專利名稱：機(jī)械臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可配用于用在濕環(huán)境的換能器外殼內(nèi)的可換裝換能器的密封配接器。
背景技術(shù)：
某些高強(qiáng)度聚焦的超聲波(HIFU)換能器，由于高功率能級(jí)會(huì)使它們的物理結(jié)構(gòu) 負(fù)擔(dān)過重，而具有有限的壽命。由于各種各樣的原因，這類換能器的退化和失效比用在其它 醫(yī)療領(lǐng)域(諸如超聲波診斷或其它低功率應(yīng)用場合)的換能器快得多。為能發(fā)出治療功率 能級(jí)的治療用超聲波設(shè)計(jì)的換能器可能遭受它們的金屬化層的分層現(xiàn)象、由氣穴現(xiàn)象或因 暴露于很高的溫度產(chǎn)生的熱效應(yīng)引起的換能器腐蝕或物理破壞。為了避免HIFU工作中的這些副作用，系統(tǒng)設(shè)計(jì)可讓HIFU換能器工作在可能使換 能器本身發(fā)生損壞的閾值以下。其它的系統(tǒng)可采用除去了水中氣體的循環(huán)水進(jìn)行水浴，或 把它們的治療療程設(shè)計(jì)為在兩次治療脈沖之間有長的時(shí)間間隔。相繼兩次脈沖之間的拖長 的停頓可造成低的脈沖重復(fù)頻率(PRF)，這可使換能器得以冷卻，因而使組織里的負(fù)面效應(yīng) 得以消散。然而難以避免的是，某些治療療程需要用具有較高PRF的HIFU，或需要換能器連 續(xù)工作多個(gè)一定的時(shí)間長度，這排除了以低PRF進(jìn)行工作的可能性。在治療過程是設(shè)計(jì)為 在一定的時(shí)間段內(nèi)使可達(dá)到的組織破壞量為最大時(shí)，這些較高的PRF和/或連續(xù)波(CW)類 型的療程是合適的。在這些類型的工作中，由于HIFU換能器的退化，需要頻繁地更換換能 器。由于換能器一般來說是昂貴、精密而脆弱的元件，以致保有量通常都保持為一個(gè)最小 值，所以更換不易做到。而且，治療性醫(yī)療系統(tǒng)中的換能器往往是浸在充滿水的大容積腔室 內(nèi)，或是以不可能拆下和更換換能器的方式固定的。換能器的環(huán)境可能裝有水，不能允許水 浸濕系統(tǒng)的電子設(shè)備。在更換換能器過程中水的存在可能使換能器的更換變得臟亂而難以 進(jìn)行。在把換能器更換之后，可能有水在醫(yī)療超聲波系統(tǒng)和新?lián)Q能器之間的各電連接件之 間晃蕩。系統(tǒng)的性能可能因由水或其它液體的存在引起的各導(dǎo)電路徑之間的電極腐蝕或信 號(hào)互擾而退化。因此，希望提供一種換能器配接器或連接裝置，其應(yīng)能給醫(yī)療用超聲波設(shè)備提供 一種較容易的換能器拆下和接上方法，使超聲波醫(yī)療器械能夠兼容于濕的環(huán)境的需求并能 滿足所有系統(tǒng)要求而不會(huì)使系統(tǒng)性能退化。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種連接器化的換能器，其可被以盡可能少的步 驟連接于治療頭或醫(yī)療系統(tǒng)，同時(shí)能夠保護(hù)連接的環(huán)境條件。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種高度可靠且便于使用的連接方式，而促成一種使 用者友好的、用于拆下和/或裝上醫(yī)療系統(tǒng)中的換能器的程序。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種換能器，其具有各種特色結(jié)構(gòu)和工作參數(shù)，以擴(kuò) 大或擴(kuò)展使用者可連接于醫(yī)療系統(tǒng)的換能器類型。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種換能器，其具有為它們的設(shè)計(jì)特點(diǎn)所特有的必要 的驅(qū)動(dòng)電子裝置，以降低對(duì)主系統(tǒng)的編程和電子裝置的要求。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種對(duì)用過的元器件進(jìn)行處置的簡單途徑。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種用于在濕的環(huán)境中的電信號(hào)隔離或電連接件隔 離的密封裝置。

發(fā)明內(nèi)容
這些和其它目的可用一種構(gòu)造成可配用于高強(qiáng)度聚焦的超聲波(HIFU)醫(yī)療系統(tǒng) 的可換裝換能器來實(shí)現(xiàn)。這種可換裝換能器有一個(gè)大體上剛性且空心的外殼。該外殼有兩 個(gè)敞開的端部，一端構(gòu)造成用于裝配HIFU換能器，而另一端有隔離層和電連接接口，用于 與HIFU醫(yī)療系統(tǒng)的電信號(hào)和功率傳輸。這種可換裝換能器構(gòu)造成可裝配進(jìn)超聲波醫(yī)療系 統(tǒng)上的插口式插座。理想的是，這種換能器可由使用者進(jìn)行更換，所以換能器的可插進(jìn)插座 的那一部分設(shè)計(jì)成很容易插進(jìn)和拔出。這種容易的插拔是通過換能器和醫(yī)療超聲波系統(tǒng)之 間允許使用者容易地掌握的一種定向自由的、低配合力的插接來實(shí)現(xiàn)的。本文還描述一種滑環(huán)間隔件，其可配用于有盤片狀滑環(huán)的濕式電連接。這種滑環(huán) 間隔件有用非導(dǎo)電材料成形的基板，基板上有多個(gè)貫通的孔。這些孔設(shè)計(jì)成為穿過基板的 各電連接件提供屏蔽。有從基板伸出一個(gè)或多個(gè)突脊。這些突脊布置成把各孔隔離在各格 子里。本文還描述可換裝換能器的其它實(shí)施例及其制造和使用方法。


圖1表示出一個(gè)可換裝換能器的外觀；圖2是一個(gè)可換裝換能器的切開視圖；圖3表示出一個(gè)可配用于可換裝換能器的系統(tǒng)；圖4A-4E圖示出換裝換能器的方法；圖5A是可換裝換能器的一個(gè)實(shí)施例的分解立體圖；圖5B給出可用在這種插裝件內(nèi)的PCB(印刷電路板)的一個(gè)替換實(shí)施例；圖6A-6C表示出可換裝換能器對(duì)醫(yī)療超聲波系統(tǒng)的插座的連接；圖6D-6E表示出采用替換的PCB的換能器插裝件；圖6F-6I進(jìn)一步圖示出幾種可能的配接器形狀；圖7和圖8表示出用于可換裝換能器的替換PCB定位；圖9A-9E表示出滑環(huán)密封件和滑環(huán)；圖10-15C表示出滑環(huán)密封件的多個(gè)替換實(shí)施例；圖16-19表示出換能器套帽拆裝銷和組件；以及圖20-22表示出機(jī)械臂的一個(gè)替換實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)說明可配用于高強(qiáng)度聚焦超聲波(HIFU)醫(yī)療系統(tǒng)的可換裝換能器的各 種形式?？蓳Q裝換能器的基本設(shè)計(jì)包括空心且大體上剛性的外殼。可將一個(gè)諸如兼容于 HIFU醫(yī)療系統(tǒng)的換能器、用于把換能器連接于醫(yī)療系統(tǒng)以便能準(zhǔn)確地控制換能器的電路 (電子裝置)、以及允許把可換裝換能器拔出和/或插入醫(yī)療系統(tǒng)上的插座的配接器裝配在該外殼內(nèi)。這種換能器外殼的形狀和電連接組件允許外殼以相對(duì)于醫(yī)療系統(tǒng)插座軸線的任 何徑向定向插入。軸向?qū)ΨQ可以有兩個(gè)或更多個(gè)定向，而且合乎需要的是有無限數(shù)目的定 向。僅作一個(gè)形象化的比喻，可以想象把耳機(jī)的微型插頭插入便攜式音樂播放器是多么容 易。插頭對(duì)插座的徑向定向隨便怎樣都行，在使用過程中即使插頭在插孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，電源和發(fā) 送到耳機(jī)的信號(hào)也不會(huì)中斷。本文描述的可換裝換能器的連接中所用的配接器和插座的型 式就是類似于這樣的概念。以下各段落中將描述這種醫(yī)療器械的各個(gè)方面和實(shí)施例。為了使本發(fā)明的各實(shí)施 例可被徹底理解，將闡述它們的具體的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。但是，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人將能看出，用 所描述的僅僅某些方面或所有方面，以及用或不用某些具體的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，都可實(shí)現(xiàn)所描述 的各實(shí)施例。在某些情況中，那些眾所周知的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的描述將被省略或簡化，以免對(duì)本發(fā) 明的各方面和各實(shí)施例喧賓奪主。將用熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人共同采用的術(shù)語進(jìn)行各部分的描述，以便他們能把他們 的工作實(shí)踐傳遞給熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的其他人，包括用超聲波系統(tǒng)、醫(yī)用超聲波系統(tǒng)和HIFU 系統(tǒng)進(jìn)行的或用日常用在這些系統(tǒng)中的各種元器件進(jìn)行的操作的術(shù)語。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的 人都很清楚，這些操作典型地包括通過發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生并控制換能器的波形，而發(fā)射信號(hào)一 般是采用眾所周知的電子設(shè)備和控制器。信號(hào)控制主要是取決于應(yīng)用HIFU想要達(dá)到的目 的。本文將直截了當(dāng)?shù)亟o出相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的新穎改變，以突顯實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所需要的各個(gè) 要素，而不會(huì)對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域眾所周知的那些細(xì)節(jié)做煩瑣的描述。‘系統(tǒng)’這一術(shù)語包括那些 獨(dú)立的、附屬的或植入的元器件的一般用途的整合以及特殊用途的整合?？梢杂冒凑兆钣兄诶斫獗景l(fā)明的方式進(jìn)行的多個(gè)不連貫的步驟來描述各種操 作。但是，不應(yīng)把操作的描述順序看作是意味著這些操作必須按照甚或依賴描述它們所用 的順序來執(zhí)行。這一說明書中所用的“一個(gè)實(shí)施例”或“一實(shí)施例”是指，針對(duì)這一實(shí)施例描述的 特定特征、構(gòu)造、或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在這一說明書的各個(gè)地 方出現(xiàn)的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在一實(shí)施例中”未必都是指同一實(shí)施例。本發(fā)明涉及一種可換裝換能器器械及其制造方法，其可配用于醫(yī)用超聲波系統(tǒng)、 特別是被稱為HIFU醫(yī)療系統(tǒng)的那些系統(tǒng)。本文描述的換能器兼?zhèn)湫路f的物理元器件和設(shè)計(jì)，以新穎的方式采用現(xiàn)有的材 料，生產(chǎn)出一種能滿足本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)目的的換能器插裝件。各個(gè)新穎的元件在一個(gè) 實(shí)施例中的組合將滿足某些目的，而各新穎的元件的不同組合將滿足某些不同的目的?，F(xiàn) 有零件的新穎發(fā)展和新布置的結(jié)合可貢獻(xiàn)一種能滿足大多數(shù)目的的設(shè)計(jì)，當(dāng)然未必在單一 的設(shè)計(jì)里滿足所有目的。各不同的目的要求需要用這里所描述的各個(gè)創(chuàng)造性概念的不同組 合來滿足。這種換能器插裝件可適用于希望應(yīng)用容易更換的換能器的任何數(shù)目的醫(yī)療器械 或醫(yī)療系統(tǒng)。2004 年 12 月 29 日提交的題目為“Ultrasound Therapy Head with Movement Control”的待審批美國專利申請(qǐng)11/027，912(共同轉(zhuǎn)讓的并以引用方式包含于此)中，描 述了一種有治療頭的治療超聲波系統(tǒng)。那個(gè)治療頭包含一個(gè)乃是濕的的第一腔室，換能器 定位在該腔室內(nèi)。還有一個(gè)可以是濕的或干的的第二腔室，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在該腔室內(nèi)。 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以采用幾種可能的結(jié)構(gòu)措施之一使第一腔室里的換能器運(yùn)動(dòng)。所描述的結(jié)構(gòu)措施包括采用從馬達(dá)所在腔室延伸到換能器所在腔室的驅(qū)動(dòng)器、在馬達(dá)腔室內(nèi)定位成磁 性地連接于換能器腔室里的換能器的滑塊、或用于把馬達(dá)發(fā)出的機(jī)械功穿過兩個(gè)腔室之間 的屏障轉(zhuǎn)變成換能器的運(yùn)動(dòng)的各種機(jī)械的變換部件。這種設(shè)計(jì)的可換裝換能器(本文中也將其稱為連接器化的換能器或換能器插裝 件)很適合于用在上述的治療頭里。這種可換裝換能器或稱換能器插裝件包括外殼，外殼 有配接器端和聲學(xué)端。配接器端有傳輸口。配接器端設(shè)計(jì)成可插裝進(jìn)醫(yī)用超聲波系統(tǒng)上的 或內(nèi)的對(duì)應(yīng)插座。在一個(gè)實(shí)施例中，換能器的配接器端有用于可插進(jìn)拔出地配合于醫(yī)用超 聲波系統(tǒng)里的插座的多個(gè)定向。聲學(xué)端裝有換能器以及用于傳輸口和換能器之間電傳輸?shù)?br> 直ο配接器端可以是陽的或陰的型式的部分，而插座應(yīng)該是一個(gè)邏輯上與之對(duì)應(yīng)的部 分。盡管我們主要是描述陽的配接器和陰的插座，但是應(yīng)能理解，換能器插裝件的配接器端 可以是陰的部分，而系統(tǒng)那一側(cè)的插座可以是對(duì)應(yīng)的陽的部分。配接器端和對(duì)應(yīng)的插座端 設(shè)計(jì)成可為換能器插裝件插進(jìn)系統(tǒng)提供多個(gè)工作定向。在一個(gè)實(shí)施例中，可以用配接器和 插座的多槽設(shè)計(jì)簡單地實(shí)現(xiàn)多個(gè)定向。配接器和插座的電子裝置是以一種允許“無鍵”連 接型式的方式布置的。不管換能器插裝件以什么定向插進(jìn)插座，插裝件都能連接于系統(tǒng)而 正確地工作。配接器和插座之間的連接可以是有圍繞一軸線的對(duì)稱性的任何設(shè)計(jì)，要使換 能器插裝件可繞該軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以便換能器插裝件能以至少兩個(gè)方向插裝進(jìn)插座(正常的和 翻轉(zhuǎn)的)。如果連接部分做成為類似三角形的，則可能有三個(gè)插裝定向。若是把連接部分做 成四方的，則有四個(gè)定向。這種變動(dòng)可按照邏輯類推，并且最希望的是，配接器是圓形的，這 樣可以有絕對(duì)的徑向自由度。換能器插裝件可以以任何徑向定向插進(jìn)系統(tǒng)的插座并能保證 正確的電連接。為了進(jìn)行配接器的連接，不是一定要規(guī)則的形狀，也可以用不規(guī)則的形狀， 只要形狀是對(duì)稱的。連接部分的對(duì)稱性可使使用者不必?fù)?dān)心換能器插裝件相對(duì)于系統(tǒng)的插 口(插座)的定向。只要配接器與插座兩者形狀匹配，使用者就能看明白將能工作的插接 定向。需要有從超聲波醫(yī)療系統(tǒng)到換能器插裝件里的換能器的電傳輸。電傳輸從傳輸口 進(jìn)入換能器插裝件。電傳輸意味著提供從換能器通過換能器插裝件上的傳輸口到超聲波系 統(tǒng)的功率、信號(hào)或接地連接的任何組合?？梢杂脤?dǎo)線、電纜、連接插腳、或本技術(shù)領(lǐng)域已知的 其它電子傳輸手段來實(shí)現(xiàn)這種傳輸。在一個(gè)實(shí)施例中，連接可以是直接從傳輸口以“傻苯 的”設(shè)計(jì)拉到換能器的導(dǎo)線，在這種情況下，換能器插裝件的電路板上不必設(shè)置任何智能功 能。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以通過給進(jìn)行從傳輸口到換能器的電傳輸?shù)碾娐吩黾与姷脑?件，來把智能功能包括到換能器插裝件里。智能功能設(shè)計(jì)可采用各種元器件。電的元器件 可包括用于優(yōu)化換能器的調(diào)諧變壓器、用于測(cè)量換能器插裝件的環(huán)境參數(shù)的傳感器、用于 監(jiān)測(cè)換能器的性能和/或安全的傳感器、用于記錄測(cè)得的或檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的部件、用于運(yùn) 行編程的應(yīng)用程序或?qū)⑿畔?chǔ)存在換能器插裝件內(nèi)或進(jìn)行所希望的其它操作的IC芯片。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，傳輸口和換能器之間的電傳輸可用兩級(jí)彈簧插腳連接 方案來建立。第一級(jí)的一組連接插腳把傳輸口連接于電路板。電路板可以是PCB/PCBA，還 可以是盤片滑環(huán)樣式的PCB/PCBA。第二級(jí)的一組連接插腳把電路連接于換能器。電傳輸從 超聲波系統(tǒng)進(jìn)入傳輸口。然后電傳輸延續(xù)到電子電路。電路板可提供各個(gè)電的元器件的正 確協(xié)調(diào)和配線布置，并確保系統(tǒng)和換能器之間的電傳輸?shù)恼_運(yùn)用。電傳輸從電路繼續(xù)到換能器。來自換能器的任何返回的電傳輸可遵循類似的路線從換能器返回到電路板再返回 到系統(tǒng)。換能器插裝件可以有設(shè)在其內(nèi)的各種數(shù)據(jù)記錄器、傳感器或可編程的元器件。這 些元器件可以是在電路板上。可結(jié)合在換能器插裝件內(nèi)的各種可能的元器件包括用于跟蹤 換能器已使用次數(shù)的芯片、測(cè)定換能器和患者之間的正確耦合的傳感器、測(cè)定換能器是否 準(zhǔn)確地安裝進(jìn)超聲波系統(tǒng)的傳感器、或測(cè)定換能器是否在一邊安全地工作一邊提供治療輸 出的傳感器。還可以有用于第二換能器的調(diào)諧器，諸如用于把簡單的成像信息提供給使用 者或系統(tǒng)的A線路換能器。這種換能器插裝件還可以構(gòu)造成能夠應(yīng)用于成份式超聲波系統(tǒng)，諸如2004年12 月29日提交的題目為“COMPONENT ULTRASOUND SYSTEM”的美國專利申請(qǐng)11/027，919 (共 同轉(zhuǎn)讓的并以引用方式包含于此)中所述的系統(tǒng)。在這一實(shí)施例中，換能器插裝件的配接 器可插裝于有兩個(gè)或更多個(gè)同樣的插座的超聲波系統(tǒng)，那些插座可接納不只一種型式的換 能器插裝件，各種型式的換能器插裝件之一可以是本文所述的換能器插裝件。在成份式超 聲波系統(tǒng)中，治療頭上有兩個(gè)或更多個(gè)插座。這些插座是完全相同的，用在這些插座里的換 能器插裝件可插進(jìn)這些插座中的任一個(gè)。每個(gè)換能器插裝件有編程在其內(nèi)的詢問和識(shí)別元 件，所以當(dāng)換能器插裝件插進(jìn)時(shí)，超聲波醫(yī)療系統(tǒng)能夠識(shí)別每個(gè)換能器插裝件并知道該怎 樣正確地應(yīng)用它。這種系統(tǒng)可以同時(shí)并行地運(yùn)用多種換能器插裝件。每個(gè)換能器插裝件可 以有不同的聚焦深度、性能參數(shù)或使用要求，這種系統(tǒng)可確定并正確地管控所有換能器插 裝件的正確工作。合乎需要的是，超聲波系統(tǒng)能夠自動(dòng)地正確利用各換能器插裝件(不需 要為這種系統(tǒng)準(zhǔn)備專用的使用者文件或使用說明書，有采用換能器插裝件的單插座超聲波 系統(tǒng)的使用說明書就可以了)?，F(xiàn)代材料和電子裝置的應(yīng)用將大大降低本文公開的用于醫(yī)用超聲波系統(tǒng)的換能 器的制造成本。成本降低和容易制造將允許在換能器用舊了或不想再用了時(shí)更換便宜的新 備件并處置更換下來的器件。除所描述的換能器插裝件之外，本文同時(shí)公開一種允許在濕的環(huán)境中進(jìn)行電連接 的新穎結(jié)構(gòu)。這種新穎的結(jié)構(gòu)是滑環(huán)密封，其設(shè)計(jì)為配用于盤片狀滑環(huán)PCB?；h(huán)密封件具 有基板、兩個(gè)或更多個(gè)穿通基板的孔、以及從基板延伸而將各孔隔離在各格子里的凸緣。各 凸緣可限定圍繞每個(gè)孔或選擇的一組孔或一組兩個(gè)孔不連續(xù)地成形的多個(gè)格子。換能器插裝件和超聲波系統(tǒng)之間的連接一般是在濕的環(huán)境中。特別是在換能器 的工作過程中，設(shè)有換能器的上述腔室是充滿流體的。適于用在本發(fā)明的換能器腔室里的 流體有好多種，一般最常用的流體是水，因?yàn)槠淙菀椎玫剑杀镜颓倚阅芎?。本文所說的流 體或水應(yīng)理解為包括最適用于換能器的預(yù)定用途和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的任何流體，因?yàn)楫?dāng)有另一種 兼容的流體對(duì)特定的應(yīng)用場合可能是更加優(yōu)越時(shí)，換能器的所有工作就將不都是偏向于用 水?，F(xiàn)在來看各附圖，應(yīng)能理解，給出這些附圖是為了強(qiáng)化給出的說明。某些附圖中表 示的元件未必與其它附圖中或同一附圖中表示的成比例。不應(yīng)把各零件或附圖以任何絕對(duì) 的認(rèn)識(shí)看作是實(shí)際的設(shè)計(jì)，而應(yīng)看作是用來便于理解本發(fā)明的各實(shí)施例的圖解說明。圖1表示出可換裝的換能器10的一個(gè)簡化的外觀。換能器10有呈現(xiàn)為大體上圓 柱形的外殼16。外殼16是理想的剛性且空心的。外殼16有換能器端20以及電連接和密封端14。各外部電連接件40穿過密封端14并設(shè)計(jì)成可連接于醫(yī)療超聲波系統(tǒng)的適當(dāng)?shù)木€ 路。這些線路可包括發(fā)送/接收線路、接地線路和電源線路。根據(jù)醫(yī)療系統(tǒng)的需要或應(yīng)用 場合可設(shè)置附加的線路。這種可換裝換能器僅需要有能夠保證其功能的電連接件和支持電 路。還設(shè)有配接器32，用以把換能器10物理地配合于HIFU醫(yī)療系統(tǒng)?，F(xiàn)在來看可換裝換能器10的一個(gè)簡化的內(nèi)部視圖(圖2)。其再一次表示出密封 端14具有用于電連接于醫(yī)療系統(tǒng)的外部電連接件40。外部電連接件40可穿過密封端14 而連接于外殼16內(nèi)的元器件，或可以有從外殼16內(nèi)部向外穿過密封端14的某種中間連 接。合乎需要的是，電連接件40穿過密封端14而建立醫(yī)療系統(tǒng)的插座和可換裝換能器的 內(nèi)部之間的電接觸。換能元件22顯示成設(shè)置在外殼16的底部或下部。換能元件22通過 導(dǎo)線12電連接于電連接件40。從超聲波系統(tǒng)到換能元件22 (或相反)的電信號(hào)可包括功 率、接地、發(fā)送、接收、數(shù)據(jù)或所希望的其它信號(hào)和信息。外殼16里還可容納用作換能器的 控制電路的一部分的一個(gè)或多個(gè)電子元器件?？蓳Q裝換能器10可以有這樣或那樣的配接器，以允許把它配合于醫(yī)療器械系統(tǒng) 上的插座(圖3)?？刹捎帽疚乃枋龅目蓳Q裝換能器的醫(yī)療超聲波系統(tǒng)300表示為具有 底座302、關(guān)節(jié)/機(jī)械臂304，還有顯示屏幕/用戶界面(UI) 306和治療頭308。治療頭308 上有用于接納可換裝換能器10的配接器。還設(shè)有用于操控系統(tǒng)300和換能器10的計(jì)算機(jī) 或其它電子智能裝置(CPU)。在一個(gè)實(shí)施例中，有可垂向地接近患者的兩段式機(jī)械臂(圖3)。在第二實(shí)施例中， 有一個(gè)能夠較為水平地接近患者的多段式臂(圖21)。能夠水平地接近患者的機(jī)械臂有幾 個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，第二實(shí)施例的機(jī)械臂有7個(gè)自由度(DOF)。7個(gè)自由度允許把關(guān)節(jié)臂安全地 收縮到停放待用狀態(tài)，以及允許在治療過程中掃遍患者的身體輪廓。其次，這種關(guān)節(jié)臂是空 心的，這允許從治療系統(tǒng)的箱子到治療頭的所有電纜、管子和連接器件都敷設(shè)在關(guān)節(jié)臂內(nèi) 部。這樣的電纜布置允許電纜有7個(gè)自由度的靈活彎曲而不會(huì)卷曲、糾纏或折斷。第三，這 樣的關(guān)節(jié)臂可把配重平衡器件(治療頭)與載荷平衡機(jī)構(gòu)(“靜摩擦”接頭或氣缸)和馬達(dá) 組合起來而便于整個(gè)關(guān)節(jié)臂的升降。在醫(yī)療過程中，使用者可通過用戶界面控制和改變馬 達(dá)。第四，這種關(guān)節(jié)臂是結(jié)實(shí)耐用的-它承載著實(shí)在的重量(治療頭)并且其設(shè)計(jì)成可供 以小增量運(yùn)動(dòng)方式長期使用。第五，這種關(guān)節(jié)臂有在治療頭容易達(dá)到的伸距范圍內(nèi)的用戶 界面，這允許使用者用一只手操縱治療頭而另一只手控制治療單元。第六，這種關(guān)節(jié)臂有聯(lián) 鎖器件，這允許把臂的腕關(guān)節(jié)段固定于立柱段以上的下臂段。最后，這種關(guān)節(jié)臂造型美觀， 可在醫(yī)療過程中使患者有愉悅感而放松。 重提一下，醫(yī)療系統(tǒng)300有底座302和帶有用戶界面306的機(jī)械臂304 (圖20)。治 療頭308安裝在臂304的遠(yuǎn)端。在這一實(shí)施例中，用于使治療頭308在患者皮膚表面上運(yùn)動(dòng) 的機(jī)械臂304有底座302，而底座302有用于罩住馬達(dá)和控制系統(tǒng)CPU的罩殼(圖21-22)。 立柱段332定位成可相對(duì)于底座302上下運(yùn)動(dòng)，立柱332有上段和下段。下段配合于馬達(dá) 并能軸向運(yùn)動(dòng)。上段伸出于底座的罩殼之外。下臂段334的近端轉(zhuǎn)動(dòng)地配合于立柱332，而 其遠(yuǎn)端連接于肘關(guān)節(jié)段336。肘關(guān)節(jié)段336的近端轉(zhuǎn)動(dòng)地配合于下臂段334的遠(yuǎn)端。肘關(guān) 節(jié)段336的遠(yuǎn)端可運(yùn)動(dòng)地連接于上臂段338。上臂段338有可運(yùn)動(dòng)地配合于肘關(guān)節(jié)段336 的近端以及還有遠(yuǎn)端。腕關(guān)節(jié)段340有軸向地安裝于上臂段的遠(yuǎn)端并定義一個(gè)腕關(guān)節(jié)的近 端，腕關(guān)節(jié)段340可繞腕關(guān)節(jié)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。腕關(guān)節(jié)段340還有遠(yuǎn)端，其有用于安裝治療頭308的接頭。腕關(guān)節(jié)段的遠(yuǎn)端和治療頭之間的接頭可以是從腕關(guān)節(jié)伸出、穿過通孔并以軸承 安裝在治療頭里的心軸。臂的各段之間的連接限定了一系列關(guān)節(jié)，在手動(dòng)定位某個(gè)臂段或某些或全部臂段 的集合體時(shí)，這些關(guān)節(jié)有足夠大的摩擦來維持各臂段之間的相對(duì)定位。而且，一根或多根電 纜從底座穿過機(jī)械臂的各段伸向治療頭，以把這些電纜隱藏在關(guān)節(jié)臂的各段內(nèi)。除各關(guān)節(jié)內(nèi)的摩擦(靜摩擦)之外，可以用一個(gè)或多個(gè)被動(dòng)載荷支承元件346來 幫助任何兩個(gè)鄰接臂段的手動(dòng)定位。這樣的元件可以是彈簧、氣動(dòng)或液壓缸、鎖定銷或本技 術(shù)領(lǐng)域已知的其它載荷支承元件。理想的是，各個(gè)臂段應(yīng)能達(dá)到平衡，以便它們能停在使用 者把它們移動(dòng)到的任何位置。這種機(jī)械臂可以有對(duì)接架342，用以把腕關(guān)節(jié)段340固定在下臂段334上。還可設(shè) 置能把腕關(guān)節(jié)段鎖住于下臂段的閉鎖機(jī)構(gòu)344。合乎需要的是，這種機(jī)械臂有安裝在上臂段上的用戶界面設(shè)備。這個(gè)用戶界面設(shè) 備理想地安裝在治療頭容易達(dá)到的伸距范圍內(nèi)，這可讓使用者在實(shí)施治療過程中用一支手 操作和定位治療頭，而同時(shí)伸出另一支手去觸摸用戶界面。用戶界面優(yōu)選的是觸摸屏幕或 其它觸摸敏感的設(shè)備。水平地接近患者優(yōu)越于垂向地接近患者，在水平接近的情況中，重心較低，因而需 要設(shè)置在底座內(nèi)用以在臂的伸距為最大時(shí)保持臂的平衡和穩(wěn)定的配重可以較小。這里所述 的各臂段之間形成的關(guān)節(jié)，與治療頭內(nèi)允許的轉(zhuǎn)動(dòng)相組合，允許使用者在嘗試把治療頭恰 當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诨颊叩钠つw表面上時(shí)有7個(gè)治療頭運(yùn)動(dòng)自由度。下面一般地描述治療頭308的內(nèi)部構(gòu)造，同時(shí)說明更換換能器的方法(圖4A-4E)。理想的是，治療頭308里的任何水或其它流體都能放掉，以便在打開治療頭時(shí)不 含有水從治療頭濺出。但對(duì)本文所述的換能器的拆下和安裝，治療頭里有水或其它流體并 不構(gòu)成妨礙，所以拆裝治療頭時(shí)不必把其內(nèi)的水放空。在一個(gè)實(shí)施例中，治療頭308是倒 著的，所以主換能器腔室310位于底部。治療頭308有可拆下的套帽312，帶有發(fā)送窗口 316 (圖 4A)。拆下套帽312(圖4B)就露出治療頭的換能器腔室310的內(nèi)部。可換裝換能器10 可連接于插座38。在把套帽312密封于換能器腔室310時(shí)可以用一對(duì)水管320使水在換能 器腔室310內(nèi)循環(huán)。套帽312上和圍壁324有互相配對(duì)的凸緣322，各凸緣可容納裝在換能 器外殼上的0形密封圈，在裝配狀態(tài)，其可建立換能器腔室的水密密封。合乎需要的是，設(shè) 置安全開關(guān)323或類似的可操作的裝置，以便于從治療頭308拆下套帽312 (見圖16-19)。 可以用可拆裝的緊固件或鎖定件把治療套帽312固定于治療頭308，以防止在治療過程中 套帽意外脫落。在一個(gè)實(shí)施例中，在可拆裝的治療套帽312和治療頭308的接口處設(shè)置機(jī) 械開關(guān)(套帽檢測(cè)開關(guān)銷)323。在開關(guān)323被驅(qū)動(dòng)時(shí)，可拆裝的治療套帽312就不再固定 不動(dòng)。當(dāng)開關(guān)323被驅(qū)動(dòng)時(shí)，可拆裝的治療套帽312可被轉(zhuǎn)動(dòng)而使各配對(duì)的凸緣對(duì)準(zhǔn)治療 頭的開口。這種連接類似于刺刀和槍之間的那種插接，開關(guān)323類似地用作這種插接中有 銷子的陽方。以這種方式，可拆裝的套帽的拆下是一個(gè)需要使用者用雙手進(jìn)行的兩步過程。 這樣可確保可拆裝的套帽不會(huì)意外脫落。還可將機(jī)械的開關(guān)323與可向使用者警報(bào)開關(guān)的 動(dòng)作的傳感器關(guān)連起來?，F(xiàn)在更詳細(xì)地討論帶有開關(guān)323而作為一個(gè)單元的治療頭。這種治療頭可配用于高強(qiáng)度聚焦的超聲波(HIFU)醫(yī)療系統(tǒng)，這種治療頭包括套筒，套筒有第一孔、第二孔和安 裝孔，安裝孔有用于轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于機(jī)械臂的軸承。圍壁可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在套筒的第一孔內(nèi)，圍 壁密封套筒的第一孔，圍壁有濕的一側(cè)和干的一側(cè)。有至少一個(gè)HIFU換能器可運(yùn)動(dòng)地安裝 在濕的那一側(cè)，而一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)安裝在干的那一側(cè)。有一個(gè)或多個(gè)傳動(dòng)軸從干的那一 側(cè)穿過圍壁伸到濕的那一側(cè)。透聲的(sonolucent)密封裝置在被固定于圍壁的濕的那一 側(cè)時(shí)形成水密的密封。HIFU換能器定向成發(fā)射穿過密封裝置的超聲波能量。有開關(guān)用于把 密封裝置相對(duì)于圍壁鎖定于固定的定向。套帽固定于套筒的第二孔，套帽起配重的作用而 為治療頭提供平衡重量。安裝孔有足以供連接于各馬達(dá)和換能器的一個(gè)或多個(gè)電纜穿過的 內(nèi)徑。治療頭上的手柄允許借助圍壁和套筒之間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承相對(duì)于套筒轉(zhuǎn)動(dòng)罩殼。這 樣，可使治療頭繞把它連接于機(jī)械臂的關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)，而罩殼可被在治療頭本身內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)罩殼 在外殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)治療頭的外殼保持不動(dòng)。在插座38的下面，換能器腔室可以有馬達(dá)或馬達(dá)凸輪326或連接于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 的傳動(dòng)軸，用于使插座38運(yùn)動(dòng)。一旦拆下套帽312，就可拆下可換裝換能器10 (圖4C)。最好是把換能器從插座38 直地提起，或用最小的力(扭動(dòng)或搖晃一下)把它從插座38拆下來。空的插座38有PCB 滑環(huán)，其可在這一步驟中可能被弄濕，但這種PCB上水的存在無關(guān)緊要。至此，可將新的換能器10’安裝到插座38上，就位于拆下的那個(gè)換能器10的原位 (圖4D)。再說一次，安裝新的換能器10’的插入力最好是相當(dāng)小，以允許任何使用者都能 輕而易舉地插裝新的換能器10’。換能器的插頭部分和插座38的圓的形狀允許新的換能器 10’以任何徑向定向坐落于插座38。然后把套帽312重新定位在換能器腔室310上而重新 構(gòu)成治療頭308(圖4E)。一旦新的換能器安裝就位，就應(yīng)給腔室重新充水，起動(dòng)醫(yī)療系統(tǒng)300，并允許系統(tǒng) 與新的換能器10’通訊而確保換能器準(zhǔn)確地坐落在插座38內(nèi)以及確保換能器能正常地做 出響應(yīng)。醫(yī)療系統(tǒng)可以用‘詢問和回答’協(xié)議來確定換能器的性質(zhì)，并制定配用于這一特定 換能器的適當(dāng)?shù)闹委煰煶?。換能器10可以有板載的集成電路(IC) 30，其在正確連接之后可 向醫(yī)療系統(tǒng)提供詳細(xì)的信息?；蛘逫C也可用于其它目的(見下文)。配接器32表示為在外殼16的外側(cè)(圖1)。配接器32允許換能器外殼16匹配于 醫(yī)療系統(tǒng)300的插座38。理想的是，配接器32允許外殼16以小的插入力插進(jìn)插座，以便 容易插進(jìn)或拔出。電連接件40設(shè)計(jì)成可與用于把換能器10匹配于插座38的機(jī)構(gòu)協(xié)同工 作，因而電連接件40可建立并維持與醫(yī)療系統(tǒng)那一側(cè)的對(duì)應(yīng)電子通道接觸，而與換能器10 插接于插座38時(shí)的徑向定向無關(guān)。類似地，配接器32可以以任何徑向定向配合于插座38。 插座38有用于接納配接器32的接納元件36。用于配合于插座38的配接器32在性質(zhì)上可 以是機(jī)械的、磁力的或電磁的。只要配接器32能夠把換能器外殼保持在它在插座38里的 正確位置并允許以任何徑向定向插入和拔出，配接器32就能滿足使用需要。下面描述可換裝換能器組件(圖5A)。在這一實(shí)施例中，外殼16是由兩個(gè)部分構(gòu) 成的，下面部分16B用于接納換能元件22，而上面部分16A構(gòu)造成可連接于醫(yī)療系統(tǒng)的插 座38。換能元件22表示為有一組插腳接納口 24r，各個(gè)電連接插腳24可插進(jìn)這些接納口 而連接于換能元件22。電連接插腳24從界面器件28穿過同心的襯套26延伸。合乎需要的是，襯套上有與界面器件和換能器上的連接點(diǎn)對(duì)齊的孔。作為選項(xiàng)的變壓器42可連接于 界面器件28，可將界面器件28安裝在由同心襯套26定義的孔內(nèi)?？赏ㄟ^先把換能元件22插進(jìn)下面部分16B來裝配下面部分16B。可用環(huán)氧樹脂或 樹脂沿著換能元件22的邊緣把它固定于由外殼的開口 20定義的孔。把各電連接插腳24插 進(jìn)同心襯套26，然后使各插腳24的定向?qū)?zhǔn)換能器上的插腳接納口 24r。然后把同心襯套 26裝入下面部分16B并固定?？蓪⒆儔浩?2或數(shù)據(jù)IC(未示)之類的電器件固定于PCB 28，然后把PCB 28對(duì)準(zhǔn)而匹配于合乎需要的電連接插腳24的布置。PCB 28的上表面和下 表面上有預(yù)先確定的電接觸點(diǎn)。這些點(diǎn)對(duì)應(yīng)于下面部分16B的各電連接插腳24的定向，也 對(duì)應(yīng)于上面部分16A的電連接插腳40的定向。可類似地裝配上面部分16A。這個(gè)上面部分在頂面上密封，并且把穿過上面部分 16A的各電連接插腳40密封住而防止流體從這段外殼的外部流進(jìn)內(nèi)部。各電連接插腳40 可焊接或用環(huán)氧樹脂或其它粘接劑固定在位，以建立上面部分16A和插腳穿過的通孔之間 的流體密封。上面的電連接插腳40以預(yù)先確定的布置穿過隔離層34而匹配于PCB 28上 表面上的電接觸點(diǎn)。這些連接器插腳可以是適于用在可換裝設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的任何型式的電連 接插腳。在一個(gè)實(shí)施例中，彈簧插腳、彈性高蹺插腳、彈簧夾子或其它有彈力的電連接件，由 于它們的可張開收緊特性，都是符合需要的。彈簧加載的連接件允許換能器和PCB之間有 較大的物理距離安全裕度。一旦各電連接插腳40就位，就可把隔離層34向下放進(jìn)上面部 分16A內(nèi)。理想的是，把隔離層34固定于上面部分16A，以使上面部分16A和隔離層34成 為一個(gè)單體而一起移動(dòng)?？梢杂猛吭诟綦x層34和上面部分16A的頂面之間的粘接劑固定隔 離層34?；蛘?，把隔離層34做成為它和外殼的上面部分16A之間有過盈配合。理想的是， 粘接劑或過盈配合能夠防止水集留在隔離層和外殼的下面。然后把外殼的上面部分16A向 下放到外殼的下部組件上，使各電連接插腳40匹配于PCB上的接觸點(diǎn)布置(圖5A)?？蓪?換能器的整個(gè)外殼里充滿惰性氣體，以提高穩(wěn)定性和延長內(nèi)部元器件的工作壽命。在一個(gè)替換實(shí)施例中，換能器插裝件10內(nèi)以滑環(huán)式PCB 29取代標(biāo)準(zhǔn)的PCB 28(圖5B)。在這一實(shí)施例中，有用于直接連接于特定的元器件(變壓器、IC芯片、等等)的 不連續(xù)接觸點(diǎn)LD或稱點(diǎn)跡以及做成為滑環(huán)120A-120i的用于連接于各連接件的環(huán)跡。在 這一實(shí)施例中，由于有與換能器插裝件的不是直接固定于PCB 29的各部分的電傳輸，那些 非固定的元器件又可相對(duì)于PCB29有連續(xù)的定向，這個(gè)換能器插裝件有裝配上的優(yōu)點(diǎn)。合 乎需要的是，那些直接連接于PCB 29的部分將連接于不連續(xù)的接觸點(diǎn)LD，而各電連接插腳 24和40可連接于各環(huán)帶。換能元件22也可以有接觸環(huán)帶來取代不連續(xù)的連接點(diǎn)24r。通 過在換能器里的各元器件上采用接觸環(huán)帶，可達(dá)到特定的定向自由，因而可使各部分和各 元器件有制造和裝配上的優(yōu)點(diǎn)。盡管圖5A中圖示了醫(yī)療超聲波系統(tǒng)的插座38，但這個(gè)元件不是可換裝換能器10 的一部分。將其圖示在這里僅僅是為了表示所述所有各部分的對(duì)準(zhǔn)。理想的是，這個(gè)插座 38也采用盤片式滑環(huán)，以使電接觸與定向無關(guān)。用在可換裝換能器設(shè)計(jì)中的換能器可以有單一的固定區(qū)域，或可設(shè)計(jì)成有兩個(gè)或 更多個(gè)聚焦區(qū)域。這種換能器可能有因換能器內(nèi)形成的機(jī)械失真而產(chǎn)生的不完美的聚焦區(qū) 域，諸如2004年3月31日提交的題目為“VORTEX TRANSDUCER”的美國專利申請(qǐng)10/816197 以及2006年5月 23 日提交的題目為“Medical Ultrasound Transducer Having Non-idealfocal region”的美國專利申請(qǐng)中所述的那些。(這兩個(gè)申請(qǐng)都被共同轉(zhuǎn)讓并以引用方式 包含于此)。那種漩渦換能器和非理想聚焦區(qū)域換能器顧及了圓形或圓圈形圖案的聚焦區(qū) 域，其中這樣的圖案是由換能器的碗里的機(jī)械偏移產(chǎn)生的。隔離層34主要用于防止各電接 觸點(diǎn)40之間的電互擾和電極腐蝕。聚焦區(qū)域的形狀和尺寸可以用數(shù)學(xué)方法計(jì)算，以及可將 換能器制造成適當(dāng)?shù)臋C(jī)械形狀。這允許換能器把超聲波聚焦成所希望的特定形狀和圖案， 而不會(huì)增加電子地操控的換能器的復(fù)雜性和成本。換能器還可以是一種電子地聚焦的器 件，諸如2D陣列或相控陣換能器?，F(xiàn)在描述換能器-插座連接的內(nèi)部詳細(xì)結(jié)構(gòu)(圖6A)。在一個(gè)實(shí)施例中，有大體上 圓柱形的外殼16。外殼16有靠近隔離層34的頸部和靠近換能元件22的大直徑部分。換 能器端頭20是敞開的或有窗口，以便超聲波能量可從外殼16不受阻礙地傳播出去。換能 元件22固定成靠近敞開的端頭20，并通過一組電連接插腳24連接于界面器件28。各電連 接插腳24由外殼16內(nèi)的同心襯套26保持在位。界面器件28可以是像上述那樣的一組連 接導(dǎo)線，或可包括電路、PCB、PC(B)A或其它硬件。界面器件28還可以有附加的電子器件， 諸如用于調(diào)諧換能元件22的變壓器42、用于幫助醫(yī)療超聲波系統(tǒng)300識(shí)別可換裝換能器 10的數(shù)據(jù)芯片或集成電路(IC) 30。下面描述附加的元器件。與換能元件22相反，在換能器10的另一端有密封件14，用以防止水或大氣進(jìn)入換 能器10的內(nèi)室。隔離層34與密封件14協(xié)同，用于降低各外部電連接件40之間的電極腐 蝕和/或互擾。應(yīng)注意到，換能器端頭20也是密封隔絕于外部環(huán)境。盡管換能器端頭20 可以由換能元件22本身和各種可用于防止?jié)B漏的組合物密封住，但是密封件14卻有一個(gè) 或多個(gè)孔50，供各電連接插腳40從里向外伸出。合乎需要的是，各孔50的大小足以允許電 連接插腳40穿過?？梢砸揽靠缀筒迥_之間的過盈配合或采用粘接劑或兼用兩者來防止流 體從它們之間滲漏。一旦用焊接、環(huán)氧樹脂粘接劑或其它密封劑把各電連接插腳40固定在 位，就可對(duì)孔50實(shí)施密封。配接器32設(shè)在外殼16上并設(shè)計(jì)成可配合于醫(yī)療超聲波系統(tǒng)的 插座38上的對(duì)應(yīng)配合部位。接納部位36和配接器32構(gòu)成換能器與醫(yī)療超聲波系統(tǒng)之間 的連接。理想的是，這個(gè)連接是一種高度耐久性的連接。需要其有重復(fù)插拔可靠性，但對(duì)換 能器的配接器32并不要求如此，因?yàn)椴荒芟胂髸?huì)把任何一個(gè)特定的換能器許多次地拔下 來又插上去。換能器的配接器32和醫(yī)療超聲波系統(tǒng)那一側(cè)的接納部位(插口)36的設(shè)計(jì)應(yīng)顧 及在需要時(shí)可換裝于醫(yī)療系統(tǒng)的各換能器。這將允許單一的醫(yī)療超聲波系統(tǒng)在其工作范圍 內(nèi)有豐富的多樣性。每個(gè)新的換能器可提供增加的功能以及更換用舊的或過時(shí)的零部件。 合乎需要的是，換能器10對(duì)系統(tǒng)300的配接可以用配接器32和插口 36之間的小的插入力 來完成。盡管插入力小，但連接卻是結(jié)實(shí)的，換能器10插裝在插座38里將是穩(wěn)定的。理想 的是，把插座38通過一組凸輪326連接于馬達(dá)組件。將系統(tǒng)300和換能器10之間的電傳 輸保持為與插座38可能被怎樣移動(dòng)無關(guān)。電連接插腳40穿過密封件14的布置是設(shè)計(jì)成能夠接觸做成于插座38內(nèi)的電接 觸環(huán)帶(圖6B)。各電接觸環(huán)帶102a-102c在插座內(nèi)是同心的。各電接觸環(huán)帶之間有隔離環(huán) 104?，F(xiàn)在把各電連接插腳40分別命名為40a、40b、40c (圖6B)，每個(gè)可傳輸一個(gè)從醫(yī)療系統(tǒng) 300到可換裝換能器10的獨(dú)立電信號(hào)。按照需要，各個(gè)插腳可傳輸功率、發(fā)送/接收信號(hào)、 IC芯片檢測(cè)數(shù)據(jù)、接地或其它信號(hào)。插座里的PCB上的對(duì)應(yīng)電接觸環(huán)帶形成可分別連接于每個(gè)插腳的同心圓。這是通過把電連接插腳40a-40c布置在從換能器的配接器端中心算起 的不同半徑處來達(dá)到。然后把換能器外殼插接于插座，讓換能器上的各電連接插腳對(duì)準(zhǔn)滑 環(huán)的對(duì)應(yīng)同心電接觸帶。以這種方式，即使換能器相對(duì)于插座轉(zhuǎn)動(dòng)，各插腳40a、40b、40c總 是能保持正確地接觸對(duì)應(yīng)的接觸環(huán)帶，而形成對(duì)應(yīng)的插腳對(duì)環(huán)帶連接102a-40a、102b_40b、 102c-40c。對(duì)環(huán)帶102x和電連接插腳40x的個(gè)數(shù)沒有限制，可根據(jù)需要，在設(shè)計(jì)中采用許 多這樣的配對(duì)。在換能器配接于醫(yī)療超聲波系統(tǒng)時(shí)，各個(gè)電連接插腳和PCB上的接觸環(huán)帶 對(duì)準(zhǔn)接觸并建立可靠的電連接(圖6C)。理想的是，用于保持可拆裝的換能器10與系統(tǒng)300 的插座38的正確連接的壓力可提供一個(gè)足夠大的作用在隔離層34上的力，以防止流體滲 進(jìn)隔離層34和外殼上段16A上裝有隔離層34的凹槽之間的區(qū)域。隔離層34也可制成為 帶有底部凸緣(未示)，以便隔離層34為每個(gè)電連接插腳或各插腳組形成不連續(xù)的槽道或 稱槽室，如同隔離層的頂面那一側(cè)上的凸緣或突脊構(gòu)造一樣。本文所述并以附圖表示的插腳布置和滑環(huán)代表一個(gè)實(shí)施例，但是這一實(shí)施例不意 味著限制配接器的布置。換能器的“插頭”端里的電連接插腳的數(shù)目可以根據(jù)建立電連接 的需要而定，甚或可根據(jù)使插頭穩(wěn)定而達(dá)到結(jié)構(gòu)完善性而定。同樣，滑環(huán)上的接觸環(huán)帶也可 以根據(jù)需要而定，不必遵循每個(gè)環(huán)帶只有一個(gè)對(duì)應(yīng)的電連接插腳。通過把環(huán)帶設(shè)計(jì)成沒有 插腳與之接觸，這個(gè)環(huán)帶就可用作互擾傳感器，甚至在做了連接時(shí)用于監(jiān)測(cè)電信號(hào)。這個(gè)環(huán) 帶本身可用作監(jiān)測(cè)電連接的安全性和穩(wěn)定性和/或各環(huán)帶之間的絕緣情況的電傳感器?，F(xiàn)在來描述一個(gè)替換實(shí)施例，其在換能器插裝件里采用盤片狀滑環(huán)PCB29。這個(gè) 換能器插裝件與上述的組件相像。諸如變壓器42的各元器件仍是直接連接于改了的PCB 29(圖60)。各電連接插腳24和40不再連接于PCB 29上的不連續(xù)點(diǎn)跡。現(xiàn)在各電連接插 腳24和40是被壓靠于PCB 29上的環(huán)跡102a-102c。這允許把外殼的上面部分16A和下面 部分16B壓配到一起而不必考慮它們的相對(duì)定向。不管上面部分16A和下面部分16B的相 對(duì)定向如何，各電連接插腳24和40都能對(duì)準(zhǔn)地接觸環(huán)跡，而正確地建立從傳輸口到換能器 的電連接。在采用標(biāo)準(zhǔn)的PCB 28或有滑環(huán)的PCB 29的另一實(shí)施例中，換能元件22可以有圍 繞其圓周的環(huán)跡24LR，這樣，這個(gè)換能元件22也可裝配于外殼的下面部分16B，而不必關(guān)注 各電連接插腳24相對(duì)于換能元件22的放置定向。圖6E表示出各電連接插腳40連接至有滑環(huán)的PCB 29的頂面的特寫圖。這里以 一系列不連續(xù)的接觸點(diǎn)LD或點(diǎn)跡位置的形式表示出對(duì)變壓器42的不連續(xù)電連接。換能器插裝件10的配接器不必是圓形的，當(dāng)然，它最好是圓形的。圖6G-6I表示 出可用于換能器插裝件10的多定向插接的多種其它形狀。為了簡化使用者更換換能器插 裝件10的過程，換能器的配接器應(yīng)該對(duì)醫(yī)療超聲波系統(tǒng)上的插座有“無鍵的”定向。如此， 為了有兩個(gè)配接定向，配接器可以是長方形的；而三角形的有三個(gè)配接定向；直至換能器 插裝件和插座都是圓形的(圖61)。配接器的形狀也不局限于規(guī)則的形狀，只要配接器的 形狀是對(duì)稱于一條軸線的，它就能以兩個(gè)定向配接于醫(yī)療超聲波系統(tǒng)。不管換能器插裝件 的配接器和醫(yī)療超聲波系統(tǒng)的插座的物理形狀如何，插座都可以有滑環(huán)(圖6F-6I中的虛 線)形式的電接觸，并把各電連接插腳設(shè)置在所需要的半徑處，來建立與對(duì)應(yīng)的環(huán)帶的物 理接觸，使各電連接插腳40a-40x與對(duì)應(yīng)的環(huán)帶102a-102x進(jìn)行電傳輸。圖5、6A_6C中表示的界面器件28的定向不必垂直于換能器外殼的軸線。界面器件28連同任何附加的元器件可以處于任何所希望的定向。在一個(gè)實(shí)施例中，界面器件28 是對(duì)準(zhǔn)于外殼16的軸線的PCB或PCA (圖7)并且有從外部電連接插腳40到PCB式界面器 件28的連接導(dǎo)線12，而界面器件28有變壓器42和數(shù)據(jù)IC 30以及可能需要的其它電子裝置。在另一個(gè)實(shí)施例中，界面器件可以是帶有數(shù)據(jù)IC的PCB，而數(shù)據(jù)IC又可有植入的 附加信息。數(shù)據(jù)IC 30可包括與換能器的允許起動(dòng)使用次數(shù)相關(guān)的數(shù)據(jù)，或它可記錄某些 有用的數(shù)據(jù)(諸如測(cè)量衰減、反饋、去耦、熱信息之類的數(shù)據(jù))，用于將來改進(jìn)可換裝換能器 的設(shè)計(jì)。在把收集的這些數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)IC 30內(nèi)的同時(shí)，還可用增設(shè)于界面器件28的附 加傳感器4021-i記錄所需要的數(shù)據(jù)(圖8)。用于可換裝換能器的隔離層34可以是電絕緣材料的墊片或圓盤。盡管隔離層可 以是實(shí)心的或材質(zhì)均勻的零件，但需要它是用于電絕緣的一種獨(dú)特新穎的設(shè)計(jì)。一種非常適用于在濕的環(huán)境中建立各個(gè)接觸點(diǎn)之間的絕緣的隔離層可以用滑環(huán) 密封件(間隔件)的形式來實(shí)現(xiàn)。把滑環(huán)間隔件設(shè)置在連接器化的換能器的對(duì)接端?；h(huán) 間隔件的形狀可以是符合本文所述的一般描述和要求的各種形狀之一，或類似于或等效于 所描述的任一示例性實(shí)施例?；h(huán)間隔件可起連接器化的換能器和醫(yī)療超聲波系統(tǒng)的插座 之間的緩沖器的作用。而且，這種密封件有孔或其它結(jié)構(gòu)措施，這允許連接器化的換能器和 插座之間通過該密封件進(jìn)行電傳輸。此外，這種密封件允許在濕的環(huán)境中的多個(gè)互相隔離 的電連接插腳同時(shí)并行地進(jìn)行電傳輸。這種密封件可建立各種獨(dú)立的電連接類型之間的隔 離，降低不同類型的信號(hào)和/或功率連接插腳之間的互相干擾。這種滑環(huán)密封件最好是用 本身耐水和電絕緣或被賦予這樣的性能的材料制造。如果材料有輕微的導(dǎo)電性，即使有部 分的或完全的流體密封，也可能發(fā)生各電連接插腳之間的短路?，F(xiàn)在描述圖9A-9E所示的滑環(huán)間隔件?；h(huán)間隔件900有基板902和從基板向上 突起的一圈或多圈突脊9041-i。各突脊構(gòu)造成可被壓靠在滑環(huán)SR上而形成一個(gè)或多個(gè)同 心的槽道9061-i，而使滑環(huán)SR上的各電連接環(huán)帶被各突脊9041-i逐一地隔離開。在滑環(huán) 間隔件900被壓靠在滑環(huán)SR上時(shí)，由各突脊和滑環(huán)形成各槽道9061-i。各突脊被壓靠在滑 環(huán)SR上，就形成阻止流體在各槽道9061-i之間流動(dòng)的密封?；h(huán)形成阻止流體運(yùn)動(dòng)的屏 障，而滑環(huán)間隔件形成各槽道的側(cè)壁和底。以這種方式，導(dǎo)電的流體受限制而不能在各槽道 之間流動(dòng)，因而可降低各電連接插腳對(duì)流體的暴露。這可使各電連接插腳之間的電極腐蝕 和互擾為最小。合乎需要的是，基板上有供各電連接插腳穿過而接觸滑環(huán)上的電連接環(huán)帶 的孔。在使用中，滑環(huán)間隔件900允許每個(gè)電連接插腳與對(duì)應(yīng)的電連接環(huán)帶進(jìn)行電傳輸，即 使環(huán)境是濕的，也不會(huì)發(fā)生各槽道之間的互擾?？蓪⒏麟娺B接插腳分成幾個(gè)組，而使多個(gè)插腳接觸同一個(gè)滑環(huán)環(huán)帶。在這一情況 中，可將插腳這樣分組，例如讓兩個(gè)插腳40b、40i同在一個(gè)環(huán)形槽道里(圖9A)。這是設(shè)計(jì) 成一個(gè)以上插腳接觸同一個(gè)環(huán)帶的一個(gè)例子，對(duì)分在同一個(gè)槽道里的一組插腳內(nèi)的插腳數(shù) 目沒有限制，對(duì)可用在換能器和插座之間的互相連接布置里的分組數(shù)目也沒有限制?；蛘?，滑環(huán)間隔件可以有在其基板下側(cè)的突脊(未示)，其圖案類似于間隔件基板 上側(cè)的突脊圖案。在使用過程中，萬一流體滲漏到滑環(huán)密封件的下面，間隔件基板下側(cè)突脊 的存在有助于各電接觸插腳的互相隔離。滑環(huán)間隔件900可以有許多替換實(shí)施例。滑環(huán)間隔件900可以有幾個(gè)各自獨(dú)立的電連接插腳區(qū)域(圖10)。在這一實(shí)施例中，滑環(huán)間隔件900上的每個(gè)孔40周圍有一個(gè)或 多個(gè)突脊904?；?02的外邊緣也有突脊904R環(huán)繞，而使水或流體從配接器的外面流進(jìn) 各元器件內(nèi)的可能性為最小。穿過各孔的各電連接插腳被一一隔絕，這可降低產(chǎn)生電極腐 蝕和/或互擾的危險(xiǎn)?？梢杂脝蝹€(gè)漸開螺旋形的突脊來形成單個(gè)螺旋形的槽道(圖11)，并在螺旋槽道 的一定長度處加上隔片。這樣的間隔件可采用從基板突起的各種突脊布置。突脊可以是錐 形斷面的、矩形斷面的，或是由作為一組而工作的幾個(gè)薄的隔片構(gòu)成的(圖12A-12C)。合 乎需要的是，間隔件是用高度耐水的電絕緣材料(例如橡膠、RTV(室溫硫化)硅橡膠、聚合 物、等等)制成。材料最好是有足夠低的硬度，以使突脊被壓靠在滑環(huán)上時(shí)容易變形，突脊 的輕微變形就能形成對(duì)滑環(huán)的密封。結(jié)構(gòu)上更結(jié)實(shí)耐用的設(shè)計(jì)最好是用硬度較低的材料并 有較寬的接觸面積(圖12A、12B)，而有比較剛性的結(jié)構(gòu)的密封件可采用硬度較高的材料， 但應(yīng)有較小的接觸面積(圖12C)。在另一實(shí)施例中，間隔件有直接壓在滑環(huán)上的頂部，并且壓力迫使任何流體流出 滑環(huán)本身的表面區(qū)域，以使電連接處沒有任何流體。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以用臨時(shí)性的槽 路1301把電連接插腳穿過的孔連通于滑環(huán)密封件的外圓周，這樣，水可從電連接插腳處逸 出或被迫流出(圖13A和13B)。當(dāng)密封件被壓靠于滑環(huán)時(shí)，各槽路1301被壓靠于滑環(huán)表 面，這樣可把各電連接處之間流體的流動(dòng)降低到各滑環(huán)環(huán)帶之間的互擾可以接受的程度。在間隔件的再一個(gè)實(shí)施例中，間隔件可包括網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的耐水和電絕緣的材料(圖 14A-14C)。各網(wǎng)帶之間的空間用作供從換能器和醫(yī)療系統(tǒng)的插座伸出的電連接插腳穿過的 孔。作為選項(xiàng)，網(wǎng)帶可以有在各網(wǎng)圈之間的附加材料，以便在滑環(huán)密封件被壓在可換裝換能 器和系統(tǒng)插座之間就位時(shí)能夠進(jìn)一步限制水在各網(wǎng)圈之間流動(dòng)。在間隔件被壓靠于滑環(huán)而 連接器化的換能器被插進(jìn)醫(yī)療系統(tǒng)的插座過程中，有或沒有附加材料的網(wǎng)帶被壓扁，各網(wǎng) 格里的流體被擠出而離開各電連接插腳。被壓扁的網(wǎng)帶形成各網(wǎng)圈之間的流體屏障。網(wǎng)帶 可以是有規(guī)則的(圖14A-14C)或是隨機(jī)地分布在密封件的形成物里(圖15A-15C)。在使用中，可將本文所述的換能器從插座拔出，然后插進(jìn)一個(gè)新的換能器，而不必 考慮換能器對(duì)插座的徑向定向。如果插座是處在濕的環(huán)境里，換能器上的密封件允許換能 器外殼很好地連接于插座那一側(cè)上的電連接環(huán)帶，同時(shí)能確保與可換裝換能器及其內(nèi)部結(jié) 構(gòu)的穩(wěn)固連接。如果需要，可以用樹脂或環(huán)氧樹脂密封縫隙或組件的接縫處。也可以用低 溫焊接、超聲波焊接或類似的技術(shù)方法密封縫隙或組件的接縫處。除所述各實(shí)施例之外，還有可用于本發(fā)明的替換連接方案，現(xiàn)在來描述這些方案。 各種替換的換能器信號(hào)連接包括通過插腳和插座的直接電連接、通過錫焊的彈簧接觸點(diǎn)和 PCB上的跡線的直接電連接、通過PCB上的跡線到浮動(dòng)彈簧接觸點(diǎn)(例如在載體上的)到 PCB跡線的直接電連接、通過有多個(gè)連接點(diǎn)的插柱和插孔的直接電連接(例如立體聲耳機(jī) 的那種插接)、以及無線連接，諸如電感耦合和電容耦合?？梢杂谜辰Y(jié)或機(jī)械固定的方法把換能器固定在外殼內(nèi)?？蓪Q能器夾在外殼上的 預(yù)成形唇部和各電連接插腳24之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以用可溶解的粘接劑固定換能 器，以便能在可換裝換能器失效時(shí)拆下來進(jìn)行更換。在結(jié)構(gòu)上，可把換能器外殼和醫(yī)療超聲波系統(tǒng)的插座之間的物理連接件與各電連 接件相組合。可以想象，把一系列疊置的電連接環(huán)設(shè)計(jì)成匹配于插座里對(duì)應(yīng)的插腳連接件?；蛘撸砂巡遄蛽Q能器插裝件的關(guān)系反過來，在換能器上設(shè)置插座，并讓它接納來自醫(yī)療 系統(tǒng)的陽的插頭。在其它實(shí)施例中，換能器外殼和插座之間的物理連接可通過適用于這種系統(tǒng)和想 要進(jìn)行的醫(yī)療程序的任何只需小的力的插接來實(shí)現(xiàn)。這可包括軸承環(huán)、卡環(huán)、或簡單的摩擦 配合。換能器外殼在插座里能否轉(zhuǎn)動(dòng)不是關(guān)鍵性的，只要換能器通過無需精確對(duì)準(zhǔn)的電連 接就能電子地連接于醫(yī)療系統(tǒng)的電子設(shè)備即可。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人在閱讀了本說明書之后很容易設(shè)想出本發(fā)明的其它替換實(shí) 施例。不能把本文所作的有限描述或各實(shí)施例認(rèn)為是提供給可換裝換能器的唯一或僅有的 方法和裝置。本發(fā)明的范圍不受說明書的限制而是應(yīng)由權(quán)利要求書來限定。
權(quán)利要求
一種配用于醫(yī)療超聲波系統(tǒng)的插裝件，所述插裝件包括外殼，所述外殼具有配接器端和聲學(xué)端；在所述配接器端的傳輸口，所述配接器端有兩個(gè)或更多個(gè)用于配合于所述醫(yī)療超聲波系統(tǒng)上的插座的定向；在所述聲學(xué)端的換能器，所述換能器與所述外殼形成流密密封；以及用于所述傳輸口和所述換能器之間的電傳輸?shù)难b置。
2.如權(quán)利要求1所述的插裝件，其特征在于，所述傳輸口還包括隔離層。
3.如權(quán)利要求2所述的插裝件，其特征在于，所述隔離層是滑環(huán)間隔件。
4.如權(quán)利要求1所述的插裝件，其特征在于，所述配接器端具有能夠以任何徑向定向 配合于所述插座的徑向自由度。
5.如權(quán)利要求1所述的插裝件，其特征在于，所述電接觸件是用彈簧加載的接觸插腳。
6.如權(quán)利要求1所述的插裝件，其特征在于，所述換能器具有兩個(gè)或更多個(gè)不連續(xù)的 聚焦區(qū)。
7.如權(quán)利要求1所述的插裝件，其特征在于，所述換能器具有不完美的聚焦區(qū)。
8.如權(quán)利要求1所述的插裝件，其特征在于，所述配接器端可滑動(dòng)地配合于所述醫(yī)療 超聲波系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求1所述的插裝件，其特征在于，所述用于所述傳輸口和所述換能器之間 的電傳輸?shù)难b置還包括一個(gè)或多個(gè)電的元器件。
10.如權(quán)利要求1所述的插裝件，其特征在于，所述用于電傳輸?shù)难b置是摩擦地配合在 所述傳輸口和PCB之間的第一組彈簧插腳和摩擦地配合在所述PCB和所述換能器之間的第二組彈簧插腳。
11.如權(quán)利要求1所述的插裝件，其特征在于，所述插裝件是一次性的。
12.—種構(gòu)造成配用于高強(qiáng)度聚焦超聲波(HIFU)醫(yī)療系統(tǒng)的可換裝換能器器械，所述 器械包括大體上剛性的且空心的外殼，所述外殼具有軸向?qū)?zhǔn)位置，并有第一端和第二端；定位在所述外殼的所述第一端內(nèi)的換能器，所述換能器電地連接于設(shè)置在所述外殼內(nèi) 的界面器件并與所述外殼形成流體密封；定位在所述外殼的所述第二端內(nèi)的隔離層，所述隔離層有多個(gè)孔，用于接納從所述界 面器件伸出的多個(gè)電連接件。定位在所述外殼的外表面上的配接器，所述配接器允許所述外殼與所述超聲波醫(yī)療系 統(tǒng)的可拆裝配合；其中，所述配接器和所述電連接件(分別)以所述外殼和所述超聲波醫(yī)療系統(tǒng)之間的 兩個(gè)或更多個(gè)軸向?qū)?zhǔn)位置建立對(duì)所述醫(yī)療系統(tǒng)中的插座的可釋放機(jī)械配合和電連接。
13.如權(quán)利要求12所述的器械，其特征在于，所述超聲波醫(yī)療系統(tǒng)是高強(qiáng)度聚焦超聲 波(HIFU)醫(yī)療系統(tǒng)。
14.如權(quán)利要求12所述的器械，其特征在于，所述隔離層是滑環(huán)間隔件。
15.如權(quán)利要求14所述的器械，其特征在于，所述滑環(huán)間隔件具有多個(gè)同心的環(huán)，所述 環(huán)構(gòu)造成把所述電連接件互相隔離開。
16.如權(quán)利要求12所述的超聲波醫(yī)療系統(tǒng)，其特征在于，所述插座是濕的環(huán)境。
17.如權(quán)利要求12所述的器械，其特征在于，所述界面器件是電路。
18.如權(quán)利要求17所述的電路，其特征在于，還包括至少一個(gè)用于控制所述換能器的 電子控制部件。
19.如權(quán)利要求12所述的器械，其特征在于，所述界面器件是印刷電路板或印刷電路 板組件(PCB或PCBA)。
20.如權(quán)利要求12所述的器械，其特征在于，所述電連接件是彈簧加載的接觸插腳。
21.如權(quán)利要求12所述的器械，其特征在于，所述換能器具有兩個(gè)或更多個(gè)不連續(xù)的聚焦區(qū)。
22.如權(quán)利要求12所述的器械，其特征在于，所述換能器具有不完美的聚焦區(qū)。
23.如權(quán)利要求12所述的器械，其特征在于，所述器械是一次性的。
24.如權(quán)利要求12所述的器械，其特征在于，所述電連接件布置在離開密封件的中心 的特定半徑處，而能匹配于所述醫(yī)療系統(tǒng)的所述插座內(nèi)的對(duì)應(yīng)的一組連接環(huán)帶。
25.如權(quán)利要求12所述的器械，其特征在于，還包括充裝在內(nèi)部的惰性氣體。
26.一種滑環(huán)間隔件，包括；用非導(dǎo)電且耐流體的材料制成的基板；多個(gè)貫穿所述基板延伸的孔，所述孔能夠可滑動(dòng)地配合于多個(gè)電連接件；從所述基板突起的一個(gè)或多個(gè)突脊，所述突脊布置成將所述多個(gè)孔隔離在多個(gè)網(wǎng)格里。
27.如權(quán)利要求26所述的間隔件，其特征在于，所述突脊在被壓靠于滑環(huán)時(shí)形成封閉 的空間，所述封閉的空間基本上是流體流不進(jìn)去的。
28.如權(quán)利要求26所述的間隔件，其特征在于，所述突脊布置成同心圓。
29.一種滑環(huán)間隔件，包括用基本上電絕緣且耐流體的材料制成的基板；從所述基板突起的多個(gè)同心的環(huán)形突脊，所述突脊形成中心環(huán)和一個(gè)或多個(gè)同心的槽 道；以及多個(gè)穿過所述基板而貫通于所述中心環(huán)和至少一個(gè)同心槽道的孔。
30.如權(quán)利要求29所述的間隔件，其特征在于，所述多個(gè)同心的環(huán)形突脊突出于所述 基板的高度是各不相同的。
31.如權(quán)利要求29所述的間隔件，其特征在于，所述多個(gè)同心的環(huán)形突脊的厚度是各 不相同的。
32.如權(quán)利要求29所述的間隔件，其特征在于，所述多個(gè)同心的環(huán)形突脊中的至少一 個(gè)環(huán)形突脊有間隙空間而允許兩個(gè)或更多個(gè)所述同心槽道之間的連通。
33.如權(quán)利要求29所述的間隔件，其特征在于，從所述基板突起的所述突脊是可壓縮的。
34.一種用電絕緣材料制成的可壓縮的滑環(huán)間隔件，包括 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述網(wǎng)足夠密集而能防止流體流過各個(gè)網(wǎng)帶；海綿狀結(jié)構(gòu)，所述海綿狀結(jié)構(gòu)是足夠多孔性的，以致在所述海綿狀結(jié)構(gòu)被壓縮時(shí)仍允 許流體流過所述海綿狀結(jié)構(gòu)。至少一個(gè)穿過所述海綿狀結(jié)構(gòu)的孔，其中，所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)帶把所述孔一一隔離而3能夠在所述間隔件被壓縮時(shí)防止流體在所述孔之間流動(dòng)，但在所述間隔件被壓縮時(shí)允許流 體流過所述孔。
35.一種用于在濕的環(huán)境中的電傳輸?shù)难b置，所述裝置包括可拆裝的電器具，所述電器具具有對(duì)接插頭，所述對(duì)接插頭有一個(gè)或多個(gè)從所述電器 具延伸到醫(yī)療系統(tǒng)的電接觸件，所述對(duì)接插頭有滑環(huán)間隔件，所述滑環(huán)間隔件由電絕緣的 材料制成并有一個(gè)或多個(gè)孔，供所述電接觸件穿過所述滑環(huán)間隔件，在醫(yī)療系統(tǒng)上的插座，所述插座構(gòu)造成可拆裝地接納所述對(duì)接插頭，所述插座有向所 述可拆裝的電器具提供電信號(hào)的盤片狀滑環(huán)；其中，所述各電接觸件匹配于所述滑環(huán)上的徑向位置，所述滑環(huán)間隔件匹配于所述滑 環(huán)而形成所述對(duì)接插頭和所述插座之間的基本上濕的密封。
36.一種可配用于高強(qiáng)度聚焦超聲波(HIFU)醫(yī)療系統(tǒng)的治療頭，所述治療頭包括 套筒，所述套筒具有第一孔、第二孔和安裝孔，所述安裝孔有用于轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于機(jī)械臂的軸承；圍壁，所述圍壁可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述套筒的所述第一孔內(nèi)，所述圍壁密封所述套筒的 所述第一孔，所述圍壁有濕側(cè)和干側(cè)至少一個(gè)HIFU換能器，所述HIFU換能器可運(yùn)動(dòng)地安裝在所述濕側(cè)； 一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)安裝在所述干側(cè)并有一個(gè)或多個(gè)傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸 從所述干側(cè)穿過所述圍壁而伸到所述濕側(cè)；密封裝置，所述密封裝置是透聲的并能在被固定于所述圍壁的所述濕側(cè)時(shí)形成水密密 封，所述HIFU換能器定向成可發(fā)射穿過所述密封裝置的超聲波能量；開關(guān)，所述開關(guān)用于把所述密封裝置鎖定于相對(duì)于所述圍壁固定的定向； 套帽，所述套帽固定地連接于所述套筒的所述第二孔，所述套帽起配重作用而給所述 治療頭提供平衡重；其中，所述安裝孔的內(nèi)徑足以接納用于將所述電動(dòng)機(jī)連接于所述換能器的一個(gè)或多個(gè)電纜。
37.如權(quán)利要求36所述的治療頭，其特征在于，所述套帽還包括目視透明的透鏡。
38.一種用于使治療頭在患者的皮膚表面上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械臂，所述機(jī)械臂包括 底座，所述底座具有罩殼，所述罩殼容納電動(dòng)機(jī)和控制系統(tǒng)；立柱段，所述立柱段定位成相對(duì)于所述底座可運(yùn)動(dòng)，所述立柱段具有上段和下段，所述 下段配合于所述電動(dòng)機(jī)并能軸向運(yùn)動(dòng)，所述上段能伸出到所述罩殼之外； 下臂段，所述下臂段具有轉(zhuǎn)動(dòng)地配合于所述立柱段的近端、以及遠(yuǎn)端； 肘關(guān)節(jié)段，所述肘關(guān)節(jié)段具有可運(yùn)動(dòng)地配合于所述下臂段的遠(yuǎn)端的近端、以及遠(yuǎn)端； 上臂段，所述上臂段具有可運(yùn)動(dòng)地配合于所述肘關(guān)節(jié)段的近端、以及遠(yuǎn)端； 腕段，所述腕段具有軸向地安裝于所述上臂段的遠(yuǎn)端并限定腕關(guān)節(jié)的近端，所述腕段 可繞所述腕關(guān)節(jié)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述腕段還有遠(yuǎn)端；以及治療頭，所述治療頭可運(yùn)動(dòng)地安裝于所述腕段的所述遠(yuǎn)端；其中，各段之間的連接限定關(guān)節(jié)，在用手定位后所述各關(guān)節(jié)內(nèi)的摩擦足以維持各部件 之間的相對(duì)位置；以及其中，一根或多根電纜從所述底座延伸到所述治療頭，穿過所述機(jī)械臂的各段而隱藏在所述機(jī)械臂的各段內(nèi)。
39.如權(quán)利要求38所述的機(jī)械臂，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)被動(dòng)載荷軸承元件幫助任 何兩個(gè)鄰接段的手動(dòng)定位。
40.如權(quán)利要求38所述的機(jī)械臂，其特征在于，還包括對(duì)接架，用以將所述腕段固定在 所述下臂段上。
41.如權(quán)利要求38所述的機(jī)械臂，其特征在于，還包括安裝在上臂段上的用戶界面設(shè)
全文摘要
一種可配用于有無鍵配接器的醫(yī)療超聲波系統(tǒng)并能工作在濕的環(huán)境中的可換裝換能器。這種可換裝換能器有可配合于醫(yī)療超聲波系統(tǒng)的配接器、超聲波換能器和其它電子設(shè)備，而成為一種可用在各種醫(yī)療場合且便于更換的自持式插裝件。還公開了一種滑環(huán)間隔件，這種滑環(huán)間隔件可配用于有基板和若干突脊的盤片狀滑環(huán)而形成一個(gè)或多個(gè)圍繞盤片狀滑環(huán)上的每個(gè)接觸環(huán)帶的槽道。各槽道可建立圍繞每個(gè)連接件的流體隔離，而有助于降低在滑環(huán)浸沒于濕的環(huán)境中時(shí)滑環(huán)的各連接點(diǎn)之間的電子互擾和電極腐蝕。
文檔編號(hào)A61N7/02GK101909691SQ200880123210
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
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