[实用新型]一种环形自聚焦超声波换能器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超声波换能器，特别涉及一种环形自聚焦超声波换能器。

背景技术

利用超声进行减肥的技术在近年来得到重视，其原理是在人体脂肪层外部，利用超声发射器将超声波振动能量通过人体表皮输送到脂肪层，人体脂肪在高频剧烈振动的同时被有效地“燃烧掉”。

这一方法能够有效的减少患者的痛苦，但是，由于超声波在传输的过程中，其传输通道经过的人体组织也受到超声波高频振动的作用而受到可能的损伤。已有多家公司和研究小组尝试利用聚焦超声的技术，将人体外超声换能器发射的能量通过体外聚焦的方式发射到待去除的脂肪组织中，使得脂肪组织吸收大量的能量，而不希望受到损伤的人体组织只接受到小剂量的超声波能量的照射。聚焦超声的采用有效的减少超声波传输通道上的超声作用效应，提高了需要去除的脂肪组织上的超声“燃烧”能量，但同时带来了另一个问题，聚焦的结果使超声对脂肪作用的有效面积减小了，聚焦换能器要长时间工作才能将一定面积的脂肪去除，这就要求换能器、匹配层及整个声通路具有良好的散热性能。较为常用的采用透镜聚焦的换能器，超声在通过透镜时会有一定的损耗，如图1所示。而且这种结构压电陶瓷和声透镜之间采用胶粘剂粘接，长时间工作容易振动开裂，如图2所示。采用球面压电陶瓷片自聚焦方式，通过脱气水做声源与人体的耦合剂，可以提高超声的透射效率，现有这种换能器的脱气水循环多采用如图3所示的结构。由于减肥塑型需要换能器较长时间工作，由于超声空化效应的存在，即使是使用脱气水，也难免会产生少量气泡，一定时间后气泡积累形成如图4所示的模型，会严重影响超声的发射，甚至造成换能器的损坏。目前采用聚焦超声波换能器用于减肥塑型比较重要的公司，例如以色列的Ultrashape公司，如其专利US6,607,498B2所述，也没提出有效的解决散热问题的办法。

实用新型内容

为解决现有技术的减肥过程中换能器的发热问题，本实用新型提供的一种环形自聚焦超声波换能器，包括：导线10、分流三通11、及同轴设置的橡胶罩1、前盖2、后盖4、安装环5、压电陶瓷片22、电极片20、中空螺柱18、螺母19和分流管23。

所述压电陶瓷片22呈中心开孔的圆环形球面体，压电陶瓷片22的外环嵌合于安装环5的内壁中；所述安装环5嵌套于后盖4内，后盖4的开口端通过螺纹连接有前盖2，所述前盖2为锥形壳体，前盖2的锥形口处套有橡胶罩1；所述橡胶罩1、前盖2、安装环5与压电陶瓷片22形成一封闭腔室。

所述中空螺柱18的下端口向外设有凸缘，在所述凸缘自下向上依次套设的压电陶瓷片22、电极片20、后盖4及螺母19，通过螺母19和中空螺柱18将压电陶瓷片22、电极片20、后盖4压紧固定，提供了一种新颖的压接供电方式。

所述分流三通11的下端螺纹孔采用由外到内逐渐变小的三级台阶孔结构，所述中空螺柱18的上端通过螺纹与三级台阶孔的最大一阶连接；所述分流管23穿过中空螺柱18，一端通往封闭腔室，另一端内嵌于分流三通11的三级台阶孔的最小一阶的孔内，与分流三通11的进水螺纹孔连通，形成进水通路；中空螺柱18与分流管23之间的间隙、三级台阶孔的第二阶及分流三通11的出水螺纹孔形成出水通路。通过中空螺柱18、分流三通11和分流管23三个关键部件，建立了一种新型的换能器水循环方式；各需要密封的连接处都使用硅橡胶O型圈。

所述导线10分别与电极片20和后盖4连接。

其中，所述进水螺纹孔和出水螺纹孔通过分别装有管接头14，管接头14外接有硅胶管15。

其中，还包括中空手柄13，所述中空手柄13的一端与后盖4螺纹连接，另一端套有护套16；所述的分流三通11、硅胶管15及导线10位于中空手柄13内，护套16将硅胶管15及导线10包住，这样无论是将换能器安装到三维治疗平台上使用，还是手持使用，都保证后面管线的良好柔性，避免交叉打结等不便。

其中，所述导线10的中心轴线端与电极片20焊接，护套线端焊接有接线端子8，通过螺钉9压紧到后盖4上。

其中，所述橡胶罩1采用生物兼容性良好的硅橡胶材料制成，为一次性使用。

其中，所述前盖2采用透明有机材料制成，控制治理焦点的距离。

其中，所述导线10采用BNC型同轴电缆。

本实用新型优点在于：

1、本实用新型提供的环形自聚焦超声波换能器，由于采用了球面环形自聚焦压电陶瓷片，较使用透镜聚焦的换能器有更高的效率，环形结构最大限度的利用了有效发射面积。