[发明专利]便携式超声系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求下述美国临时专利申请的优先权权益：于2009年12月31日提交的美国临时专利申请No.61/291,732；于2009年12月31日提交的美国临时专利申请No.61/291,779以及于2009年12月31日提交的美国临时专利申请No.61/291,804，上述临时专利申请的公开内容通过引用以其全文结合于此。

技术领域

本发明涉及一种便携式超声系统、含有该超声系统的装置以及使用该超声系统的方法。本发明还涉及一种低轮廓（low-profile）超声换能器、含有该换能器的系统和装置以及使用该换能器的方法。

背景技术

传统的治疗超声产生技术存在很多阻碍其在便携式超声输送装置中使用的缺陷。例如，目前的治疗超声产生技术最小为鞋盒大小的装置，其包括用户界面、功率产生电路以及经由线缆附接的单独的手杖式换能器。装置的形状和大小可有所变化，但一般是6-20磅。这种装置还需要壁式电源（wall power），并且操控0-4W且频率为1-3MHz的超声能量。将来自于这些装置的换能器的能量用于穿透组织和操控超声。传统的超声治疗持续时间很短（例如5-20分钟），其中在整个治疗期间用手来物理地应用常规的超声治疗。其它声称的治疗超声技术声称是便携式的，但只能产生90kHz的表面低频超声波。

迄今为止，在本领域内缺乏能够安全地输送超声能量深入组织的从低频到高频的超声波（即约10kHz至约40MHz）的便携式（即，可佩戴的）治疗超声装置。此外，由于安全性问题、装置的非便携式尺寸、或对外部电源的需要或对由用户主动应用的装置的需要，因此本领域的治疗超声装置不能长时间使用。

本发明致力于克服本领域的这些缺陷以及其它缺陷。

发明内容

在一个方面，本发明涉及可用于宽范围的超声应用的便携式超声系统。该便携式超声系统包括能量产生模块，其操作为产生可转换成超声能量的驱动信号，其中能量产生模块包括电源、振荡器和驱动器部件。该便携式超声系统还包括超声换能器，其具有压电部件和透镜部件。该超声换能器操作为从能量产生模块接收驱动信号，将驱动信号转换成超声能量，并且控制从超声换能器发出的超声能量的方向。

在另一方面，本发明涉及用于在患者体内产生超声能量的可植入装置。该可植入装置包括本发明的便携式超声系统和配置成包括该系统的可植入部件。

在另一方面，本发明涉及用于在患者体内产生超声能量的生物相容性装置。该生物相容性装置包括能量产生模块，其操作为产生可转换成超声能量的驱动信号，其中能量产生模块包括电源、振荡器和驱动器部件。生物相容性装置还包括压电部件，其操作为从能量产生模块接收驱动信号，将驱动信号转换成低强度治疗超声能量，并且发出低强度治疗超声能量。该生物相容性装置还包括配置成包括能量产生模块和压电部件的生物相容性部件。

在另一方面，本发明涉及低轮廓（low-profile）超声换能器。低轮廓超声换能器包括压电部件，其操作为从能量产生模块接收驱动信号并且发出作为超声能量的驱动信号。压电部件具有前表面和后表面，而能量产生模块包括多个电子部件。低轮廓超声换能器还包括直接或间接沉积在压电部件的前表面上的透镜部件。透镜部件包括透镜部分和支撑部分。透镜部件的透镜部分配置成控制从压电部件发出的超声能量的方向和波型。透镜部件的支撑部分配置成将压电部件保持在适当位置，且提供用于容纳能量产生模块的至少一个电子部件的腔室。

在另一方面，本发明涉及包括组合成单个多单元换能器的多个超声换能器的多单元换能器，其中多个超声换能器中的至少一个是本发明的低轮廓超声换能器。

在另一方面，本发明涉及制造低轮廓超声换能器的方法。该方法包括提供压电部件，其操作为从能量产生模块接收驱动信号，并发出作为超声能量的驱动信号，压电部件具有前表面和后表面，而能量产生模块包括多个电子部件。该方法还包括提供包括透镜部分和支撑部分的透镜部件。该方法还包括将透镜部件直接或间接沉积在压电部件的前表面上，其中透镜部件的透镜部分配置成控制从压电部件发出的超声能量的方向和波型，且其中透镜部件的支撑部分配置成将压电部件保持在适当位置，且提供用于容纳能量产生模块的至少一个电子部件的腔室。

本发明的便携式超声系统和在超声系统中使用的低轮廓超声换能器可用于各种应用，以下简要描述了其中的一些应用：

在一个方面，本发明涉及用于在受试者上进行理疗的方法。该方法包括提供本发明的便携式超声系统或阵列形式的多个系统，然后将治疗超声能量应用于受试者的目标区域，其中治疗超声能量由该系统或该系统的阵列产生。