一種手持式治療頭制造技術

本實用新型專利技術提供一種手持式治療頭，其包括用于發出超聲波的換能器、用于支撐換能器的換能器支撐件以及手柄，其特征在于，該手持式治療頭還包括有一個或多個阻聲層，所述一個或多個阻聲層依次設置在所述換能器支撐件外，所述手柄連接在最外層的阻聲層上，所述換能器支撐件和所述一個或多個阻聲層中，每兩個相鄰部件分別采用特性阻抗差異較大的材料制成。本實用新型專利技術所述的手持式治療頭能夠有效防止不需要的或過量的超聲輻射從治療頭的側壁或手柄中透出，從而能夠有效減少超聲輻射。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于超聲波治療設備
，具體涉及一種手持式治療頭。
技術介紹
隨著超聲波治療設備的增多，國家對超聲波安全的問題也越來越重視，為了防止不需要的或過量的超聲輻射從超聲波治療設備中透出而傷害操作者，在2009年I月I日起實施的國家標準GB9706. 7-2008《醫用電氣設備第2_5部分超聲理療設備安全專用要求》的“第五篇對不需要的或過量輻射危險的防護”中提出“手持式治療頭不需要的超聲輻射的空間峰值時間平均聲強應小于100mW/cm2 ”。目前行業內生產的手持式治療頭一般為小功率、低強度的手持式治療頭,其包括用于發出超聲波的換能器、用于支撐并包覆所述換能器的外殼以及與所述外殼固定連接的手柄，由于低強度的手持式治療頭本身的超聲波強度比較低，其透出的超聲輻射也比較低，因而現有的低強度的手持式治療頭還可能滿足國家標準對于超聲波治療設備的防輻射要求。但是，隨著醫療技術的發展，對手持式治療頭超聲波聲強的要求也越來越高，即需要應用大功率、高強度的手持式治療頭進行治療，同時國家對超聲波治療設備的防輻射要求也越來越嚴格，即如果高強度的手持式治療頭不能滿足國家標準防輻射要求，將被禁止上市，而現有的手持式治療頭并沒有防輻射的結構設計，故現有的超聲波治療設備中，還不具有大功率且符合國家標準中對于超聲波治療設備的防輻射要求的手持式治療頭。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是針對現有技術中所存在的上述缺陷，提供一種能夠有效防止不需要的或過量的超聲輻射從治療頭中透出，從而能夠有效手持式治療頭。解決本技術技術問題所采用的技術方案是所述手持式治療頭包括用于發出超聲波的換能器、用于支撐換能器的換能器支撐件以及手柄，其中，該手持式治療頭還包括有一個或多個阻聲層，所述一個或多個阻聲層依次設置在所述換能器支撐件外，所述手柄連接在最外層的阻聲層上，所述換能器支撐件和所述一個或多個阻聲層中，每兩個相鄰部件分別采用特性阻抗差異較大材料的制成，使得所述換能器發出的超聲波經過一個阻聲層或依次經過多個阻聲層后，其聲強水平符合國家標準的有關規定。如此選擇所述相鄰部件的材料的原因是如果所述相鄰部件的材料之間的特性阻抗Z具有較大差異，則換能器發出的超聲波依次經過所述采用特性阻抗Z具有較大差異的材料制成的兩個相鄰部件時，超聲波的聲強會產生較大衰減。優選的是，所述換能器支撐件和所述一個或多個阻聲層中，每兩個相鄰部件分別 采用特性阻抗Z之比大于I的任意兩種材料制成，其中，Z= PV, P為材料的密度，V為聲波在該材料內傳播的速度。進一步優選，所述換能器支撐件和所述一個或多個阻聲層中，每兩個相鄰部件分別采用特性阻抗Z之比大于或等于5且小于或等于20的任意兩種材料制成。優選的是，所述一個或多個阻聲層中，每個阻聲層的壁厚分別為超聲波在該阻聲層內傳播的波長與0. 25n的乘積，其中，n為奇數。如此設置每個阻聲層的壁厚尺寸的原因是在物理學中，聲波從第一種材料進入與其相鄰的第二種材料，然后再返回第一種材料時，其聲強透射系數11=4(^^2/) + ^4+尺21)^1142萬，其中，D為第二種材料的厚度，R12 = IJl2, R21 = IJll (Z為特性阻抗，且Z1為第一種材料的特性阻抗，Z2為第二種材料的特性阻抗)，K2=f，w = 2 Ji f，C為聲波在第二種材料中的聲速，f為聲波的頻率，*A = 為聲波在第二種材料中傳播的波長，即K2=￥ ,當Z1 << Z2 (相差5倍以上)，且 IAk2D= ( 2N-1 ) f ,即D=(2N-1) 時(其中，N為自然數)，透射系數tl 0，即聲波不能透射，聲波無法從第一種材料進入至第二種材料中，而當時，透射系數tl ^ 1，即聲波全透射，聲波可從第一中材料完全進入第二種材料中，因此在設計中，要避開D=|iV的厚度及其相近的尺寸，使得聲波幾乎無法從第一種材料傳播至第二種材料。將上述理論結合至本技術所述手持式治療頭，若該治療頭中的每一阻聲層的壁厚需滿足超聲波在該阻聲層內傳播的波長與0. 25n的乘積，其中，n為奇數(即四分之一波長的奇數倍)，則超聲波在換能器支撐件和與之相鄰并采用上述尺寸的一個阻聲層中傳輸，或者超聲波在采用上述尺寸的任意兩相鄰阻聲層中傳輸時，會發生透射系數tl ^ 0的現象，因此有效阻止了超聲輻射(超聲波的聲強)從所述手持式治療頭透出。優選的是，所述阻聲層采用三個，所述三個阻聲層由內向外依次為套裝在換能器支撐件上的第一阻聲環、套裝在第一阻聲環上的第二阻聲環，以及套裝在第二阻聲環上的夕卜殼。進一步優選，所述換能器支撐件、第一阻聲環、第二阻聲環以及外殼中每兩個相鄰部件分別采用金屬材料、非金屬材料、液體材料及氣體材料之中特性阻抗Z之比大于I的任意兩種材料制成；或者所述換能器支撐件、第一阻聲環、第二阻聲環以及外殼中每兩個相鄰部件分別采用金屬材料與非金屬材料制成，且所述金屬材料與非金屬材料的特性阻抗Z之比大于I。進一步優選，所述第一阻聲環、第二阻聲環以及外殼中，每個阻聲層的壁厚分別為超聲波在該阻聲層內傳播的波長與0. 25n*{l±}的乘積，其中，n為奇數。優選的是，所述設置在換能器支撐件最外層的阻聲層與手柄之間還設置有一個或多個阻聲層，在所述設置在換能器支撐件最外層的阻聲層、手柄以及兩者間設置的一個或多個阻聲層之中，每兩個相鄰部件分別采用特性阻抗差異較大的材料制成。進一步優選，在所述設置在換能器支撐件最外層的阻聲層、手柄以及兩者間設置的一個或多個阻聲層之中，每兩個相鄰部件分別采用特性阻抗Z之比大于I的任意兩種材料制成。更進一步優選，在所述設置在換能器支撐件最外層的阻聲層、手柄以及兩者間設置的一個或多個阻聲層之中，每兩個相鄰部件分別采用特性阻抗Z之比大于或等于5且小于或等于20的任意兩種材料制成。優選的是，所述設置在換能器支撐件最外層的阻聲層與手柄之間設置兩個阻聲層，其分別為，與設置在換能器支撐件最外層的阻聲層固定連接且與其軸線重合或平行的第四阻聲環，以及與與第四阻聲環固定連接且與其軸線重合或平行的第三阻聲環，所述手柄固定連接在第三阻聲環上，所述設置在換能器支撐件最外層的阻聲層、第四阻聲環、第三阻聲環以及手柄中每兩個相鄰部件 分別采用特性阻抗差異較大的材料制成。進一步優選，所述設置在換能器支撐件最外層的阻聲層、第四阻聲環、第三阻聲環以及手柄中每兩個相鄰部件分別采用金屬材料、非金屬材料、液體材料及氣體材料之中特性阻抗Z之比大于I的任意兩種材料制成；或者，所述設置在換能器支撐件最外層的阻聲層、第四阻聲環、第三阻聲環以及手柄中每兩個相鄰部件分別采用金屬材料與非金屬材料制成，且所述金屬材料與非金屬材料的特性阻抗Z之比大于I。優選的是，所述第四阻聲環與第三阻聲環中每個阻聲層的壁厚分別為超聲波在該阻聲層內傳播的波長與O. 25η*{I± [O 20% ]}的乘積，其中，η為奇數。本技術所述的手持式治療頭與現有技術相比具有如下優點I)本技術所述的手持式治療頭采用防輻射的結構設計，該治療頭的側壁(如換能器支撐件、第一及第二阻聲環、外殼等)、手柄以及連接所述側壁與手柄的第三及第四阻聲環之中任意兩個相鄰部件分別采用特性阻抗Z差異較大的材料制成，其利用超聲波在特性阻抗Z差異較大，本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種手持式治療頭，包括用于發出超聲波的換能器(3)、用于支撐換能器(3)的換能器支撐件(4)以及手柄(7)，其特征在于，該手持式治療頭還包括有一個或多個阻聲層，所述一個或多個阻聲層依次設置在所述換能器支撐件(4)外，所述手柄(7)連接在最外層的阻聲層上，所述換能器支撐件(4)和所述一個或多個阻聲層中，每兩個相鄰部件分別采用特性阻抗差異較大的材料制成。2.根據權利要求I所述的手持式治療頭，其特征在于，所述換能器支撐件(4)和所述一個或多個阻聲層中，每兩個相鄰部件分別采用特性阻抗Z之比大于I的任意兩種材料制成，其中，Z = P V，P為材料的密度，V為聲波在該材料內傳播的速度。3.根據權利要求2所述的手持式治療頭，其特征在于，所述換能器支撐件(4)和所述一個或多個阻聲層中，每兩個相鄰部件分別采用特性阻抗Z之比大于或等于5且小于或等于20的任意兩種材料制成。4.根據權利要求2所述的手持式治療頭，其特征在于，所述一個或多個阻聲層中，每個阻聲層的壁厚分別為超聲波在該阻聲層內傳播的波長與O. 25η的乘積，其中，η為奇數。5.根據權利要求1-4之一所述的手持式治療頭，其特征在于，所述阻聲層采用三個，所述三個阻聲層由內向外依次為套裝在換能器支撐件(4)上的第一阻聲環(5)、套裝在第一 阻聲環(5)上的第二阻聲環(6)，以及套裝在第二阻聲環(6)上的外殼(10)。6.根據權利要求5所述的手持式治療頭，其特征在于，所述換能器支撐件(4)、第一阻聲環(5)、第二阻聲環(6)以及外殼(10)中每兩個相鄰部件分別采用金屬材料、非金屬材料、液體材料及氣體材料之中特性阻抗Z之比大于I的任意兩種材料制成；或者所述換能器支撐件(4)、第一阻聲環(5)、第二阻聲環(6)以及外殼(10)中每兩個相鄰部件分別采用金屬材料與非金屬材料制成，且所述金屬材料與非金屬材料的特性阻抗Z之比大于I。7.根據權利要求6所述的手持式治療頭，其特征在于，所述第一阻聲環(5)、第二阻聲環(6)以及外殼(10)中，每個阻聲層的壁厚分別為超聲波在該阻聲層內傳播的波長與O. 25η*{I± [O 20% ]}的乘積，其中，η為奇數。8.根據權利要求1-4之一所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：敬李，譚普，徐志軍，
申請(專利權)人：重慶海扶HIFU技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：