устройство для ультразвукового терапевтического лечения
Классы МПК: | A61B8/08 обнаружение органических изменений в организме, например различных новообразований, кист, опухолей A61B8/00 Диагностирование с использованием ультразвуковых, инфразвуковых или звуковых волн |
Автор(ы): | Янг Майкл Джон Рэдли (GB), Брэднок Брайан Роберт Денис Питер (GB) |
Патентообладатель(и): | Янг Майкл Джон Рэдли (GB), Брэднок Брайан Роберт Денис Питер (GB) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-02-24 публикация патента:
20.06.1998 |
Устройство предназначено для ультразвукового лечения внутренних повреждений мышц и для диагностирования костных трещин. Оно содержит ультразвуковой источник, пьезоэлектрические элементы, головные средства и средства для передачи ультразвуковой энергии через головные средства в тело. К поверхности тела прикладывают энергию с частотой в диапазоне 20 - 120 кГц. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11
Формула изобретения
1. Устройство для лечения внутренних повреждений мышц или для диагностирования костных трещин, содержащее источник ультразвуковой энергии, отличающееся тем, что оно содержит пьезоэлектрические элементы, способные вырабатывать ультразвуковую энергию с частотой в диапазоне 20 - 120 кГц, головные средства, приспособленные для прикладывания к поверхности тела, и средства для передачи упомянутой ультразвуковой энергии к головным средствам и посредством последних в тело. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что частота выбрана в диапазоне 30 - 100 кГц. 3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что частота выбрана в диапазоне 40 кГц. 4. Устройство по п. 1, или 2, или 3, отличающееся тем, что головные средства выполнены из материала, способного пропускать ультразвуковые колебания с частотой в диапазоне 20 : 120 кГц, и выполнены в форме, подходящей для данного лечения. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что упомянутые головные средства включают в себя пластичные материалы приданной формы, также, как ацеталь, полипропилен, поликарбонат. 6. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что головные средства снабжены датчиками для определения амплитуды перемещения на лечащей поверхности головки. 7. Устройство по п.4 или 5, или 6, отличающееся тем, что упомянутые головные средства выполнены с формой, обеспечивающей охватывание рукой и приспособленной к руке. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что головные средства выполнены в виде рукоятки прогулочной палки или трости, а пьезоэлектрические элементы размещены в самой прогулочной палке или трости. 9. Способ лечения внутренних мышечных повреждений или диагностирования костных трещин, включающий использование ультразвуковой энергии, отличающийся тем, что к поверхности тела, в том числе вмещающей упомянутую кость, прикладывают средства, передающие ультразвуковую энергию с частотой в диапазоне 20 - 120 кГц.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к устройствам (приборам) для ультразвукового терапевтического лечения. Применение ультразвука в диагностической аппаратуре и терапевтическом лечении специфических медицинских состояний широко освещалось в технической литературе в последние 20-30 лет. Однако не было обнаружено рекомендаций по использованию частот в диапазоне 30-100 кГц. В описанных случаях использования ультразвука в терапии последний используется исключительно в МГц-диапазоне. Это происходит из общего представления, что ультразвуковая энергия должна быть направлена в определенную область тканей и что это лучше достигается точно сфокусированным лучом, а это в свою очередь диктует использование высоких частот. Подобные аргументы применяются при выборе частот ультразвука. Например, длина волны при прохождении 3 МГц через мягкие ткани составляет около 0,5 мм, а при 40 кГц длина волны была бы приблизительно 37,5 мм. Кроме того, известно, что затухание ультразвуковых волн возрастает с увеличением частоты. Общий эффект при прохождении высокой частоты - относительно высокая степень поглощения энергии вблизи входной поверхности и падение эффекта с увеличением глубины. Возможно поэтому считается, что для заданной подводимой мощности имеется большая вероятность потенциально вредных побочных эффектов в тканях вблизи поверхности, чем при низких частотах. При лечении глубоких повреждений тканей это становится очень важным для того, чтобы передать достаточно энергии в нужную область, риск чрезмерного поглощения в поверхностных слоях может стать слишком высоким при применении ультразвука в МГц-диапазоне. По этой причине уровни энергии ограничиваются необходимым условием, чтобы подводимая мощность не превышала 3 Вт/см2. При выборе рабочего диапазона частот в пределах 30-130 кГц обеспечивается хорошая проницаемость волн через глубокие мышечные ткани и исключаются частоты, которые известны высоким поглощением в костных тканях. Опыт этого вида терапии выявил необходимость эффективного лечения областей тела, которые по своей природе препятствуют доступу, особенно рук и ног. В таких случаях использование терапевтической головки специальной формы может значительно способствовать лечению поврежденных суставов. Известно, что при таких условиях повторное циклическое движение лечебной головки по поверхности кожи может быть затруднено и что необходимость исключения образования стоячих волн должна быть решена альтернативными средствами. Задачей изобретения является решение проблемы доступа источника излучения с одновременным выбором рабочей частоты, которая оптимизирует взаимосвязь между проницаемостью волны, интенсивностью лечения и минимальным риском повреждения тканей. Согласно изобретению создано устройство для лечения внутренних повреждений мышц или для установления диагноза о переломах (трещинах) костей, характеризующееся тем, что оно содержит пьезоэлектрический элемент, вырабатывающий ультразвуковую энергию с частотой в пределах 20-120 кГц, головку, выполненную с возможностью приложения к поверхности тела, средство для передачи ультразвуковой энергии в головке и через нее в тело. Выбранный диапазон частоты позволяет передать значительно высокие дозы энергии к глубоко расположенным повреждениям без причинения вреда поверхностным тканям, как это могло бы быть в случае использования общепринятого высокочастотного излучения. Согласно изобретению также предлагаются способы, в соответствии с которыми низкочастотные колебания (вибрация) через литую пластичную головку, обеспечивающую эффективное соединение (сопряжение) с поверхностями неправильной формы, вводятся в ткань с обеспечением распределения энергии по всему намеченному объему ткани. Головка может быть собрана или отлита из плотных полимеров, в том числе из ацеталя, полипропилена и поликарбоната. Эти и подобные материалы обеспечивают прохождение ультразвука с низкой амплитудой в частотном диапазоне 30-100 кГц с очень низким поглощением энергии. Головка изготавливается из пластических материалов, выбираемых из условия, что их удельное внутреннее сопротивление близко подходило к удельному внутреннему сопротивлению мягких человеческих тканей. Например, ацеталь может быть использован Wацеталя = 1,86![устройство для ультразвукового терапевтического лечения, патент № 2113171](/images/patents/358/2113002/183.gif)
![устройство для ультразвукового терапевтического лечения, патент № 2113171](/images/patents/358/2113002/183.gif)
![устройство для ультразвукового терапевтического лечения, патент № 2113171](/images/patents/358/2113002/183.gif)
![устройство для ультразвукового терапевтического лечения, патент № 2113171](/images/patents/358/2113002/183.gif)
![устройство для ультразвукового терапевтического лечения, патент № 2113171](/images/patents/358/2113038/950.gif)
![устройство для ультразвукового терапевтического лечения, патент № 2113171](/images/patents/358/2113038/950.gif)
![устройство для ультразвукового терапевтического лечения, патент № 2113171](/images/patents/358/2113019/961.gif)
![устройство для ультразвукового терапевтического лечения, патент № 2113171](/images/patents/358/2113038/950.gif)
![устройство для ультразвукового терапевтического лечения, патент № 2113171](/images/patents/358/2113019/961.gif)
![устройство для ультразвукового терапевтического лечения, патент № 2113171](/images/patents/358/2113038/960.gif)
Поскольку
![устройство для ультразвукового терапевтического лечения, патент № 2113171](/images/patents/358/2113019/961.gif)
![устройство для ультразвукового терапевтического лечения, патент № 2113171](/images/patents/358/2113038/950.gif)
Если управляют амплитудой перемещения в лечебной головке, то относительно просто получить линейный сигнал, пропорциональный амплитуде перемещения и интенсивности, используя различные усилители. Этот метод обеспечивает значительно большую надежность по сравнению с известными средствами, которые зависят от управления электрическим сигналом в преобразователе. Любые изменения характеристик преобразователя будут вызывать ошибки при измерении мощности. На фиг. 9 изображена головка, включающая в себя датчик перемещения или акселерометр (измеритель ускорения). Это позволяет определять амплитуду перемещения колебаний, передаваемых пациенту. Результаты измерений могут передаваться к средству индикации для того, чтобы пользователь мог контролировать подводимую мощность. Выход датчика перемещения может альтернативно использоваться для контроля непосредственно подводимой мощности.
Класс A61B8/08 обнаружение органических изменений в организме, например различных новообразований, кист, опухолей
Класс A61B8/00 Диагностирование с использованием ультразвуковых, инфразвуковых или звуковых волн