TWI704938B - 超音波探頭裝置 - Google Patents

Abstract

一種超音波探頭裝置，包括密封殼體、螺旋軌道板、驅動板、超音波探頭以及第一軸心。螺旋軌道板設置於密封殼體內，螺旋軌道板包括軸孔與平面螺旋溝槽，平面螺旋溝槽由螺旋軌道板的中心向外延伸。驅動板相鄰於螺旋軌道板，驅動板包括第一溝槽與旋轉軸孔。超音波探頭包括柱體、感測平面及連接平面，柱體連接於連接平面，柱體穿過第一溝槽與平面螺旋溝槽，平面螺旋溝槽係提供超音波探頭之感測平面的平面運行軌跡。第一軸心依序穿設於密封殼體、螺旋軌道板的軸孔以及驅動板的旋轉軸孔。

Description

超音波探頭裝置

本案是有關於一種超音波探頭裝置。

醫學美容是透過如藥物、儀器及手術等醫學手段，以達到改變人體外部形態、色澤及部分改善其生理功能，增強人體外在美感為目的。醫學美容主要可分為侵入性美容(整形)及非侵入性美容(微整形)兩種，侵入性美容包括：隆鼻(nose augmentation)、眼部整形(eye plastic)等手術式美容；非侵入性美容則包括：拉提、溶脂等非手術式美容。

隨著科技的進步，醫學美容的技術不斷地推陳出新，以高能超音波(High intensity focused ultrasound，HIFU)探頭為例，使用高能超音波探頭於皮膚表面之上，高能超音波探頭係以超音波為能量源，利用其穿透性與可聚焦型，將高能超音波探頭發出的超音波能量聚焦於皮下脂肪層，由此可知，此技術之超音波可達皮膚以下較深的深度，且聚焦位置精準，不僅非侵入性、無輻射，並可應用於拉提或溶脂，可讓皮膚緊緻，消除深、淺層脂肪。

高能超音波探頭應用於拉提或溶脂等醫學美容技術時，需在一平面區塊內施以數百或數千點超音波能量。習用技術高能超音波探頭施作時有兩種型式，其一為傳感器運動為一直線，為一線段施打，即施打一次一條線圖案，然欲施打一個平面區塊需要移動多次才能完成，使得施作者要隨時移動探頭，移動間距也比較不均勻；其二為傳感器為一軟性凸塊，傳感器運動為曲面運動，施打一次一曲面範圍，有曲度之運行需在皮膚上 加壓以施打出一個平面區塊，然在施壓操作時，會改變探頭與施加目標之距離，故會導致該平面區塊之中間的施打位置深度與其他周圍的施打位置深度有所差異，換言之，以曲面運動作法之傳感器無法於平面區塊均勻施打深度。

因此，如何改良並能提供一種『超音波探頭裝置』來避免上述所遭遇到的問題，係業界所待解決之課題。

本案提供一種超音波探頭裝置，能提供超音波探頭之平面運行軌跡。

本案之一實施例提出一種超音波探頭裝置，包括一密封殼體、一螺旋軌道板、一驅動板、一超音波探頭以及一第一軸心。螺旋軌道板設置於密封殼體內，螺旋軌道板包括一軸孔與一平面螺旋溝槽，平面螺旋溝槽由螺旋軌道板的中心向外延伸。驅動板相鄰於螺旋軌道板，驅動板包括一第一溝槽與一旋轉軸孔。超音波探頭包括一柱體、一感測平面以及相對於感測平面之一連接平面，柱體連接於連接平面，柱體穿過第一溝槽與平面螺旋溝槽，平面螺旋溝槽係提供超音波探頭之感測平面的一平面運行軌跡。第一軸心依序穿設於密封殼體、螺旋軌道板的軸孔以及驅動板的旋轉軸孔。

本案之另一實施例提出一種超音波探頭裝置，包括一密封殼體、一螺旋軌道板、一齒輪板、一搖臂、一超音波探頭以及一軸心。螺旋軌道板設置於密封殼體內，螺旋軌道板包括一軸孔與一平面螺旋溝槽，平面螺旋溝槽由螺旋軌道板的中心向外延伸。齒輪板相鄰於螺旋軌道板，齒輪板具有一第一溝槽與一中心軸孔。搖臂之一末端具有一樞紐，樞紐固定於密封殼體上，搖臂具有一第二溝槽。超音波探頭包括一柱體、一感測平 面以及相對於感測平面之一連接平面，柱體連接於連接平面，柱體穿過第二溝槽、第一溝槽與平面螺旋溝槽，平面螺旋溝槽係提供超音波探頭之感測平面的一平面運行軌跡。軸心依序穿設於密封殼體、螺旋軌道板的軸孔、與齒輪板的中心軸孔。

基於上述，在本案之超音波探頭裝置中，密封殼體內超音波探頭於平面運行軌跡之移動過程中，由於平面螺旋溝槽係提供超音波探頭之感測平面的平面運行軌跡，達到超音波探頭以平面螺旋軌跡施作之目的，且施作者不需移動本案之超音波探頭裝置之密封殼體，即可在施加目標(如人體之皮下脂肪層)之一平面區塊施以數百或數千點超音波能量，並由於不需改變超音波探頭裝置與施加目標(如人體之皮下脂肪層)之距離，更可確保該平面區塊內之施打超音波能量之位置深度一致性。

再者，本案之超音波探頭裝置係將超音波探頭、螺旋軌道板以及驅動板設置於密封殼體內，透過柱體穿過溝槽(如第一溝槽)與平面螺旋溝槽之連接關係與連動關係，使超音波探頭能於平面區塊施作超音波能量。

此外，本案之超音波探頭裝置可任意組設並替換至超音波相關元件，便可執行平面區塊施作，故可替換性高且提升便利性。

為讓本案能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10、20、30、40:超音波探頭裝置

11:密封殼體

112:頂壁

114:底壁

116:周壁

12:螺旋軌道板

121:本體

122:軸孔

123:中心

124:平面螺旋溝槽

124a:第一端

124b:第二端

13:驅動板

132:旋轉軸孔

134:第一溝槽

14:超音波探頭

141:感測平面

142:連接平面

143:柱體

144:導引體

15:第一軸心

16:液態介質

17:馬達

172:第二軸心

18:聯軸器

19:密封件

25:軸心

31:L型導板

311:短板

312:長板

313:第二溝槽

314:樞紐

41:齒輪板

412:中心軸孔

414:第一溝槽

42:搖臂

422:樞紐

424:臂部

426:第二溝槽

43:輔助齒輪

432:第一軸心

91:導線

A1:平面維度方向

A2:弧度方向

L1、L2:單一維度方向

T:平面運行軌跡

P:容置空間

PB:平面區塊

P1~P4:焦點

p:軌道間距

r10、r11、r20、r21、r22:半徑值

圖1為本案之超音波探頭裝置一實施例的示意圖。

圖2為本案之螺旋軌道板一實施例的示意圖。

圖3為本案之驅動板一實施例的示意圖。

圖4為圖1之超音波探頭移動於驅動板與螺旋軌道板一實施例的示意圖。

圖5為本案之超音波探頭裝置另一實施例的示意圖。

圖6為本案之超音波探頭裝置又一實施例的示意圖。

圖7為本案之L型導板一實施例的示意圖。

圖8為圖6之超音波探頭移動於驅動板與螺旋軌道板一實施例的示意圖。

圖9為本案之超音波探頭裝置再一實施例的示意圖。

圖10為本案之齒輪板、搖臂與輔助齒輪配置關係一實施例的示意圖。

以下結合附圖和實施例，對本案的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本案的技術方案，而不能以此限制本案的保護範圍。

需說明的是，在各個實施例的說明中，當一元件被描述是在另一元件之「上方/上」或「下方/下」，係指直接地或間接地在該另一元件之上或之下的情況，其可能包含設置於其間的其他元件；所謂的「直接地」係指其間並未設置其他中介元件。「上方/上」或「下方/下」等的描述係以圖式為基準進行說明，但亦包含其他可能的方向轉變。所謂的「第一」、「第二」、及「第三」係用以描述不同的元件，這些元件並不因為此類謂辭而受到限制。為了說明上的便利和明確，圖式中各元件的厚度或尺寸，係以誇張或省略或概略的方式表示，且各元件的尺寸並未完全為其實際的尺寸。

圖1為本案之超音波探頭裝置一實施例的示意圖。圖2為本案之螺旋軌道板一實施例的示意圖。圖3為本案之驅動板一實施例的示意圖。 圖4為圖1之超音波探頭移動於驅動板與螺旋軌道板一實施例的示意圖。請先參閱圖1，在本實施例中，超音波探頭裝置10包括一密封殼體11、一螺旋軌道板12、一驅動板13、一超音波探頭14以及一第一軸心15。本實施例之密封殼體11係為一密封結構，但超音波探頭14產生之超音波能量能穿透密封殼體11之外，本實施例之密封殼體11可為不透明之結構，但本案並未對此加以限制，可端視實際產品可將該密封殼體之外壁設計成半透明或透明之結構。

詳細而言，密封殼體11係具有一頂壁112、一底壁114以及自底壁114周緣延伸至頂壁112周緣之周壁116，頂壁112、底壁114與周壁116圍構一容置空間P，本實施例並不限制密封殼體11之外觀形狀。需說明的是，圖1之密封殼體11之內部形成一容置空間P，螺旋軌道板12、驅動板13、超音波探頭14以及部分第一軸心15分別係位於密封殼體11之容置空間P內，其中第一軸心15之一部分露出於密封殼體11的頂壁112之外。為了便於說明，圖1會顯示位於密封殼體11之容置空間P內之元件(如圖1之螺旋軌道板12、驅動板13、超音波探頭14以及部分第一軸心15)。

在本實施例中，螺旋軌道板12設置於密封殼體11內。以圖1為例，螺旋軌道板12固定於密封殼體11之一內壁(如頂壁112)上。詳細而言，請併參圖2，螺旋軌道板12包括一本體121、一軸孔122與一平面螺旋溝槽124，軸孔122位於螺旋軌道板12之本體121的中心123的位置，平面螺旋溝槽124由螺旋軌道板12之本體121的中心123的位置向外延伸，其中平面螺旋溝槽124在此為一具深度之槽體，例如本體121於Z軸方向上具有一厚度，在本體121之一面上挖空形成一具深度之槽體，槽體之深度的尺寸不超過本體121之厚度的尺寸，換言之，平面螺旋溝槽124並未穿透本體121。本實施例之平面螺旋溝槽124包含一第一端124a與一第二端124b，第一端 124a鄰近軸孔122，以螺旋軌道板12之本體121的中心123的位置為中心向外逐增的圓形或者橢圓形，即平面螺旋溝槽124的螺旋半徑由平面螺旋溝槽124之第一端124a至平面螺旋溝槽124之第二端124b逐漸增大，其中螺旋半徑係為平面螺旋溝槽124任一位置至中心123的距離。

需說明的是，在此所用「平面」之詞彙，除了形成該具深度之槽體形狀或結構具有之三維尺寸(即圖2所在之X軸與Y軸所形成之槽體之平面結構，加上Z軸方向上形成之槽體之深度)外，係可以指具深度之槽體配置在或延伸於二維平面(如圖2所在之X軸與Y軸所形成之二維平面)之形狀或結構，以形成平面螺旋溝槽124。以圖2為例，平面螺旋溝槽124的形狀可為漩渦(eddy)狀，即平面螺旋溝槽124可為圓形螺旋溝槽。

在本實施例中，驅動板13相鄰於螺旋軌道板12，以圖1為例，於Z軸方向上，驅動板13係位於螺旋軌道板12之下方(即螺旋軌道板12位於驅動板13之上方)，且驅動板13位於螺旋軌道板12與超音波探頭14的連接平面142之間。詳細而言，請併參圖3。驅動板13包括一旋轉軸孔132與一第一溝槽134。旋轉軸孔132位於驅動板13之一端。第一溝槽134相鄰於旋轉軸孔132，第一溝槽134為一長形孔，該長形孔貫穿於驅動板13。以圖4為例，第一溝槽134之長度範圍(沿X軸方向)至少涵蓋平面螺旋溝槽124在一徑向方向(radial direction)上由螺旋軌道板12的中心123至平面螺旋溝槽124的第二端124b之長度範圍，即第一溝槽134之長度範圍至少需要大於平面螺旋溝槽124最外圍邊界至螺旋軌道板12的中心123之距離。需說明的是，在此所用「徑向方向」之詞彙，係指垂直於軸心的直線方向，以圖4為例，中心123作為螺旋軌道板12之軸心，因此，平面螺旋溝槽124之徑向方向指垂直於螺旋軌道板12的中心123的直線方向。

在本實施例中，如圖1所示，旋轉軸孔132的位置正對於軸孔 122之位置。第一軸心15依序穿設於密封殼體11、螺旋軌道板12的軸孔122以及驅動板13的旋轉軸孔132，其中軸孔122的孔徑略大於第一軸心15的直徑，使得螺旋軌道板12並不會隨第一軸心15的轉動而連動，即軸孔122允許第一軸心15相對於螺旋軌道板12作旋轉；驅動板13透過旋轉軸孔132固定於第一軸心15上，使得驅動板13會連動於第一軸心15，驅動板13的平面維度方向A1旋轉推動超音波探頭14，換言之，第一軸心15相對於螺旋軌道板12沿著Z軸方向作旋轉時，驅動板13以旋轉軸孔132為旋轉軸心，並相對於螺旋軌道板12在一平面維度方向A1旋轉。需說明的是，在此所用「平面維度方向」之詞彙，係指任兩維度構成之二維平面，舉例而言，圖1或圖4中X軸與Y軸所形成之二維平面上，且該二維平面平行於螺旋軌道板12之本體121。在另一實施例中，二維平面可為X軸與Z軸所形成，或Y軸與Z軸形成之二維平面。

在本實施例中，如圖1所示，超音波探頭14包括一感測平面141、一連接平面142以及一柱體143，其中感測平面141相對於連接平面142，柱體143連接於連接平面142。柱體143依序穿過驅動板13的第一溝槽134與平面螺旋溝槽124，其中驅動板13的第一溝槽134容置柱體143(如圖3所示)，且第一溝槽134係限制柱體143以單一維度方向L1移動(若觀察者位於驅動板13上)，其中第一溝槽134之長形孔係沿著單一維度方向L1(如X軸方向)延伸。在一未繪示實施例中，可分別於第一溝槽134之兩端(指下述第一溝槽134之一端與第一溝槽134之另一端)設置一偵測元件，使柱體143在第一溝槽134內移動至一端時會停止移動，並使柱體143由第一溝槽134之一端折返以移動至第一溝槽134之另一端，反之，柱體143在第一溝槽134內移動至另一端時會停止移動，並使柱體143由第一溝槽134之另一端折返以移動至第一溝槽134之一端，使得柱體143在第一溝槽134之一端至第一 溝槽134之另一端之間往復移動，形成柱體143在單一維度方向L1移動(若觀察者位於驅動板13上)。需說明的是，在此所用「單一維度方向」之詞彙，係指任一維度之一維直線。

在本實施例中，如圖1、圖4所示，平面螺旋溝槽124容置柱體143，且平面螺旋溝槽124允許柱體143之頂端在平面螺旋溝槽124中移動。舉例而言，柱體143可由平面螺旋溝槽124之第一端124a移動至平面螺旋溝槽124之第二端124b，或柱體143可由平面螺旋溝槽124之第二端124b移動至平面螺旋溝槽124之第一端124a，甚或柱體143在平面螺旋溝槽124任一位置移動至另一位置。需說明的是，第一軸心15相對於螺旋軌道板12繞Z軸方向作一逆時針方向旋轉時，驅動板13以旋轉軸孔132為旋轉軸心，並相對於螺旋軌道板12在一平面維度方向A1逆時針方向旋轉，使柱體143可由平面螺旋溝槽124之第一端124a移動至平面螺旋溝槽124之第二端124b；反之，第一軸心15相對於螺旋軌道板12繞Z軸方向作一順時針方向旋轉時，驅動板13以旋轉軸孔132為旋轉軸心，並相對於螺旋軌道板12在一平面維度方向A1順時針方向旋轉，使柱體143可由平面螺旋溝槽124之第二端124b移動至平面螺旋溝槽124之第一端124a，換言之，可透過第一軸心15之順時針或逆時針方向轉動來控制柱體143在平面螺旋溝槽124之第一端124a至平面螺旋溝槽124之第二端124b之間往復移動。

在一未繪示實施例中，可分別於平面螺旋溝槽124之第一端124a與平面螺旋溝槽124之第二端124b設置一偵測元件，使得柱體143移動至平面螺旋溝槽124之第二端124b時會停止移動，並由第二端124b折返以移動至第一端124a，反之，柱體143移動至平面螺旋溝槽124之第一端124a時會停止移動，並再由第一端124a移動至第二端124b，使得柱體143在平面螺旋溝槽124之第一端124a至平面螺旋溝槽124之第二端124b之間往復 移動，形成柱體143在一平面維度方向A1平面移動。實際操作下，超音波探頭14進行平面螺旋移動(觀察者位於螺旋軌道板12上)，並且採順時針或逆時針移動，螺旋軌道板12具有軌道的功能，驅動板13同時具有導引與驅動超音波探頭14的功能。需說明的是，在此所用「平面維度方向」之詞彙，係指任兩維度構成之二維平面，舉例而言，圖1或圖4中X軸與Y軸所形成之二維平面上移動，且該二維平面平行於螺旋軌道板12之本體121。在另一實施例中，二維平面可為X軸與Z軸所形成，或Y軸與Z軸形成之二維平面。

在此配置之下，如圖1、圖4所示，超音波探頭14的柱體143穿過第一溝槽134與平面螺旋溝槽124，第一軸心15相對於螺旋軌道板12作旋轉，與此同時，驅動板13以旋轉軸孔132為旋轉軸心，並相對於螺旋軌道板12在一平面維度方向A1旋轉，並驅動柱體143沿著平面螺旋溝槽124內移動，透過柱體143在第一溝槽134內之單一維度方向L1移動(若觀察者位於驅動板13上)，使得柱體143能在平面螺旋溝槽124之第一端124a與平面螺旋溝槽124之第二端124b之間往復移動。當柱體143在平面螺旋溝槽124中移動時，使超音波探頭14之感測平面141移動，換言之，平面螺旋溝槽124係提供超音波探頭14之感測平面141的一平面運行軌跡，其中平面運行軌跡係超音波探頭14在平行於螺旋軌道板12之平面維度方向A1(如圖4中X軸與Y軸所形成之二維平面)的位移，與此同時，超音波探頭14於前述平面運行軌跡之移動過程中，超音波探頭14之感測平面141產生超音波能量，利用超音波能量穿透性與可聚焦型，使得超音波能量能穿透密封殼體11並聚焦至一施加目標(如人體之皮下脂肪層)。由於平面螺旋溝槽124係提供超音波探頭14之感測平面141的一平面運行軌跡，達到超音波探頭14以平面螺旋軌跡施作之目的(觀察者位於螺旋軌道板12上)。每一次超音波探頭14施作點的距離可由極座標來表示，其數學公式(1)如下： S=r×θ (1)

上述數學公式(1)中，S為每一次超音波探頭14施作點的距離，r為欲施打位置的半徑值，θ為表示按順時針方向座標距離0°(有時也稱作極軸)的角度。需說明的是，在此所用「極軸」之詞彙，係指在平面直角座標系中一軸，以本實施例來說，係以Y軸負方向作為極軸。在其他實施例中，可由X軸正方向作為極軸。以圖2為例，假設以平面螺旋溝槽124之第一端124a為極點，以第一端124a為開始向徑向方向向外逐增多圈之溝槽，且各圈之半徑值逐漸增大，直到平面螺旋溝槽124之第二端124b為止。舉例而言，如圖2所示，假設每一次超音波探頭14施作點的距離設定為2mm，r10例如代表第一圈之欲施打位置的半徑值(即極點至欲施打位置的距離)，半徑值r10例如為5mm，則θ為22.9°(以Y軸負方向作為極軸，按順時針方向座標距離該極軸的角度)，r20例如代表第二圈之欲施打位置的半徑值，半徑值r20例如為7mm，則θ為16.4°(以Y軸負方向作為極軸)，換言之，可透過極座標中的半徑值與角度，來控制在不同圈中每一次超音波探頭14施作點的距離。進一步，在同一圈中，超音波探頭14在該圈中的不同位置有下述數學公式(2)之關係：r2=r1+(p/360)×θ (2)

上述數學公式(2)中，r2為欲施打位置的半徑值，r1為施打前一點位置的半徑值，p為各圈軌道間距(等同軌道中心到相鄰軌道中心距離)。舉例而言，如圖2所示，在第一圈中，r11例如代表欲施打位置的半徑值，r10例如代表施打前一點位置的半徑值且為已知，因此可由上述數學公式(2)來求得欲施打位置的半徑值(此為r11)，進一步透過上述數學公式(1)，求得欲施打位置的角度(即θ)。同理，在第二圈中，可由半徑值r21(欲施打位置的半徑值)，來求得半徑值r22(施打前一點位置的半徑值)，故可透 過極座標中的半徑值與角度，來控制每一次超音波探頭14施作點的距離。此外。需說明的是，為了便於說明，圖2之每個黑點代表超音波探頭14每一次的施作點，實際上係為柱體143在平面螺旋溝槽124之移動軌跡中的某一點位置。

基於上述，當柱體143在平面螺旋溝槽124中移動，使超音波探頭14之感測平面141移動的同時，按照預設施作點位置與間距，超音波探頭14之感測平面141會在施加目標(如人體之皮下脂肪層)之一平面區塊施以超音波能量，因此，施作者不需移動本案之超音波探頭裝置10，即可在施加目標(如人體之皮下脂肪層)之一平面區塊施以數百或數千點超音波能量，並由於不需改變超音波探頭裝置10與施加目標(如人體之皮下脂肪層)之距離，更可確保該平面區塊內之施打超音波能量之位置深度一致性。

再者，本實施例之超音波探頭裝置10係將超音波探頭14、螺旋軌道板12以及驅動板13設置於密封殼體11內，透過超音波探頭14的柱體143穿過第一溝槽134與平面螺旋溝槽124之連接關係與連動關係，使超音波探頭14能於平面區塊施作超音波能量。

此外，本案之超音波探頭裝置可任意組設並替換至超音波相關元件，便可執行平面區塊施作，故可替換性高且提升便利性。

圖5為本案之超音波探頭裝置另一實施例的示意圖。請參閱圖5。需說明的是，圖5的超音波探頭裝置20與圖1的超音波探頭裝置10相似，其中相同的構件以相同的標號表示且具有相同的功能而不再重複說明，以下僅說明差異處。圖5的超音波探頭裝置20與圖1的超音波探頭裝置10的差異在於：圖5的超音波探頭裝置20更包括一液態介質16、一馬達17、一聯軸器18以及一密封件19。此外，為了便於說明，另於超音波探頭裝置20之下方繪示施加目標(如人體之皮下脂肪層)之一平面區塊PB。

在本實施例中，密封殼體11內的容置空間P裝填液態介質16，使得超音波探頭14、螺旋軌道板12以及驅動板13可被封裝於液態介質16內，液態介質16係幫助超音波能量傳遞，以提升超音波能量在施加目標(如人體之皮下脂肪層)上之聲波的傳遞效率，避免超音波能量損失。需說明的是，本實施例並未限制液態介質之種類，例如水或其他可供超音波能量傳遞之液態介質均可。基於上述，當柱體143在平面螺旋溝槽124中移動，使超音波探頭14之感測平面141移動的同時，按照預設施作點位置與間距，超音波探頭14之感測平面141會在施加目標(如人體之皮下脂肪層)之一平面區塊PB施以超音波能量。由於平面螺旋溝槽124係提供超音波探頭14之感測平面141的一平面運行軌跡T，達到超音波探頭14以平面螺旋軌跡施作之目的(觀察者位於螺旋軌道板12上)，且施作者不需移動本案之超音波探頭裝置20，即可在施加目標(如人體之皮下脂肪層)之一平面區塊PB施以數百或數千點超音波能量，而在平面運行軌跡T中形成多個焦點P1~P4，並由於不需改變超音波探頭裝置20與施加目標(如人體之皮下脂肪層)之距離，使得超音波探頭14施打的每個焦點P1~P4位置的深度相同，更可確保該平面區塊PB內之施打超音波能量之焦點P1~P4位置的深度一致性，故可確保均勻施打超音波能量之深度。

此外，本實施例更可提供一密封件19，第一軸心15穿設於密封殼體11之頂壁112，密封件19可設於第一軸心15與密封殼體11之頂壁112之間，以強化密封之效果，避免液態介質16洩漏出於密封殼體11之外。在一實施例中，密封件19例如為O型環(O-ring)，但本案不對密封件之種類加以限制。

在本實施例中，馬達17包括一第二軸心172。聯軸器18位於第二軸心172的一端，聯軸器18用以連接第一軸心15，換言之，聯軸器18 連接兩種不同之第一軸心15與第二軸心172。在此配置之下，平面螺旋溝槽124係提供超音波探頭14之感測平面141的一平面運行軌跡，馬達17與驅動板13提供超音波探頭14動能，馬達17用以驅動第二軸心172轉動，透過聯軸器18傳輸動力至第一軸心15，使第一軸心15轉動，進而透過第一軸心15之連接與帶動驅動板13，使超音波探頭14於平面運行軌跡上施加超音波能量。由此可知，本實施例係可透過單一驅動元件(單一個馬達17)便可達到在超音波探頭14於平面區塊PB上施作超音波能量之目的。

圖6為本案之超音波探頭裝置又一實施例的示意圖。圖7為本案之L型導板一實施例的示意圖。圖8為圖6之超音波探頭移動於驅動板與螺旋軌道板一實施例的示意圖。請參閱圖6至圖8。需說明的是，圖6的超音波探頭裝置30與圖1的超音波探頭裝置10及圖5的超音波探頭裝置20相似，其中相同的構件以相同的標號表示且具有相同的功能而不再重複說明，以下僅說明差異處。圖6的超音波探頭裝置30與圖5的超音波探頭裝置20的差異在於：圖6的超音波探頭裝置30更包括一L型導板31以及至少兩條導線91(有正極與負極)。L型導板31的功用在於導引導線91，避免導線91在超音波探頭14進行平面螺旋運動時，導線91纏繞在一起的問題。L型導板31相對於螺旋軌道板12僅能在一弧度方向A2(小於180度)作擺動(相較於驅動板13在一平面維度方向A1上之360度全周旋轉)。由於方形之導引體144被限制在第二溝槽313內以單一維度方向L2移動(觀察者位於L型導板31上)，導線91亦可藉由方形之導引體144在第二溝槽313內延伸、退縮移動且不會被旋轉，故L型導板31連動導線91移動時，可降低導線91彼此纏繞在一起。

在本實施例中，圖6所示，L型導板31包括一短板311與一長板312，其中短板311之一端具有一樞紐314，樞紐314固定於密封殼體11 上，以圖6為例，螺旋軌道板12與短板311之樞紐314分別固定於密封殼體11一內壁(如頂壁112)上，且螺旋軌道板12相鄰於短板311之樞紐314。此外，導線91連接超音波探頭14的感測平面141，且導線91沿著短板311設置。以圖6為例，短板311之樞紐314係位於螺旋軌道板12之外側，一部分之導線91位於短板311與螺旋軌道板12之間，另一部分之導線91位於短板311與驅動板13之間，其餘之導線91則沿著驅動板13之下方並連接超音波探頭14的感測平面141。

另一方面，如圖6所示，短板311的另一端連接長板312，長板312位於驅動板13與超音波探頭14的連接平面142之間，換言之，短板311係沿著Z軸方向垂直延伸之長度係至少大於沿著Z軸方向上螺旋軌道板12的厚度與驅動板13的厚度之厚度總距離，使得長板312係位於螺旋軌道板12與驅動板13之下方，即螺旋軌道板12與驅動板13分別位於長板312之上方。

在本實施例中，圖7、8所示，長板312具有一第二溝槽313，其中第二溝槽313為一長形孔，該長形孔貫穿於長板312，第二溝槽313之長形孔之長度係沿著單一維度方向L2(如X軸方向)延伸，第二溝槽313與第一溝槽134的軌道寬度相異，第二溝槽313的寬度大於第一溝槽134的寬度，以圖6或圖8為例，長板312之長度(沿X軸方向)分別至少大於螺旋軌道板12的長度與驅動板13的長度，且第二溝槽313之長度範圍(沿X軸方向)至少涵蓋平面螺旋溝槽124任兩最外圍邊界之間之距離，如平面螺旋溝槽124之第二端124b到平面螺旋溝槽124之最遠端，亦即平面螺旋溝槽124上，第一端124a與第二端124b連線延伸的最遠端(如圖8所示)。

在本實施例中，如圖6、圖8所示，超音波探頭14包括一導引體144，導引體144位於柱體143與連接平面142之間，其中導引體144的形 狀例如為一方體或長方體，導引體144的長度(沿X軸方向)大於柱體143的長度，第二溝槽313之長形孔係沿著單一維度方向L2(如X軸方向)延伸，第二溝槽313容置導引體144，且第二溝槽313係限制導引體144以單一維度方向L2移動(觀察者位於L型導板31上)。需說明的是，在此所用「單一維度方向」之詞彙，係指任一維度之一維直線。

在此配置之下，圖6所示，超音波探頭14的柱體143穿過第一溝槽134與平面螺旋溝槽124，第一軸心15相對於螺旋軌道板12作旋轉，與此同時，驅動板13以旋轉軸孔132為旋轉軸心，並相對於螺旋軌道板12在平面維度方向A1旋轉，並驅動柱體143沿著平面螺旋溝槽124內移動，並透過柱體143在第一溝槽134內之單一維度方向L1移動(觀察者位於驅動板13上)，使得柱體143能在平面螺旋溝槽124之第一端124a與平面螺旋溝槽124之第二端124b之間往復移動。此外，圖8所示，當柱體143在平面螺旋溝槽124中移動時，使超音波探頭14之感測平面141移動一平面運行軌跡，柱體143會連動導引體144，且長板312以樞紐314為旋轉軸心且相對於螺旋軌道板12作擺動。相較於驅動板13能相對於螺旋軌道板12在一平面維度方向A1上之360度(全周)旋轉，由於方形之導引體144被限制在第二溝槽313內以單一維度方向L2移動(觀察者位於L型導板31上)，且並可藉由方形之導引體144在第二溝槽313內並不能被旋轉，使得長板312相對於螺旋軌道板12僅能在一弧度方向A2作擺動，使長板312連動導線91移動時，可降低導線91彼此攪在一起。需說明的是，在此所用「弧度方向」之詞彙，係指在任兩維度構成之二維平面的位移形成之運動，舉例而言，如圖8所示，長板312相對於螺旋軌道板12作在一角度範圍內往復擺動，且弧度方向A2平行於平面維度方向A1(如圖8)。由此可知，平面螺旋溝槽124、第一溝槽134、與第二溝槽313係提供超音波探頭14之感測平面141的一平面運行軌跡，馬達17 與驅動板13提供超音波探頭14動能，達到超音波探頭14以平面螺旋軌跡施作之目的(觀察者位於螺旋軌道板12上)。

圖9為本案之超音波探頭裝置再一實施例的示意圖。圖10為本案之齒輪板、搖臂與輔助齒輪配置關係一實施例的示意圖。請參閱圖9至圖10。需說明的是，圖9的超音波探頭裝置40與圖1的超音波探頭裝置10、圖5的超音波探頭裝置20及圖6的超音波探頭裝置30相似，其中相同的構件以相同的標號表示且具有相同的功能而不再重複說明，以下僅說明差異處。圖7的超音波探頭裝置40包括一齒輪板41、一搖臂42、一輔助齒輪43以及一軸心25。簡言之，齒輪板41取代圖1、圖5或圖6之驅動板13，齒輪板41的功用為驅動並且導引超音波探頭14。

在本實施例中，齒輪板41係位於密封殼體11之容置空間P內。齒輪板41相鄰於螺旋軌道板12，以圖9為例，於Z軸方向上，齒輪板41係位於螺旋軌道板12之下方(即螺旋軌道板12位於齒輪板41之上方)，且齒輪板41位於螺旋軌道板12與超音波探頭14的連接平面142之間，齒輪板41之長度範圍(沿X軸方向，或齒輪板41直徑)至少涵蓋平面螺旋溝槽124任兩最外圍邊界之間之距離。

在本實施例中，如圖10所示，齒輪板41具有一中心軸孔412與一第一溝槽414。中心軸孔412位於齒輪板41之中心。第一溝槽414相鄰於中心軸孔412，第一溝槽414係在齒輪板41之一徑向方向由中心軸孔412向外延伸，第一溝槽414例如為一長形孔，長形孔貫穿於齒輪板41。齒輪板41的第一溝槽414容置柱體143，且第一溝槽414係限制柱體143以單一維度方向移動(觀察者位於齒輪板41上)。需說明的是，在此所用「徑向方向」之詞彙，係指垂直於軸心的直線方向，以圖10為例，齒輪板41的中心軸孔412對準螺旋軌道板12之軸孔122，軸心25穿過軸孔122與中心軸孔412，軸 心25具有「軸心方向」，因此，齒輪板41之徑向方向指垂直於齒輪板41的中心軸孔412的直線方向。

在本實施例中，如圖9所示，軸孔122位於螺旋軌道板12的中心，中心軸孔412的位置正對於軸孔122之位置。軸心25依序穿設於密封殼體11、螺旋軌道板12的軸孔122、與齒輪板41的中心軸孔412，其中軸孔122的孔徑略大於軸心25的直徑，使得螺旋軌道板12並不會隨軸心25的轉動而連動，即軸孔122允許軸心25相對於螺旋軌道板12作旋轉；齒輪板41透過中心軸孔412固定於軸心25上，使得齒輪板41與軸心25彼此連動，換言之，齒輪板41以中心軸孔412為旋轉軸心，並相對於螺旋軌道板12旋轉，與此同時，軸心25的「軸心方向」係Z軸方向並且進行旋轉。

在本實施例中，如圖9所示，齒輪板41位於螺旋軌道板12與搖臂42之間。搖臂42之一末端具有一樞紐422，樞紐422固定於密封殼體11上。以圖9為例，螺旋軌道板12與搖臂42之樞紐422分別固定於密封殼體11一內壁(如頂壁112)上，且螺旋軌道板12相鄰於搖臂42之樞紐422。此外，如圖10所示，搖臂42具有一臂部424與一第二溝槽426，臂部424連接樞紐422，樞紐422係位於螺旋軌道板12之外側，搖臂42的臂部424係以樞紐422為旋轉軸心且相對於螺旋軌道板12作擺動，搖臂42的功用在於導引導線(未繪出)，避免導線在超音波探頭14進行平面螺旋運動時，導線纏繞在一起的問題。第二溝槽426為一長形孔，該長形孔貫穿於臂部424，第二溝槽426之長形孔之長度係沿著單一維度方向延伸，第二溝槽426與第一溝槽414的軌道長度相異，以圖9或圖10為例，第二溝槽426的軌道長度大於第一溝槽414的軌道長度，且第二溝槽426之軌道寬度大於第一溝槽414的軌道寬度。

在此配置之下，如圖9所示，超音波探頭14的柱體143穿過第二溝槽426、第一溝槽414與平面螺旋溝槽124，軸心25相對於螺旋軌道板 12作旋轉，與此同時，齒輪板41以中心軸孔412為旋轉軸心，並相對於螺旋軌道板12旋轉，並驅動柱體143沿著平面螺旋溝槽124內移動，如圖10所示，透過柱體143在第一溝槽414內之單一維度方向移動(觀察者位於齒輪板41上)，且柱體143在第二溝槽426內以單一維度方向移動(觀察者位於搖臂42上)，使得柱體143能在平面螺旋溝槽124內往復移動，柱體143整體上以平面螺旋軌跡移動(觀察者位於螺旋軌道板12上)。此外，當柱體143在平面螺旋溝槽124中移動時，使超音波探頭14之感測平面141移動一平面螺旋軌跡(觀察者位於螺旋軌道板12上)，其中平面運行軌跡係超音波探頭14在平行於螺旋軌道板12之平面維度方向的位移。需說明的是，在此所用「平面維度方向」之詞彙，係指任兩維度構成之二維平面，舉例而言，圖10中X軸與Y軸所形成之二維平面上移動，且該二維平面平行於螺旋軌道板12。在另一實施例中，二維平面可為X軸與Z軸所形成，或Y軸與Z軸形成之二維平面。

此外，如圖9所示，輔助齒輪43相鄰齒輪板41，輔助齒輪43的模數小於齒輪板41的模數。輔助齒輪43契合齒輪板41，輔助齒輪43包括一第一軸心432。輔助齒輪43的第一軸心432連接一馬達17的第二軸心172。在此配置之下，馬達17用以驅動第二軸心172轉動，並傳輸動力至第一軸心432，使第一軸心432轉動，進而透過第一軸心432轉動，以帶動輔助齒輪43契合齒輪板41，使得齒輪板41相對於螺旋軌道板12旋轉，使超音波探頭14於平面運行螺旋軌跡上施加超音波能量。由此可知，本實施例係可透過單一驅動元件(單一個馬達17)便可達到在超音波探頭14於平面區塊上施作超音波能量之目的，並可透過馬達17用以驅動輔助齒輪43之順時針與逆時針方向旋轉，來控制柱體143在平面螺旋溝槽124內往復移動。

綜上所述，在本案之超音波探頭裝置中，密封殼體內超音波 探頭於平面運行軌跡之移動過程中，由於平面螺旋溝槽係提供超音波探頭之感測平面的平面運行軌跡，達到超音波探頭以平面螺旋軌跡施作之目的，且施作者不需移動本案之超音波探頭裝置之密封殼體，即可在施加目標(如人體之皮下脂肪層)之一平面區塊施以數百或數千點超音波能量，並由於不需改變超音波探頭裝置與施加目標(如人體之皮下脂肪層)之距離，更可確保該平面區塊內之施打超音波能量之位置深度一致性。

再者，本案之超音波探頭裝置係將超音波探頭、螺旋軌道板以及驅動板設置於密封殼體內，透過柱體穿過溝槽(如第一溝槽)與平面螺旋溝槽之連接關係與連動關係，使超音波探頭能於平面區塊施作超音波能量。

此外，本案之超音波探頭裝置可任意組設並替換至超音波相關元件，便可執行平面區塊施作，故可替換性高且提升便利性。

另外，本案之密封殼體內裝填液態介質，液態介質係幫助超音波能量傳遞，以提升超音波能量在施加目標(如人體之皮下脂肪層)上之聲波的傳遞效率，避免超音波能量損失。

另外，相較於以兩個馬達分別控制相對應之曲面運動，本案係可透過單一驅動元件(單一個馬達)便可達到在超音波探頭於平面區塊上施作超音波能量之目的。

進一步，本案能超音波探頭裝置配合L型導板及方形之導引體，藉由方形之導引體在第二溝槽內並不能被旋轉，使得L型導板之長板相對於螺旋軌道板僅能在一弧度方向作擺動，使長板連動導線移動時，可降低導線彼此攪在一起。

更進一步，本案超音波探頭裝置還能配合齒輪板及搖臂，透過柱體穿過溝槽(如第一溝槽與第二溝槽)與平面螺旋溝槽之連接關係與連 動關係，使超音波探頭能於平面區塊施作超音波能量。此外，本案更可將輔助齒輪契合於齒輪板，作為一驅動動力傳輸之元件。

雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (30)

1. 一種超音波探頭裝置，包括：  一密封殼體；  一螺旋軌道板，設置於該密封殼體內，該螺旋軌道板包括一軸孔與一平面螺旋溝槽，該平面螺旋溝槽由該螺旋軌道板的中心向外延伸；  一驅動板，相鄰於該螺旋軌道板，該驅動板包括一第一溝槽與一旋轉軸孔；  一超音波探頭，包括一柱體、一感測平面以及相對於該感測平面之一連接平面，該柱體連接於該連接平面，該柱體穿過該第一溝槽與該平面螺旋溝槽，該平面螺旋溝槽係提供該超音波探頭之該感測平面的一平面運行軌跡；以及  一第一軸心，依序穿設於該密封殼體、該螺旋軌道板的該軸孔以及該驅動板的該旋轉軸孔。
2. 如申請專利範圍第1項所述之超音波探頭裝置，其中該驅動板位於該螺旋軌道板與該超音波探頭的該連接平面之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之超音波探頭裝置，其中該軸孔位於該螺旋軌道板的該中心，該軸孔允許該第一軸心相對於該螺旋軌道板作旋轉。
4. 如申請專利範圍第1項所述之超音波探頭裝置，其中該旋轉軸孔位於該驅動板之一端，且該第一溝槽相鄰於該旋轉軸孔，該驅動板透過該旋轉軸孔固定於該第一軸心上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之超音波探頭裝置，其中該平面運行軌跡係該超音波探頭在平行於該螺旋軌道板之一平面維度方向的位移。
6. 如申請專利範圍第1項所述之超音波探頭裝置，其中該平面螺旋溝槽容置該柱體，且該平面螺旋溝槽允許該柱體在該平面螺旋溝槽中移動。
7. 如申請專利範圍第1項所述之超音波探頭裝置，其中該驅動板的該第一溝槽容置該柱體，且該第一溝槽係限制該柱體以單一維度方向移動。
8. 如申請專利範圍第1項所述之超音波探頭裝置，其中該平面螺旋溝槽包含一第一端與一第二端，該第一端鄰近該軸孔，該平面螺旋軌道的螺旋半徑由該平面螺旋軌道板之該第一端至該第二端逐漸增大，該驅動板的該第一溝槽之長度範圍至少涵蓋該平面螺旋溝槽在一徑向方向上由該平面螺旋溝槽的該中心至該平面螺旋溝槽的該第二端之長度範圍。
9. 如申請專利範圍第1項所述之超音波探頭裝置，其中該螺旋軌道板固定於該密封殼體之一內壁上。
10. 如申請專利範圍第1項所述之超音波探頭裝置，其中該超音波探頭用以產生一超音波能量，該密封殼體內裝填一液態介質，該液態介質係幫助該超音波能量傳遞。
11. 如申請專利範圍第1項所述之超音波探頭裝置，更包括：  一馬達，包括一第二軸心；以及  一聯軸器，位於該第二軸心的一端，該聯軸器用以連接該第一軸心。
12. 如申請專利範圍第1項所述之超音波探頭裝置，更包括：  一L型導板，包括一短板與一長板，其中該短板之一端具有一樞紐，該樞紐固定於該密封殼體上，該短板之另一端連接該長板，該長板位於該驅動板與該連接平面之間。
13. 如申請專利範圍第12項所述之超音波探頭裝置，其中該長板具有一第二溝槽，該第二溝槽與該第一溝槽的軌道寬度相異。
14. 如申請專利範圍第13項所述之超音波探頭裝置，其中該超音波探頭包括一導引體，該導引體位於該柱體與該連接平面之間，該第二溝槽容置該導引體，且該第二溝槽係限制該導引體以單一維度方向移動。
15. 如申請專利範圍第12項所述之超音波探頭裝置，其中該長板之長度大於該驅動板之長度。
16. 如申請專利範圍第12項所述之超音波探頭裝置，更包括：  一導線，連接該感測平面，該導線沿著該短板設置。
17. 如申請專利範圍第16項所述之超音波探頭裝置，其中該短板係位於該螺旋軌道板之外側，該長板係以該樞紐為旋轉軸心且相對於該螺旋軌道板作擺動。
18. 一種超音波探頭裝置，包括：  一密封殼體；  一螺旋軌道板，設置於該密封殼體內，該螺旋軌道板包括一軸孔與一平面螺旋溝槽，該平面螺旋溝槽由該螺旋軌道板的中心向外延伸；  一齒輪板，相鄰於該螺旋軌道板，該齒輪板具有一第一溝槽與一中心軸孔；  一搖臂，該搖臂之一末端具有一樞紐，該樞紐固定於該密封殼體上，該搖臂具有一第二溝槽；  一超音波探頭，包括一柱體、一感測平面以及相對於該感測平面之一連接平面，該柱體連接於該連接平面，該柱體穿過該第二溝槽、該第一溝槽與該平面螺旋溝槽，該平面螺旋溝槽係提供該超音波探頭之該感測平面的一平面運行軌跡；以及  一軸心，依序穿設於該密封殼體、該螺旋軌道板的該軸孔、與該齒輪板的該中心軸孔。
19. 如申請專利範圍第18項所述之超音波探頭裝置，其中該齒輪板位於該螺旋軌道板與該搖臂之間。
20. 如申請專利範圍第18項所述之超音波探頭裝置，其中該軸孔位於該螺旋軌道板的該中心，該軸孔允許該軸心相對於該螺旋軌道板作旋轉。
21. 如申請專利範圍第18項所述之超音波探頭裝置，更包括：  一輔助齒輪，相鄰該齒輪板，且該輔助齒輪契合該齒輪板，該輔助齒輪連接一馬達。
22. 如申請專利範圍第18項所述之超音波探頭裝置，其中該中心軸孔位於該齒輪板之中心，且該第一溝槽相鄰於該中心軸孔，該齒輪板透過該中心軸孔固定於該軸心上。
23. 如申請專利範圍第18項所述之超音波探頭裝置，其中該第一溝槽係在該齒輪板之一徑向方向由該中心軸孔向外延伸。
24. 如申請專利範圍第18項所述之超音波探頭裝置，其中該平面運行軌跡係該超音波探頭在平行於該螺旋軌道板之一平面維度方向的位移。
25. 如申請專利範圍第18項所述之超音波探頭裝置，其中該平面螺旋溝槽容置該柱體，且該平面螺旋溝槽允許該柱體在該平面螺旋溝槽中移動。
26. 如申請專利範圍第18項所述之超音波探頭裝置，其中該齒輪板的該第一溝槽容置該柱體，且該第一溝槽係限制該柱體以單一維度方向移動。
27. 如申請專利範圍第18項所述之超音波探頭裝置，其中該樞紐係位於該螺旋軌道板之外側，該搖臂係以該樞紐為旋轉軸心且相對於該螺旋軌道板作擺動。
28. 如申請專利範圍第18項所述之超音波探頭裝置，其中該超音波探頭用以產生一超音波能量，該密封殼體內裝填一液態介質，該液態介質係幫助該超音波能量傳遞。
29. 如申請專利範圍第18項所述之超音波探頭裝置，其中該第二溝槽與該第一溝槽的軌道長度相異。
30. 如申請專利範圍第18項所述之超音波探頭裝置，其中該螺旋軌道板固定於該密封殼體之一內壁上。

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