MX2008007401A - Metodos para producir guias de ondas ultrasonicas teniendo una amplificacion mejorada - Google Patents

Abstract

Están descritos los métodos para la fabricación de guías de onda ultrasónicas teniendo una ganancia de velocidad mejorada. Adicionalmente, están descritos los métodos para fabricar los dispositivos médico ultrasónicos incluyendo las guías de onda ultrasónicas. Específicamente, las guías de onda ultrasónicas comprenden un primer material teniendo una impedancia acústica superior y un segundo material teniendo una impedancia acústica más baja.

Description

MÉTODOS PARA PRODUCIR GUIAS DE ONDAS ULTRASÓNICAS TENIENDO UNA AMPLIFICACIÓN MEJORADA Antecedentes de la Descripción La presente descripción generalmente se relaciona a guías mejoradas de ondas ultrasónicas. Más particularmente, la presente descripción se relaciona a guías de ondas ultrasónicas que tienen una amplificación mejorada y un acoplado modal adecuado para usarse en dispositivos médicos ultrasónicos tales como bisturís ultrasónicos, facoemulsificadores, aspiradores de tejido suave, otras herramientas quirúrgicas ultrasónicas, y similares.

Muchos procedimientos quirúrgicos modernos involucran el uso de dispositivos quirúrgicos ultrasónicos que típicamente operan a frecuencias de entre 20 kilohertz y 60 kilohertz. Estos dispositivos tienen aplicación en muchas especialidades quirúrgicas incluyendo, por ejemplo, neurocirugía, cirugía general, y cirugía oftálmica. En general, es conocido que los dispositivos quirúrgicos ultrasónicos generan energía vibratoria de frecuencia ultrasónica que es aplicada a un aplicador ultrasónico que vibra longitudinalmente y que contacta a los tejidos de un paciente. El dispositivo quirúrgico ultrasónico puede, entre otros efectos quirúrgicos, cortar, fragmentar, y/o coagular los tejidos contactados del paciente .

Los dispositivos quirúrgicos ultrasónicos son constreñidos en su capacidad de generar energía vibratoria de frecuencia ultrasónica debido a los límites inherentes en las características físicas de los materiales típicamente usados para fabricar los dispositivos. Por ejemplo, las aleaciones de titanio son con frecuencia usadas para la fabricación de la guía de onda ultrasónica que es usada para contactar a los tejidos de un paciente (por ejemplo, un aplicador ultrasónico) . Aleaciones de titanio tienen resistencia de fatiga inherente y limitaciones de tensión que no pueden excederse o el aplicador ultrasónico se agrietará y/o romperá resultando en una herramienta inutilizable . Como otro ejemplo, una guía de onda ultrasónica, tal como para usar como un transductor ultrasónico para convertir la suministrada energía eléctrica a energía vibratoria de frecuencia ultrasónica, puede fabricarse de una manera reducida; esto es, geométricamente reduciendo el diámetro del transductor. Mientras que el extremo del diámetro es más pequeño del transductor típicamente tendrá una mayor amplitud y por tanto mayor velocidad de punta debido al reducido, el reducido lleva a considerables tensiones en el paso, los cual pueden resultar en menos eficiente transmisión de la energía, sobrecalentado del transductor, y aumentado riesgo de falla.

Adicionalmente, un fenómeno referido como "acoplado modal" también pude ser responsable por establecer el límite superior de desempeño de un dispositivo quirúrgico ultrasónico. El acoplado modal ocurre cuando la amplitud vibratoria de una guía de ondas ultrasónica de un dispositivo quirúrgico ultrasónico es aumentada a tal nivel que la energía vibratoria de frecuencia ultrasónica en la deseada frecuencia resonante es acoplada a otros modos de vibración, comúnmente referidos como "modos de parásito" . Los modos de parásito de la vibración pueden estar a muy bajas frecuencias, frecuencias cercanas, o más altas frecuencias, dependiendo del diseño del sistema. Los modos de parásito pueden ser modos longitudinales o pueden ser modos transversales, o pueden ser más complicados modos acoplados. El acoplado modal es especialmente problemático cuando la guía de ondas ultrasónica está en una sonda o catéter alargado con una longitud mayor de una longitud de ondas a frecuencia resonante del particular dispositivo quirúrgico ultrasónico; sin embargo, el acoplado modal también puede ocurrir para guías de ondas ultrasónicas más cortas que la longitud de ondas y para guías de onda ultrasónica que no están formadas como una sonda alargada, por ejemplo, superficies de radiación planas o convexas.

El tipo más común de acoplado modal enfrentado por dispositivos quirúrgicos ultrasónicos es la estimulación de una más baja o cercana frecuencia de modo transversal de tal forma que la guía de onda ultrasónica vibra en el deseado modo vibratorio longitudinal y un indeseado modo vibratorio atraviesa simultáneamente. Este tipo de vibración acoplada puede fácilmente causar tensiones en el material de guía de onda ultrasónica suficiente para romper la guía de onda ultrasónica .

Los dispositivos quirúrgicos ultrasónicos que operan a altas amplitudes vibratorias también pueden generar indeseado calor, principalmente en el transductor ultrasónico, pero también en el material de otras guías de onda ultrasónica tales como en un aplicador ultrasónico, debido a la fricción interna y otras pérdidas conforme el aplicador ultrasónico vibra. Si el transductor ultrasónico se vuelve muy caliente durante un típico procedimiento, activo enfriado, tal como aire forzado o agua de enfriado, del transductor ultrasónico es requerido, haciendo a la pieza manual quirúrgica ultrasónica más cara y más incómoda debido a las adicionales líneas de suministro. También si el aplicador ultrasónico se vuelve muy caliente, indeseados puntos calientes o indeseadas zonas activas pueden resultar, dañando a los tejidos de un paciente.

Con base en lo anterior, hay una necesidad en el arte por dispositivos médicos ultrasónicos y guías de ondas ultrasónicas para ser usados en dispositivos médicos ultrasónicos que tengan buena amplificación pero grandemente reducidas tensiones y generación de calor. Deberá también ser deseable para las guías de ondas ultrasónicas el tener un reducido riesgo de acoplado modal .

Síntesis de la Invención La presente descripción está dirigida a métodos de fabricación de nuevas guías de ondas ultrasónicas que tengan mejorada amplificación, sin embargo tengan grandemente reducidas tensiones y generación de calor. Adicionalmente, las guías de ondas ultrasónicas tienen un reducido riesgo de acoplado modal. Generalmente, las guías de ondas ultrasónicas comprenden un componente de cuerpo que tiene una sección transversal uniforme formada por el proceso de presión isostática caliente (HIP) de dos o más materiales. En una incorporación, la mejorada guía de onda ultrasónica comprende un cuerpo componente presionado de forma isostática caliente. El cuerpo componente presionado de forma isostática comprende un primer material que tiene una alta impedancia acústica y una segundo material que tiene una baja impedancia acústica. Las mejoradas guías de ondas pueden usarse en los dispositivos médicos ultrasónicos tales como bisturís ultrasónicos, facoemulsificadores, aspiradores de tejido suave, y similares. Adicionalmente, las mejoradas guías de ondas pueden usarse en otras conocidas herramientas ultrasónicas.

Como tal, la presente descripción está dirigida a un método para fabricar una guía de onda ultrasónica. El método comprende el rellenar una previa forma de guía de ondas ultrasónicas con un primer material y un segundo material; y presionar isostático caliente a la previa forma de guía de ondas ultrasónicas para consolidar al primer material y al segundo material para formar un cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente. El primer material tiene una más alta impedancia acústica en comparación al segundo material .

La presente descripción es además dirigida a un método para fabricar un dispositivo médico ultrasónico que comprende una mitad de onda del acoplado transductor resonante a una mitad de guía de onda ultrasónica. El método comprende el producir una mitad de onda de la guía de onda ultrasónica que comprende de un cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente; y acoplar la mitad de onda de la guía de onda ultrasónica a una mitad de onda del transductor resonante. La mitad de onda de la guía de onda ultrasónica es producida al rellenar una previa forma de guía de onda ultrasónica con un cuarto de onda del primer material y un cuarto de onda del segundo material; y presionar de forma isostática caliente a la previa forma de la guía de onda ultrasónica para consolidar el cuarto de onda del primer material y el cuarto de onda del segundo material. El primer material tiene una más alta impedancia acústica en comparación al segundo material .

La presente descripción es además dirigida a un método para fabricar una guía de onda ultrasónica. El método comprende el rellenar una previa forma de guía de onda ultrasónica con un primer material y un segundo material; y presionar de forma isostática caliente a la previa forma de la guía de onda ultrasónica para consolidar al primer material y al segundo material para formar un cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente. El primer material tiene una impedancia acústica de 40 x 105 (gramos/centímetros cuadrados/segundo) o más. El segundo material tiene una impedancia acústica de menos de 40 x 105 (gramos/centímetros cuadrados/segundo) .

La presente descripción es además dirigida a un método para fabricar un dispositivo médico ultrasónico que comprende de una mitad de onda de transductor resonante acoplado a una mitad de onda de la guía de onda ultrasónica. El método comprende el producir una media onda de guía de onda ultrasónica que comprende un cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente; y acoplado a una mitad de onda de la guía de onda ultrasónica a la mitad de onda del transductor resonante. La mitad de onda de la guía de onda ultrasónica es producida al rellenar una previa forma de guía de onda ultrasónica con un cuarto de onda del primer material y un cuarto de onda del segundo material; y presionando de forma isostática caliente a la previa guía de onda ultrasónica para consolidar al cuarto de onda del primer material y al cuarto de onda del segundo material. El primer material tiene una impedancia acústica de 40 x 105 (gramos por centímetro cuadrado por segundo) o más y el segundo material tiene una impedancia acústica de menos de 40 x 105 (gramos por centímetro cuadrado por segundo) .

Otras características de la presente descripción serán en parte aparentes y en parte apuntadas en adelante en la presente .

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una representación esquemática de una mitad de onda de la guía de onda ultrasónica.

La Figura 2 es una representación esquemática de una mitad de onda de la guía de onda ultrasónica acoplada a una mitad de onda del transductor resonante.

La Figura 3 es una representación esquemática de una mitad de onda del transductor resonante.

Las Figuras 4A-C son gráficos que describen el desplazamiento en la unión de difusión del conjunto ultrasónico de la presente invención en comparación al desplazamiento en el paso de un convencional cuerno gradual y el desplazamiento en la unión de difusión de una convencional guía de onda acoplada a un transductor.

Las Figuras 5A-C son gráficos que describen la tensión interna del conjunto ultrasónico de la presente invención como se compara a las tensiones internas de un convencional cuerno gradual y una convencional guía de onda acoplada a un transductor.

Descripción Detallada de la Incorporación Preferida La presente descripción es generalmente dirigida a guías de onda ultrasónica que tienen mejorada amplificación y siendo adecuadas para usar en dispositivos médicos ultrasónicos. Durante el uso, las guías de onda ultrasónica de la presente descripción experimentan menos tensión y reducida generación de calor que las convencionales guías de onda ultrasónica. Adicionalmente, el fenómeno de acoplado modal es menos probable de resultar con las guías de onda ultrasónica de la presente descripción, aún a amplitudes aumentadas vibratorias. Como tal, cuando las guías de onda ultrasónica como se describen aquí son usadas en dispositivos médicos ultrasónicos, los dispositivos son más eficientes de energía y tienen un reducido riesgo de daño de los tejidos del paciente.

Las guías de onda ultrasónica pueden usarse como uno o más de los componentes en un dispositivo médico ultrasónico, u otra herramienta ultrasónica. Típicamente, las guías de onda ultrasónica pueden ya sea proporcionar ganancia de velocidad desde el transductor ultrasónico al sitio de trabajo operativo (por ejemplo, aplicador ultrasónico) o, alternativamente, pueden usarse para transmitir energía ultrasónica a remotos sitios por una serie de secciones resonantes de ganancia de unidad de media onda acoplada. Por ejemplo, en una incorporación, la guía de onda ultrasónica es una mitad de onda de la guía de onda ultrasónica acoplada a un transductor resonante ultrasónico para proporcionar ganancia de velocidad desde el transductor al sitio de trabajo. En otra incorporación, una serie de la mitad de onda de las guías de onda ultrasónica es acoplada a cada una para transmitir energía ultrasónica, tal como aquella usada en un bisturí ultrasónico para procedimientos quirúrgicos endoscópicos .

Un conjunto ejemplar ultrasónico 10 incluye una guía de onda ultrasónica 12 acoplada a un transductor resonante ultrasónico 14 como se describe en la descripción que es ilustrada esquemáticamente en la Figura 1. Esto es, la Figura 1 ilustra una mitad de onda de la guía de onda ultrasónica 12 que tiene un cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente con un área de la sección cruzada uniforme. Como se describe en la Figura 1, el cuerpo del componente presionado de forma isostática caliente de esta incorporación comprende a una sección de onda de un cuarto próximo de un primer material que tiene un valor de impedancia de alta acústica 20 y una sección de onda de un cuarto distal de onda hecho de un segundo material que tiene un valor de impedancia de menor acústica 24.

Variables tales como el diámetro, masa, ancho, grosor, y la configuración de la guía de onda ultrasónica no son tan críticas y dependerán del tipo de dispositivo médico ultrasónico u otro componente ultrasónico en el cual la guía de onda ultrasónica se usará. Las variables físicas determinan la particular frecuencia y amplitud a la cual la guía de onda ultrasónica resuena y vibra. En particular, las variables físicas de un dispositivo acústico, por ejemplo, una guía de onda ultrasónica, tal como diámetro, masa, grosor, configuración total etc., pueden seleccionarse de tal forma que la guía de onda resuena de un modo deseado, por ejemplo, un modo resonante fundamental bajo un fijado de condiciones dadas, en una particular frecuencia y con una deseada amplitud. Por ejemplo, se sabe que la vibración en el deseado modo a una deseada frecuencia es lograda al ajustar los parámetros físicos, y es sabido que la ganancia de velocidad, calculada como la proporción de salida de amplitud a amplitud de entrada, puede ajustarse por el ajuste de los parámetros físicos.

Como se anotó arriba, las guías de onda ultrasónica de la presente descripción tienen mejorada amplificación, que además produce un mejorado aumento de velocidad, al emplear un primer material que tiene una más alta impedancia acústica y un segundo material que tiene una más baja impedancia acústica para formar al cuerpo del componente presionado de forma isostática caliente. En una específica incorporación, el primer material es un metal y el segundo material es un metal diferente del primer metal.

El primer material tiene una alta impedancia acústica. En una incorporación, el primer material tiene una impedancia acústica de 40 x 105 (gramos por centímetro cuadrado por segundo) o más. Más adecuadamente, el primer material de esta incorporación tiene una impedancia acústica de más de alrededor de 100 x 105 (gramos por centímetro cuadrado por segundo) .

El primer material para uso en el cuerpo del componente presionado de forma isostática caliente es adecuadamente seleccionado del grupo que consiste de cobre, oro, hierro, molibdeno, monel, níquel, platino, acero inoxidable, tungsteno, y uranio. Uno particularmente preferible como primer material es el tungsteno. El segundo material para uso en el cuerpo del componente presionado de forma isostática caliente adecuadamente tiene una más baja impedancia acústica en comparación al primer material. Por ejemplo, en una incorporación, el segundo material tiene una impedancia acústica de menos de 40 x 105 (gramos por centímetro cuadrado por segundo) . Adecuados materiales para uso como el segundo material incluyen, por ejemplo, a aluminio, berilio, latón, cadmio, plomo, magnesio, mercurio, plata, hojalata, titanio, y zinc. Un particularmente preferible segundo material es el aluminio.

Como se notó arriba, las guías de onda ultrasónicas de la presente descripción tienen mejorada amplificación como se compara a convencionales guías de onda ultrasónica. Generalmente, la amplificación ultrasónica puede determinarse usando la teoría y las ecuaciones descritas en "Ingeniería Ultrasónica" de Julián Frederick, Wiley, 1965. Específicamente, la amplificación ultrasónica de movimiento que puede obtenerse al usar dos diferentes materiales en una guía de onda ultrasónica es dada por cualquiera de las siguientes ecuaciones : M=(p?C?) / (?2c2) ó En donde p1( ci, y Ei son densidad, velocidad del sonido (barra) y el modulo de Young de un material, y p2( c2 y E2 son las correspondientes cantidades del otro material. Las suscripciones son asignadas como pe y Ep de tal forma que piCi > p2c2 ó E1P1 > E2p2. Como tal, es aparente que las diferencias en ambas la densidad y el módulo de Young, pueden utilizarse para obtener un aumento en el desplazamiento o la velocidad de un extremo de una guía de onda ultrasónica con respecto al otro extremo.

Dado que la guía de onda ultrasónica que es construida usando dos diferentes materiales vibrará con una mayor amplitud al menos denso extremo que podría si ambos extremos fueran del mismo material, la amplificación puede aumentarse al usar un más denso primer material y un menos denso segundo material. Con esta configuración, la guía de onda ultrasónica típicamente tendrá una más alta amplitud y, por tanto, una más alta velocidad ganada en el extremo que contacta al tejido del paciente.

Como se notó arriba, la mejorada amplificación de las guías de onda ultrasónica lleva a mejorada ganancia de velocidad, la cual es medida como la proporción de amplitud de entrada a la amplitud de salida. Adecuadamente, las guías de onda ultrasónica de la presente descripción son capaces de producir una ganancia de velocidad desde alrededor de 1.5 a alrededor de 6.0. Más adecuadamente, las guías de onda ultrasónica son capaces de producir una ganancia de velocidad desde alrededor de 1.8 a alrededor de 5.9, y aún más adecuadamente, desde alrededor de 1.8 a alrededor de 4.0.

Las guías de onda ultrasónica de la presente descripción adecuadamente incluyen un cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente caracterizado por un área uniforme de la sección cruzada. Como resultado de esta estructura, las guías de onda ultrasónica tienen menos tensión interna como se comparan a convencionales guías de onda ultrasónica del tipo progresivo. La tensión interna de una guía de onda ultrasónica puede determinarse usando un programa de modelado de cómputo comercialmente disponible tal como el software Piezo Trans® (disponible de Piezolnnovations) . Específicamente, hay menos tensión interna en la junta unida de difusión entre el primer material y el segundo material de las guías de onda ultrasónica en comparación a la tensión interna en el progresivo de guías de onda del paso convencional o cuernos .

Adecuadamente, las guías de onda ultrasónica de la presente descripción tienen una tensión interna de menos de alrededor de 1500 mega pascales (Mpa) . Más adecuadamente, las guías de onda ultrasónica de la presente descripción tienen una tensión interna de menos de alrededor de 1000 mega pascales, y aún más adecuadamente de menos de alrededor de 500 mega pascales. Preferiblemente, las guías de onda ultrasónica de la presente descripción tienen una tensión interna desde alrededor de 150 mega pascales a alrededor de 400 mega pascales.

Además de una uniforme sección transversal, debido a ser presionado de forma isostática caliente como se describe más completamente abajo, el cuerpo del componente presionado de forma isostática caliente de la guía de onda ultrasónica tiene una microestructura caracterizada por alineación de grano direccional al azar y es isotrópica en que no hay una alineación preferencial en cualquier dirección o direcciones, de tal forma que el cuerpo del componente presionado de forma isotrópica caliente uniformemente expande y contrae en todas las direcciones radiales con la excitación a una frecuencia de entre alrededor de 20 kilohertz y alrededor de 60 kilohertz. El hecho de que no hay una alineación preferencial de granos en cualquier dirección, y de que la alineación direccional de granos es sustancialmente isotrópica y al azar, produce un cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente y, finalmente, una guía de onda ultrasónica que expande relativamente uniformemente en todas las direcciones radiales, contrario a componentes forjados que se expanden relativamente no uniformemente en varias direcciones. Esta característica expansión más relativamente uniforme resulta en aumentada uniformidad en el trabajo siendo realizado. Específicamente, la aumentada uniformidad puede prevenir indeseados puntos calientes o indeseadas zonas activas, que pueden resultar en daño a los tejidos de un paciente .

El cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente de la presente descripción en ciertas incorporaciones físicas donde trabajo del tipo mecánico es realizado también puede caracterizarse por reducidos requerimientos de mantenimiento en que la uniformidad de la expansión y contracción puede reducir la incidencia de uso y deformación en la superficie de trabajo, debido a que no hay áreas de fuerza de impacto sustancialmente discordantes.

Otra ventaja de las guías de onda como se describen aquí, es que la necesidad por afinación del cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente puede eliminarse o sustancialmente reducirse. En particular, ha sido descubierto que una microestructura consolidada HIP tiene una más consistente frecuencia de operación de componente a componente que es una microestructura forjada. Como tal, una guía de onda ultrasónica consolidada HIP u otro componente de un diámetro de configuración específica predeterminada será más consistente y de manera predecible tener una frecuencia de operación resonante de, por ejemplo, 20,000 hertz. En consecuencia, una guía de onda de 20,000 hertz u otro componente puede más confiadamente producirse por simplemente fabricarla directamente a esta predeterminada configuración, sin la necesidad de producirla de extra tamaño y gradualmente fabricarla para reducir su diámetro hasta que la adecuada frecuencia es alcanzada. Esto se cree es debido al hecho de que el material consolidado HIP tiene una distribución de tamaño de grano y una alineación de grano que no varia sustancialmente de un componente al siguiente, como lo hace la distribución por tamaño de grano y la alineación de grano de los forjados.

Ha sido descubierto que esa consolidación HIP es especialmente adecuada para fabricar los componentes de la descripción debido a que produce la microestructura isotrópica de convencional sinterizacion de polvo de metal, sin un sacrificio en la densidad que acompaña a la sinterización; y que es logrado que la densidad de forjado, sin la microestructura no isotrópica del forjado.

Otra ventaja de las guías de onda de la presente descripción es el evitar de indeseado acoplado de modos de operación que está algunas veces presente con los componentes forjados. En particular, la alineación direccional de granos en un componente forjado resulta en acoplado o enlazado de más de un modo de potencial expansión y contracción con la excitación. Bajo ciertas condiciones de operación más de uno de estos modos puede manifestarse, resultando en expansión y contracción no uniforme. En algunas instancias donde un mayor número de modos son acoplados, el componente puede no operar, haciéndolo chatarra. Los componentes forjados de una moldura altamente direccional, por ejemplo, pueden tener tan alto como 30% de tasa de chatarra. Por el contrario, el cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente de la onda de guía ultrasónica de la descripción opera en solamente un modo, que siendo el modo al cual está diseñado de conformidad con los principios de diseño acústico, debido a su microestructura siendo isotrópica, de tal forma que indeseado acoplado de más de un modo operacional es evitado.

En aún otra ventaja de las guías de onda de la presente descripción es que cada cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente tiene esencialmente la misma microestructura. Como tal, cada uno tendrá esencialmente el mismo modo operacional, por tanto prestándole previsión al proceso de fabricación. Por el contrario, los forjados no tienen microestructura tan consistente de un forjado al siguiente, de tal forma que los modos de operación, o las características principales de expansión y contracción, varían de un forjado al siguiente.

Como se notó arriba, las guías de onda ultrasónica pueden usarse en dispositivos médicos ultrasónicos. Adecuados ejemplos de dispositivos médicos ultrasónicos que comprenden a guías de onda ultrasónica de la presente descripción pueden incluir a bisturís ultrasónicos, facoemulsificadores, aspiradores de tejido suave, otras herramientas quirúrgicas ultrasónicas, y similares.

Los dispositivos médicos ultrasónicos, tales como los bisturís ultrasónicos, típicamente comprenden de múltiples guías de onda ultrasónica usadas en serie. En una incorporación preferente, el dispositivo médico ultrasónico incluye una mitad de onda de transductor resonante acoplado con una mitad de onda de guía de onda ultrasónica. La mitad de onda de la guía de onda ultrasónica comprende un cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente, como se describió arriba, comprende un cuarto de onda de primer material y un cuarto de onda de un segundo material . Los materiales para uso como el primer material y el segundo material son descritos arriba.

Cuando el dispositivo médico ultrasónico incluye acoplar una guía de onda ultrasónica como se describió aquí a otro componente ultrasónico, tal como un transductor resonante, la guía de onda ultrasónica puede acoplarse con el otro componente usando cualesquiera medios conocidos en el arte. Por ejemplo, en una incorporación, la guía de onda ultrasónica puede acoplarse al transductor por un conector, tal como un perno sólido o una espiga enredada. En otra incorporación, la guía de onda ultrasónica puede acoplarse al transductor por una zona de fusión metalúrgica producida por fusión metalúrgica de los componentes juntos. Como se describe más completamente abajo, en una incorporación, la zona de fusión puede producirse por presión de forma isostática caliente.

Como con la guía de onda ultrasónica descrita arriba, el dispositivo médico ultrasónico que incluye a la guía de onda ultrasónica de la presente descripción tiene ambos una mejorada amplificación y ganancia de velocidad y una reducida tensión interna como se determina usando los métodos descritos arriba. Específicamente, el dispositivo médico ultrasónico produce una ganancia de velocidad desde alrededor de 1.5 a alrededor de 6.0, más adecuadamente, una ganancia de velocidad desde alrededor de 1.8 a alrededor de 5.9, y aún más adecuadamente, desde alrededor de 1.8 a alrededor de 4.0. Adicionalmente, los dispositivos médicos ultrasónicos tienen una tensión interna de menos de alrededor de 1500 mega-pascales (Mpa) . Más adecuadamente, los dispositivos médicos ultrasónicos de la presente descripción tienen una tensión interna de menos de alrededor de 1000 mega-pascales (Mpa) , y aún más adecuadamente, de menos de alrededor de 500 mega-pascales (Mpa) . Preferiblemente, el dispositivo médico ultrasónico tiene una tensión interna desde alrededor de 150 mega-pascales (Mpa) a alrededor de 400 mega-pascales (Mpa) .

Adicionalmente, la presente descripción está dirigida a métodos de fabricación de las guías de onda ultrasónicas y a dispositivos médicos ultrasónicos descritos aquí arriba. Por ejemplo, en una incorporación, el método para fabricar una guía de onda ultrasónica de la presente descripción incluye los siguientes pasos: (1) rellenar la previa forma de guía de onda ultrasónica con un primer material que tiene una impedancia acústica de 40 x 105 (gramos por centímetro cuadrado por segundo) o más y un segundo material que tiene una impedancia acústica de menos de 40 x 105 (gramos por centímetro cuadrado por segundo); y (2) presión de forma isostática caliente de la previa forma de guía de onda ultrasónica para consolidar al primer material y al segundo material para formar a un cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente.

Como se notó arriba, el primer paso en el método para fabricar una guía de onda ultrasónica incluye el rellenar una previa forma de guía de onda ultrasónica con un primer material y un segundo material . El primer material y el segundo material pueden usarse en forma de polvo, en forma de trozo de metal, en forma sólida, o de combinaciones de los mismos para producir la previa forma de guía de onda ultrasónica. El primero y segundo materiales pueden añadirse en la previa forma por cualquier método conocido en el arte. En una incorporación, la previa forma de guía de onda ultrasónica está rellena con el primer material y el segundo material, cada uno en forma de trozo de metal .

En una incorporación, cuando se rellena la previa forma de guía de onda ultrasónica con el primero y segundo materiales, el primer material es añadido y entonces el segundo material es añadido a la previa forma. En otra incorporación, el segundo material es añadido y entonces el primer material es añadido a la previa forma.

Típicamente, la previa forma de la guía de onda ultrasónica es fabricada más grande de lo necesario y es entonces maquinada al tamaño deseado. La previa forma de la guía de onda ultrasónica es maquinada usando cualquier método conocido en el arte. Adecuadamente, la previa forma es maquinada a media onda de dimensión de longitud.

Después de rellenar la previa forma de guía de onda ultrasónica con el primero y segundo materiales, la previa forma es presionada de forma isostática caliente para consolidar al primer material y al segundo material para formar un cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente. El método de presionar de forma isostática caliente es bien conocido en el arte de los cuernos ultrasónicos, tales cuernos usados para unir dos hojas de material termoplástico juntas en la fabricación de productos para el cuidado personal tales como pañales. Como se notó arriba, la presente descripción usa el método de presionar de forma isostática caliente para producir un cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente de una guía de onda ultrasónica para usar en dispositivos médicos ultrasónicos.

Un adecuado método para producir al cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente incluye el emplear un transporte de presión que puede presurizarse empleando un gas, tal como argón, de calidad comercial para aplicar una presión igualmente sobre toda el área de superficie del cuerpo del componente presionado de forma isostática caliente. La presión, en combinación con la elevada temperatura empleada, efectúa la consolidación de los materiales a una densidad de al menos alrededor de 95%, al menos de alrededor de 99%, y aún alrededor de 100% de la densidad teórica de los materiales. Con esta densidad, el cuerpo del componente presionado de forma isostática caliente tiene una microestructura que es sustancialmente totalmente libre de vacío. Como se usa aquí, el término "sustancialmente libre de vacío" se refiere a una microestructura siendo 95% libre de vacío o de aberturas. Adecuadamente, una microestructura que es sustancialmente libre de vacíos es 98% libre de vacíos o aberturas, más adecuadamente, 99% libre de vacíos, y aún más adecuadamente 100% libre de vacíos.

Conforme el cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente es sustancialmente libre de vacíos, el cuerpo de componente presionado de forma isostática caliente es más resistente a la contaminación por microorganismos tales como priones. Esto es especialmente preferible cuando se trabaja en el campo médico tal como con dispositivos médicos ultrasónicos .

Para la presión de forma isostática caliente, una presión adecuada para usar en esta operación puede ser, por ejemplo, desde alrededor de 14 ksi a alrededor de 16 ksi . Más adecuadamente, la presión para usar en la presión de forma isostática caliente de la previa forma es de alrededor de 16 ksi . La temperatura empleada en esta operación puede estar en el rango de alrededor de 1400 grados Fahrenheit (alrededor de 760 grados centígrados) a alrededor de 1600 grados Fahrenheit (alrededor de 870 grados centígrados) . La duración del paso de presión de forma isoatática caliente depende de la temperatura y la presión seleccionada. Como una proposición general, cuando la presión es de 16 ksi y la temperatura está en el rango de alrededor de 1400 grados Fahrenheit (alrededor de 760 grados centígrados) a alrededor de 1600 grados Fahrenheit (alrededor de 870 grados centígrados) , el proceso puede emplear un período de tiempo de alrededor de 1.5 horas a alrededor de 3 horas, por ejemplo 2 horas, en una incorporación. Al concluir el paso de presión de forma isostática caliente, el cuerpo del componente es mantenido en el transportador de presión de forma isostática caliente y dejado enfriar a temperatura ambiente (alrededor de 23.7 grados centígrados) y es entonces removido del transportador de presión.

El cuerpo del componente presionado de forma isostática caliente es entonces opcionalmente sometido a operaciones finales de maquinado para impartir las deseadas características de forma y superficie de la guía de onda ultrasónica como se describió arriba.

Una vez que la guía de onda ultrasónica es fabricada, la guía de onda ultrasónica puede utilizarse para fabricar un dispositivo médico ultrasónico. Por ejemplo, en una incorporación, la presente descripción está dirigida a un método de fabricación de un dispositivo médico ultrasónico al acoplar la mitad de onda de la guía de onda ultrasónica como se fabricó arriba a una mitad de onda del transductor resonante.

Un adecuado transductor resonante puede producirse por cualesquiera medios en el arte. Alternativamente, el transductor resonante puede obtenerse comercialmente de Zevex, Inc., (de Salt Lake City, UTAH) .

En una incorporación, el transductor resonante es un transductor compuesto, construido como se muestra en la Figura 3, que comprende de un primer material 40, un segundo material 42 y un cristal piezoeléctrico 46. Los materiales para uso como el primero y segundo materiales del transductor compuesto son los mismos como aquellos descritos arriba para usar en una guía de onda ultrasónica. En una incorporación, el transductor puede además montarse en un accesorio o en un caja protectora por medio de la placa de montado nodal 48.

Como se notó arriba, cualquier método de acoplado de los componentes ultrasónicos puede usarse para acoplar la mitad de onda de la guía de onda ultrasónica a la mitad de onda del transductor resonante. En una incorporación, la mitad de onda de la guía de onda ultrasónica es acoplada a la mitad de onda del transductor resonante usando un conector mecánico. Adecuados conectores para uso en acoplar los componentes pueden incluir, por ejemplo, pernos sólidos, espigas enredadas, y cualquier combinación de los mismos. Una adecuada incorporación comprende el usar un perno sólido que tiene un espacio libre de 0.001 pulgadas o menos para proporcionar un ajuste de interferencia entre los componentes como el conector. En otra incorporación preferente, el conector puede ser espigas enredadas parcialmente o completamente a través de interfaces. Los conectores de cualquier tipo pueden formarse de los mismos materiales como los componentes.

En otra incorporación, la mitad de onda de la guía de onda ultrasónica es acoplada a la mitad de onda del transductor resonante por fusión metalúrgica que crea una zona de fusión sobre la interfaz de la guía de onda ultrasónica y el transductor resonante. Como se muestra en la Figura 2, la interfaz 26 es la ubicación de enganche de la faz de transferencia de energía de la guía de onda ultrasónica 32 a la faz de transferencia de energía del transductor resonante 36. Las fases de transferencia son traslapadas para aplanarse a dentro de dos millonésimas de pulgada y completamente limpiadas con acetona antes del ensamblado.

Adecuadamente, la zona de fusión creada por la fusión metalúrgica de los componentes facilita más eficiente transferencia de energía ultrasónica entre los respectivos componentes debido a que sirve para integrar a los componentes uno a otro, por tanto eliminando la pérdida de energía entre los componentes en la interfaz de transferencia. Además, la zona de fusión elimina la necesidad por periódico desensamblado para remover uso y óxido sobre las respectivas fases de transferencia de la guía de onda y el transductor.

En una incorporación preferente, la presión de forma isostática caliente forma estas zonas de fusión. La guía de onda ultrasónica y el transductor resonante son sometidos a presión isostática caliente en una sola operación de presión para todo el conjunto. Típicamente durante el paso de presión de forma isostática caliente, una unión de difusión metalúrgica uniforme de alta resistencia es formada entre las fases de transferencia. La fusión metálica resultante está caracterizada como no se indica apreciablemente en una línea de demarcación entre los componentes, pero en vez una transformación uniforme de característica de estructura de grano de un conjunto integral. En una incorporación, la zona de fusión puede extenderse desde el orden de 0.001 pulgadas (0.0025 centímetros) a cada componente en el orden de varios miles de una pulgada, tal como de 0.005 pulgadas (0.0075 centímetros) en cada componente, para un ancho de zona de fusión total de entre alrededor de 0.002 pulgadas (0.005 centímetros) y alrededor de 0.01 pulgadas (0.025 centímetros). En otras incorporaciones, la zona de fusión puede ser más ancha o más angosta.

Para preparar los componentes acoplados para el procedimiento de fusión tal como la presión de forma isostática caliente, primero es adecuado pero no requerido, el someter costuras en las interfases a una preliminar operación de sellado para poner a las fases de transferencia en más intimo contacto y para sellar las interfases de aire externo o de la atmósfera durante la presión isostática caliente. En una incorporación, esto es logrado por soldado de rayo de electrón como es bien entendido en el arte de unir metales, involucrando un proceso de vacío para remover cualquier aire residual de entre los componentes en su interfaz, seguido del soldado de rayo de electrón para sellar la interfaz muy sutil a lo largo del lado exterior expuesto de la interfaz. Al sellar esta interfaz bajo condiciones al vacío, todo el aire o la atmósfera es prevenida de interferir con la subsiguiente fusión por presión isostática caliente.

Un adecuado método de presión isostática caliente de los componentes puede realizarse similar a la presión isostática caliente del primer material y del segundo material de la guía de onda ultrasónica como se describió arriba. Específicamente, los componentes pueden ser presionados de forma isostática caliente por el empleo de un transporte de presión que puede presurizarse empleando gas, tal como argón, de calidad comercial para aplicar una presión igualmente sobre toda el área de superficie total del conjunto. La presión en combinación con la elevada temperatura empleada, afecta a la unión de fusión 100% a través de la interfaz causándole que se vuelva completamente integrada a la densidad de interfaz que alcanza 100% de densidad teórica. Una adecuada presión para uso en esta operación puede estar en el rango de por ejemplo, 16 ksi . La temperatura empleada en esta operación puede estar en el rango de alrededor de 1500 grados Fahrenheit (815 grados centígrados) a alrededor de 1600 grados Fahrenheit (870 grados centígrados) . La duración del paso de presión isostática caliente depende de la temperatura y presión seleccionadas. Como una proposición general, cuando la presión es de 16 ksi y la temperatura está en el rango de alrededor de 1500 grados Fahrenheit (815 grados centígrados) a alrededor de 1600 grados Fahrenheit (870 grados centígrados) , el proceso puede emplear un período de tiempo desde alrededor de 1.5 horas a alrededor de 3 horas, por ejemplo de 2 horas, en una incorporación. En la conclusión del paso de presión isostática caliente, el conjunto es enfriado y removido del transporte de presión.

EJEMPLO El siguiente ejemplo es simplemente intencionado para además ilustrar y explicar la presente descripción. La descripción, por tanto, no deberá limitar a cualquiera de los detalles en este ejemplo.

Ejemplo 1 En este Ejemplo, fue producida una mitad de onda de la guía de onda ultrasónica que comprende un cuerpo del componente presionado de forma isostática caliente que comprende un cuarto de onda de tungsteno y un cuarto de onda de aluminio. Esta media onda de la guía de onda ultrasónica fue entonces acoplada a un transductor resonante disponible comercialmente (disponible de Zevex, Inc., (de Salt Lake City, UTA)) para producir un conjunto ultrasónico. La ganancia de velocidad y la tensión interna de este conjunto ultrasónico fue entonces evaluado y comparado a la ganancia de velocidad y la tensión interna de una onda de conjunto de cuerno gradual convencional hecho de una mitad de onda de la guía de onda ultrasónica de tungsteno y un transductor resonante convencional y la ganancia de velocidad y la tensión interna de una mitad de onda de la guía de onda de tungsteno/ una mitad de onda del conjunto del transductor resonante. El conjunto de cuerno gradual convencional fue hecho usando tungsteno en un proceso de cuerno gradual convencional para formar la mitad de la guía de onda de tungsteno y conectando a la mitad de la guía de onda de tungsteno con un transductor resonante (disponible de Zevex, Inc., (de Salt Lake city, UTA)) usando una espiga enroscada. La mitad de la onda de la guía de onda de tungsteno/una mitad de onda del conjunto transductor resonante fue hecho por el llenado de una previa forma de guía de onda ultrasónica con tungsteno y entonces sometida la previa forma a un convencional proceso de presionado isostático caliente. La mitad de la onda de la guía de onda de tungsteno fue entonces conectada al transductor resonante comercialmente disponible (disponible de Zevex, Inc., de Salt Lake City, UTAH) usando una espiga enroscada.

Para producir la mitad de onda de la guía de onda ultrasónica que comprende un cuerpo de componente de presión de forma isostática caliente, un trozo de tungsteno (tal como el disponible de alfa Aesar, de Ward Hill, Massachussets) que tiene una impedancia acústica de 101.0 x 105 (gramos por centímetro cuadrado por segundo) fue introducida en una previa forma de guía de onda ultrasónica (comercialmente disponible de Bodycote, Andover, Massachussets) y entonces un trozo de aluminio (tal como el disponible de JLO Metal Products, Inc., de Chicago, Illinois) que tiene una impedancia acústica de 17.0 x 105 (gramos por centímetro cuadrado por segundo) fue introducido en la previa forma de guía de onda ultrasónica. La previa forma de guía de onda ultrasónica fue entonces presionada isostática caliente usando un convencional proceso de presión isostática caliente para formar un cuerpo del componente presionado de forma isostática caliente teniendo alrededor de 100% de densidad.

Una mitad de onda de la guía de onda ultrasónica de tungsteno-aluminio fue entonces maquinada al deseado tamaño y acoplada a una convencional mitad de onda del transductor resonante que comprende acero y aluminio usando una espiga enroscada .

Las características físicas, tales como el diámetro y la longitud del conjunto ultrasónico de tungsteno-aluminio, el conjunto de cuerno gradual de tungsteno, y la guía de onda de tungsteno/ conjunto transductor fueron sustancialmente los mismos. Adicionalmente, el transductor de los conjuntos fue fijado para operar a una frecuencia de 40 kilo-hertz .

La amplificación de estos conjuntos fue entonces determinada a 40 kilo-hertz. La amplificación del conjunto ultrasónico de tungsteno-aluminio fue determinada usando la fórmula señalada arriba en la especificación. Específicamente, la amplificación del conjunto ultrasónico de tungsteno-aluminio es igual al producto de la densidad y la velocidad de sonido del tungsteno dividido por el producto de la densidad y de la velocidad del sonido del aluminio. La amplificación del conjunto de cuerno de tungsteno gradual fue determinada usando la fórmula: Amplificación= diámetro más largo Diámetro más corto La amplificación de la guía de onda de tungsteno/el conjunto transductor fue determinada usando un vibrómetro Láser (comercialmente disponible de Polytec Pl , Inc., de Auburn, Massachussets).

Además de la amplificación, la ganancia de velocidad durante la operación de cada uno del conjunto ultrasónico de tungsteno-aluminio, el conjunto de cuerno de tungsteno gradual, y la guía de onda de tungsteno/conjunto transductor fue entonces determinada al medir el desplazamiento de la amplitud de salida a la amplitud de entrada en la junta de unión de difusión o el paso entre el cuarto de onda del componente más cercano al transductor resonante y el cuarto de onda del componente más lejano del transductor resonante. Las ganancias de velocidad de los conjuntos fueron entonces comparadas. Los resultados son mostrados en las Figuras 4A-C.

Como se muestra en las Figuras 4A-4C, el desplazamiento en la unión de difusión del conjunto ultrasónico de tungsteno-aluminio fue sustancialmente el mismo como el desplazamiento en el paso del conjunto de cuerno de tungsteno gradual. Como tal, el conjunto ultrasónico de tungsteno-aluminio tiene la misma ganancia de velocidad como el conjunto de cuerno de tungsteno gradual . La guía de onda de tungsteno/conjunto transductor, sin embargo, tiene una mucha menor ganancia de velocidad. Específicamente, el desplazamiento en la junta de unión de difusión de la guía de onda de tungsteno/conjunto transductor fue aproximadamente de 17.5 mieras, mientras que el desplazamiento en la junta de unión de difusión del conjunto ultrasónico fue aproximadamente de 100 mieras.

Las tensiones internas en cada una de las juntas de unión de difusión del conjunto ultrasónico de tungsteno-aluminio y de la guía de onda de tungsteno/conjunto transductor y la tensión interna en el paso del conjunto de cuerno de tungsteno gradual fueron entonces determinadas usando el software Piezo Trans® (disponible de Piezolnnovations) . Los resultados son mostrados en las Figuras 5A-5C.

Como se muestra en las Figuras 5A-C, la tensión interna en la junta de unión de difusión entre el cuarto de onda de tungsteno y un cuarto de onda de aluminio del conjunto ultrasónico de tungsteno-aluminio fue aproximadamente de 360 Mpa. La tensión interna en la junta de unión de difusión entre la guía de onda de tungsteno y el transductor de la guía de onda de tungsteno/conjunto transductor fue también aproximadamente de 360 MPa. La tensión interna sobre el paso del conjunto de cuerno de tungsteno gradual, sin embargo, fue de aproximadamente de 2100 MPa. Como tal, debido a la presión isostática caliente-consolidación de los dos materiales en la previa forma que tiene una sección cruzada uniforme, las tensiones internas puestas sobre el conjunto ultrasónico tungsteno-aluminio fueron casi seis veces menos que la tensión interna sobre el paso del conjunto de cuerno de tungsteno gradual, aún con la misma ganancia de velocidad.

En síntesis, usando dos diferentes materiales que tienen diferentes impedancias acústicas, para el primer cuarto de componentes de onda proporciona un conjunto ultrasónico que proporciona una mejorada ganancia de velocidad, tal como puede producirse por un convencional conjunto de cuerno gradual, pero sin la desventaja de poner alta tensión interna sobre el conjunto en el paso.

En vista de lo anterior, será visto que los varios objetivos de la descripción son alcanzados y otras ventajas resultantes obtenidas.

Cuando se introducen elementos de la presente descripción o las preferibles incorporaciones de la misma, los artículos "a", "uno", "el", y "dicho" son intencionados para significar que son uno o más de los elementos. Los términos "comprendiendo" , "incluyendo" y "teniendo" son intencionados para ser inclusive y significan que pueden ser adicionales elementos otros que los listados elementos.

Aún cuando varios cambios pueden hacerse en lo anterior sin apartarse del alcance de la descripción, es la intención que toda la materia contenida en la anterior descripción y mostrada en los dibujos que se acompañan deberán interpretarse como ilustrativos y no en el sentido limitante.

Claims (25)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un método para fabricar una guía de onda ultrasónsica, el método comprende: llenar una pre-forma de guía de onda ultrasónica con un primer material y un segundo material, en donde el primer material tiene una impedancia acústica superior en comparación al segundo material; y prensar en forma isotáctica caliente la pre-formar de guía de onda ultrasónica para consolidar el primer material y el segundo material para formar un cuerpo de componente prensado isotácticamente caliente.

2. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el primer material es seleccionado del grupo que consiste de cobre, oro, hierro, molibdeno, alineación de cobre y níquel, níquel, platino, acero, acero inoxidable, tungsteno y uranio.

3. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el segundo material es seleccionado del grupo que consiste de aluminio, berilio, bronce, cadmio, plomo, magnesio, mercurio, plata, estaño, titanio y zinc.

4. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque incluye producir una guía de onda ultrasónica con una tensión interna de menos de alrededor de l,500MPa.

5. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque incluye producir una guía de onda ultrasónica capaz de producir una ganancia de velocidad de desde alrededor de 1.5 a alrededor de 6.0.

6. Un método para fabricar un dispositivo médico ultrasónico que comprende un transductor resonante de una media onda acoplado con una guía de onda ultrasónica de una onda media, el método comprende: (a) producir una guía de onda ultrasónica de una onda media que comprende un cuerpo de componente prensado isostáticamente caliente, la guía de onda ultrasónica de una media onda producida mediante: llenar una pre-forma de onda de guía ultrasónica con un primer material de onda de un cuarto y un segundo material de onda de un cuarto, en donde el primer material de onda de un cuarto tiene una impedancia acústica superior en comparación al segundo material de onda de un cuarto; y prensar isostáticamente caliente la pre-forma de guía de onda ultrasónica para consolidar el primer material de onda de un cuarto y el segundo material de onda de un cuarto; y (b) acoplar la guía de onda ultrasónica de una media onda al transductor resonante de una media onda.

7. El método tal y como se reivindica en la cláusula 6, caracterizado porque el primer material de onda de un cuarto es seleccionado del grupo que consiste de cobre, oro, hierro, molibdeno, aleación de níquel y cobre, níquel, platino, acero, acero inoxidable, tungsteno y uranio.

8. El método tal y como se reivindica en la cláusula 6, caracterizado porque el segundo material de onda de un cuarto es seleccionado del grupo que consiste de aluminio, berilio, bronce, cadmio, plomo, magnesio, mercurio, plata, estaño, titanio y zinc.

9. El método tal y como se reivindica en la cláusula 6, caracterizado porque la guía de onda ultrasónica de una media onda tiene una tensión interna de menos de alrededor de 1,500 MPa.

10. El método tal y como se reivindica en la cláusula 6, caracterizado porque la guía de onda ultrasónica de una media onda es capaz de producir una ganancia de velocidad de desde alrededor de 1.5 a alrededor de 6.0

11. El método tal y como se reivindica en la cláusula 6, caracterizado porque la guía de onda ultrasónica de una media onda está acoplada al transductor resonante de una media onda por un conector.

12. El método tal y como se reivindica en la cláusula 6, caracterizado porque el transductor resonante de una media onda es un transductor compuesto que comprende un primer material, un segundo material y un cristal piezoeléctrico .

13. Un método para fabricar una guía de onda ultrasónica, el método comprende: llenar una pre-forma de guía de onda ultrasónica con un primer material teniendo una impedancia acústica de 40 x 105 (gm/cm2/seg) o más y un segundo material teniendo una impedancia acústica de menos de 40 xlO5 (gm/cm2/seg) ; y prensar en forma isostáctica caliente la preforma de guía de onda ultrasónica para consolidar el primer material y el segundo material para formar un cuerpo de componente prensado isostáticamente caliente.

14. El método tal y como se reivindica en la cláusula 13, caracterizado porque el segundo material tiene una impedancia acústica de menos de 25xl05 (gm/cm2/seg) .

15. El método tal y como se reivindica en la cláusula 13, caracterizado porque el segundo material tiene una impedancia acústica de menos de 25xl05 (gm/cm2/seg)

16. El método tal y como se reivindica en la cláusula 13, caracterizado porque incluye producir una guía de onda ultrasónica con una tensión interna de menos de alrededor de l,500MPa.

17. El método tal y como se reivindica en la cláusula 13, caracterizado porque incluye producir una guía de onda ultrasónica capaz de producir una ganancia de velocidad de desde alrededor de 1.5 a alrededor de 6.0.

18. El método tal y como se reivindica en la cláusula 13, caracterizado porque la pre-forma de guía de onda ultrasónica es prensada isostáticamente caliente a una presión de alrededor de 16 ksi y a una temperatura de desde alrededor de 815°C a alrededor de 870 °C por un periodo de tiempo de desde alrededor de 1.5 horas a alrededor de 3 horas.

19. Un método para fabricar un dispositivo médico ultrasónica que comprende un transductor resonante de una media onda acoplado con una guía de onda ultrasónica de una media onda, el método comprende: (a) producir una guía de onda ultrasónica de una media onda que comprende un cuerpo de componente prensado isostáticamente caliente, la guía de onda ultrasónica de una media onda produciéndose mediante: llenar una pre-forma de guía de onda ultrasónica con un primer material de onda de un cuarto teniendo una impedancia acústica de 40xl05 (gm/cm2/seg) o más y un segundo material de onda de un cuarto teniendo una impedancia acústica de menos de 40 xlO5 (gm/cm2 (seg) ; prensar isostáticamente caliente la pre-forma de guía de onda ultrasónica para consolidar el primer material de onda de un cuarto y el segundo material de onda de un cuarto; y (b) acoplar la guía de onda ultrasónica de una media onda al transductor resonante de una media onda.

20. El método tal y como se reivindica en la cláusula 19, caracterizado porque el primer material de un cuarto de onda tiene una impedancia acústica de más de alrededor de 100 x 105 (gm/cm2/seg) .

21. El método tal y como se reivindica en la cláusula 19, caracterizado porque el segundo material de un cuarto de onda tiene una impedancia acústica de menos de 25xl05 (gm/cm2/seg) .

22. El método tal y como se reivindica en la cláusula 19, caracterizado porque la guía de onda ultrasónica de una media onda tiene una tensión interna de menos de alrededor de l,500MPa.

23. El método tal y como se reivindica en la cláusula 19, caracterizado porque la guía de onda ultrasónica de una media onda es capaz de producir una ganancia de velocidad de desde alrededor de 1.5 a alrededor de 6.0

24. El método tal y como se reivindica en la cláusula 19, caracterizado porque la pre-forma de guía de onda ultrasónica es prensada en forma isostática caliente a una presión de alrededor de 16 ksi y a una temperatura de alrededor de 815°C a alrededor de 870°C por un periodo de tiempo de desde alrededor de 1.5 horas a alrededor de 3 horas.

25. El método tal y como se reivindica en la cláusula 19, caracterizado porque la guía de onda ultrasónica de una media onda está acoplada a un transductor resonante de una media onda por un conector. R E S U M E N Están descritos los métodos para la fabricación de guías de onda ultrasónicas teniendo una ganancia de velocidad mejorada. Adicionalmente, están descritos los métodos para fabricar los dispositivos médicos ultrasónicos incluyendo las guías de onda ultrasónicas. Específicamente, las guías de onda ultrasónicas comprenden un primer material teniendo una impedancia acústica superior y un segundo material teniendo una impedancia acústica más baja.