CN107073290B - 超声波套筒及利用其的超声波治疗头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超声波治疗头，包括：头躯体，其构成使把持并接触患者的皮肤进行治疗更加容易，其内部安装有驱动装置；以及套筒，具有可拆卸地安装在所述头躯体的结构，基于头躯体的驱动，产生超声波并对治疗区域进行平面扫描。所述套筒包括套筒外壳、平面窗口、躯体结合部、超声波换能器、以及适配部件。所述适配部件包括第一支撑物、压缩弹簧、第二支撑物、以及球形接头。根据本发明，将基于第一驱动器和第二驱动器驱动的工作台轴转运动转换为基于适配部件的平面运动，使平面扫描变为可能，从而具有通过在指定深度的治疗部位施加均匀的能量，提高治疗性能的优点。

Description

超声波套筒及利用其的超声波治疗头

技术领域

本发明涉及基于高强度聚焦超声波(HIFU)的肥胖治疗装置中使用的套筒及头，更具体而言，涉及一种基于2轴控制仍能够均匀地扫描并提高治疗肥胖的性能的超声波套筒及利用该套筒的超声波治疗头。

背景技术

近年来，随着饮食习惯的西化，肥胖现象急速增加，逐渐成为损害国民健康和形象的主要原因，为了治疗肥胖，各种减肥程序和超声波肥胖治疗装置应运而生，并得到广泛的应用。

高强度聚焦超声(HIFU；High Intensity Focused Ultrasound)肥胖治疗技术起初是用于以非侵入形式选择性地使内胀器官囊肿高温凝固以破坏癌细胞的抗癌治疗，美国Solta Medical公司最初开发出用于治疗腹部肥胖为目的的、安装有HIFU的热立塑(Liposonix)装置。利用HIFU破坏脂肪的原理是当超声波直接聚焦脂肪细胞的一定位置时，组织温度瞬间提升至65℃～100℃，从而达到破坏组织的效果。HIFU装置与其他皮肤科装置例如，激光和RF高频装置不同，不会对皮肤表面造成伤害，而且以非侵入的形式，在选定部位聚焦HIFU能量从而使脂肪凝固性坏死(coagulation necrosis)。该坏死的脂肪细胞通过身体自身的损伤恢复机制自然地被去除。

已知的超声波肥胖治疗装置包括申请号为10-2007-7027898的“用于破坏脂肪组织的装置及方法”。第10-2007-7027898的专利申请由具有至少一个超声波变换器的扫描头，用于支撑扫描头的悬挂装置，用于控制超声波变换器的控制器构成，利用超声波能量使皮下脂肪发生组织变形，从而可达到非侵入性肥胖治疗。此外，申请号为10-2011-7017983的“组织成像及治疗系统”，用手驱动的手柄，具有超声波换能器的可拆卸地安装的收发模块，与手柄连接，在成像模式下，将皮肤图像显示在显示器上，在治疗模式下，向皮肤表面以下3mm～4.5mm(SMAS层)发射超声波，使皮肤具有弹力并改善皱纹。

另外，这种超声波肥胖治疗装置具有基于控制器的控制，生成HIFU，并用于扫描患者的皮下脂肪的头或者手柄。申请号为10-2006-7013272的“具有驱动控制的超声波治疗头”，由具有窗口的密闭罩，密闭罩内悬挂的HIFU换能器，用于HIFU换能器通过窗口利用HIFU扫描皮下脂肪的向X轴和Y轴方向移动的驱动器构成。此外，申请号为10-2010-7019552的“利用超声波系统的治疗头”，由密闭罩，用于分离具有窗口的下部隔离室和上部隔离室的阻隔片，阻隔片的开口部，安装在开口部且可移动的控制臂，位于上部隔离室内且可控制控制臂的驱动组合体，结合在控制臂的下端部的HIFU换能器构成。

此外，申请人在先申请且获得授权的专利授权号为10-1177691号的“利用高强度聚焦超声波的非侵入性减少皮下脂肪的装置的3轴控制头”，基于控制器的控制，通过控制3轴，能够对患者的脂肪层进行三维扫描。

(专利文献1)KR10-2006-0121267A

(专利文献2)KR10-1177691B1

发明内容

技术课题

利用高强度聚焦型超声波的肥胖治疗中，需要利用头扫描患者的脂肪层的过程，基于现有的头的扫描中，基于旋转驱动的特性，形成曲面(圆弧)扫描，随着移向周围部分能量减少，焦点深度发生变化，发生不能均匀地进行扫描的问题。

本发明被提案以解决所述问题，本发明的目的在于，提供一种可均匀地进行扫描从而提高治疗性能的超声波套筒及利用其的超声波治疗头。

解决课题的方案

为了实现所述的目的，本发明的超声波治疗头包括：头躯体，其构成使把持并接触患者的皮肤进行治疗更加容易，其内部安装有驱动装置；及套筒，具有可拆卸地安装在所述头躯体的结构，基于头躯体的驱动，产生超声波并对治疗区域进行平面扫描。

所述头躯体由用于支撑并保护内部元件且提供使用者接口的躯体外壳，在第一轴中，用于产生往返运动的第一驱动器，在第二轴中，用于产生往返运动的第二驱动器，以固定轴为中心且基于所述第一驱动器和所述第二驱动器进行轴转运动的工作台构成。所述头躯体还可包括用于控制所述第一驱动器和所述第二驱动器的控制器。

所述第一驱动器和所述第二驱动器由马达，导螺杆，用于将所述马达的旋转轴和所述导螺杆结合的连接器，用于支撑所述导螺杆的支撑架，基于所述导螺杆的旋转进行往返运动的滑动器，用于测出所述滑动器位置的位置测出手段，安装在所述滑动器的前端的球形接头构成。

此外，为了实现所述目的，本发明涉及的套筒由内部收容换能器，且用于密封液体的套筒外壳，安装在所述套筒外壳且用于将超声波向治疗区域传递的平面窗口，用于与所述头躯体结合的躯体结合部，通过所述躯体结合部基于驱动信号的输入，生成超声波的超声波换能器，基于通过所述躯体结合部传递的工作台的轴转运动，随着所述平面窗口使所述超声波换能器进行平面移动从而进行平面扫描的适配部件构成。

所述适配部件由内部形成有孔且与所述躯体结合部结合的第一支撑物，插入所述第一支撑物的孔中的压缩弹簧，压缩插入所述第一支撑物的孔中的所述压缩弹簧的第二支撑物，嵌入所述第二支撑物的球形接头构成。此外，所述适配部件还可包括与所述球形接头结合的换能器外壳。

所述躯体结合部由通过引线接头与控制器接触的控制器PCB，允许移动且可用于密封液体的钹镲，与工作台结合的套筒结合部，用于结合的磁石构成。

发明效果

根据本发明，将基于第一驱动器和第二驱动器驱动的工作台轴转运动转换为基于适配部件的平面运动，使平面扫描变为可能，从而具有通过在指定深度的治疗部位施加均匀的能量，提高治疗性能的优点。

附图说明

图1是图示本发明涉及的超声波治疗装置的头的透视图。

图2是图1图示的头的一侧视图。

图3是图1图示的头的另一侧视图。

图4是本发明涉及的头中具有驱动组合体的头躯体的分解透视图。

图5是本发明涉及的安装在头上的套筒的分解透视图。

具体实施方式

本发明及本发明的实施例所解决的技术问题，将基于以下说明的本发明的优选实施例会更加清楚。以下的实施例仅用于说明本发明的示例，而不是用于限定本发明的范围。

图1是图示本发明涉及的超声波治疗装置的头的透视图。图2是图1图示的头的一侧视图。图3是图1图示的头的另一侧视图。

本发明涉及的超声波治疗头10由头躯体100和套筒200构成，头躯体100其构成使把持并接触患者的皮肤进行治疗更容易，其内部安装有驱动装置，套筒200，具有可拆卸地安装在所述头躯体100的结构，基于头躯体100的驱动，产生超声波并对治疗区域进行平面扫描。

所述本发明涉及的超声波治疗头10构建为可携带的独立型时，供电时，基于头躯体内部的控制器的控制，可独立的工作，但是，另设控制器时，可通过有线或者无线等方式与外部的控制器进行联系。

参照图1至图3，本发明涉及的超声波治疗头10由头躯体100和安装在头躯体100上的套筒200构成，头躯体100由用于支撑并保护内部元件且提供使用者接口的躯体外壳(图中省略)，在第一轴中，用于产生平移(往返)运动的第一驱动器110，在第二轴中，用于产生平移(往返)运动的第二驱动器210，以固定轴为中心的基于所述第一驱动器110和所述第二驱动器120进行轴转运动的工作台130构成。

套筒200由内部收容换能器且用于密封液体的套筒外壳220，安装在所述套筒外壳且用于将超声波向治疗区域传递的平面窗口(图5的228)，用于与所述头躯体结合的躯体结合部，通过所述躯体结合部基于驱动信号的输入，生成超声波的超声波换能器226，基于通过所述躯体结合部传递的工作台的轴转运动，随着所述平面窗口228使所述超声波换能器226进行平面移动从而进行平面扫描的适配部件构成。套筒200将在后面进行详细说明。

图4是本发明涉及的头中具有驱动组合体的头躯体的分解透视图。

参照图4，在第一轴中产生平移(往返)运动的第一驱动器110由BLDC马达111，用于结合BLDC马达111的旋转轴和导螺杆113的连接器112，导螺杆113，用于支撑导螺杆113的支撑架117，基于导螺杆的旋转进行往返运动的滑动器114，用于测出滑动器114位置的位置阻挡116，安装在滑动器的前端的球形接头115构成。

此外，第二轴上引起平移(往返)运动的第二驱动器120与第一驱动器相同，由BLDC马达121，用于结合BLDC马达111的旋转轴和导螺杆123的连接器122，导螺杆123，用于支撑导螺杆的支撑架127，基于导螺杆的旋转进行往返运动的滑动器124，用于测出滑动器124位置的位置阻挡126，安装在滑动器的前端的球形接头125构成。

工作台130，其上面形成有三个孔131、132及133用于与粘贴在垫板102上的固定球形接头134、第一轴的球形接头115及第二轴的球形接头125连接，下面粘贴有用于与套筒200结合的结合部件135。附图虽未详细图示，但基于磁石与套筒200紧密结合并基于工作台130的运动套筒的适配部件可移动换能器。

此外，头躯体100具有安装在躯体外壳上且用于提供使用者结合的显示器或者触屏141及控制板142。所述控制板142通过执行基于预定的扫描机制且程序化的软件控制第一驱动器110和第二驱动器120的操作，且可驱动换能器226。各驱动器的位置阻挡116、126与控制板142连接，当滑动器114、124到达上限或者下限位置时，可转换驱动器的旋转方向。

头躯体100上除了如上的构成，还可另设用于确认套筒200是否结合妥当的监视感应器等。

图5是本发明涉及的安装在头躯体上的套筒的分解透视图。

参照图5，套筒200由套筒PCB202，套筒结合部204，钹镲支撑环206，钹镲208，上盖210，套筒外壳212，第一支撑物214，压缩弹簧216，第二支撑物218，圆盘220，球形接头222，换能器外壳224，换能器226，平面窗口228，下盖230构成。

套筒PCB202和套筒结合部204作为用于与头躯体100结合的躯体结合部，与头躯体100的接触连接器及结合部结合，从而可连接工作台130的轴转运动和控制板142的电子信号。

钹镲208通过钹镲支撑环206与套筒外壳212连接，在内部允许换能器的移动且通过密封使内部的液体不能向外流出，平面窗口228安装在套筒外壳212上，并向治疗区域传递超声波。此时上盖210和下盖230通过与套筒外壳212连接，与钹镲208及窗口228一同密封套筒的内部空间，从而避免用于传递超声波的媒体流出。

适配部件由内部形成有孔且与躯体结合部结合的第一支撑物214，插入第一支撑物214的孔的压缩弹簧216，压缩插入第一支撑物214的孔的压缩弹簧216的第二支撑物218，与第二支撑物连接的球形接头222，与球形接头222结合的换能器外壳224构成。该适配部件通过换能器外壳的球形接头的结合，基于通过躯体结合部传递的工作台的轴转运动，跟随平面窗口228使超声波换能器226移动，并进行平面扫描。超声波换能器226与换能器外壳224连接，通过躯体结合部，当驱动信号输入时，产生超声波。

接下来对如上所述结构的本发明涉及的超声波治疗头的操作进行说明。

通常，超声波治疗根据治疗的目的，焦点区域的深度将有所不同，因此选择适合于治疗目的的套筒200并安装在头躯体100上。此外，也可以基于治疗部位或者目的，选择合适的扫描图案或者操作时间。

通过超声波治疗头的使用者接口，操控超声波治疗头10时，控制器140基于预先程序化的扫描图案，驱动第一轴驱动器110和第二轴驱动器120，启动换能器226并生成超声波或者高聚能超声波(HIFU)。

第一驱动器的BLDC马达111旋转时，通过连接器112，使导螺杆113旋转，与导螺杆体连的滑动器螺母114a沿着螺丝钉113向下移动，同时，滑动器螺母114a一体连接的滑动器棒114b和连接在滑动棒114b的球形接头115将向下移动。球形接头115向下移动时，与球形接头结合的工作台130将固定球形接头134作为轴进行轴转运动。

第二驱动器120也以相同的方式工作，工作台130结合基于第一轴的球形接头的轴转运动和基于第二轴的球形接头的轴转运动，可向各个方向做轴转运动。

通过位置阻挡116检测出第一驱动器的滑动器114到达下限位置时，控制器140将第一驱动器110的旋转方向改变为相反方向并进行旋转，由此滑动器114向上移动。以相同的方式，通过位置阻挡116检测出第一驱动器的滑动器114到达上限位置时，控制器140将第一驱动器110的旋转方向重新改变为相反方向，重新向下移动，由此滑动器114在上限和下限之间进行往返运动，从而推或者拉工作台130。

另外，工作台130的轴转运动由套筒200的适配部件传递，适配部件基于轴转运动将安装在平面前端的换能器226伴随平面窗口228一起移动。此时适配部件通过压缩弹簧216使全部轴的长度可变，将轴转运动转换为平面运动，从而使平面扫描成为可能。即，在平面窗口228的中央，适配部件的长度变短，压缩弹簧216被压缩很多，当向周围移动时，随着压缩弹簧216的压缩被释放适配部件的长度变长，平面窗口区域发生平面扫描，从而换能器的超声波焦点深度在中央或者周围都能保持均匀。

如上所述，本发明参照附图图示的一实施例进行了说明，但是，对于本技术领域具有一般技术常识的技术人员而言，应该明白，基于本发明的实施例，可进行各种变形及等同的其他实施例。

Claims (8)

1.一种超声波治疗头，包括：

头躯体，其构成使把持并接触患者的皮肤进行治疗更加容易，其内部安装有驱动装置；以及

套筒，具有可拆卸地安装在所述头躯体的结构，基于头躯体的驱动，产生超声波并对治疗区域进行平面扫描，

所述套筒包括：

由内部收容换能器且用于密封液体的套筒外壳；

安装在所述套筒外壳且用于将超声波向治疗区域传递的平面窗口；

用于与所述头躯体结合的躯体结合部；

通过所述躯体结合部基于驱动信号的输入，生成超声波的超声波换能器；以及

基于通过所述躯体结合部传递的工作台的轴转运动，随着所述平面窗口使所述超声波换能器进行平面移动从而进行平面扫描的适配部件，

所述适配部件包括：

内部形成有孔且与所述躯体结合部结合的第一支撑物；

插入所述第一支撑物的孔中的压缩弹簧；

压缩插入所述第一支撑物的孔中的所述压缩弹簧的第二支撑物；以及

嵌入所述第二支撑物的球形接头。

2.如权利要求1所述的超声波治疗头，其特征在于，

所述头躯体由用于支撑并保护内部元件且提供使用者接口的躯体外壳，在第一轴中用于产生往返运动的第一驱动器，在第二轴中用于产生往返运动的第二驱动器，以固定轴为中心且基于所述第一驱动器和所述第二驱动器进行轴转运动的工作台构成。

3.如权利要求2所述的超声波治疗头，其特征在于，

所述头躯体还包括用于控制所述第一驱动器和所述第二驱动器的控制器。

4.如权利要求2或者3所述的超声波治疗头，其特征在于，

所述第一驱动器和所述第二驱动器由马达，导螺杆，用于将所述马达的旋转轴和所述导螺杆结合的连接器，用于支撑所述导螺杆的支撑架，基于所述导螺杆的旋转进行往返运动的滑动器，用于测出所述滑动器位置的位置测出手段，安装在所述滑动器的前端的球形接头构成。

5.如权利要求1所述的超声波治疗头，其特征在于，

所述适配部件还包括与所述球形接头结合的换能器外壳。

6.如权利要求1所述的超声波治疗头，其特征在于，

所述躯体结合部由通过引线接头与控制器接触的控制器PCB，允许移动且可用于密封液体的钹镲，与工作台结合的套筒结合部，用于结合的磁石构成。

7.一种超声波套筒，包括：

内部收容换能器且用于密封液体的套筒外壳；

安装在所述套筒外壳上且用于向治疗区域传递超声波的平面窗口；

用于与头躯体结合的躯体结合部；

通过所述躯体结合部基于驱动信号的输入，生成超声波的超声波换能器；以及

基于通过所述躯体结合部传递的工作台的轴转运动，随着所述平面窗口使所述超声波换能器进行平面移动从而进行平面扫描的适配部件。

8.如权利要求7所述的超声波套筒，其特征在于，

所述适配部件由内部形成有孔且与所述躯体结合部结合的第一支撑物，插入所述第一支撑物的孔中的压缩弹簧，压缩插入所述第一支撑物的孔中的所述压缩弹簧的第二支撑物，嵌入所述第二支撑物的球形接头构成。