[发明专利]声透镜及其应用

说明书

所公开的实施方式涉及便携式超声设备。具体地，所公开的实施方式涉及位于超声探头处的声透镜。声透镜可以被配置成用于阻抗匹配和信号衰减。在一个实施方式中，通过将声透镜形成为聚合物基质中的信号衰减颗粒的固体混合物来提供超声信号衰减。

本申请请求于2016年12月13日提交的代理人案卷号为B1348.70025US01并且题为“ACOUSTIC LENS FOR ULTRASOUND DEVICE AND RELATED APPARATUS AND METHODS”的美国临时申请62/433,275的优先权，其全部内容在此通过引用被并入本文。

技术领域

本公开内容涉及具有被配置成用于阻抗匹配和信号衰减的声透镜的超声探头。在示例性实施方式中，本公开内容涉及使用RTV(室温硫化)材料(可选地具有颗粒)，以减少或增加超声衰减。在另一个示例性实施方式中，聚醚嵌段酰胺的低衰减层可以用作透镜的间隔(standoff)。透镜可以被配置成具有符合人体工程学的形状。在又一个实施方式中，我们使用具有特定声学特性的层来减少声学串扰。该层可以包含RTV材料和氧化铝或石墨。也可以使用声学层背衬。声学层背衬可以包含钨环氧树脂混合物。声学层背衬被配置成与换能器的阻抗相匹配，同时高度衰减。

背景技术

超声设备可以用于使用频率相对于人类可听到的那些频率更高的声波来执行诊断成像和/或治疗。超声成像可用于观察内部软组织主体结构，例如，以找出疾病源或排除任何病理。当超声脉冲(例如通过使用探头)被传送至组织中时，声波被组织反射，其中不同组织反射不同程度的声音。然后可以记录这些经反射的声波并将它们作为超声图像显示给操作者。声音信号的强度(幅度)和波行进通过身体所花费的时间提供了用于产生超声图像的信息。可以使用超声设备形成许多不同类型的图像，包括实时图像。例如，可以生成显示组织的二维截面、血流、组织随时间的运动、血液的位置、特定分子的存在、组织的硬度或三维区域的解剖的图像。

关于治疗，作为更具侵入性类型的外科手术的替选方案，许多医师正在使用高强度聚焦超声(HIFU)作为治疗性处理体内组织的技术。利用HIFU，将具有足够功率(例如，压力和速度)和时间的超声信号聚焦在目标体积的组织上，以通过空化的快速加热和/或机械破坏来改变组织的状态。经处理的组织可能形成一个或更多个损伤，这些损伤可以留在体内，然后通过正常的生理过程吸收。

为了有效地治疗组织，传递的HIFU信号的能量必须足以引起期望的物理效应。另一方面，传递的能量不应太大或不受控制以致对目标体积周围的健康组织造成意外的附带损害。体内组织的非均匀性质产生衰减、传播速度和声阻抗的变化，当与均质材料相比时，这种变化改变了预期的声波传播和传递至目标体积的组织的HIFU能量的沉积。因此，由于这种变化，仅基于应用预先确定剂量的HIFU能量的某些治疗方案可能实现不一致的结果。

附图说明

将参照以下附图对所公开技术的各个方面和实施方式进行描述。应当理解的是，附图不一定按比例绘制。出现在多个附图中的项目在它们出现的所有附图中由相同的附图标记来表示。

图1是根据本公开内容的实施方式的包括声透镜的超声探头的分解图；

图2示出了根据本公开内容的一个实施方式的示例性声透镜组合物的材料表；

图3示出了图1的用于患者的超声探头100；

图4是根据本公开内容的实施方式的制造超声探头声透镜的示例性方法的流程图；

图5是根据本公开内容的某些实施方式的超声探头结构的第一说明性示例；

图6是根据本公开内容的某些实施方式的超声结构的示例的第二说明性示例；以及

图7示出了根据本公开内容的某些实施方式的超声结构的第三示例性实施方式。

具体实施方式