超声波治疗头和超声波治疗仪的制作方法

1.本发明涉及超声波理疗设备技术领域，特别涉及一种超声波治疗头和应用所述超声波治疗头的超声波治疗仪。


背景技术：

2.聚焦超声是利用超声的方向性、组织穿透性和聚焦性等原理，聚集穿透组织的超声波，在聚焦区域释放大量能量，具有良好的穿透性和定位性。现有的聚焦超声治疗仪可以将超声能量精准定位于目标治疗组织，如真皮层、皮下脂肪层、smas层等，以实现提升、紧致、嫩肤以及减脂的效果。
3.现有的聚焦超声治疗仪一般配置多种治疗头，每种治疗头均设置一壳体和设置于壳体内的换能器，每个换能器对应一种固定深度，以实现相同和/或多种深度的治疗。多个治疗头相互平行设置，例如在一横截面为正方形的立体空间内，平行设置三个治疗头，可沿直线排列也可沿三角区域排列，在一预设电能输出功率条件下，三个换能器同时工作，发射面能发射出符合治疗目的的超声波能量。但该类平行设置，治疗头体积大，会占用较多的安装空间，与现有技术中的超声波治疗仪组合使用时，不便于手持移动。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种超声波治疗头，旨在解决现有超声波治疗头体积大的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提出的超声波治疗头，包括：壳体，所述壳体形成具有一治疗窗口的内腔；和超声换能单元，包括支架、第一换能器和第二换能器，所述支架安装于所述内腔中，所述第一换能器安装于所述支架，所述第二换能器沿所述第一换能器的周缘方向安装于所述支架，所述第一换能器具有第一发射面，所述第二换能器具有第二发射面，所述第一发射面和所述第二发射面均朝向所述治疗窗口，所述第一换能器和所述第二换能器具有相同和/或不同的聚焦深度。
6.可选地，所述支架包括底板，所述底板朝向所述治疗窗口的一侧面凸设第一连接部和第二连接部，所述第二连接部环设于所述第一连接部的周缘，所述第一换能器可拆卸连接于所述第一连接部，所述第二换能器可拆卸连接于所述第二连接部。
7.可选地，所述第一连接部远离底板的一侧开口边沿凸设有第一卡凸，所述第一换能器设于所述第一连接部内，并于边沿卡接于所述第一卡凸。
8.可选地，所述第二连接部远离底板的一侧的开口边沿凸设有第二卡凸，所述第二换能器的两侧边沿分别连接于所述第二卡凸和所述第一连接部的外周壁。
9.可选地，所述第一发射面朝背离所述治疗窗口的方向内凹呈曲面；且/或，所述第二换能器呈环状，所述第二发射面朝背离所述治疗窗口的方向内凹呈曲面。
10.可选地，所述第二换能器有多个，多个所述第二换能器沿所述第一换能器的周缘方向均匀间隔安装于所述支架。
11.可选地，所述壳体的外侧面开设有与所述内腔相连通的输入孔；所述超声波治疗头还包括驱动机构，所述驱动机构安装于所述壳体的外部，所述驱动机构的输出端穿过所述输入孔并连接于所述支架，所述驱动机构驱动所述超声换能单元朝远离或靠近所述治疗窗口的方向运动；所述输入孔处设有密封结构，所述密封结构套设在所述输出端的外部。
12.可选地，所述密封结构为弹性膜，所述弹性膜围合形成两端开口的筒状结构，所述筒状结构的两端分别连接于所述输入孔的周缘和所述支架。
13.可选地，所述壳体包括内壳和上盖，所述上盖与所述内壳围合形成所述内腔，所述治疗窗口开设于所述内壳的表面，所述上盖连接于所述内壳背离于所述治疗窗口的一侧面，所述支架连接于所述内壳的内侧壁；所述内壳的外侧壁还包覆有外壳，所述外壳的表面开设有通孔，所述通孔朝向所述治疗窗口。
14.可选地，所述超声波治疗头还包括控制器；所述壳体安装有位移传感器，所述位移传感器用于获取所述壳体的移动距离值信息；和/或所述壳体安装有接触传感器，所述接触传感器用于获取所述壳体与治疗区域表面的纵向距离值信息；所述控制器分别电性连接于所述位移传感器和所述接触传感器。
15.本发明还提出一种超声波治疗仪，包括所述的超声波治疗头。
16.本发明有益效果：本技术实施例中公开了第二换能器沿第一换能器的周缘方向安装于支架。该类结构设置，不仅省去了在每一个换能器外部设置承载换能器用的外壳结构，实现了可在相同体积的安装空间内设置更多换能器，而且环状设计与水平排列式设计相比，具有更大的空间利用率，可安装更多的换能器，确保在同一预设电能输出功率下（与现有水平排列换能器组合结构所需电能输出功率一致），本技术换能器组合结构能发射出符合治疗目的的超声波能量。本技术治疗头体积变小，具有较小的空间占用率，与现有技术中的超声波治疗仪组合使用时，方便手持移动。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
18.图1为本发明超声波治疗头一实施例的剖面结构示意图；图2为本发明超声波治疗头一实施例的剖面结构示意图；图3为图1中a的放大结构示意图；图4为本发明超声波治疗头中第一换能器和第二换能器的平面结构示意图。
19.附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
22.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
23.请参阅图1，图1为本发明超声波治疗头一实施例的剖面结构示意图，在本发明实施例中，该超声波治疗头，包括：壳体1和超声换能单元2，所述壳体1形成具有一治疗窗口11的内腔12；包括支架21、第一换能器22和第二换能器23，所述支架21安装于所述内腔12中，所述第一换能器22安装于所述支架21，所述第二换能器23沿所述第一换能器22的周缘方向安装于所述支架21，所述第一换能器22具有第一发射面221，所述第二换能器23具有第二发射面231，所述第一发射面221和所述第二发射面231均朝向所述治疗窗口11，所述第一换能
器22和所述第二换能器23具有相同和/或不同的聚焦深度。
24.本技术实施例中公开了第二换能器23沿第一换能器22的周缘方向安装于支架21。该类结构设置，不仅省去了在壳体内设置承载换能器用的外壳16结构，实现了可在相同体积的安装空间内设置更多换能器的效果，而且环状设计与水平排列式设计相比，具有更大的空间利用率，确保在同一预设电能输出功率下（与现有水平排列换能器组合结构所需电能输出功率一致），本技术换能器组合结构的发射面能发射出符合治疗目的的超声波能量。本技术治疗头体积变小，具有较小的空间占用率，具有极佳的结构紧凑性，与现有技术中的超声波治疗仪组合使用时，方便手持移动。
25.本技术中换能器发射面的聚焦点位于治疗窗口11的外部，精准定位于目标治疗组织，如真皮层、皮下脂肪层、smas层等，以实现提升、紧致、嫩肤以及减脂的效果。如图2所示，第一换能器22和第二换能器23的发射面发射出的超声波的聚焦点在垂直于所述治疗窗的方向上间隔排布，以使得该超声换能单元2具有两个深度（通过调整电能输出功率使不同换能器的发射面具有多个相同或不同深度范围，该结构和控制方法为现有技术，本文不再赘述），当超声换能单元2工作时，多个深度范围同时工作，如此，可以使得新型的超声波治疗头在对人体皮下组织进行治疗时，可以同时对人体内多层皮下组织同时进行治疗，提高治疗的效率。
26.于一示例中，所述支架21包括底板（图中未标出），所述底板朝向所述治疗窗口11的一侧面凸设有第一连接部211和第二连接部212，所述第二连接部212环设于所述第一连接部211的周缘，所述第一换能器22可拆卸连接于所述第一连接部211，所述第二换能器23可拆卸连接于所述第二连接部212。
27.换能器可拆卸连接于连接部，例如螺纹（螺钉）连接，或卡接等，方便拆装更换或维修。实际应用中，第一连接部211和第二连接部212分别围合形成型腔，第一换能器22和第二换能器23适配安装进型腔中，当然，型腔朝向治疗窗口11的一侧面为开放面，以露出换能器的发射面。
28.请参阅图1至图3，所述第一连接部211远离底板的一侧开口边沿凸设有第一卡凸2111，所述第一换能器22设于所述第一连接部211内，并于边沿卡接于所述第一卡凸2111。在进一步的实施例中，所述第二连接部212远离底板的一侧的开口边沿凸设有第二卡凸2121，所述第二换能器23的两侧边沿分别连接于所述第二卡凸2121和所述第一连接部211的外周壁。
29.该类结构设置，第一连接部211和第二连接部212均围合形成容纳换能器的型腔，且在筒状结构内周壁还凸设卡凸，换能器的边缘卡接在卡凸，有效防止换能器脱离型腔，增加结构连接稳定性。
30.请参阅图1至4，其中图4为本发明超声波治疗头中第一换能器22和第二换能器23的平面结构示意图，本实施例中所述第一发射面221朝背离所述治疗窗口11的方向内凹呈曲面；且/或，所述第二换能器23呈环状，所述第二发射面231朝背离所述治疗窗口11的方向内凹呈曲面。
31.当然，在其他实施例中所述第二换能器23有多个，多个所述第二换能器23沿所述第一换能器22的周缘方向均匀间隔安装于所述支架21。
32.多个第二换能器23沿第一换能器22的周缘方向均匀间隔安装于支架21，该类结构
设置，具有更大的空间利用率，确保在同一预设电能输出功率下（与现有水平排列换能器组合结构所需电能输出功率一致），本技术换能器组合结构的发射面能发射出符合治疗目的的超声波能量。
33.通过将超声换能单元2的发射面设置为曲面发射面，可使得该发射面发射出的超声波的聚焦点对应朝向治疗窗口11的中部区域，有利于精准定位于目标治疗组织。
34.本发明技术方案中，所述壳体1的外侧面开设有与所述内腔12相连通的输入孔13；所述超声波治疗头还包括驱动机构3，所述驱动机构3安装于所述壳体1的外部，所述驱动机构3的输出端31穿过所述输入孔13伸入连接于所述支架21，所述驱动机构3驱动所述超声换能单元2朝远离或靠近所述治疗窗口11的方向运动；所述输入孔13处设有密封结构131，所述密封结构131套设在所述输出端31的外部。
35.本技术，由于治疗头结构紧凑体积小，方便手持使用，与现有超声波治疗仪组合使用时，医生手持治疗仪的手柄，包括治疗窗口11的治疗面贴在治疗区域表面（人体表面）并滑动，以增加治疗面积，同时，还可控制驱动机构3驱动超声换能单元2朝靠近治疗窗口11的方向移动，即，使换能器朝靠近人体皮肤表面的方向竖直移动，可增加聚焦点的形成深度和范围，提高治疗效果。实际应用中，驱动机构3可为与支架21驱动连接的直线丝杆电机等，当然，包括但不限于上述驱动结构。驱动电机的动力输出端31伸入内腔12往复移动，易将杂质带进内腔12中，为解决上述问题，在输入孔13设置密封结构131套设于输出端31的外部，用于将输入孔13密封。治疗深度可以通过电机的编码器反馈获得，也可以另外设置深度检测模块进行检测。
36.另外，超声换能单元2在相对密闭环境或充满超声波传播介质的环境中传播超声波能量时，能量的损耗更少，所以在输入孔13增加密封结构131，可在一定程度上减少超声波能量损耗，当与人体皮肤表面接触时，增加治疗效果。
37.本发明技术方案中，所述密封结构131为弹性膜，所述弹性膜围合形成两端开口的筒状结构，所述筒状结构的两端分别连接于所述壳体1和所述支架21。
38.为了实现良好的密封效果，密封结构131沿伸设置在输入端的整个运动行程上，跟随输入端和支架21往复移动，为了防止密封结构131受到拉扯撕裂，密封结构131选用具有弹性的弹性膜。
39.本发明技术方案中，所述治疗窗口11设有透声结构111，所述内腔12中填充有超声波传播介质（图中未示出）。在进一步的实施例中，所述透声结构111为透声膜；和/或，所述超声波传播介质为去气泡水。
40.如上所述的，超声换能单元2充满超声波传播介质的环境中传播超声波能量时，能量的损耗更少，传播能力更强，治疗效果更好，所以需要在治疗窗口11增设透声结构111保证内腔12完全密闭，同时使超声波能量穿过。
41.本发明技术方案中，所述壳体1包括内壳14和上盖15，所述上盖15与所述内壳14围合形成所述内腔12，所述治疗窗口11开设于所述内壳14的表面，所述上盖15连接于所述内壳14背离于所述治疗窗口11的一侧面，所述支架21连接于所述内壳14的内侧壁；所述内壳14的外侧壁还包覆有外壳16，所述外壳16的表面开设有通孔，所述通孔朝向所述治疗窗口11。
42.外壳16用于保护内壳14不受损伤，从而保证内腔12完整及其内部的超声换能单元
2不受损。
43.本发明技术方案中，所述超声波治疗头还包括控制器；所述壳体1安装有位移传感器（图中未示出），所述位移传感器用于获取所述壳体1的移动距离值信息；和/或，所述壳体1安装有接触传感器（图中未示出），所述接触传感器用于获取所述壳体1与治疗区域表面的纵向距离值信息；所述控制器分别电性连接于所述位移传感器和所述接触传感器。
44.本技术中，由于治疗头结构紧凑体积小，方便手持使用，与现有超声波治疗仪组合使用时，医生手持治疗仪的手柄，包括治疗窗口11的治疗面贴在治疗区域表面（人体表面）并滑动，在超声能量输出前需要检测手柄治疗面与治疗区域是否贴合良好，即，在治疗中通过接触传感器持续检测获取壳体1与治疗区域表面的纵向距离值信息，以及手柄是否移动，即，通过位移传感器实时获取壳体1的移动距离值信息，如接触不良（一般是与人体皮肤表面距离较远）和/或手柄停止移动则停止能量输出，避免能量在同一点叠加造成对皮肤灼伤的医疗事故和隐患。
45.本发明还提出一种超声波治疗仪，包括所述的超声波治疗头，该超声波治疗头的具体结构参照上述实施例，由于本超声波治疗仪采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
46.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种超声波治疗头，其特征在于，包括：壳体，所述壳体形成具有一治疗窗口的内腔；和超声换能单元，包括支架、第一换能器和第二换能器，所述支架安装于所述内腔中，所述第一换能器安装于所述支架，所述第二换能器沿所述第一换能器的周缘方向安装于所述支架，所述第一换能器具有第一发射面，所述第二换能器具有第二发射面，所述第一发射面和所述第二发射面均朝向所述治疗窗口，所述第一换能器和所述第二换能器具有相同和/或不同的聚焦深度。2.根据权利要求1所述的超声波治疗头，其特征在于，所述支架包括底板，所述底板朝向所述治疗窗口的一侧面凸设第一连接部和第二连接部，所述第二连接部环设于所述第一连接部的周缘，所述第一换能器可拆卸连接于所述第一连接部，所述第二换能器可拆卸连接于所述第二连接部。3.根据权利要求2所述的超声波治疗头，其特征在于，所述第一连接部远离底板的一侧开口边沿凸设有第一卡凸，所述第一换能器设于所述第一连接部内，并于边沿卡接于所述第一卡凸。4.根据权利要求2所述的超声波治疗头，其特征在于，所述第二连接部远离底板的一侧的开口边沿凸设有第二卡凸，所述第二换能器的两侧边沿分别连接于所述第二卡凸和所述第一连接部的外周壁。5.根据权利要求1所述的超声波治疗头，其特征在于，所述第一发射面朝背离所述治疗窗口的方向内凹呈曲面；且/或，所述第二换能器呈环状，所述第二发射面朝背离所述治疗窗口的方向内凹呈曲面。6.根据权利要求1所述的超声波治疗头，其特征在于，所述第二换能器有多个，多个所述第二换能器沿所述第一换能器的周缘方向均匀间隔安装于所述支架。7.根据权利要求1至6中任一项所述的超声波治疗头，其特征在于，所述壳体的外侧面开设有与所述内腔相连通的输入孔；所述超声波治疗头还包括驱动机构，所述驱动机构安装于所述壳体的外部，所述驱动机构的输出端穿过所述输入孔并连接于所述支架，所述驱动机构驱动所述超声换能单元朝远离或靠近所述治疗窗口的方向运动；所述输入孔处设有密封结构，所述密封结构套设在所述输出端的外部。8.根据权利要求1至6中任一所述的超声波治疗头，其特征在于，所述壳体包括内壳和上盖，所述上盖与所述内壳围合形成所述内腔，所述治疗窗口开设于所述内壳的表面，所述上盖连接于所述内壳背离于所述治疗窗口的一侧面，所述支架连接于所述内壳的内侧壁；所述内壳的外侧壁还包覆有外壳，所述外壳的表面开设有通孔，所述通孔朝向所述治疗窗口。9.根据权利要求1至6中任一所述的超声波治疗头，其特征在于，所述超声波治疗头还包括控制器；所述壳体安装有位移传感器，所述位移传感器用于获取所述壳体的移动距离值信息；和/或所述壳体安装有接触传感器，所述接触传感器用于获取所述壳体与治疗区域表面的纵
向距离值信息；所述控制器分别电性连接于所述位移传感器和所述接触传感器。10.一种超声波治疗仪，其特征在于，包括如权利要求1至9任一所述的超声波治疗头。

技术总结
本发明公开一种超声波治疗头和超声波治疗仪，涉及超声波理疗设备技术领域。其中，所述超声波治疗头包括：壳体和超声换能单元，所述壳体形成具有一治疗窗口的内腔；包括支架、第一换能器和第二换能器，所述支架安装于所述内腔中，所述第一换能器安装于所述支架，所述第二换能器沿所述第一换能器的周缘方向安装于所述支架，所述第一换能器具有第一发射面，所述第二换能器具有第二发射面，所述第一发射面和所述第二发射面均朝向所述治疗窗口，所述第一换能器和所述第二换能器具有相同和/或不同的聚焦深度。本发明技术方案中治疗头体积小，超声波能量输出大，结构紧凑，方便手持移动。方便手持移动。方便手持移动。


技术研发人员：彭玉家 任海威 雷晓兵 丁毅
受保护的技术使用者：深圳半岛医疗有限公司
技术研发日：2023.05.10
技术公布日：2023/8/21