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CN109640917A - 弹道式冲击波聚焦波导 - Google Patents

弹道式冲击波聚焦波导 Download PDF

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CN109640917A
CN109640917A CN201780050455.6A CN201780050455A CN109640917A CN 109640917 A CN109640917 A CN 109640917A CN 201780050455 A CN201780050455 A CN 201780050455A CN 109640917 A CN109640917 A CN 109640917A
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CN
China
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shock wave
waveguide
ballistic
focusing
annular ring
Prior art date
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Pending
Application number
CN201780050455.6A
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English (en)
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爱德华·帕皮罗夫
伊扎克·弗里德曼
约书亚·多尔贝格
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Hi Impacts Ltd
Original Assignee
Hi Impacts Ltd
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Publication date
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Abstract

一种波导，配置成通过利用声波穿过不同材料的传播速度、通过控制形成该波导的材料和几何结构而使弹道式冲击波聚焦，其中弹道式冲击波穿过该波导行进，以使弹道式冲击波聚焦在聚焦区。

Description

弹道式冲击波聚焦波导
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年6月28日递交的、题为“使冲击波聚焦和重合的整形器(Focusing and Coinciding Shockwaves Shaper)”的第62/355,337号美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请的公开内容通过以其整体引用而被包含于本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于弹道式冲击波的装置，具体地，涉及用于使弹道式冲击波聚焦的波导的这种装置、系统和方法。
背景技术
冲击波疗法(SWT)是一种使用声冲击波的、用于各种身体状况的非侵入形式的治疗。冲击波的使用可能最著名的是其在被称为碎石术的过程中用于肾结石的破碎。然而，冲击波还用于其它适应症，例如治疗骨折、慢性骨科炎症、慢性伤口的伤口愈合、心肌缺血的治疗以及本领域已知的其它身体状况。
声冲击波可通过包括电液、电导、电磁、压电和弹道式力生成器的各种生成器生成。
在弹道式冲击波生成器中，冲击波通过两个质量体之间的高能碰撞而生成，使得穿过金属介质传播的能量朝着被治疗的生物组织传播。
冲击波生成装置和系统通常通过流体耦合例如凝胶或流体填充的囊而与被治疗的组织耦接，以使得生成的冲击波能够进入目标组织。
冲击波与超声波和机械压力波的区别在于冲击波具有特定特征。压力波是穿过介质运动的压力扰动的泛称。这恰好就是什么是声波。这些扰动在它们所行进的介质中以音速运动。两者之间不存在正式的区别，原因是假设监听装置足够灵敏，则任何振幅的压力波可被听成是声音。
然而，冲击波具有特定类型的穿过流体介质运动的压力扰动。对于小的振幅，声压力波穿过介质，然后或多或少地返回到其初始状态。然而，具有足够大振幅的波将拖曳一点点随同其在一起的介质。这意味着在后面传播的声波将趋向于追上原始波且仍然更快地拖曳在声波后面的流体。该过程堆叠，最终可以具有合并成冲击波的多个压力波。
虽然共享数个共同的特性，但是冲击波与机械压力波的区别在于脉冲持续时间这个重要特征。真正的冲击波的能量波前在数微秒内(当根据IEC61846测量时是0.25至4微秒，通常在0.5至1微秒之间)被集中，而压力波的能量在数毫秒内(通常是1至7毫秒)被分散。冲击波脉冲具有在从脉冲开始的1微秒内发生的300纳秒的上升时间，机械压力脉冲大约在随后的1毫秒开始。
机械压力波和冲击波之间的该区别决定波能的穿透；虽然机械压力波主要影响表面组织，但是短持续时间的冲击波压力脉冲与表面组织进行有限的相互作用，冲击波能量传播到组织中并对体内结构具有更大影响。
使冲击波聚焦基于冲击波的起原即冲击波生成装置以不同方式实现。电液冲击波生成装置利用椭圆形镜子和反射器来将多个压力波反射到预定聚焦区，其中在预定且可控的聚焦区，使得压力波能够合并以形成冲击波。
电磁冲击波生成装置生成线性波前的压力波，该压力波利用声透镜聚焦到预定且可控的聚焦区。
压电冲击波生成装置利用径向布置的多个压电元件来使多个生成的压力波聚焦，在给定的聚焦区，这些压力波合并以形成冲击波。该聚焦区由径向布置的几何结构确定。
发明内容
由于弹道式冲击波生成的方式，导致现有技术的冲击波聚焦装置不能用于使弹道式冲击波聚焦。非弹道形式的冲击波生成可通过上面讨论的装置聚焦，原因是冲击波在其包括的水传播介质内生成
弹道式冲击波由于两个物体之间的碰撞而生成，生成的能量必须从碰撞区传递到水介质以使得能量能够穿透生物组织。因此，生成的冲击波必须从碰撞区的无水环境(通常是金属)传递到水环境，以便能够使冲击波传输到生物组织。
现有技术的利用非弹道式冲击波生成装置的聚焦装置不需要从无水环境到水环境的传递。具体地，冲击波在相同的水环境和/或介质内生成并传播，例如正如电液反射器。
因此，存在未满足的需求，高度有用的是具有用于使通过弹道式冲击波系统生成的冲击波聚焦的装置，尤其高度有用的是具有用于使用于体外冲击波治疗的弹道式冲击波聚焦的波导。
使通过弹道式冲击波装置生成的声波聚焦，可通过控制声波穿过不同材料和/或介质和/或相(例如固体和/或液体)行进的路径来实现。弹道式冲击波的路径可以按路线到达特定聚焦区。具体地，弹道式冲击波的声路径可通过利用声波穿过不同材料、固体和/或液体行进的音速(声音的速度)并通过控制声波行进穿过的材料的几何结构来控制，以确保生成的弹道式冲击波在预定时间窗内到达聚焦区，从而形成使声冲击波集中的聚焦区。
路径可进一步通过利用斯涅尔折射定律的实施和更改来选择路线和/或被控制，这使得能够控制和/或预测当声冲击波信号穿过不同介质、固体和液体过渡时声冲击波信号行进的路径。
具体地，声能例如冲击波以恒定的速度(VI)穿过不同材料行进。速度取决于材料特性和相。例如，处于固相的材料(而非处于液相的材料)使得声波能够更快地行进，例如如下面的表格概述的。
表1：声音穿过常见材料的速度
本发明的实施例提供一种波导，该波导配置成通过利用声波穿过不同材料的传播速度、通过控制形成该波导的材料和几何结构而使弹道式冲击波聚焦，其中弹道式冲击波穿过该波导行进，以使弹道式冲击波聚焦在聚焦区。
除非另外限定，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属的领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。本文提供的材料、方法和示例仅仅是说明性的，并不意在成为限制性的。本发明的方法和系统的实施涉及手动地、自动地或组合地执行或完成某些选择的任务或步骤。
附图说明
本文中仅通过示例的方式参照附图描述本发明。现在特别详细地参照附图，要强调的是：所示出的细节是举例来说的、仅仅是为了本发明的优选实施例的说明性讨论、被提出来以提供对本发明的原理和构思方面的被认为是最有用且容易理解的描述。就这一点而言，不尝试与基本理解本发明所需的细节相比更详细地示出本发明的结构细节，说明书连同附图使得本领域技术人员清楚在实践中可如何实施本发明的数种形式。
在附图中：
图1A是根据本发明的实施例的示例性系统的示意性框图；
图1B至图1D是根据本发明的实施例的示例性弹道式冲击波聚焦波导的示意性说明图；
图2A至图2C是根据本发明的实施例的弹道式冲击波聚焦波导的示例性表面的示意性说明图；以及
图3是根据本发明的实施例的弹道式冲击波聚焦波导的示例性表面的示意图。
具体实施方式
可参照附图和伴随的描述更好地理解本发明的原理和操作。如下附图标记在整个说明书中使用以指示类似地起作用的组件、在下文中在整个说明书中使用。
50 身体组织；
F 冲击波聚焦区；
F1、F2 焦点传播线；
P1、P2 波导传播线；
L1、L2 流体传播线；
T1、T2 组织传播线；
100 冲击波系统；
101 冲击波装置；
105 抛射体；
110 弹道式冲击波聚焦波导；
112 远端部分/冲击波生成部分；
114 冲击波生成表面；
115 本体；
115c 膜耦接构件；
115s 外围/外表面；
116 近端部分；
118 聚焦表面；
118a、118b 环形圈；
118s 成角度的表面；
120 流体填充的膜/囊；
122 膜；
124 流体；
图1A示出了用于给人体或动物体提供冲击波治疗的系统100的示意性框图。系统100的特征在于系统100配置成提供被聚焦到聚焦区的弹道式冲击波治疗。
冲击波治疗系统100包括弹道式冲击波生成装置101、弹道式冲击波聚焦波导110和流体填充的膜120。
冲击波生成装置101以弹道式冲击波生成装置的形式设置，弹道式冲击波生成装置用于通过利用气体源、更优选地高压气体源来推进抛射体105以使抛射体加速。
可选地，系统100可与成像系统例如处于超声系统形式的医疗成像一起使用，以便于定位并识别目标治疗区域，该目标治疗区域用于识别聚焦区。可选地，成像系统可以以本领域已知的任何形式设置，所述的形式例如包括但不限于超声、CT、MRI、多普勒超声等。
优选地，冲击波生成装置101可安装有如本领域已知的用于冲击波生成装置尤其是弹道式冲击波生成装置的合适的机械组件、传感器、电子器件、控制和处理功能。
弹道式冲击波装置101设置成产生高压体外聚焦的弹道式冲击波，系统包括：抛射体加速部分(未示出)，耦接到聚焦波导110和流体填充的膜和/或囊120。波导110设置成以聚焦的方式将生成的弹道式冲击波引导到和/或按路线送到流体填充的膜120，使得生成的弹道式冲击波将以聚焦的方式在多达大约4微秒的时间窗内更优选地在1微秒的时间窗内到达目标聚焦区。
优选地，抛射体加速部分(未示出)设置成使抛射体105迎着波导110的一部分加速，以在二者之间发生足以生成弹道式冲击波的碰撞。其中，弹道式冲击波通过设置在抛射体加速部分内的加速的抛射体105与波导110的冲击波生成部分112之间的碰撞而生成。生成的冲击波穿过波导110朝着其聚焦表面118传播，之后传播到流体填充的膜和/或囊120上，以便能够传递到待治疗的组织上。最优选地，液体填充的膜120包括设置成将冲击波传递到被治疗组织的流体，如本领域已知的。
优选地，冲击波生成装置101以弹道式冲击波生成装置的形式设置，弹道式冲击波生成装置擅长如下产生高压冲击波：使抛射体105通过抛射体加速器(未示出)在高压作用下朝着冲击波生成部分112加速，以产生高压冲击波。
装置101、抛射体105和冲击波生成部分112从如下材料提供，该材料配置成使得能够反复碰撞以生成高压冲击波。
最优选地，生成部分112从金属和/或金属合金提供，金属和/或金属合金配置成忍受并经得起在高压作用下与抛射体反复碰撞且足以产生高压冲击波。
最优选地，生成部分112成形且尺寸定为使得生成部分112能够忍受并经得起在高压作用下与抛射体105反复碰撞同时使得能够产生高压冲击波。优选地，生成部分112根据抛射体105的形状和尺寸配置。优选地，生成部分112包括远端端部表面114，远端端部表面114以与抛射体105的形状匹配的凹形构造设置，例如如图1B至图1D所示的。表面114的凹形构造设置成优化冲击波的产生并与抛射体105的形状匹配。
图1B示出了抛射体105和波导110在足以生成弹道式冲击波的撞击之前的示意性图示。图1C示出了抛射体105和波导110之间的撞击和生成的冲击波P1、P2。图1D示出了冲击波P1、P2穿过波导110、以冲击波L1、L2的形式传播到液体填充的膜120中、最终如T1、T2所示传播到组织50内的聚焦区，其中示出了穿过波导110行进的冲击波被聚焦以到达位于焦距FL处的聚焦区F。
波导110包括本体115，本体115包括远端部分112和近端部分116。
本体115可呈现任何形状，更优选地以梯形柱体的形式设置，该梯形柱体围绕远端部分112具有第一端部直径，第一端部直径小于围绕近端部分116的第二端部直径。本体115限定外部外围表面115s。
远端部分112提供冲击波生成部分、包括远端端部表面114，远端端部表面114设置成通过与抛射体105碰撞而生成弹道式冲击波，如上所述。最优选地，远端端部表面114配置成与抛射体105的曲率和形状匹配，以便以最高效的方式生成弹道式冲击波，如本领域已知的。优选地，表面114是构造成与抛射体105的凸形外表面匹配的凹形表面。
近端部分116与远端部分112连续、具有近端端部表面118，近端端部表面118限定用于波导110的聚焦表面。优选地，聚焦表面118配置成当冲击波P1、P2从近端部分116过渡到流体填充的膜120时使冲击波P1、P2聚焦。最优选地，表面118配置成使得冲击波P1、P2能够过渡，同时使冲击波聚焦到液体填充的波120中，如L1、L2所示。其中，表面118使得由于从波导的固体表面过渡到液体填充的囊120的液体环境而能够导致冲击波P1、P2按路线送到冲击波L1、L2。最优选地，表面118配置成使得通过使冲击波P1按路线送到L1并使冲击波P2按路线送到L2而能够聚焦。
类似地，在目标组织50内的聚焦区F，冲击波L1、L2到T1、T2的过渡通常不太明显，原因是囊120中的流体124和生物组织50以相同的方式起作用。
本发明的实施例将聚焦表面118设置成使通过弹道式冲击波装置生成的冲击波聚焦。表面118配置成确保所有冲击波P1、P2穿过波导110传播到聚焦区‘F’的行进时间设置成可控的时间，使得冲击波T1、T2在大约相同的时间、更优选地在多达大约4微秒、更优选地多达大约1微秒的时间窗内到达聚焦区‘F’。
表面118设置成控制冲击波P1和P2的时间，原因是冲击波P1和P2以均匀的速度穿过本体115行进，然而与P2相比，P1沿着更长的路径行进。因此，P1和P2不会在相同的时间到达表面118，因此可能不被聚焦。因此，本发明的实施例通过配置表面118以克服P1和P2之间的时间差而克服该问题。因此，本发明的实施例设置成通过控制如下至少之一来补偿P1和P2之间的差：
a)聚焦表面118的表面几何结构；和/或
b)提供由具有可变的声传播速度的多种材料构成的表面118。
提供两种方案以确保冲击波P1、P2在多达大约4微秒、更优选地多达大约1微秒的给定的时间窗内基本上同步和/或同时到达表面118，以使得冲击波P1和P2能够朝着焦点‘F’聚焦。
在实施例中，波导110可配置成产生在多达大约30米的焦距处聚焦的弹道式冲击波。可选地，焦距可配置成从1厘米到多达大约10厘米。可选地，焦距可配置成从1厘米到多达大约50厘米。可选地，焦距可配置成从30厘米到多达大约250厘米。可选地，焦距可配置成从1米到多达大约30米。在实施例中，聚焦表面118的外径可配置成多达大约5米。在实施例中，聚焦表面118的外径可配置成从大约1厘米到多达大约20厘米。在实施例中，聚焦表面118的外径可配置成从大约15厘米到多达大约55厘米。在实施例中，聚焦表面118的外径可配置成从大约1米到多达大约5米。
图1C和图1D示出了弹道式冲击波从其生成P1(图1C)前进以跨过焦距FL输送到聚焦区F处(图1D)。根据本发明的实施例的波导配置成当弹道式冲击波穿过波导110传播到流体填充的囊120上、最终传播到位于焦距‘F’处的组织50上时使弹道式冲击波聚焦。当冲击波从波导过渡到液体填充的囊、最终到达组织时，冲击波P1、P2到达L1、L2最终到达T1、T2的传播通过聚焦表面118的构造来提供。
如图1D所示，液体填充的膜120包括膜122和流体124。如虚线所示的膜122安装在近端表面116的近端端部上并覆盖聚焦表面118。流体124设置在膜122和聚焦表面118之间，其中流体124和表面118流体连通。最优选地，膜122安装在本体115的外表面115s上。在一些实施例中，本体115的特征可在于至少一个或多个用于牢固地将膜122耦接并密封在本体115上的膜耦接凹部115c，如图2A中看到的。一旦表面118被膜122覆盖，则流体124可引入形成在表面118和膜122之间的体积中。例如，流体124可包括但不限于盐水、水、医疗凝胶、凝胶等或它们的任何组合，如本领域已知的。
优选地，弹道式冲击波聚焦波导110及其任何部分由固相材料制成，更优选地由金属和/或金属合金制成。
图2A示出了波导110的透视图、揭示了表面118的可选构造，表面118的可选构造设置成通过引入环形圈118a、118b使弹道式冲击波聚焦。
如之前描述的，表面118必须补偿在凹形(生成)表面(114)到凹形(聚焦)表面118之间穿过波导本体115行进的并行的冲击波P1、P2之间的固有时间滞差。为了补偿时间滞差，表面118构造成凹形表面，该凹形表面的特征在于多个环形圈118a、118b，每个圈相对于冲击波生成表面114具有均匀的半径。
环形圈118a、118b设置成使穿过表面118传播的冲击波聚焦，原因是每个环形圈考虑补偿穿过表面118行进的冲击波P1、P2的时间滞差。例如，冲击波P1对应于外环形圈118a，而冲击波P2对应于内环形圈118b。每个环形圈配置成确保P1和L1的总行进时间与P2和L2的总行进时间一致，使得T1和T2到达聚焦区‘F’所花费的时间基本上同步和/或同时和/或在多达大约4微秒更优选地多达大约1微秒的时间窗内。
图2B示出了表面118的可选的聚焦构造，表面118的可选的聚焦构造配置成提供单个焦点‘F’，其中所有环形圈118a、118b聚焦在单个焦点‘F’上。最优选地，对于单个焦点‘F’，每个环形圈118a、118b以不同的角度设置，该不同的角度根据与形成波导110的材料和流体224相关的斯涅尔定律来确定。角度设置成确保传播的冲击波P1、P2与环118a的表面角正交地离开、以同步的方式最优选地在多达大约4微秒更优选地多达大约1微秒的时间窗内到达焦点‘F’。
图2C示出了表面118的可选的多聚焦构造，表面118的可选的多聚焦构造提供多个焦点F1-F5，其中每个环形圈118a、118b提供单独的对应的焦点F1-F5。此处所示的聚焦构造通过提供环形圈118a、118b的阶梯式构造而实现。优选地，每个阶梯式环形圈的宽度基于时间窗的可允许的长度(从多达4微秒到大约1微秒)确定，以使冲击波P1、L1、T1到达单独的对应的焦点F1同步。
图3示出了根据本发明的波导的实施例的截面图，示出了聚焦表面118可根据斯涅尔定律构造，以使得冲击波P1和P2能够传播以同时到达焦点‘F’，如之前讨论的。因此，为了实现这一点，聚焦表面118设置有多个成角度的表面118s1、118s2、118s3、118s4、118s5、118s6，这些表面以同心的方式围绕表面118布置。最优选地，表面118s1...n中的每一个的角度基于斯涅尔定律确定，以确保进入流体124的合适的路线设置成聚焦在焦点‘F’处，因此，多个成角度的表面118s配置成克服P1和P2之间的时间滞差。
最优选地，成角度的表面的数量由聚焦区的直径确定。最优选地，成角度的表面的数量是可控的且可以是任何数量。在一些实施例中，成角度的表面的数量可由冲击波同步所需的时间窗的长度确定，如之前描述的。
在另一实施例中，波导110可从具有不同的声传播速度的多种材料提供，以补偿弹道式冲击波P1和P2之间的时间滞差。例如，可利用类似于图2A中示出的同心环形圈构造，然而，每个环可由具有不同的声传播速度的不同材料形成。例如，最外部的圈可从展现出较慢的声传播速度的材料提供，而最内部的圈可从展现出较快的声传播速度的材料提供。
示例：来自铜铍的波导
目前公开的冲击波整形器利用声音在不同材料之间传播的速度的差异，以产生沿着各个部分具有不同的传播速度的冲击波整形器。在非限制性示例中，铍和铜可用于构造弹道式冲击波波导110尤其是聚焦表面118。
穿过铍的声传播速度是12900米/秒，穿过铜的声传播速度是4660米/秒。可选地，出于技术实现的原因，可将其它金属和/或材料添加到该合金，其它金属和/或材料例如包括但不限于铝，铝的声传播速度是6300米/秒。
由铍和铜制成的合金广泛用于许多应用。
因此，弹道式冲击波波导可由不均匀比例的铜和铍构成，使得构造的与较短的传播路径P2关联的中央部分将由铜占更大部分的合金构成，而构造的与较长的传播路径P1关联的外围将由铍占更大部分的合金构成。在弹道式冲击波波导110的区域中具有不同比例的铍和铜的这种构造将在那些区域中提供不同的传播速度，从而能够补偿沿着不同的冲击波路径P1、P2的不同的冲击波传播速度。
最优选地，冲击波整形器的几何结构根据期望的焦距以及冲击波整形部分的中央和外围之间的距离来设计。
在非限制性示例中，从各种比例的铍和铜提供的弹道式冲击波波导的构造可通过烧结填充到具有期望的最终形状和金属分布的模具中的铍和铜的粉末来实现。
在提供基本上各向同性且高密度的材料构造的条件下，进行烧结。这种条件可包括在液相铜中进行铍粉末的烧结。在非限制性示例中，铝可添加到铜，以降低其熔化温度，以便实现用于烧结过程的稳定的液相铜。
铍、铜和铝之间的粉末比率按照计算的比例供给，以生成补偿不同的冲击波路径P1、P2所需的速度差。
比例可广泛地改变，其中铜可形成为按重量计小于10％至30％，铍和铝按重量计多达50％。
在实施例中，计算和实现的相同原理可用于产生弹道式冲击波波导，弹道式冲击波波导使冲击波聚焦到可展现出相同的深度的数个聚焦区、每一个处于不同的深度的数个聚焦区域或者它们的组合。
已参照附图描述了本发明的特定的优选实施例，将领会到的是，本发明不限于该明确的实施例，且在不脱离由所附的权利要求限定的本发明的范围或精神的情况下，在此可由本领域的普通技术人员实现各种改变和修改。
本发明的进一步的修改也将由本领域技术人员想到，所有这样的修改被认为落入由所附的权利要求限定的本发明的精神和范围内。
虽然已针对有限数量的实施例描述了本发明，但是将意识到的是，用于本发明的部件的最优尺寸关系(包括在尺寸、材料、形状、形式、功能和操作方式、组装和用途方面的变化)被认为对于本领域技术人员是容易清楚且显而易见的，与附图中所示并在说明书中描述的关系等同的所有关系旨在由本发明涵盖。
因此，前述被认为仅仅是本发明的原理的说明。进一步地，由于多种修改和改变将容易由本领域技术人员想到，因此并未描述将本发明限制到所示出并描述的精确构造和操作，因此，可采取落入本发明的范围内的所有合适的修改和等同方案。
领会到的是，为了清楚起见在单独的实施例的上下文中描述的本发明的某些特征，还可在单个实施例中组合地提供。相反，为了简洁起见在单个实施例的上下文中描述的本发明的各个特征，还可单独地提供或者以任何合适的子组合提供或者在本发明的任何其它描述的实施例中合适地提供。在各个实施例的上下文中描述的某些特征不被认为是那些实施例的必要特征，除非在不存在那些元素的情况下实施例无效。
虽然已结合特定的实施例描述了本发明，但是显而易见的是，许多替代、修改和改变对于本领域技术人员将是清楚的。因此，旨在包含落入所附的权利要求的范围内所有这样的替代、修改和改变。
在本申请中对任何参考文献的引用或标示不应该解释为承认这种参考文献可用作本发明的现有技术。
章节的标题在本文中使用以便于理解说明书且不应该解释为必要的限制。
虽然已针对有限数量的实施例描述了本发明，但是将领会到的是，可作出本发明的许多改变、修改和其它应用。

Claims (32)

1.一种弹道式冲击波聚焦波导(110)，用于使由弹道式冲击波装置生成的冲击波聚焦到聚焦区，所述波导包括由固体材料形成的本体(115)并配置成使弹道式冲击波聚焦在具有恒定的预定焦距(‘FL’)的所述聚焦区(‘F’)，所述波导包括：
a.第一(远端)端部(114)，限定弹道式冲击波生成区、具有弯曲表面，所述弯曲表面成形为与冲击波生成抛射体的曲率和半径匹配；
b.第二端部(118)，具有大致凹形的表面、特征在于多个阶梯式环形圈，每个环形圈具有从所述第一端部的所述弯曲表面测量的均匀的半径，并且其中，所述多个环形圈中每一个的半径根据如下项配置：
i.穿过形成所述环形圈的所述固体材料的声传播速度；以及
ii.所述焦距。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述环形圈的数量基于所述聚焦区的直径确定。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述聚焦区的直径随着所述环形圈的数量增加而减小。
4.根据权利要求1所述的装置，进一步包括流体填充的囊(120)，其中，所述波导具有限定外围表面的本体，所述外围表面配置成与覆盖所述第二端部的膜关联，并且其中，形成在所述第二端部和所述膜之间的体积填充有流体，所述流体在所述第二端部和所述膜之间形成所述流体填充的囊。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述波导配置成在时间窗内将冲击波传递到所述聚焦区，所述时间窗基于声音穿过形成所述波导本体的所述固体材料和形成所述液体填充的囊的流体的组合传播速度而确定。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述凹形的外表面根据形成所述波导本体的所述固体材料和所述流体之间的折射率来构造。
7.根据权利要求4所述的装置，其中，所述阶梯式环形圈中的每一个进一步构造成呈现成角度的表面(118s)，其中，所述成角度的表面的角度基于如下项确定：
i.穿过所述波导本体和所述流体的声传播速度之比；
ii.所述波导的焦距；以及
iii.从所述成角度的表面到所述第一端部的距离。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一端部是凹形表面，所述凹形表面与弹道式冲击波生成系统的冲击波生成抛射体的凸形端部匹配。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述本体成形为呈现梯形柱体构造，其中，所述第一端部的外径小于所述第二端部的外径。
10.根据权利要求5所述的装置，其中，所述波导配置成在多达4微秒的时间窗内使所述冲击波聚焦到所述聚焦区。
11.根据权利要求5所述的装置，其中，所述环形圈的宽度根据所述时间窗的持续时间配置。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述波导配置成在多达1微秒的时间窗内使所述冲击波聚焦到所述聚焦区。
13.根据权利要求5所述的装置，其中，所述环形圈的宽度根据所述时间窗的持续时间配置。
14.根据权利要求1所述的装置，其中，所述环形圈配置成形成多个聚焦区。
15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述环形圈中的每一个配置成形成独立的聚焦区。
16.根据权利要求14所述的装置，其中，至少两个或更多个环形圈的组配置成形成聚焦区。
17.根据权利要求1所述的装置，其中，所述环形圈中的每一个从具有不同的声传播速度的固体材料提供。
18.根据权利要求1所述的装置，其中，至少两个或更多个环形圈的组从具有不同的声传播速度的固体材料提供。
19.根据权利要求1所述的装置，其中，所述波导本体从具有可变的声传播速度的多个不同的固体材料提供。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的装置，其中，所述固体材料基于所述固体材料的声传播速度相对于所述第一端部定位。
21.根据权利要求1所述的装置，其中，所述波导本体从铍和铜的合金提供。
22.根据权利要求21所述的装置，其中，所述波导本体通过烧结铍和铜的粉末提供。
23.根据权利要求21所述的装置，其中，铍和铜的布置根据它们的声传播速度配置。
24.根据权利要求1所述的装置，其中，所述波导本体从多个固体材料提供，所述多个固体材料中的每一个具有不同的声传播速度。
25.根据权利要求24所述的装置，其中，所述波导本体由多个金属合金以同心环形圈形式配置，其中，所述布置是有顺序的，使得材料沿着朝向中心的径向方向从快到慢地布置，其中，具有最快的声传播速度的材料设置在具有最慢的声传播速度的材料的外围。
26.根据权利要求1所述的装置，其中，所述焦距能够配置成多达30米。
27.根据权利要求1所述的装置，其中，所述焦距能够配置成从大约1cm起。
28.根据权利要求1所述的装置，其中，所述聚焦表面(118)的外径能够配置成多达5米。
29.根据权利要求1所述的装置，其中，所述聚焦表面(118)的外径能够配置成从1厘米起。
30.一种弹道式冲击波聚焦波导，用于使由弹道式冲击波装置生成的冲击波聚焦到聚焦区，所述波导包括由固体材料形成的本体并配置成使冲击波聚焦在具有恒定的预定焦距的所述聚焦区，所述波导具有包括外围表面、第一端部和第二端部的本体：
a.所述外围表面配置成与覆盖所述第二端部的膜耦接，并且其中，形成在所述第二端部和所述膜之间的体积填充有流体；
b.第一(远端)端部限定弹道式冲击波生成区、具有弯曲表面，所述弯曲表面成形为与冲击波生成抛射体的曲率和半径匹配；
c.第二端部限定冲击波聚焦表面，所述冲击波聚焦表面具有凹形外表面，所述凹形表面的特征在于多个成角度的表面，所述多个成角度的表面配置成确保在所述第一端部处生成的冲击波在多达4微秒的时间窗内到达所述聚焦区，并且其中，所述多个成角度的表面沿着所述聚焦表面的位置基于如下项确定：
i.穿过所述波导本体和所述流体的声传播速度之比；
ii.所述波导的焦距；以及
iii.从所述成角度的表面到所述第一端部的距离，
并且其中，所述成角度的表面配置成使得，冲击波从所述第一端部穿过所述成角度的表面中的每一个行进到所述膜的时间基本上相等且在多达大约4微秒的公差内。
31.根据权利要求30所述的装置，其中，所述本体呈现梯形柱体形状，其中，所述第一端部的外径小于所述第二端部的外径。
32.一种弹道式冲击波系统(100)，包括弹道式冲击波装置(101)，所述弹道式冲击波装置配置成使用具有多达大约200巴的操作压力的高压气体源在抛射体(105)和冲击波生成部分(110)之间生成弹道式碰撞；所述冲击波生成部分(110)在功能上耦接到根据权利要求1至31中任一项所述的弹道式冲击波波导。
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