專利名稱：一種用于減肥的聚焦超聲波換能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲波換能器，特別涉及一種用于減肥的聚焦超聲波換能器。
背景技術(shù)：
利用超聲進(jìn)行減肥的技術(shù)在近年來(lái)得到重視，其原理是在人體脂肪層外部，利用 超聲發(fā)射器將超聲波振動(dòng)能量通過(guò)人體表皮輸送到脂肪層，人體脂肪在高頻劇烈振動(dòng)的同 時(shí)被有效地"燃燒掉"。 這一方法能夠有效的減少患者的痛苦，但是，由于超聲波在傳輸?shù)倪^(guò)程中，其傳輸 通道經(jīng)過(guò)的人體組織也受到超聲波高頻振動(dòng)的作用而受到可能的損傷。已有多家公司和研 究小組嘗試?yán)镁劢钩暤募夹g(shù)，將人體外超聲換能器發(fā)射的能量通過(guò)體外聚焦的方式發(fā) 射到待去除的脂肪組織中，使得脂肪組織吸收大量的能量，而不希望受到損傷的人體組織 只接受到小劑量的超聲波能量的照射。聚焦超聲的采用有效的減少超聲波傳輸通道上的超 聲作用效應(yīng)，提高了需要去除的脂肪組織上的超聲"燃燒"能量，但同時(shí)帶來(lái)了另一個(gè)問(wèn)題， 聚焦的結(jié)果使超聲對(duì)脂肪作用的有效面積減小了，聚焦換能器要長(zhǎng)時(shí)間工作才能將一定面 積的脂肪去除，這就要求換能器、匹配層及整個(gè)聲通路具有良好的散熱性能。較為常用的采 用透鏡聚焦的換能器，超聲在通過(guò)透鏡時(shí)會(huì)有一定的損耗，如圖l所示。而且這種結(jié)構(gòu)壓電 陶瓷和聲透鏡之間采用膠粘劑粘接，長(zhǎng)時(shí)間工作容易振動(dòng)開裂，如圖2所示。采用球面壓電 陶瓷片自聚焦方式，通過(guò)脫氣水做聲源與人體的耦合劑，可以提高超聲的透射效率，現(xiàn)有這 種換能器的脫氣水循環(huán)多采用如圖3所示的結(jié)構(gòu)。由于減肥塑型需要換能器較長(zhǎng)時(shí)間工 作，由于超聲空化效應(yīng)的存在，即使是使用脫氣水，也難免會(huì)產(chǎn)生少量氣泡， 一定時(shí)間后氣 泡積累形成如圖4所示的模型，會(huì)嚴(yán)重影響超聲的發(fā)射，甚至造成換能器的損壞。目前采用 聚焦超聲波換能器用于減肥塑型比較重要的公司，例如以色列的Ultrash即e公司，如其專 利US6， 607， 498B2所述，也沒(méi)提出有效的解決散熱問(wèn)題的辦法。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的減肥過(guò)程中換能器的發(fā)熱問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種用于減肥的 聚焦超聲波換能器，包括導(dǎo)線10、分流三通11、及同軸設(shè)置的橡膠罩1、前蓋2、后蓋4、安 裝環(huán)5、壓電陶瓷片22、電極片20、中空螺柱18、螺母19和分流管23。 所述壓電陶瓷片22呈中心開孔的圓環(huán)形球面體，壓電陶瓷片22的外環(huán)嵌合于安 裝環(huán)5的內(nèi)壁中；所述安裝環(huán)5嵌套于后蓋4內(nèi)，后蓋4的開口端通過(guò)螺紋連接有前蓋2，所 述前蓋2為錐形殼體，前蓋2的錐形口處套有橡膠罩1 ;所述橡膠罩1、前蓋2、安裝環(huán)5與 壓電陶瓷片22形成一封閉腔室。 所述中空螺柱18的下端口向外設(shè)有凸緣，在所述凸緣自下向上依次套設(shè)的壓電 陶瓷片22、電極片20、后蓋4及螺母19，通過(guò)螺母19和中空螺柱18將壓電陶瓷片22、電極 片20、后蓋4壓緊固定，提供了一種新穎的壓接供電方式。 所述分流三通11的下端螺紋孔采用由 到內(nèi)逐漸變小的三級(jí)臺(tái)階孔結(jié)構(gòu)，所述中空螺柱18的上端通過(guò)螺紋與三級(jí)臺(tái)階孔的最大一階連接；所述分流管23穿過(guò)中空螺柱 18，一端通往封閉腔室，另一端內(nèi)嵌于分流三通11的三級(jí)臺(tái)階孔的最小一階的孔內(nèi)，與分 流三通11的進(jìn)水螺紋孔連通，形成進(jìn)水通路；中空螺柱18與分流管23之間的間隙、三級(jí)臺(tái) 階孔的第二階及分流三通11的出水螺紋孔形成出水通路。通過(guò)中空螺柱18、分流三通11 和分流管23三個(gè)關(guān)鍵部件，建立了一種新型的換能器水循環(huán)方式；各需要密封的連接處都 使用硅橡膠0型圈。 所述導(dǎo)線10分別與電極片20和后蓋4連接。 其中，所述進(jìn)水螺紋孔和出水螺紋孔通過(guò)分別裝有管接頭14，管接頭14外接有硅 膠管15。 其中，還包括中空手柄13，所述中空手柄13的一端與后蓋4螺紋連接，另一端套 有護(hù)套16 ;所述的分流三通11、硅膠管15及導(dǎo)線IO位于中空手柄13內(nèi)，護(hù)套16將硅膠管 15及導(dǎo)線IO包住，這樣無(wú)論是將換能器安裝到三維治療平臺(tái)上使用，還是手持使用，都保 證后面管線的良好柔性，避免交叉打結(jié)等不便。 其中，所述導(dǎo)線10的中心軸線端與電極片20焊接，護(hù)套線端焊接有接線端子8，通 過(guò)螺釘9壓緊到后蓋4上。 其中，所述橡膠罩1采用生物兼容性良好的硅橡膠材料制成，為一次性使用。
其中，所述前蓋2采用透明有機(jī)材料制成，控制治理焦點(diǎn)的距離。
其中，所述導(dǎo)線IO采用BNC型同軸電纜。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于 1、本發(fā)明提供的聚焦超聲波換能器，由于采用了球面環(huán)形自聚焦壓電陶瓷片，較
使用透鏡聚焦的換能器有更高的效率，環(huán)形結(jié)構(gòu)最大限度的利用了有效發(fā)射面積。 2、本發(fā)明提供的聚焦超聲波換能器選用新型水循環(huán)方式，使超聲順利通過(guò)脫氣水
耦合入人體的同時(shí)，又保證了進(jìn)出水可以循環(huán)到整個(gè)錐形腔體，有效利用了最大的散熱面
積，有利于換能器的迅速散熱，值得注意的是，進(jìn)水通路要走分流管，出水經(jīng)過(guò)分流管與中
空螺柱間的空隙，這樣在保證最大循環(huán)體積的同時(shí)，可以帶走超聲工作時(shí)由于空化作用在
水中形成的少量氣泡。 3、本發(fā)明提供的聚焦超聲波換能器采用壓接供電方式，避免了傳統(tǒng)的焊接供電的 焊點(diǎn)脫落問(wèn)題，使換能器具有更長(zhǎng)的使用壽命。 4、本發(fā)明提供的聚焦超聲波換能器采用的硅橡膠0型圈具有優(yōu)良的耐熱耐老化 性能，也避免了使用膠粘劑粘接造成的換能器維護(hù)和維修不便。 5、本發(fā)明提供的聚焦超聲波換能器采用有機(jī)玻璃等透明性好的材料制成的錐形 殼前蓋，方便了治療前換能器超聲發(fā)射、焦點(diǎn)測(cè)量、水循環(huán)等的調(diào)試，根據(jù)需要的焦點(diǎn)位置， 可以把前蓋錐體加工成不同高度，用于調(diào)整超聲焦點(diǎn)相對(duì)皮膚的位置，來(lái)決定治療的脂肪 組織深度。 6、本發(fā)明提供的聚焦超聲波換能器的前蓋端部的橡膠套為與受治人體直接接觸 的部件，具有良好的透聲性能和生物兼容性能，是一種一次性使用的耗材，能夠使經(jīng)過(guò)脫氣 水通路傳遞來(lái)的超聲順利進(jìn)入人體組織，具有良好的皮膚接觸感，也避免了需要重復(fù)使用 可能帶來(lái)的交叉感染。 7、本發(fā)明提供的聚焦超聲波換能器的手柄后端套有薄壁硅橡膠護(hù)套，包住電纜和進(jìn)出水管，這樣無(wú)論是將換能器安裝到三維治療平臺(tái)上使用，還是手持使用，都保證后面管 線的良好柔性，避免交叉打結(jié)等不便。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)透鏡方式聚焦的結(jié)構(gòu)及聲通路示意圖； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)透鏡方式聚焦的結(jié)構(gòu)開裂示意圖； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)聚焦換能器脫氣水循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是現(xiàn)有技術(shù)脫氣水循環(huán)容易產(chǎn)生空化氣泡積累的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明聚焦超聲波換能器的結(jié)構(gòu)剖示圖； 圖6是本發(fā)明聚焦超聲波換能器的循環(huán)水系統(tǒng)細(xì)節(jié)視圖； 圖7是本發(fā)明聚焦超聲波換能器的陶瓷連接部分細(xì)節(jié)視圖； 圖8是本發(fā)明聚焦超聲波換能器的水循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是本發(fā)明聚焦超聲波換能器采用的環(huán)形球面自聚焦壓電陶瓷片結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)識(shí)1、橡膠罩2、前蓋3、前蓋0型圈4、后蓋5、安裝環(huán)6、安裝環(huán)0型圈7、絕緣墊8、接線端子9、螺釘10、導(dǎo)線11、分流三通12、橡膠塞13、中空手柄14、管接頭15、硅膠管16、護(hù)套17、三通0型圈18、中空螺柱19、螺母20、電極片21、絕緣墊O型圈22、壓電陶瓷片23、分流管
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例提供的用于減肥的聚焦超聲換能器，如圖5 圖8所示，采用的壓電陶瓷 片22為中間有孔的球面環(huán)形結(jié)構(gòu)(如圖9所示)，外環(huán)嵌入于安裝環(huán)5中，中空螺柱18穿 過(guò)壓電陶瓷片22的內(nèi)環(huán)，自下向上依次套有安裝環(huán)0型圈21、電極片20、絕緣墊7、后蓋4 和螺母19，通過(guò)螺母19和中空螺柱18將二者之間的零件包括壓電陶瓷片22連接固定。后 蓋4的下面通過(guò)螺紋連接有前蓋2，兩者之間通過(guò)前蓋0型圈3保證密封，前蓋錐形口處套 有橡膠罩1。如圖8所示，中空螺柱18上端通過(guò)螺紋連接有分流三通ll，兩者間壓有密封 用的三通O型圈，分流三通11上面左右兩個(gè)螺紋孔都擰有管接頭14，左右兩側(cè)的工藝孔使 用橡膠塞12堵住，下側(cè)是由大漸小的三級(jí)臺(tái)階孔，分流管23粘接在最小級(jí)孔內(nèi)，上端和孔 底有一定距離，保證管內(nèi)和左側(cè)管接頭14連通，形成進(jìn)水通路。硅膠管15套在管接頭14 上，中空手柄13下端與后蓋4螺紋連接，上端套有護(hù)套16。導(dǎo)線10為BNC型同軸電纜，軸 線與電極片20焊接，護(hù)套線端焊接有接線端子8，通過(guò)螺釘9壓緊到后蓋4上。
權(quán)利要求
一種用于減肥的聚焦超聲波換能器，其特征在于，包括導(dǎo)線(10)、分流三通(11)、同軸設(shè)置的橡膠罩(1)、前蓋(2)、后蓋(4)、安裝環(huán)(5)、中空螺柱(18)、螺母(19)、電極片(20)、壓電陶瓷片(22)和分流管(23)；所述壓電陶瓷片(22)呈中心開孔的圓環(huán)形球面體，壓電陶瓷片(22)的外環(huán)嵌合于安裝環(huán)(5)的內(nèi)壁中；所述安裝環(huán)(5)嵌套于后蓋(4)內(nèi)，后蓋(4)的開口端通過(guò)螺紋連接有前蓋(2)，所述前蓋(2)為錐形殼體，前蓋(2)的錐形口處套有橡膠罩(1)；所述橡膠罩(1)、前蓋(2)、安裝環(huán)(5)與壓電陶瓷片(22)形成一封閉腔室；所述中空螺柱(18)的下端口向外設(shè)有凸緣，在所述凸緣自下向上依次套設(shè)壓電陶瓷片(22)、電極片(20)、后蓋(4)及螺母(19)，通過(guò)螺母(19)和中空螺柱(18)將壓電陶瓷片(22)、電極片(20)和后蓋(4)壓緊固定；所述分流三通(11)的下端采用由外到內(nèi)逐漸變小的三級(jí)臺(tái)階孔結(jié)構(gòu)，所述中空螺柱(18)的上端通過(guò)螺紋與三級(jí)臺(tái)階孔的最大一階連接；所述分流管(23)穿過(guò)中空螺柱(18)，一端通往封閉腔室，另一端內(nèi)嵌于分流三通(11)的三級(jí)臺(tái)階孔的最小一階的孔內(nèi)，與分流三通(11)的進(jìn)水螺紋孔連通，形成進(jìn)水通路；中空螺柱(18)與分流管(23)之間的間隙、三級(jí)臺(tái)階孔的第二階及分流三通(11)的出水螺紋孔形成出水通路；所述導(dǎo)線(10)分別與電極片(20)和后蓋(4)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦超聲波換能器，其特征在于，所述進(jìn)水螺紋孔和出水螺 紋孔通過(guò)分別裝有管接頭(14)，管接頭(14)外接有硅膠管(15)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚焦超聲波換能器，其特征在于，還包括中空手柄(13)，所述 中空手柄(13)的一端與后蓋(4)螺紋連接，另一端套有護(hù)套(16);所述的分流三通(11)、 硅膠管(15)及導(dǎo)線(10)位于中空手柄(13)內(nèi)，護(hù)套(16)將硅膠管(15)及導(dǎo)線(10)包 住。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聚焦超聲波換能器，其特征在于，所述導(dǎo)線(10)的一條軸線 與電極片(20)焊接，另一軸線的護(hù)套線端焊接有接線端子(8)，通過(guò)螺釘(9)壓緊到后蓋 (4)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聚焦超聲波換能器，其特征在于，所述橡膠罩(1)采用硅橡膠 材料制成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聚焦超聲波換能器，其特征在于，所述前蓋(2)采用透明有機(jī) 材料制成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聚焦超聲波換能器，其特征在于，所述導(dǎo)線(10)采用BNC型 同軸電纜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于減肥的聚焦超聲波換能器，該超聲換能器的自聚焦陶瓷片為中間有孔的球面環(huán)形，外環(huán)由環(huán)氧樹脂模壓嵌入固定，內(nèi)環(huán)由中空的銅螺柱和環(huán)氧樹脂螺母擰緊固定；并通過(guò)分流三通、中空螺柱及分流管組成特有的循環(huán)水系統(tǒng)；通過(guò)螺母和中空螺柱將壓電陶瓷片、電極片、后蓋壓緊固定，形成壓接供電方式。本發(fā)明采用環(huán)形球面自聚焦方法，與使用聲透鏡的平面陶瓷換能器相比，具有小焦域高能量的特點(diǎn)；中空螺柱安裝方法的應(yīng)用，保證了換能器工作時(shí)候的脫氣水循環(huán)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝使用方便。
文檔編號(hào)A61N7/00GK101766869SQ20081024757
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者于晉生, 孫德興, 李春, 肖靈, 費(fèi)興波, 雒自清 申請(qǐng)人:北京奧麥特科技有限公司