SU988288A1 - Device for ultrasonic focused effect upon biological tissue - Google Patents

Device for ultrasonic focused effect upon biological tissue Download PDF

Info

Publication number
SU988288A1
SU988288A1 SU813301742A SU3301742A SU988288A1 SU 988288 A1 SU988288 A1 SU 988288A1 SU 813301742 A SU813301742 A SU 813301742A SU 3301742 A SU3301742 A SU 3301742A SU 988288 A1 SU988288 A1 SU 988288A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
source
vessel
ellipsoid
ultrasonic
biological
Prior art date
Application number
SU813301742A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Григорьев
Евгений Леонидович Клецков
Владимир Григорьевич Крючок
Александр Григорьевич Крючок
Иван Петрович Янович
Original Assignee
Белорусский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии
Минский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Медицинский Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Белорусский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии, Минский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Медицинский Институт filed Critical Белорусский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии
Priority to SU813301742A priority Critical patent/SU988288A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU988288A1 publication Critical patent/SU988288A1/en

Links

Landscapes

  • Surgical Instruments (AREA)

Description

Изобретение относится к ультразвуковой медицинской технике и может найти применение для воздействия фокусированными ультразвуковыми колебаниями на наружные и внутренние ткани биологических объектов. 5The invention relates to ultrasonic medical equipment and can find application for exposure to focused ultrasonic vibrations on the external and internal tissues of biological objects. 5

Известны устройства для фокусированного излучения ультразвука, выполненные в виде сферических элементов из пьезоэлектрической керамики [1].Known devices for focused ultrasound radiation, made in the form of spherical elements from piezoelectric ceramics [1].

Однако такие устройства сильно разогреваются во время работы и имеют малую величину интенсивности излучения с поверхности.However, such devices are very hot during operation and have a small amount of radiation intensity from the surface.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для ультразвукового фокусированного воз- -15 действия на биологические ткани, содержащее источник ультразвуковых колебаний, фокусирующий элемент и сосуД для иммерсионной среды [2].Closest to the proposed technical essence is a device for ultrasonic focused exposure to biological tissues, containing a source of ultrasonic vibrations, a focusing element and a vessel for immersion medium [2].

Недостатком известного устройства является ограничение терапевтических возможностей, так как оно может работать лишь на одной фиксированной частоте, определяемой геометрическими параметрами фокусирующего элемента.A disadvantage of the known device is the limitation of therapeutic possibilities, since it can work only at one fixed frequency, determined by the geometric parameters of the focusing element.

Цель изобретения — возможность воздействия на различных частотах без переналадки..The purpose of the invention is the possibility of exposure at various frequencies without readjustment ..

Поставленная цель достигается тем, .что в устройстве для ультразвукового фокусированного воздействия на биологические ткани, содержащем источник ультразвуковых колебаний, фокусирующий элемент и сосуд для иммерсионной среды, последний имеет форму эллипсоида’ вращения, в одном из фокусов которого установлен источник колебаний, а другой служит для размещения биологической ткани.This goal is achieved by the fact that in a device for ultrasonic focused action on biological tissues containing a source of ultrasonic vibrations, a focusing element and a vessel for an immersion medium, the latter has the shape of an ellipsoid of revolution, one of the foci of which has a vibration source, and the other serves to placement of biological tissue.

На чертеже представлена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

Устройство состоит из сосуда 1, выполненного в форме эллипсоида вращения, в одном из фокусов Ft которого установлен источник ультразвуковых колебаний 2, а во втором фокусе F2 — размещают биологический объект 3. Источник ультразвуковых колебаний 2 может быть, например, сферическим и возбуждать, соответственно, внутри сосуда колебания со сферическим волновым фронтом. Ультразвуковой генератор, питающий источник 2, находится вне сосуда (не показан).The apparatus consists of a vessel 1, made in the form of an ellipsoid of rotation, in one of the foci F t which is mounted ultrasound source 2 and the second focus F 2 - placing the biological object 3. The source 2 of ultrasonic vibrations may be for example, spherical, and to initiate accordingly, inside the vessel are oscillations with a spherical wave front. The ultrasonic generator supplying source 2 is located outside the vessel (not shown).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Эллиптический сосуд 1 заполняется иммерсионной средой 4. После этого размещают в фокусе ΐ2 объект 3, предназначенный для воздействия, и фиксируют на время 5 прохождения процедуры. Затем включают ультразвуковой генератор и производят облучение.The elliptical vessel 1 is filled with an immersion medium 4. After this, an object 3 intended for exposure is placed in focus ΐ 2 and fixed for the duration of the procedure 5. Then turn on the ultrasonic generator and produce irradiation.

Принцип работы устройства основан на свойстве эллипса, заключающемся в том, что касательная к эллипсу составляет равные 1 углы с фокальными радиусами, т.е. при условии отражения на границе иммерсионная среда — внутренняя поверхность эллипсоида, вся отраженная энергия ультразвуковых колебаний, вышедших из фокуса Ft со- 15 берется в фокусе F2. Поскольку сумма двух радиусов для любой точки эллипсоида есть величина постоянная, ультразвуковые колебания попадают на биологическую ткань без смещения во времени (синфазно).The principle of operation of the device is based on the property of an ellipse, namely that the tangent to the ellipse is equal to 1 angle with focal radii, i.e. provided that the immersion medium — the inner surface of the ellipsoid is reflected at the boundary, all the reflected energy of ultrasonic vibrations that have left the focus F t 15 is taken into focus F 2 . Since the sum of two radii for any point of the ellipsoid is a constant value, ultrasonic vibrations enter the biological tissue without a time shift (in phase).

В отличие от акустических линз, фоку- 20 сирующее действие эллипсоида не зависит от частоты. колебаний в широком диапазоне, это позволяет воздействовать на биологические ткани различными частотами без переналадки устройства, т.е. расширяет 25 терапевтические возможности. Кроме того, устройство позволяет получить локализованную зону воздействия с большими значениями осредненной по площади фокальной области интенсивностью.In contrast to the acoustic lens 20 foku- siruyuschee ellipsoid effect does not depend on the frequency. oscillations in a wide range, this allows you to affect biological tissues with different frequencies without changing the device, i.e. expands 25 therapeutic options. In addition, the device allows to obtain a localized exposure zone with large values of the intensity averaged over the area of the focal region.

Claims (2)

Изобретение относитс  к ультразвуковой медицинской технике и может найти применение дл  воздействи  фокусированными ультразвуковыми колебани ми на наружные Н внутренние ткани биологических объектов. Известны устройства дл  фокусированного излучени  ультразвука, выполненные в виде сферических элементов из пьезоэлектрической керамики 1. Однако такие устройства сильно разогреваютс  во врем  работы и имеют малую величину интенсивности излучени  с поверхности . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  ультразвукового фокусированного воздействи  на биологические ткани, содержащее источник ультразвуковых колебаний, фокусирующий элемент и сосуД дл  иммерсионной среды 2. Недостатком известного устройства  вл етс  ограничение терапевтических возможностей , так как оно может работать лишь на одной фиксированной частоте, определ емой геометрическими параметрами фокусирующего элемента. Цель изобретени  - возможность воздействи  на различных частотах без переНаладкич Поставленна  цель достигаетс  тем, .что в устройстве дл  ультразвукового фокусированного воздействи  на биологические ткани , содержащем источник ультразвуковых колебаний, фокусирующий элемент и сосуд дл  иммерсионной среды, последний имеет форму эллипсоида вращени , в одном из фокусов которого установлен источник колебаний , а другой служит дл  размещени  биологической ткани. На чертеже представлена схема устройства . Устройство состоит из сосуда 1, выполненного в форме эллипсоида вращени , в одном из фокусов F( которого установлен источник ультразвуковых колебаний 2, а во втором фокусе Fj - размещают биологический объект 3. Источник ультразвуковых колебаний 2 может быть, например, сферическим и возбуждать, соответственно, внутри сосуда колебани  со сферическим волновым фронтом. Ультразвуковой генератор, питающий источник 2, Находитс  вне сосуда (не показан). Устройство работает следующим образом . Эллиптический сосуд 1 заполн етс  иммерсионной средой 4. После этого размещают в фокусе F объект 3, предназначенный дл  воздействи , и фиксируют на врем  прохождени  процедуры. Затем включают ультразвуковой генератор и производ т облучение . Принцип работы устройства основан на свойстве эллипса, заключающемс  в том, что касательна  к эллипсу составл ет равные углы с фокальными радиусами, т.е. при условии отражени  на границе иммерсионна  среда - внутренн   поверхность эллипсоида , вс  отраженна  энерги  ультразвукоBt ix колебаний, вышедших из фокуса FI соберетс  в фокусе Fj. Поскольку сумма двух радиусов дл  любой точки эллипсоида есть величина посто нна , ультразвуковые колебани  гюпадают на биологическую ткйнь без смещени  во времени (синфазно). В отличие от акустических линз, фокусирующее действие эллипсоида не зависит от частоты.колебаний в широком диапазоне , это позвол ет воздействовать на биологические ткани различными частотами без переналадки устройства, т.е. расшир ет терапевтические возможности. Кроме того, устройство позвол ет получить лока изованную зону воздействи  с большими значени ми осредненной по площади фокальной области интенсивностью. Формула изобретени  Устройство дл  ультразвукового фокусированного воздействи  на биологические ткани, содержащее источник ультразвуковых колебаний, фокусирующий элемент и сосуд дл  иммерсионной среды, отличающеес  тем, что, с .целью возможности воздействи  на различных,частотах без переналадки , сосуд имеет форму эллипсоида вращени , в одном из фокусов которого установлен источник колебаний, а другой служит дл  размещени  библогической ткани. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Гаврилова П. Р. и Цирульникова Е. М. Фокусированный ультразвук в физиологиии медицине. Л., «Наука, 1980, с. 16, рис. 1, 3 The invention relates to an ultrasound medical technique and can be used to effect focused ultrasound on external H internal tissues of biological objects. Devices for focused ultrasound radiation, made in the form of spherical elements from piezoelectric ceramics 1, are known. However, such devices are very hot during operation and have a small amount of radiation intensity from the surface. The closest to the proposed technical essence is a device for focused ultrasound on biological tissues, containing a source of ultrasonic vibrations, a focusing element and a container for an immersion medium 2. A disadvantage of the known device is the limitation of therapeutic possibilities, since it can work only on one fixed frequency determined by the geometrical parameters of the focusing element. The purpose of the invention is the possibility of acting at different frequencies without re-adjustment. The goal is achieved by the fact that in a device for ultrasound focused impact on biological tissues containing a source of ultrasonic vibrations, a focusing element and a vessel for an immersion medium, the shape of an ellipsoid of rotation is in one of the focuses the source of oscillations is established, and the other serves to accommodate biological tissue. The drawing shows a diagram of the device. The device consists of a vessel 1, made in the form of an ellipsoid of rotation, in one of the focuses F (which is installed the source of ultrasonic vibrations 2, and in the second focus Fj - placed a biological object 3. The source of ultrasonic oscillations 2 can be, for example, spherical and excite The oscillation with a spherical wave front inside the vessel. The ultrasonic generator feeding the source 2 is located outside the vessel (not shown). The device works as follows. The elliptical vessel 1 is filled with an immersion medium 4 After that, the object 3 to be exposed is placed in the focus F and fixed for the duration of the procedure. Then the ultrasonic generator is turned on and the irradiation is performed. The principle of operation of the device is based on the ellipse property, which means that the tangent to the ellipse is equal angles with focal radii, i.e., provided that the immersion medium is reflected at the boundary — the inner surface of the ellipsoid, the fully reflected ultrasonic energy B ix of oscillations emerging from the focus FI will be collected at the focus Fj. Since the sum of the two radii for any point of the ellipsoid is a constant value, the ultrasonic vibrations are applied to the biological tissue without shifting in time (in phase). Unlike acoustic lenses, the focusing effect of an ellipsoid does not depend on the frequency of oscillations in a wide range, this allows you to affect biological tissues with different frequencies without changing the device, i.e. expands therapeutic options. In addition, the device makes it possible to obtain a localized zone of action with large values of the intensity averaged over the area of the focal area. Apparatus of the Invention A device for ultrasound focused action on biological tissues, comprising a source of ultrasonic vibrations, a focusing element and a vessel for an immersion medium, characterized in that, in order to influence at different frequencies without changeover, the vessel has the shape of an ellipsoid of rotation, in one of the foci of which are identified are the source of vibrations, and the other serves to accommodate biblical tissue. Sources of information taken into account during the examination 1. P. Gavrilova and E. M. Tsirulnikova. Focused ultrasound in physiology medicine. L., “Science, 1980, p. 16, fig. 13 2.Там же, с. 19-21, рис. 1, 6 (прототип ) ..2. In the same place 19-21, fig. 1, 6 (prototype) ..
SU813301742A 1981-06-16 1981-06-16 Device for ultrasonic focused effect upon biological tissue SU988288A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813301742A SU988288A1 (en) 1981-06-16 1981-06-16 Device for ultrasonic focused effect upon biological tissue

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813301742A SU988288A1 (en) 1981-06-16 1981-06-16 Device for ultrasonic focused effect upon biological tissue

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU988288A1 true SU988288A1 (en) 1983-01-15

Family

ID=20963214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813301742A SU988288A1 (en) 1981-06-16 1981-06-16 Device for ultrasonic focused effect upon biological tissue

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU988288A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4597388A (en) * 1983-12-15 1986-07-01 Trutek Research, Inc. Apparatus for removing cataracts

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4597388A (en) * 1983-12-15 1986-07-01 Trutek Research, Inc. Apparatus for removing cataracts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5435311A (en) Ultrasound therapeutic system
US4938217A (en) Electronically-controlled variable focus ultrasound hyperthermia system
EP0248532A1 (en) Compressional wave hyperthermia treating method and apparatus
JP6824989B2 (en) Ultrasound device and how to generate a holographic ultrasonic field
US4586512A (en) Device for localized heating of biological tissues
US5015929A (en) Piezoelectric device with reduced negative waves, and use of said device for extracorporeal lithotrity or for destroying particular tissues
US5725482A (en) Method for applying high-intensity ultrasonic waves to a target volume within a human or animal body
CA2141285A1 (en) Control method for hyperthermia treatment apparatus using ultrasound
JP3058645B2 (en) Convergent acoustic pressure wave generator
JPH06285106A (en) Ultrasonic therapeutic device
Inaba et al. Coagulation of large regions by creating multiple cavitation clouds for high intensity focused ultrasound treatment
SE8900994L (en) DEVICE FOR SUBDIVISION OF CONCRETE IN THE BODY OF A PATIENT
JPH02252453A (en) Surgerical therapic apparatus for non- stigmatism
SU988288A1 (en) Device for ultrasonic focused effect upon biological tissue
US20050182326A1 (en) Combined therapy and imaging ultrasound apparatus
JPS62236540A (en) Shock wave source
US5123404A (en) Apparatus for destroying calculi
DE69122691D1 (en) Fast, extracorporeal ultrasound hyperthermia device
SU1052233A1 (en) Apparatus for ultrasonic focussed action of biologic tissues
MA21658A1 (en) ULTRASONIC TREATMENT DEVICE USING PIEZOELECTRIC, FOCUSING AND OSCILLATING CERAMIC.
RU1804315C (en) Device for local attack on biology object structure
SU554863A1 (en) Device for irradiating the eye with ultrasonic vibrations
JPH07178109A (en) Sonic medical treatment apparatus
JPH02274247A (en) Ultrasonic radiating device for treatment
SU1763973A1 (en) Ultrasonic focusing device