CN115253102A - 基于超声波及真空脉冲的诱导涡流的镇痛装置 - Google Patents

基于超声波及真空脉冲的诱导涡流的镇痛装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及产生漩涡形态的超声波的超声波发生器并利用该超声波发生器的镇痛装置，本发明的特征在于，利用漩涡形态的超声波来活跃靶区的周边细胞和周边组织的生理活动。

Description

基于超声波及真空脉冲的诱导涡流的镇痛装置
技术领域
本发明涉及一种可生成漩涡的超声波及真空脉冲发生器及利用该超声波及真空脉冲发生器的镇痛装置。
背景技术
为了去除皮肤皱纹或者治疗癌症，目前使用高强度聚集超声(HIFU，HighIntensity Focused Ultrasound)。
高强度聚集超声是一种通过聚集超声波，使人体内部温度瞬间上升至约70度左右，以摧毁目标区域的组织或者细胞的方式。
利用这种高强度聚集超声将热聚集于存在于皮下脂肪层和肌肉层之间的SAMAS层时，胶原蛋白发生变性的同时皱纹也随之消失。
另外，将高强度聚集超声施加于肿瘤时，因肿瘤上施加的高热，肿瘤组织被空化、发生波动并使肿瘤坏死。
以往的高强度聚集超声所采用的方式是针对一个靶区聚集高热，因此存在引起烧伤的隐患，而且当超声并未能正确施加到靶区时，还会存在时正常细胞或者正常组织受损的问题。另外，这种单点(single point)方式的超声施加很难同时针对多个靶区进行一次性的治疗，因此存在治疗时间较长的问题。
另外，以往的高强度聚集超声还存在对于靶区周边部位难以进行治疗的问题。将以往的高强度聚集超声照射至靶区时，靶区周边部成为热平衡状态，使得靶区周边的毛细血管的氧气运动难以实现，从而造成靶区周边的毛细血管缺氧的问题。
先行技术文献
专利文献
大韩民国注册专利公报10-2094276(2020.03.23.注册)皮肤美容装置
发明内容
本发明的目的在于，提供一种不会引起烧伤和周边组织受损而能够治疗目标区域的超声波发生器，以解决上述问题。
另，本发明的另一目的在于，提供一种通过摧毁目标区域周边部位的热平衡状态，而使毛细血管的生理作用活性化的超声波发生器。
根据本发明一实施例的超声波发生器，可包括：喇叭形状的主体，其下面呈开放型，且内部为中空；第一压电元件，其安装于所述主体的第一面；第二压电元件，其安装于所述主体的第一面，且与所述第一压电元件隔开。
并且，所述超声波发生器可用于控制施加于所述第一压电元件的阳极和所述第二压电元件的阳极的电压的频带宽度及强度当中的至少一个。
并且，所述超声波发生器可被配置为：所述第一压电元件产生的超声波的频带宽度和所述第二压电元件产生的超声波的频带宽度不同，或者，所述第一压电元件产生的超声波的振幅和所述第二压电元件产生的超声波的振幅不同。
并且，所述第一压电元件和所述第二压电元件，包括：压电部、阳极、阴极；所述压电部由压电材料构成；所述压电材料，可包括：钛酸钡、罗谢尔盐、水晶、石英、陶瓷、塑料及石墨烯当中的至少一个。
并且，所述第一压电元件的阳极和所述第二压电元件的阳极为，以在所述压电部的外表面涂覆导电材料而形成；所述第一压电元件的阴极和所述第二压电元件的阴极为，导电材料从所述压电部的内表面涂覆至所述压电部的外表面而形成；所述第一压电元件的阳极和阴极被配置为，以相互隔开的形式形成于所述压电部的外表面；所述第二压电元件的阳极和阴极被配置为，以相互隔开的形式形成于所述压电部的外表面。
并且，所述主体的上面连接有用于在所述本体内部形成负压的真空发生装置，以能够在所述主体的内部引起真空吸附作用。
并且，所述超声波发生器被配置为：从所述第一压电元件产生的超声波和从所述第二压电元件产生的超声波相互重叠，以生成漩涡(spiral vortex)形态的超声波。
并且，所述超声波漩涡中心部抵达靶区，而所述超声波漩涡周边部抵达靶区周边，以能够使得所述靶区周边组织或者靶区周边细胞单位的生理作用活跃。
根据本发明一实施例的镇痛装置，可至少包括一个上述所述的超声波发生器。
本发明通过利用生成漩涡形态超声波的超声波发生器，该超声波发生器为，在其喇叭形态的主体上装上多个压电元件，并通过控制施加于所述多个压电元件上的电压的频率和强度，以生成漩涡形态的超声波，因此，本发明具有在治疗目标区域时不会引起皮肤烧伤和周边组织受损的优点。
附图说明
图1图示了超声波发生器和真空发生装置连在一起的图；
图2图示了根据本发明一实施例的压电元件；
图3图示了本发明的漩涡形态的超声波。
具体实施方式
<超声波发生器>
根据本发明一实施例的超声波发生器，包括：主体110和多个压电部。
1.本体110
根据本发明一实施例的本体110呈内部为中空的喇叭形状。所述本体110的下面呈开放型，且本体110的下部截面呈环状形状。所述本体的上面和下面的截面均为圆形，且所述本体的上面的截面面积比下面的截面面积小。
2.压电元件部
本发明的超声波发生器，包括：多个压电元件121、122。所述压电元件可在所述本体110的外表面上形成多个。
所述超声波发生器，可包括：第一压电元件121和第二压电元件122。所述第一压电元件121和第二压电元件122均以隔开预定间隔的方式安装于所述喇叭形状的本体110的外表面。
所述第一压电元件121和第二压电元件122为了安装至所述喇叭形状的主体的外表面，均被配置为：其两侧面具有预定曲率并呈朝向下部展开的形状。所述第一压电元件和第二压电元件呈等同的形状并具有等同的截面面积。
所述第一压电元件121和第二压电元件122同样地被配置为，包括：阴极121b、122b、压电部121c、122c、阳极121a 122a。
所述第一压电元件的压电部121c由压电材料形成。所述压电材料可包括：钛酸钡、罗谢尔盐、水晶、石英、陶瓷、塑料及石墨烯当中的至少一个。
所述第一压电元件的阳极121a为，在所述压电部的外表面涂覆有导电材料而形成。所述第一压电元件的阴极121b为，导电材料从所述压电部121c的内表面延长至所述压电部121c的外表面而形成。所述第一压电元件的阳极121a和阴极121b可由等同的材料涂覆而成。
所述第一压电元件的阳极121a和所述第一压电元件的阴极121b以隔开预定间隔的方式配置于所述压电部121c的外表面上。这时，因所述第一压电元件的阳极121a和所述第一压电元件的阴极121b之间并未涂覆有所述导电材料，因此所述压电部121c的压电材料在两个极121a、121b之间作为绝缘体起到作用。
所述第二压电元件的压电部122c由压电材料形成。所述压电材料可包括：钛酸钡、罗谢尔盐、水晶、石英、陶瓷、塑料及石墨烯当中的至少一个。
所述第二压电元件的阳极122a为，在所述压电部的外表面涂覆有导电材料而形成。所述第二压电元件的阴极122b为，导电材料从所述压电部的内表面延长至所述压电部的外表面而形成。所述第二压电元件的阳极122a和阴极122b可由等同的材料涂覆而成。
所述第二压电元件的阳极122a和所述第二压电元件的阴极122b以隔开预定间隔的方式配置于所述压电部122c的外表面上。这时，因所述第二压电元件的阳极122a和所述第二压电元件的阴极122b之间并未涂覆有所述导电材料，因此所述压电部122c的压电材料在两个极122a、122b之间作为绝缘体的起到作用。
为了使所述第一压电元件121的超声波的频带宽度和第二压电元件122的超声波的频带宽度不同，而可控制施加于所述第一压电元件121的阳极121a和所述第二压电元件的阳极122a的电压的频带宽度及/或者电压的强度。
另，为了使所述第一压电元件121的超声波的频率振幅和第二压电元件122的超声波的频率振幅不同，而可控制施加于所述第一压电元件121的阳极121a和所述第二压电元件的阳极122a的电压的频带宽度及/或者电压的强度。
如上所述，可在所述主体110的外表面安装两个压电元件121、122，但是其仅作为示例，并不指必须限定于两个，只要包括两个以上的压电元件则均属于本发明的权利范围。
例如，所述超声波发生器，可包括：第一压电元件121、第二压电元件122、第三压电元件(未图示)。所述第一压电元件121、第二压电元件122、第三压电元件的分布可配置为，从所述主体110的中心等同地各划分三分之一。所述第一压电元件121至第三压电元件(未图示)被设计为具有等同的形态和面积。为了使从所述第一压电元件121至第三压电元件发生的超声波的频带宽度及/或者频率振幅各自不同，而可控制施加于所述第一压电元件的阳极121a和所述第二压电元件的阳极122a的电压的频带宽度及/或者电压的强度。
作为一实施例，第一压电元件121上可施加60V，第二压电元件122上可施加70V，第三压电元件上可施加80V。
当使得所施加的多个电压的强度及/或者频带宽度控制为相互不同时，从多个压电元件发生的超声波的频带宽度及/或者振幅也相互不同。将以这种方式发生的多个超声波照射至深部靶区时，具有相互不同的频带宽度和振幅的多个超声波将会相互重叠，并发生干扰现象。如上所述，当具有相互不同的频率宽度和振幅的超声波相互重叠时，其能量平衡将被打乱，从而生成漩涡(spiral vortex)形态的超声波。
3.真空发生装置
根据本发明的一实施例，所述主体110的上面可连接有真空发生装置210。优选地，主体110的外部可配置有真空泵210。所述主体110的上面和所述真空泵之间连接有导管，以使得当所述真空泵210驱动时所发生的真空脉冲经由所述导管220传递至主体110内部的空洞中，从而使得所述主体110内部的空洞并不承受负压。通过该负压，使得对应于靶标的皮肤部位吸附到所述主体110的内部空洞中。
另，在皮肤上施加有负压的状态下，当多个压电元件生成超声波时，在超声波能量散开的同时将会产生更强烈的漩涡(spiral vortex)形态的超声波。
当所述漩涡形态的超声波照射至靶区时，漩涡中心部将抵达至靶区，而漩涡周边部将抵达至靶区周边部。当所述漩涡形态的超声波照射至靶区时，靶区周边部将产生超声波空化，进而使纳米单位的细微气泡生成于靶区周边部。即，当漩涡形态的超声波施加到靶区时，靶区周边部的毛细血管的内部中将产生纳米单位的细微气泡。毛细血管的生理作用借助这种细微气泡将更加活跃。
另，漩涡形态的超声波因具有比起高强度聚集超声波更低的温度，因而当这种超声波抵达至靶区时，不会引起烧伤。
<镇痛装置>
根据本发明一实施例的镇痛装置，可包括：至少一个所述超声波发生器。优选地，所述镇痛装置可包括：多个所述超声波发生器。所述多个超声波发生器倾斜地设置，并分别具有各自不同的斜度，以使得能够产生更加强烈的漩涡(spiral vortex)形态的超声波。
所述镇痛装置可适用于炎症性疼痛或者癌性疼痛。

Claims (8)

1.一种超声波发生器，其特征在于，
包括：
喇叭形状的主体，其下面呈开放型，且内部为中空；
第一压电元件，其安装于所述主体的第一面；及
第二压电元件，其安装于所述主体的第一面，且与所述第一压电元件隔开，
且，所述超声波发生器用于控制施加于所述第一压电元件的阳极和所述第二压电元件的阳极的电压的频带宽度及强度当中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的超声波发生器，其特征在于，
所述第一压电元件产生的超声波的频带宽度和所述第二压电元件产生的超声波的频带宽度不同，或者
所述第一压电元件产生的超声波的振幅和所述第二压电元件产生的超声波的振幅不同。
3.根据权利要求1所述的超声波发生器，其特征在于，
所述第一压电元件和所述第二压电元件，包括：压电部、阳极、阴极，
所述压电部由压电材料构成，
所述压电材料包括：钛酸钡、罗谢尔盐、水晶、石英、陶瓷、塑料及石墨烯当中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的超声波发生器，其特征在于，
所述第一压电元件的阳极和所述第二压电元件的阳极为，以在所述压电部的外表面涂覆导电材料而形成，
所述第一压电元件的阴极和所述第二压电元件的阴极为，导电材料从所述压电部的内表面涂覆至所述压电部的外表面而形成，
所述第一压电元件的阳极和阴极被配置为，以相互隔开的形式形成于所述压电部的外表面，
所述第二压电元件的阳极和阴极被配置为，以相互隔开的形式形成于所述压电部的外表面。
5.根据权利要求1所述的超声波发生器，其特征在于，
所述主体的上面连接有用于在所述本体内部形成负压的真空发生装置，
以在所述主体的内部起到真空吸附作用。
6.根据权利要求2所述的超声波发生器，其特征在于，
从所述第一压电元件产生的超声波和从所述第二压电元件产生的超声波相互重叠，以生成漩涡形态的超声波。
7.根据权利要求6所述的超声波发生器，其特征在于，
所述超声波漩涡中心部抵达靶区，而所述超声波漩涡周边部抵达靶区周边，
以使得所述靶区周边组织或者靶区周边细胞单位的生理作用活跃。
8.一种镇痛装置，其至少包括一个根据权利要求1至权利要求7当中的任一项所述的超声波发生器。
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