CN116197103A - 超声波涡流能量注入装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超声波涡流能量注入装置，更具体地，涉及一种对于与身体接触的区域并不聚焦超声波而是分散超声波的同时，对于沿着与接受超声波的身体所相向的区域的周向(顺时针方向或者逆时针方向)隔开配置的多个压电元件，使其沿着与身体接触的区域的周向施加涡流型刺激的超声波涡流能量注入装置。

Description

超声波涡流能量注入装置
技术领域
本发明涉及一种超声波涡流能量注入装置，更具体地，涉及一种对于与身体接触的区域并不聚焦超声波而是分散超声波的同时，对于沿着与接受超声波的身体所相向的区域的周向(顺时针方向或者逆时针方向)隔开配置的多个压电元件，使其沿着与身体接触的区域的周向施加涡流型刺激的超声波涡流能量注入装置。
背景技术
高强聚焦超声波(HIFU,High Intensity Focused Ultrasound)、低强聚焦超声波(LIFU,Low Intensity Focused Ultrasound)、低强脉冲超声波(LIPUS,Low IntensityPulse Ultrasound)广泛应用于去除皱纹或者治疗癌症。
这种高强聚焦超声波是一种通过聚焦超声波使人体内部温度瞬间上升至约70℃，以使得靶点部位的组织或者细胞坏死的方式，当热量聚焦于作为靶点的位于皮下脂肪层和肌肉层之间的SAMA层时，会使胶原蛋白发生变性的同时使皱纹减少，而且，也会在作为靶点的肿瘤上施加高强聚焦超声波，从而生成高强热量，并利用对于组织的空化(Cavitation)和波动，来消融肿瘤。但是传统的高强聚焦超声波所采用的方式是在靶点中心部聚焦照射强烈的能量，因此存在烧伤等副作用。这时所照射的热能聚集到病灶中心部，并会发生蓄热现象。因此会发生热失控现象。因中心部过热的热岛效应，患者无法忍受过度的灼热感，因此无法进行必要时间的治疗。
这种现象也被称之为热平衡状态，这时应设置用于排泄注入至内部的热量的排泄通道，而利用以往的方法是难以解决该问题的。为了解决上述问题，出现的就是超声波涡流注入装置，超声波涡流诱导装置将所注入到的热量从压电元件的内外部分散、循环开来。另外，甜甜圈形状的超声波换能器通过分散和重叠微小能量来防止热失控现象，并打破病灶周边热量注入的平衡状态，以诱导超声波涡流，从而在没有过度的灼热感的情况下，能够注入必要时间的能量，目前需要进行该技术开发。
另外，当以往的超声波未能正确抵达靶点时，存在会对正常组织造成损伤的危险，因此出现了每次只能治疗一个靶点的问题。
另外，传统的高强聚焦超声波因靶点周边部成为热平衡状态，氧气难以在靶点周边的毛细血管中移动，因此存在造成缺氧等的问题。
为了解决上述所述的针对照射超声波的中心部的热平衡状态和热失控现象，需要分散所照射的波动和热量，并需要开发一种能够从压电元件排放热量的技术。
先行技术文献
专利文献
(专利文献0001)韩国注册专利第10-1514401号(2015.04.16.注册)
(专利文献0002)日本公开专利第10-234734号(1998.09.08.公开)
发明内容
本发明的目的在于，提供一种超声波涡流能量注入装置，更具体地，提供一种对于与身体接触的区域并不聚焦超声波而是分散超声波的同时，对于沿着与接受超声波的身体所相向的区域的周向(顺时针方向或者逆时针方向)隔开配置的多个压电元件，使其沿着与身体接触的区域的周向施加涡流型刺激的超声波涡流能量注入装置。
本发明涉及一种超声波涡流能量注入装置，更具体地，涉及一种对于与身体接触的区域并不聚焦超声波而是分散超声波的同时，对于沿着与接受超声波的身体所相向的区域的周向(顺时针方向或者逆时针方向)隔开配置的多个压电元件，使其沿着与身体接触的区域的周向施加涡流型刺激的超声波涡流能量注入装置，其包括：下部壳体100，其由超声波换能器110和真空部120构成，所述超声波换能器110呈甜甜圈形状，且其中心贯通形成有真空孔110a，所述真空部120呈喇叭形状，且其形成有自所述超声波换能器110的真空孔110a外周朝向上方凸出并且下方开放的真空槽120a，并且其凸出的上部外周一侧形成有与所述真空槽120a的内部连通的连接器连接孔120b；三个以上的压电元件200，其沿着倾斜区域210的外周周向等间距地配置，所述倾斜区域210被形成为，在形成有所述真空部120的真空槽120a的区域中，以其下部区域的外围朝向下端渐渐扩大的形状形成；
上部壳体300，其与所述下部壳体100的超声波换能器110的外周结合，且其外周一侧形成有连接器插入孔300a；连接器400，其由中心部410和外围部420构成，所述中心部410被形成为贯通所述连接器插入孔300a并与所述连接器连接孔120b连通，所述外围部420被形成为电连接于所述压电元件200的超声波生成器的电缆配置于所述中心部410的外周表面；及控制单元500，其内部容纳有：真空生成器510，其以软管为媒介与所述连接器400的中心部410连接设置；超声波生成器520，其与具备于所述连接器400的外围部420的超声波生成器的电缆电连接，且所述控制单元500用于控制所述真空生成器510及超声波生成器520的动作。
尤其，所述控制单元500被配置为，针对以某一个压电元件(200-1)为基准，按顺时针方向依次隔开排列的压电元件(200-2)、压电元件(200-3)、压电元件(200-3+N)…(其中，N为1,2,3…)，通过控制所述超声波生成器520的频率(MHz)、压力(w/cm2)、伏特(V)、中继时间(Relay Time)中的某一个作为独立变数来控制所注入的能量，从而满足压电元件(200-1)＞压电元件(200-2)＞压电元件(200-3)＞压电元件(200-3+N…)，从而借助与所注入的能量成比例的蓄热能源之差异，从而借助与所注入的能量成比例的蓄热能源之差异，能够沿着接受来自压电元件(200-3+N…)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-3)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-2)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-1)的超声波的身体区域，依次、连续地形成逆时针方向的超声波涡流；
另，所述控制单元500被配置为，针对以某一个压电元件(200-1)为基准，按逆时针方向依次隔开排列的压电元件(200-3+N)、压电元件(200-3)、压电元件(200-2)…(其中，N为1,2,3…)，通过控制所述超声波生成器520的频率(MHz)、压力(w/cm2)、伏特(V)、中继时间(Relay Time)中的某一个作为独立变数来控制所注入的能量，从而满足压电元件(200-3+N…)＞压电元件(200-3)＞压电元件(200-2)＞压电元件(200-1)，从而借助与所注入的能量成比例的蓄热能源之差异，能够沿着接受来自压电元件(200-3+N…)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-3)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-2)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-1)的超声波的身体区域，依次、连续地形成逆时针方向的超声波涡流。
根据本发明的超声波涡流能量注入装置，其配置有三个以上的压电元件，所述三个以上的压电元件被配置为朝向形成于下部壳体的真空部外周的倾斜区域的周向等间距地隔开形成，因此可将超声波分散注入，从而借助各压电元件所传递的超声波之间的重叠/衍射现象，能够实现更加有效的刺激及治疗，不仅如此，还具有能够提前避免因传统超声波聚焦引起的热岛效应的优点。
另，根据本发明的超声波涡流注入装置，其被配置为，针对三个以上的朝向形成于下部壳体的真空部外周的倾斜区域的周向配置的压电元件，通过控制从超声波生成器注入的能量，使其满足压电元件(200-1)＞压电元件(200-2)＞压电元件(200-3)＞压电元件(200-3+N…)，从而借助与所注入的能量成比例的蓄热能源之差异，能够沿着接受来自压电元件(200-1)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-2)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-3)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-3+N)的超声波的身体区域，依次、连续地形成顺时针方向的超声波涡流；通过控制，使其满足压电元件(200-3+N…)＞压电元件(200-3)＞压电元件(200-2)＞压电元件(200-1)，从而借助与所注入的能量成比例的蓄热能源之差异，能够沿着接受来自压电元件(200-3+N…)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-3)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-2)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-1)的超声波的身体区域，依次、连续地形成逆时针方向的超声波涡流的优点。
附图说明
图1图示了根据本发明一实施例的超声波涡流能量注入装置的分解状态示意图；
图2图示了根据本发明一实施例的超声波涡流能量注入装置的分解状态剖面图；
图3图示了根据本发明一实施例的超声波涡流能量注入装置的连接器的平面图。
具体实施方式
以下，参照附图进一步详细说明本发明实施例。但，本发明并不受限于以下公开的实施例，而是可通过相互不同的多样的形态展示，本实施例的提供用于本发明的完全公开，并可让所属领域普通技术人员完全理解发明范畴。附图上的同一附图标记指的是同一要素。
图1图示了根据本发明一实施例的超声波涡流能量注入装置的分解状态示意图，图2图示了根据本发明一实施例的超声波涡流能量注入装置的分解状态剖面图，图3图示了根据本发明一实施例的超声波涡流能量注入装置的连接器的平面图。
如图1至图3所示，本发明涉及一种超声波涡流能量注入装置，更具体地，涉及一种对于与身体接触的区域并不聚焦超声波而是分散超声波的同时，对于沿着与接受超声波的身体所相向的区域的周向(顺时针方向或者逆时针方向)隔开配置的多个压电元件，使其沿着与身体接触的区域的周向施加涡流型刺激的超声波涡流能量注入装置，其包括：下部壳体100，其由超声波换能器110和真空部120形成，其中，所述超声波换能器110呈甜甜圈形状，且其中心贯通形成有真空孔110a，所述真空部120呈喇叭形状，且其形成有自所述超声波换能器110的真空孔110a朝向上方延长凸出形成的真空槽120a；压电元件200，其配置于倾斜区域121的外周，所述倾斜区域121被形成为，在形成有所述真空部120的真空槽120a的区域中，以其外围渐渐扩大的形状形成；上部壳体300，其与所述下部壳体100结合；连接器400，其贯通所述上部壳体300，并与真空槽120a及压电元件200连接；控制单元500，其与所述连接器400连接并在真空槽120a的内部空间形成负压，并用于控制所述压电元件200使其生成超声波。
所述下部壳体100作为用于形成通过与要进行刺激的用户身体区域的外周相接从而形成负压状态的内部空间的手段，所述下部壳体100由超声波换能器110和真空部120形成，其中，所述超声波换能器110呈甜甜圈形状，且其中心贯通形成有真空孔110a，所述真空部120形成有真空槽120a和连接器连接孔120b，其中，所述真空槽120a形成为自所述超声波换能器110的真空孔110a的外周朝向上方凸出且其下方开放，所述连接器连接孔120b形成于凸出的上部外周一侧并与所述真空槽120a的内部连通。
尤其，形成有所述真空部120的真空槽120a的区域的外周被形成为，呈朝向下方越来越大的喇叭形状。
所述压电元件200作为用于将从电振动转换成机械振动的该机械振动传递至用户身体中要进行刺激的区域的手段，所述超声波换能器110中形成有真空槽120a的区域的下部区域形成有倾斜区域121，该倾斜区域121的外周趋向下端越来越变大，且所述压电元件200沿着所述倾斜区域121的外周周向等间距地配置。
尤其，本发明压电元件200沿着倾斜区域121的外周周向等间距地配置有三个以上。
据此，从多个压电元件200中生成的机械振动能够借助相互重叠/衍射现象，传递至所要进行刺激的区域侧，从而能够避免以往的因超声波聚焦引起的热失控现象。
所述上部壳体300作为用于覆盖所述下部壳体100的盖子，其形成为内部为中空、下面为开放的圆筒状，并可拆卸地结合于所述下部壳体100的超声波换能器110的外周，并且其上端外周表面的一侧形成有连接器插入孔300a。
所述连接器400包括：中心部410，其贯通所述连接器插入孔300a并与所述连接器连接孔120b连通；外围部420，电连接于所述压电元件200的超声波生成器的电缆配置于所述中心部410的外周表面周围。
所述中心部410电连接于真空生成器510，以在所述真空槽120a内部区域形成负压，沿着所述外围部420的周向配置的电缆的一端电连接于超声波生成器520，电缆的另一端分别连接于所述压电元件200。
所述控制单元500作为用于控制所述真空生成器510及超声波生成器520的动作的手段，其内部容纳有：真空生成器510，其以软管为媒介与所述连接器400的中心部410连接设置；超声波生成器520，其电连接地设置于具备于所述连接器400的外围部420的超声波生成器的电缆。
尤其，所述控制单元500，包括：电源键511，用于开启(ON)/关闭(OFF)所述真空生成器510的动作；真空调节键512，用于调节所述真空生成器510的脉冲值；电源键521，用于开启(ON)/关闭(OFF)所述超声波生成器520的动作；超声波调节键522，用于调节所述超声波生成器520的超声波频率及压力；左/右扭力设置键530。
优选为，所述超声波生成器520所生成的超声波的频率为0.5～1.5Mhz，压力为0.5～3W/cm2，中继时间为10～20mSec(ON)/1～2mSec(OFF)。
上述左/右扭矩设置按钮(530)可被设置为：按压一次时设置为左扭矩,连续按压两次时设置为右扭矩,优选地，所设置的扭矩动作至少应持续3分钟以上。
尤其，所述控制单元500，被配置为，针对以某一个压电元件(200-1)为基准按顺时针方向依次隔开排列的压电元件(200-2)、压电元件(200-3)、压电元件(200-3+N)…(其中，N为1,2,3…)，通过控制所述超声波生成器520的频率(MHz)、压力(w/cm2)、伏特(V)、中继时间(Relay Time)中的某一个作为独立变数来控制所注入的能量，从而使其满足压电元件(200-1)＞压电元件(200-2)＞压电元件(200-3)＞压电元件(200-3+N…)，从而借助与所注入的能量成比例的蓄热能源之差异，能够沿着接受来自压电元件(200-1)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-2)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-3)的超声波的身体区域，依次、连续地形成顺时针方向的超声波涡流；
下列表1为，以频率作为独立变数来形成顺时针方向的超声波涡流的实施例；表2为，以压力作为独立变数来形成顺时针方向的超声波涡流的实施例；表3为，以伏特作为独立变数来形成顺时针方向的超声波涡流的实施例；表4为，以中继时间作为独立变数来形成顺时针方向的超声波涡流的实施例。
表1
Figure BDA0003769136650000091
表2
Figure BDA0003769136650000101
表3
Figure BDA0003769136650000102
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表4
Figure BDA0003769136650000103
如实施例一至实施例四所示，当通过控制超声波生成器520的频率、压力、伏特、中继时间中的某一个作为独立变数来控制注入至各个压电元件200的能量，以使其满足压电元件(200-1)＞压电元件(200-2)＞压电元件(200-3)时，借助与所注入的能量成比例的蓄热能源之差异，沿着接受来自压电元件(200-1)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-2)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-3)的超声波的身体区域，依次、连续地形成顺时针方向的超声波涡流。
另，所述控制单元500，被配置为，针对以某一个压电元件(200-1)为基准按逆时针方向依次隔开排列的压电元件(200-3+N)、压电元件(200-3)、压电元件(200-2)…(其中，N为1,2,3…)，通过控制所述超声波生成器520的频率(MHz)、压力(w/cm2)、伏特(V)、中继时间(Relay Time)中的某一个作为独立变数来控制所注入的能量，从而使其满足压电元件(200-3)＞压电元件(200-2)＞压电元件(200-1)，从而借助与所注入的能量成比例的蓄热能源之差异，能够沿着接受来自压电元件(200-3)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-2)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-1)的超声波的身体区域，依次、连续地形成逆时针方向的超声波涡流。
下列表5为，以频率作为独立变数来形成顺时针方向的超声波涡流的实施例；表6为，以压力作为独立变数来形成顺时针方向的超声波涡流的实施例；表7为，以伏特作为独立变数来形成顺时针方向的超声波涡流的实施例；表8为，以中继时间作为独立变数来形成顺时针方向的超声波涡流的实施例。
表5
Figure BDA0003769136650000111
表6
Figure BDA0003769136650000112
表7
Figure BDA0003769136650000121
表8
Figure BDA0003769136650000122
如实施例五至实施例八所示，当通过控制超声波生成器520的频率、压力、伏特、中继时间中的某一个作为独立变数来控制注入至各个压电元件200的能量，以使其满足压电元件(200-3)＞压电元件(200-2)＞压电元件(200-1)时，借助与所注入的能量成比例的蓄热能源之差异，沿着接受来自压电元件(200-1)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-2)的超声波的身体区域→接受来自压电元件(200-3)的超声波的身体区域，依次、连续地形成顺时针方向的超声波涡流。
即，根据本发明的超声波涡流能量注入装置，被配置为，针对形成于下部壳体的真空部外围的倾斜区域的周向配置的三个以上的压电元件，通过控制从超声波生成器所注入的能量，使其满足压电元件(200-1)＞压电元件(200-2)＞压电元件(200-3)＞压电元件(200-3+N…)，或者使其满足压电元件(200-1)＞压电元件(200-3+N…)＞压电元件(200-3)＞压电元件(200-2)，从而具有使得从通过注入高能量的压电元件而蓄电有高能量的区域依次地传递至通过蓄电有较低能量的压电元件而接受能量的区域的优点。
另外，本发明实施例中，当独立变数为中继时间时，将中继时间的ON持续状态作为独立变数，但并不限于此，应理解为，也可将中继时间的OFF状态作为独立变数。
本发明通过附图和前述所述的优选实施例进行了说明，但本发明并不受限于此，而是由所附权利要求范围限定。因此，本领域普通技术人员在权利要求范围的技术思想范围内可对本发明进行多样的变形及修改。
附图标记
100：下部壳体 110：超声波换能器
110a：真空孔 120：真空部
120a：真空槽 120b：连接器连接孔
121：倾斜区域
200、200-1、200-2、200-3：压电元件
300：上部壳体 300a：连接器插入孔(300a)
400：连接器 410：中心部
420：外围部
500：控制单元 510：真空生成器
520：超声波生成器

Claims (3)

1.一种超声波涡流能量注入装置，其特征在于，
包括：
下部壳体100，其由超声波换能器110和真空部120构成，所述超声波换能器110呈甜甜圈形状，且其中心贯通形成有真空孔110a，所述真空部120呈喇叭形状，且其形成有自所述超声波换能器110的真空孔110a外周朝向上方凸出并且下方开放的真空槽120a，并且其凸出的上部外周一侧形成有与所述真空槽120a的内部连通的连接器连接孔120b；
三个以上的压电元件200，其沿着倾斜区域210的外周周向等间距地配置，所述倾斜区域210被形成为，在形成有所述真空部120的真空槽120a的区域中，以其下部区域的外围朝向下端渐渐扩大的形状形成；
上部壳体300，其与所述下部壳体100的超声波换能器110的外周结合，且其外周一侧形成有连接器插入孔300a；
连接器400，其由中心部410和外围部420构成，所述中心部410被形成为，贯通所述连接器插入孔300a并与所述连接器连接孔120b连通，所述外围部420被形成为，电连接于所述压电元件200的超声波生成器的电缆配置于所述中心部410的外周表面；及
控制单元500，其内部容纳有：真空生成器510，其以软管为媒介与所述连接器400的中心部410连接设置；超声波生成器520，其与具备于所述连接器400的外围部420的超声波生成器的电缆电连接，且所述控制单元500用于控制所述真空生成器510及超声波生成器520的动作。
2.根据权利要求1所述的超声波涡流能量注入装置，其特征在于，
所述控制单元500被配置为，针对以某一个压电元件(200-1)为基准按顺时针方向依次隔开排列的压电元件(200-2)、压电元件(200-3)、压电元件(200-3+N)…(其中，N为1,2,3…)，
通过控制所述超声波生成器520的频率(MHz)、压力(w/cm2)、伏特(V)、中继时间(RelayTime)中的某一个作为独立变数来控制所注入的能量，从而满足压电元件(200-1)＞压电元件(200-2)＞压电元件(200-3)＞压电元件(200-3+N…)。
3.根据权利要求1所述的超声波涡流能量注入装置，其特征在于，
所述控制单元500被配置为，针对以某一个压电元件(200-1)为基准按逆时针方向依次隔开排列的压电元件(200-3+N)、压电元件(200-3)、压电元件(200-2)…(其中，N为1,2,3…)，
通过控制所述超声波生成器520的频率(MHz)、压力(w/cm2)、伏特(V)、中继时间(RelayTime)中的某一个作为独立变数来控制所注入的能量，从而满足压电元件(200-3+N…)＞压电元件(200-3)＞压电元件(200-2)＞压电元件(200-1)。
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