CN108671426A - 超声换能器及超声杂质去除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种超声换能器及超声杂质去除方法，用于解决现有技术中聚焦超声治疗时间较长导致的靶向区域外的损伤的问题。本发明提供一种超声换能器，包括：压电陶瓷，凸透镜，所述凸透镜的超声波入射端和所述压电陶瓷紧密接触；吸声靶，所述吸声靶嵌在所述压电陶瓷内，和/或，所述吸声靶嵌在所述凸透镜内，且所述吸声靶和所述凸透镜同轴设置。吸声靶能够将反射后的聚焦的超声波进行部分吸收，实现减少非有效超声波对定向治疗的影响。
Description
技术领域
本发明涉及超声治疗设备领域，特别是涉及一种超声换能器及超声杂质去除方法。
背景技术
超声换能器目前主要的用途：超声治疗、超声清洗、超声焊接、超声检测、超声化学等等。聚焦超声治疗技术是一种利用超声波治疗疾病的技术，其通过超声换能器向病灶部位发出聚焦的超声波，利用超声波的作用对靶区病灶进行治疗。聚焦超声治疗技术属于非无创伤性的治疗技术，因此具有成本低、痛苦小、副作用少、几乎无并发症、恢复快、可重复治疗等优点。
在医疗领域，聚焦超声越来越多地应用于良恶性肿瘤的治疗，越来越多的病人接受了这种治疗技术，获得了比传统手术更好生存质量，将超声波聚焦于靶区病灶，利用超声波的穿透性、方向性、聚焦性好等特点，是病灶瞬间产生不可逆热凝固性坏死，坏死组织被吸收、溶解并排除体外，从而达到治疗的效果。但由于聚焦超声治疗设备声通道的操作比较困难：既要保证焦点在治疗靶区内，又要保证聚焦超声尽可能少的经过非治疗组织，特别是不能经过危险器官(肠道等)。在实际的使用中，由于医生对声通道的缺少经验，导致治疗时间较长，治疗过程中的安全性较差，容易出现皮肤损伤或者肠道损伤等问题，影响到聚焦超声的推广和应用。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超声换能器及超声杂质去除方法，用于解决现有技术中聚焦超声治疗时间较长导致的靶向区域外的损伤的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种超声换能器，包括：
压电陶瓷，
凸透镜，所述凸透镜的超声波入射端和所述压电陶瓷紧密接触；
吸声靶，所述吸声靶嵌在所述压电陶瓷内，和/或，所述吸声靶嵌在所述凸透镜内，且所述吸声靶和所述凸透镜同轴设置。
本发明是这样实现的，超声波从压电陶瓷射向凸透镜，在凸透镜上折射的超声波聚焦后对病灶进行定向操作，超声波在凸透镜内还有一部分被反射回来，反射回来的超声波聚焦，或者再被压电陶瓷反射然后聚焦，或者在压电陶瓷处折射然后再经过若干反射和折射后再聚焦，吸声靶能够将反射后的聚焦的超声波进行部分吸收，实现减少非有效超声波对定向治疗的影响。
进一步的，所述凸透镜包括弧状部，所述弧状部包括弧面和平面，所述平面和所述压电陶瓷密接触。
进一步的，所述弧面为球面。
进一步的，所述凸透镜还包括柱状部，所述柱状部的一个端面和所述压电陶瓷密接触，所述柱状部的另一个端面和所述平面紧密接触。
进一步的，所述压电陶瓷、所述柱状部和所述弧状部依次粘接固定。
进一步的，所述凸透镜的声速值为900m/s-1100m/s。
进一步的，所述凸透镜为铝材质或者铜材质。
进一步的，所述吸声靶位于所述超声波反射的声波聚焦点上。
进一步的，所述吸声靶位于所述超声波二次反射的声波的聚焦点上，和/或，所述吸声靶位于所述超声波一次反射再经过若干折射和反射的声波的聚焦点上。
一种超声杂质去除方法，将超声波从压电陶瓷射向凸透镜，在所述凸透镜上经过折射形成有效声波，在所述凸透镜上反射形成杂质声波，
所述有效声波在水环境中聚焦；
所述杂质声波除了一次反射聚焦点外，在其他反射聚焦点上采用吸声靶吸收。
如上所述，本发明的超声换能器及超声杂质去除方法，具有以下有益效果：
一、能够对超声波反射后的声波进行吸收，避免杂质声波对患者的非病灶区的组织造成损伤。
二、通过对吸声靶的位置设置，尽量避免了吸声靶对正常聚焦的有效声波的影响。
附图说明
图1显示为本发明的超声换能器实施例一的示意图。
图2显示为本发明的超声换能器实施例二的示意图。
元件标号说明
1 压电陶瓷
2 凸透镜
3 超声波
4 吸声靶
21 弧状部
22 柱状部
5 水环境
A 声波一次折射和反射点
A1 声波一次折射后的聚焦点
B 声波二次折射和发射点
B1 声波二次发射点的聚焦点
C 声波三次折射点
C1 声波三次折射后的聚焦点
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本实施例中，请参阅图1至图2，本发明提供一种超声换能器，包括：
压电陶瓷1，
凸透镜2，所述凸透镜2的超声波3入射端和所述压电陶瓷1紧密接触；
吸声靶4，所述吸声靶4嵌在所述压电陶瓷1内，以及，所述吸声靶4嵌在所述凸透镜2内，所述吸声靶4和所述凸透镜2同轴设置。此时吸声靶4对杂质声波的吸收范围较大，杂质滤除的效果好。
工作原理，超声波3从压电陶瓷1平行射向凸透镜2，在凸透镜2上折射的超声波3聚焦后对病灶进行定向操作，超声波3在凸透镜2内还有一部分被反射回来，反射回来的超声波3聚焦，或者再被压电陶瓷1反射然后聚焦，或者在压电陶瓷1处折射然后再经过若干反射和折射后再聚焦，除了压电陶瓷1的反射作用外，在经过压电陶瓷1后，由于治疗装置往往还有壳体，声波在射在壳体内部时也会发生反射，吸声靶4能够将反射后的聚焦的超声波3进行部分吸收，实现减少非有效超声波3对定向治疗的影响。
本实施例中，请参阅图1至图2，本发明提供一种超声换能器，包括：
压电陶瓷1，
凸透镜2，所述凸透镜2的超声波3入射端和所述压电陶瓷1紧密接触；
吸声靶4，所述吸声靶4嵌在所述压电陶瓷1内，或者，所述吸声靶4嵌在所述凸透镜2内，所述吸声靶4和所述凸透镜2同轴设置。图1和图2中，是同时设置在压电陶瓷1和凸透镜2内的，位置的改变在图示中容易联想到，故此处未体现分别只设置在压电陶瓷1和凸透镜2内的情况的图
在压电陶瓷1内的吸声靶4能够有效的吸收经过压电陶瓷1若干次折射和反射后的超声波3，达到一定的去除杂质声波的效果。
本实施例中，请参阅图1至图2，本发明提供一种超声换能器，包括：
压电陶瓷1，
凸透镜2，所述凸透镜2的超声波3入射端和所述压电陶瓷1紧密接触；
吸声靶4，所述吸声靶4嵌在所述压电陶瓷1内，或者，所述吸声靶4嵌在所述凸透镜2内，所述吸声靶4和所述凸透镜2同轴设置。
在压电陶瓷1内的吸声靶4能够有效的吸收经过压电陶瓷1一次反射后的超声波3，达到一定的去除杂质声波的效果。
本实施例中，请参阅图1至图2，所述凸透镜2包括弧状部21，所述弧状部21包括弧面和平面，所述平面和所述压电陶瓷1密接触。弧面主要起到聚焦的效果。
本实施例中，请参阅图1至图2，所述弧面为球面。聚焦的效果更好。
本实施例中，请参阅图1至图2，所述凸透镜2还包括柱状部22，所述柱状部22的一个端面和所述压电陶瓷1密接触，所述柱状部22的另一个端面和所述平面紧密接触。
增加凸透镜2的弧状部21和压电陶瓷1之间的距离，使得部分二次反射的聚焦点可以靠近压电陶瓷1的一侧，及图示中弧状部21的左侧，减少吸声靶4对有效超声的影响。
本实施例中，请参阅图1至图2，所述压电陶瓷1、所述柱状部22和所述弧状部21依次粘接固定。
本实施例中，请参阅图1至图2，所述凸透镜2的声速值为900m/s-1100m/s。
具体可选的，所述凸透镜2为铝材质或者铜材质。通过对凸透镜2的选材，保证其对声波聚焦的效果。
本实施例中，请参阅图1至图2，所述吸声靶4位于所述超声波3反射的声波聚焦点上。
所述吸声靶4位于所述超声波3二次反射的声波的聚焦点上，以及，所述吸声靶4位于所述超声波3一次反射再经过若干折射和反射的声波的聚焦点上。
吸声靶4可以能够在体积较小的情况下尽量滤除较多的杂质声波，结构精简，减少吸声靶4对有效声波的影响。
本实施例中，请参阅图1至图2，所述吸声靶4位于所述超声波3反射的声波聚焦点上。
所述吸声靶4位于所述超声波3二次反射的声波的聚焦点上，或者，所述吸声靶4位于所述超声波3一次反射再经过若干折射和反射的声波的聚焦点上。能够对声波的部分杂质去除，能够达到一定的杂质去除效果。
一种超声杂质去除方法，将超声波3从压电陶瓷1射向凸透镜2，在所述凸透镜2上经过折射形成有效声波，在所述凸透镜2上反射形成杂质声波，
所述有效声波在水环境5中聚焦；
所述杂质声波除了一次反射聚焦点外，在其他反射聚焦点上采用吸声靶4吸收。
超声波3入射以后，在A点发生折射和反射，在A点折射后超声波在水环境5中A1点进行聚焦形成有效声波，在A点反射后再在B点折射和反射，在B点反射到B1聚焦并被吸声靶4吸收，在B点折射到C点，然后再在C点折射后并在C1点聚焦，C1点聚焦后的声波路线再被装置的壳体部分反射回来，最后被吸声靶4吸收。
综上所述，本发明能够对超声波3反射后的声波进行吸收，避免杂质声波对患者的非病灶区的组织造成损伤。通过对吸声靶4的位置设置，尽量避免了吸声靶4对正常聚焦的有效声波的影响。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种超声换能器，其特征在于，包括：
压电陶瓷，
凸透镜，所述凸透镜的超声波入射端和所述压电陶瓷紧密接触；
吸声靶，所述吸声靶嵌在所述压电陶瓷内，和/或，所述吸声靶嵌在所述凸透镜内；
所述吸声靶和所述凸透镜同轴设置。
2.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于：所述凸透镜包括弧状部，所述弧状部包括弧面和平面，所述平面和所述压电陶瓷密接触。
3.根据权利要求2所述的超声换能器，其特征在于：所述弧面为球面。
4.根据权利要求2所述的超声换能器，其特征在于：所述凸透镜还包括柱状部，所述柱状部的一个端面和所述压电陶瓷密接触，所述柱状部的另一个端面和所述平面紧密接触。
5.根据权利要求4所述的超声换能器，其特征在于：所述压电陶瓷、所述柱状部和所述弧状部依次粘接固定。
6.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于：所述凸透镜的声速值为900m/s-1100m/s。
7.根据权利要求6所述的超声换能器，其特征在于：所述凸透镜为铝材质或者铜材质。
8.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于：所述吸声靶位于所述超声波反射的声波聚焦点上。
9.根据权利要求8所述的超声换能器，其特征在于：所述吸声靶位于所述超声波二次反射的声波的聚焦点上，和/或，所述吸声靶位于所述超声波一次反射再经过若干折射和反射的声波的聚焦点上。
10.一种超声杂质去除方法，将超声波从压电陶瓷射向凸透镜，在所述凸透镜上经过折射形成有效声波，在所述凸透镜上反射形成杂质声波，其特征在于：
所述有效声波在水环境中聚焦；
所述杂质声波除了一次反射聚焦点外，在其他反射聚焦点上采用吸声靶吸收。
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