[发明专利]具有改善的电极寿命的快速脉冲电液冲击波生成器设备

说明书

用于生成治疗压缩声波(例如，冲击波)的设备、电容器阵列和方法。在设备和至少一些方法中，多个电极可以布置在由壳体限定并配置成填充有液体的腔室中，多个电容器可以电连接至电极并可以被壳体承载(例如，物理联接至壳体)。电压脉冲可以同时施加到多个电极(例如，开始汽化和离子化部分液体以在多个电极之间提供至少一个电极间导电路径)和多个电容器以对多个电容器充电)。多个电容器可以配置成在达到阈值充电时向多个电极放电(例如，沿着一个或多个电极间导电路径生成一个或多个电弧以汽化另外部分液体并生成一个或多个声学冲击波)。在电容器阵列中，多个电容器可以联接至一个或多个电路板，其中电容器的第一部分以由多个电容器组限定的第一模式布置，多个电容器的第二部分可以以由多个电容器组限定的第二模式布置，限定第一模式的组并联连接，限定第二模式的组并联连接，并且所述电路板可以配置成联接至电极，使得电极与电容器电连通并且固定成相对于一个或多个电路板具有至少两个自由度。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月21日提交的美国临时申请No.62/365,099的权益，其内容通过引用结合到本申请中。

技术领域

本发明总体上涉及激波或冲击波的治疗用途。更特别地但不限于，本发明涉及具有改善的电极寿命的用于生成治疗激波或冲击波(具有治疗用途的冲击波)的设备。

背景技术

声学冲击波对于某些疗法已被使用多年。“激波”或“冲击波”一般指的是产生突然且强烈的压力变化的声学现象(例如，源自爆炸和闪电)。这些强烈的压力变化可以生成强烈的能量波，该能量波可以通过诸如空气、水、人体软组织或者诸如骨头的某些固体物质的弹性介质传播，并且/或者在这种弹性介质中诱发非弹性响应。用于产生治疗用途的冲击波的方法包括：(1)电液或火花隙(EH)；(2)电磁波或EMSE；和(3)压电。每一种都基于其自身独特的物理原理。

A.用于冲击波生成的装置和系统

由本发明的发明人之一提出的美国专利申请13/574,228(公开为WO2011/091020的PCT/US2011/021692的国家阶段申请)公开了用于通过使用换能器以高脉冲速率生成冲击波的装置。该装置包括：配置成发射具有1MHz～1000MHz中的至少一个频率的声波的声波生成器；联接至声波生成器的冲击波壳体；和设置在冲击波壳体中的冲击波介质，其中，所述装置配置成使得，如果声波生成器发射声波，那么声波的至少一些部分将通过冲击波介质行进并且形成冲击波。该装置可被致动以形成配置成导致患者体内的粒子使患者的一个或多个细胞破裂的冲击波，并且，冲击波可被引向患者的细胞，使得冲击波导致粒子使细胞中的一个或多个破裂。该声学换能器装置能够以高的频率或脉冲速率产生高功率冲击波。

另外，同样由本发明人提出的美国专利申请13/798,712公开了用于以10Hz和5MHz的速率电液生成冲击波的设备和方法，包括：限定腔室和冲击波出口的壳体；设置在腔室内的液体；多个电极(例如，在火花头或模块中)，其配置成布置在腔室中以限定一个或多个火花隙；和脉冲生成系统，其配置成以10Hz～5MHz的速率向电极施加电压脉冲。

其它的用于产生冲击波的系统可以包括电液(EH)波生成器。EH系统通常可传输水平与其它方法类似的能量，但可以配置成在更宽的区域上传输该能量并因此在更短的时间段内向目标组织传输更大量的冲击波能量。EH系统通常包含电极(即，火花塞)以引发冲击波。在EH系统中，当向浸入容纳于封壳中的处理水中的电极施加电力时，生成高能量冲击波。当电荷被激发时，少量的水在电极的末端处被汽化，并且汽化的水迅速、几乎瞬时地膨胀，生成通过液体水向外传播的冲击波。在一些实施例中，水容纳于椭球体封壳中。在这些实施例中，冲击波可从椭球体封壳的侧面弹射并会聚于与待处理区域的位置重合的焦点处。