较大限流直径的装置来说，较强的泵通常是理想的。泵容量和限流尺寸之间的平衡还可与泵的物理完整性相匹配以承受气穴破坏。限流典型地产生湍流，该湍流还会激励气泡的形成。压力换能器可集成入第一流体通道358和换能器出口中，用来调节泵360的速度以在第一流体通道358内保持所需压力水平。

液体和气泡然后转移至分离装置348。泵360将液体和气泡从第一流体通道358转移至分配集管380的内部腔室382。液体和气泡从内部腔室382通过孔口384转移至分离腔室366的中部386。

分离腔室366构造成在气泡和液体之间进行重力诱导分离。分配集管380引入液体和气泡，从而减少循环的量和/或对先前在分离腔室366分离的气泡和液体进行混合的量。孔口384较小，因此引起缓流，这减少循环量和发生在分离腔室366内的相关混合量。孔口384位于分离腔室366的中部386，其防止气泡从分离腔室366的下部388进入。通过减少循环量和/或混合量，由于气泡与周围液体相比降低的密度，气泡会朝向分离腔室的顶部上升而不被向下流运输到下方。分配集管380将液体和气泡引入分离腔室366的中部386，因此对设置在分离腔室366的下部388中的除气液体进行隔离，而不引起下部388内的循环。这种隔离有助于防止任何气泡被承载入下部388中，从而通过除气流体出口390从分离腔室排出的除气液体可基本上没有任何气泡。除气流体出口390与除气流体管道354流体连通，该除气流体管道用来从系统转移除气流体。

通过位于分离腔室366的上部392顶部的排出端口372，从分离腔室366去除上升的气泡。分离腔室366可构造成将气泡引导至排出端口372，诸如通过在上部382中使用锥形上部倾斜壁370（如图所示）。气泡被迫移动至气泡排出装置374，该气泡排出装置用来防止在系统运行时周围的含气液体350通过排气端口372进入分离腔室366。气泡排出装置374包括上部376和隔离器排出端口378。与含气液体分离的气体转移至气泡排出装置374，气体在排出装置排出端口378处从中排出。气泡排出装置374可以是任何数量的隔离装置。气泡排出装置378可向下引入容器底部，从而有助于在泵反向运行时排空容器。

除气系统340的构造提供了简化的流量控制。在运行过程中，泵360可以恒定的速度运行，或者泵360的速度可由封闭控制回路来控制，从而在第一流体通道358内保持所需压力。由于具有设定尺寸的限流部件356，最终的泵运行速度将典型地不大幅改变，这向分离装置产生基本恒定的液体和气泡流动。液体和气泡向分离装置的基本恒定流动提供了一定量的除气液体，以将除气液体从分离腔室排出。只要除气液体以等于或低于其产生速率的速率排出，任何多余的除气液体就经由排气端口372和隔离器374与已去除的气体流出分离腔室。例如，除气液体可以300毫升/分的流量从分离腔室排出，而流量为500毫升/分的液体和气泡可供给至分离装置348。排出的除气液体（例如水）可以循环用作超声治疗头中的耦合剂，诸如用在治疗头318的下隔室320中，如图2所示。

可充气的气囊或其它压力调节装置（未示出）可用来保持和/或调节流体容器346的压力。

在一实施例中，除气系统可使用串联的两个除气过滤器（图10B）。除气系统采用单个泵1002来使流体流过整个流体系统，并在系统内产生液体除气所需的压力环境。液体可包含在容器1004中并可通过泵1002被抽吸。液体然后推入第一除气过滤器1010，其中，将气泡排出至大气（或者可将气泡排入未示出的容器）。液体然后流入第二除气过滤器，该第二除气过滤器具有通向被抽吸入泵的输入管路的排气管路。泵在除气过滤器1012中产生负压（真空）并帮助从液体去除溶解气体。液体然后流过流体回路1006，诸如流动至用于超声换能器的治疗头等。液体从流体回路1006返回，流向容器1004或流回泵1002。当流体回路运行时，来自返回管路、容器或排出管路1014的气泡经过泵并去向第一除气过滤器1010，在该第一除气过滤器处，气泡渗出并排出除气液体管路。液体的除气发生在第二过滤器1012中，其在真空下经过第二排气管路1016。

图11是示出根据另一实施例的除气系统3100的示意图。类似于上述除气系统340，除气系统3100包括限流装置3102。除气系统3100还包括第一流体通道3104、泵3106、第一除气过滤器3108和可选的第二除气过滤器3110。限流装置3102与含气液体源3112流体连通。第一流体通道3104将限流装置放置成与泵3106流体连通。泵3106的出口与第一除气过滤器3108流体连通。第一除气过滤器3108包括可透气隔膜3114，该可透气隔膜允许气体通过同时基本防止液体通过。在可透气隔膜3114的气体侧上需要真空，因此产生跨越可透气隔膜3114的压差。气体侧可经由排气口3116排出至大气，该排气口3116可包括压力阀。可选的第二除气过滤器3110包括可透气隔膜3120，该可透气隔膜允许气体通过同时基本防止液体通过。可透气隔膜3120的气体侧经由管道3122排出至第一流体通道3104。

在运行中，通过泵3106的动作，含气液体被抽吸通过限流装置3102并进入第一流体通道3104，这引起液体内的溶解气体跑出溶液，如同以上参照除气系统340所述。除气系统3100中的气泡产生可以与上述除气系统340中基本相同。

液体和气泡然后转移至第一除气过滤器3108。由于泵3106的动作，第一除气过滤器3108内液体和气泡的组合压力大于大气压力。因为可透气隔膜3114的气体侧相对于液体和气体侧的组合在负压之下，所以致使气体通过过滤器去向气体侧。如此从流体去除的气体可通过单向阀排出系统。压差用来迫使气体从可透气隔膜的液体和气泡侧去向可透气隔膜的气体侧，在该气体侧，气体可排出至大气或被收集。除气液体3118排出第一除气过滤器3108。

排出第一除气过滤器3108的除气液体3118可经由可选的第二除气过滤器3110进一步处理，从而进一步减少液体内所含的气体量。第一流体通道3104内的降低压力水平与第二除气过滤器3110内除气液体3118的压力一起形成跨越可透气隔膜3120的压差。压差用来迫使气体从可透气隔膜3120的液体和气泡侧去向可透气隔膜3120的气体侧，在该气体侧，气体可经由管道3122转移至第一流体通道3104。附加除气的液体3124排出第二除气过滤器3110。

图12是根据一实施例的医疗超声系统的流体子系统的框图。流体系统具有泵控制器3136、可选的冷却控制器3142、过滤器3140和流体水平系统3134。流体水平系统3134监测流体系统中的流体水平，并确保对于所有的流体系统运行来说都存在足够的流体。过滤器用来去除可能会阻塞或不利影响系统的颗粒物质。泵使流体循环通过流体系统之外。泵控制器3136可以是用在可选除气组件3138中的相同泵。流体从基部单元移动至超声头3144，且通常以完整流体回路返回至基部单元。

所公开的系统提供了若干优点。例如，在一些实施例中，所公开的系统可在没有真空泵的情况下运行，这避免了与真空泵相关联的初始花费和持续花费（即，真空泵系统部件的初始成本和相关的持续维护/修理成本）。它还允许这些系统在没有相关部件的情况下运行，以对于流体循环系统保持除气流体环境，进一步降低流体系统的成本和复杂性。

图13示出了根据一实施例的接口电缆400的剖视图，图35示出了另一实施例，该另一实施例具有类似的部件。电缆400具有外套402。该外套也可对电缆提供屏蔽以防止来自电缆的EM辐射并在物理上保护电缆。外套402包围第一圈同轴电缆404，该第一圈同轴电缆布置成圆形定向且包围有绝缘层410。在水管路414、416有泄漏的情况下，接口电缆内部的充填层412有助于电屏蔽和防水。同轴电缆404用来实时地对处理头中阵列换能器的每个元件提供驱动信号和接收信号。假如处理头不采用阵列换能器，则同轴电缆404分配有预定优先权以驱动单元件换能器。在内部有电源线406、407，电源线将电压从主系统130输送至处理头500。电源线406、407可输送不同的电压，而治疗头500内的电气部件可基于两种电压中的一种电压提取电力。提供地线418为，该地线用作处理头中的所有电气部件的电接地回路，而不管部件所需的电压如何。可使用两个或更多个扭绞线对408、402在系统基部和处理头之间传递信息。单个扭绞线对可用于（未示出）多路复用通信。在一个方面，接口电缆和扭绞电对是EM屏蔽的以消除EM辐射。

或者，接口电缆可使用两根电源线，一根电源线用于供电，另一根电源线用于接地。在该实施例中，处理头内的所有部件将使用单一电压，或具有适配器以允许使用共同的电压。保持两个扭绞线对的使用以用于数据从基部至治疗头和从治疗头至基部的串行化（图34）。或者，第三两个扭绞线对可用来通过循环通电和断电（未示出）来重置/重启治疗头。

图14现在示出了处理头500的一实施例，应注意，处理头的形状因子和布局可呈许多形式。处理头500具有上部段510和可拆卸的下部段600。上部段510具有凹进抓持区域502，该凹进抓持区域可设计成由惯用左手或右手的人员同样容易地抓持。上部段510的顶部具有手柄防护件504。下部段600的底部具有超声传输窗602。通常，上部段包含诸如电动机驱动单元的驱动器和处理头运行所需的各种电子器件。下部段包含超声换能器。下部段被认为是“湿”环境，具有包围换能器的流体，从而在换能器和传输窗之间提供超声耦合介质。下部段中的流体可以是任何低分子量的溶液或液体，具有低超声阻抗和高热质量的性质。流体可以例如是水。在一个方面，液体是基本除气的水，其被冷却并没有杂质（如此所述）。用于下部段的水溶液实例包括但不局限于：除气去离子水、除气蒸馏水或除气滤过水。在一方面，下部段600是可拆卸的，呈筒体的形式。

图15提供了拆卸了下部段的、一示例性治疗头500的上部段510的立体图。在该图中，上部段的接合套环506是更加显而易见的。

图16示出了一个实施例的一实例。超声头500具有一根或多根电缆116，电缆从该超声头延伸并去向主体130。上部段510具有隔室522，该隔室典型地是干的，并容纳用于换能器的导线、电缆、电动机组件和/或其它特征，换能器安装在下隔室600中。下隔室600较佳地包含诸如除气水的耦合流体，其允许超声能从换能器传输至并透过位于下隔室底部附近的窗602。致动组件528设置在上隔室510内。致动组件528对位于下隔室600内的换能器900的定位/定向提供控制。

电缆116可连接至上部段510的顶部504。处理头控制板定位在上部段510内且从接口电缆116接收输入。处理头控制板还具有SERDES芯片和治疗头适当运行所需的任何其它电子部件。提供可选的LED或其它信号装置512以指示处理头500是工作的。提供可选的触发器514，从而用户可致动可选的耦合液体施加装置。顶部段（处理头）具有抓持部段502，该抓持部段可适于被保持在用户的左手或右手中。

在运行中，技师将医疗超声系统100滚动至患者附近。技师抓持超声处理头500，并将超声处理头500移入所需位置。对准超声处理头500以使窗602接触患者。用户接口装置102可工作以产生适当的处理或诊断测试。在使用过程中，安装在下隔室600中的换能器产生超声能，该超声能例如可用来破坏脂肪组织，如美国公布申请2006/0122509所述，在此以参见的方式引入该申请。致动组件528可用来提供简化的处理过程。例如，超声头500可被保持成与患者固定接触，同时致动组件528改变超声换能器的定位/定向，从而使用扫描模式将治疗处理施加至患者的局部区域，该扫描模式提供所需的覆盖区域、持续时间、间隔等。

如图16所示，治疗头500包括下隔室600或筒体和治疗头本体或上隔室510。尽管上隔室510被描述成“隔室”以暗示是中空本体，但隔室也可包含许多结构。在一实施例中，上隔室510容纳治疗头500的工作部件。上部段510的内侧通常是干的，并容纳用于换能器900（图17）的导线、电缆、电动机组件、电子器件和/或其它特征，该换能器安装在下隔室600中。除了换能器900之外，下隔室600较佳地包含诸如除气水604的流体，用来将超声能从换能器900耦合至并透过位于下隔室底部附近的柔性窗602。

安装在下隔室600的换能器900可呈各种不同形式，在一实施例中，换能器900是可动的从而它可朝向窗602的各种不同位置聚焦。在2009年2月2日提交的、名称为“TherapyHeadForUseWithUltrasoundSystem（用于超声系统的治疗头）”的共同拥有的美国专利申请12/364,327中描述了换能器和运动系统的一实例。可使用其它换能器和/或运动系统。换能器也可固定在下隔室600中。

图17示出了类似于图16所示的治疗头500的内部组件。致动组件528安装在上隔室510内。致动组件528借助控制臂532与超声换能器组件900联接。控制臂532可构造成与容座534接口并在容座534内枢转，该容座与将上隔室510与下隔室600分开的隔板联接。在一个方面，下隔室600可与上隔室510脱开。下隔室600典型地是密封组件，该密封组件包含诸如除气水的耦合流体，该耦合流体用来传递由换能器组件900发送的超声能。容座534包括至少一个流体密封件，当两个隔室连接在一起时，该流体密封件防止流体从下隔室600进入上隔室510。密封件可以是围绕控制臂532的球形接头的一个或多个O形环。控制臂532包括设置在上隔室510内的控制臂上端536。在所示的定位/定向中，超声换能器组件900显示成将聚焦的超声能发送透过窗602，如超声能分布610所示。

致动组件528可工作以移动控制臂上端536，从而在容座534内枢转控制臂532。致动组件和控制臂532的运动范围产生一覆盖区域610，聚焦的超声能可以受控方式指向该覆盖区域（例如通过使用扫描模式、扫描速率、能量发送水平等）。当下隔室600接合至上隔室510时，换能器组件900通过控制臂容座548机械接合至控制臂532。因此，当控制臂532被致动组件528致动时，换能器直接相对于控制臂532运动。

在一实施例中，容座548还可相对于控制臂532的运动以相反方式运动。容座548相对于控制臂532的运动仅仅是一种设计选择特征，根据需要并基于预期运动范围可调节该设计选择特征，该设计选择特征可采用关于换能器组件900的位置收集的任何位置跟踪和/或位置传感器信息。

根据一实施例的致动组件528具有修改的引导螺杆548（可从美国新罕布什尔州霍利斯（03049）的海顿科克运动解决方案公司（HaydonKerkMotionSolutions,Inc.）的科克产品部的1科克驱动器（1KerkDrive）获得），一对电动机556、558工作以在螺杆轨道上驱动滑架螺母546。电动机520、530可通过一组齿轮560工作以驱动螺杆轨道。滑架螺母联接器544被致动组件528致动以驱动上臂536的运动。该运动可对于换能器组件540的运动来说是直接的、相反的或任何合适的关系。管接头535将控制臂536连接至滑架螺母联接器544。

下隔室600还可具有压力补偿器690，以在使用或转运过程中使下隔室600中的流体压力适于大气压力的变化。

图18示出了上隔室510或处理头的立体图，其聚焦在用于上隔室和下隔室的连接器上。上隔室510具有用于机械接合筒体的凹处554。示出了TEC层744，其中，该TEC层将邻抵下隔室的具有上升件772或传热板748的相应部段。还示出了用于接合和控制对应的筒体部件以使换能器组件运动的控制臂578。还提供电气接口638，用于处理适当控制换能器组件并监测筒体内任何想要传感器所需的各种电气接口。

在一实施例中，冷却装置750直接固定至处理头的下隔室600（见图19）。冷却装置750定位成从下隔室600去除热量并将热量耗散入上隔室510或耗散至外部环境（系统外）。冷却装置750典型地具有高传热容量，还典型地能迅速吸收和耗散热量。冷却装置750可以是处理头中的独立式装置，或者与基部单元中的系统（诸如流体循环系统208）联合工作。流体循环系统208可与冷却装置750形成回路以形成冷却回路700，并具有用于将流体传送至处理头704、706的管道和用于从处理头703、705接收流体的管道。在一个方面，冷却管道700还包括骤冷器，用于在流体从处理头循环入系统基部时从流体去除热量。流体循环系统700还可具有如前所述的流体除气单元300。

根据一实施例，代替通过治疗头筒体的循环水，下隔室600是包括安装在其中的换能器900的密封结构。诸如除气水的隔室流体604包围换能器组件900，并与换能器组件900一起被密封在下隔室600中。密封的下隔室600是可拆卸的和可更换的，作为带有耦合流体604和换能器900的单个单元。因此，技师不必破坏密封件或从流体604移出换能器900。替代地，用户可在任何时刻移除筒体600，诸如在换能器组件900的使用寿命结束时，然后用带有密封在流体604内的新换能器900的新下隔室600来替换先前的下隔室筒体600。

在一个方面，密封筒体中的流体可被除气至低至10PPM溶解氧气或更少溶解氧气的水平。因为除气操作趋于以相等的比例去除所有溶解气体，所以溶解氧气可用来测量溶解气体的浓度。氧气与其它气体的比例是相当恒定的，因此减少流体的氧气含量也以相同的比率或比例减少了所有其它气体的气体含量。在不利影响声学路径之前、筒体内流体可忍受的溶解气体含量实际水平取决于超声能强度、换能器焦距（机械或电子聚焦）、脉冲重复频率（PRF）和决定换能器运行的其它分量。通常，可对这些电子和功率考虑的组合进行平衡以允许较高水平的溶解气体。假如换能器以溶解气体很可能在密封环境中引起问题的功率和性能因素来运行（例如，通过产生气穴或微流效应），则溶解气体水平可下降以减少或消除这些不利效应。通常，在密封换能器筒体中实现的溶解氧气理想水平是小于10PPM。在许多方面，可将水平保持在约5PPM。

下隔室600包括匹配至上隔室510的轮廓的轮廓，从而两个隔室可以可拆卸地彼此附连。假如想要的话，可提供闭锁件或其它锁定件以可释放地锁定两个附连的部件。工具可用来帮助移除处理头500的筒体600和上部段510，或者用来将两个部件组装成工作的处理头500。

换能器组件900可在使用过程中产生热量，从而加热流体604（图20）。根据一实施例，提供冷却装置750以用于对密封在下隔室600中的流体604进行冷却。在一实施例中，冷却装置750包括热电装置744，但也可使用其它装置。众所周知，诸如热电装置744的热电装置设计成：将电压转换成跨越热电装置的温差。温差产生热电装置744的冷侧和热侧。在图20所示的图中，热电装置744的底侧是冷侧，顶侧是热侧。热电装置744连接至电源204，诸如电池、交流/直流转换器、或其它合适电源，用于将电压提供至热电装置744。电源204可以安装在治疗头内或可以经由导线连接至其它位置，诸如基部单元130。电压由电源204提供，横跨热电装置744产生温差，形成冷侧和热侧。

在图20所示的实施例中，传热板748定位在热电装置744的冷侧和流体604之间。传热板748用来从流体604去除热量并将热量传递至热电装置744的冷侧。

用于从热电装置744去除热量的结构可附连至热电装置744的热侧。在附图所示的实施例中，该结构是换热器752。换热器752包括至少一个流体流入管道706和至少一个流体流出管道705。换热器752例如可以是带有盘绕或平行流体路径的集管，但也可使用用于去除热量的其它结构或方法。

在一实施例中，热电芯片层744包括一个或多个热电芯片（TEC）。多个芯片可放置成阵列以从下隔室600传递热量（例如，TEC芯片可包括MELCORECP1.0-63-05L16.6瓦TEC（美国新泽西州特伦顿（08648）斯普鲁斯街1040号的美维公司（Melcore）））。如下所述，这些TEC可以永久地或可释放地附连至从下隔室600去除热量的部件。下部传热板748可以粘结至下隔室600，并通过与下隔室600的热对流、诸如经由散热器或传热板748，或通过与下隔室600内流体溶液604的直接物理接触，从下隔室600吸收热量。在后者的情况下，传热板748匹配入下隔室600的隔室壁中。当下隔室600附连至上隔室510时，下部传热板748可释放地连接至TEC层744。TEC层744具有来自电源204的电力。TEC的适当使用允许在TEC中建立温度梯度，以使TEC的冷侧面向下部传热板748。从下隔室流体604吸收的热量通过下部传热板748和TEC层744之间的耦合剂传递至TEC。TEC和下隔室传热板之间的热耦合材料是诸如油脂或凝胶的材料，其允许两层之间的良好热接触，但不形成任何永久粘结，因此允许TEC与下隔室根据需要可释放地接合。

TEC层744藉由导热环氧或树脂可以更永久的方式粘结至上部传热层752。上部传热层752具有用于来自基部单元的水循环的水池。流体循环系统208将水泵送通过流体管道704、706，至少一个管路来自基部单元130并去向上部传热层752，而另一管道将温流体带回至流体循环系统208。如前所述，流体循环系统可包括骤冷器，从而返回至基部单元的温流体在被泵送回传热层752之前被骤冷。换热器752可以是集管，该集管布置成允许诸如水的冷却流体流过。流体进入入口管道706并经由出口管道705流出。流过换热器的流体流从换热器752去除热量，这又从热电装置744的热侧去除热量。

如上所述，下隔室600可以作为一个单元进行更换，下隔室的流体604处在从不由使用者打开的封闭系统中，甚至在更换筒体/下隔室600期间也是如此。图21示出了可拆卸下隔室600的一实例。在该实施例中，凸缘646从下隔室600向上延伸，且可拆卸地附连至上隔室的下表面。下隔室600的用来接合上隔室的部分显示成具有凹处662，其中，下隔室传热板748与形状匹配的上升件772相匹配以匹配入凹处662中。形状匹配的上升件772可在组装时在凹处662中形成平齐的或凹陷的配合。当下隔室600附连至上隔室时，TEC层经由形状匹配的上升件772与传热层748结合和联接。在图21-25所示的实施例中，热电装置使用可释放的传热材料直接连接至换热器，该可释放的传热材料诸如传热油脂、垫片或凝胶。应注意，假如当下隔室和上隔室接合时，下隔室适于匹配至下部传热板而非TEC层，则下隔室传热板可以使用环氧树脂永久粘结至TEC层。

图22示出了一示例系统的主要部件堆叠的分解图。这里，TEC层744集成入上隔室的底部段中。传热板748可沿流体604的顶表面延伸，从而在传热板和流体604之间提供大接触面积。传热板748包括中心开口770。开口770设计成接纳用于使换能器组件900运动的控制器机构，如同上述申请号12/364,327所述。传热板上升件772被包括在传热板748的一侧上并向上延伸入孔662。

热电装置744附连至上升件772的顶部，例如上述通过传热材料（在图23中如附图标记780所示）或其它合适的导热粘合剂或结构。热电装置744和传热板上升件772之间的传热材料780保持上升件772和热电装置744之间的导热粘结，但在一实施例中是可释放的。例如，当下隔室连接至上隔室时，传热材料780可以通过毛细吸引作用而保持在位。可提供一些粘合以在两个部件之间形成坚固粘结，但该粘结较佳地是可释放的。假如想要永久粘结，则传热材料可以是环氧树脂。假如所想可释放的选项，则传热材料可以是垫片或油脂。

类似地，换热器752通过第二传热材料782或其它合适导热连接结构附连至热电装置744的热侧。这里的粘结也是导热的。上部段510中的传热材料782可以是环氧树脂或其它永久粘结材料。

流体循环系统208（图20）例如定位在基部130中。流体循环系统208在泵和换热器752之间的回路中泵送流体，诸如温度受控的水。来自泵的流体流入入口706并流出出口705。在一实施例中，流体循环系统208和换热器752之间的管道703、705是导热的，从而当水在从换热器、经过泵并回到换热器的来回行程上行进时，经由水从换热器752去除的热量耗散。这样，骤冷器不必从水中去除热量。替代地，系统的热损失导致水在回到换热器752之前被冷却。假如流体已被骤冷，则出口管路705和泵输入管路703可以是导热的，而出流泵管路704和处理头入口706是隔热的。应注意，尽管一对管道被标示为入口对，另一对管道被标示为出口对，但管道是一般的以致于可颠倒流动方向，只要流体流入基部中的水循环系统和处理头之间的回路中即可。

骤冷器或导热管路的使用将主要取决于需要从筒体600去除的热量。假如换能器组件以实际上不产生热量的模式（例如，以低脉冲重复频率诊断模式）运行，则导热管路将充分足以将筒体的温度状态保持在所想要的恒定水平。然而，假如换能器以非常高功率治疗模式运行，则积聚在筒体600并因此积聚在筒体内部除气水604中的热量将足够高，从而需要使用骤冷的流体以帮助通过冷却装置750抽走热量。在一个方面，系统配设有在需要处的导热流体管道和作为流体循环系统208一部分的骤冷器。这样，系统可以基于在下隔室600中检测到的温度来自动地调节骤冷器的使用。检测可通过使用下隔室600中的热传感器来实现，该热传感器浸在耦合流体604中或能感测传热板748的温度。可选的是，流体循环系统中的骤冷器可手动控制。

下隔室/筒体600的温度也可用来减轻患者的皮肤感觉。类似于使用冷袋以减轻疼痛，可调节筒体以实现足够低的温度，从而减轻对于治疗超声处理的皮肤感觉。

如上所述，下隔室600是密封系统，该密封系统包含换能器组件900、换能器流体604和传热板748。可通过从治疗头500移除下隔室600来移除该密封系统。在移除过程中，临时的或可释放的粘合剂（例如传热材料780）允许从热电装置744释放传热板748。这样，当下隔室600从上隔室510移除时，传热板748从热电装置744释放，允许当下隔室600已被移除和更换时将热电装置744和换热器752保持在上隔室510中。或者，这些部件可保持附连至下隔室600并可被更换，而将热电装置744和换热器752留在上隔室510中，无需为了热电装置744或换热器752的流体输入或输出而对布线进行脱开或其它重构。此外，因为这些部件保持在上隔室中，所以避免了更换它们的花费。

在处理过程中，换能器组件900产生热量。假如换能器组件900过热，则会发生对于换能器的损坏。在如图所示的治疗头500的实施例中，换能器组件900的热量耗散在流体604中。该热量则被去除，从而冷却可以继续和/或从而治疗头500不变得太热以损坏换能器或放置在患者身上。根据一实施例，热电装置744用来从流体604去除热量以使过热不是问题。

在治疗头运行过程中，电源204将电压供给至热电装置744，其在热电装置的热侧（图20中的上侧）和冷侧（下侧）之间产生温差。可基于以下来选择热电装置：想要从系统去除的冷却瓦特量，表示从下隔室600冷却的冷却瓦特的、流体冷却系统从热电装置去除的相应冷却瓦特量，用来实现从下隔室的所需冷却的输入热电装置的电气瓦特量。因为热电装置冷却不是100%有效的，所以连接至治疗头500的上隔室510中的热电冷却装置的流体冷却换热器，典型地能够去除来自下隔室600的冷却瓦特和输入热电装置的电气瓦特的组合热瓦特，以实现所想要的冷却瓦特。例如，假如在应用中热电装置需要10电气瓦特以实现6冷却瓦特，则换热器冷却系统应能通过热电装置的热侧去除16瓦特以实现6冷却瓦特。尽管该系统不足以直接冷却下隔室，但它允许下隔室保持完全密封，这提供了附加的益处和使用便利性。

在使用TEC装置的一实施例中，可能想要多个TEC而非单个大TEC以去除更多的热量。较大的装置可有效率上的报酬递减，通过使用较小瓦特TEC可保持较高的传热效率。因此，TEC层可具有布置成平坦型式的多个TEC装置。传热板748可邻抵布置在TEC层中的所有TEC装置。同样，上隔室的传热装置752可同时邻抵TEC层的所有上表面。TEC层744的尺寸、型式和能量提取可以显著变化。尽管矩形凹处662显示成用于接纳TEC层，但是凹处可以是容纳TEC层的任何尺寸或形状。层（和凹处）定向不必是水平的，多个凹处/孔端口的组合可用来与围绕上隔室510和筒体600之间的接口分布的多个TEC层相匹配。与凹处662接口的上隔室510的物理限制可以是TEC层744。

为了从热电装置744的热侧去除热量，流体循环系统208具有泵，用来通过换热器752泵送诸如水的流体。水呈现通过换热器752的盘绕路径或平行路径，并在水流过换热器时去除热量。这样，热电装置744的冷侧恒定地从下隔室600中的密封除气水604去除热量。这样，下隔室600可以保持在所需的温度。换热器水中的热量通过系统中的热损失来去除，或者可通过诸如下游骤冷器的其它方式来去除。然而，通过使用管道中的热损失，发生被动冷却，且无需附加的热量去除装置。这样，去向和来自循环系统208的管道的被动冷却减少了花费，并免除了对于骤冷器或其它主动冷却系统来说的维护问题。

当用户想要更换下隔室600时，与下隔室600一起移除传热板748，热电装置744及其上的任何物件保持附连至上隔室510。另一下隔室600然后可附连至上隔室510，然后治疗头500准备好再次使用。

如图所示，图24的底部示出了带有传热板748、上升件772和导热材料780的完全组装的下隔室传热堆叠。图24的顶部示出了完全组装的上隔室吸热和液体散热堆叠。图25提供使用TEC层的整个传热堆叠的图。

在一实施例中（图26），传热板748延伸越过顶部并向下越过下隔室600的侧部，形成倒置的碗状结构。在该实施例中，传热板748越过顶部并向下越过下隔室600的侧部与诸如除气水（设置在下隔室600内）的下隔室流体接触，因此增大热量可从下隔室流体传递至传热板748的表面积。倒置碗状传热板748可以是可拆卸的/可更换的下隔室600的一部件。在所示的实施例中，传热板748具有顶表面695和外周板698，该顶表面与下隔室流体接触，该外周板与下隔室流体接触并形成下隔室600的外部。顶表面695和外周板698可以是导热的，从而它们可将热量传递至周围空气，或者它们可以是外部隔热的以避免呈现高温外表面。在一实施例中，传热板748包括顶表面和设置在下隔室流体内的局部侧板（未示出）。由于部分侧板设置在下隔室流体之内，下隔室流体与部分侧板的两个表面相接触，这导致传热板748和下隔室流体之间的增大接触表面积。该增大的接触表面积可帮助增大传热板748和下隔室流体之间的传热速率。设置在下隔室流体内的部分侧板可包括流体开口和/或通道以有利于下隔室流体流过这些浸没的部分侧板。热电装置744的冷侧可通过传热材料780附连至传热板748的顶部，换热器752可通过传热材料782附连至热电装置744的热侧。

当换能器（设置在下隔室600之内）工作时，下隔室流体被声压“搅动”。该“搅动”可足以恒定地在筒体内循环，因此与换热部件相接触。冷却的下隔室流体趋于沉入下隔室600的下部。由换能器加热的上升流体和由传热板冷却的下沉流体的组合可导致对流，该对流帮助提高换能器和下隔室流体之间以及下隔室流体和传热板748之间的传热速率。该对流可通过下隔室流体的冷却而进一步提高，考虑到冷却下隔室流体的最终周界下沉，该下隔室流体的冷却由于与传热板748的部分侧壁相接触而发生，这可补充由中心定位换能器加热的下隔室流体的中心上升。附加地，传热板748和下隔室流体之间的增大接触面积还可帮助将下隔室流体保持在下部平衡温度。

在一实施例中，换热过程通过使流体从流体循环系统208循环入筒体600来完成，而不损害密封在筒体内的流体的完整性（图27A）。换热器750可以定位在下隔室600内以从下隔室流体604吸收热量。第一换热器750物理连接至流体回路706、705，从而来自流体控制回路208的温度受控流体可从下隔室流体604吸收热量。

第一换热器750是流体循环换热器，该流体循环换热器与包含流体骤冷器（未示出）的流体循环回路208流体连通。在一实施例中，第一换热器750从下隔室600移除。泵（未示出）可用来使流体（例如水）在第一换热器750和流体循环系统208中的骤冷器之间循环。

各种构造可用于第一换热器750。第一换热器750可由导热金属（例如黄铜、铜、铝等）制成。第一换热器750也可成形为使其表面积最大化以使换热更有效。这些形状在冷却领域是众所周知的，并包括类似挡板、盘管或其它往复型式的通常形状。

第一换热器750的使用可提供若干优点。例如，如上所述，第一换热器750可定位成有利于下隔室流体的循环，因此帮助提高传热。附加地，第一换热器750可构造成使与下隔室流体的表面积接触量增大和/或最大化，因此帮助提高传热。

骤冷器可位于基部单元内的各种位置。在一个方面，骤冷器与流体循环系统208的其余部分一起定位。假如骤冷器不定位成在物理上接近流体循环系统，则其仍是系统208的被考虑部分。或者，换热器750可定位在上隔室510内，从而允许冷却仅仅位于治疗头500的回路涉及部件。该实施例可包括空气冷却散热器和风扇，以确保空气流以连续方式流过散热器。

图28示出了根据另一实施例的、治疗头500（图14）的下隔室600。前部或下部透镜包括窗602（在图29A中最佳示出）和侧部614。

图30示出了另一实施例，其中，来自下隔室的流体循环入上隔室而循环至热量耗散单元750，该热量耗散单元可包括带有多个热量辐射元件的散热器（类似于用于计算机中央处理单元（CPU）芯片的散热器）。散热器可具有用于将空气引导过散热器的风扇，或者被封装在流体槽中并使用来自流体循环系统208的流体来冷却。在一个方面，用于冷却目的的流体是水。

下隔室600包括换能器组件900，该换能器组件安装在下隔室内并具有球窝接头608。球窝接头608是枢转机构610的一部分，如同以上引用的美国专利申请12/364,327所述。开口612位于轴613的端部以用于换能器组件900。

下隔室600包括换热器614，该换热器沿着下隔室600的侧壁603的内侧延伸。换热器614较佳地由诸如铜的高导热材料形成。在图中示出的实施例中，换热器614包括两组管子，这两组管子沿围绕下隔室600周界的曲折路径在侧壁603内延伸。在一实施例中，换热器614设置成使下隔室600的外部空间最大化，但在换能器组件600的运动范围之外。在一个方面，冷却系统700能从筒体600去除必要多的冷却瓦特以保持所需的工作温度。假如换能器组件以高功率运行且换能器流体604变热，则要去除的冷却瓦特可能高达60冷却瓦特。筒体的所需温度以及TEC装置的布置和类型被平衡以确保获得该冷却范围。尽管一些情况可需要高冷却瓦特，但系统可通过去除15-20冷却瓦特来工作。在这种情况下，骤冷的水和适当流量可用来将筒体温度保持在1-37°C。用户可调节筒体中温度。假如想要的话，TEC构造可与流体挡板构造（未示出）组合使用。

换热器614包括入口管道616和出口管道618。入口管道616和出口管道618安装至球状密封件620、622并包括阀配件624、626。密封件620、622安装在下隔室600的顶板630中。顶板630包括中心开口632，轴613延伸穿过该中心开口。O形环634安装在开口中并抵靠球窝接头608落座。轴613和球窝接头形成匹配在中心开口632中的支承构件。O形环634允许换能器组件900枢转，如美国专利申请12/364,327所述，并防止流体在开口632处从下隔室600漏出。枢转顶部636匹配在O形环634上。球窝接头608被捕捉在枢转顶部636和开口632的內缘之间。

电连接器638定位在顶板630的一侧上。导线可从电连接器638延伸至换能器组件900。此外，电连接器638可构造成接纳线束或引自上隔室的其它电连接件。在另一实施例中，用于换能器组件900的导线可沿着轴613延伸或向下延伸，或者可以其它方式被引导。电连接器638较佳地是快速分离连接器并连接至线束或其它附连至治疗头的连接件（未示出）。当线束附连至连接器638时，诸如用于HIFU换能器驱动器或用于换能器组件中的其它电子器件的电力或通信信号可经由线路供给至换能器组件900。

可选的是，对准柱640定位在顶板630的一个位置上。对准柱640允许安装者在安装过程中将治疗头的下隔室600与上隔室适当地对准。气泡捕集器642可设置成用于捕集来自下隔室600内的气泡。在一实施例中，微型阀644附连至气泡捕集器642以将气泡与换能器声学路径隔离。微型阀可安装在对准柱640中。

下隔室600可被密封，声窗602、侧部603和顶板630形成封壳。诸如水的耦合流体被捕获在封壳中，该封壳是永久密封的。为了防止气体渗出，形成封壳的各部分可用材料处理以防止气体漏入下隔室。封壳内部可用密封剂、诸如溅射钛的金属化层来处理。换热器614围绕封壳的周界延伸，并由于其曲折或平行路径构造、大量表面积而提供最佳热对流，该大量表面积通过使换热器614围绕周界延伸并通过采用双管道布置来提供。

如同先前的实施例一样，水经由入口管道616和出口管道618循环通过换热器614。该水例如可循环至基部单元以用于冷却，或者可附连至热电冷却器以用于冷却，或者可引导通过具有低效贮热能力的管道以导致热损失，如先前实施例所述。

图29B是根据一实施例的、显示出另一流体管道614A的换能器筒体顶部的仰视立体图。代替用于管道614的曲折形状，该管道围绕顶板630的内部卷绕。在其它方面，筒体构造相同。许多其它形状可用于该管道。

治疗头500包括本体，诸如上隔室510，该本体包括用于匹配用户手部的凹进部502（图37）。上隔室510可附连至臂和/或可包括引导至基部单元的导线或管道。

图27B是一示例性上隔室510的仰视立体图，其中去除了下隔室600。上隔室510包括用于接纳下隔室600的凹处554。电连接器538定位在凹处554中。

开口558位于凹处554中。两个流体连接器560、562定位在凹处554的相对两个角部上。这些流体连接器560、562例如引导至热电冷却器、基部单元中的骤冷器、通过热无效提供冷却效应的导管、或一些其它的冷却结构或构造。

用于驱动机构的控制臂578，如美国专利申请12/364,327所述，中心地定位在凹处554中。控制臂578的角度可由驱动机构的位置来确定。

为了将治疗头的下隔室600附连至上隔室510，连接至上隔室的线束或凹处554可连接至电连接器538。假如使用线束，则线束首先被连接。假如使用诸如凹处554的静止连接器，则当下隔室600附连至上隔室510时，该连接器连接至电连接器538。

在任何情况下，为了将下隔室600附连至上隔室510，下隔室600的顶板630匹配入上隔室的凹处554中。为了允许这种匹配，两个流体端口620、622对准至上隔室510中的对应流体端口560、562。可选的引导柱640与上隔室中的对应阴结构、例如开口558相对准。流体端口620、622可使用密封件来对准和连接至上隔室510上的流体连接器560、562。在对准过程中，轴613上的开口612与上隔室510的底部上的控制臂578对准。控制臂578可能必须居中以用于适当对准。为此，可提供“复位”操作以用于使控制臂578居中。该控制臂578连接至上隔室中的致动器组件和下隔室中的换能器组件900（当上隔室和下隔室适当组合时），从而一旦安装，控制臂的运动就引起换能器组件900的所需运动。

在对准之后，下隔室600压入上隔室510中。下隔室顶板530和上隔室凹处554的两个轮廓匹配在一起。电连接器538落座在相应的下隔室电连接器638上。机械联接件578接合换能器臂组件612。假如使用流体连接器，则流体管路560、562连接至密封件620、622。提供适当的阀以打开或关闭流体连接器。结块578匹配入轴613的开口612。治疗头500现在准备好操作。

一旦连接，冷却水可经由流体连接器560、562流入和流入换热器614。换能器组件900的方向可通过使用驱动机构、经由结块578和开口612的附连来改变。可经由连接器538、638向换能器组件900供电。

脱开下隔室600以相反次序完成。也就是说，下隔室600与上隔室脱开。假如想要的话，可提供闭锁件或其它锁定机构以保持下隔室600连接至上隔室510。作为替代，下隔室600各部件与上隔室各适当部件的连接，诸如与流体连接器560、562的密封件620、622连接，可提供充足的保持力以将下隔室600保持在位。通过使用工具可有利于下隔室与上隔室的连接和脱开。

根据一实施例，可为下隔室600提供机械补偿器，如图32A-B、33A-B所示。该机械补偿器可构造成弥补治疗头工作环境中的压力变化，例如弥补由于海拔造成的压力变化，并适应装运筒体时的压力变化和/或适应任何随时间的水损失。

机械补偿器可呈各种形式。可使用用来调节压力变化并保持内部流体所需除气状态的任何装置。在一实施例中，无源补偿器具有本体680，该本体包含封闭活塞面686和弹簧684（图32A）。封闭活塞面686具有开口688，该开口暴露至下隔室/换能器筒体600的流体充注内部。筒体装有全部水量，当内部水量膨胀（由于内部温度升高或外部压力下降）时，活塞面686向后偏置抵靠在弹簧684上，以允许内部容积膨胀（图32B）。一旦温度或压力回复正常，弹簧力向前推动活塞，使容积回到初始平衡状态。活塞的背部通向大气。无源补偿器的其它实例包括金属波纹管、充气气囊（具有与流体密封开的空气）、类似泡沫材料或软硬度橡胶部件的可压缩材料、或可膨胀外壳。

在一实施例中，可使用有源补偿器690。有源补偿器可分接换热器中的冷却水以操作补偿器。补偿器可包括罩壳692、活塞694和单向阀696。筒体在补偿器体积充填下装有处于缩回位置的内部活塞（图33A）。一旦筒体已安装且系统已开启，冷却水的压力将就向外驱动活塞以迫使容积增大。活塞可以尺寸设计成减小压力以使得当压力平衡时活塞伸展将停止（实例：处于20PSI的冷却水和理想为2PSI的内部压力，则活塞面积将减小10:l）（图33B）。单向阀将允许活塞伸展而不缩回，因此保持筒体中的压力。有源补偿器的其它实施例包括柔性气囊、机械活塞或用户施加的注射器。附加的实施例是容易获得的，且被本领域技术人员熟知。

在一实施例中，筒体604的内表面（图31）可包括薄内涂层601以防止气体渗漏。例如，假如侧部604、窗602和顶板630由塑料制成，则可提供钛基层以防止大气进入腔室并溶解在流体内。该层可以合适方式附连，但在一实施例中是以约500至1500埃的厚度溅射到筒体内表面上的钛。或者，金属化层可以是铜和镍，或者适于充填塑料腔室孔隙并防止气体进入腔室的任何其它材料。为此可使用满足了不溶解在液体中的要求的任何材料（该材料将不以任何可感知的量进入溶液中），且该材料将气体通过腔室材料的渗漏性降低至可容许的水平。在一个方面，溶解氧气（DO）含量被保持成低于约10ppm。在另一方面，DO含量低于约8ppm。

在一实施例中，涂层降低了塑料的气体渗漏性，以防止内部流体体积吸收气体。这用来将密封水体积中的溶解氧气水平保持成低于一定水平。为此，500-1500埃的金属化溅射涂层工作良好。理想的是，塑料罩壳的内侧先后涂敷有80微英寸的铜和10微英寸的镍。试验表明，镀层绝对地降低了塑料的气体渗漏性。厚度不是决定性的，只要涂层金属的原子半径小于塑料中的孔隙即可。应该相信，金属原子覆盖并充填孔隙。

可提供温度传感器以感测下隔室600中水的温度。假如想要的话，可根据感测的温度改变操作，诸如切断操作、减缓操作或增加冷却。

在一实施例中，筒体可通过主系统的流体直接冷却（图31）。去除挡板，来自流体系统的流体通过入口球状密封件620直接流入筒体并通过出口密封件622直接流出筒体。在筒体连接至上隔室510且将换能器组件900浸浴在流体中之后，来自流体循环系统的流体充满筒体。可调节流体流速以提供所需的冷却时间，从而使筒体达到所需的内部温度。还可用来提供附加的冷却以降低被治疗患者的皮肤敏感度（就像将冷袋放置在皮肤上一样）。在该实施例中，流体循环系统包括除气单元，从而当筒体初始地充满流体时，去除被流体置换的气体。在一实施例中，流体是已过滤和已除气的水。假如窗是柔性的话，压力调节装置或压力控制系统可用来将筒体保持在压力下，或者筒体的一些其它部件可改变以可施加内部压力。

这里所述的治疗头提供若干益处。首先，下隔室可以是自包含的单元，没有水连接器或水管道。当下隔室被更换时，这种下隔室或换能器筒体无需排空。因此，不像现有技术系统那样，水不从基部单元循环至下隔室，无需保持进入下隔室的水的特定压力。

附加地，在一些实施例中，下隔室和换能器集成为容易更换的单元，无需去除导线或水或其它流体管道。通过简单地将下隔室附连至上隔室，传热板或换热器附连至热电装置且下隔室准备好使用。

现在描述用在下隔室或筒体600中的换能器组件900。在一实施例中，换能器组件具有圆柱形壳体，换能器安装在圆柱形壳体的一端，机械臂和电连接器安装在圆柱形壳体的另一端。壳体包含PCB，该PCB用来运行换能器并将来自换能器的数据反馈流输送至系统100的任何其它部件。换能器可以是单元件的机械聚焦超声换能器，如同先前在共同受让的、名称为“InterchangeableHighIntensityFocusedUltrasoundTransducer（可互换高强度聚焦超声换能器）”的共同待批的美国专利申请12/051,073中所述。或者，换能器可以是环阵列、线阵列或相控阵列的换能器，其能输送超声能。

在另一方面，接口电缆116具有用于对阵列换能器的各个元件进行供电和控制并从阵列换能器的各个元件接收信号的同轴电缆。假如换能器阵列具有系连至单根控制线的一个以上元件，则可使用电缆116中的较少通道，允许所有的系连元件被同一个命令信号同时激发。

用在这里所述系统中的换能器组件可允许一些变化。提供了长堆叠和短堆叠换能器组件。长堆叠换能器具有用于更换治疗头中换能器的特征。对于可采用换能器筒体的各实施例，提供短堆叠换能器。可以在换能器筒体中使用长堆叠换能器，然而，筒体变得细长，枢转臂端部上的换能器质量可能成问题，因为换能器沿三维枢转弧运动。首先描述的长堆叠换能器组件。在一实施例中，现在描述与治疗头一起使用的换能器（图36A）。换能器可类似于先前在名称为“InterchangeableHighIntensityFocusedUltrasoundTransducer（可互连高强度聚焦超声换能器）”的、共同待批的美国专利申请12/051,073中所述的换能器。在一实施例中，有一罩壳3616，该罩壳具有基本圆筒形形状。罩壳3616具有位于隔离层3634附近的颈缩区域和位于机械聚焦换能器3622附近的较大直径。换能器侧3620是敞开的，或具有窗，从而超声能可不受阻碍地传播出罩壳3616。换能器3622固定在敞开端3620附近，且经由一组连接销3624连接至接口3628。连接销3624由罩壳3616内的同心内衬3626固定在位。接口3628可以是一组前述的连接导线，或者可包括电路、PCB、PC(B)A或其它硬件部件。接口还可具有附加的电子器件，诸如用于调谐换能器3622的变压器3642，数据芯片或集成电路（IC）3630，从而帮助将可互换换能器3610识别至医疗系统。下面描述了附加的部件。

在换能器3622之后，有用于防止水或大气进入换能器组件3610的内部隔室的密封件3614。与密封件3614协同工作的是隔离层3634，该隔离层用于减少销腐蚀和/或外部电连接器3640之间的串扰。应注意，换能器侧3620也被密封隔绝于外部环境。尽管换能器侧3620可用换能器3622自身和可用来防止泄漏的各种部件来密封，但密封件3614具有一个或多个孔3650以供外部电连接器3640突入。孔3650典型地足够大以允许电连接器3640通过。孔可以依靠过盈配合以防止孔和销之间的流体渗漏，或使用密封剂，或两者皆可。一旦外部电连接器3640用焊锡、环氧、树脂、粘合剂或其它合适密封剂来定位，孔3650就可被密封。机械连接器3632定位在罩壳上，并设计成接合医疗系统插座3638上的相应连接件。机械接纳元件3636和机械连接器3632形成换能器-系统连接。该连接典型地是具有高耐久性的连接。对于换能器连接器3632来说，重复可靠性是理想的，但不是必需的，因为无法设想任何一个特定的换能器将多次移出和插入。

换能器连接器3632和系统侧连接（接纳器）3636的设计允许各个换能器根据命令与医疗系统互换。这允许单个医疗系统在其工作范围内具有大量种类。每个新的换能器可提供增加的能力以及更换磨损或过时的部件。在一个方面，换能器3610与系统的匹配可用低插入力的连接器3632和接纳器3636的组合来实现。尽管插入力较低，但该连接坚固，从而换能器3610将在安装入插座3638时是稳定的。不管插座可能如何移动，都可保持系统和换能器之间的电气连通。插座附连至联接件，允许换能器根据需要被电动机组件移动。

在另一实施例中，具有缩短高度的换能器组件可用在换能器筒体中（短堆叠换能器组件）。在该实施例的一方面，换能器免除了圆柱形罩壳。替代地，换能器可放置入短罩壳，该短罩壳尺寸设计成大致刚好是换能器自身的尺寸（图36B）。换能器6402具有匹配层6404，换能器设置在下罩壳6406内。下罩壳6406具有内环状切口，该内环状切口尺寸设计成匹配换能器6402的周界。换能器可使用粘合化合物固定入下罩壳，或可焊接在位。或者，换能器可通过用于支承电接触件的多纳圈状支承件6414压配入下罩壳。柔性电路6408放置在支承件6414的顶上，上壳体6410用来将组件密封在一起。上壳体6410具有突起的屋顶线以为凹处6412提供空间，该凹处用来从球窝接头接纳引导臂。臂可使用过盈配合、胶水或其它粘合剂匹配入凹处，从而固定臂部件和上壳体之间的粘结。锁定件6420用来帮助将上壳体6410、柔性电路6408和下罩壳6406固定在一起。

在一实施例中，柔性电路6508使用一组弹簧加载的电销6501_a-n连接至换能器6502（图36C）。弹簧加载的电销（普格销）落座在环形支承件6514中，销的弹簧张力在换能器6502上提供压力，从而将换能器适当地抵靠在下部段6506上落座。罩壳还具有上罩壳6510，该上罩壳具有凹处6512以用于接合运动柱。电销6501_a-n连接至换能器上的电接合件或接触件。匹配层6504也设置在换能器上。

图36D示出了短堆叠换能器的组装图。下部段6606具有内周界上的唇边，从而粘合至换能器6602的匹配层6604可坐在该唇边上。环形支承件6614坐在换能器6602和匹配层6604组件的顶上，并为一组电接触销6601_an提供物理支承，这组电接触销可以是弹簧加载销。电接触销可与柔性电路6608和换能器6602电气连通。上罩壳6610坐在柔性电路、环形支承件和下罩壳6606顶上。上部段6610可粘结至下部段。密封件或锁定件6620可用来将柔性电路6608固定入组件。柔性电路具有电连接器6630，该电连接器在短堆叠换能器和治疗头之间提供电气连接和连通。电连接器6630可成形为匹配入电端口638（图29-31A）。柔性电路的圆形孔6640可定位成匹配在球窝接头610上并环绕以连接至换能器。短堆叠换能器可用来替代换能器组件900。

在另一实施例中，可使用混合叠换能器。混合叠换能器组合了短堆叠换能器组件的节省空间特征和用在长堆叠换能器组件中的系统（治疗头）和换能器组件之间的插座型互换。该混合叠允许治疗头使用较少量的耦合流体，这是因为由可拆卸盖子和处理头下端限定的换能器腔室的尺寸减小了。

用在这里所述各种换能器组件中的换能器典型地是高强度聚焦超声换能器。聚焦可通过使用机械聚焦（弧形）换能器、或诸如环阵列、线阵列和二维阵列的电操控/聚焦换能器来实现。

换能器罩壳可具有圆柱形罩壳内侧上的金属化层，以防止气体从换能器组件的内侧渗漏入用在筒体中的除气流体。此外，换能器罩壳具有缩短的轴向长度以允许筒体内的较大可动性。部件叠相对于现有技术的缩短通过减小罩壳、紧缩部件之间的空间来实现，并可包括缩短诸如调谐变压器或电连接器的部件的轴向高度。罩壳的尺寸设计成允许换能器根据需要在筒体内运动和枢转，而不缠结在冷却系统或侧壁中。或者，阵列换能器可用在换能器组件中。

可选的是，在各个实施例中如这里所述的处理头500还可包括流体喷洒系统，该流体喷洒系统用于在处理头处理之前、将耦合流体从系统内喷洒到患者身体上。图37-44现在示出了具有喷洒装置的系统。在一个方面，用在流体循环系统208中的流体也可用作患者身体上的耦合流体。医疗超声系统100具有流体系统208，该流体系统包括至少一个泵和过滤器组220，其中，流体被泵送入处理头500。除了用作喷洒器耦合溶液之外，流体可用于这里所述的任何功能和目的。喷洒器588（图37）定位在处理头500的上隔室510中，且联接至手动触发器514。用户可将喷洒器588指向患者的所需部位，并通过按压触发器514将耦合流体喷洒到患者身上。因为流体系统中的流体处于压力下，所以流体可向外喷洒并覆盖用户所指向的理想区域。

在一个实施例中，流体基本上包括水。流体系统中的水理想地是约99.0%或更纯的水，且典型地没有大颗粒物质。泵和过滤器组220中的过滤器应将水中的颗粒块和任何杂质去除而降低至预定直径，诸如约0.2um（微米）。可根据水中颗粒物质的类型来使用较小或较大网眼尺寸的过滤器，例如，可用来防止细菌生长的杀菌剂要求较大孔眼的过滤器，而缺乏杀菌剂将要求较小孔眼的过滤器以捕捉细菌。流体典型地不包含表面活性剂。诸如耦合溶液的水的通常使用，如在名称为“MethodandApparatusforCouplingaHIFUTransducertoaSkinSurface（用于将HIFU换能器耦合至皮肤表面的方法和设备）”的、共同待批的美国专利申请11/373419中所述，显示了通常无需表面活性剂。在一个方面，水是已除气的、已过滤的、无凝胶的和基本上纯的。

超声头500的外部可以是人机工程形状因子，其易于由操作者操纵。图37示出了一个实施例的一实例，但处理头可呈许多其它形式。处理头500可具有从其延伸至基部单元130的电缆。

在使用中，超声头500手动放置成与患者皮肤相接触。通过超声头500给予超声处理。

如图37所示，超声头500可包括下隔室600、或筒体和上隔室510。上隔室510理想地是干的，并容纳用于换能器的导线、电缆、电动机组件和/或其它特征，换能器安装在下隔室600中。下隔室600较佳地包含诸如除气水的流体，其用来将超声能从换能器耦合至并透过位于下隔室底部附近的柔性窗602。

在运行中，技师可将医疗超声系统100滚动至患者附近。技师可抓住并移动处理头500，若非将处理头500连接至基部130的电缆116，可自由地运用该处理头。对准超声头500以使窗602接触患者。显示器/用户接口装置102可工作以产生适当的处理或诊断测试。在使用过程中，安装在下隔室600中的换能器产生超声能，该超声能例如可用来破坏脂肪组织，如美国公布申请2006/0122509所述。

安装在下隔室600的换能器组件900可呈各种不同形式，在一实施例中，换能器900是可动的从而它可朝向窗602的各种不同位置聚焦，如前所述。

如同在本文件的背景部分中、以及在名称为“MethodsandApparatusForCouplingaHIFUTransducerToaSkinSurface（用于将HIFU换能器联接至皮肤表面的方法和设备）”的以上结合的美国专利申请11/373,419中所述，耦合剂或流体（例如水）可用在超声头和皮肤之间，从而减少或防止对由超声头的换能器发出的超声能进行的衰减或反射。为此，为了增大筒体600和用户身体之间的传递性，耦合流体可施加至皮肤表面以用基本均匀的方式润湿皮肤。传输窗602则可放置在皮肤上并略微压入皮肤表面，从而横跨柔性窗的表面提供与皮肤表面的接触。

图38是根据一实施例的、带有耦合流体的一体受控分配的医疗超声系统（的一部分）的框图。医疗超声系统100包括超声头500。与超声头500联接的是一个或多个耦合流体分配装置582，诸如喷洒喷嘴，耦合流体通过该耦合流体分配装置进行分配。流动控制子系统584用来控制耦合流体从耦合流体源586向一个或多个耦合流体分配装置582的传递。

在一实施例中，系统100构造成：医生、技师或其它用户可通过使用触发器514（图39）而在将超声头保持在其手中时控制冷却流体的分配，该触发器定位在上隔室510上并在保持处理头500时容易触及。通过分配由基部单元的流体系统所分配的冷却流体，在触及用于分配单独耦合流体的辅助装置时，操作者可产生可行的耦合流体，而无需将他们的手从治疗头拿掉或转移。因此，在一实施例中，用在系统内的冷却流体也可以是用在系统外的耦合流体。分配的流体在其位于系统外（被分配）时称为耦合流体。

耦合流体可通过经由耦合流体分配装置582将耦合流体喷洒到皮肤上来施加。例如，一个或多个耦合流体分配装置582可包括一个或多个喷洒喷嘴，喷洒喷嘴构造成如上所述将一定量的水分配到患者的皮肤上。一个或多个喷洒喷嘴可相对于超声头定位和定向，从而当超声头与患者略微隔开时，喷洒喷嘴围绕换能器筒体喷洒以将耦合流体分配到位于柔性窗下方的患者皮肤上。尽管可使用单个喷洒喷嘴，但在一实施例中，使用多个喷洒喷嘴，从而每个喷洒喷嘴只需定位和定向成覆盖位于柔性窗下方的患者皮肤的一部分。

一个或多个流体分配装置582还可构造成将耦合流体引入柔性窗602和皮肤表面之间的空间中，从而耦合流体可通过毛细作用均匀地散布。在该布置中，喷嘴用来将一定量的耦合流体分配到患者皮肤上，从而患者皮肤至少轻度润湿。当耦合流体喷洒在患者皮肤上时，液滴形式会沉积在皮肤上。在一个方面，液滴保持较小且彼此分开，从而液滴不会聚在一起且滑离皮肤表面。当筒体600放置在湿润的皮肤表面上时，液滴受到压缩。液滴塌陷并流动到一起以形成耦合流体的薄膜。耦合流体的薄膜可在换能器和皮肤之间通过毛细吸引作用保持在位。

附加或替代如上定向的一个或多个喷洒喷嘴，流体分配装置582可使用各种其它流体引入手段。例如，一个或多个流体管路可定位和定向成：将排放的耦合流体引入柔性窗和皮肤表面之间的空间中。作为另一实例，耦合流体可供给至外围集管，该外围集管具有围绕柔性窗周界分布的多个排放端口。一个或多个外围密封构件也可用来帮助将耦合流体保持在柔性窗和患者皮肤之间。

在另一实施例中，假如超声头500保持紧邻于皮肤表面，则可将耦合流体引入柔性窗602和皮肤表面之间的空间中，且耦合流体可通过毛细作用均匀地散布。例如，喷洒喷嘴可定向成将水喷洒向柔性窗602和皮肤表面之间的外围间隙。通过在皮肤表面上缓缓地摇动超声头以帮助推出大气穴，可促进均匀分布。

流动控制子系统584可包括各种部件。例如，流动控制子系统584可包括与超声头联接的手压泵或手致动开关514，或可包括在外科医师保持超声头时定位使用的脚踏泵或脚致动开关。流动控制子系统可人工致动，诸如通过手或脚操作的泵。流动控制子系统584可包括一个或多个电泵、控制阀和/或控制开关的组合。

还可使用各种耦合流体源586。例如，组合的耦合/冷却流体容器可用来保持一定量的耦合/冷却流体，以用于后续分配到患者皮肤上。耦合流体源还可以是流体供给管路，诸如水供给管路，其中，水用作耦合流体。如同下文更详细描述的那样，耦合流体源可包括流体系统，诸如构造成使用水来冷却超声头的流体系统。

图39示出了医疗超声系统100，该医疗超声系统包括作为耦合流体源的耦合流体容器208a。超声系统100包括基部单元130和具有单抓手柄202的超声头500。耦合流体容器208a可位于基部单元130内，且经由一个或多个耦合流体管路116f与一个或多个耦合流体分配装置联接（图41）。流动控制子系统包括一个或多个流动控制装置，诸如电磁阀和/或流体泵，流动控制子系统可用来控制容器和一个或多个流体分配装置之间的流体连通。例如，在处于容器208a中的耦合流体被加压（例如，处于10至20psig）的情况下，阀（例如电磁阀）可用来调节控制流体的分配。来自基部单元的电缆116显示成具有流体管路116f，接口电缆从该流体管路下降入流体控制器707。一个流体管路709从流体控制器707去向喷洒器582。多个管路可用来馈送多个喷洒器。退出流体控制器的其它流体管路是用于去向冷却装置750的流体路径704的流体输入管路。还示出了返回管路705，温水从筒体返回至流体循环回路700。图41还示出了电源和同轴线路116t的一种可能路线，其通过电动机组件并经过控制臂578的中心进入筒体。或者，用于换能器组件的电源和控制线路可通过分离的电连接器。

控制开关，诸如瞬时开关（在各接触件仅在保持在关闭位置时而接合的情况下的常开开关），可用来致动电磁阀。控制开关还可用来致动泵，该泵将耦合流体从容器转移至一个或多个流体分配装置（例如，喷洒喷嘴）。还可使用泵和电磁阀的组合。也可使用人工致动的泵，诸如手或脚致动的泵。流动控制装置可位于容器208a内或沿着耦合流体管路116f。

控制开关可定位成由医疗超声系统的操作者方便使用，从而操作者不必将他们的手移离超声头的手柄。例如，控制开关，诸如瞬时开关，可与各手柄中的一个手柄联接，从而可由操作者的拇指操作。作为另一示例，也可使用脚致动的控制开关。这种脚致动的控制开关可以在适宜位置与基部单元直接联接，或者可以是可由操作者定位在适宜位置的单独单元。

在另一实施例中，从流体系统（具有装置100的另外功能）抽出的耦合流体可喷洒到皮肤上以用作耦合流体。例如，水可从冷却系统抽出并喷洒到患者皮肤上以用作耦合流体。例如，这种冷却系统可构造成使冷却水在位于超声头内的换热器和外部换热器之间循环。冷却水可从超声头吸收热量并在外部换热器处释放热量。在从超声头吸收热量之后，冷却水可以处在其可喷洒到患者皮肤上而不引起不适的温度（即，不太冷且不太热）。冷却系统可与供给容器或供给管路联接，从而为了任何已分配的冷却水补充该冷却系统。可使用其它流体系统。

图40是根据一实施例的医疗超声系统100（一部分的）的框图，其具有流体系统208，耦合流体可从该流体系统获得。类似于上述医疗超声系统100，医疗超声系统100包括超声头500、一个或多个耦合流体分配装置582和流动控制子系统584，该耦合流体分配装置与超声头相联接，该流动控制子系统用来控制耦合流体从流体系统208向一个或多个流体分配装置582的转移（图41）。流体系统208可以是包含耦合流体（例如水）的任何流体系统，诸如构造成使用水来冷却超声头以耗散由超声头产生的热量的冷却系统。一个或多个耦合流体分配装置582和流动控制子系统584可包括各种部件和构造，诸如以上参照医疗超声系统100所述（如图39所示）。

图44A是根据一实施例的、具有一体喷洒喷嘴582的超声治疗头500的立体图。一体喷洒喷嘴582可围绕超声治疗头500分布并定向成如上所述分配耦合流体。尽管示出了两个喷洒喷嘴582，但可使用一个或多个喷洒喷嘴582。例如，可使用四个喷洒喷嘴，超声头582的每一侧具有设置在其上的一个喷洒喷嘴582。喷洒喷嘴582可定位和定向成经由喷洒型式70分配耦合流体。如上所述，当柔性窗602保持邻近于患者皮肤时，一个或多个喷洒型式70可用来将耦合流体分配和/或引导到位于柔性窗602下方的患者皮肤上。在一实施例中，当柔性窗与患者皮肤隔开预定距离时，一个或多个喷洒型式70构造成它们将完全覆盖柔性窗602下方的皮肤区域。

图44B提供将治疗头500对准至绘制在患者身体上的格栅线的一实施例，如下所述。治疗头可使用激光器、LED灯或其它投光元件，经由引导光4402、4404以交叉线4406、4408的形式将对准标记投影在患者皮肤上。这些元件容易获得，且可结合在治疗头的外部上以产生用于用户的引导标志。光源可以直接呈现在患者皮肤上或通过反射装置（诸如有时与激光器一起使用的摆动反射器以产生可见扫描线）。

图42是根据一实施例的、具有设置在手柄584内的一个或多个喷洒喷嘴582的超声治疗头500的立体图。喷洒喷嘴582可设置在手柄584的偏离超声治疗头500的区域中，从而当超声头保持邻近于患者皮肤时，喷洒型式86可导向位于柔性窗602下方的患者皮肤。在超声治疗或诊断检验期间将耦合流体施加至其位置的过程中，这种定向可有助于减少超声头移离其位置的移动量。在已施加耦合流体之后，超声头可移动至与皮肤接触。一个或多个喷洒喷嘴582可定位和定向成：当他或她通过手柄584握持超声头时，最终的喷洒图案86不冲击在外科医生或技师的手上。

图43是根据一实施例的、具有一个或多个偏置喷洒喷嘴592的超声治疗头500的立体图。一个或多个喷洒喷嘴592可诸如借助一个或多个管道594从超声治疗头500偏置。如上所述，由于这种偏置，一个或多个喷洒喷嘴592可定向成产生一个或多个喷洒图案96，在超声治疗或诊断检验期间将耦合流体施加至其位置的过程中，该喷洒型式减少超声头从其位置移离的移动量。喷洒管道可以是固定的或可收缩的。

为了将处理头500对准在患者身体上，技师可首先在患者皮肤上形成引导线图案。引导线图案形成一个或多个部位区域。引导线允许技师或用户将处理头放置在患者身上并以有序方式前进，从而处理引导线下方所需量的组织。使用若干引导线模板800中的一个引导线模板来产生这里描述的引导线（图45）。处理头500可包括在筒体600和/或上隔室510上的对准标记，从而用户可将治疗头500与患者上的引导线对准。对准标记可定位在治疗头的侧部而非角部。

在组装治疗头的一方面，使用处理头600侧部的特征作为处理头的对准特征，允许用户处理可变尺寸的区域，该可变尺寸的区域小于治疗头在患者皮肤上的覆盖面积。假如在患者身上绘制完整的格栅，则格栅各线的间隔不必与处理头表面的尺寸对齐（假如各部位之间的空间不是所需的，则只要格栅各线的间隔小于处理头的可处理区域即可）。实际上，对准是关于格栅的水平线和竖直线的交叉点，而非由各线包围的区域。这允许给定的处理头具有其物理处理头区域，该物理处理头区域不必匹配用户可能想要的处理区域。要声明的另一方式是：基于所需处理区域的面积和形状，给定处理头区域（尺寸）可被使用成具有多个栅格尺寸的模板。图46和47示出了两个实例，其中，图47具有与处理头相同尺寸的格栅，而图46具有约3/4处理头面积的部位面积。当然也可有其它变型，但这些其它变型没有图示以防止本申请过于冗长。

与标记角部相比，格栅自身绘制起来非常迅速和简单。对于线，我们最终获得，绘制的线数量=(行+1)+(列+1)。对于角部，我们最终获得，绘制的角部数量=(行+1)*(列+1)。因而，例如对于4行乘5列的处理格栅区域，与30个角部相比，我们要用11条线来绘制。图45示出了一示例性的模板800模板800包括平行的引导线808，允许用户在患者身上绘制线806。作为一实例，用户可绘制一组平行线，将模板800转过九十度，然后绘制与第一组线交叉的第二组线。两组线然后形成格栅，诸如图46或47所示格栅图案中的一种。

假如可变部位区域和各种模板可用于标记引导线，则可能希望的是，通过在患者身上标记一个尺寸的格栅、然后设定系统处理不同尺寸的部位，使用户出错的几率最小化。为了使这种几率最小化，系统可读取的特征能嵌入模板中。然后，在用户标记患者之后，他们然后将模板呈现给系统以使系统读取特征，该特征可以是标记的部位区域，例如用来设定机器以匹配患者标记。该特征可以用标记模板800上的嵌入条形码802或嵌入模板中的射频识别（RFID）型标签来实现。在任一情况下，用户可将模板“扫描”入系统，从而允许输入处理屏以对与正确的部位区域设定系统。

在使用中，用户将模板800放置在患者身上，使用引导线808沿一个方向标记格栅线806，将模板转动九十度，标记第二组引导线806。因此，形成了格栅。用户然后将处理头600上的侧部特征与两条交叉线对准。处理头600的中心因此对准在两条引导线交叉之处。

假如提供的话，在施加格栅线806之后，可将条形码802或其它特征扫描或以其它方式输入系统。这样，处理头600的设定可与格栅匹配。

在一实施例中，用户能通过使用用户限定的处理工具来进一步限定处理区域。该实施例提供了一种具有基部单元的医疗超声系统，其具有前述的系统电子器件、用户接口和超声控制电子器件。超声治疗头与基部单元电子连通，治疗头具有设置在其内的高强度聚焦超声（HIFU）换能器。

用户接口可包括触摸屏接口。触摸屏可对使用铁笔或用户附件作出的菜单选择、随手画图进行检测。协调操作对随手画图的设计进行协调，并向超声控制电子器件提供数据，从而用户可通过随手画图限定安全的或“不安全的”处理区域，并能使超声控制电子器件在治疗期间识别安全的与不安全的处理区域。

通过控制换能器对超声能的传播或致动换能器的电动机控制，超声控制电子器件可防止换能器将超声能传播入“不安全的”区域。在一实施例中，超声控制电子器件控制电动机驱动单元，并防止电动机驱动单元使HIFU换能器在“不安全的”处理区域上移动。在另一实施例中，超声控制电子器件控制HIFU换能器的运行，并防止HIFU换能器在“不安全的”处理区域上传播HIFU能量。在第三实施例中，超声控制电子器件防止在不安全的区域上运动，并防止换能器在“不安全的”区域上启动，并且根据“不安全的”区域的尺寸和形状选择一个或另一个，从而选择对于系统运行最有效的选项。还可使用这些实施例的变型和/或组合。

在另一实施例中，系统具有记录来自患者身体的线的扫描器，这些线限定处理区域和非处理区域。系统可通过扫描器中预先编程的检测方法检测哪些是安全处理区域、哪些是不安全处理区域。这可通过以下来实现：在安全处理区域与不安全处理区域上使用不同颜色（例如绿色和红色），或者使用扫描器能检测且与预先编程检测方法相关的其它标志。

图48示出了根据各实施例的、一示例性计算机系统4000的简化框图。计算机系统典型地包括至少一个处理器4060，该处理器经由总线子系统4062与多个外围装置通信。这些外围装置可包括存储子系统4064、用户接口输入装置4070、用户接口输出装置4072和网络接口子系统4074，该存储子系统包括存储器子系统4066和文件存储子系统4068。网络接口子系统4074提供通向通信网络4075的接口，以与其它成像装置、数据库等通信。

处理器4060使用存储在存储器子系统4066中的执行指令、连同来自操作者的任何数据输入，来实施计算机系统4000的运行。这些数据例如可以通过诸如图形用户接口的用户接口输入装置4070输入。因此，处理器4060可包括将执行指令从存储器装入其中的执行区域。这些执行指令则将致使处理器4060将命令发送至计算机系统4000，该计算机系统则控制超声控制电子器件的运行。尽管在本说明书和权利要求书中描述成“处理器”，但处理器的功能可由位于一个计算机中或分布在若干计算机中的多个处理器来实现。

用户接口输入装置4070可包括键盘，诸如鼠标、跟踪球、触摸垫或图形输入板的指示装置，扫描器，脚踏开关，操纵杆，集成入显示器的触摸屏，诸如音频识别系统、话筒的音频输入装置，以及其它类型的输入装置。一般而言，术语“输入装置”的使用预期包括用来将信息输入计算机系统的各种传统的和专有的装置和方式。这些输入装置通常将用来从计算机网络或有形存储介质下载计算机可执行的编码，具体实现用于本发明任意方法的步骤或编程指令。

用户接口输出装置4072可包括显示器子系统、打印机、传真机、或诸如音频输出装置的非视频显示器。显示器子系统可以是阴极射线管（CRT）、诸如液晶显示器（LCD）的平板装置、投影装置等。显示器子系统还可提供非视频显示，诸如经由音频输出装置。一般而言，术语“输出装置”的使用预期包括用来将信息从计算机系统输出至用户的各种传统的和专有的装置和方式。

存储子系统4064存储基本程序和数据结构，这些基本程序和数据结构提供各个实施例的功能。例如，用于实现这里所述的各实施例的功能的数据库和模块可存储在存储子系统4064中。这些软件模块通常由处理器4060来执行。在一分布式环境中，软件模块可存储在多个计算机系统的存储器中，并由多个计算机系统的处理器来执行。存储子系统4064典型地包括存储器子系统4066和文件存储子系统4068。

存储器子系统4066典型地包括多个存储器，这些存储器包括用于在程序执行期间存储指令和数据的主随机存取存储器（RAM）4076和将固定指令存储在内的只读存储器（ROM）4078。文件存储子系统4068为程序和数据文件提供永久（非易失）存储，并可包括硬盘驱动器、可再写非易失存储器芯片（诸如闪存）、连同相关可移除介质的软盘驱动器、光盘只读存储器（CD-ROM）驱动器、光学驱动器、DVD、CD-R、CD-RW、或可移除介质盒或盘。一个或多个驱动器可在联接至计算机系统的其它部位定位在其它连接计算机上的远程位置。实现本发明功能的数据库和模块也可存储在文件存储子系统4068中。文件存储子系统可具有用于存取文件的目录和文件描述，或者它可存储数据而没有描述，并依赖于系统的数据库和模块以定位数据。

总线子系统4062提供让计算机系统的各个部件和子系统根据需要彼此通信的机构。计算机系统的各个子系统和部件无需位于同一物理位置，而可分布在一分布式网络内的各个位置。尽管总线子系统4062示意地显示成单根总线，但总线子系统的另外实施例可采用多根总线。

计算机系统4000自身能具有各种类型，包括个人计算机、便携式计算机、工作站、计算机终端、网络计算机、电路板中的模块、主机、或任何其它数据处理系统。由于计算机和网络的常变性质，图48所示计算机系统的描述将仅作为一特定实例以说明一个实施例。计算机系统的许多其它构造可能具有比图48所示计算机子系统或多或少的部件。

图49示意地示出了可实现各实施例的多个模块4080。模块4080可以是软件模块、硬件模块或其组合。假如各模块是软件模块，则各模块将具体实施在计算机可读介质上，且由本发明的任何计算机系统中的处理器4060来处理。

第一模块是触摸屏接口模块4100。触摸屏接口模块从例如用户接口输入装置4070的触摸屏接收数据，如上所述。此外，触摸屏接口模块可构造成接收身体数据4102和/或轮廓/测绘信息4104。

信息从触摸屏接口模块转发至处理模块4106。处理模块4106产生处理信息并将该信息转发至超声控制模块4108，该超声控制模块则控制用于装置的超声电子器件。

各模块4080设计成：操作者可将信息输入触摸屏接口，该信息然后被触摸屏接口模块4100接收。触摸屏可检测菜单选择和随手画图或使用铁笔或用户手指与触摸屏作出的其它接触。

例如，在图50中，示出了用于触摸屏的显示器4110。在该显示器中，菜单选择设置成处理按钮4112和不处理按钮4114的形式。这些菜单选择可设置在触摸屏4110上或经由其它选择装置来设置。此外，选择项目也可称为其它，诸如“安全的”和“不安全的”区域，或可使用一些其它术语。

触摸屏接口模块采用身体数据4102以显示用户身体的图像或图示，在触摸屏显示器4110上由附图标记4116来示出。在附图所示的各实施例中，仅仅示出了用户腹部的一部分，但也可图示身体的更大部分。

触摸屏接口模块4100可存取轮廓/测绘信息4104，并将该信息覆盖在身体图像4116上。例如，格栅4118可以覆盖在用户身上。该格栅可对应于在患者身上绘制的或投影到患者身上的格栅。

在任一情况下，触摸屏显示器4110显示一定类型的患者身体4116的图示，并提供一些测绘或格栅信息，以允许患者身体与身体上预期处理区域之间的相关性。扫描器、X射线信息、照片、格栅数据或其它信息可用来在身体数据4012和轮廓/测绘信息4104之间作出协调。

图51示出了根据各实施例的、用于将处理信息提供至超声控制模块4108的各步骤。开始步骤4130，为用户显示诸如图像4116的身体图像。该显示还可包括轮廓/测绘信息4104，诸如通过显示格栅4118。

在步骤4132处，系统接收与所需处理有关的用户输入。例如，用户可按压处理按钮4112，然后将他/她的手指划过需要处理的屏幕部分。用户可以同样地或替代地敲击不处理按钮4114，然后选择一些不想处理的区域。作为一实例，用户可将患者的肋骨区域选定为不处理，并将具有高皮下脂肪百分比的区域选定为处理。

在步骤4134处，产生处理计划，并在步骤4136处将该处理计划发送至超声控制模块。超声控制模块则可利用该信息以相应地运行治疗头和/或超声处理装置，诸如通过根据用户选定的区域接通和断开换能器，或者致使换能器避开非处理区域。在下面的段落中更详细描述了特定区域的选择处理。

图52示意地示出了根据各实施例的、用于将可变处理提供至用户的各不同区域的模块4150。通过“可变”，我们是指处理可给予一些区域而非其它区域，和/或较多的处理或药剂可给予一些区域而非其它区域。对于治疗头的单个定位来说，处理可以是可变的。因此，即使治疗头保持固定，被治疗头处理的各区域也可接收变化的药剂，或者根本没有药剂。

患者数据模块4152将诸如身体数据4102和/或轮廓/测绘信息4104的患者数据提供至局部部位处理模块4154。局部部位处理模块产生处理计划，并将该处理计划提供至超声控制模块4156，该超声控制模块则控制装置的超声控制电子器件。

作为一实例，治疗头可设计成扫过诸如1英寸乘1英寸的区域，局部部位处理模块4154可指令换能器不移过标示为不处理的区域，而移过标示为处理的区域并向该区域提供药剂。作为一替代，换能器可经过所有区域，局部部位处理模块4154可指令换能器在处理区域上传播能量，并防止在标示为不处理的区域上传播能量。

作为一实例，如图53所示，处理部位4160包括两个不处理区域4162、4164和一处理区域4166。如上所述，当治疗头放置在区域4160上时，换能器可不行进至不处理区域4162、4164，或不传播至这些区域。治疗头将行进至处理区域4166并处理该处理区域4166。

图54示出了根据各实施例的、用于建立局部区域治疗的各步骤。流程开始于步骤4202，在该步骤中，通过医师来评估患者。在步骤4204中，医师为每个计划处理区域标记边界。这些边界可被标记在用户上，或可经由触摸屏接口设置，如上所述。

在步骤4206处，将处理区域分成各处理部位，这些处理部位表示治疗头将放置的位置。这些处理部位将表示多个正方形，其可表示为如上所述患者身上的格栅。

在步骤4208处，确定是否已处理所有部位。假如是的话，流程结束。假如否的话，流程分流至步骤4210，其中，确定是否用单个剂量水平处理所有接下来的部位。假如是的话，流程分流至步骤4214，其中，处理下一部位。流程然后分流返回至步骤4208。假如不用一个剂量处理所有接下来的部位；即，处理一部分部位且不处理另一部分部位，则步骤4210分流至步骤4212，其中，进行局部部位处理，诸如以上参见图52和53所述。流程然后分流返回至步骤4208。

应能理解，上述流程还可用来处理部位中的一些位置而非其它位置。例如，在图53所示的部位4160中，一个或多个区域4162、4164和/或4166可具有单剂量的能量，而其它区域可具有两个或更多个剂量，或者药剂效力可在各边界上变化。在任一情况下，局部部位处理模块4154可将适当的指令提供至超声控制模块4156。

图55示出了根据各实施例的、用于局部部位处理的方法。开始于步骤4232，基于处理区域的各边界（即，对于整个患者处理限定的各边界，而不仅仅是对于特定的治疗头部位位置），对于治疗头部位确定各边界。这可通过步骤4234和4236来完成，其中，在该部位内交互地限定各边界，然后在该部位内更新和显示各边界。例如经由触摸屏4110来发生该交互过程。这些边界形成部位内的各区域，诸如图53所限定的那样。在步骤4238和4240处，在由各边界限定的各区域内限定剂量。在建立各边界的同时完成该过程。在步骤4238中交互地限定这些剂量，在步骤4240中更新和显示这些剂量。在步骤4242处，启动处理。在步骤4244处，发生选定的处理。

图56示出了根据各实施例的、用于在一部位提供选定处理的方法。在图56所示的方法中，换能器移过治疗头下方的所有位置，但剂量在各位置处通过接通和切断换能器或根据需要改变剂量而变化。开始于步骤4262，确定将经过在扫描型式边界中的哪些点。也就是说，将经过处理区域和不处理区域之间边界中的哪些点（或者如上所述，经过改变剂量水平的边界）。

在步骤4264处，换能器移过在其正常扫描型式中的部位（即，好像要处理整个部位）。在步骤4266处，确定是否已完成该部位。假如是的话，流程结束。假如否的话，在步骤4268中确定是否已经过边界。假如否的话，流程分流返回至步骤4264，其中，换能器继续移过该部位。假如已经过边界，则步骤4268分流至步骤4270，其中，调整来自换能器的剂量（例如，切断或接通，或者增大或减小，如上所述），流程然后分流返回至步骤4264，其中，换能器继续扫描该部位。

图57示出了根据各实施例的、用于在一治疗头部位提供选定处理的另一方法。在图57所示的方法中，改变扫描型式以提供选定处理。因此，假如不处理一区域，则换能器可跳过该区域。开始于步骤4292，为该部位的每个剂量区域产生一扫描型式。在步骤4294，为下一区域设定剂量和型式。在步骤4296处，对于该区域，换能器移过扫描型式中的该区域。在步骤4298处，确定是否已完成该部位。假如是的话，流程完成。假如否的话，则在步骤4300确定是否已完成该区域。假如否的话，则流程分流返回至步骤4296，假如是的话，则流程分流返回至步骤4294。流程继续，直到完成该部位为止。

其它变型也在本发明的构思范围内。因此，尽管本发明可经受各种修改和替代构造，但其一些已说明的实施例示于附图中并已在以上详细描述。然而应该理解，这里并不想要将本发明局限于上述特定形式，而相反的是，本发明想要覆盖落入由所附权利要求书限定的本发明的精神实质和范围内的所有修改、替换构造和等同特征。

在此以参见的方式引入这里所述的所有参考文献，包括公布、专利申请和专利，就好像已以参见方式独立地和专门地引入各参考文献并在这里完全阐述一样。

在描述本发明（尤其是所附的权利要求书）的情况下，术语“一”、“一个”、“该”和类似术语的使用意为覆盖了单数和复数，除非在此另外标记或被上下文清楚反驳。术语“包括”、“具有”和“包含”意为开放式术语（即，意味着“包括，但不限于”），除非另外指出。术语“连接”应被理解成局部地或全部地包含在内、附连至其、或结合在一起，即使有物件介入其间也是如此。在此对数值范围的列举仅意在用作对落在该范围内的单独数值的单独涉及的速记方法，除非在此另外指出，且每个单独数值包含到说明书中，就好像分别在此列举那样。所有本文所述的方法可以任何合适的顺序进行，除非另有说明或者清楚指出相反。本文涉及的任何和所有例子或者示例性的语言(例如，“例如”)的使用仅仅是为了更好地阐述本发明的各实施例，而不是对本发明范围作限制，除非另外主张。说明书中的所有语言都不应解释为指示对本发明实践所必需的非要求的元素。

本发明的较佳实施例在这里被描述成包括发明人已知的最佳方式以实施本发明。对于本领域技术人员来说，一旦阅读了前面的描述，这些较佳实施例的变型就会变得显而易见。发明人预期技术人员可在适当时采用这些变型，发明人预期本发明可以与这里具体所述不同的方式来实现。因此，当适用的法律允许时，本发明包括所附权利要求书中所述的主题的所有修改和等同物。而且，上述元素的任何组合在其所有可能变型中被包含在本发明中，除非这里另外指出或通过文字清楚反驳。

Claims (18)

1.一种筒体，所述筒体可连接至本体以形成治疗头，所述本体包括驱动器，所述筒体包括：

声耦合液体；

密封封壳，所述密封封壳包括壁、充注有声耦合液体的内部和外表面，其中，所述壁包括声窗和被密封以防止所述声耦合液体从所述内部损失的开口；

高强度超声换能器，所述高强度超声换能器位于所述密封封壳内且具有大体与所述声窗对准的输出表面；

承载构件，所述承载构件穿过所述壁中的所述开口且联接至所述高强度超声换能器，所述承载构件可附连至所述本体中的所述驱动器，从而对由所述高强度超声换能器透过所述声窗传输的声能的方向进行定向；以及

换热器，所述换热器在热力上联接所述密封封壳，所述换热器构造成热量从所述声耦合液体吸走，而不必从所述密封封壳去除所述声耦合液体；所述换热器包括管道，所述管道设置在所述密封封壳的所述内部且连接至穿过所述壁形成的入口端口和出口端口，其中，所述管道构造成接受用于通过所述管道循环的冷却液体以冷却所述声耦合液体，同时所述声耦合液体保持隔离于所述冷却液体；所述换热器的所述管道是盘绕的以包围形成于所述密封封壳的所述内部的中心空间，所述高强度超声换能器设置在所述中心空间中。

2.如权利要求1所述的筒体，其特征在于，所述管道具有曲折段以增大传热面积。

3.如权利要求1所述的筒体，其特征在于，所述换热器包括联接至所述密封封壳的所述外表面的热电装置。

4.如权利要求3所述的筒体，其特征在于，所述热电装置构造成与所述治疗头的所述本体中的液体再循环冷却器相接口。

5.如权利要求1所述的筒体，其特征在于，所述换能器是短堆叠换能器组件。

6.如权利要求1所述的筒体，其特征在于，所述声耦合液体包括水。

7.如权利要求1所述的筒体，其特征在于，所述冷却液体包括水。

8.如权利要求1所述的筒体，其特征在于，还包括：

涂覆所述密封封壳的所述壁的金属化层，所述金属化层构造成减小所述壁的气体渗透性。

9.如权利要求8所述的筒体，其特征在于，所述金属化层具有500－1500埃的厚度。

10.如权利要求8所述的筒体，其特征在于，所述金属化层具有小于X的厚度，其中，X＝[((a-0.09)*1000)/0.03]+500，X是单位为埃的金属化层厚度，a是单位为dB的传输窗中最大可容许声衰减。

11.如权利要求1所述的筒体，其特征在于，在所述高强度超声换能器的操作过程中，所述声耦合液体不经过所述密封封壳的所述壁循环。

12.如权利要求1所述的筒体，其特征在于，在所述高强度超声换能器的操作过程中，所述声耦合液体不经过所述密封封壳的所述壁上的所述开口循环。

13.如权利要求1所述的筒体，其特征在于，所述声耦合液体的体积为100-200毫升。

14.如权利要求1所述的筒体，其特征在于，所述密封封壳是自包含的。

15.如权利要求1所述的筒体，其特征在于，所述声耦合液体包围所述高强度超声换能器，并且构造成耦合来自所述高强度超声换能器的声能以经过所述声窗传送。

16.如权利要求1所述的筒体，其特征在于，所述筒体可拆卸地连接到所述本体上并且从所述本体上拆除时可丢弃。

17.如权利要求1所述的筒体，其特征在于，所述筒体可从所述本体上拆除并且可作为单个单元而更换。

18.如权利要求1所述的筒体，其特征在于，在所述高强度超声换能器的操作过程中，不必为了除气而从所述密封封壳中去除所述声耦合液体。