CN204637352U - 利用高强度聚焦超声波的医疗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种利用高强度聚焦超声波的医疗设备，该设备在固定手持件的状态下能够通过控制变换器的移动来在较大面积上进行扫描和手术，并且将变换器的移动图案输入到程序，从而可以进行均匀的超声波扫描和手术。

Description

利用高强度聚焦超声波的医疗设备

技术领域

本实用新型涉及一种采用变换器的利用高强度聚焦超声波的医疗设备，该设备利用图像探测器获取手术对象的皮肤组织的剖面图像，由于并不切开手术对象的皮肤，因此在不损伤皮肤表面的情况下可以利用高强度聚焦超声波将热传导至部分肌肉层以及真皮层区域，由此去除手术对象的皮肤皱纹和产生胶原蛋白重组效果。

背景技术

利用高强度聚焦超声波的医疗设备是一种利用超声波的热效应的医疗器械。其中，利用高强度聚焦超声波的医疗设备是利用从超声波变换器产生的一定程度的超声波的热效应的医疗器械。其中，利用高强度聚焦超声波的医疗设备是可作为温热处理方式使用的设备，该设备使从超声波变换器中产生的超声波在规定的地点(焦点)聚焦，由此照射组织内部，并在聚焦点(焦点)产生热。

该方法与现有的通过浸湿(切开皮肤)方法去除癌组织的方法相比具有如下优点：由于该设备从外部向人体透射超声波能量，因此无需切开皮肤，而且治疗方法简单，在治疗后患者的康复比较快，因此对该方法的需求越来越增多。

现有的设备大体上由主体单元和连接单元组成，为了图像摄影功能和治疗功能，连接单元可分为手持件和容器，容器内置有将接收的高频脉冲转换成超声波的变换器。为了有效地传送超声波，作为直接与皮肤接触的部分的容器部分内藏有声液(脱气水)介质。

但是，以现有的利用高强度聚焦超声波的医疗设备的情况，由于容器内部的变换器不能移动，因此当进行较大面积的超声波手术时手术者需要抬起手持件并逐步地移动手持件来进行手术。因此，不仅手术很繁琐，而且也不能保持规定的间隔，具有在整个手术面积上只能进行不均匀的手术的问题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型是为了解决上述的现有技术中存在的问题而提出的，其目的在于提供一种利用高强度聚焦超声波的医疗设备，该设备在固定手持件的状态下能够通过控制变换器的移动来在较大面积上进行扫描和手术，并且将变换器的移动图案输入在程序中来可以进行一定且均匀的超声波扫描和手术。

(二)技术方案

本实用新型的各种实施例的利用高强度聚焦超声波的医疗设备，可以包括主体单元和连接单元。

主体单元可以包括：主控制器，用于控制整个系统；输入单元，接收用户的输入并将其传送给主控制器；存储单元，变换器进行扫描时存储移动图案和各阶段的移动速度等；显示单元，显示图像探测器获取的皮肤组织内部的超声波影像和医疗设备的运行状态；通信单元，在另外的服务器或者内部电路之间可进行通信；以及水循环单元，使声液在容器与主体单元之间循环。

高频脉冲振荡器可以使用可变高频脉冲振荡器。

主控制器可以控制整个系统。主控制器与手持件控制器连接，由此可控制连接单元，并可输出高频脉冲振荡器的高频脉冲。

水循环单元可以包括：冷却装置，冷却声液；脱气装置，去除在所述声液中存在的溶解气体；声液供给泵，使声液循环。

冷却装置可以从散热器、散热板、压缩机以及热传导元件中选择一种以上。

脱气装置可以包括：真空过滤器或者超细纤维过滤器，用于去除所述声液中的溶解气体；以及真空泵，其与所述真空过滤器或者所述超细纤维过滤器连接，并去除供给到所述真空过滤器或者所述超细纤维过滤器的溶解水中的溶解气体。

声液供给泵赋予声液循环闭合回路的动力，声液可以在从容器连接到手持件，从手持件连接到水循环单元，再从水循环单元连接到手持件的闭合回路中循环。

连接单元可以包括用于连接主体单元与容器的手持件和与手持件可装卸地连接并包括变换器的容器。

手持件可以包括手持件控制器。手持件控制器可以从主控制器接收信号来控制手持件的阻抗匹配电路和驱动单元。

手持件可以包括阻抗匹配电路，所述电路将高频脉冲振荡器的阻抗保持在一定水平。

手持件可以包括驱动单元。驱动单元由两个以上的马达组成，各马达控制各轴的移动。容器的驱动轴可以从驱动单元接收动力来使容器内部的变换器移动，并使变换器实施平面扫描(工作区)。

手持件可以包括驱动单元和声液可流动的水循环通道。

容器的密封容器内部的空间由声液填满，在所述容器的壁上形成使声液通过的输入孔和输出孔。输入孔和输出孔通过手持件内部的水循环通道与水循环单元连接，从而使声液在所述容器内部空间和水循环单元之间流动。

手持件内部的驱动单元连接在移动变换器的驱动轴，从而可以使容器内部的变换器移动位置。

(三)有益效果

在本实用新型的各种实施例中，在手持件的驱动单元中使用两个以上的马达，因此即使在固定手持件的状态下，也能够控制变换器的移动，从而可以在较大的手术面积上进行扫描和手术，而且将变换器的移动图案输入到程序中来可以进行均匀的超声波扫描和手术。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的主体单元的立体图。

图2是本实用新型的一个实施例的连接单元的立体图。

图3是本实用新型的各种实施例的利用高强度聚焦超声波的医疗设备的结构图。

图4是本实用新型的各种实施例的主体单元的框图。

图5是本实用新型的各种实施例的连接单元的概略图。

图6是用于说明本实用新型的各种实施例的水循环单元的水循环过程的图。

图7是组成本实用新型的一个实施例的水循环单元的示意图。

图8是说明本实用新型的一个实施例的变换器的移动原理的图。

图9a和图9b是实施本实用新型的一个实施例的移动图案的示意图。

附图标记说明

10：监视器              20：手持件载置单元

30：轮子                40：手持件控制器

60：驱动单元            70：电缆

110：主体单元           120：连接单元

121：手持件             122：容器

210：主控制器           211：高频脉冲振荡器

220：显示单元           230：存储单元

240：输入单元           250：通信单元

260：水循环单元         310：变换器

320：图像探测器         330：声液

340：聚焦点             350：输入孔

360：输出孔             410：冷却装置

411：冷却水桶           412：压缩机

413：散热器             414：风扇

420：脱气装置           430：声液供给泵

510：x轴马达           520：y轴马达

600：工作区             610：移动图案

具体实施方式

下面，参照附图对上述的目的、特征以及优点进行详细的说明。本技术领域的技术人员可根据以下内容容易实施本实用新型的技术思想。在本实用新型的说明中，如果对于本实用新型相关的公知技术的具体说明影响到本实用新型的主要思想，则省略详细的说明。下面，参照附图详细说明本实用新型的优选实施例。在附图中相同的附图标记表示相同或者类似的组成部分。

本实用新型的利用高强度聚焦超声波的医疗设备并不限定于以下所述的结构，应当理解为在以下实施例的基础上，还可以适用于其他各种实施例。

图1是本实用新型的一个实施例的主体单元的立体图。

本实用新型的利用高强度聚焦超声波的医疗设备的主体单元可以由触摸屏组成，并且由可进行图像检测和输入的监视器10和在不使用的状态下可载置手持件121的手持件载置单元20组成。正面部分可以连接手持件，并且可以控制水循环和电子信号灯。

为了便于移动，利用高强度聚焦超声波的医疗设备可以包括轮子30，并安装有用于管理患者的程序和通过超声波来诊断和治疗患者皮肤的应用程序，当程序运行时在监视器10上显示图像探测器320所获取的皮肤组织内部的超声波影像和医疗设备的运行状态。

图2是本实用新型的一个实施例的连接单元的立体图。

本实用新型的一个实施例的利用高强度聚焦超声波的医疗设备的连接单元可以由手持件121和容器122组成。手持件121和容器122可以以相互可装卸的方式组成，主体单元110通过手持件121能够控制容器122内部的变换器。手持件121可通过电缆70与主体单元110连接，在电缆70内部可包括声液可流动的水循环通道、可接收主控制器信号的信号线以及传送高频脉冲的高频脉冲传送单元等。

图3是本实用新型的各种实施例的利用高强度聚焦超声波的医疗设备的结构图。

本实用新型的各种实施例的利用高强度聚焦超声波的医疗设备大体可以由主体单元110和连接单元120组成，并且主体单元110与连接单元120可以连接。连接单元120可以由手持件121和容器122组成，主体单元110能够通过连接单元120的手持件121向容器122发送控制信号以及进行水循环。

主体单元110可以包括控制整个系统的主控制器210和输出高频脉冲的高频脉冲振荡器。主控制器210连接到手持件控制器40并控制连接单元120，并可输出高频脉冲振荡器的高频脉冲。

本实用新型的一个实施例的高频脉冲振荡器211可以使用可变高频脉冲振荡器。可变高频脉冲振荡器是用于在已设定的范围内输出与变换器310的共振频率值对应的高频脉冲。可变高频脉冲振荡器可以将脉冲输出随时且快速持续地进行变换，从而可输出与变换器310的共振频率值相同的高频脉冲。

主体单元110可以包括：冷却装置410，用于冷却容器122内部的声液330；脱气装置420，用于去除所述声液330内部的溶解气体。

连接单元120可以包括：手持件121，用于连接主体单元110与容器122；容器122，与手持件121可装卸地连接，并包括变换器310。

手持件121可以包括手持件控制器40。手持件控制器40可以从主控制器210接收信号来控制手持件121的驱动单元60。

本实用新型的一个实施例的手持件121可以包括将变换器310和高频脉冲振荡器的阻抗保持在一定水平的阻抗匹配电路。阻抗匹配电路将高频脉冲振荡器与变换器310之间的阻抗保持在一定水平，从而能够改善输出并能够保证稳定的输出。

手持件121可以包括驱动单元60。

本实用新型的一个实施例的驱动单元60可以由两个马达组成，各马达分别控制x轴和y轴的移动，并控制容器122内部的变换器310的移动，由此使变换器310实施平面(工作区600)扫描。

马达可以由两个以上的马达组成，并且各个马达可以利用电磁阀马达、步进马达、线性马达等，具有多种构成。但是马达并不限定于此，可以包括能够赋予驱动力的各种动力源。

变换器310可以与驱动单元的两个以上的马达物理连接。手持件控制器可以从主体单元110的主控制器210接收控制信号，并可根据控制信号调节驱动单元的马达来使变换器310移动。

手持件121可以包括驱动单元60和能够使声液在容器122与主体单元110之间流动的水循环通道。

容器122与手持件121可装卸地连接，并且可以包括变换器310，所述变换器从主体单元110接收高频脉冲并将其转换成超声波。主体单元110与容器122通过手持件121连接，从而可使内部声液330循环，并可控制容器122内部的变换器310。

图4是本实用新型的各种实施例的主体单元的框图。

本实用新型的各种实施例的主体单元110可以包括：主控制器210，用于控制整个系统；输入单元240，接收用户的输入并将其传送给主控制器210；存储单元230，变换器310进行扫描时存储移动图案610和各阶段的移动速度等；显示单元220，显示图像探测器320获取的皮肤组织内部的超声波影像和医疗设备的运行状态；通信单元250，在另外的服务器或者内部电路之间可进行通信；以及水循环单元260，使声液330在容器122与主体单元110之间循环。

主控制器210可以控制整个系统。主控制器210与手持件控制器40连接，由此可控制连接单元120，并可输出高频脉冲振荡器的高频脉冲。

本实用新型的各种实施例的水循环单元260可以包括：声液供给泵430，使声液330循环；冷却装置410，从容器122接收已被加热的声液并进行冷却；以及脱气装置420，去除已冷却的声液330中的溶解气体。

下面说明本实用新型的一个实施例的利用超声波的医疗设备的运行原理，如果施加电源，则向主控制器210和其他装置供给电源。如果本实用新型的超声波治疗医疗设备运行，在显示单元220上显示主菜单，用户可进行用于产生高强度聚焦超声波的设定。此时，图像探测器320和作为显示图像的监视器的显示单元220也开始运行，并变成可显示手术部位的影像的状态。

在作为本实用新型的操作装置的输入单元240中，如果完成用于产生高强度超声波的设定，则设定值被传送给主控制器210，主控制器210以设定值为基准命令容器122内部的变换器310的操作。即，通过连接在手持件121的容器122产生高强度聚焦超声波。

图5是本实用新型的各种实施例的连接单元120的概略图。

本实用新型的各种实施例的连接单元120可构成为容器122可装载在手持件121上或者从手持件121拆卸。

本实用新型的一个实施例的容器122可以是一种具有使超声波通过且与皮肤接触的声学窗，且外部由壁形成的密封容器。变换器310可粘附在作为密封的壳体的容器122内部，容器122内部空间可以由声液330填满。

声液330起到将从变换器310产生的超声波传送到手术对象的皮肤组织内部的介质的作用，而且还可以起到将从变换器310产生的热进行冷却的作用。为了获取手术对象的皮肤组织的剖面影像，可以结合作为图像用超声波变换器的图像探测器320。图像探测器成被设计成对从生体反射回来的超声波的微弱的信号进行探测并接收的形式。

为了防止容器122内部的声液损失，容器122可形成为外部和内部安全密封的形式。

变换器310可形成和配置为向一个焦点照射超声波。变换器310可以配置为具有与声学窗并排的输出面。变换器310的剖面结构具有凹面(Concave)形状，由此从超声波变换器310上产生的超声波可以聚焦在变换器310的凹面中心点上。如此，在变换器的凹面中心点上可以形成超声波的聚焦点340。

在容器122的壁上可以形成使声液通过的输入孔350和输出孔360，输入孔350和输出孔360连接在水循环单元260上，从而所述声液可以在容器122内部空间和水循环单元260之间通过手持件121流动。

下面说明本实用新型的一个实施例的利用超声波的医疗设备的运行原理。将本实用新型的容器122紧贴在脸等手术对象的皮肤组织，然后变换器310产生超声波，并在手术部位的皮肤组织内部的焦点上进行超声波扫描。由于在变换器310中设置有图像探测器320，因此将要进行超声波扫描的部位的皮肤组织进行图像化来监视焦点即照射超声波的皮肤组织的部位的热凝固状态。

图6是用于说明本实用新型的各种实施例的水循环单元的水循环过程的图。

本实用新型的各种实施例的水循环单元260可以包括：声液供给泵430，使声液330循环；冷却装置410，从容器122接收已被加热的声液并进行冷却；以及脱气装置420，去除已冷却的声液330中的溶解气体。

本实用新型的一个实施例的水循环单元260中，声液330可以通过容器122的输入孔350流入到水循环单元，可以通过容器122的输出孔360从水循环单元260流出到容器122的内部。

即，在所述容器122中，声液330可以通过手持件121被供给到水循环单元260，被供给的声液可以在通过冷却装置410和脱气装置420重新连接到容器122上的闭合回路中进行循环。

本实用新型的各种实施例的冷却装置410从散热器、散热板、压缩机以及热传导元件中至少可以选择其中的一种或多种。

为了有效地传送超声波，声液330可以使用脱气水(排出空气的水)。为了将脱气水作为声液330，可以使用脱气装置420。脱气装置420是利用规定的真空压从声液中分离出溶解在声液中的氧气、氮气、二氧化碳等气体，来得到没有溶解气体的纯声液330的装置。

本实用新型的各种实施例的脱气装置420可以包括真空过滤器，其去除所述声液气体中的溶解气体。所述脱气装置420可以包括真空泵，其连接在真空过滤器上，并去除供给到真空过滤器的溶解水中的溶解气体。

本实用新型的一个实施例的真空过滤器可以使用超细纤维过滤器等。

图7是组成本实用新型的一个实施例的水循环单元的示意图。

本实用新型的一个实施例的冷却水桶411可以保存声液330。在容器122中已被加热的声液330可以通过声液供给泵430经过手持件121流入到冷却水桶411。被供给的声液330经过压缩机412和散热器413被冷却，而且可以重新流入到所述冷却水桶411。

图7示出了本实用新型的一个实施例的利用两个冷却装置410来冷却声液330的方式，但是本实用新型的各种实施例的冷却装置410还可以使用一个或两个以上的冷却装置410来冷却声液330。

本实用新型的一个实施例的冷却水桶411可以包括能够判断冷却水桶411的冷却水量的水位下限传感器。水位下限传感器可以分成上、中、下三阶段来检测水位。冷却水桶411中可以包括冷却水温度计。冷却水温度计可以测量冷却水的温度。

本实用新型的一个实施例的从手持件121流入到冷却水桶411的水循环通道中可以包括水循环检测传感器。水循环检测传感器可以检测水循环单元与容器122之间的水循环是否顺利等情况。

本实用新型的一个实施例的冷却装置410可以包括风扇(FAN)414。风扇414的目的是对设置在散热器413等上的被加热的电路进行散热，但是其还具有声液330循环时冷却声液330的效果。风扇414的特征在于，其与压缩机412联动运行。

经过冷却装置410被冷却的声液330可以通过声液供给泵430重新移动到脱气装置420，此时，真空过滤器可以去除声液330中的溶解气体，并利用真空泵将被去除的溶解气体向外排出。

经过脱气装置420的纯声液330可以通过手持件121重新供给到容器122内部，由此保证变换器310的稳定的输出，并可防止损坏。

图8是说明本实用新型的一个实施例的变换器的移动原理的图。

下面，说明本实用新型的一个实施例的变换器310的移动原理。主体单元110的主控制器210向手持件控制器40传送控制信号，接收控制信号的手持件控制器40可以驱动粘附在手持件121的驱动单元60。

驱动单元60可以由两个以上的马达组成，各马达分别控制各轴的移动。一个马达可选择地沿直线往复移动规定的距离。驱动单元可以利用电磁阀、步进马达、线性马达等，具有多种构成。

手持件控制器40通过控制可以使两个马达同时运行或者单独运行，而且对所需位置进行扫描或者手术。各马达仅控制x轴和y轴。

各马达与容器122内部的驱动轴物理连接，并赋予使变换器310移动的动力，并能够使变换器310实施平面(工作区600)扫描。因此，在手持件不移动的情况下可以在较大面积上进行均匀间隔的超声波手术。

图8是用于说明本实用新型的一个实施例的利用x轴马达510和y轴马达520来使变换器310的聚焦点340移动的例子的图。

容器122与手持件121连接时手持件驱动单元与容器内部的驱动轴物理连接。在将容器122固定在手术部位的状态下，确定可通过容器的声学窗来移动聚焦点的工作区600。

因此，x轴马达510和y轴马达520分别使变换器310的聚焦点340沿x轴和y轴直线移动，从而能够进行二维扫描即平面扫描。图8中的工作区600表示为方形，但是根据马达的组成，工作区600可以是圆形、椭圆形、三角形、菱形等各种形状。

图8为示出只使用两个马达来进行平面扫描的示意图，但是使用三个以上的马达时可以使变换器上下移动，因此能够进行三维扫描。因此，在不更换变换器的情况下，根据需要可自由地改变皮下深度，从而能够对所需位置进行准确扫描。

图9a和图9b是实施本实用新型的一个实施例的移动图案610的示意图。

移动图案610被定义为，将预先设定的操作通过程序来输入，当手术者选择所述程序时，容器122内部的变换器310根据所选择的程序，按已确定的方法移动，由此扫描工作区600。

本实用新型的一个实施例的特征在于，扫描工作区600时，为了确立客观数据并进行同一水平的扫描，不是手动地控制位置，而是通过自动控制对同一的移动图案610进行扫描。

本实用新型的一个实施例中，扫描时基于输入的程序的图案的动作按照设定的速度进行。通常，一次移动速度为28.78秒。

本实用新型的一个实施例中，将体现移动图案610的移动速度可以根据手术者的需要区分为各阶段的移动速度，在存储各阶段的移动速度后，选择所需的阶段的移动速度来进行扫描。例如，将目前运行的一次移动速度(28.78秒)分成1至20阶段的移动速度后，选择第15阶段的移动速度来进行扫描时，可以根据已设定的阶段，加快或者放慢移动速度。

图9a是示出利用移动图案610进行扫描的第一实施例。

图9a为对整个工作区600进行平面扫描时的移动图案610的示例，并且可以选择阶段的移动速度来进行扫描。图9a示出本实用新型的一个实施例的移动图案610，但是并不限定于此。根据所输入的程序可以选择不同的图案来运行，并且根据所选择的阶段移动速度也可以不同。

图9b示出利用移动图案610进行扫描的第二实施例。

图9b为示出只选择部分工作区600来进行扫描的示例，根据所输入的程序扫描范围可以不同。图9b示出本实用新型的一个实施例的规定的范围，但并不限定于此。根据所输入的程序可以选择不同的图案来运行，并且根据所选择的阶段移动速度也可以不同。

本实用新型所属领域的技术人员在不超出本实用新型的技术思想的范围内可以将上述的本实用新型进行各种替换、变形以及变更，因此本实用新型并不限定于上述的实施例以及附图。

Claims (7)

1.一种利用高强度聚焦超声波的医疗设备，其特征在于，包括：

主体单元，包括在已设定的范围内输出高频脉冲的高频脉冲振荡器、冷却容器内部的声液的冷却装置、去除所述声液中的溶解气体的脱气装置以及用于控制所述高频脉冲振荡器的操作的主控制器；

手持件，在所述手持件上连接所述容器，并至少包括两个以上的马达，以便改变变换器的扫描位置；以及

容器，可以装载在所述手持件上或从所述手持件上拆卸，在所述容器内部包含所述变换器和声液；

其中，所述变换器从所述主体单元接收高频脉冲，并产生高强度聚焦超声波，所述变换器与所述两个以上的马达物理连接，并能够通过调节所述手持件内部的马达来改变扫描位置。

2.根据权利要求1所述的利用高强度聚焦超声波的医疗设备，其特征在于，所述冷却装置为从散热器、散热板、压缩机以及热传导元件中选择的一种。

3.根据权利要求2所述的利用高强度聚焦超声波的医疗设备，其特征在于，所述脱气装置包括：

真空过滤器或者超细纤维过滤器，用于去除所述声液中的溶解气体；以及

真空泵，其与所述真空过滤器或者所述超细纤维过滤器连接，并去除供给到所述真空过滤器或者所述超细纤维过滤器的溶解水中的溶解气体。

4.根据权利要求1所述的利用高强度聚焦超声波的医疗设备，其特征在于，所述主控制器的控制如下：

测量所述变换器的额定电流并赋予指定编号，并将所述指定编号存储在存储单元中，

当所述容器从手持件分离后再连接时，测量所述变换器的额定电流，并在所述存储单元中检索与所述额定电流一致的所述指定编号，使可变高频脉冲振荡器输出与所述检索的指定编号对应的高频脉冲。

5.根据权利要求1所述的利用高强度聚焦超声波的医疗设备，其特征在于，所述变换器根据已输入的程序沿相同的移动图案移动。

6.根据权利要求5所述的利用高强度聚焦超声波的医疗设备，其特征在于，所述变换器根据已设定的各阶段速度的输入值，用不同的速度扫描移动图案。

7.根据权利要求1所述的利用高强度聚焦超声波的医疗设备，其特征在于，所述手持件包括将所述变换器与高频脉冲振荡器电连接的阻抗匹配电路，所述高频脉冲振荡器为可变高频脉冲振荡器，其在已设定的范围内输出与变换器的真空频率值对应的高频脉冲。