[发明专利]用于超声波创伤治疗仪的可拆换涂药器喷嘴

说明书

相关应用

本申请是于2005年6月27日提交的序列号为第11/168620号的美国专利申请延续部分并要求其优先权，序列号为第11/168620号的美国专利申请要求于2005年6月23日提交的序列号为第60/693560号的美国临时专利申请的优先权。在此以参见的方式引入每个前述申请的全部内容。

背景技术

超声波已经广泛应用于医疗使用中。例如，超声波已经应用于诊断和治疗目的，以及多种工业应用。超声波的一种诊断用途包括使用超声波检测物体或人体组织中的下层结构。在这个过程中，超声波换能器设置在与物体或组织接触的位置上，耦合剂用于帮助有效地传送被导入所述组织的高频(1-10MHz)超声波。一旦接触到多种下层结构，波被反射回到靠近换能器的接收器。通过比较发送的超声波信号和接收到的反射后的超声波的信号，可以产生下层结构的图像。这项技术对于识别组织成份之间的边界尤其有用，并且可以用于检测非正常块、肿瘤以及类似物。

除诊断用途外，超声能可以用于治疗目的。超声波的两个治疗医用包括气雾发生和接触理疗。气雾发生使用雾化器或吸入器以产生用于建立潮湿环境并为肺部输送药物的气雾。超声波雾化器通过穿过液体的足够强度的超声波的通道进行工作，波被对准在液体下方或内部的一点处的液体的气液界面。液体颗粒随超声波产生的毛细波的分解(disintegration)从液体表面喷入周围空气中。这项技术可以产生非常细的浓雾或薄雾。由于用超声波可以获取更小颗粒尺寸的悬浮颗粒，超声波产生的气雾比其它方法产生的气雾更优选。尽管超声波雾化器代表对于其它雾化器技术的改进，但就此而论超声能的使用仍具有一定的局限性。吸入器和雾化器的一个主要缺陷在于产生的气雾在没有气流的情况下不能被导入目标区域。然而，气流的使用降低了超声的效率，因而限制了超声波雾化器的实用性和治疗适用性。

如Sonic and Materials公司，Misonix公司，Sono-Tek公司销售的那些超声波喷雾器(例如，见美国专利第4,153,201号，4,655,393号和5,516,043号)，通过使液体穿过超声仪器顶端的中央孔而工作。这些喷雾器的主要缺点包括不均匀的颗粒尺寸、液体流的加热以及超声波的低效。

接触理疗直接将超声波应用于组织，试图在组织内产生物理变化。在常规超声波理疗中，超声波经由耦合剂接触组织。换能器产生的超声波穿过耦合剂并进入组织。典型的耦合剂是电解液(bath ofliquid)、施加到待诊疗的表面的胶质，或水填充囊(water-filledballoon)。常规技术提供的超声波在频率约为0.8至3兆赫时具有的强度约为0.25w/cm²至约3w/cm²。在皮肤表面施加治疗大约1至30分钟，一周多次。耦合剂可以起到消耗一些由超声波换能器产生的能量的冷却作用。

更重要地，由于环境空气对于超声波的传播是相对较差的介质，将超声波从换能器传送到皮肤表面理想的是在组织和超声波换能器之间的耦合剂或直接接触。

已经报道有几项来自接触超声波理疗的有益效果，如下：血液循环的局部改进，组织的加热，加速的酶活力、肌肉放松、减少痛苦以及加强自然愈合过程。除去这些有益效果，由于用在这些技术中的超声波的有效传送需要仪器和待治疗的组织的直接接触，所以目前使用超声波的医用理疗的技术受到限制。所述的直接接触，即使是通过耦合剂，对于某些医疗应用可能还是不理想的。

具有或不具有耦合剂的直接接触的需要，使目前的直接理疗方法和仪器对于多种治疗用途是不理想且不最适宜。尽管一些组织状况可以物理地接近以接触超声仪器，但是使用接触介导仪器是不实际和不理想的。例如，由于开放性创伤的结构特性和与这些创伤有关的疼痛状况，诸如创伤、烧伤和外科手术导致的新的或开放性创伤不适合直接接触超声治疗。此外，由于超声波换能器的振动末梢(oscillatingtip)相对于已经损伤的组织表面非常接近，常规接触超声波对于这些类型的开放性创伤可以具有有害作用。此外，开放性创伤易受感染并且可能已经潜伏重要细菌及其它微生物的生长。与这些创伤的直接接触可能增加创伤感染的危险和/或增加感染仪器或其操作者的危险。