專利名稱：用于超聲治療頭的換能器筒體的制作方法
用于超聲治療頭的換能器筒體相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2009年9月29日提交的美國專利申請61/246，937 (代理案卷號021356-006500US)的優(yōu)先權(quán)，在此以參見的方式引入該專利申請的全文。
背景技術(shù)：
高強度聚焦超聲(HIFU)已獲得了越來越廣泛的普及并在醫(yī)療機構(gòu)中用作治療裝置。超聲能量已廣泛地用于非治療過程中，諸如用于診斷目的的組織成像。HIFU涉及較高功率水平(在診斷超聲上)，從而在組織中實現(xiàn)各種物理效應(yīng)以實現(xiàn)所需的治療效果。用于 HIFU治療裝置的再現(xiàn)設(shè)計主題是對過程可能需要的治療要求與醫(yī)療裝置制造商所產(chǎn)生裝置的可接受性作出平衡。這在美容醫(yī)學(xué)中尤其如此，其中，治療機構(gòu)的裝置必須滿足美容醫(yī)師及其客戶的嚴(yán)格的實用性、圖像和可用性要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可聯(lián)接至本體以形成治療頭的筒體，該筒體用在本發(fā)明的系統(tǒng)和方法中。筒體包括密封封殼，密封封殼包括壁，壁在其中具有聲窗，密封封殼具有內(nèi)部容積和外表面，其中，內(nèi)部容積充注有聲I禹合液體。高強度超聲換能器位于封殼內(nèi)且具有大體與聲窗對準(zhǔn)的輸出表面。承載構(gòu)件穿過壁中的開口且聯(lián)接至高強度超聲換能器，以允許將換能器附連或聯(lián)接至治療頭本體中的驅(qū)動器。壁中的開口被密封以防止聲耦合液體的損失，同時允許操縱承載構(gòu)件從而調(diào)節(jié)高強度超聲換能器在筒體內(nèi)的位置。還提供換熱器，換熱器在熱力上聯(lián)接至封殼或封殼內(nèi)的液體，以從聲耦合液體吸走熱量，而不從密封封殼去除液體。這樣，筒體完全自包含且可在使用之后除去，允許通過簡單地附連至治療頭的本體來用類似的筒體進(jìn)行更換。換熱器可包括各種構(gòu)造。在第一構(gòu)造中，換熱器包括管道，所述管道設(shè)置在密封封殼內(nèi)部之內(nèi)且連接至穿過封殼壁形成的入口端口和出口端口。對于這種結(jié)構(gòu),冷卻液體可循環(huán)通過管道以冷卻聲耦合液體，同時聲耦合液體保持隔離于冷卻液體。在各示例性實施例中，換熱器管道可以是盤繞的或以其它方式形成圓周幾何構(gòu)造以包圍中心空間，該中心空間接納高強度超聲換能器從而更有效地去除由所述換能器產(chǎn)生的熱量。盤管還可包括曲折段以增大用于去除熱量的傳熱面積。在另一實施例中，筒體的換熱器可包括熱電裝置(依賴于帕爾貼效應(yīng))，該熱電裝置聯(lián)接至密封封殼的外部，典型地接合壁的外部以從筒體內(nèi)吸走熱量。熱電裝置因此將具有接合筒體壁的冷側(cè)和暴露至外部的“熱”側(cè)。通常，熱電裝置將構(gòu)造成與液體再循環(huán)冷卻器相接口，該液體再循環(huán)冷卻器典型地存在于治療頭的本體中。超聲換能器可具有適于治療用途的任何結(jié)構(gòu)，但將典型地是短堆疊換能器組件。聲耦合液體可包括任何合適的傳熱液體，但將通常是水。冷卻液體可包括任何合適的傳熱液體，但再次將典型地包括水。為了將聲耦合液體保持在筒體內(nèi)，筒體的封殼將典型地涂覆有金屬化層。當(dāng)封殼由聚合物形成且金屬化層形成在全部或基本全部內(nèi)表面上以防止水損失時，這是尤其有用的。金屬化層可典型地非常薄，通常具有500A至約1500A的厚度。金屬化層的合適厚度可通過公式X= [ ((a-0. 09) *1000) /0. 03] +500來計算，其中X是單位為埃(A)的、金屬化層厚度，a是單位為分貝(dB)的、傳輸窗中最大可容許聲衰減。本發(fā)明還提供治療頭，該治療頭包括如上所述的筒體和能可拆卸地附連至筒體的本體。治療頭還將包括本體上的冷卻接口，當(dāng)筒體附連至本體時，冷卻接口接合筒體上的換熱器。冷卻接口因此能從換熱器去除熱量。系統(tǒng)還包括本體上的機械接口，當(dāng)筒體附連至本體時，機械接口接合筒體上的承載構(gòu)件。機械接口允許將本體中的驅(qū)動器聯(lián)接至承載構(gòu)件，從而將高強度超聲換能器選擇性地定位在筒體內(nèi)。此外，本體上設(shè)有電氣接口，從而當(dāng)筒體附連至本體時，將電源附連至高強度超聲換能器。在特定實施例中，冷卻接口可包括冷 卻劑再循環(huán)管道，機械接口可包括電動機，電氣接口可包括電纜。


圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)的一醫(yī)療超聲系統(tǒng)；圖2是根據(jù)一實施例的、醫(yī)療超聲系統(tǒng)的立體圖；圖3是根據(jù)一實施例的、醫(yī)療超聲系統(tǒng)的立體圖；圖4是圖2所示基部單元的前視圖；圖5是圖2所示基部單元的側(cè)視圖；圖6是根據(jù)一實施例的、主隔室的內(nèi)部立體圖；圖7是根據(jù)一實施例的、主隔室的內(nèi)部側(cè)視圖；圖8是根據(jù)一實施例的、帶有蓋子的主隔室的立體圖；圖9示出了根據(jù)一實施例的、用于從含氣液體分離氣體的系統(tǒng)的剖面。圖IOA示出了圖9的除氣系統(tǒng)的運行。圖IOB示出了除氣系統(tǒng)的另一實施例。圖11是示出根據(jù)另一實施例的、用于從含氣液體分離氣體的系統(tǒng)的示意圖。圖12是根據(jù)一實施例的、具有除氣單元的醫(yī)療超聲系統(tǒng)的框圖；圖13是根據(jù)一實施例的電纜的剖面；圖14是根據(jù)一實施例的、處理頭的立體圖；圖15是根據(jù)一實施例的、處理頭的立體圖；圖16是根據(jù)一實施例的、處理頭的內(nèi)部部件的透視側(cè)視圖；圖17是圖16的透視立體圖；圖18是圖15的治療頭的仰視立體圖；圖19是表不根據(jù)一實施例的、醫(yī)療超聲系統(tǒng)的一些部件的不意圖；圖20是表不根據(jù)一實施例的、醫(yī)療超聲系統(tǒng)的一些部件的不意圖；圖21是根據(jù)一實施例的、圖16的治療頭的下隔室或筒體的立體圖；圖22是圖21的下隔室的分解立體圖；圖23是圖22的治療頭的熱電裝置堆疊和相關(guān)部件的分解立體圖；圖24是上隔室和下隔室熱電裝置堆疊的立體圖；圖25是組合的熱電裝置堆疊的立體圖；圖26是圖21的各分解部件的立體圖27A是表不根據(jù)另一實施例的、醫(yī)療超聲系統(tǒng)的各部件的不意圖；圖27B是根據(jù)一實施例的上部段的底部的立體圖。圖28是根據(jù)一實施例的治療頭的換能器筒體的立體圖；圖29A是圖28的換能器筒體的分解立體圖；圖29B是根據(jù)一實施例的、顯示出另一流體管道的換能器筒體底部的立體圖。圖30是根據(jù)一實施例的、具有熱量調(diào)節(jié)裝置的換能器筒體的分解立體圖；圖31是根據(jù)一實施例的換能器筒體的分解立體
圖32A-B提供用于筒體的、根據(jù)一實施例的壓力釋放機構(gòu)；圖33A-B提供用于筒體的、根據(jù)一實施例的壓力釋放機構(gòu)；圖34示出了圖9的真空組件；圖35示出了接口電纜的另一實施例；圖36A示出了長堆疊換能器組件；圖36B-D提供根據(jù)一實施例的、短堆疊換能器組件的視圖；圖37示出了根據(jù)一實施例的單抓手柄。圖38是根據(jù)一實施例的、耦合流體系統(tǒng)的框圖。圖39示出了根據(jù)一實施例的、具有耦合流體容器和耦合流體管路的醫(yī)療超聲系統(tǒng)。圖40是根據(jù)一實施例的、流體流動系統(tǒng)的框圖。圖41是根據(jù)一實施例的、具有噴灑噴嘴的處理頭的透視側(cè)視圖。圖42是根據(jù)一實施例的、具有手柄和與手柄聯(lián)接的噴灑噴嘴的超聲頭的立體圖。圖43是根據(jù)一實施例的、具有偏置噴灑噴嘴的超聲頭的立體圖。圖44A是根據(jù)一實施例的、具有一體噴灑噴嘴的超聲頭的立體圖。圖44B提供根據(jù)一實施例的、具有用于液體分配裝置的引導(dǎo)部件的超聲治療頭的視圖；圖45是根據(jù)一實施例的、用于在患者身體上產(chǎn)生可變尺寸和對準(zhǔn)圖案的模板的圖。圖46是在一實施例中的、可變處理尺寸圖案的使用的圖。圖47是在一實施例中的、可變處理對準(zhǔn)圖案的使用的圖。圖48示出了根據(jù)各實施例的、計算機系統(tǒng)的簡化框圖。圖49不意地不出了根據(jù)一實施例的一系列模塊。圖50是觸摸屏的一實例。圖51示出了根據(jù)各實施例的、用于將處理信息提供至控制模塊的各步驟。圖52示出了根據(jù)各實施例的用于將可變處理提供至不同區(qū)域的模塊。圖53示出了分成處理區(qū)域和不處理區(qū)域的傳播區(qū)域布置。圖54示出了根據(jù)各實施例的、用于建立局部區(qū)域治療的各步驟。圖55示出了根據(jù)各實施例的、用于局部部位處理的方法。圖56示出了根據(jù)各實施例的、用于在一部位提供選定處理的方法。圖57示出了根據(jù)各實施例的、用于在一治療頭部位提供選定處理的另一方法。
具體實施例方式在下面的說明書中，將描述本發(fā)明的各個實施例。為了說明起見，闡述特定的構(gòu)造和細(xì)節(jié)是為了提供對各實施例的徹底理解。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員也將顯而易見的是，沒有這些具體細(xì)節(jié)也可實踐本發(fā)明。此外，已知的特征可被省略或簡化而不使所述的實施例
難以理解。這里所述的是用于體形塑造 的醫(yī)療超聲系統(tǒng)，醫(yī)療超聲系統(tǒng)的部件，以及用于維護(hù)、更新和使用醫(yī)療超聲系統(tǒng)的方法。本發(fā)明的醫(yī)療超聲系統(tǒng)典型地包括兩個主要部件和各個子部件。第一主要部件是基部單元?；繂卧考ǔＪ强蓜悠骷摽蓜悠骷O(shè)計成放置在地板上并提供容納多個系統(tǒng)子部件的封閉形狀因子。在整個說明書中提供了子部件的細(xì)節(jié)。大體上，較大、較重或較適宜地遠(yuǎn)離患者的子部件儲存在系統(tǒng)基部中?；繂卧侵竷蓚€主要部件中的較大部件。它可具有腳輪或輪子并在這里稱為推車?；繂卧目蓜有酝ǔＬ峁┦褂帽憷裕珱Q不應(yīng)理解成以任何方式對本發(fā)明進(jìn)行限制。第二主要部件是處理頭。這里在各個實施例中也描述了本發(fā)明醫(yī)療超聲系統(tǒng)的處理頭部件。在一典型方面，處理頭具有兩個可彼此拆開的部段。在這些方面，當(dāng)兩個部段適當(dāng)?shù)亟M裝時，處理頭結(jié)合基部單元工作以產(chǎn)生用于醫(yī)療目的的超聲能量。每個部段通常在這里稱為治療頭本體和筒體?；蛘撸委燁^本體可以是上部隔室，而筒體是下部隔室。治療頭(或治療頭本體)包含設(shè)計成用于長期磨損和長期使用的子部件。筒體包含通常設(shè)計成在更換之前限制使用的子部件。術(shù)語處理頭和治療頭有時可互換地使用，并可包括帶有上部隔室的筒體。筒體包含能量發(fā)送器，在許多實施例中，該能量發(fā)送器可以是至少一個高強度聚焦超聲(HIFU)換能器。筒體通常是可拆卸的并具有有限的使用壽命。系統(tǒng)的主要目的是為了體形塑造目的而提供治療超聲。系統(tǒng)的預(yù)期使用是非創(chuàng)傷性的治療。也就是說，本系統(tǒng)及其許多子部件設(shè)計成在患者體外使用，除了系統(tǒng)自身能實施的之外，典型地不涉及任何微創(chuàng)技術(shù)、外科手術(shù)或組織成像。該系統(tǒng)可獨立于也可用在患者上的診斷、成像或麻醉設(shè)備而工作。本發(fā)明的系統(tǒng)同樣地或替代地可用在非無菌領(lǐng)域。典型地在各種用戶之間無需許多部件和系統(tǒng)表面的無菌化，但各個用戶出于各種原因可選擇無菌化。這里所述的本發(fā)明許多實施例提供了相對于現(xiàn)有技術(shù)更有用的體形塑造裝置。接口電纜一般地用來將基部連接至處理頭。這里描述了這些電纜的多個實例。每個部件的許多實施例的描述并不意味著獨立于另一部件的另一實施例對一個部件的一個實施例施加嚴(yán)格要求。相反，每個基部單元、處理頭和接口電纜的各個實施例的描述將被看成是可互換的?；繂卧囊粚嵤├膳c處理頭的一個以上實施例一起使用，反之亦然?；炕蛱幚眍^的一些實施例將在邏輯上排除其它部件的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，基部單元和處理頭的一些配對并不相配，然而一般而言，一個部件的各個實施例設(shè)計成與其它部件的各個實施例良好適用。這里，各個實施例既在文字上也在有注釋的

中進(jìn)行描述。在一實施例中，基部單元是具有低重心并以腳輪放置在框架上的基部。例如，組合式的人機工程前面板和主系統(tǒng)隔室延伸自該基部。主系統(tǒng)隔室可安裝在具有腳輪的框架上，且人機工程前面板充當(dāng)隔室的一個側(cè)面。前面板典型地從基部和主隔室向上延伸。一個或兩個手柄通常集成入前表面從而可易于觸及手柄，且顯示屏通常在人機工程學(xué)上定位成易于觀看。前面板典型地還具有至少一個對接端口以用于可拆卸地接納處理頭。附加的對接端口還可集成在前面板中。顯示屏典型地延伸自前面板的上端。顯示屏還可以是觸摸屏接口。顯示面板或基部單元可具有揚聲器以產(chǎn)生用于用戶的音頻信號。還可提供用于其它用戶接口裝置的輸入裝置，諸如鍵盤、鼠標(biāo)或指示裝置?；繂卧闹鞲羰野罅肯到y(tǒng)電子器件。這些電子器件典型地包括一組處理頭連接器(電子的和流體的)和處理頭接口板；數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接口 ；系統(tǒng)電子器件，包括治療處理器和高電壓發(fā)送器；用于流體系統(tǒng)(液體循環(huán)系統(tǒng))的電子控制器，該流體系統(tǒng)具有冷卻器/風(fēng)扇、流體容器、泵和傳感器；以及系統(tǒng)電源。流體系統(tǒng)還可包括用于從液體去除溶解氣體的除氣裝置。經(jīng)由一個或多個子板適配器添加附加的電子器件，這些子板適配器位于系統(tǒng)內(nèi)的任何一個現(xiàn)有板上。
本發(fā)明的系統(tǒng)典型地應(yīng)以與現(xiàn)有技術(shù)不同的方式利用流體系統(tǒng)中的液體。與在更換換能器時充填和排泄治療頭不同的是，許多實施例使用密封筒體中的換能器。筒體可包含約100-200毫升(ml)靜態(tài)液體耦合的流體，而現(xiàn)有技術(shù)可使用約400-500ml在基部單元和治療頭中經(jīng)過的液體。筒體可設(shè)計成使用約120-160ml，在另一方面，筒體可包含130-150ml。此外，這里的實施例采用了自包含的筒體。因此，耦合液體在筒體中保持靜態(tài)，并在筒體從治療頭中移除時無需被更換。在許多實施例中，與耦合液體不同的是冷卻液體。冷卻流體循環(huán)通過熱連接至筒體的換熱器。換熱器可以位于筒體中(集成在筒體內(nèi))或位于治療頭的一部分中，且形成為從筒體抽出熱量。使用單獨的冷卻液體(與耦合流體分開)允許冷卻液體循環(huán)以更有效地移動循環(huán)系統(tǒng)的長度。大部分實施例還提供不再需要恒定充填和排泄的處理頭，因此減少了來自流體系統(tǒng)的溢出和流體損失。本發(fā)明系統(tǒng)一些實施例的優(yōu)點同樣地或替代地包括對于換能器組件的更快速和/或更清潔的更換。這里的壓力描述參照了 “絕對”壓力、“計示”壓力，兩者都用PSI測得。絕對壓力是獨立于大氣壓力測得的壓力。它是相對于零PSI (磅/平方英寸)的“絕對”壓力。計示壓力是高于本地大氣壓力的壓力。計示壓力是本地大氣壓力加上所述系統(tǒng)或部件中的壓力讀數(shù)。通常調(diào)用各種壓力讀數(shù)，然而除非指定，與治療頭相關(guān)的壓力通常是計示壓力，基部中流體循環(huán)部件中的壓力通常是絕對壓力。單獨冷卻液體和循環(huán)系統(tǒng)(與筒體中的耦合液體分開)的使用可允許循環(huán)系統(tǒng)泵送較少量的冷卻液體以冷卻筒體。典型地，冷卻系統(tǒng)在基部單元中以約40PSI (計示)泵送冷卻液體，從而實現(xiàn)約20PSI (計示)的治療頭/筒體系統(tǒng)壓力。冷卻系統(tǒng)壓力通常高于系統(tǒng)外的大氣壓力，但可在從治療頭返回至流體容器(這里所述)時接近大氣壓力。在這些實施例中，治療頭中所需較少流體量允許泵送較少量的流體，并可允許使用較小功率的泵。事實情況還可能是，需要較小流體流量(體積/秒)以提供如現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中相同水平的冷卻。該特征另一方面提供體積和重量上的減小，從而允許本系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比在尺寸和重量上基本較小。此外，一些實施例中的流體系統(tǒng)不再需要用于從耦合液體中去除溶解氣體的除氣單元，該除氣單元用在現(xiàn)有技術(shù)裝置中以使耦合液體繞換能器循環(huán)。這提供了以下優(yōu)點允許系統(tǒng)液體包含溶解氣體，而不引起在從處理頭至患者的筒體流體中超聲能量發(fā)送中的干擾。這里所述的系統(tǒng)典型地使用所提供功能的高度整合，減少各個功能之間的電力和電氣信號互連，從而允許與圖I所示現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相比、系統(tǒng)內(nèi)減少數(shù)量的電路板和線纜。該系統(tǒng)可具有以太網(wǎng)適配器以接納10/100/1000以太網(wǎng)線路，該以太網(wǎng)線路可用來將系統(tǒng)連接至服務(wù)計算機或因特網(wǎng)，并為處理頭提供軟件更新、系統(tǒng)診斷能力、賬戶使用更新和/或未使用的按次計費單元的投資回收銀行業(yè)務(wù)(也稱為“用于位置”并描述在2009年 3 月 19 日提交的、名稱為 “Methods and Apparatus for Medical Device InvestmentRecovery (用于醫(yī)療裝置投資回收的方法和設(shè)備)”的共同待審查美國專利申請12/407，212中)。系統(tǒng)典型包括的顯示屏向用戶提供系統(tǒng)信息和操作信息。在一個方面，顯示器具有觸摸屏能力，允許用戶使用屏作為操作系統(tǒng)的控制接口，檢查系統(tǒng)狀態(tài)，運行診斷程序，顯示出錯信息和系統(tǒng)警報，和/或向用戶提供檢查與系統(tǒng)利用率相關(guān)的非主動功能的接口，諸如檢查用戶位置銀行賬戶。顯示屏可結(jié)合按鈕觸摸屏功能和移動靈敏度，類似于用在 個人數(shù)據(jù)助理和移動電話中的屏。它可同樣地或替代地提供通斷開/關(guān)和/或容納揚聲器。在另一方面，屏是傳統(tǒng)的IXD裝置。同樣地或替代地可提供一個或多個腳踏開關(guān)插座以聯(lián)接單功能或多功能的腳踏開關(guān)。腳踏開關(guān)可以可選地用來控制系統(tǒng)的治療觸發(fā)。一些用戶偏好手觸發(fā)的治療處理，而其它用戶偏好使用腳踏開關(guān)。典型地，本發(fā)明的系統(tǒng)可提供任一使用方法的選項。系統(tǒng)電源通常設(shè)置在推車中。在一個方面，電源可在正常安培和電壓上運行。例如在美國，系統(tǒng)使用接地插頭在標(biāo)準(zhǔn)115伏/15安60Hz線路上運行。在歐洲，系統(tǒng)在歐洲標(biāo)準(zhǔn)240伏/50Hz線路上運行。類似地，系統(tǒng)使用將本地標(biāo)準(zhǔn)電力轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)正常運行所需的電力需求的電源。安全傳感器或看門狗電路監(jiān)測交流電源輸入和直流電源輸出，并在電源輸入或輸出不符合系統(tǒng)安全規(guī)格的情況下提供切斷。在一實施例中，系統(tǒng)采用需要相同電壓的盡可能多部件來運行。在另一實施例中，系統(tǒng)對于所有部件采用一個電壓。在另一實施例中，系統(tǒng)對于所有部件采用兩個電壓。系統(tǒng)可具有連接至基部單元的一個或多個處理頭。處理頭通常經(jīng)由電纜連接至基部單元。在一個方面，系統(tǒng)已被分隔以允許使用接口電纜，其將基部單元和處理頭之間的電氣和流體通道組合起來。處理頭可同樣地或替代地具有下列任一項允許接通或斷開換能器的用戶控制器，提供狀態(tài)信息的顯示器，揚聲器或聲音發(fā)送部件或裝置，和/或可能需要的任何其它控制器或指示燈。除了對處理頭、顯示器和/或腳踏開關(guān)進(jìn)行控制之外，基部單元可具有用于諸如鍵盤、鼠標(biāo)(計算機指示裝置)的其它用于輸入裝置或其它控制單元的輸入。還可使用無線控制裝置。在一個方面，處理頭使用系統(tǒng)運行所需的僅僅最小數(shù)量連接來連接至基部單元。系統(tǒng)的適當(dāng)功能分隔可允許減小用來在基部中的系統(tǒng)電子器件和處理頭之間進(jìn)行連接的導(dǎo)線?，F(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)挑戰(zhàn)是要求使用多根信號線來接口于處理頭和系統(tǒng)之間。通過適當(dāng)?shù)姆指艉碗娐吩O(shè)計，用于控制、監(jiān)測和狀態(tài)的接口可變成純數(shù)字接口。數(shù)字接口則可使用串行化技術(shù)實施，以減少與若干數(shù)字線路的接口。串行化數(shù)據(jù)允許減少信號電路的數(shù)量?，F(xiàn)有技術(shù)的另一技術(shù)挑戰(zhàn)是提供輕質(zhì)且易于操控的冷卻裝置以用于手持式部件。減少筒體的冷卻要求還可允許減少連接至和連接自處理頭的流體管路，從而允許小直徑的接口電纜。為了有利于移除現(xiàn)有技術(shù)中使用的機械臂，一個實施例可分隔處理頭和基部單元之間的電路以允許使用接口電纜?，F(xiàn)在描述接口電纜的一實施例。接口電纜具有高速串行數(shù)字接口。數(shù)字接口通過以下來啟用分隔任何功率放大器，用于例如處理頭中的電動機控制或冷卻裝置；對處理頭中、例如在溫度傳感器中的模擬信號進(jìn)行數(shù)字化，提供與處理頭中各個部件的數(shù)字接口并提供與數(shù)字接口的串行接口。這種系統(tǒng)允許現(xiàn)有低壓差分信號傳輸(LVDS)技術(shù)的杠桿效應(yīng)，以在基部和處理頭之間實現(xiàn)高速串行數(shù)字接口。串行數(shù)字接口去除了大量模擬器、電動機驅(qū)動器和在現(xiàn)有技術(shù)多根電纜上承載的并行數(shù)字信號。通過使用高速串行數(shù)字接口并適當(dāng)分隔處理頭和推車之間的電路，控制和信息現(xiàn)在可通過一小組扭絞線對?；繂卧吞幚眍^之間信號的串行化由以下來處理一對芯片；基部單元中的一個和處理頭上部隔室中的一個。芯片負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)系統(tǒng)電子器件產(chǎn)生的信號通信(在基部和在處理頭中)并將它們串行地饋送通過兩對扭絞線對。一對允許從基部至處理頭的不中斷信號，而另一對允許從處理頭至推車的信號。在編碼、解碼和串行化發(fā)生的情況下，扭絞線對連接成對芯片(允許其間的電子連通)。芯片可以是通用處理器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)、或這些裝置和/或其等同物的任何組合。這些芯片也可實施附加的編碼以用于線路平衡和帶寬減小。芯片還可提供數(shù)據(jù)的出錯檢查。
在一實施例中，可通過使用執(zhí)行于成對芯片之間的串行化一反串行化例程來減少信號數(shù)量，一個芯片位于基部單元，另一個芯片位于處理頭中。在一實施例中，系統(tǒng)和頭部中的一對現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)作出附加解碼，以用于線路平衡和傳輸線路帶寬減小，類似于8B/10B編碼。FPGA還對數(shù)據(jù)進(jìn)行出錯檢查。成對芯片作為串行器一反串行器(SERDES)部件來運行?；繂卧械牡谝恍酒瑥幕繂卧獌?nèi)的電子部件接收電信號。用來控制任何部件、過程或監(jiān)測處理頭中任何功能的基部單元內(nèi)所有電子部件經(jīng)過基部單元中的第一芯片。使用時分多路復(fù)用在基部和處理頭芯片之間傳輸數(shù)據(jù)。因此，在未串行化的信號控制將正常地需要用于每個控制電路至待控制的適當(dāng)電子控制元件的至少一根導(dǎo) 線的情況下，本發(fā)明系統(tǒng)的各個實施例允許在同一根導(dǎo)線上將信號發(fā)送至待控制的各個部件。在一實施例中，串行化動作獲取了 15個信號并將它們編碼成18個信號，以用于傳輸線路帶寬減小和出錯檢查。串行器則將它們發(fā)送通過第一對導(dǎo)線，在一短時間段內(nèi)發(fā)送第一信號，然后在一短時間段內(nèi)發(fā)送第二信號，等等。由于留出了包圍每組18位的起始位和終止位，總共有20個時間段。所有這些由用在SERDES操作用的FPGA芯片(和/或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)或等同的功能SERDES裝置)來控制。時間段的數(shù)量不是固定的，可以根據(jù)需要調(diào)高或調(diào)低。因為傳輸和SERDES操作比起處理頭機械操作發(fā)生得非常迅速，所以在治療處理過程中，在基部單元和處理頭之間的通信中沒有延遲或信號積壓。例如，上述操作的一實施例利用了以下優(yōu)點以串行方式發(fā)送至處理頭的同時(并行)系統(tǒng)輸入一或至少與上述15位處于不同水平。在帶寬上足夠低的數(shù)據(jù)在發(fā)送之前被串行化。其一實例可以是電動機命令。在一實施例中，兩個電動機中的每個電動機需要12位的驅(qū)動命令。這就意味著，僅僅對于電動機驅(qū)動命令來說，就將使用超過總共15信號位一 24位。出于這個原因，系統(tǒng)為線路賦值4以成為串行外圍接口(SPI)總線。系統(tǒng)以30，000，000次/秒發(fā)送總共15位，從而能使它們中的一些實質(zhì)上串行，但仍具有與要求相比非常高的帶寬。在上述實例中，SPI總線上的24位數(shù)據(jù)將以約625，000次/秒發(fā)送兩個驅(qū)動命令。在遠(yuǎn)在主單元中電動機伺服控制器所產(chǎn)生的20kH電動機通用命令取樣速率之上。它采用至少48 “幀”，從而與用于SPI操作的數(shù)據(jù)時鐘一起以串行方式傳送24位一一幀是一組并行的15位。
通過使用第一對導(dǎo)線以將電信號從基部單元發(fā)送至處理頭，使用第二對導(dǎo)線以從處理頭接收電信號(從處理頭發(fā)送至基部單元)，兩個電信號路徑可同時運行，每個路徑運行通過一 SERDES通路。除了通過SERDES通路控制各種電子部件之外，可使用換能器射束形成器(在基部單元中)和上述處理頭陣列換能器的各元件之間的直接導(dǎo)線連接，實時地操縱陣列換能器的運行。因為對于多薄同軸電纜來說，串行化的控制信號因此在電纜中留出了充足的空間以驅(qū)動陣列換能器，所以這使用同一接口電纜就可實現(xiàn)。假如使用單元件換能器，則僅僅需要一根同軸電纜，但多根同軸電纜可用來共享高功率驅(qū)動要求或優(yōu)化阻抗匹配。適當(dāng)?shù)氖牵娎|可布置成用于多根同軸扭絞線對、電源/地面和流體管路，以為處理頭提供適當(dāng)?shù)倪B接、命令和控制?；隍?qū)動每個部件所需的電壓，電力通過各電源線從基部單元供給至處理頭。在這個程度上，處理頭中的多個部件可用具有相同電壓的電源來驅(qū)動，這些部件可與承載適當(dāng)電壓的單根電源線一起放置在電路中?；繂卧吞幚眍^之間電源線可被絕緣和/或屏蔽，從而不與SERDES通路中的電信號產(chǎn)生任何串?dāng)_(信號干擾)。在一方面，電源線可不被屏蔽，而是電源線可在各端被過濾以剛好接收直流(DC)?；蛘?，數(shù)據(jù)對被扭絞和屏蔽以保護(hù) 它們不受電源線影響。集成的流體管路也結(jié)合入接口電纜中。使用這里所述的若干冷卻和流體循環(huán)系統(tǒng)中的任一系統(tǒng)，現(xiàn)在將對大量流體流的需求降低至以下水平較少量流體可實現(xiàn)先前所需的結(jié)果。這允許使用與現(xiàn)有技術(shù)相比減小直徑的管子以有利于收縮該設(shè)計。此外，接口電纜可包括一根或多根換能器驅(qū)動承載電纜。這些驅(qū)動電纜可以是同軸電纜、扭絞線對或屏蔽線。出于電磁干擾(EMI)的原因，屏蔽通常用在換能器驅(qū)動電纜上以提供屏蔽。在一實施例中，可使用環(huán)形陣列換能器，其中，多根驅(qū)動電纜(諸如同軸電纜)可用在接口電纜中以將信號傳輸至陣列換能器。同軸電纜的數(shù)量可直接對應(yīng)于換能器元件的數(shù)量，或者它們可減少以匹配經(jīng)修改的換能器激發(fā)程序(諸如將元件集合成激發(fā)組，由單個時延控制以進(jìn)一步減少信號負(fù)載)。在本發(fā)明系統(tǒng)的另一方面，可以使用具有十二個(12)至二十四個(24)元件的陣列換能器，接口電纜可具有集成于其中的對應(yīng)數(shù)量同軸電纜?；蛘?，同軸電纜可用屏蔽扭絞線對來替換(假如帶寬足夠低的話，使用未屏蔽線)。在一實施例中，接口電纜具有24v和5v電源線以及公共接地線。處理頭中的各種電子元件，諸如電動機、傳感器、換能器和其它部件，都可由兩根電源線、一個扭絞線對(另一個將數(shù)據(jù)發(fā)送至推車中的部件)直接驅(qū)動(或轉(zhuǎn)換至處理頭中的所需電壓)，然而需要許多同軸電纜來實時驅(qū)動換能器?；蛘?，處理頭中的部件都可在一個電壓上運行(或轉(zhuǎn)換至一個電壓)，因此在接口電纜中只需一根電源線。除了共同集成入接口電纜的這里所述部件之外，電纜自身可連接器化。也就是說，電纜可以可拆卸地接合至系統(tǒng)(和/或處理頭)，從而允許處理頭至系統(tǒng)的模塊性。在一些情況下，模塊性將提供裝置以用于在處理頭和基部單元之間附連完全不同的電纜。在其它實施例中，接口電纜可承載不同處理頭的適當(dāng)電連通和流體要求，從而僅僅處理頭需要從接口電纜移除以允許連接新的處理頭。該實施例可允許用戶從接口電纜拆開治療頭，而非從基部單元移除接口電纜，但是用戶還可選擇切換接口電纜和治療頭。接口電纜的可拆卸接合典型地適于電氣和流體系統(tǒng)，同時在可用的不同類型電纜中保持公用適配器。在一個方面，系統(tǒng)電子器件可識別何種電纜附連至基部單元，并適當(dāng)?shù)乩脤?dǎo)線和導(dǎo)線流體通道。這可通過使用集成入接口電纜或其可拆卸接合件的可讀識別芯片來實現(xiàn)。處理頭中部件的自動識別可通過使用基部單元和處理頭之間的查詢來發(fā)生，其中，該查詢產(chǎn)生與基部單元中存儲的查找表相對應(yīng)的響應(yīng)碼。查找碼提供處理頭部件運行的電壓和信號要求。假如接口電纜也用處理頭替換，則類似的查詢和響應(yīng)系統(tǒng)可用來識別電纜的參數(shù)。除了具有對于查詢的識別器響應(yīng)的電纜或處理頭之外，處理頭內(nèi)的各個電子部件可對應(yīng)于通過返回扭絞線對的查詢。查詢和響應(yīng)系統(tǒng)的組合可用來確保對處理頭的電源、信號和控制的適當(dāng)校準(zhǔn)。在一實施例中，處理頭具有密碼以確保系統(tǒng)只使用與系統(tǒng)一起的授權(quán)制造部件。下隔室可具有(或關(guān)聯(lián)有)加密授權(quán)碼，以追蹤授權(quán)制造部件的適當(dāng)使用，并追蹤換能器的使用以用于位置銀行業(yè)務(wù)目的(還用于校準(zhǔn)數(shù)據(jù))。除了這里所述的挑戰(zhàn)和響應(yīng)系統(tǒng)之外，處理頭和下隔室還可使用挑戰(zhàn)和響應(yīng)協(xié)議以確保處理頭和處理頭的下隔室上鉤至及時授權(quán)推車。在上述的共同待審查美國專利申請12/407212中進(jìn)一步描述了挑戰(zhàn)和使用協(xié)議以及位置銀行業(yè)務(wù)協(xié)議。在運行中，用戶典型地可在HIFU過程中保持處理頭，接口電纜將允許對于操作者來說比起現(xiàn)有技術(shù)較大的活動性和自由度，從而在實際上任何角度或位置使用處理頭。接 口電纜可以在處理下披過患者身體，或允許披過患者側(cè)。假如用戶希望使用電纜引導(dǎo)件，則可使用可選的懸臂或電纜收回系統(tǒng)。懸臂可替代機械臂獲得輕質(zhì)效果，并提供充分的結(jié)構(gòu)以懸掛接口電纜，從而接口電纜可從患者上方接近患者，而非披過患者身體?？梢钥蛇x地包括類似彈簧張緊卷軸的收回裝置，該收回裝置提供電纜管理以使接口電纜不纏結(jié)在操作者或患者身上。收回系統(tǒng)還可用在基部單元內(nèi)，從而當(dāng)處理頭返回至其接口時，電纜被自動收卷。或者，引導(dǎo)件可呈懸臂的形式，允許接口電纜在患者上方水平地突出。懸臂可以縮入推車，或者可以完全拆下。懸臂可以替代地呈輕質(zhì)負(fù)載平衡臂的形式。處理頭典型地在治療過程中用作單個單元，但可分成兩個分離的子部件。上隔室或治療頭本體(本體)通常包含電動機、控制電子器件、用于使裝入筒體的換能器組件和類似電動機驅(qū)動器的電子器件運動的傳動裝置和聯(lián)動裝置、DAC (數(shù)模轉(zhuǎn)換器)、ADC (模數(shù)轉(zhuǎn)換器)和/或其它邏輯裝置。上隔室典型地設(shè)計成長期使用，并具有長久耐磨或更換成本較低的部件。筒體可稱為下隔室。冷卻裝置典型地用來從筒體去除熱量。冷卻裝置可以若干不同方式從筒體去除熱量。在一個方面，基部單元中的流體循環(huán)系統(tǒng)使流體循環(huán)入處理頭以冷卻筒體。筒體的熱調(diào)節(jié)可能是重要的，因為筒體內(nèi)的換能器組件會產(chǎn)生大量的熱，這會不利地影響筒體中換能器的可靠性和/或在緊鄰患者皮膚處變得不適地高溫。當(dāng)治療頭本體連接至筒體時，處理頭是完整的。筒體落入多個實施例中，上隔室落入各個實施例中以適于筒體?；蛘?，筒體落入多個構(gòu)造中以適于治療頭本體的各種形狀和設(shè)計實施例。在一個方面，筒體是一次性的。用于筒體的各種描述通常是可互換的。典型地，這些包括若干共同特征，諸如設(shè)計成可拆卸地接合至上部段或治療頭本體。筒體限定包含超聲換能器的超聲腔室。腔室典型地是基本上不透水的密封罩殼。盡管腔室通常在這里描述成充注流體或充注帶有耦合流體的液體，但是密封流體罩殼不一定包含任何特定的流體，而是當(dāng)流入進(jìn)入密封流體罩殼(超聲腔室)時流體不泄漏。在若干實施例中，若干流體中的一種流體被選定為用作耦合流體，這些是本發(fā)明的各方面(是“干的”或不是液體充注的，而非當(dāng)一種或多種選定液體用在超聲腔室中時是“濕的”)。術(shù)語“超聲腔室”的使用不應(yīng)被理解成是對本發(fā)明范圍的限制，超聲能不嚴(yán)格局限于腔室。腔室是超聲換能器存在之處，特別意圖的是，在許多實施例中，超聲能將在裝置運行時輻射出腔室。筒體內(nèi)部限定超聲腔室，該超聲腔室也是基本上密封的密封罩殼。在一實施例中，換能器組件典型地包含在充注有適當(dāng)超聲耦合介質(zhì)的密封罩殼中，該超聲耦合介質(zhì)諸如除氣的水。罩殼可以是水密的。罩殼可由塑料或其它適當(dāng)材料制成，并可在隔室內(nèi)部上具有內(nèi)襯，從而防 止氣體滲入密封罩殼并進(jìn)入除氣的水。內(nèi)襯例如可以是諸如鈦的濺射金屬層。罩殼在所有實施例中都具有聲窗，該聲窗允許聲束路徑以將超聲能從密封換能器傳輸至筒體外側(cè)。在可使用金屬化層或濺射金屬內(nèi)襯的實施例中，聲窗還可用這種金屬化或濺射金屬內(nèi)襯進(jìn)行處理。金屬化層或濺射金屬材料將形成足夠薄的層，從而允許超聲能從筒體傳輸。換能器組件安裝至機械臂或連桿，該機械臂或連桿能將配對件接合在上隔室中。上隔室具有致動器組件，該致動器組件通過直接(或間接)接合附連至換能器組件的控制臂而在密封罩殼中移動換能器組件。筒體通常具有置入筒體部分的流密接口，該筒體部分接合從上隔室向下延伸的控制臂。當(dāng)上隔室和下隔室適當(dāng)連接時，來自上隔室的控制臂接合密封的接口中的容座。接口可以是具有加壓0形環(huán)密封件的球狀件、靴狀件或其它等同結(jié)構(gòu)。當(dāng)上隔室的控制臂由致動器組件運動時，下隔室中的換能器組件以可預(yù)測的方式運動。系統(tǒng)通過控制控制器的運動來控制換能器組件的運動。電氣連接件通常設(shè)置通過控制臂(如同在中空臂中那樣，電氣信號路徑穿過該中空臂)，或者設(shè)置通過上隔室和下隔室之間接口中的分開的電氣插頭/插座。上隔室和下隔室之間的電氣接口可以位于兩個隔室結(jié)合在一起的物理容積范圍內(nèi)，或者可以是機械連接范圍之外的電氣插頭/插座接口。電氣接口可以向換能器組件提供功率和定時控制以控制聲學(xué)輸出，并驅(qū)動下隔室中的一種或多種傳感器元件，這些傳感器元件可用來測量手術(shù)過程中的流體溫度、壓力、溶解氣體和/或換能器組件運動。在一實施例中，筒體可被密封，從而對筒體內(nèi)的液體進(jìn)行除氣。金屬化層可有助于防止氣體漏入筒體。因為筒體可被密封，積聚在筒體中的任何熱量可引起處理頭運行的問題，和/或?qū)τ谟脩艉?或患者來說是不適的。假如發(fā)生熱量積聚，則冷卻筒體是必需的。在一實施例中，這里所述的換能器筒體包括結(jié)合在下隔室中的導(dǎo)熱板或傳熱板。下隔室(筒體)可具有與密封在筒體內(nèi)的流體直接接觸的板。在一個方面，傳熱板與用來至少部分地接合上隔室的表面重合。這允許傳熱板吸收的熱量至少部分地將熱量輻射入上隔室。在一實施例中，上隔室具有呈吸熱部件形式的換熱器，該吸熱部件與下隔室的傳熱板一起工作。上隔室的吸熱部件和下隔室的傳熱板無需具有相同的物理尺寸或覆蓋區(qū)域，只要它們在需要時工作成將熱量從筒體向外傳遞即可。吸熱部件通過傳熱板從筒體吸走熱量。一旦熱量從傳熱板傳遞至吸熱裝置，筒體中的溫度就降低。這種傳熱可連續(xù)完成以設(shè)定筒體內(nèi)流體的溫度，或根據(jù)需要定期完成。例如，傳熱功能可設(shè)定為假如筒體中的溫度傳感器檢測到流體溫度超過約一(I)至三十七(37)攝氏度的預(yù)設(shè)閾值范圍，就自動工作。在一實施例中，閾值范圍可以縮窄至約五(5)至十八(18)攝氏度。在另一實施例中，可以調(diào)節(jié)流體溫度以通過驟冷皮膚來幫助麻痹患者的皮膚。流體溫度可以降低至約一(I)至七(7)攝氏度。在一實施例中，吸熱部件是熱電裝置，如同熱電芯片(TEC)層。熱電芯片層可以是單個大芯片，或者彼此相鄰布置以形成芯片格柵的芯片組。當(dāng)電流引導(dǎo)至TEC時，TEC在芯片的兩個表面之間產(chǎn)生溫度梯度。芯片的冷側(cè)朝向筒體的傳熱板，而芯片的熱側(cè)背離下隔室。通過使用附連至熱電裝置層的散熱器，從熱電裝置層吸走熱量。散熱器可以是流體充注的浴槽，該浴槽具有循環(huán)通過其的深冷流體(例如，在這里的一個方面，來自于流體循環(huán)系統(tǒng))。散熱器也可以是形成入氣冷裝置的高導(dǎo)熱材料(諸如銅或鋁)。假如空氣冷卻的話，小風(fēng)扇可被包括在上隔室中以使空氣連續(xù)經(jīng)過散熱器。上隔室還將具有空氣入口和排氣出口，用于吸入冷氣并排出熱氣。在一實施例中，吸熱部件自身是上述散熱器(液體充注浴槽或空氣冷卻散熱器)中 的一種散熱器。在該實施例中，傳熱板仍形成入筒體，然而，使用散熱器來代替使用熱電裝置層以從筒體去除熱量?？墒褂昧黧w熱量吸收層，且其供給有來自推車的驟冷流體。吸熱部件的啟動可被預(yù)先編程以用于各種情形，諸如當(dāng)筒體的流體溫度超過一定值或在筒體內(nèi)保持一定溫度時。在一實施例中，筒體的傳熱板可用筒體的密封流體封殼內(nèi)的換熱器來替換。在筒體內(nèi)，傳熱管定位在筒體內(nèi)以使換熱器的表面積最大化(并因此使傳熱面積最大化)，同時避免換能器組件自由移動所需的筒體內(nèi)空間。換熱管可由銅、鋁、不銹鋼或其它材料(包括塑料)制成，只要管子足夠薄壁(導(dǎo)熱)以允許熱量從筒體環(huán)境傳遞至換熱管中流體即可。換 熱器還應(yīng)避免干涉超聲能量從換能器透過傳輸窗的傳播。換熱器可以是布置成以下構(gòu)造的盤管串聯(lián)構(gòu)造(如同在連續(xù)盤繞的盤管中那樣)，并聯(lián)構(gòu)造(如同在布置成并聯(lián)構(gòu)造且從單個輸入端饋入并從單個輸出端排出的兩個或更多個管子中那樣)，或盤繞構(gòu)造(曲折和/或平直路徑的混合)，這些構(gòu)造的任何組合可等同地用作盤管換熱器。在另一實施例中，換熱器可以是密封板，該密封板具有集成入該密封板的串聯(lián)或并聯(lián)水路以類似于盤管或管子布置進(jìn)行工作。在一個方面，換熱器是液體充注的，然而，相同的液體不一定用在筒體的密封地封閉的封殼中。這允許換熱器中的液體利用來自流體循環(huán)系統(tǒng)的液體來進(jìn)行循環(huán)，而不損害密封在筒體內(nèi)的除氣液體量的結(jié)構(gòu)和隔離整體性。一旦換熱器中的流體再次利用來自流體循環(huán)系統(tǒng)的驟冷流體進(jìn)行循環(huán)，該流體就基于預(yù)先編程的參數(shù)或用戶指令根據(jù)需要啟動。注意，在這里所述實施例中的任一實施例中，流體循環(huán)系統(tǒng)可被設(shè)定為“總是接通”，從而總是發(fā)生液體循環(huán)。在管道中循環(huán)的液體的驟冷可類似地設(shè)定成“總是接通”。因為液體循環(huán)流體與筒體內(nèi)密封的液體分開，所以無需對推車/流體循環(huán)系統(tǒng)中的流體進(jìn)行除氣。在一實施例中，筒體可在實際使用之前充注有諸如氣體的非液體流體，并在剛使用之前充注有靜態(tài)耦合液體。各種耦合流體和冷卻流體用于這里所述的各個實施例和方面。所用的耦合流體和冷卻流體可以在成分和處理上類似，或者它們可以極其多變的。在一個方面，用在筒體中的耦合流體可以是除氣水。除氣至小于12ppm溶解氧氣的水可用作筒體內(nèi)的耦合流體。在另一方面，除氣水中的氧氣含量是約8ppm，在另一方面，除氣水中的氧氣含量可以是約5ppm或以下。在另一方面，筒體內(nèi)的耦合流體可包括用來延長筒體壽命的添加劑(諸如用來延長保存期限的殺菌劑)，或可改進(jìn)裝置性能或改進(jìn)保存期限的其它添加劑。在本發(fā)明的一方面，與延長持續(xù)時間有關(guān)，金屬化層或濺射金屬材料的使用延長了筒體的保存期限，其中，除氣水可在筒體內(nèi)保持低含量的溶解氣體。所需的金屬化水平或數(shù)量可使用公式來得出，其中金屬化層的厚度小于X，其中，X= [((a-o. 09) *1000)/0. 03]+500, X是單位為埃的、金屬化層厚度，a是單位為dB的、傳輸窗中最大可容許聲衰減。在另一方面，筒體內(nèi)的耦合流體可包括各種濃度的鹽。治療頭內(nèi)的鹽溶液應(yīng)具有足夠的超聲透過性，從而允許系統(tǒng)傳播所需量的能量。鹽溶液有助于防止溶液中的氣體吸收，并可減少在筒體內(nèi)產(chǎn)生氣穴或微流事件的幾率。鹽濃度將取決于所用鹽的種類，鹽濃度可提供所需的流體特征。為了在筒體中保持除氣耦合溶液，可使用鹽溶液和/或金屬化層。在一個非限制性實例中，將氯化鈣(CaCl)鹽添加至水以用作筒體內(nèi)的耦合溶液。將CaCl濃度范圍增大至約10% (以重量計)到約21% (以重量計)有助于減少凝固發(fā)生(通過降低水的凝固點)，并降低氣穴可能性(通過在超聲換能器運行過程中防止氣泡形成)，同時通過鹽溶液保持超聲能的所需透過性。CaCl的含量可根據(jù)需要增大或減小，其它鹽也 可用來產(chǎn)生類似效應(yīng)。在一實施例中，用在超聲系統(tǒng)內(nèi)的冷卻流體可以是水。冷卻流體通常具有高溫吸熱能力，諸如水或帶有其它化學(xué)物質(zhì)的水混合物?？捎玫幕瘜W(xué)物質(zhì)包括殺菌劑(防止流體循環(huán)系統(tǒng)中的細(xì)菌生長)、化學(xué)添加劑(用于系統(tǒng)檢測目的)、或可提高流體系統(tǒng)性能或壽命的其它成分。在治療頭和筒體之外，另一稱合溶液可用來在醫(yī)療系統(tǒng)和患者之間稱合超聲能。在一實施例中，該耦合溶液可以是水溶液，該水溶液是百分之九十九(99%)的純水,具有小于百分之一(1%)的雜質(zhì)(除了溶解的或懸浮的氣體之外)。在另一實施例中，患者側(cè)耦合溶液可以是輕質(zhì)礦物油或具有與水類似粘度特征的其它流體。本發(fā)明系統(tǒng)的一方面是將從相同容器吸走的體外耦合溶液用作流體循環(huán)系統(tǒng)的冷卻液體。在該方面，液體從基部單元循環(huán)至治療頭本體，然后從治療頭本體分配至患者皮膚。在本發(fā)明系統(tǒng)的一方面，來自流體循環(huán)系統(tǒng)的流體直接流入筒體的密封流體封殼。在該實施例中，筒體未密封有除氣流體。替代地，一旦筒體連接至上隔室，筒體就使用來自流體循環(huán)系統(tǒng)的流體而充滿。在該實施例中，除氣單元可用來在處理前降低流體中的溶解氣體含量。在一個方面，流體可以被除氣至約五(5)至十(10)ppm或更低的溶解氧氣(基于氣體溶解的比例，氧氣用作所有其它溶解氣體的共同計量)。在該實施例中，驟冷器還可用來冷卻水。無滴落流體連接器可用在筒體和處理頭和/或循環(huán)系統(tǒng)之間，從而在筒體更換過程中減少液體泄漏。在一實施例中，處理頭可設(shè)計成使用上述系統(tǒng)的較小尺寸和部件，但保持可拆卸的換能器筒體，使得換能器組件可拆卸地聯(lián)接至上隔室。在該實施例中，系統(tǒng)重復(fù)以下過程通過抽空處理頭的流體腔室來從處理頭排放流體。用戶然后移除換能器筒體并更換換能器。系統(tǒng)然后對處理頭內(nèi)的流體腔室進(jìn)行再充注。在該實施例中的流體也需要除氣。這里提供了用于這些實施例的除氣裝置。除氣裝置連接至基部單元中的流體系統(tǒng)，并利用單個泵來使流體移過系統(tǒng)并使流體流過腔室以去除溶解氣體。為了在筒體更換過程中減少流體溢出，可使用“無滴落”流體連接器，其在更換筒體時切斷入口管路和出口管路上的液體供給。
根據(jù)該實施例的除氣單元是用于將氣體與含氣液體分離的系統(tǒng)。該除氣系統(tǒng)包括與含氣液體供給流體連通的限流部件、與限流部件流體連通的泵、通過泵與限流部件流體連通的分離腔室、與分離腔室流體連通的一個或多個氣體出口、以及與分離腔室流體連通的除氣流體出口。該泵構(gòu)造成通過限流部件抽吸含氣液體流以產(chǎn)生帶有氣泡的液體溶液。分離腔室構(gòu)造成在氣泡和液體之間進(jìn)行重力誘導(dǎo)分離。在該實施例中，通過將液體拉過小孔來將氣體吸出溶液。隨著液體溢出孔口，它經(jīng)歷負(fù)壓區(qū)以致使氣泡形成。氣泡和液體流過泵并流入分離腔室。分離腔室處于正壓力下，且減緩氣泡和液體溶液經(jīng)過氣體出口的逃逸。分離腔室放置在也處于正壓力下的通風(fēng)腔室內(nèi)。當(dāng)氣體和液體溶液離開分離腔室并進(jìn)入通風(fēng)腔室時，氣泡上浮，通過液體出口導(dǎo)管向下推動除氣液體。在另一實施例中，提供了用于從含氣液體分離氣體的系統(tǒng)。除氣系統(tǒng)可包括串聯(lián)布置的一對除氣過濾器?？蓪⒁后w抽吸通過限流部件以產(chǎn)生氣泡。然后將液體推過第一除氣過濾器，在該第一除氣過濾器排出氣泡。液體繼續(xù)至第二除氣過濾器，該第二除氣過濾器具有就在泵的進(jìn)入段之前連接至液體管路的排氣管路。排氣管路在第二氣體過濾器上提供真空，從而可將溶解氣體吸出溶液并排出液體。液體然后可用在流體管路中，稱為已除氣或已減少溶解氣體的液體。液體循環(huán)回到泵進(jìn)入端附近的除氣系統(tǒng)。除氣系統(tǒng)可包括容器， 在這種情況下，液體管道回路可流入容器。在另一實施例中，提供醫(yī)療超聲系統(tǒng)。醫(yī)療超聲系統(tǒng)包括超聲治療頭和除氣系統(tǒng)。超聲治療頭包括超聲換能器，該超聲換能器至少部分地被耦合流體包圍。除氣系統(tǒng)典型地位于基部單元中并結(jié)合入液體循環(huán)系統(tǒng)。液體管道將液體從容器泵送通過除氣裝置并泵送至治療頭，從而將除氣耦合流體供給至治療頭。在一個方面，該除氣系統(tǒng)包括與耦合液體供給流體連通的限流部件、與限流部件流體連通的泵、通過泵與限流部件流體連通的分離腔室、與分離腔室流體連通的氣體出口、以及與分離腔室流體連通的除氣流體出口。泵可構(gòu)造成將耦合流體流抽吸通過限流部件以產(chǎn)生帶有氣泡的耦合流體溶液。分離腔室同樣地或替代地可構(gòu)造成在氣泡和耦合流體之間的重力誘導(dǎo)分離。在一實施例中，提供適用于超聲處理頭的流體耦合裝置。類似這里所述或基本等同于這種部件/裝置的處理頭可配設(shè)有耦合流體分配器。分配器從超聲系統(tǒng)的流體系統(tǒng)抽吸流體。用作處理頭中冷卻劑和超聲換能器的散熱器的液體也可用來通過將其分配到患者身上來將處理頭耦合至患者身體。這通過具有從處理頭至處理頭外空間的分離流體管道來實現(xiàn)。該管道可處于除了流體系統(tǒng)正常壓力之外的附加壓力下，或者它可處于與流體系統(tǒng)相比相同或較低的壓力下。在將處理頭放置在皮膚表面上之前，將從流體系統(tǒng)抽吸的流體分配到患者身體上。在處理之前，可將流體噴灑、淋灑、滴落或以任何方式散布在患者皮膚上。流體分配可借助煙霧器、彌霧器或其它分配機構(gòu)。在一個方面，流體的分配由用戶控制，從而流體可精確地輸送且均勻地分布在皮膚表面上，這種輸送和分布根據(jù)命令借助啟動裝置，諸如按鈕、觸發(fā)器或其它機械/機電方法。系統(tǒng)還可控制噴灑持續(xù)時間，從而優(yōu)化流體施加以將處理頭適當(dāng)耦合至患者，和/或避免容器的意外排放。現(xiàn)在描述將系統(tǒng)用在患者身上以便體形塑造的若干實施例。在一個實施例中，提供用于在患者身體上產(chǎn)生處理線的模板。模板可例如由一次性的輕質(zhì)材料制成，其在臨床使用上是安全的?？墒褂萌魏畏N類的塑性材料、生物聚合物、或其它合適材料，諸如在臨床使用上是被批準(zhǔn)的和/或安全的。模板具有繪制在其上的至少一根直線，典型地具有模板中的多個槽狀孔，這些槽狀孔垂直于繪制的直線延伸。在使用中，將模板放置在患者身體上，諸如腹部或側(cè)腹部，用戶使用記號筆或類似裝置并通過槽狀孔在患者身體上產(chǎn)生線。用戶然后將模板轉(zhuǎn)動90度(或近似于其)，從而使模板直線覆蓋在患者皮膚上先前繪制的各線中的一條線。用戶然后通過槽狀孔繪制附加的線，從而產(chǎn)生方形格柵，該方形格柵的尺寸近似等于模板的槽狀孔的尺寸。用戶重復(fù)該過程，直到處理所需的整個表面區(qū)域覆蓋有格柵線。處理頭在處理頭側(cè)面上具有對準(zhǔn)特征。在一個方面，對準(zhǔn)特征位于處理頭的所有四個側(cè)面上。在另一方面，對準(zhǔn)特征在相鄰側(cè)面上或相對側(cè)面上。對準(zhǔn)特征用來通過將對準(zhǔn)特征放置在繪制線上來“肉眼對準(zhǔn)”換能器在繪制格柵線上的位置。假如只使用兩個對準(zhǔn)特征，特征位于處理頭的相對或相 鄰的側(cè)壁上，處理頭可使用單根直線或由兩根交叉線形成的“直角”來對準(zhǔn)。這允許將處理頭放置在繪制格柵線的交點上，并將中線用作處理參考標(biāo)記。假如在患者身上繪制完整的格柵，則格柵各線的間隔不必與處理頭表面的尺寸對齊(假如各部位之間的空間不是所需的，則只要格柵各線的間隔小于處理頭的可處理區(qū)域即可)。實際上，治療頭的對準(zhǔn)位于格柵的水平線和豎直線的中心線上，而非居中于由各線包圍的區(qū)域上。這允許給定的處理頭具有其物理處理頭區(qū)域，該物理處理頭區(qū)域不必匹配用戶可能想要的處理區(qū)域。換而言之，基于所需處理區(qū)域的面積和形狀，給定處理頭區(qū)域(尺寸)可被使用成具有多個柵格尺寸的模板。假如我們允許可變的部位區(qū)域并提供各種模板來標(biāo)記各線，需要確認(rèn)特征以通過在患者身上標(biāo)記一個尺寸格柵、然后設(shè)定系統(tǒng)以處理不同尺寸部位來使用戶可能出錯的幾率最小化。為了使這種幾率最小化，系統(tǒng)可讀取的特征能嵌入模板中。在這個實施例中，在用戶標(biāo)記患者之后，用戶將模板提供至系統(tǒng)以使其讀取標(biāo)記的部位區(qū)域，從而設(shè)定機器以匹配患者標(biāo)記。該特征可以例如用標(biāo)記模板上的嵌入條形碼或嵌入模板中的射頻識別(RFID)型標(biāo)簽來實現(xiàn)。在任一情況下，用戶可將模板“掃描”入系統(tǒng)，從而允許輸入處理屏以對與正確的部位區(qū)域設(shè)定系統(tǒng)。模板的掃描涉及從模板讀取信息，諸如條形碼、射頻識別(RFID )、電子碼、或模板上其它包含信息的裝置。在一實施例中，系統(tǒng)具有“掃描”能力以能記錄患者身上格柵線的位置。系統(tǒng)能參照讀取格柵線或患者身體進(jìn)行掃描的能力可以是對處理區(qū)域拍攝照片，并使用圖像識別來尋找患者身上的線。替代地或附加地，系統(tǒng)可記錄在患者身體中形成的邊界線的位置，提供安全處理區(qū)域和非處理區(qū)域的劃分。邊界線的產(chǎn)生典型地在將治療頭放置在患者身上之前完成。一旦用戶已選定特定處理部位(例如在處理表面的邊緣附近)，用戶就可將在治療頭下方的處理部位的處理表面的區(qū)域細(xì)分成一個或多個處理區(qū)域和一個或多個非處理區(qū)域。系統(tǒng)然后產(chǎn)生處理區(qū)域控制命令或使用離線生成的預(yù)定表格來發(fā)送至控制硬件，從而處理用戶預(yù)定區(qū)域并同時避免將這些區(qū)域標(biāo)示為非處理區(qū)域。在該實施例中，顯示器用作繪制表格，允許用戶顯示患者表面上的實際格柵線或格柵線圖示(在這種情況下，無需系統(tǒng)掃描患者身上格柵線的能力)。用戶可在患者皮膚上或在視頻顯示器上產(chǎn)生各分隔邊界，這些分隔邊界將一個或多個部段標(biāo)示為安全處理區(qū)域或相反的非處理區(qū)域。顯示的圖像可清楚地表示由繪制線劃分的哪個部段用來處理，哪個部段不用來處理。邊界標(biāo)示并不局限于形狀、尺寸或數(shù)量。顯示器上或患者身上的安全處理區(qū)域或非處理區(qū)域的標(biāo)示可通過使用不同顏色或型式的標(biāo)記來完成，在顯示器上將各個區(qū)域標(biāo)示為處理或非處理。這種應(yīng)用有助于處理臍部(肚臍)周圍和處理面積可能小于整個方格面積的區(qū)域(諸如在臉頰下方、臂部或相對較低皮下脂肪組織積聚的其它位點)。系統(tǒng)具有改進(jìn)的軟件能力以將用戶限定的安全區(qū)域和非處理區(qū)域轉(zhuǎn)換成操作指令，用于控制換能器組件的運動以使換能器不移過非處理區(qū)域，或控制換能器控制特征以允許換能器在其掃過非處理區(qū)域時停止傳播超聲能。處理表面的顯示和細(xì)分也可應(yīng)用于一次一個以上的部位、或大至整個處理表面。通常，處理身體以產(chǎn)生所需體形效果利用了足夠的能量來產(chǎn)生治療效果。通常在皮膚表面上需要35-460焦耳每平方厘米(J/cm2)的能流值。能流(EF)值可用下式得出[ (p) X (i/V) X (dc) x (nf) ] / (sa)其中， P=功率，i=線長度，V=速度，dc=占空比，ni=線的數(shù)量，以及sa=掃描面積。所提供的公式用于在換能器連續(xù)移動并施加超聲能時進(jìn)行計算。替代地對于換能器不在各治療應(yīng)用之間移動的處理程序，EF可用以下修改的EF等式進(jìn)行計算。EF= [ (p) X (t) X (dc) x (ns) ] / (sa)其中，P=功率，t=每處損傷的接通時間，dc=占空比，ns=損傷的數(shù)量，以及sa=掃描面積。進(jìn)一步的細(xì)節(jié)提供于共同待審查的、名稱為“Apparatus and Methods for theDestruction of Adipose Tissue (用于破壞脂肪組織的設(shè)備和方法)”的美國專利申請11/414，080中，在此以參見的方式引入該專利申請。在描述下面的附圖時，描述了本發(fā)明的多個示例性實施例。為了說明起見，闡述特 定的構(gòu)造和細(xì)節(jié)是為了提供對各實施例的徹底理解。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員也將顯而易見的是，沒有這些具體細(xì)節(jié)也可實踐本發(fā)明。此外，已知的特征可被省略或簡化而不使所述的實施例難以理解。為了保持易于閱讀，各零件在它們在實施例與實施例之間起作相同功能的情況下標(biāo)有相同的附圖標(biāo)記。例如，這里描述了筒體的不少于五個的不同型式(零件號600)。即使描述了多個實施例，但每個換能器筒體都標(biāo)示成零件600，沒有描述更多等同結(jié)構(gòu)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將得到暗示或容易理解。使用相同的附圖標(biāo)記來用于這里所述的許多零件不應(yīng)理解成表示零件在實施例與實施例之間是精確相同的物理部件，而是在所述的實施例與實施例之間具有相同的功能。帶有相同零件編號的物品不必在結(jié)構(gòu)上等同，這是因為各個實施例可在物理上彼此非常不同。這里所述的系統(tǒng)和設(shè)備的性質(zhì)是電子裝置。有電氣信號從各個部件或子系統(tǒng)發(fā)送至其它部件和子系統(tǒng)，電力也發(fā)送至這些相同的部件(零件)和子系統(tǒng)。任意部件和任意其它部件之間的電子轉(zhuǎn)移在這里稱為電氣連通。電氣連通可以是信號或電力，用來引導(dǎo)、感測、控制或簡單地接通/切斷部件。電子通過任何用于電子的預(yù)期通道，無論電壓、安培或瓦特如何，也是電氣連通。電氣傳送包括通過無線系統(tǒng)或方法來發(fā)送和接收信號，假如結(jié)合至這里說明書的任何部分的話。此外，如同在許多實施例中所述的那樣，本發(fā)明系統(tǒng)的性質(zhì)涉及使用各種液體。這些可以是冷卻液體、耦合液體、存儲液體或用于任何其它目的的液體。這些液體中的任意液 體從各種部件中的一個部件至另一部件的供給或輸送，設(shè)計成或預(yù)期成接收、使用、傳輸或觸及任何這些液體，在這里稱為流體連通。圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)。系統(tǒng)PlO具有帶有機械臂P14的推車基部P12，該機械臂支承帶有可拆卸蓋子P22的治療頭P20。系統(tǒng)還具有顯示屏P16。整個系統(tǒng)PlO重超過300磅(136+kg)，立起來約I. 3米高、約I. I米深和約62cm寬。個別地，治療頭P20重約
3.5-4. 0kg，臂P14重約32kg。除了任何流體或液體之外的所有重量通常需用于系統(tǒng)運行。系統(tǒng)的尺寸和重量難以運輸，并可以是笨重的和笨拙的。圖2-4現(xiàn)在示出了本發(fā)明的一實施例。醫(yī)療超聲系統(tǒng)100顯示成具有顯示器102、基部/基部單元或主體130，該基部/基部單元或主體130具有前表面108，該前表面在其中具有一個或多個孔118。孔118是用于接納治療頭500的容座。前表面108可具有一個或多個孔118以用于對應(yīng)數(shù)量的治療頭500。主體130包括前表面108和后表面132 (參見圖5)。主體130附連至基部106，該基部匹配以接納推車104?；靠杉扇胫黧w，或如圖所示是分開的。系統(tǒng)100顯示成具有位于面板108之后的主隔室112。系統(tǒng)100的設(shè)計可以使得前表面108保持透明以用于美學(xué)外觀。主隔室112的保持系統(tǒng)電子器件的位置對于主體130的布局來說不是決定性的。系統(tǒng)100可包括一手柄或一對手柄110,以讓用戶抓住系統(tǒng)并在其腳輪104上操縱系統(tǒng)。系統(tǒng)100可包括用于腳踏開關(guān)(未示出)的一個或多個輸入插座120。電纜116將系統(tǒng)100與處理頭500連接起來。處理頭500可放置在電纜116所插入的處理頭孔118中，然而，以下不是對本發(fā)明的限制處理頭必須插入電纜所連接至主體130的相同插座中。實際上，處理頭500可定位在任何可用插座118中，不管它們是否插入電纜?；蛘撸t(yī)療超聲系統(tǒng)100的處理頭500在不使用時無需存放在系統(tǒng)100的插座118中。假如需要的話，處理頭500可根據(jù)用戶的判斷脫開并存放在任何位置。圖3示出了單個處理頭版本。在示出多個處理頭500A、500B的情況下，可以有對應(yīng)數(shù)量的接納孔118AU18B和電纜插頭122A、122B(參見圖4)。在處理頭的一方面，處理頭可以在側(cè)面上是約80mm，并具有大體倒圓矩形或圓形的覆蓋區(qū)。處理頭可以在高度上是約150-180mm，并重約200-500克。在另一方面，處理頭可重300-400克，但在另一方面，處理頭可重約330-360克。圖5示出了主體130的側(cè)視圖。顯示器102由頸部126支承，該頸部向下彎折。顯示器102也經(jīng)由可動接頭安裝至頸部，該接頭可允許屏傾斜、轉(zhuǎn)動或旋轉(zhuǎn)。處理頭的孔118具有捕捉面或背面124以防止處理頭完全滑過孔。在一個方面，形成容座以提供用于處理頭的滑動配合，從而處理頭在存放于容座中時牢固地定位在主體上。系統(tǒng)具有背板132，主隔室112具有可拆卸的蓋子134?；繂卧芍丶s25-40千克(kg)，并在各個方面可重約28-35kg (沒有液體)?；繂卧闪⑵饋砀呒s1.4米(m)，并在寬度上和深度上為約50-75厘米(cm)。這些尺寸并沒有考慮可連接至基部單元的任何電纜或外圍設(shè)備。圖6提供了系統(tǒng)一實施例的主隔室112的主系統(tǒng)部件的透視圖。大量系統(tǒng)電子器件200安裝在主隔室112內(nèi)。內(nèi)部電子器件由一組結(jié)構(gòu)支承件214、216來支承，該組結(jié)構(gòu)支承件將電子器件錨固在位并同時為流過隔室的空氣提供定向。使用一個或多個冷卻風(fēng)扇來提供空氣循環(huán)系統(tǒng)202?？諝馔ㄟ^風(fēng)扇來抽吸并流過流體致冷單元?？諝饬魅雴卧扛浇膬?nèi)腔，然后流入兩個路徑中的一個路徑。一個路徑沿氣流路徑254經(jīng)過主電路板箱212。另一路徑沿流動路徑254流過電源204，以幫助冷卻電源204。電源可定位在基部106下方，對經(jīng)過電源的流動路徑254進(jìn)行調(diào)節(jié)以流過基部106中的孔(未示出)。提供以太網(wǎng)端口 206以允許系統(tǒng)100連接至LAN或因特網(wǎng)入口。板箱212可具有背面210，該背面既對板箱提供結(jié)構(gòu)支承，又對系統(tǒng)部件的縱向或插頭提供結(jié)構(gòu)支承。在一個方面，通過使用一對適 于直接彼此接口的印刷電路板來免除(排除)背面。流體循環(huán)系統(tǒng)208堆疊在支承立柱216上。流體循環(huán)系統(tǒng)具有至少一個泵和過濾器組220，用于使流體運動通過系統(tǒng)并對流體進(jìn)行過濾以保持流體質(zhì)量。用于系統(tǒng)的流體(未示出)可以是具有低粘度和高熱容量的液體。液態(tài)水可用作用于循環(huán)系統(tǒng)的流體。更具體地說，流體可以是除氣液態(tài)水、驟冷液態(tài)水。也可使用其它合適流體?；蛘?，部分的或所有的進(jìn)氣口可用來冷卻儲水容器或水冷系統(tǒng)。圖7示出了本系統(tǒng)一實施例的主隔室系統(tǒng)電子器件的側(cè)視圖。兩個氣流導(dǎo)管的氣流路徑用虛線箭頭示出。第一氣流路徑252冷卻板箱。第一導(dǎo)管將空氣抽吸通過系統(tǒng)蓋子，并驅(qū)使空氣進(jìn)入板箱212下方的中空空間。中空空間由支承立柱214和堆疊在立柱214上的部件來限定。板箱212設(shè)計成將板定向成與各板之間的氣流空間大體垂直對準(zhǔn)。將空氣推入中空空間，并通過熱對流將空氣向上吸入板箱。來自板箱的熱空氣上升，并通過隔室蓋子中的排氣口流出。第二氣流路徑254幫助冷卻電源204。通過空氣循環(huán)系統(tǒng)202中的輸入通路250將空氣吸入系統(tǒng)。一旦空氣循環(huán)系統(tǒng)啟動，主隔室的內(nèi)部空間就略微加壓。電源204具有用于從系統(tǒng)抽吸空氣的風(fēng)扇，而板箱依靠強制對流以從底部抽吸冷空氣，同時熱空氣沿流動路徑252向上升出?；蛘撸逑淇删哂酗L(fēng)扇，該風(fēng)扇用于將冷空氣吸入板箱或用于將熱空氣通過排氣口排出。假如基部具有水冷卻器，則除了上述其它部件之外，氣流可通過用于水冷卻器的換熱器?？諝饪梢匀魏芜m當(dāng)次序流過各種部件。圖8提供了本系統(tǒng)一實施例的帶有蓋子的主隔室112的立體圖。板箱212的背面顯不成延伸自隔室頂部。在該圖中未不出前表面108和背表面132。流體循環(huán)系統(tǒng)208的一個部件可包括除氣裝置，該除氣裝置用來從流體循環(huán)系統(tǒng)的流體中除去溶解氣體。通常可避免對除氣裝置的包括和使用。圖9示出了根據(jù)一實施例的除氣系統(tǒng)340。除氣系統(tǒng)340包括與基部344相連接的保持壁342，該基部位于保持壁342之下。側(cè)壁342和基部組件344的組合形成不透水的液體容器346。分離裝置348設(shè)置在容器346之內(nèi)并與基部344連接。容器346保持含氣液體350，諸如這里所述的待除氣的液體?；?44包括供給導(dǎo)管或管道352，該供給導(dǎo)管或管道可用來向容器346添加含氣液體350或從容器346去除含氣液體350?；?44還可包括分開的排放管路?；堪ǔ龤饬黧w承載導(dǎo)管或管道354，用于從排氣腔室366抽吸除氣流體?；?44包括液體限流部件或裝置356、第一流體通道358、泵360和第二流體通道362。限流部件356位于流體容器346底部并與容器346流體連通。第一流體通道358定位在限流裝置356和泵360之間，并將限流裝置356定位成與泵360流體連通。限流裝置可以是噴嘴、閥或其它裝置，其通過充分限制流量以使得通過限流裝置經(jīng)由泵360產(chǎn)生的負(fù)壓抽吸液體流。通過將水抽吸通過限流裝置356，通過在第一流體通道356內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓(約1-2. 5PSI絕對壓力)，溶解的氣體來從溶液中帶出溶解的氣體。帶有氣泡的流體然后流過泵360、第二流體通道360并流入分離腔室382。氣泡從流體腔室382流入腔室366并向上漂浮，而已除氣的流體可通過管道354被抽出。在一個方面，分離腔室處于正壓力(約+10-20PSI計示壓力)下，迫使氣泡通過排出端口 372。壓力換能器(未示出)可定位成監(jiān)測第一流體通道358內(nèi)的壓力。第二流體通道362定位在泵360和分離裝置348之間，并將泵360定位成與分離裝置348流體連通。分離裝置348包括外部罩殼364,該外部罩殼限定分離腔室或除氣腔室366。外部罩殼364包括與基部組件344連接的至少一個側(cè)壁368和與側(cè)壁368連接的至少一個傾斜上壁370。傾斜上壁370與排出端口 372連接，該排出端口與分離腔室366流體連通。排出端口 372與氣泡排出裝置374連接和流體連通。氣泡排出裝置374具有設(shè)置在排氣端口 378上方的上部376。排出端口 378將排氣端口 372定位成與流體容器346流體連通。分配集管380設(shè)置在分離腔室366之內(nèi)，該分配集管與基部組件344連接。分配集管380限定除氣腔室366內(nèi)的內(nèi)部腔室。分配集管380和基部組件344的組合限定了內(nèi)部腔室382，該內(nèi)部腔室設(shè)置在第二流體通道352上方并與第二流體通道352流體連通。分配集管380包括一個或多個孔口 384，孔口 384將內(nèi)部腔室382定位成與分離腔室366流體連通?？卓?384位于分配集管380的上部。圖IOA示出了圖9的除氣系統(tǒng)340的運行。通過泵360的運行，將含氣液體350從流體容器346抽吸通過限流裝置356并進(jìn)入第一流體通道358，從而溶解在液體內(nèi)的氣體跑出溶液并形成氣泡。流過泵的流體流產(chǎn)生強負(fù)壓，該強負(fù)壓降低第一流體通道358內(nèi)相對于流體容器346的壓力水平。限流部件可以是約0. 039英寸直徑的孔口(諸如鉆孔、噴嘴或類似部件)。壓降有助于將溶解的氣體帶出溶液，因此在流體中形成氣泡(圖34中的361)。在一些實施例中，對限流進(jìn)行選定并對流量進(jìn)行選擇和/或控制，從而將第一流體通道358中的壓力降低至約I. 0至約2. 5PSI絕對壓力之間。當(dāng)含氣液體是水時，第一流體通道358中壓力的進(jìn)一步降低(例如低于0. 9至0. 95PSI絕對壓力)會引起氣穴，這會破壞諸如泵360的系統(tǒng)部件。約I. OPSI絕對壓力之上的壓力水平已被發(fā)現(xiàn)是良好的，實現(xiàn)最大除氣同時保持壓力裕度以大體避免氣穴。第一流體通道358中的負(fù)壓力平衡和泵整體性可減少或防止對系統(tǒng)和/或泵的損壞。泵流量不是固定的，而取決于限流裝置356的尺寸和所需負(fù)壓水平的關(guān)系。較弱的泵可用于較小的限流，而對于較大限流直徑的裝置來說，較強的泵通常是理想的。泵容量和限流尺寸之間的平衡還可與泵的物理完整性相匹配以承受氣穴破壞。限流典型地產(chǎn)生湍流，該湍流還會激勵氣泡的形成。壓力換能器可集成入第一流體通道358和換能器出口中，用來調(diào)節(jié)泵360的速度以在第一流體通道358內(nèi)保持所需壓力水平。液體和氣泡然后轉(zhuǎn)移至分離裝置348。泵360將液體和氣泡從第一流體通道358轉(zhuǎn)移至分配集管380的內(nèi)部腔室382。液體和氣泡從內(nèi)部腔室382通過孔口 384轉(zhuǎn)移至分離腔室366的中部386。分離腔室366構(gòu)造成在氣泡和液體之間進(jìn)行重力誘導(dǎo)分離。分配集管380引入液體和氣泡，從而減少循環(huán)的量和/或?qū)ο惹霸诜蛛x腔室366分離的氣泡和液體進(jìn)行混合的量?？卓?384較小，因此引起緩流，這減少循環(huán)量和發(fā)生在分離腔室366內(nèi)的相關(guān)混合量?？卓?384位于分離腔室366的中部386，其防止氣泡從分離腔室366的下部388進(jìn)入。通過減少循環(huán)量和/或混合量，由于氣泡與周圍液體相比降低的密度，氣泡會朝向分離腔室的頂部上升而不被向下流運輸?shù)较路?。分配集?80將液體和氣泡引入分離腔室366的中部386，因此對設(shè)置在分離腔室366的下部388中的除氣液體進(jìn)行隔離，而不引起下部388內(nèi)的循環(huán)。這種隔離有助于防止任何氣泡被承載入下部388中，從而通過除氣流體出口 390從分離腔室排出的除氣液體可基本上沒有任何氣泡。除氣流體出口 390與除氣流體管道354流體連通，該除氣流體管道用來從系統(tǒng)轉(zhuǎn)移除氣流體。通過位于分離腔室366的上部392頂部的排出端口 372，從分離腔室366去除上升的氣泡。分離腔室366可構(gòu)造成將氣泡引導(dǎo)至排出端口 372，諸如通過在上部382中使用錐形上部傾斜壁370 (如圖所示)。氣泡被迫移動至氣泡排出裝置374，該氣泡排出裝置用來 防止在系統(tǒng)運行時周圍的含氣液體350通過排氣端口 372進(jìn)入分離腔室366。氣泡排出裝置374包括上部376和隔離器排出端口 378。與含氣液體分離的氣體轉(zhuǎn)移至氣泡排出裝置374，氣體在排出裝置排出端口 378處從中排出。氣泡排出裝置374可以是任何數(shù)量的隔離裝置。氣泡排出裝置378可向下引入容器底部，從而有助于在泵反向運行時排空容器。除氣系統(tǒng)340的構(gòu)造提供了簡化的流量控制。在運行過程中，泵360可以恒定的速度運行，或者泵360的速度可由封閉控制回路來控制，從而在第一流體通道358內(nèi)保持所需壓力。由于具有設(shè)定尺寸的限流部件356，最終的泵運行速度將典型地不大幅改變，這向分離裝置產(chǎn)生基本恒定的液體和氣泡流動。液體和氣泡向分離裝置的基本恒定流動提供了一定量的除氣液體，以將除氣液體從分離腔室排出。只要除氣液體以等于或低于其產(chǎn)生速率的速率排出，任何多余的除氣液體就經(jīng)由排氣端口 372和隔離器374與已去除的氣體流出分尚腔室。例如，除氣液體可以300暈升/分的流量從分尚腔室排出，而流量為500暈升/分的液體和氣泡可供給至分離裝置348。排出的除氣液體(例如水)可以循環(huán)用作超聲治療頭中的耦合劑，諸如用在治療頭318的下隔室320中，如圖2所示?？沙錃獾臍饽一蚱渌鼔毫φ{(diào)節(jié)裝置(未示出)可用來保持和/或調(diào)節(jié)流體容器346的壓力。在一實施例中，除氣系統(tǒng)可使用串聯(lián)的兩個除氣過濾器(圖10B)。除氣系統(tǒng)采用單個泵1002來使流體流過整個流體系統(tǒng)，并在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生液體除氣所需的壓力環(huán)境。液體可包含在容器1004中并可通過泵1002被抽吸。液體然后推入第一除氣過濾器1010，其中，將氣泡排出至大氣(或者可將氣泡排入未示出的容器)。液體然后流入第二除氣過濾器，該第二除氣過濾器具有通向被抽吸入泵的輸入管路的排氣管路。泵在除氣過濾器1012中產(chǎn)生負(fù)壓(真空)并幫助從液體去除溶解氣體。液體然后流過流體回路1006，諸如流動至用于超聲換能器的治療頭等。液體從流體回路1006返回，流向容器1004或流回泵1002。當(dāng)流體回路運行時，來自返回管路、容器或排出管路1014的氣泡經(jīng)過泵并去向第一除氣過濾器1010，在該第一除氣過濾器處，氣泡滲出并排出除氣液體管路。液體的除氣發(fā)生在第二過濾器1012中，其在真空下經(jīng)過第二排氣管路1016。圖11是示出根據(jù)另一實施例的除氣系統(tǒng)3100的示意圖。類似于上述除氣系統(tǒng)340，除氣系統(tǒng)3100包括限流裝置3102。除氣系統(tǒng)3100還包括第一流體通道3104、泵3106、第一除氣過濾器3108和可選的第二除氣過濾器3110。限流裝置3102與含氣液體源3112流體連通。第一流體通道3104將限流裝置放置成與泵3106流體連通。泵3106的出口與第一除氣過濾器3108流體連通。第一除氣過濾器3108包括可透氣隔膜3114，該可透氣隔膜允許氣體通過同時基本防止液體通過。在可透氣隔膜3114的氣體側(cè)上需要真空，因此產(chǎn)生跨越可透氣隔膜3114的壓差。氣體側(cè)可經(jīng)由排氣口 3116排出至大氣，該排氣口 3116可包括壓力閥?？蛇x的第二除氣過濾器3110包括可透氣隔膜3120，該可透氣隔膜允許氣體通過同時基本防止液體通過?？赏笟飧裟?120的氣體側(cè)經(jīng)由管道3122排出至第一流體通道3104。在運行中，通過泵3106的動作，含氣液體被抽吸通過限流裝置3102并進(jìn)入第一流體通道3104，這引起液體內(nèi)的溶解氣體跑出溶液，如同以上參照除氣系統(tǒng)340所述。除氣系、統(tǒng)3100中的氣泡產(chǎn)生可以與上述除氣系統(tǒng)340中基本相同。液體和氣泡然后轉(zhuǎn)移至第一除氣過濾器3108。由于泵3106的動作，第一除氣過濾器3108內(nèi)液體和氣泡的組合壓力大于大氣壓力。因為可透氣隔膜3114的氣體側(cè)相對于液體和氣體側(cè)的組合在負(fù)壓之下，所以致使氣體通過過濾器去向氣體側(cè)。如此從流體去除的氣體可通過單向閥排出系統(tǒng)。壓差用來迫使氣體從可透氣隔膜的液體和氣泡側(cè)去向可透氣隔膜的氣體側(cè)，在該氣體側(cè)，氣體可排出至大氣或被收集。除氣液體3118排出第一除氣過濾器3108。排出第一除氣過濾器3108的除氣液體3118可經(jīng)由可選的第二除氣過濾器3110進(jìn)一步處理，從而進(jìn)一步減少液體內(nèi)所含的氣體量。第一流體通道3104內(nèi)的降低壓力水平與第二除氣過濾器3110內(nèi)除氣液體3118的壓力一起形成跨越可透氣隔膜3120的壓差。壓差用來迫使氣體從可透氣隔膜3120的液體和氣泡側(cè)去向可透氣隔膜3120的氣體側(cè)，在該氣體側(cè)，氣體可經(jīng)由管道3122轉(zhuǎn)移至第一流體通道3104。附加除氣的液體3124排出第二除氣過濾器3110。圖12是根據(jù)一實施例的醫(yī)療超聲系統(tǒng)的流體子系統(tǒng)的框圖。流體系統(tǒng)具有泵控制器3136、可選的冷卻控制器3142、過濾器3140和流體水平系統(tǒng)3134。流體水平系統(tǒng)3134監(jiān)測流體系統(tǒng)中的流體水平，并確保對于所有的流體系統(tǒng)運行來說都存在足夠的流體。過濾器用來去除可能會阻塞或不利影響系統(tǒng)的顆粒物質(zhì)。泵使流體循環(huán)通過流體系統(tǒng)之外。泵控制器3136可以是用在可選除氣組件3138中的相同泵。流體從基部單元移動至超聲頭3144，且通常以完整流體回路返回至基部單元。所公開的系統(tǒng)提供了若干優(yōu)點。例如，在一些實施例中，所公開的系統(tǒng)可在沒有真空泵的情況下運行，這避免了與真空泵相關(guān)聯(lián)的初始花費和持續(xù)花費(即，真空泵系統(tǒng)部件的初始成本和相關(guān)的持續(xù)維護(hù)/修理成本)。它還允許這些系統(tǒng)在沒有相關(guān)部件的情況下運行，以對于流體循環(huán)系統(tǒng)保持除氣流體環(huán)境，進(jìn)一步降低流體系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。圖13示出了根據(jù)一實施例的接口電纜400的剖視圖，圖35示出了另一實施例，該另一實施例具有類似的部件。電纜400具有外套402。該外套也可對電纜提供屏蔽以防止來自電纜的EM輻射并在物理上保護(hù)電纜。外套402包圍第一圈同軸電纜404，該第一圈同軸電纜布置成圓形定向且包圍有絕緣層410。在水管路414、416有泄漏的情況下，接口電纜內(nèi)部的充填層412有助于電屏蔽和防水。同軸電纜404用來實時地對處理頭中陣列換能器的每個元件提供驅(qū)動信號和接收信號。假如處理頭不采用陣列換能器，則同軸電纜404分配有預(yù)定優(yōu)先權(quán)以驅(qū)動單元件換能器。在內(nèi)部有電源線406、407，電源線將電壓從主系統(tǒng)130輸送至處理頭500。電源線406、407可輸送不同的電壓，而治療頭500內(nèi)的電氣部件可基于兩種電壓中的一種電壓提取電力。提供地線418為，該地線用作處理頭中的所有電氣部件的電接地回路，而不管部件所需的電壓如何。可使用兩個或更多個扭絞線對408、402在系統(tǒng)基部和處理頭之間傳遞信息。單個扭絞線對可用于(未示出)多路復(fù)用通信。在一個方面，接口電纜和扭絞電對是EM屏蔽的以消除EM輻射?；蛘撸涌陔娎|可使用兩根電源線，一根電源線用于供電，另一根電源線用于接地。在該實施例中，處理頭內(nèi)的所有部件將使用單一電壓，或具有適配器以允許使用共同的電壓。保持兩個扭絞線對的使用以用于數(shù)據(jù)從基部至治療頭和從治療頭至基部的串行化(圖34)。或者，第三兩個扭絞線對可用來通過循環(huán)通電和斷電(未示出)來重置/重啟治療頭。圖14現(xiàn)在示出了處理頭500的一實施例，應(yīng)注意，處理頭的形狀因子和布局可呈許多形式。處理頭500具有上部段510和可拆卸的下部段600。上部段510具有凹進(jìn)抓持區(qū)域502，該凹進(jìn)抓持區(qū)域可設(shè)計成由慣用左手或右手的人員同樣容易地抓持。上部段510 的頂部具有手柄防護(hù)件504。下部段600的底部具有超聲傳輸窗602。通常，上部段包含諸如電動機驅(qū)動單元的驅(qū)動器和處理頭運行所需的各種電子器件。下部段包含超聲換能器。下部段被認(rèn)為是“濕”環(huán)境，具有包圍換能器的流體，從而在換能器和傳輸窗之間提供超聲耦合介質(zhì)。下部段中的流體可以是任何低分子量的溶液或液體，具有低超聲阻抗和高熱質(zhì)量的性質(zhì)。流體可以例如是水。在一個方面，液體是基本除氣的水，其被冷卻并沒有雜質(zhì)(如此所述)。用于下部段的水溶液實例包括但不局限于除氣去離子水、除氣蒸餾水或除氣濾過水。在一方面，下部段600是可拆卸的，呈筒體的形式。圖15提供了拆卸了下部段的、一示例性治療頭500的上部段510的立體圖。在該圖中，上部段的接合套環(huán)506是更加顯而易見的。圖16不出了一個實施例的一實例。超聲頭500具有一根或多根電纜116,電纜從該超聲頭延伸并去向主體130。上部段510具有隔室522，該隔室典型地是干的，并容納用于換能器的導(dǎo)線、電纜、電動機組件和/或其它特征，換能器安裝在下隔室600中。下隔室600較佳地包含諸如除氣水的耦合流體，其允許超聲能從換能器傳輸至并透過位于下隔室底部附近的窗602。致動組件528設(shè)置在上隔室510內(nèi)。致動組件528對位于下隔室600內(nèi)的換能器900的定位/定向提供控制。電纜116可連接至上部段510的頂部504。處理頭控制板定位在上部段510內(nèi)且從接口電纜116接收輸入。處理頭控制板還具有SERDES芯片和治療頭適當(dāng)運行所需的任何其它電子部件。提供可選的LED或其它信號裝置512以指示處理頭500是工作的。提供可選的觸發(fā)器514，從而用戶可致動可選的耦合液體施加裝置。頂部段(處理頭)具有抓持部段502，該抓持部段可適于被保持在用戶的左手或右手中。在運行中，技師將醫(yī)療超聲系統(tǒng)100滾動至患者附近。技師抓持超聲處理頭500，并將超聲處理頭500移入所需位置。對準(zhǔn)超聲處理頭500以使窗602接觸患者。用戶接口裝置102可工作以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)奶幚砘蛟\斷測試。在使用過程中，安裝在下隔室600中的換能器產(chǎn)生超聲能，該超聲能例如可用來破壞脂肪組織，如美國公布申請2006/0122509所述，在此以參見的方式引入該申請。致動組件528可用來提供簡化的處理過程。例如，超聲頭500可被保持成與患者固定接觸，同時致動組件528改變超聲換能器的定位/定向，從而使用掃描模式將治療處理施加至患者的局部區(qū)域，該掃描模式提供所需的覆蓋區(qū)域、持續(xù)時間、間隔等。如圖16所示，治療頭500包括下隔室600或筒體和治療頭本體或上隔室510。盡管上隔室510被描述成“隔室”以暗示是中空本體，但隔室也可包含許多結(jié)構(gòu)。在一實施例中，上隔室510容納治療頭500的工作部件。上部段510的內(nèi)側(cè)通常是干的，并容納用于換能器900 (圖17)的導(dǎo)線、電纜、電動機組件、電子器件和/或其它特征，該換能器安裝在下隔室600中。除了換能器900之外，下隔室600較佳地包含諸如除氣水604的流體，用來將超聲能從換能器900耦合至并透過位于下隔室底部附近的柔性窗602。安裝在下隔室600的換能器900可呈各種不同形式，在一實施例中，換能器900是可動的從而它可朝向窗602的各種不同位置聚焦。在2009年2月2日提交的、名稱為“Therapy Head For Use With Ultrasound System (用于超聲系統(tǒng)的治療頭)”的共同擁有 的美國專利申請12/364，327中描述了換能器和運動系統(tǒng)的一實例。可使用其它換能器和/或運動系統(tǒng)。換能器也可固定在下隔室600中。圖17示出了類似于圖16所示的治療頭500的內(nèi)部組件。致動組件528安裝在上隔室510內(nèi)。致動組件528借助控制臂532與超聲換能器組件900聯(lián)接?？刂票?32可構(gòu)造成與容座534接口并在容座534內(nèi)樞轉(zhuǎn)，該容座與將上隔室510與下隔室600分開的隔板聯(lián)接。在一個方面，下隔室600可與上隔室510脫開。下隔室600典型地是密封組件，該密封組件包含諸如除氣水的耦合流體，該耦合流體用來傳遞由換能器組件900發(fā)送的超聲能。容座534包括至少一個流體密封件，當(dāng)兩個隔室連接在一起時，該流體密封件防止流體從下隔室600進(jìn)入上隔室510。密封件可以是圍繞控制臂532的球形接頭的一個或多個0形環(huán)?？刂票?32包括設(shè)置在上隔室510內(nèi)的控制臂上端536。在所示的定位/定向中，超聲換能器組件900顯示成將聚焦的超聲能發(fā)送透過窗602，如超聲能分布610所示。致動組件528可工作以移動控制臂上端536，從而在容座534內(nèi)樞轉(zhuǎn)控制臂532。致動組件和控制臂532的運動范圍產(chǎn)生一覆蓋區(qū)域610，聚焦的超聲能可以受控方式指向該覆蓋區(qū)域(例如通過使用掃描模式、掃描速率、能量發(fā)送水平等)。當(dāng)下隔室600接合至上隔室510時，換能器組件900通過控制臂容座548機械接合至控制臂532。因此，當(dāng)控制臂532被致動組件528致動時，換能器直接相對于控制臂532運動。在一實施例中，容座548還可相對于控制臂532的運動以相反方式運動。容座548相對于控制臂532的運動僅僅是一種設(shè)計選擇特征，根據(jù)需要并基于預(yù)期運動范圍可調(diào)節(jié)該設(shè)計選擇特征，該設(shè)計選擇特征可采用關(guān)于換能器組件900的位置收集的任何位置跟蹤和/或位置傳感器信息。根據(jù)一實施例的致動組件528具有修改的引導(dǎo)螺桿548 (可從美國新罕布什爾州霍利斯(03049)的海頓科克運動解決方案公司(Haydon Kerk Motion Solutions, Inc.)的科克產(chǎn)品部的I科克驅(qū)動器(IKerk Drive)獲得)，一對電動機556、558工作以在螺桿軌道上驅(qū)動滑架螺母546。電動機520、530可通過一組齒輪560工作以驅(qū)動螺桿軌道。滑架螺母聯(lián)接器544被致動組件528致動以驅(qū)動上臂536的運動。該運動可對于換能器組件540的運動來說是直接的、相反的或任何合適的關(guān)系。管接頭535將控制臂536連接至滑架螺母聯(lián)接器544。
下隔室600還可具有壓力補償器690，以在使用或轉(zhuǎn)運過程中使下隔室600中的流體壓力適于大氣壓力的變化。圖18示出了上隔室510或處理頭的立體圖，其聚焦在用于上隔室和下隔室的連接器上。上隔室510具有用于機械接合筒體的凹處554。示出了 TEC層744，其中，該TEC層將鄰抵下隔室的具有上升件772或傳熱板748的相應(yīng)部段。還示出了用于接合和控制對應(yīng)的筒體部件以使換能器組件運動的控制臂578。還提供電氣接口 638，用于處理適當(dāng)控制換能器組件并監(jiān)測筒體內(nèi)任何想要傳感器所需的各種電氣接口。在一實施例中，冷卻裝置750直接固定至處理頭的下隔室600 (見圖19)。冷卻裝置750定位成從下隔室600去除熱量并將熱量耗散入上隔室510或耗散至外部環(huán)境(系統(tǒng)外)。冷卻裝置750典型地具有高傳熱容量，還典型地能迅速吸收和耗散熱量。冷卻裝置750可以是處理頭中的獨立式裝置，或者與基部單元中的系統(tǒng)(諸如流體循環(huán)系統(tǒng)208)聯(lián)合工作。流體循環(huán)系統(tǒng)208可與冷卻裝置750形成回路以形成冷卻回路700，并具有用于將流體傳送至處理頭704、706的管道和用于從處理頭703、705接收流體的管道。在一個方面，冷卻管道700還包括驟冷器，用于在流體從處理頭循環(huán)入系統(tǒng)基部時從流體去除熱量。流體 循環(huán)系統(tǒng)700還可具有如前所述的流體除氣單元300。根據(jù)一實施例，代替通過治療頭筒體的循環(huán)水，下隔室600是包括安裝在其中的換能器900的密封結(jié)構(gòu)。諸如除氣水的隔室流體604包圍換能器組件900，并與換能器組件900 —起被密封在下隔室600中。密封的下隔室600是可拆卸的和可更換的，作為帶有耦合流體604和換能器900的單個單元。因此，技師不必破壞密封件或從流體604移出換能器900。替代地，用戶可在任何時刻移除筒體600，諸如在換能器組件900的使用壽命結(jié)束時，然后用帶有密封在流體604內(nèi)的新?lián)Q能器900的新下隔室600來替換先前的下隔室筒體600。在一個方面，密封筒體中的流體可被除氣至低至10PPM溶解氧氣或更少溶解氧氣的水平。因為除氣操作趨于以相等的比例去除所有溶解氣體，所以溶解氧氣可用來測量溶解氣體的濃度。氧氣與其它氣體的比例是相當(dāng)恒定的，因此減少流體的氧氣含量也以相同的比率或比例減少了所有其它氣體的氣體含量。在不利影響聲學(xué)路徑之前、筒體內(nèi)流體可忍受的溶解氣體含量實際水平取決于超聲能強度、換能器焦距(機械或電子聚焦)、脈沖重復(fù)頻率(PRF)和決定換能器運行的其它分量。通常，可對這些電子和功率考慮的組合進(jìn)行平衡以允許較高水平的溶解氣體。假如換能器以溶解氣體很可能在密封環(huán)境中引起問題的功率和性能因素來運行(例如，通過產(chǎn)生氣穴或微流效應(yīng))，則溶解氣體水平可下降以減少或消除這些不利效應(yīng)。通常，在密封換能器筒體中實現(xiàn)的溶解氧氣理想水平是小于10PPM。在許多方面，可將水平保持在約5PPM。下隔室600包括匹配至上隔室510的輪廓的輪廓，從而兩個隔室可以可拆卸地彼此附連。假如想要的話，可提供閉鎖件或其它鎖定件以可釋放地鎖定兩個附連的部件。工具可用來幫助移除處理頭500的筒體600和上部段510，或者用來將兩個部件組裝成工作的處理頭500。換能器組件900可在使用過程中產(chǎn)生熱量，從而加熱流體604 (圖20)。根據(jù)一實施例，提供冷卻裝置750以用于對密封在下隔室600中的流體604進(jìn)行冷卻。在一實施例中，冷卻裝置750包括熱電裝置744，但也可使用其它裝置。眾所周知，諸如熱電裝置744的熱電裝置設(shè)計成將電壓轉(zhuǎn)換成跨越熱電裝置的溫差。溫差產(chǎn)生熱電裝置744的冷側(cè)和熱偵U。在圖20所示的圖中，熱電裝置744的底側(cè)是冷側(cè)，頂側(cè)是熱側(cè)。熱電裝置744連接至電源204，諸如電池、交流/直流轉(zhuǎn)換器、或其它合適電源，用于將電壓提供至熱電裝置744。電源204可以安裝在治療頭內(nèi)或可以經(jīng)由導(dǎo)線連接至其它位置，諸如基部單元130。電壓由電源204提供，橫跨熱電裝置744產(chǎn)生溫差，形成冷側(cè)和熱側(cè)。在圖20所示的實施例中，傳熱板748定位在熱電裝置744的冷側(cè)和流體604之間。傳熱板748用來從流體604去除 熱量并將熱量傳遞至熱電裝置744的冷側(cè)。用于從熱電裝置744去除熱量的結(jié)構(gòu)可附連至熱電裝置744的熱側(cè)。在附圖所示的實施例中，該結(jié)構(gòu)是換熱器752。換熱器752包括至少一個流體流入管道706和至少一個流體流出管道705。換熱器752例如可以是帶有盤繞或平行流體路徑的集管，但也可使用用于去除熱量的其它結(jié)構(gòu)或方法。在一實施例中，熱電芯片層744包括一個或多個熱電芯片(TEC)。多個芯片可放置成陣列以從下隔室600傳遞熱量(例如，TEC芯片可包括MELC0RECP1. 0-63-05L 16. 6瓦TEC(美國新澤西州特倫頓(08648)斯普魯斯街1040號的美維公司(Melcore)))。如下所述,這些TEC可以永久地或可釋放地附連至從下隔室600去除熱量的部件。下部傳熱板748可以粘結(jié)至下隔室600，并通過與下隔室600的熱對流、諸如經(jīng)由散熱器或傳熱板748，或通過與下隔室600內(nèi)流體溶液604的直接物理接觸，從下隔室600吸收熱量。在后者的情況下，傳熱板748匹配入下隔室600的隔室壁中。當(dāng)下隔室600附連至上隔室510時，下部傳熱板748可釋放地連接至TEC層744。TEC層744具有來自電源204的電力。TEC的適當(dāng)使用允許在TEC中建立溫度梯度，以使TEC的冷側(cè)面向下部傳熱板748。從下隔室流體604吸收的熱量通過下部傳熱板748和TEC層744之間的耦合劑傳遞至TEC。TEC和下隔室傳熱板之間的熱耦合材料是諸如油脂或凝膠的材料，其允許兩層之間的良好熱接觸，但不形成任何永久粘結(jié)，因此允許TEC與下隔室根據(jù)需要可釋放地接合。TEC層744藉由導(dǎo)熱環(huán)氧或樹脂可以更永久的方式粘結(jié)至上部傳熱層752。上部傳熱層752具有用于來自基部單元的水循環(huán)的水池。流體循環(huán)系統(tǒng)208將水泵送通過流體管道704、706，至少一個管路來自基部單元130并去向上部傳熱層752，而另一管道將溫流體帶回至流體循環(huán)系統(tǒng)208。如前所述，流體循環(huán)系統(tǒng)可包括驟冷器，從而返回至基部單元的溫流體在被泵送回傳熱層752之前被驟冷。換熱器752可以是集管，該集管布置成允許諸如水的冷卻流體流過。流體進(jìn)入入口管道706并經(jīng)由出口管道705流出。流過換熱器的流體流從換熱器752去除熱量，這又從熱電裝置744的熱側(cè)去除熱量。如上所述，下隔室600可以作為一個單元進(jìn)行更換，下隔室的流體604處在從不由使用者打開的封閉系統(tǒng)中，甚至在更換筒體/下隔室600期間也是如此。圖21示出了可拆卸下隔室600的一實例。在該實施例中，凸緣646從下隔室600向上延伸，且可拆卸地附連至上隔室的下表面。下隔室600的用來接合上隔室的部分顯示成具有凹處662，其中，下隔室傳熱板748與形狀匹配的上升件772相匹配以匹配入凹處662中。形狀匹配的上升件772可在組裝時在凹處662中形成平齊的或凹陷的配合。當(dāng)下隔室600附連至上隔室時，TEC層經(jīng)由形狀匹配的上升件772與傳熱層748結(jié)合和聯(lián)接。在圖21-25所示的實施例中，熱電裝置使用可釋放的傳熱材料直接連接至換熱器，該可釋放的傳熱材料諸如傳熱油脂、墊片或凝膠。應(yīng)注意，假如當(dāng)下隔室和上隔室接合時，下隔室適于匹配至下部傳熱板而非TEC層，則下隔室傳熱板可以使用環(huán)氧樹脂永久粘結(jié)至TEC層。圖22示出了一示例系統(tǒng)的主要部件堆疊的分解圖。這里，TEC層744集成入上隔室的底部段中。傳熱板748可沿流體604的頂表面延伸，從而在傳熱板和流體604之間提供大接觸面積。傳熱板748包括中心開口 770。開口 770設(shè)計成接納用于使換能器組件900運動的控制器機構(gòu)，如同上述申請?zhí)?2/364，327所述。傳熱板上升件772被包括在傳熱板748的一側(cè)上并向上延伸入孔662。熱電裝置744附連至上升件772的頂部，例如上述通過傳熱材料(在圖23中如附圖標(biāo)記780所示)或其它合適的導(dǎo)熱粘合劑或結(jié)構(gòu)。熱電裝置744和傳熱板上升件772之間的傳熱材料780保持上升件772和熱電裝置744之間的導(dǎo)熱粘結(jié)，但在一實施例中是可釋放的。例如，當(dāng)下隔室連接至上隔室時，傳熱材料780可以通過毛細(xì)吸引作用而保持在位。可提供一些粘合以在兩個部件之間形成堅固粘結(jié)，但該粘結(jié)較佳地是可釋放的。假如、想要永久粘結(jié)，則傳熱材料可以是環(huán)氧樹脂。假如所想可釋放的選項，則傳熱材料可以是墊片或油脂。類似地，換熱器752通過第二傳熱材料782或其它合適導(dǎo)熱連接結(jié)構(gòu)附連至熱電裝置744的熱側(cè)。這里的粘結(jié)也是導(dǎo)熱的。上部段510中的傳熱材料782可以是環(huán)氧樹脂或其它永久粘結(jié)材料。流體循環(huán)系統(tǒng)208 (圖20)例如定位在基部130中。流體循環(huán)系統(tǒng)208在泵和換熱器752之間的回路中泵送流體，諸如溫度受控的水。來自泵的流體流入入口 706并流出出口 705。在一實施例中，流體循環(huán)系統(tǒng)208和換熱器752之間的管道703、705是導(dǎo)熱的，從而當(dāng)水在從換熱器、經(jīng)過泵并回到換熱器的來回行程上行進(jìn)時，經(jīng)由水從換熱器752去除的熱量耗散。這樣，驟冷器不必從水中去除熱量。替代地，系統(tǒng)的熱損失導(dǎo)致水在回到換熱器752之前被冷卻。假如流體已被驟冷，則出口管路705和泵輸入管路703可以是導(dǎo)熱的，而出流泵管路704和處理頭入口 706是隔熱的。應(yīng)注意，盡管一對管道被標(biāo)示為入口對，另一對管道被標(biāo)示為出口對，但管道是一般的以致于可顛倒流動方向，只要流體流入基部中的水循環(huán)系統(tǒng)和處理頭之間的回路中即可。驟冷器或?qū)峁苈返氖褂脤⒅饕Q于需要從筒體600去除的熱量。假如換能器組件以實際上不產(chǎn)生熱量的模式(例如，以低脈沖重復(fù)頻率診斷模式)運行，則導(dǎo)熱管路將充分足以將筒體的溫度狀態(tài)保持在所想要的恒定水平。然而，假如換能器以非常高功率治療模式運行，則積聚在筒體600并因此積聚在筒體內(nèi)部除氣水604中的熱量將足夠高，從而需要使用驟冷的流體以幫助通過冷卻裝置750抽走熱量。在一個方面，系統(tǒng)配設(shè)有在需要處的導(dǎo)熱流體管道和作為流體循環(huán)系統(tǒng)208 —部分的驟冷器。這樣，系統(tǒng)可以基于在下隔室600中檢測到的溫度來自動地調(diào)節(jié)驟冷器的使用。檢測可通過使用下隔室600中的熱傳感器來實現(xiàn)，該熱傳感器浸在耦合流體604中或能感測傳熱板748的溫度?？蛇x的是，流體循環(huán)系統(tǒng)中的驟冷器可手動控制。下隔室/筒體600的溫度也可用來減輕患者的皮膚感覺。類似于使用冷袋以減輕疼痛，可調(diào)節(jié)筒體以實現(xiàn)足夠低的溫度，從而減輕對于治療超聲處理的皮膚感覺。如上所述，下隔室600是密封系統(tǒng)，該密封系統(tǒng)包含換能器組件900、換能器流體604和傳熱板748?？赏ㄟ^從治療頭500移除下隔室600來移除該密封系統(tǒng)。在移除過程中，臨時的或可釋放的粘合劑(例如傳熱材料780)允許從熱電裝置744釋放傳熱板748。這樣，當(dāng)下隔室600從上隔室510移除時，傳熱板748從熱電裝置744釋放，允許當(dāng)下隔室600已被移除和更換時將熱電裝置744和換熱器752保持在上隔室510中?；蛘?，這些部件可保持附連至下隔室600并可被更換，而將熱電裝置744和換熱器752留在上隔室510中，無需為了熱電裝置744或換熱器752的流體輸入或輸出而對布線進(jìn)行脫開或其它重構(gòu)。此外，因為這些部件保持在上隔室中，所以避免了更換它們的花費。在處理過程中，換能器組件900產(chǎn)生熱量。假如換能器組件900過熱，則會發(fā)生對于換能器的損壞。在如圖所示的治療頭500的實施例中，換能器組件900的熱量耗散在流體604中。該熱量則被去除，從而冷卻可以繼續(xù)和/或從而治療頭500不變得太熱以損壞換能器或放置在患者身上。根據(jù)一實施例，熱電裝置744用來從流體604去除熱量以使過熱不是問題。在治療頭運行過程中，電源204將電壓供給至熱電裝置744，其在熱電裝置的熱側(cè)(圖20中的上側(cè))和冷側(cè)(下側(cè))之間產(chǎn)生溫差?？苫谝韵聛磉x擇熱電裝置想要從系統(tǒng)去除的冷卻瓦特量，表示從下隔室600冷卻的冷卻瓦特的、流體冷卻系統(tǒng)從熱電裝置去除 的相應(yīng)冷卻瓦特量，用來實現(xiàn)從下隔室的所需冷卻的輸入熱電裝置的電氣瓦特量。因為熱電裝置冷卻不是100%有效的，所以連接至治療頭500的上隔室510中的熱電冷卻裝置的流體冷卻換熱器，典型地能夠去除來自下隔室600的冷卻瓦特和輸入熱電裝置的電氣瓦特的組合熱瓦特，以實現(xiàn)所想要的冷卻瓦特。例如，假如在應(yīng)用中熱電裝置需要10電氣瓦特以實現(xiàn)6冷卻瓦特，則換熱器冷卻系統(tǒng)應(yīng)能通過熱電裝置的熱側(cè)去除16瓦特以實現(xiàn)6冷卻瓦特。盡管該系統(tǒng)不足以直接冷卻下隔室，但它允許下隔室保持完全密封，這提供了附加的益處和使用便利性。在使用TEC裝置的一實施例中，可能想要多個TEC而非單個大TEC以去除更多的熱量。較大的裝置可有效率上的報酬遞減，通過使用較小瓦特TEC可保持較高的傳熱效率。因此，TEC層可具有布置成平坦型式的多個TEC裝置。傳熱板748可鄰抵布置在TEC層中的所有TEC裝置。同樣，上隔室的傳熱裝置752可同時鄰抵TEC層的所有上表面。TEC層744的尺寸、型式和能量提取可以顯著變化。盡管矩形凹處662顯示成用于接納TEC層，但是凹處可以是容納TEC層的任何尺寸或形狀。層(和凹處)定向不必是水平的，多個凹處/孔端口的組合可用來與圍繞上隔室510和筒體600之間的接口分布的多個TEC層相匹配。與凹處662接口的上隔室510的物理限制可以是TEC層744。為了從熱電裝置744的熱側(cè)去除熱量，流體循環(huán)系統(tǒng)208具有泵，用來通過換熱器752泵送諸如水的流體。水呈現(xiàn)通過換熱器752的盤繞路徑或平行路徑，并在水流過換熱器時去除熱量。這樣，熱電裝置744的冷側(cè)恒定地從下隔室600中的密封除氣水604去除熱量。這樣，下隔室600可以保持在所需的溫度。換熱器水中的熱量通過系統(tǒng)中的熱損失來去除，或者可通過諸如下游驟冷器的其它方式來去除。然而，通過使用管道中的熱損失，發(fā)生被動冷卻，且無需附加的熱量去除裝置。這樣，去向和來自循環(huán)系統(tǒng)208的管道的被動冷卻減少了花費，并免除了對于驟冷器或其它主動冷卻系統(tǒng)來說的維護(hù)問題。當(dāng)用戶想要更換下隔室600時，與下隔室600 —起移除傳熱板748，熱電裝置744及其上的任何物件保持附連至上隔室510。另一下隔室600然后可附連至上隔室510，然后治療頭500準(zhǔn)備好再次使用。如圖所示，圖24的底部示出了帶有傳熱板748、上升件772和導(dǎo)熱材料780的完全組裝的下隔室傳熱堆疊。圖24的頂部示出了完全組裝的上隔室吸熱和液體散熱堆疊。圖25提供使用TEC層的整個傳熱堆疊的圖。在一實施例中(圖26)，傳熱板748延伸越過頂部并向下越過下隔室600的側(cè)部，形成倒置的碗狀結(jié)構(gòu)。在該實施例中，傳熱板748越過頂部并向下越過下隔室600的側(cè)部與諸如除氣水(設(shè)置在下隔室600內(nèi))的下隔室流體接觸，因此增大熱量可從下隔室流體傳遞至傳熱板748的表面積。倒置碗狀傳熱板748可以是可拆卸的/可更換的下隔室600的一部件。在所不的實施例中，傳熱板748具有頂表面695和外周板698,該頂表面與下隔室流體接觸，該外周板與下隔室流體接觸并形成下隔室600的外部。頂表面695和外周板698可以是導(dǎo)熱的，從而它們可將熱量傳遞至周圍空氣，或者它們可以是外部隔熱的以避免呈現(xiàn)高溫外表面。在一實施例中，傳熱板748包括頂表面和設(shè)置在下隔室流體內(nèi)的局部側(cè)板(未示出)。由于部分側(cè)板設(shè)置在下隔室流體之內(nèi)，下隔室流體與部分側(cè)板的兩個表面相接 觸，這導(dǎo)致傳熱板748和下隔室流體之間的增大接觸表面積。該增大的接觸表面積可幫助增大傳熱板748和下隔室流體之間的傳熱速率。設(shè)置在下隔室流體內(nèi)的部分側(cè)板可包括流體開口和/或通道以有利于下隔室流體流過這些浸沒的部分側(cè)板。熱電裝置744的冷側(cè)可通過傳熱材料780附連至傳熱板748的頂部，換熱器752可通過傳熱材料782附連至熱電裝置744的熱側(cè)。當(dāng)換能器(設(shè)置在下隔室600之內(nèi))工作時，下隔室流體被聲壓“攪動”。該“攪動”可足以恒定地在筒體內(nèi)循環(huán)，因此與換熱部件相接觸。冷卻的下隔室流體趨于沉入下隔室600的下部。由換能器加熱的上升流體和由傳熱板冷卻的下沉流體的組合可導(dǎo)致對流，該對流幫助提高換能器和下隔室流體之間以及下隔室流體和傳熱板748之間的傳熱速率。該對流可通過下隔室流體的冷卻而進(jìn)一步提高，考慮到冷卻下隔室流體的最終周界下沉，該下隔室流體的冷卻由于與傳熱板748的部分側(cè)壁相接觸而發(fā)生，這可補充由中心定位換能器加熱的下隔室流體的中心上升。附加地，傳熱板748和下隔室流體之間的增大接觸面積還可幫助將下隔室流體保持在下部平衡溫度。在一實施例中，換熱過程通過使流體從流體循環(huán)系統(tǒng)208循環(huán)入筒體600來完成，而不損害密封在筒體內(nèi)的流體的完整性(圖27A)。換熱器750可以定位在下隔室600內(nèi)以從下隔室流體604吸收熱量。第一換熱器750物理連接至流體回路706、705，從而來自流體控制回路208的溫度受控流體可從下隔室流體604吸收熱量。第一換熱器750是流體循環(huán)換熱器，該流體循環(huán)換熱器與包含流體驟冷器(未示出)的流體循環(huán)回路208流體連通。在一實施例中，第一換熱器750從下隔室600移除。泵(未示出)可用來使流體(例如水)在第一換熱器750和流體循環(huán)系統(tǒng)208中的驟冷器之間循環(huán)。各種構(gòu)造可用于第一換熱器750。第一換熱器750可由導(dǎo)熱金屬(例如黃銅、銅、鋁等)制成。第一換熱器750也可成形為使其表面積最大化以使換熱更有效。這些形狀在冷卻領(lǐng)域是眾所周知的，并包括類似擋板、盤管或其它往復(fù)型式的通常形狀。第一換熱器750的使用可提供若干優(yōu)點。例如，如上所述，第一換熱器750可定位成有利于下隔室流體的循環(huán)，因此幫助提高傳熱。附加地，第一換熱器750可構(gòu)造成使與下隔室流體的表面積接觸量增大和/或最大化，因此幫助提高傳熱。驟冷器可位于基部單元內(nèi)的各種位置。在一個方面，驟冷器與流體循環(huán)系統(tǒng)208的其余部分一起定位。假如驟冷器不定位成在物理上接近流體循環(huán)系統(tǒng)，則其仍是系統(tǒng)208的被考慮部分?；蛘?，換熱器750可定位在上隔室510內(nèi)，從而允許冷卻僅僅位于治療頭500的回路涉及部件。該實施例可包括空氣冷卻散熱器和風(fēng)扇，以確保空氣流以連續(xù)方式流過散熱器。圖28示出了根據(jù)另一實施例的、治療頭500 (圖14)的下隔室600。前部或下部透鏡包括窗602 (在圖29A中最佳示出)和側(cè)部614。圖30示出了另一實施例，其中，來自 下隔室的流體循環(huán)入上隔室而循環(huán)至熱量耗散單元750，該熱量耗散單元可包括帶有多個熱量輻射元件的散熱器(類似于用于計算機中央處理單元(CPU)芯片的散熱器)。散熱器可具有用于將空氣弓I導(dǎo)過散熱器的風(fēng)扇，或者被封裝在流體槽中并使用來自流體循環(huán)系統(tǒng)208的流體來冷卻。在一個方面，用于冷卻目的的流體是水。下隔室600包括換能器組件900，該換能器組件安裝在下隔室內(nèi)并具有球窩接頭608。球窩接頭608是樞轉(zhuǎn)機構(gòu)610的一部分，如同以上引用的美國專利申請12/364,327所述。開口 612位于軸613的端部以用于換能器組件900。下隔室600包括換熱器614，該換熱器沿著下隔室600的側(cè)壁603的內(nèi)側(cè)延伸。換熱器614較佳地由諸如銅的高導(dǎo)熱材料形成。在圖中示出的實施例中，換熱器614包括兩組管子，這兩組管子沿圍繞下隔室600周界的曲折路徑在側(cè)壁603內(nèi)延伸。在一實施例中，換熱器614設(shè)置成使下隔室600的外部空間最大化，但在換能器組件600的運動范圍之外。在一個方面，冷卻系統(tǒng)700能從筒體600去除必要多的冷卻瓦特以保持所需的工作溫度。假如換能器組件以高功率運行且換能器流體604變熱，則要去除的冷卻瓦特可能高達(dá)60冷卻瓦特。筒體的所需溫度以及TEC裝置的布置和類型被平衡以確保獲得該冷卻范圍。盡管一些情況可需要高冷卻瓦特，但系統(tǒng)可通過去除15-20冷卻瓦特來工作。在這種情況下，驟冷的水和適當(dāng)流量可用來將筒體溫度保持在1-37° C。用戶可調(diào)節(jié)筒體中溫度。假如想要的話，TEC構(gòu)造可與流體擋板構(gòu)造(未示出)組合使用。換熱器614包括入口管道616和出口管道618。入口管道616和出口管道618安裝至球狀密封件620、622并包括閥配件624、626。密封件620、622安裝在下隔室600的頂板630中。頂板630包括中心開口 632，軸613延伸穿過該中心開口。0形環(huán)634安裝在開口中并抵靠球窩接頭608落座。軸613和球窩接頭形成匹配在中心開口 632中的支承構(gòu)件。0形環(huán)634允許換能器組件900樞轉(zhuǎn)，如美國專利申請12/364，327所述，并防止流體在開口632處從下隔室600漏出。樞轉(zhuǎn)頂部636匹配在0形環(huán)634上。球窩接頭608被捕捉在樞轉(zhuǎn)頂部636和開口 632的內(nèi)緣之間。電連接器638定位在頂板630的一側(cè)上。導(dǎo)線可從電連接器638延伸至換能器組件900。此外，電連接器638可構(gòu)造成接納線束或引自上隔室的其它電連接件。在另一實施例中，用于換能器組件900的導(dǎo)線可沿著軸613延伸或向下延伸，或者可以其它方式被引導(dǎo)。電連接器638較佳地是快速分離連接器并連接至線束或其它附連至治療頭的連接件(未示出)。當(dāng)線束附連至連接器638時，諸如用于HIFU換能器驅(qū)動器或用于換能器組件中的其它電子器件的電力或通信信號可經(jīng)由線路供給至換能器組件900?？蛇x的是，對準(zhǔn)柱640定位在頂板630的一個位置上。對準(zhǔn)柱640允許安裝者在安裝過程中將治療頭的下隔室600與上隔室適當(dāng)?shù)貙?zhǔn)。氣泡捕集器642可設(shè)置成用于捕集來自下隔室600內(nèi)的氣泡。在一實施例中，微型閥644附連至氣泡捕集器642以將氣泡與換能器聲學(xué)路徑隔離。微型閥可安裝在對準(zhǔn)柱640中。下隔室600可被密封，聲窗602、側(cè)部603和頂板630形成封殼。諸如水的耦合流體被捕獲在封殼中，該封殼是永久密封的。為了防止氣體滲出，形成封殼的各部分可用材料處理以防止氣體漏入下隔室。封殼內(nèi)部可用密封劑、諸如濺射鈦的金屬化層來處理。換熱器614圍繞封殼的周界延伸，并由于其曲折或平行路徑構(gòu)造、大量表面積而提供最佳熱對流，該大量表面積通過使換熱器614圍繞周界延伸并通過采用雙管道布置來提供。如同先前的實施例一樣，水經(jīng)由入口管道616和出口管道618循環(huán)通過換熱器614。該水例如可循環(huán)至基部單元以用于冷卻，或者可附連至熱電冷卻器以用于冷卻，或者可引導(dǎo)通過具有低效貯熱能力的管道以導(dǎo)致熱損失，如先前實施例所述。圖29B是根據(jù)一實施例的、顯示出另一流體管道614A的換能器筒體頂部的仰視立 體圖。代替用于管道614的曲折形狀，該管道圍繞頂板630的內(nèi)部卷繞。在其它方面，筒體構(gòu)造相同。許多其它形狀可用于該管道。治療頭500包括本體，諸如上隔室510，該本體包括用于匹配用戶手部的凹進(jìn)部502 (圖37)。上隔室510可附連至臂和/或可包括引導(dǎo)至基部單元的導(dǎo)線或管道。圖27B是一示例性上隔室510的仰視立體圖，其中去除了下隔室600。上隔室510包括用于接納下隔室600的凹處554。電連接器538定位在凹處554中。開口 558位于凹處554中。兩個流體連接器560、562定位在凹處554的相對兩個角部上。這些流體連接器560、562例如引導(dǎo)至熱電冷卻器、基部單元中的驟冷器、通過熱無效提供冷卻效應(yīng)的導(dǎo)管、或一些其它的冷卻結(jié)構(gòu)或構(gòu)造。用于驅(qū)動機構(gòu)的控制臂578，如美國專利申請12/364，327所述，中心地定位在凹處554中?？刂票?78的角度可由驅(qū)動機構(gòu)的位置來確定。為了將治療頭的下隔室600附連至上隔室510，連接至上隔室的線束或凹處554可連接至電連接器538。假如使用線束，則線束首先被連接。假如使用諸如凹處554的靜止連接器，則當(dāng)下隔室600附連至上隔室510時，該連接器連接至電連接器538。在任何情況下，為了將下隔室600附連至上隔室510，下隔室600的頂板630匹配入上隔室的凹處554中。為了允許這種匹配，兩個流體端口 620、622對準(zhǔn)至上隔室510中的對應(yīng)流體端口 560、562?？蛇x的引導(dǎo)柱640與上隔室中的對應(yīng)陰結(jié)構(gòu)、例如開口 558相對準(zhǔn)。流體端口 620、622可使用密封件來對準(zhǔn)和連接至上隔室510上的流體連接器560、562。在對準(zhǔn)過程中，軸613上的開口 612與上隔室510的底部上的控制臂578對準(zhǔn)?？刂票?78可能必須居中以用于適當(dāng)對準(zhǔn)。為此，可提供“復(fù)位”操作以用于使控制臂578居中。該控制臂578連接至上隔室中的致動器組件和下隔室中的換能器組件900 (當(dāng)上隔室和下隔室適當(dāng)組合時)，從而一旦安裝，控制臂的運動就引起換能器組件900的所需運動。在對準(zhǔn)之后，下隔室600壓入上隔室510中。下隔室頂板530和上隔室凹處554的兩個輪廓匹配在一起。電連接器538落座在相應(yīng)的下隔室電連接器638上。機械聯(lián)接件578接合換能器臂組件612。假如使用流體連接器，則流體管路560、562連接至密封件620、622。提供適當(dāng)?shù)拈y以打開或關(guān)閉流體連接器。結(jié)塊578匹配入軸613的開口 612。治療頭500現(xiàn)在準(zhǔn)備好操作。一旦連接，冷卻水可經(jīng)由流體連接器560、562流入和流入換熱器614。換能器組件900的方向可通過使用驅(qū)動機構(gòu)、經(jīng)由結(jié)塊578和開口 612的附連來改變?？山?jīng)由連接器538、638向換能器組件900供電。脫開下隔室600以相反次序完成。也就是說，下隔室600與上隔室脫開。假如想要的話，可提供閉鎖件或其它鎖定機構(gòu)以保持下隔室600連接至上隔室510。作為替代，下隔室600各部件與上隔室各適當(dāng)部件的連接，諸如與流體連接器560、562的密封件620、622連接，可提供充足的保持力以將下隔室600保持在位。通過使用工具可有利于下隔室與上隔室的連接和脫開。根據(jù)一實施例，可為下隔室600提供機械補償器，如圖32A-B、33A_B所示。該機械補償器可構(gòu)造成彌補治療頭工作環(huán)境中的壓力變化，例如彌補由于海拔造成的壓力變化，并適應(yīng)裝運筒體時的壓力變化和/或適應(yīng)任何隨時間的水損失。機械補償器可呈各種形式?？墒褂糜脕碚{(diào)節(jié)壓力變化并保持內(nèi)部流體所需除氣狀態(tài)的任何裝置。在一實施例中，無源補償器具有本體680，該本體包含封閉活塞面686和彈簧684 (圖32A)。封閉活塞面686具有開口 688，該開口暴露至下隔室/換能器筒體600的 流體充注內(nèi)部。筒體裝有全部水量，當(dāng)內(nèi)部水量膨脹(由于內(nèi)部溫度升高或外部壓力下降)時，活塞面686向后偏置抵靠在彈簧684上，以允許內(nèi)部容積膨脹(圖32B)。一旦溫度或壓力回復(fù)正常，彈簧力向前推動活塞，使容積回到初始平衡狀態(tài)?；钊谋巢客ㄏ虼髿?。無源補償器的其它實例包括金屬波紋管、充氣氣囊(具有與流體密封開的空氣)、類似泡沫材料或軟硬度橡膠部件的可壓縮材料、或可膨脹外殼。在一實施例中，可使用有源補償器690。有源補償器可分接換熱器中的冷卻水以操作補償器。補償器可包括罩殼692、活塞694和單向閥696。筒體在補償器體積充填下裝有處于縮回位置的內(nèi)部活塞(圖33A)。一旦筒體已安裝且系統(tǒng)已開啟，冷卻水的壓力將就向外驅(qū)動活塞以迫使容積增大。活塞可以尺寸設(shè)計成減小壓力以使得當(dāng)壓力平衡時活塞伸展將停止(實例處于20PSI的冷卻水和理想為2PSI的內(nèi)部壓力，則活塞面積將減小10:1)(圖33B)。單向閥將允許活塞伸展而不縮回，因此保持筒體中的壓力。有源補償器的其它實施例包括柔性氣囊、機械活塞或用戶施加的注射器。附加的實施例是容易獲得的，且被本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知。在一實施例中，筒體604的內(nèi)表面(圖31)可包括薄內(nèi)涂層601以防止氣體滲漏。例如，假如側(cè)部604、窗602和頂板630由塑料制成，則可提供鈦基層以防止大氣進(jìn)入腔室并溶解在流體內(nèi)。該層可以合適方式附連，但在一實施例中是以約500至1500埃的厚度濺射到筒體內(nèi)表面上的鈦?；蛘撸饘倩瘜涌梢允倾~和鎳，或者適于充填塑料腔室孔隙并防止氣體進(jìn)入腔室的任何其它材料。為此可使用滿足了不溶解在液體中的要求的任何材料(該材料將不以任何可感知的量進(jìn)入溶液中)，且該材料將氣體通過腔室材料的滲漏性降低至可容許的水平。在一個方面，溶解氧氣(DO)含量被保持成低于約lOppm。在另一方面，DO含量低于約8ppm。在一實施例中，涂層降低了塑料的氣體滲漏性，以防止內(nèi)部流體體積吸收氣體。這用來將密封水體積中的溶解氧氣水平保持成低于一定水平。為此,500-1500埃的金屬化濺射涂層工作良好。理想的是，塑料罩殼的內(nèi)側(cè)先后涂敷有80微英寸的銅和10微英寸的鎳。試驗表明，鍍層絕對地降低了塑料的氣體滲漏性。厚度不是決定性的，只要涂層金屬的原子半徑小于塑料中的孔隙即可。應(yīng)該相信，金屬原子覆蓋并充填孔隙。
可提供溫度傳感器以感測下隔室600中水的溫度。假如想要的話，可根據(jù)感測的溫度改變操作，諸如切斷操作、減緩操作或增加冷卻。在一實施例中，筒體可通過主系統(tǒng)的流體直接冷卻(圖31)。去除擋板，來自流體系統(tǒng)的流體通過入口球狀密封件620直接流入筒體并通過出口密封件622直接流出筒體。在筒體連接至上隔室510且將換能器組件900浸浴在流體中之后，來自流體循環(huán)系統(tǒng)的流體充滿筒體?？烧{(diào)節(jié)流體流速以提供所需的冷卻時間，從而使筒體達(dá)到所需的內(nèi)部溫度。還可用來提供附加的冷卻以降低被治療患者的皮膚敏感度(就像將冷袋放置在皮膚上一樣)。在該實施例中，流體循環(huán)系統(tǒng)包括除氣單元，從而當(dāng)筒體初始地充滿流體時，去除被流體置換的氣體。在一實施例中，流體是已過濾和已除氣的水。假如窗是柔性的話，壓力調(diào)節(jié)裝置或壓力控制系統(tǒng)可用來將筒體保持在壓力下，或者筒體的一些其它部件可改變以可施加內(nèi)部壓力。這里所述的治療頭提供若干益處。首先，下隔室可以是自包含的單元，沒有水連接器或水管道。當(dāng)下隔室被更換時，這種下隔室或換能器筒體無需排空。因此，不像現(xiàn)有技術(shù) 系統(tǒng)那樣，水不從基部單元循環(huán)至下隔室，無需保持進(jìn)入下隔室的水的特定壓力。附加地，在一些實施例中，下隔室和換能器集成為容易更換的單元，無需去除導(dǎo)線或水或其它流體管道。通過簡單地將下隔室附連至上隔室，傳熱板或換熱器附連至熱電裝置且下隔室準(zhǔn)備好使用。現(xiàn)在描述用在下隔室或筒體600中的換能器組件900。在一實施例中，換能器組件具有圓柱形殼體，換能器安裝在圓柱形殼體的一端，機械臂和電連接器安裝在圓柱形殼體的另一端。殼體包含PCB，該PCB用來運行換能器并將來自換能器的數(shù)據(jù)反饋流輸送至系統(tǒng)100的任何其它部件。換能器可以是單元件的機械聚焦超聲換能器，如同先前在共同受讓的、名稱為“Interchangeable High Intensity Focused Ultrasound Transducer (可互換高強度聚焦超聲換能器)”的共同待批的美國專利申請12/051，073中所述?；蛘?，換能器可以是環(huán)陣列、線陣列或相控陣列的換能器，其能輸送超聲能。在另一方面，接口電纜116具有用于對陣列換能器的各個元件進(jìn)行供電和控制并從陣列換能器的各個元件接收信號的同軸電纜。假如換能器陣列具有系連至單根控制線的一個以上元件，則可使用電纜116中的較少通道，允許所有的系連元件被同一個命令信號同時激發(fā)。用在這里所述系統(tǒng)中的換能器組件可允許一些變化。提供了長堆疊和短堆疊換能器組件。長堆疊換能器具有用于更換治療頭中換能器的特征。對于可采用換能器筒體的各實施例，提供短堆疊換能器。可以在換能器筒體中使用長堆疊換能器，然而，筒體變得細(xì)長，樞轉(zhuǎn)臂端部上的換能器質(zhì)量可能成問題，因為換能器沿三維樞轉(zhuǎn)弧運動。首先描述的長堆疊換能器組件。在一實施例中，現(xiàn)在描述與治療頭一起使用的換能器(圖36A)。換能器可類似于先前在名稱為 “ Interchangeable High Intensity Focused Ultrasound Transducer(可互連高強度聚焦超聲換能器)”的、共同待批的美國專利申請12/051,073中所述的換能器。在一實施例中，有一罩殼3616,該罩殼具有基本圓筒形形狀。罩殼3616具有位于隔離層3634附近的頸縮區(qū)域和位于機械聚焦換能器3622附近的較大直徑。換能器側(cè)3620是敞開的，或具有窗，從而超聲能可不受阻礙地傳播出罩殼3616。換能器3622固定在敞開端3620附近，且經(jīng)由一組連接銷3624連接至接口 3628。連接銷3624由罩殼3616內(nèi)的同心內(nèi)襯3626固定在位。接口 3628可以是一組前述的連接導(dǎo)線，或者可包括電路、PCB、PC (B) A或其它硬件部件。接口還可具有附加的電子器件，諸如用于調(diào)諧換能器3622的變壓器3642，數(shù)據(jù)芯片或集成電路(IC) 3630，從而幫助將可互換換能器3610識別至醫(yī)療系統(tǒng)。下面描述了附加的部件。在換能器3622之后，有用于防止水或大氣進(jìn)入換能器組件3610的內(nèi)部隔室的密封件3614。與密封件3614協(xié)同工作的是隔離層3634，該隔離層用于減少銷腐蝕和/或外部電連接器3640之間的串?dāng)_。應(yīng)注意，換能器側(cè)3620也被密封隔絕于外部環(huán)境。盡管換能器側(cè)3620可用換能器3622自身和可用來防止泄漏的各種部件來密封，但密封件3614具有一個或多個孔3650以供外部電連接器3640突入。孔3650典型地足夠大以允許電連接器3640通過?？卓梢砸揽窟^盈配合以防止孔和銷之間的流體滲漏，或使用密封劑，或兩者皆可。一旦外部電連接器3640用焊錫、環(huán)氧、樹脂、粘合劑或其它合適密封劑來定位，孔3650就可被密封。機械連接器3632定位在罩殼上，并設(shè)計成接合醫(yī)療系統(tǒng)插座3638上的相應(yīng)連接件。機械接納元件3636和機械連接器3632形成換能器-系統(tǒng)連接。該連接典型地是 具有高耐久性的連接。對于換能器連接器3632來說，重復(fù)可靠性是理想的，但不是必需的，因為無法設(shè)想任何一個特定的換能器將多次移出和插入。換能器連接器3632和系統(tǒng)側(cè)連接(接納器)3636的設(shè)計允許各個換能器根據(jù)命令與醫(yī)療系統(tǒng)互換。這允許單個醫(yī)療系統(tǒng)在其工作范圍內(nèi)具有大量種類。每個新的換能器可提供增加的能力以及更換磨損或過時的部件。在一個方面，換能器3610與系統(tǒng)的匹配可用低插入力的連接器3632和接納器3636的組合來實現(xiàn)。盡管插入力較低，但該連接堅固，從而換能器3610將在安裝入插座3638時是穩(wěn)定的。不管插座可能如何移動，都可保持系統(tǒng)和換能器之間的電氣連通。插座附連至聯(lián)接件，允許換能器根據(jù)需要被電動機組件移動。在另一實施例中，具有縮短高度的換能器組件可用在換能器筒體中(短堆疊換能器組件)。在該實施例的一方面，換能器免除了圓柱形罩殼。替代地，換能器可放置入短罩殼，該短罩殼尺寸設(shè)計成大致剛好是換能器自身的尺寸(圖36B)。換能器6402具有匹配層6404，換能器設(shè)置在下罩殼6406內(nèi)。下罩殼6406具有內(nèi)環(huán)狀切口，該內(nèi)環(huán)狀切口尺寸設(shè)計成匹配換能器6402的周界。換能器可使用粘合化合物固定入下罩殼，或可焊接在位?；蛘?，換能器可通過用于支承電接觸件的多納圈狀支承件6414壓配入下罩殼。柔性電路6408放置在支承件6414的頂上，上殼體6410用來將組件密封在一起。上殼體6410具有突起的屋頂線以為凹處6412提供空間，該凹處用來從球窩接頭接納引導(dǎo)臂。臂可使用過盈配合、膠水或其它粘合劑匹配入凹處，從而固定臂部件和上殼體之間的粘結(jié)。鎖定件6420用來幫助將上殼體6410、柔性電路6408和下罩殼6406固定在一起。在一實施例中，柔性電路6508使用一組彈簧加載的電銷6501a_n連接至換能器6502 (圖36C)。彈簧加載的電銷(普格銷)落座在環(huán)形支承件6514中，銷的彈簧張力在換能器6502上提供壓力，從而將換能器適當(dāng)?shù)氐挚吭谙虏慷?506上落座。罩殼還具有上罩殼6510，該上罩殼具有凹處6512以用于接合運動柱。電銷6501a_n連接至換能器上的電接合件或接觸件。匹配層6504也設(shè)置在換能器上。圖36D示出了短堆疊換能器的組裝圖。下部段6606具有內(nèi)周界上的唇邊，從而粘合至換能器6602的匹配層6604可坐在該唇邊上。環(huán)形支承件6614坐在換能器6602和匹配層6604組件的頂上，并為一組電接觸銷6601an提供物理支承，這組電接觸銷可以是彈簧加載銷。電接觸銷可與柔性電路6608和換能器6602電氣連通。上罩殼6610坐在柔性電路、環(huán)形支承件和下罩殼6606頂上。上部段6610可粘結(jié)至下部段。密封件或鎖定件6620可用來將柔性電路6608固定入組件。柔性電路具有電連接器6630，該電連接器在短堆疊換能器和治療頭之間提供電氣連接和連通。電連接器6630可成形為匹配入電端口 638(圖29-31A)。柔性電路的圓形孔6640可定位成匹配在球窩接頭610上并環(huán)繞以連接至換能器。短堆疊換能器可用來替代換能器組件900。在另一實施例中，可使用混合疊換能器?；旌席B換能器組合了短堆疊換能器組件的節(jié)省空間特征和用在長堆疊換能器組件中的系統(tǒng)(治療頭)和換能器組件之間的插座型互換。該混合疊允許治療頭使用較少量的耦合流體，這是因為由可拆卸蓋子和處理頭下端限定的換能器腔室的尺寸減小了。用在這里所述各種換能器組件中的換能器典型地是高強度聚焦超聲換能器。聚焦可通過使用機械聚焦(弧形)換能器、或諸如環(huán)陣列、線陣列和二維陣列的電操控/聚焦換能、器來實現(xiàn)。換能器罩殼可具有圓柱形罩殼內(nèi)側(cè)上的金屬化層，以防止氣體從換能器組件的內(nèi)側(cè)滲漏入用在筒體中的除氣流體。此外，換能器罩殼具有縮短的軸向長度以允許筒體內(nèi)的較大可動性。部件疊相對于現(xiàn)有技術(shù)的縮短通過減小罩殼、緊縮部件之間的空間來實現(xiàn)，并可包括縮短諸如調(diào)諧變壓器或電連接器的部件的軸向高度。罩殼的尺寸設(shè)計成允許換能器根據(jù)需要在筒體內(nèi)運動和樞轉(zhuǎn)，而不纏結(jié)在冷卻系統(tǒng)或側(cè)壁中?；蛘?，陣列換能器可用在換能器組件中?？蛇x的是，在各個實施例中如這里所述的處理頭500還可包括流體噴灑系統(tǒng)，該流體噴灑系統(tǒng)用于在處理頭處理之前、將耦合流體從系統(tǒng)內(nèi)噴灑到患者身體上。圖37-44現(xiàn)在示出了具有噴灑裝置的系統(tǒng)。在一個方面，用在流體循環(huán)系統(tǒng)208中的流體也可用作患者身體上的耦合流體。醫(yī)療超聲系統(tǒng)100具有流體系統(tǒng)208，該流體系統(tǒng)包括至少一個泵和過濾器組220，其中，流體被泵送入處理頭500。除了用作噴灑器耦合溶液之外，流體可用于這里所述的任何功能和目的。噴灑器588 (圖37)定位在處理頭500的上隔室510中，且聯(lián)接至手動觸發(fā)器514。用戶可將噴灑器588指向患者的所需部位，并通過按壓觸發(fā)器514將耦合流體噴灑到患者身上。因為流體系統(tǒng)中的流體處于壓力下，所以流體可向外噴灑并覆蓋用戶所指向的理想?yún)^(qū)域。在一個實施例中，流體基本上包括水。流體系統(tǒng)中的水理想地是約99. 0%或更純的水，且典型地沒有大顆粒物質(zhì)。泵和過濾器組220中的過濾器應(yīng)將水中的顆粒塊和任何雜質(zhì)去除而降低至預(yù)定直徑，諸如約0.2um (微米)?？筛鶕?jù)水中顆粒物質(zhì)的類型來使用較小或較大網(wǎng)眼尺寸的過濾器，例如，可用來防止細(xì)菌生長的殺菌劑要求較大孔眼的過濾器，而缺乏殺菌劑將要求較小孔眼的過濾器以捕捉細(xì)菌。流體典型地不包含表面活性劑。諸如率禹合溶液的水的通常使用，如在名稱為“Method and Apparatus for Coupling a HIFUTransducer to a Skin Surface (用于將HIFU換能器稱合至皮膚表面的方法和設(shè)備)”的、共同待批的美國專利申請11/373419中所述，顯示了通常無需表面活性劑。在一個方面，水是已除氣的、已過濾的、無凝膠的和基本上純的。超聲頭500的外部可以是人機工程形狀因子，其易于由操作者操縱。圖37示出了一個實施例的一實例，但處理頭可呈許多其它形式。處理頭500可具有從其延伸至基部單元130的電纜。在使用中，超聲頭500手動放置成與患者皮膚相接觸。通過超聲頭500給予超聲處理。如圖37所示，超聲頭500可包括下隔室600、或筒體和上隔室510。上隔室510理想地是干的，并容納用于換能器的導(dǎo)線、電纜、電動機組件和/或其它特征，換能器安裝在下隔室600中。下隔室600較佳地包含諸如除氣水的流體，其用來將超聲能從換能器耦合至并透過位于下隔室底部附近的柔性窗602。在運行中，技師可將醫(yī)療超聲系統(tǒng)100滾動至患者附近。技師可抓住并移動處理頭500，若非將處理頭500連接至基部130的電纜116，可自由地運用該處理頭。對準(zhǔn)超聲頭500以使窗602接觸患者。顯示器/用戶接口裝置102可工作以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)奶幚砘蛟\斷測試。在使用過程中，安裝在下隔室600中的換能器產(chǎn)生超聲能，該超聲能例如可用來破壞脂肪組織，如美國公布申請2006/0122509所述。
安裝在下隔室600的換能器組件900可呈各種不同形式，在一實施例中，換能器900是可動的從而它可朝向窗602的各種不同位置聚焦，如前所述。如同在本文件的背景部分中、以及在名稱為“Methods and Apparatus ForCoupling a HIFU Transducer To a Skin Surface (用于將 HIFU 換能器聯(lián)接至皮膚表面的方法和設(shè)備)”的以上結(jié)合的美國專利申請11/373，419中所述，耦合劑或流體(例如水)可用在超聲頭和皮膚之間，從而減少或防止對由超聲頭的換能器發(fā)出的超聲能進(jìn)行的衰減或反射。為此，為了增大筒體600和用戶身體之間的傳遞性，耦合流體可施加至皮膚表面以用基本均勻的方式潤濕皮膚。傳輸窗602則可放置在皮膚上并略微壓入皮膚表面,從而橫跨柔性窗的表面提供與皮膚表面的接觸。圖38是根據(jù)一實施例的、帶有耦合流體的一體受控分配的醫(yī)療超聲系統(tǒng)(的一部分)的框圖。醫(yī)療超聲系統(tǒng)100包括超聲頭500。與超聲頭500聯(lián)接的是一個或多個耦合流體分配裝置582，諸如噴灑噴嘴，耦合流體通過該耦合流體分配裝置進(jìn)行分配。流動控制子系統(tǒng)584用來控制耦合流體從耦合流體源586向一個或多個耦合流體分配裝置582的傳遞。在一實施例中，系統(tǒng)100構(gòu)造成醫(yī)生、技師或其它用戶可通過使用觸發(fā)器514(圖39)而在將超聲頭保持在其手中時控制冷卻流體的分配，該觸發(fā)器定位在上隔室510上并在保持處理頭500時容易觸及。通過分配由基部單元的流體系統(tǒng)所分配的冷卻流體，在觸及用于分配單獨耦合流體的輔助裝置時，操作者可產(chǎn)生可行的耦合流體，而無需將他們的手從治療頭拿掉或轉(zhuǎn)移。因此，在一實施例中，用在系統(tǒng)內(nèi)的冷卻流體也可以是用在系統(tǒng)外的耦合流體。分配的流體在其位于系統(tǒng)外(被分配)時稱為耦合流體。耦合流體可通過經(jīng)由耦合流體分配裝置582將耦合流體噴灑到皮膚上來施加。例如，一個或多個耦合流體分配裝置582可包括一個或多個噴灑噴嘴，噴灑噴嘴構(gòu)造成如上所述將一定量的水分配到患者的皮膚上。一個或多個噴灑噴嘴可相對于超聲頭定位和定向，從而當(dāng)超聲頭與患者略微隔開時，噴灑噴嘴圍繞換能器筒體噴灑以將耦合流體分配到位于柔性窗下方的患者皮膚上。盡管可使用單個噴灑噴嘴，但在一實施例中，使用多個噴灑噴嘴，從而每個噴灑噴嘴只需定位和定向成覆蓋位于柔性窗下方的患者皮膚的一部分?！獋€或多個流體分配裝置582還可構(gòu)造成將耦合流體引入柔性窗602和皮膚表面之間的空間中，從而耦合流體可通過毛細(xì)作用均勻地散布。在該布置中，噴嘴用來將一定量的耦合流體分配到患者皮膚上，從而患者皮膚至少輕度潤濕。當(dāng)耦合流體噴灑在患者皮膚上時，液滴形式會沉積在皮膚上。在一個方面，液滴保持較小且彼此分開，從而液滴不會聚在一起且滑離皮膚表面。當(dāng)筒體600放置在濕潤的皮膚表面上時，液滴受到壓縮。液滴塌陷并流動到一起以形成耦合流體的薄膜。耦合流體的薄膜可在換能器和皮膚之間通過毛細(xì)吸引作用保持在位。附加或替代如上定向的一個或多個噴灑噴嘴，流體分配裝置582可使用各種其它流體引入手段。例如，一個或多個流體管路可定位和定向成將排放的耦合流體引入柔性窗和皮膚表面之間的空間中。作為另一實例，耦合流體可供給至外圍集管，該外圍集管具有圍繞柔性窗周界分布的多個排放端口。一個或多個外圍密封構(gòu)件也可用來幫助將耦合流體保持在柔性窗和患者皮膚之間。在另一實施例中，假如超聲頭500保持緊鄰于皮膚表面，則可將耦合流體引入柔性窗602和皮膚表面之間的空間中，且耦合流體可通過毛細(xì)作用均勻地散布。例如，噴灑噴嘴可定向成將水噴灑向柔性窗602和皮膚表面之間的外圍間隙。通過在皮膚表面上緩緩地 搖動超聲頭以幫助推出大氣穴，可促進(jìn)均勻分布。流動控制子系統(tǒng)584可包括各種部件。例如，流動控制子系統(tǒng)584可包括與超聲頭聯(lián)接的手壓泵或手致動開關(guān)514，或可包括在外科醫(yī)師保持超聲頭時定位使用的腳踏泵或腳致動開關(guān)。流動控制子系統(tǒng)可人工致動，諸如通過手或腳操作的泵。流動控制子系統(tǒng)584可包括一個或多個電泵、控制閥和/或控制開關(guān)的組合。還可使用各種耦合流體源586。例如，組合的耦合/冷卻流體容器可用來保持一定量的耦合/冷卻流體，以用于后續(xù)分配到患者皮膚上。耦合流體源還可以是流體供給管路，諸如水供給管路，其中，水用作耦合流體。如同下文更詳細(xì)描述的那樣，耦合流體源可包括流體系統(tǒng)，諸如構(gòu)造成使用水來冷卻超聲頭的流體系統(tǒng)。圖39示出了醫(yī)療超聲系統(tǒng)100，該醫(yī)療超聲系統(tǒng)包括作為耦合流體源的耦合流體容器208a。超聲系統(tǒng)100包括基部單元130和具有單抓手柄202的超聲頭500。耦合流體容器208a可位于基部單元130內(nèi)，且經(jīng)由一個或多個耦合流體管路116f與一個或多個耦合流體分配裝置聯(lián)接(圖41)。流動控制子系統(tǒng)包括一個或多個流動控制裝置，諸如電磁閥和/或流體泵，流動控制子系統(tǒng)可用來控制容器和一個或多個流體分配裝置之間的流體連通。例如,在處于容器208a中的耦合流體被加壓(例如，處于10至20psig)的情況下，閥(例如電磁閥)可用來調(diào)節(jié)控制流體的分配。來自基部單元的電纜116顯示成具有流體管路116f，接口電纜從該流體管路下降入流體控制器707。一個流體管路709從流體控制器707去向噴灑器582。多個管路可用來饋送多個噴灑器。退出流體控制器的其它流體管路是用于去向冷卻裝置750的流體路徑704的流體輸入管路。還示出了返回管路705，溫水從筒體返回至流體循環(huán)回路700。圖41還示出了電源和同軸線路116t的一種可能路線，其通過電動機組件并經(jīng)過控制臂578的中心進(jìn)入筒體?；蛘?，用于換能器組件的電源和控制線路可通過分離的電連接器?？刂崎_關(guān)，諸如瞬時開關(guān)(在各接觸件僅在保持在關(guān)閉位置時而接合的情況下的常開開關(guān))，可用來致動電磁閥?？刂崎_關(guān)還可用來致動泵，該泵將耦合流體從容器轉(zhuǎn)移至一個或多個流體分配裝置(例如，噴灑噴嘴)。還可使用泵和電磁閥的組合。也可使用人工致動的泵，諸如手或腳致動的泵。流動控制裝置可位于容器208a內(nèi)或沿著耦合流體管路116f0控制開關(guān)可定位成由醫(yī)療超聲系統(tǒng)的操作者方便使用，從而操作者不必將他們的手移離超聲頭的手柄。例如，控制開關(guān)，諸如瞬時開關(guān)，可與各手柄中的一個手柄聯(lián)接，從而可由操作者的拇指操作。作為另一示例，也可使用腳致動的控制開關(guān)。這種腳致動的控制開關(guān)可以在適宜位置與基部單元直接聯(lián)接，或者可以是可由操作者定位在適宜位置的單獨單元。在另一實施例中，從流體系統(tǒng)(具有裝置100的另外功能)抽出的耦合流體可噴灑到皮膚上以用作耦合流體。例如，水可從冷卻系統(tǒng)抽出并噴灑到患者皮膚上以用作耦合流體。例如，這種冷卻系統(tǒng)可構(gòu)造成使冷卻水在位于超聲頭內(nèi)的換熱器和外部換熱器之間循環(huán)。冷卻水可從超聲頭吸收熱量并在外部換熱器處釋放熱量。在從超聲頭吸收熱量之后，冷卻水可以處在其可噴灑到患者皮膚上而不引起不適的溫度(即，不太冷且不太熱)。冷卻系統(tǒng)可與供給容器或供給管路聯(lián)接，從而為了任何已分配的冷卻水補充該冷卻系統(tǒng)?？墒?用其它流體系統(tǒng)。圖40是根據(jù)一實施例的醫(yī)療超聲系統(tǒng)100 (—部分的)的框圖，其具有流體系統(tǒng)208，耦合流體可從該流體系統(tǒng)獲得。類似于上述醫(yī)療超聲系統(tǒng)100，醫(yī)療超聲系統(tǒng)100包括超聲頭500、一個或多個耦合流體分配裝置582和流動控制子系統(tǒng)584，該耦合流體分配裝置與超聲頭相聯(lián)接，該流動控制子系統(tǒng)用來控制耦合流體從流體系統(tǒng)208向一個或多個流體分配裝置582的轉(zhuǎn)移(圖41)。流體系統(tǒng)208可以是包含耦合流體(例如水)的任何流體系統(tǒng)，諸如構(gòu)造成使用水來冷卻超聲頭以耗散由超聲頭產(chǎn)生的熱量的冷卻系統(tǒng)。一個或多個耦合流體分配裝置582和流動控制子系統(tǒng)584可包括各種部件和構(gòu)造，諸如以上參照醫(yī)療超聲系統(tǒng)100所述(如圖39所示)。圖44A是根據(jù)一實施例的、具有一體噴灑噴嘴582的超聲治療頭500的立體圖。一體噴灑噴嘴582可圍繞超聲治療頭500分布并定向成如上所述分配耦合流體。盡管示出了兩個噴灑噴嘴582，但可使用一個或多個噴灑噴嘴582。例如，可使用四個噴灑噴嘴，超聲頭582的每一側(cè)具有設(shè)置在其上的一個噴灑噴嘴582。噴灑噴嘴582可定位和定向成經(jīng)由噴灑型式70分配耦合流體。如上所述，當(dāng)柔性窗602保持鄰近于患者皮膚時，一個或多個噴灑型式70可用來將耦合流體分配和/或引導(dǎo)到位于柔性窗602下方的患者皮膚上。在一實施例中，當(dāng)柔性窗與患者皮膚隔開預(yù)定距離時，一個或多個噴灑型式70構(gòu)造成它們將完全覆蓋柔性窗602下方的皮膚區(qū)域。圖44B提供將治療頭500對準(zhǔn)至繪制在患者身體上的格柵線的一實施例，如下所述。治療頭可使用激光器、LED燈或其它投光元件，經(jīng)由引導(dǎo)光4402、4404以交叉線4406、4408的形式將對準(zhǔn)標(biāo)記投影在患者皮膚上。這些元件容易獲得，且可結(jié)合在治療頭的外部上以產(chǎn)生用于用戶的引導(dǎo)標(biāo)志。光源可以直接呈現(xiàn)在患者皮膚上或通過反射裝置(諸如有時與激光器一起使用的擺動反射器以產(chǎn)生可見掃描線)。圖42是根據(jù)一實施例的、具有設(shè)置在手柄584內(nèi)的一個或多個噴灑噴嘴582的超聲治療頭500的立體圖。噴灑噴嘴582可設(shè)置在手柄584的偏離超聲治療頭500的區(qū)域中，從而當(dāng)超聲頭保持鄰近于患者皮膚時，噴灑型式86可導(dǎo)向位于柔性窗602下方的患者皮膚。在超聲治療或診斷檢驗期間將耦合流體施加至其位置的過程中，這種定向可有助于減少超聲頭移離其位置的移動量。在已施加耦合流體之后，超聲頭可移動至與皮膚接觸。一個或多個噴灑噴嘴582可定位和定向成當(dāng)他或她通過手柄584握持超聲頭時，最終的噴灑圖案86不沖擊在外科醫(yī)生或技師的手上。圖43是根據(jù)一實施例的、具有一個或多個偏置噴灑噴嘴592的超聲治療頭500的立體圖。一個或多個噴灑噴嘴592可諸如借助一個或多個管道594從超聲治療頭500偏置。如上所述，由于這種偏置，一個或多個噴灑噴嘴592可定向成產(chǎn)生一個或多個噴灑圖案96，在超聲治療或診斷檢驗期間將耦合流體施加至其位置的過程中，該噴灑型式減少超聲頭從其位置移離的移動量。噴灑管道可以是固定的或可收縮的。為了將處理頭500對準(zhǔn)在患者身體上，技師可首先在患者皮膚上形成引導(dǎo)線圖案。引導(dǎo)線圖案形成一個或多個部位區(qū)域。引導(dǎo)線允許技師或用戶將處理頭放置在患者身上并以有序方式前進(jìn)，從而處理引導(dǎo)線下方所需量的組織。使用若干引導(dǎo)線模板800中的一個引導(dǎo)線模板來產(chǎn)生這里描述的引導(dǎo)線(圖45)。處理頭500可包括在筒體600和/或上隔室510上的對準(zhǔn)標(biāo)記，從而用戶可將治療頭500與患者上的引導(dǎo)線對準(zhǔn)。對準(zhǔn)標(biāo)記可定 位在治療頭的側(cè)部而非角部。在組裝治療頭的一方面，使用處理頭600側(cè)部的特征作為處理頭的對準(zhǔn)特征，允許用戶處理可變尺寸的區(qū)域，該可變尺寸的區(qū)域小于治療頭在患者皮膚上的覆蓋面積。假如在患者身上繪制完整的格柵，則格柵各線的間隔不必與處理頭表面的尺寸對齊(假如各部位之間的空間不是所需的，則只要格柵各線的間隔小于處理頭的可處理區(qū)域即可)。實際上，對準(zhǔn)是關(guān)于格柵的水平線和豎直線的交叉點，而非由各線包圍的區(qū)域。這允許給定的處理頭具有其物理處理頭區(qū)域，該物理處理頭區(qū)域不必匹配用戶可能想要的處理區(qū)域。要聲明的另一方式是基于所需處理區(qū)域的面積和形狀，給定處理頭區(qū)域(尺寸)可被使用成具有多個柵格尺寸的模板。圖46和47示出了兩個實例，其中，圖47具有與處理頭相同尺寸的格柵，而圖46具有約3/4處理頭面積的部位面積。當(dāng)然也可有其它變型，但這些其它變型沒有圖示以防止本申請過于冗長。與標(biāo)記角部相比，格柵自身繪制起來非常迅速和簡單。對于線，我們最終獲得，繪制的線數(shù)量=(行+1) + (列+1)。對于角部，我們最終獲得，繪制的角部數(shù)量=(行+1)*(列+1)。因而，例如對于4行乘5列的處理格柵區(qū)域，與30個角部相比，我們要用11條線來繪制。圖45示出了一示例性的模板800模板800包括平行的引導(dǎo)線808，允許用戶在患者身上繪制線806。作為一實例，用戶可繪制一組平行線，將模板800轉(zhuǎn)過九十度，然后繪制與第一組線交叉的第二組線。兩組線然后形成格柵，諸如圖46或47所示格柵圖案中的一種。假如可變部位區(qū)域和各種模板可用于標(biāo)記引導(dǎo)線，則可能希望的是，通過在患者身上標(biāo)記一個尺寸的格柵、然后設(shè)定系統(tǒng)處理不同尺寸的部位，使用戶出錯的幾率最小化。為了使這種幾率最小化，系統(tǒng)可讀取的特征能嵌入模板中。然后，在用戶標(biāo)記患者之后，他們?nèi)缓髮⒛０宄尸F(xiàn)給系統(tǒng)以使系統(tǒng)讀取特征，該特征可以是標(biāo)記的部位區(qū)域，例如用來設(shè)定機器以匹配患者標(biāo)記。該特征可以用標(biāo)記模板800上的嵌入條形碼802或嵌入模板中的射頻識別(RFID)型標(biāo)簽來實現(xiàn)。在任一情況下，用戶可將模板“掃描”入系統(tǒng)，從而允許輸入處理屏以對與正確的部位區(qū)域設(shè)定系統(tǒng)。在使用中，用戶將模板800放置在患者身上，使用引導(dǎo)線808沿一個方向標(biāo)記格柵線806，將模板轉(zhuǎn)動九十度，標(biāo)記第二組引導(dǎo)線806。因此，形成了格柵。用戶然后將處理頭600上的側(cè)部特征與兩條交叉線對準(zhǔn)。處理頭600的中心因此對準(zhǔn)在兩條引導(dǎo)線交叉之處。假如提供的話，在施加格柵線806之后，可將條形碼802或其它特征掃描或以其它方式輸入系統(tǒng)。這樣，處理頭600的設(shè)定可與格柵匹配。在一實施例中，用戶能通過使用用戶限定的處理工具來進(jìn)一步限定處理區(qū)域。該實施例提供了一種具有基部單元的醫(yī)療超聲系統(tǒng)，其具有前述的系統(tǒng)電子器件、用戶接口和超聲控制電子器件。超聲治療頭與基部單元電子連通，治療頭具有設(shè)置在其內(nèi)的高強度聚焦超聲(HIFU)換能器。
用戶接口可包括觸摸屏接口。觸摸屏可對使用鐵筆或用戶附件作出的菜單選擇、隨手畫圖進(jìn)行檢測。協(xié)調(diào)操作對隨手畫圖的設(shè)計進(jìn)行協(xié)調(diào)，并向超聲控制電子器件提供數(shù)據(jù)，從而用戶可通過隨手畫圖限定安全的或“不安全的”處理區(qū)域，并能使超聲控制電子器件在治療期間識別安全的與不安全的處理區(qū)域。通過控制換能器對超聲能的傳播或致動換能器的電動機控制，超聲控制電子器件可防止換能器將超聲能傳播入“不安全的”區(qū)域。在一實施例中，超聲控制電子器件控制電動機驅(qū)動單元，并防止電動機驅(qū)動單元使HIFU換能器在“不安全的”處理區(qū)域上移動。在另一實施例中，超聲控制電子器件控制HIFU換能器的運行，并防止HIFU換能器在“不安全的”處理區(qū)域上傳播HIFU能量。在第三實施例中，超聲控制電子器件防止在不安全的區(qū)域上運動，并防止換能器在“不安全的”區(qū)域上啟動，并且根據(jù)“不安全的”區(qū)域的尺寸和形狀選擇一個或另一個，從而選擇對于系統(tǒng)運行最有效的選項。還可使用這些實施例的變型和/或組合。在另一實施例中，系統(tǒng)具有記錄來自患者身體的線的掃描器，這些線限定處理區(qū)域和非處理區(qū)域。系統(tǒng)可通過掃描器中預(yù)先編程的檢測方法檢測哪些是安全處理區(qū)域、哪些是不安全處理區(qū)域。這可通過以下來實現(xiàn)在安全處理區(qū)域與不安全處理區(qū)域上使用不同顏色(例如綠色和紅色)，或者使用掃描器能檢測且與預(yù)先編程檢測方法相關(guān)的其它標(biāo)
O圖48示出了根據(jù)各實施例的、一示例性計算機系統(tǒng)4000的簡化框圖。計算機系統(tǒng)典型地包括至少一個處理器4060，該處理器經(jīng)由總線子系統(tǒng)4062與多個外圍裝置通信。這些外圍裝置可包括存儲子系統(tǒng)4064、用戶接口輸入裝置4070、用戶接口輸出裝置4072和網(wǎng)絡(luò)接口子系統(tǒng)4074，該存儲子系統(tǒng)包括存儲器子系統(tǒng)4066和文件存儲子系統(tǒng)4068。網(wǎng)絡(luò)接口子系統(tǒng)4074提供通向通信網(wǎng)絡(luò)4075的接口，以與其它成像裝置、數(shù)據(jù)庫等通信。處理器4060使用存儲在存儲器子系統(tǒng)4066中的執(zhí)行指令、連同來自操作者的任何數(shù)據(jù)輸入，來實施計算機系統(tǒng)4000的運行。這些數(shù)據(jù)例如可以通過諸如圖形用戶接口的用戶接口輸入裝置4070輸入。因此，處理器4060可包括將執(zhí)行指令從存儲器裝入其中的執(zhí)行區(qū)域。這些執(zhí)行指令則將致使處理器4060將命令發(fā)送至計算機系統(tǒng)4000，該計算機系統(tǒng)則控制超聲控制電子器件的運行。盡管在本說明書和權(quán)利要求書中描述成“處理器”，但處理器的功能可由位于一個計算機中或分布在若干計算機中的多個處理器來實現(xiàn)。用戶接口輸入裝置4070可包括鍵盤，諸如鼠標(biāo)、跟蹤球、觸摸墊或圖形輸入板的指示裝置，掃描器，腳踏開關(guān)，操縱桿，集成入顯示器的觸摸屏，諸如音頻識別系統(tǒng)、話筒的音頻輸入裝置，以及其它類型的輸入裝置。一般而言，術(shù)語“輸入裝置”的使用預(yù)期包括用來將信息輸入計算機系統(tǒng)的各種傳統(tǒng)的和專有的裝置和方式。這些輸入裝置通常將用來從計算機網(wǎng)絡(luò)或有形存儲介質(zhì)下載計算機可執(zhí)行的編碼，具體實現(xiàn)用于本發(fā)明任意方法的步驟或編程指令。用戶接口輸出裝置4072可包括顯示器子系統(tǒng)、打印機、傳真機、或諸如音頻輸出裝置的非視頻顯示器。顯示器子系統(tǒng)可以是陰極射線管(CRT)、諸如液晶顯示器(LCD)的平板裝置、投影裝置等。顯示器子系統(tǒng)還可提供非視頻顯示，諸如經(jīng)由音頻輸出裝置。一般而言，術(shù)語“輸出裝置”的使用預(yù)期包括用來將信息從計算機系統(tǒng)輸出至用戶的各種傳統(tǒng)的和專有的裝置和方式。存儲子系統(tǒng)4064存儲基本程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些基本程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供各個實施例的功能。例如，用于實現(xiàn)這里所述的各實施例的功能的數(shù)據(jù)庫和模塊可存儲在存儲子系統(tǒng)4064中。這些軟件模塊通常由處理器4060來執(zhí)行。在一分布式環(huán)境中，軟件模塊可存儲在多個計算機系統(tǒng)的存儲器中，并由多個計算機系統(tǒng)的處理器來執(zhí)行。存儲子系統(tǒng)4064典型地包括存儲器子系統(tǒng)4066和文件存儲子系統(tǒng)4068。 存儲器子系統(tǒng)4066典型地包括多個存儲器，這些存儲器包括用于在程序執(zhí)行期間存儲指令和數(shù)據(jù)的主隨機存取存儲器(RAM) 4076和將固定指令存儲在內(nèi)的只讀存儲器(ROM) 4078。文件存儲子系統(tǒng)4068為程序和數(shù)據(jù)文件提供永久(非易失)存儲，并可包括硬盤驅(qū)動器、可再寫非易失存儲器芯片(諸如閃存)、連同相關(guān)可移除介質(zhì)的軟盤驅(qū)動器、光盤只讀存儲器(⑶-ROM)驅(qū)動器、光學(xué)驅(qū)動器、DVDXD-R、⑶-RW、或可移除介質(zhì)盒或盤。一個或多個驅(qū)動器可在聯(lián)接至計算機系統(tǒng)的其它部位定位在其它連接計算機上的遠(yuǎn)程位置。實現(xiàn)本發(fā)明功能的數(shù)據(jù)庫和模塊也可存儲在文件存儲子系統(tǒng)4068中。文件存儲子系統(tǒng)可具有用于存取文件的目錄和文件描述，或者它可存儲數(shù)據(jù)而沒有描述，并依賴于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫和模塊以定位數(shù)據(jù)?？偩€子系統(tǒng)4062提供讓計算機系統(tǒng)的各個部件和子系統(tǒng)根據(jù)需要彼此通信的機構(gòu)。計算機系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)和部件無需位于同一物理位置，而可分布在一分布式網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各個位置。盡管總線子系統(tǒng)4062示意地顯示成單根總線，但總線子系統(tǒng)的另外實施例可采用多根總線。計算機系統(tǒng)4000自身能具有各種類型，包括個人計算機、便攜式計算機、工作站、計算機終端、網(wǎng)絡(luò)計算機、電路板中的模塊、主機、或任何其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。由于計算機和網(wǎng)絡(luò)的常變性質(zhì)，圖48所示計算機系統(tǒng)的描述將僅作為一特定實例以說明一個實施例。計算機系統(tǒng)的許多其它構(gòu)造可能具有比圖48所示計算機子系統(tǒng)或多或少的部件。圖49示意地示出了可實現(xiàn)各實施例的多個模塊4080。模塊4080可以是軟件模塊、硬件模塊或其組合。假如各模塊是軟件模塊，則各模塊將具體實施在計算機可讀介質(zhì)上，且由本發(fā)明的任何計算機系統(tǒng)中的處理器4060來處理。第一模塊是觸摸屏接口模塊4100。觸摸屏接口模塊從例如用戶接口輸入裝置4070的觸摸屏接收數(shù)據(jù)，如上所述。此外，觸摸屏接口模塊可構(gòu)造成接收身體數(shù)據(jù)4102和/或輪廓/測繪信息4104。信息從觸摸屏接口模塊轉(zhuǎn)發(fā)至處理模塊4106。處理模塊4106產(chǎn)生處理信息并將該信息轉(zhuǎn)發(fā)至超聲控制模塊4108，該超聲控制模塊則控制用于裝置的超聲電子器件。各模塊4080設(shè)計成操作者可將信息輸入觸摸屏接口，該信息然后被觸摸屏接口模塊4100接收。觸摸屏可檢測菜單選擇和隨手畫圖或使用鐵筆或用戶手指與觸摸屏作出的其它接觸。例如，在圖50中，示出了用于觸摸屏的顯示器4110。在該顯示器中，菜單選擇設(shè)置成處理按鈕4112和不處理按鈕4114的形式。這些菜單選擇可設(shè)置在觸摸屏4110上或經(jīng)由其它選擇裝置來設(shè)置。此外，選擇項目也可稱為其它，諸如“安全的”和“不安全的”區(qū)域，或可使用一些其它術(shù)語。
觸摸屏接口模塊采用身體數(shù)據(jù)4102以顯示用戶身體的圖像或圖示，在觸摸屏顯示器4110上由附圖標(biāo)記4116來示出。在附圖所示的各實施例中，僅僅示出了用戶腹部的一部分，但也可圖示身體的更大部分。觸摸屏接口模塊4100可存取輪廓/測繪信息4104，并將該信息覆蓋在身體圖像4116上。例如，格柵4118可以覆蓋在用戶身上。該格柵可對應(yīng)于在患者身上繪制的或投影到患者身上的格柵。在任一情況下，觸摸屏顯示器4110顯示一定類型的患者身體4116的圖示，并提供一些測繪或格柵信息，以允許患者身體與身體上預(yù)期處理區(qū)域之間的相關(guān)性。掃描器、X射線信息、照片、格柵數(shù)據(jù)或其它信息可用來在身體數(shù)據(jù)4012和輪廓/測繪信息4104之間作出協(xié)調(diào)。圖51示出了根據(jù)各實施例的、用于將處理信息提供至超聲控制模塊4108的各步驟。開始步驟4130，為用戶顯示諸如圖像4116的身體圖像。該顯示還可包括輪廓/測繪信息4104,諸如通過顯示格柵4118。在步驟4132處，系統(tǒng)接收與所需處理有關(guān)的用戶輸入。例如，用戶可按壓處理按鈕4112，然后將他/她的手指劃過需要處理的屏幕部分。用戶可以同樣地或替代地敲擊不處理按鈕4114，然后選擇一些不想處理的區(qū)域。作為一實例，用戶可將患者的肋骨區(qū)域選定為不處理，并將具有高皮下脂肪百分比的區(qū)域選定為處理。在步驟4134處，產(chǎn)生處理計劃，并在步驟4136處將該處理計劃發(fā)送至超聲控制模塊。超聲控制模塊則可利用該信息以相應(yīng)地運行治療頭和/或超聲處理裝置，諸如通過根據(jù)用戶選定的區(qū)域接通和斷開換能器，或者致使換能器避開非處理區(qū)域。在下面的段落中更詳細(xì)描述了特定區(qū)域的選擇處理。圖52示意地示出了根據(jù)各實施例的、用于將可變處理提供至用戶的各不同區(qū)域的模塊4150。通過“可變”，我們是指處理可給予一些區(qū)域而非其它區(qū)域，和/或較多的處理或藥劑可給予一些區(qū)域而非其它區(qū)域。對于治療頭的單個定位來說，處理可以是可變的。因此，即使治療頭保持固定，被治療頭處理的各區(qū)域也可接收變化的藥劑，或者根本沒有藥劑?；颊邤?shù)據(jù)模塊4152將諸如身體數(shù)據(jù)4102和/或輪廓/測繪信息4104的患者數(shù)據(jù)提供至局部部位處理模塊4154。局部部位處理模塊產(chǎn)生處理計劃，并將該處理計劃提供至超聲控制模塊4156，該超聲控制模塊則控制裝置的超聲控制電子器件。作為一實例，治療頭可設(shè)計成掃過諸如I英寸乘I英寸的區(qū)域，局部部位處理模塊4154可指令換能器不移過標(biāo)示為不處理的區(qū)域，而移過標(biāo)示為處理的區(qū)域并向該區(qū)域提供藥劑。作為一替代，換能器可經(jīng)過所有區(qū)域，局部部位處理模塊4154可指令換能器在處理區(qū)域上傳播能量，并防止在標(biāo)示為不處理的區(qū)域上傳播能量。作為一實例，如圖53所示，處理部位4160包括兩個不處理區(qū)域4162、4164和一處理區(qū)域4166。如上所述，當(dāng)治療頭放置在區(qū)域4160上時，換能器可不行進(jìn)至不處理區(qū)域4162、4164，或不傳播至這些區(qū)域。治療頭將行進(jìn)至處理區(qū)域4166并處理該處理區(qū)域4166。圖54示出了根據(jù)各實施例的、用于建立局部區(qū)域治療的各步驟。流程開始于步驟4202，在該步驟中，通過醫(yī)師來評估患者。在步驟4204中，醫(yī)師為每個計劃處理區(qū)域標(biāo)記邊界。這些邊界可被標(biāo)記在用戶上，或可經(jīng)由觸摸屏接口設(shè)置，如上所述。在步驟4206處，將處理區(qū)域分成各處理部位，這些處理部位表示治療頭將放置的位置。這些處理部位將表示多個正方形，其可表示為如上所述患者身上的格柵。在步驟4208處，確定是否已處理所有部位。假如是的話，流程結(jié)束。假如否的話，流程分流至步驟4210，其中，確定是否用單個劑量水平處理所有接下來的部位。假如是的話，流程分流至步驟4214，其中，處理下一部位。流程然后分流返回至步驟4208。假如不用一個劑量處理所有接下來的部位；即，處理一部分部位且不處理另一部分部位，則步驟4210分流至步驟4212，其中，進(jìn)行局部部位處理，諸如以上參見圖52和53所述。流程然后分流返回至步驟4208。應(yīng)能理解，上述流程還可用來處理部位中的一些位置而非其它位置。例如，在圖53所示的部位4160中，一個或多個區(qū)域4162、4164和/或4166可具有單劑量的能量，而其它區(qū)域可具有兩個或更多個劑量，或者藥劑效力可在各邊界上變化。在任一情況下，局部部位處理模塊4154可將適當(dāng)?shù)闹噶钐峁┲脸暱刂颇K4156。圖55示出了根據(jù)各實施例的、用于局部部位處理的方法。開始于步驟4232，基于處理區(qū)域的各邊界(即，對于整個患者處理限定的各邊界，而不僅僅是對于特定的治療頭部位位置)，對于治療頭部位確定各邊界。這可通過步驟4234和4236來完成，其中，在該部位內(nèi)交互地限定各邊界，然后在該部位內(nèi)更新和顯示各邊界。例如經(jīng)由觸摸屏4110來發(fā)生該交互過程。這些邊界形成部位內(nèi)的各區(qū)域，諸如圖53所限定的那樣。在步驟4238和4240處，在由各邊界限定的各區(qū)域內(nèi)限定劑量。在建立各邊界的同時完成該過程。在步驟4238中交互地限定這些劑量，在步驟4240中更新和顯示這些劑量。在步驟4242處，啟動處理。在步驟4244處，發(fā)生選定的處理。圖56示出了根據(jù)各實施例的、用于在一部位提供選定處理的方法。在圖56所示的方法中，換能器移過治療頭下方的所有位置，但劑量在各位置處通過接通和切斷換能器或根據(jù)需要改變劑量而變化。開始于步驟4262，確定將經(jīng)過在掃描型式邊界中的哪些點。也就是說，將經(jīng)過處理區(qū)域和不處理區(qū)域之間邊界中的哪些點(或者如上所述，經(jīng)過改變劑量水平的邊界)。在步驟4264處，換能器移過在其正常掃描型式中的部位(S卩，好像要處理整個部位)。在步驟4266處，確定是否已完成該部位。假如是的話，流程結(jié)束。假如否的話，在步驟4268中確定是否已經(jīng)過邊界。假如否的話，流程分流返回至步驟4264，其中，換能器繼續(xù)移過該部位。假如已經(jīng)過邊界，則步驟4268分流至步驟4270，其中，調(diào)整來自換能器的劑量(例如，切斷或接通，或者增大或減小，如上所述)，流程然后分流返回至步驟4264，其中，換能器繼續(xù)掃描該部位。圖57示出了根據(jù)各實施例的、用于在一治療頭部位提供選定處理的另一方法。在圖57所示的方法中，改變掃描型式以提供選定處理。因此，假如不處理一區(qū)域，則換能器可跳過該區(qū)域。開始于步驟4292，為該部位的每個劑量區(qū)域產(chǎn)生一掃描型式。在步驟4294，、為下一區(qū)域設(shè)定劑量和型式。在步驟4296處，對于該區(qū)域，換能器移過掃描型式中的該區(qū)域。在步驟4298處，確定是否已完成該部位。假如是的話，流程完成。假如否的話，則在步驟4300確定是否已完成該區(qū)域。假如否的話，則流程分流返回至步驟4296，假如是的話，則流程分流返回至步驟4294。流程繼續(xù)，直到完成該部位為止。其它變型也在本發(fā)明的構(gòu)思范圍內(nèi)。因此，盡管本發(fā)明可經(jīng)受各種修改和替代構(gòu)造，但其一些已說明的實施例示于附圖中并已在以上詳細(xì)描述。然而應(yīng)該理解，這里并不想要將本發(fā)明局限于上述特定形式，而相反的是，本發(fā)明想要覆蓋落入由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神實質(zhì)和范圍內(nèi)的所有修改、替換構(gòu)造和等同特征。在此以參見的方式引入這里所述的所有參考文獻(xiàn)，包括公布、專利申請和專利，就好像已以參見方式獨立地和專門地弓I入各參考文獻(xiàn)并在這里完全闡述一樣。在描述本發(fā)明(尤其是所附的權(quán)利要求書)的情況下，術(shù)語“一”、“一個”、“該”和類似術(shù)語的使用意為覆蓋了單數(shù)和復(fù)數(shù)，除非在此另外標(biāo)記或被上下文清楚反駁。術(shù)語“包、括”、“具有”和“包含”意為開放式術(shù)語(即，意味著“包括，但不限于”)，除非另外指出。術(shù)語“連接”應(yīng)被理解成局部地或全部地包含在內(nèi)、附連至其、或結(jié)合在一起，即使有物件介入其間也是如此。在此對數(shù)值范圍的列舉僅意在用作對落在該范圍內(nèi)的單獨數(shù)值的單獨涉及的速記方法，除非在此另外指出，且每個單獨數(shù)值包含到說明書中，就好像分別在此列舉那樣。所有本文所述的方法可以任何合適的順序進(jìn)行，除非另有說明或者清楚指出相反。本文涉及的任何和所有例子或者示例性的語言(例如，“例如”)的使用僅僅是為了更好地闡述本發(fā)明的各實施例，而不是對本發(fā)明范圍作限制，除非另外主張。說明書中的所有語言都不應(yīng)解釋為指示對本發(fā)明實踐所必需的非要求的元素。本發(fā)明的較佳實施例在這里被描述成包括發(fā)明人已知的最佳方式以實施本發(fā)明。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，一旦閱讀了前面的描述，這些較佳實施例的變型就會變得顯而易見。發(fā)明人預(yù)期技術(shù)人員可在適當(dāng)時采用這些變型，發(fā)明人預(yù)期本發(fā)明可以與這里具體所述不同的方式來實現(xiàn)。因此，當(dāng)適用的法律允許時，本發(fā)明包括所附權(quán)利要求書中所述的主題的所有修改和等同物。而且，上述元素的任何組合在其所有可能變型中被包含在本發(fā)明中，除非這里另外指出或通過文字清楚反駁。
權(quán)利要求
1.一種筒體，所述筒體可連接至本體以形成治療頭，所述筒體包括 密封封殼，所述密封封殼包括壁，所述壁在其中具有聲窗，所述密封封殼具有內(nèi)部和外表面，其中，所述內(nèi)部充注有聲耦合液體； 高強度超聲換能器，所述高強度超聲換能器位于所述封殼內(nèi)且具有大體與所述聲窗對準(zhǔn)的輸出表面； 承載構(gòu)件，所述承載構(gòu)件穿過所述壁中的開口且聯(lián)接至所述高強度超聲換能器，所述開口被密封以防止所述聲耦合液體的損失，所述承載構(gòu)件可附連至所述本體中的驅(qū)動器，從而對由所述高強度超聲換能器透過所述窗傳輸?shù)穆暷艿姆较蜻M(jìn)行定向；以及 換熱器，所述換熱器在熱力上聯(lián)接至所述聲耦合液體以從所述聲耦合液體吸走熱量， 而不從所述密封封殼去除所述液體。
2.如權(quán)利要求I所述的筒體，其特征在于，所述換熱器包括管道，所述管道設(shè)置在所述內(nèi)部或所述密封封殼之內(nèi)且連接至穿過所述壁形成的入口端口和出口端口，其中，冷卻液體可循環(huán)通過所述管道以冷卻所述聲耦合液體，同時所述聲耦合液體保持隔離于所述冷卻液體。
3.如權(quán)利要求2所述的筒體，其特征在于，所述換熱器管道是盤繞的以包圍中心空間，所述高強度超聲換能器設(shè)置在所述中心空間中。
4.如權(quán)利要求3所述的筒體，其特征在于，盤繞的管道具有曲折段以增大傳熱面積。
5.如權(quán)利要求I所述的筒體，其特征在于，所述換熱器包括聯(lián)接至所述密封封殼的外部的熱電裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的筒體，其特征在于，所述熱電裝置構(gòu)造成與所述治療頭的本體中的液體再循環(huán)冷卻器相接口。
7.如權(quán)利要求I所述的筒體，其特征在于，所述換能器是短堆疊換能器組件。
8.如權(quán)利要求I所述的筒體，其特征在于，所述聲耦合液體包括水。
9.如權(quán)利要求I所述的筒體，其特征在于，所述冷卻液體包括水。
10.如權(quán)利要求I所述的筒體，其特征在于，所述封殼涂覆有金屬化層以抑制所述聲耦合液體的損失。
11.如權(quán)利要求10所述的筒體，其特征在于，所述金屬化層具有約500- 1500埃的厚度。
12.如權(quán)利要求10所述的筒體，其特征在于，所述金屬化層的厚度小于X，其中，X=[((a-0. 09)*1000)/0. 03]+500，X是單位為埃的、金屬化層厚度，a是單位為dB的、傳輸窗中最大可容許聲衰減。
13.一種用于超聲治療頭的筒體，所述筒體包括 封殼，所述封殼具有外表面和不透水內(nèi)部； 高強度聚焦超聲換能器，所述高強度聚焦超聲換能器安裝在所述不透水內(nèi)部中；以及 盤管換熱器，所述盤管換熱器位于所述不透水內(nèi)部內(nèi)；以及 保溫裝置，所述保溫裝置用于通過利用流過所述換熱器的流體流從所述不透水內(nèi)部去除熱量，來保持不透水容積中的所需溫度。
14.一種治療頭，包括 如權(quán)利要求13所述的筒體；能可拆卸地附連至所述筒體的本體； 所述本體上的冷卻接口，當(dāng)所述筒體附連至所述本體時，所述冷卻接口接合所述筒體上的換熱器，其中，所述冷卻接口從所述換熱器去除熱量； 所述本體上的機械接口，當(dāng)所述筒體附連至所述本體時，所述機械接口接合所述筒體上的承載構(gòu)件，所述機械接口將驅(qū)動器聯(lián)接至所述承載構(gòu)件；以及 所述本體上的電氣接口，當(dāng)所述筒體附連至所述本體時，所述電氣接口將電源附連至所述高強度超聲換能器。
15.如權(quán)利要求14所述的治療頭，其特征在于，所述冷卻接口包括冷卻劑再循環(huán)管道。
16.如權(quán)利要求14所述的治療頭，其特征在于，所述機械接口包括電動機。
17.如權(quán)利要求14所述的治療頭，其特征在于，所述電氣接口包括電纜。
18.一種筒體，所述筒體可連接至本體以形成治療頭，所述筒體包括 密封封殼，所述密封封殼包括壁，所述壁在其中具有聲窗，所述密封封殼具有內(nèi)部和外表面，其中，所述內(nèi)部充注有聲耦合液體； 高強度超聲換能器，所述高強度超聲換能器位于所述封殼內(nèi)且具有大體與所述聲窗對準(zhǔn)的輸出表面； 操縱裝置，所述操縱裝置用于操縱所述高強度超聲換能器穿過所述壁中的開口，所述開口被密封以防止所述聲耦合液體的損失，所述操縱裝置可附連至所述本體中的驅(qū)動器，從而對由所述高強度超聲換能器透過所述窗傳輸?shù)穆暷艿姆较蜻M(jìn)行改變；以及 吸熱裝置，所述吸熱裝置用于從所述聲耦合液體吸走熱量，而不從所述密封封殼去除所述液體。
19.一種治療頭,包括 如權(quán)利要求18所述的筒體； 能可拆卸地附連至所述筒體的本體； 除熱裝置，當(dāng)所述筒體附連至所述本體時，所述除熱裝置用于從所述筒體上的吸熱裝置去除熱量； 聯(lián)接裝置，當(dāng)所述筒體附連至所述本體時，所述聯(lián)接裝置用于將所述操縱裝置聯(lián)接至所述本體上的驅(qū)動器； 附連裝置，當(dāng)所述筒體附連至所述本體時，所述附連裝置用于將所述本體上的電源附連至所述高強度超聲換能器。
全文摘要
一種醫(yī)療超聲系統(tǒng)，包括基部單元，該基部單元具有系統(tǒng)電子器件、用戶接口和超聲控制電子器件。超聲治療頭與基部單元電子連通。治療頭包括可更換的密封換能器筒體，筒體內(nèi)有耦合流體。提供冷卻系統(tǒng)以冷卻該耦合流體。多個引導(dǎo)指示器圍繞治療頭定位以與患者身上的交叉線對準(zhǔn)，從而在使用前合適地對準(zhǔn)治療頭。當(dāng)治療頭接觸患者時，治療頭可對一區(qū)域提供可變處理。
文檔編號A61B8/14GK102740777SQ201080053533
公開日2012年10月17日 申請日期2010年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者C·R·伯肯斯臺特, F·J·貝內(nèi)特, G·T·溫, J·R·克魯克爾頓 申請人:利普索尼克斯股份有限公司