[发明专利]用于利用声学透镜进行高强度聚焦超声消融的设备和方法

权利要求书

1.一种用于消融组织的方法，包括：

激励至少一个超声发射器以产生沿着束路径的高强度超声能量，该高强度超声能量在束路径中的一个或多个位置处具有至少大约1000W/cm²的瞬时功率密度；

利用位于所述束路径中并声学耦合至所述至少一个超声发射器的至少一个聚合物超声透镜在至少一个方向上引导所述高强度超声能量，当在大约室温下测量时，所述至少一个聚合物透镜具有小于大约2dB/cm-MHz的衰减；并且

传送所引导的高强度超声能量至将要被消融的组织，同时使用至少一个应力减轻特征以减轻在所述至少一个超声发射器和所述至少一个聚合物超声透镜之间出现的热力膨胀失配应力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中利用位于所述束路径中的至少一个低衰减聚合物超声透镜在至少一个方向引导该高强度超声能量的步骤包括：利用至少一个低衰减聚合物超声透镜将该高强度超声能量聚焦到至少一个焦点。

3.权利要求1所述的方法，还包括：

监控所述至少一个超声发射器和所述至少一个超声透镜中的一个或多个的工作温度；和

调节该工作温度以维持在热力损伤点以下。

4.根据权利要求1所述的方法，其中从以下的组中选择至少一个应力减轻特征，该组包括：声学匹配层、热沉特征、切口和其任意结合。

5.一种高强度聚焦的超声组织消融设备，其包括多个换能器，所述多个换能器的至少一些包括：

具有基本上平的第一表面的至少一个超声发射器，其中所述至少一个超声发射器从所述第一表面产生沿着束路径传播的超声能量，该超声能量在该束路径中的一个或多个位置处具有至少大约1000W/cm²的功率密度；和

在超声能量从其传播的该束路径中声学耦合至所述第一表面的至少一个超声透镜，使得所述至少一个超声透镜能够在至少一个方向上引导从所述第一超声发射器传播的超声能量，以便将其传送至将要被消融的组织，

其中该至少一个超声透镜的衰减足够低以防止在该组织消融设备的工作期间对所述至少一个超声透镜的热力损害。

6.根据权利要求5所述的设备，还包括在所述至少一个超声发射器和所述至少一个超声透镜的至少一个中的至少一个切口，其中所述至少一个切口作用于减轻在所述多个换能器的工作期间在所述至少一个超声发射器和所述至少一个超声透镜之间出现的热力膨胀失配应力。

7.根据权利要求5所述的设备，还包括至少一个热沉，其中所述至少一个热沉作用于减轻在所述多个换能器中的热力梯度和峰值温度中的至少一个。

8.根据权利要求5所述的设备，还包括布置在所述至少一个超声发射器和所述至少一个超声透镜之间的至少一个声学匹配层，其中所述至少一个超声发射器和所述至少一个超声透镜跨越所述至少一个声学匹配层声学地耦合，并且其中所述至少一个声学匹配层作用于减轻在所述多个换能器的工作期间在所述至少一个超声发射器和所述至少一个超声透镜之间出现的热力膨胀失配应力。

9.根据权利要求5所述的设备，其中所述至少一个超声透镜在至少一个方向传播所述高强度超声能量，以使得由所述多个换能器中相邻的换能器所发射的能量重叠。

10.根据权利要求5所述的设备，其中所述多个换能器被布置成围绕肺静脉的至少一部分。

11.根据权利要求5所述的设备，其中所述高强度超声能量具有在大约2MHz和大约7MHz之间的频率和在大约80W至大约150W之间的功率。

12.根据权利要求11所述的设备，其中该频率是大约3.5MHz并且该功率是大约130W。

13.根据权利要求5所述的设备，其中所述高强度超声能量具有在大约2MHz和大约14MHz之间的频率和在大约20W至大约80W之间的功率。

14.根据权利要求13所述的设备，其中该频率是大约6MHz并且该功率是大约60W。

15.根据权利要求5所述的设备，其中所述高强度超声能量具有在大约3MHz至大约16MHz之间的频率和在大约2W至大约20W之间的功率。