[发明专利]使用聚焦超声波产生超声强度阱以限制或移动物体的方法

说明书

一种方法包括将聚焦超声波发射到介质中以形成(i)位于介质中的、具有第一声压强范围的超声强度阱；以及(ii)介质的周边区域，其围绕所述超声强度阱且具有一超过第一声压强范围的第二声压强范围。该方法还包括将物体限制在超声强度阱中。此外，一声学透镜被配置为声学地耦合到一声学换能器。该声学透镜具有纵向变化的厚度，其随着该声学透镜的方位角的增加而成比例地增加。另一声学透镜被配置为声学地耦合到一声学换能器。该声学透镜包括多个区段。该多个区段中的每一个具有纵向变化的厚度，其随着区段的方位角的增加而成比例地增加。

相关申请

本申请要求2014年9月5日提交的序列号为No.62/046,654的美国临时专利申请的权益，其所有的公开内容通过引用合并于此。

关于联邦赞助研究或发展的声明

本发明是在政府支持下完成的，其批准号为1R01DK092197-02,2P01DK043881-15,2R01EB007643-05以及2T32DK007779-11A1，由国立卫生研究院颁发。政府享有本发明的一定的权利。

背景技术

除非此处另有说明，该部分所描述的内容并非相对于本申请权利要求而言的现有技术，也并非通过引用到该部分中而被承认为现有技术。

目前已知的使用超声波在声学上限制或移动物体的方法在移动或限制某些物体时并不起作用。例如，这些方法并不适用于移动或限制较大的物体、质量密度高的物体，或声波在其中传输速率高的物体，例如肾结石。

发明内容

一个示例性方法包括将聚焦超声波发射到介质中以形成(i)位于介质中的、具有第一声压强范围的超声强度阱；以及(ii)介质的周边区域，其围绕所述超声强度阱且具有一超过第一声压强范围的第二声压强范围。该方法还包括将物体限制在超声强度阱中。

一示例性声学透镜被配置为声学地耦合到一声学换能器。该声学透镜具有纵向变化的厚度，其随着该声学透镜的方位角的增加而成比例地增加。

另一示例性声学透镜被配置为声学地耦合到一声学换能器。该声学透镜包括多个区段。该多个区段中的每一个具有纵向变化的厚度，其随着区段的方位角的增加而成比例地增加。

一个示例性的装置包括声学换能器、一个或多个处理器以及计算机可读介质。该计算机可读介质存储指令，该指令被所述一个或多个处理器执行时使所述声学换能器执行多种功能。这些功能包括将聚焦超声波发射到介质中以形成(i)位于介质中的、具有第一声压强范围的超声强度阱；以及(ii)介质的周边区域，其围绕所述超声强度阱且具有一超过第一声压强范围的第二声压强范围。该功能还包括将物体限制在超声强度阱中。

一种示例性计算机可读存储介质，其存储指令，所述指令在被包括声学换能器和/或声学透镜的计算装置执行时可使所述声学换能器和/或所述声学透镜执行功能。这些功能包括将聚焦超声波发射到介质中以形成(i)位于介质中的、具有第一声压强范围的超声强度阱；以及(ii)介质的周边区域，其围绕所述超声强度阱且具有一超过第一声压强范围的第二声压强范围。该功能还包括将物体限制在超声强度阱中。

当文中使用术语“基本上”或“约”时，其意味着所描述的特征、参数或数值并不需要被精确地达到，但偏差或变化(包括例如容差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员公知的其他因素)可被控制在不会影响意图实现的特征的效果的程度范围内，在此处公开的一些示例中，“基本上”或“约”指所描述数值的+/-5％内。

如此处使用的，术语“超声”可通常指频率高于人类可察觉的一般频率范围(例如，20Hz-20kHz)的声波，但该术语并不被应该被解释为排除了那些包括频率落入人类可察觉的一般频率范围声波的实施例。

通过阅读下文详细说明，并参照合适的附图，这些以及其他方面、优点和可替代方案对本领域技术人员将变得清楚。