(57)【要約】  超音波トランスデューサに連結されたエラストマパッドが、皮膚表面への適用において、そのような適用で通常用いられるグリセリンジェル接触媒体を要せずに、皮膚表面への適用ですばらしい連結と伝達を提供する。パッド（７０）の構造の材料及び面の形状によって、パッド（７０）及び皮膚（２４）との間の少量の液体（９０）を捕捉し、更なる閉じ込め、再加湿、または清掃を要さずに、効果的な接触媒体を提供できる。エラストマパッド（７０）は、超音波トランスデューサ（５２）に着脱可能に連結され、例示されたカップリングの様々な実施形態は、クリップ（７００）、接着剤、リップ（８３５）を有するアダプタリング（８００）、溝（８３０）、穴をエラストマパッド（４２０）及びトランスデューサ（４３０）に係合させるためのピン（４１０）を有するリング（４００）、及びエラストマパッド（４２０）をトランスデューサ（４３０）に保持するため、圧力または摩擦を使用するスリーブ（５００）の使用を含む。システム及び方法の使用には、骨折ギブスの開口を介して行う骨成長促進のような皮膚表面への適用を含む。
2013541382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電エレメント、及びトランスデューサ面を規定する層を含むトランスデューサ本体と、
トランスデューサ面の全面に直接接触してその周りに広がる後面、及び凹み部を規定する前面を含むエラストマパッドと、
を含む超音波トランスデューサシステム。
【請求項２】
エラストマパッドが、エラストマ共重合体スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）、シリコーンまたはシリコーンゴムから形成される、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項３】
エラストマパッドの前面の凹み部が、前面の周囲部から及び周囲部の間で凹んでいる、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項４】
エラストマパッドの前面の凹み部が、前面の周囲部から及び周囲部の間で段状になっている、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項５】
エラストマパッドが多孔質である、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項６】
トランスデューサ面が特定のインピーダンスを提供するように包み込まれている、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項７】
エラストマパッドが人間の皮膚に等しい音響インピーダンスを有する、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項８】
エラストマパッドが、トランスデューサ面の全表面との連結を提供するように形成される、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項９】
更に、エラストマパッドを着脱可能にトランスデューサ本体に連結する１以上の連結部材を含む、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項１０】
更に、着脱可能にトランスデューサ本体に連結するように構成され、これによりエラストマパッドを全体的に覆うことができるキャップを含む、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項１１】
キャップが、トランスデューサ本体に連結されるとき、エラストマパッドの前面に係合するように形成された再加湿構造を有する、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項１２】
更に、再加湿溶液を含む再加湿構造を含む、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項１３】
再加湿構造が更にフィルタを含む、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項１４】
エラストマパッドが、トランスデューサ本体に連結された支持構造に接着されたスクリーンを含む、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項１５】
支持構造が、エラストマパッドの周囲部が接着された内部凹み部を有する、請求項１４に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項１６】
エラストマパッドが皮膚に適用する薬剤を含む、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項１７】
アダプタが、エラストマパッドをトランスデューサ本体に連結するために用いられる、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項１８】
アダプタが、エラストマパッド及びトランスデューサ本体に連結する１以上のピンを有するリングである、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項１９】
アダプタが、トランスデューサ本体に固定され、エラストマパッドの外表面に係合するように形成され、これによりエラストマパッド及びトランスデューサ本体を連結する、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項２０】
アダプタが、エラストマパッド及びトランスデューサ本体を保持するスリーブである、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項２１】
アダプタ及びトランスデューサ本体が、エラストマパッド及びトランスデューサ本体の間で捕捉された空気を排出する溝を含む、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項２２】
エラストマパッドがトランスデューサ本体に強く接着される、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項２３】
エラストマパッドが交換可能である、請求項１に記載の超音波トランスデューサシステム。
【請求項２４】
トランスデューサ面を有するトランスデューサ本体、圧電エレメント、及び後面及び凹み部を規定する前面を含むエラストマパッドを含むトランスデューサであって、エラストマパッドの後面がトランスデューサ面の全表面に直接接触して、その周りに広がるようになっているトランスデューサを提供するステップと、
エラストマパッドの凹み部に液体接触媒体を提供するステップと、
エラストマパッド及び液体接触媒体が目標表面に当接するように、トランスデューサを目標表面の上に位置付けるステップと、
超音波がエラストマパッドを通って目標表面に伝達されるように、圧電エレメントから超音波を生成するステップと、
を含む超音波トランスデューサシステムのための方法。
【請求項２５】
請求項１に記載の超音波トランスデューサシステムを用いた、生体の骨の成長を促進させる方法であって、
請求項１に記載の超音波トランスデューサを提供するステップと、
エラストマパッドの凹み部に液体接触媒体を提供するステップと、
エラストマパッドを生体の体に接触させるステップと、
超音波を、トランスデューサから、圧電エラストマパッド及び接触媒体を介して、生体へ伝達するステップと、
を含む方法。
【請求項２６】
生体が開口を有するギブスを有し、トランスデューサのエラストマパッドが開口の中に挿入されて生体に接触する、請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年１０月２１日出願の米国特許出願１２／９０９，２５０、それぞれ２００９年１０月２３日及び２０１０年３月１６日出願の米国仮特許出願６１／２５４，４８３及び６１／３１４，３４０の優先権を主張し、その内容が、言及することにより、ここに組み込まれる。
本発明は、超音波トランスデューサ用ジェルフリーシステムに関し、特に、皮膚表面への適用に用いられる超音波トランスデューサ用接触媒体の面に関する。
【背景技術】
【０００２】
皮膚表面に用いられる超音波トランスデューサは良く知られており、通常、平らな表面または滑らかに湾曲した表面の何れかを有する。一方、どのように滑らかな皮膚であっても、トランスデューサの表面と均一に接触することを妨げる毛孔や毛といった小さな形状で覆われている。その結果、面及びトランスデューサの間に空気の領域が存在し、面及びトランスデューサが直接接触しない皮膚の部分が存在する。空気及びトランスデューサの面の間の大きな音響インピーダンスの不一致により、トランスデューサの面が完全に皮膚に接触したときを除き、基本的に、皮下の目標に音波エネルギが伝達しない。
【０００３】
不完全な伝達という問題を避けるため、一般的に、皮膚及びトランスデューサの間の容積を埋めるために、接触媒体が用いられ、トランスデューサから目標への音響波の伝達を改善する。接触媒体の音響インピーダンスは、肉体の音響インピーダンスと同様であり、これにより、超音波エネルギが、接触媒体及び皮膚の間のインターフェイスを介して容易に伝達する。広く用いられる接触媒体は、水、鉱物油及びグリセリンジェルを含む。水や鉱物油が安全で、適用に良好な音響特性を有しているが、それらは容易にインターフェイス部分から流れ去るので、常に確実に接触させるためには、埋め込むか補給する必要がある。この問題を避けるため、低アレルギ誘発性であり、粘性と弾性を併せ持つ特性によって使用中に簡単に流れ去るのを防げるので、グリセリンジェルが最も頻繁に使われる。
【０００４】
グリセリンジェルの効果にも関らず、この接触媒体には欠点がある。グリセリンジェルは、使用後に蒸発してなくなることはないが、乾燥して外が硬い塊となる。このことは、例えば、超音波骨成長刺激のためにしばしば用いられる、ギブスの開口部または窓部を介して、超音波トランスデューサが設置されたときのように、使用後にグリセリンジェルを拭き取ることに問題がある適用で課題となる。更に、超音波イメージングのため、超音波トランスデューサ及び任意的なジェル付きのスタンドオフは、特に、生検や他の処置において、望んだよりも滑り易い皮膚との連結を提供するかもしれない。
【０００５】
（発明の概要）
本発明は、添付したクレームに述べられた１以上の特徴、及び／または以下の１以上の特徴とそれらの組み合わせとを含む。
超音波トランスデューサの面と連結するための表面パッド構造が、皮膚との追従を提供し、少量の水を効果的な接触媒体として働かせる。本開示の表面パッド構造の１つの実施態様は、エラストマまたは追従可能な材料を含む。表面パッドは、柔らかいエラストマ材料から形成される突出した周辺リップを含むことができる。表面パッド構造は、凸表面を有する後面を含むことができる。エラストマ材料は、好ましくは、パッド内での信号損失を最小化するため低減衰性を有し、インターフェイス部における過剰な反射を回避するため、水及び皮膚のインピーダンスと同様な音響インピーダンスを有する。エラストマ材料のデュロメータ（機械硬さ）は、パッドの周辺リップ及び内部面が、過剰な圧力をかけることを必要とせずに、皮膚の表面に容易に追従するぐらいに柔らかいことが好ましい。
【０００６】
エラストマパッドは、効果的なことには、それ自身、乾いた接触媒体の構造となっている。しかし、完全な連結及びそれによる超音波トランスデューサで生成される超音波の伝達には必要であろうが、非常に柔らかいパッドが、完全に空隙を埋めて毛を囲むとはいえない。乾いた接触媒体パッドに水やその他のインピーダンス整合液体を用いることにより、初期状態では連結を改善するが、そのような液体は、接触している間に流れ出し易く、音響エネルギの目標への伝達を減じるようになる。例えば突出した周囲リップのような、皮膚とパッド表面との間の水を捕捉する構造的特徴を用いることにより、連結する性能を改善し維持することができる。
【０００７】
例示可能な超音波トランスデューサシステムは、トランスデューサ本体及びエラストマパッドを含む。トランスデューサ本体は、圧電エレメントと、トランスデューサ面を規定する最終整合層とを含む。エラストマパッドは、トランスデューサ面と連結する後面、及び前面と目標表面、例えば皮膚との間に、水のような液体を保持するように形成された前面を含む。前面は、前面の周囲部の近傍に軸方向に突出したリムを含むことができる。前面は、凹んだ表面、段状の凹み部、また角度の付いた凹み部を規定することができる。前面は、トランスデューサ面の直径と概ね同じ直径を有ることができる。前面またはエラストマパッドのその他の領域は、多孔性材料または液体を保持する貯蔵性材料を含むことができる。エラストマパッドは、エラストマ共重合体スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）、シリコーン、例えばシリコーンラバー、または低アレルギ性のエラストマ材料から形成することができ、皮膚の音響インピーダンスに非常に整合する音響インピーダンスを有し、よく追従し（硬度が低く）、音響の消失の少ないようにすることができる。
【０００８】
ＳＥＢＳの厚い材料は裂け易く、他の材料に接着するのが難しいので、１つの例示可能な超音波トランスデューサシステムでは、エラストマパッドが、パッドの構造的一体性を与えるマトリックス、及び／または超音波トランスデューサに連結する構造に成型される。マトリックスは、スクリーンを含むことができ、例えば、織布、織られたまたは成型されたポリエステル、または音響の損失を最小化する支持構造を提供する他の材料から形成することができる。
【０００９】
他の例示可能な超音波トランスデューサシステムでは、エラストマパッドは、後面の周囲部から軸方向に突出した１以上のフランジを含むことができ、１以上のフランジは、トランスデューサ本体に固定されている。システムは、フランジをトランスデューサ本体に適合させるための１以上の保持部材を含むことができる。
【００１０】
その他の例示可能な超音波トランスデューサでは、システムは、再加湿溶液を収容する構造を含むことができる。この構造は、カップと、カップの内側に位置付けられた再加湿パッドを含むことができ、カップ及び再加湿パッドは、トランスデューサが、再加湿パッドと接触したエラストマパッドの前面と共に位置付けられるように配置される。再加湿溶液を吸収してエラストマパッド内に送ることにより、エラストマパッドの耐用年数を延ばすことができる。この構造は、エラストマパッド及び再加湿パッドの間に位置するフィルタを含むこともでき、例えば、フィルタは、再加湿パッドからエラストマパッドへの一方向の流れを提供する。この構造には、エラストマパッドを含むトランスデューサ本体を、再加湿パッドに保持するための保持部材を含むこともできる。この構造は、溶液が蒸発する、または他の態様でカップから出て行くのを防ぐためのシールを含むこともできる。溶液は、鉱物油を含むことができる。
【００１１】
更にその他の例示可能な超音波トランスデューサでは、エラストマパッドは、超音波トランスデューサと着脱可能に連結することができる。１つの例示可能な実施態様では、エラストマパッド及び超音波トランスデューサの対応する穴に係合する複数のピンを有するアダプタリングを含み、一方、アダプタを用いる他の実施態様では、これに限られるものではないが、圧力または摩擦を適用して、エラストパマッドを超音波トランスデューサに連結するスリーブ、１以上のクリップにより超音波トランスデューサに適合するエラストマパッド、及び超音波トランスデューサに強く接着される、アダプタリングを用いる場合も用いない場合も含む、エラストマパッドを例示できる。
【００１２】
その他の超音波トランスデューサシステムでは、エラストマパッドが、皮膚との接触で伝えられ、超音波によって伝達が促進される薬剤を含むことができる。
【００１３】
本開示の更なる特徴は、以下の例示可能な実施形態の詳細な説明を当業者が考慮することによって明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】標準的な皮膚表面への適用における従来の超音波トランスデューサの断面図を示す。
【図１Ｂ】標準的な皮膚表面への適用における従来の超音波トランスデューサの断面図を示す。
【図２Ａ】皮膚表面への適用における本発明の例示可能な超音波トランスデューサシステムの断面図を示す。
【図２Ｂ】図２Ａの例示可能な超音波トランスデューサシステムの斜視図を示す。
【図３Ａ】本発明のその他の例示可能な超音波トランスデューサシステムの断面図を示す。
【図３Ｂ】図３Ａの例示可能な超音波トランスデューサシステムの斜視図を示す。
【図４Ａ】図３Ａの例示可能な超音波トランスデューサシステムの分解した部品を示す。
【図４Ｂ】図３Ａの例示可能な超音波トランスデューサシステムの分解した部品を示す。
【図５Ａ】図３の例示可能な超音波トランスデューサシステムのエラストマパッド及びアダプタリングを示す。
【図５Ｂ】図５Ａのエラストマパッド及びアダプタリングを成型するための例示可能な構造物の断面図を示す。
【図６Ａ】空気と接触した場合の図３の例示可能な超音波トランスデューサシステムの音響波反射試験の結果を示す。
【図６Ｂ】水と接触した場合の図３の例示可能な超音波トランスデューサシステムの音響波反射試験の結果を示す。
【図６Ｃ】皮膚と接触した場合の図３の例示可能な超音波トランスデューサシステムの音響波反射試験の結果を示す。
【図７Ａ】水がなく皮膚と接触した場合の図３の例示可能な超音波トランスデューサシステムの伝達エネルギ対時間の試験結果を示す。
【図７Ｂ】水を伴って皮膚と接触した場合の図３の例示可能な超音波トランスデューサシステムの伝達エネルギ対時間の試験結果を示す。
【図８Ａ】本発明のその他の例示可能な超音波トランスデューサシステムの分解状態の断面図を示す。
【図８Ｂ】本発明のその他の例示可能な超音波トランスデューサシステムの組立状態の断面図を示す。
【図９】本発明の再加湿カップの中に収容された、図８Ａ及び８Ｂのその他の例示可能な超音波トランスデューサシステムの断面図を示す。
【図１０Ａ】エラストマパッドを超音波トランスデューサに接続するためのリング及びピン装置の斜視図を示す。
【図１０Ｂ】図１０Ａのリング及びピン装置の断面図を示す。
【図１１】エラストマパッド及び超音波トランスデューサと連結された図１０Ａのリング及びピン装置の断面図を示す。
【図１２】エラストマパッド及び超音波トランスデューサを保持するための摩擦スリーブの断面図を示す。
【図１３】凹み部を有するエラストマパッドに連結された超音波トランスデューサの断面図を示す。
【図１４】段形状の凹み部を有するエラストマパッドに連結された超音波トランスデューサの断面図を示す。
【図１５】超音波トランスデューサにクリップ止めされたエラストマパッドの断面図を示す。
【図１６】アダプタリングを介して超音波トランスデューサに連結されたエラストマパッドの断面図を示す。
【図１７】図１６の超音波トランスデューサのアダプタリング及びハウジングの斜視図を示す。
【００１５】
（図示された実施形態の説明）
本発明の主要部分を推進し理解するため、参考例が、図面に示された例示可能な実施形態に示され、参考例を記載するため、特定の言葉が用いられる。
【００１６】
図１Ａ及び１Ｂを参照すると、皮膚表面への適用における皮下目標２６に対して位置付けられた従来の超音波トランスデューサ２０が図示されている。図１Ａでは、超音波トランスデューサ２０は、全般的にインピーダンス整合層を含む堅固な前面２２を有する。皮下目標領域２６の上に横たわる外皮２４が、トランスデューサ面２２との不均一な接触領域を与え、これにより、直接接触領域３０、及び皮膚２４とトランスデューサ面２２とが、空気３４、毛または破片（図示せず）で離されている非接触領域３２を提供する。前面２２のインピーダンス整合層は、空気３４よりは皮膚２４に整合しているので、伝達される音波４０は、大きく減衰されて、望むよりも非常に小さくなる。
【００１７】
図１Ｂに示すような不十分な伝達を克服するため、全般的に、接触媒体４２の層が、皮下目標２６及び接触媒体４２の上方であって、トランスデューサ面２２と皮膚２４との間に位置する。一般的な接触媒体４２は、水、鉱物油及びグリセリンジェルを含む。接触媒体４２によって、皮膚２４及びトランスデューサ面２２の整合層の間のインピーダンス整合が、実質的に空気３４の場合より改善されるので、図１Ａのような接触媒体４２が用いられない場合より、全般的に、伝達された音波４０の振幅は改善される。
【００１８】
一般的な接触媒体４２を用いる場合の不利な点は、液体及びジェルの何れも流れ易く、皮下目標２６の上の超音波トランスデューサ２０及び皮膚２４の間のインターフェイス部から取り去られることである。グリセリンジェルは、水や鉱物油のように単に流れ去るのではなく、流れ去るのを防ぐ粘性と弾性を併せ持つ性質を有するが、それでもジェルは、乾いて外が硬い塊となった後、それを拭き取ることを要する望まない欠点を有する。通常、ギブスの開口部を通して皮膚に対向するように位置付けられる超音波骨成長刺激用途の場合においては、ジェルがトランスデューサ面２２の下から流れ出して、ギブスの開口を囲む領域のギブス及び皮膚の間に押しこまれ、不可能ではないかもしれないが、ギブスを取り外さずに清掃することを困難にする。
【００１９】
図２Ａを参照すると、本開示の超音波トランスデューサシステム５０は、皮膚表面への適用、例えば、骨成長刺激に用いられる。超音波トランスデューサシステム５０（図２Ｂにも示される）は、超音波トランスデューサ５２及びエラストマパッド７０を含む。追従可能なエラストマパッド７０は、皮下目標２６の上の皮膚２４とよく整合する音響インピーダンスを提供し、更に、液体９０、例えば水を、パッド７０及び皮膚２４の間に捕捉する構造的特徴を含む。超音波トランスデューサシステム５０に用いられる構造的特徴として、エラストマパッド７０の前面７４の周囲部近傍で軸方向に突出したリップ７２を含む。可能なまたは代替的な構造的特徴として、外形として、凹形の、ステップ状のまたは角度のある凹み部を有する前面７４を含む。
【００２０】
エラストマパッド７０は、超音波トランスデューサ５２の前面５６に直接接触する後面７６を含む。エラストマパッド７０は、１以上のフランジ７８を含むこともでき、機械的カップリングや、トランスデューサ本体５４と分離可能にまたは恒久的に連結する構造も含むこともできる。エラストマパッド７０がトランスデューサ５２と分離可能に連結される実施形態において、トランスデューサ５２は再使用可能であり、エラストマパッド７０は、単体の使い捨て可能な、例えば、耐久性のより少ない構造を伴うように設計できる。例示的な設計として、構造的なサポート及びトランスデューサ５２との連結のためのスクリーンや他のマトリックスを省略することもできる。
【００２１】
空気が介入せず、超音波トランスデューサ５２、エラストマパッド７０、水９０及び皮膚２４の音響インピーダンスの整合により、超音波トランスデューサ５２から皮膚２４の中に、皮下目標２６に向けて音波４０を適確に伝達することができる。
【００２２】
エラストマパッド７０は、スチレンベースのエラストマ材料、例えば、エラストマ共重合体スチレン−エチレン／ブチレン−スイチレン（ＳＥＢＳ）や他のエラストマ材料、特に、シリコーンラバーのようなシリコーンから形成することができる。１つの実施形態では、使用するエラストマ材料は、米国ロードアイランド州ポータケットのＴｅｋｎｏｒ  Ａｐｅｘ社により提供されるＭｅｄａｌｉｓｔＭＤ−４４７熱可塑性エラストマである。エラストマ材料は、好ましくは低アレルギ誘発性であり、皮膚の音響インピーダンス（約１．５音響オーム）と適度に整合する音響インピーダンス（好ましくは１．０音響オーム、より好ましくは少なくとも約１．１５）を有し、高い追従性（低い硬度（デュロメータ）、例えば１５〜２５ショア００）、及び低い音響損失（好ましくは、１０デシベル／ｃｍ未満）を有する。例示可能な１つの超音波トランスデューサシステム５０では、エラストマパッド７０は、米国カリフォルニア州ポモナのＣａｌｉｆｏｒｎｉａ  Ｍｅｄｉａｃａｌ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ社から入手可能なＳＥＢＳ  ＤＳ−３０２を３部、及び広く流通している鉱物油ＵＳＰを１部から成型される。
【００２３】
エラストマパッド７０を形成する他の適切な材料には、柔らかいエラストマ、例えば、低ガラス転移温度のゴムが含まれる。ゴムは、ガラス転移温度を低くするため、油を含むことができるが、フィラーや空隙を含まないのが好ましい。この材料の例示可能な実施例は、イランのＮａｔｉｏｎａｌ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ社またはＥｎｉＣｈｅｍ社から入手可能なような、高シス・ブタジエンゴム、Ｄｉｃｕｍｙｌ過酸化物のような架橋剤、及びＳａｆｉｃ  Ａｌｃａｎ社から入手可能なＳｔｒｕｋｔｈｅｎｅ４１０のような低粘度ナフテン酸油を含む。１つの実施例では、成分は、１００ｐｐｍの高シス・ブタジエンゴム、１ｐｐｍのＤｉｃｕｍｙｌ過酸化物、及び９００ｐｐｍのＳｔｒｕｋｔｈｅｎｅ４１０であり、一方その他の例示可能な実施例では、わずか４００ｐｐｍのＳｔｒｕｋｔｈｅｎｅ４１０が用いられる。更に詳細には、この材料は、加熱を要することなく、以下のステップにより準備される；ゴムを小片に切断するステップ、油を加えるステップ、混合物が均一になるまでＺ型ブレードミキサで攪拌するステップ、架橋剤を加えるステップ、及び凝固する間、成型して混合物をカバーするステップ。
【００２４】
代替的には、エラストマパッド７０の材料は、ＫｒａｔｏｎＧ１６５０／１６５２（スチレン／エチレン／ブタジエンに基づく共重合体）を１部、及び軽パラフィン油（Ｃ８−Ｃ１０アルカン）を９部で構成することができる。
【００２５】
その他の例示可能な成分においては、エラストマパッド７０に必要な材料は、以下のステップで準備される；反応容器にＤｅｓｍｏｄｕｒＮ３２００（２３．４ｇ）を入れることにより、油を含むポリウレタンエラストマが準備されるステップ、ビスマスネオデカン酸／デカン酸触媒（０．０４ｇ、Ｃｏｓｃａｔ８３）とともに、ポリエチレン・グリコール−ポリプロピレン・グリコール・モノブチル・エーテル・ランドム共重合体（１７６．６ｇ、ＭＷ３９００）を加えるステップ。混合物が、６時間、７０℃で加熱されて、プレポリマを形成するステップ。このプレポリマの一部（５５．０ｇ）を反応容器に入れて、Ｃｏｓｃａｔ８３（０．０００４ｇ）とともに、ポリエチレン・グリコール−ポリプロピレン・グリコール−ポリエチレン・グリコール・ブロック共重合体（２０．０ｇ）が加えられ、混合物が、室温で３０秒間攪拌されるステップ。ジエチレン・グリコル・ジブチル・エーテル（３００ｇ）が加えられ、混合物が、１０秒間攪拌されて、ガラス皿に注がれるステップ。結果としての反応混合物が、１２時間、７０℃で凝固するステップ。
【００２６】
その他の例示可能な成分においては、エラストマパッド７０として必要な材料が、以下のステップで準備される；オイルを含むポリウレタンエラストマが以下の方法で準備される：ＤｅｓｍｏｄｕｒＥ３０５（１６．６ｇ）が、反応容器に入れられ、Ｌｅｖａｇｅｌ  ＶＰＫＡ８７３２（８３．０９ｇ）が、Ｃｏｓｃａｔ８３触媒とともに追加されるステップ。反応混合物が、１時間攪拌されるステップ。ジエチレン・グリコール・ジブチルエーテル（３００ｇ）が追加され、混合物が１秒間混合されて、ガラス皿に注がれるステップ。結果としての反応混合物が、１２時間、７０℃で凝固するステップ。
【００２７】
ジエチレン・グリコール・ジブチルエーテルの代わりに、ジプロピレン・グリコール・ジメチルエーテルを使うこともできる。Ｄｅｓｍｏｄｕｒ３２００は、ヘキサメチレン・ジイソシアン酸塩（２官能基）に基づくイソシアン酸塩ターミネイティッド・ポリエーテル・プレポリマである。ＬｅｖａｇｅｌＶＰＫＡ８７３２は、ポリエーテル・ポリハイドリックアルコール（４官能基）である。エラストマパッド材料は、油を華僑ゴムの中に含ませることにより、準備することもできる。
【００２８】
図示したように、トランスデューサ５２は、エネルギを可聴域を越える超音波振動に変換するために用いられる装置を収容して保持する本体５４を有する。１つの例示可能な実施形態では、トランスデューサ本体５４は、電気エネルギを音波振動に変換する圧電エレメント、及びトランスデューサ面を規定する最終整合層を含む。交流（ＡＣ）電流が印加されると超高周波で振幅する圧電結晶は、圧電エレメントを含むことができる。だたし、超音波または電気技術の当業者に周知なタイプを含むあらゆる種類の超音波トランスデューサを、トランスデューサ本体５４により取り囲まれたトランスデューサ５２として適用することができる。更に、ここで用いられるトランスデューサ本体の用語は、広く包括的なものであって、トランスデューサとそのハウジングとが元々分離された部材である実施形態だけでなく、トランスデューサとそれのためのハウジングとが組み立て時から一体の構造を有する実施形態も含む。
【００２９】
トランスデューサ５２の前面５６は、一般的に特定のインピーダンスを提供するように包み込まれた整合層を含む。有利なことには、前面５６の整合層を包み込むことを完了することにより、トランスデューサシステム５０とともに含まれるエラストマパッド７０のインピーダンスと整合を取ることができる。あるトランスデューサ５２では、前面５６が皮膚２４と接触しないときに、制御システム（図示せず）が不具合検知を提供する。もし、超音波トランスデューサ５０が、トランスデューサ５２及び関連する制御システムを改良することなく用いる場合には、トランスデューサ５２が皮膚２５に接触しないときに、エラストマパッド７０が接触したという誤った表示をすることを防ぐため、エラストマパッド７０の厚みを最小に保持する必要がある。例えば、１つのトランスデューサの実施例において、ＳＥＢＳから形成されたエラストマパッド７０は、２ミリより薄い厚み、好ましくは約１．５ミリの厚みを有する。
【００３０】
図３Ａ及び３Ｂには、本発明のその他の例示可能な超音波トランスデューサシステム１５０を示す。超音波トランスデューサシステム１５０は、超音波トランスデューサ１５２及びエラストマパッドも含む。エラストマパッドは、前面１７４の周囲部近傍で軸方向に突出したリップ１７２を含む。エラストマパッドは、更なる構造的一体性を提供するスクリーン１７８、及びアダプタリング１８０への接着剤１８２を含む。このような構造により、複数回の使用、潜在的には、少なくとも３００回の処置に十分な耐久性を有すると考えられる。アダプタリング１８０は、トランスデューサ１５２の本体１５４に連結される。
【００３１】
スクリーン１７８は、織物、織物のまたは成型されたポリエステル、または最小の音響損失となる支持構造を提供する他の材料から形成される。１つの例示可能な実施形態では、スクリーン１７８は５７メッッシュのポリエステル、４００ミクロン厚で、１４３ミクロンのスレッド径を有し、４６％の開口部を有する。大きな開口率が望ましいが、開口は、構造的一体性とスクリーン１７８による減衰の最小化との間の妥協点による。１つの例示可能な実施形態では、スクリーン１７８が、エラストマパッドの周辺部から中心に向けて増加する開口率を含む。１つの例示可能な実施形態では、スクリーン１７８の開口率は、５０％より大きく、スクリーン１７８は、所定の開口率のために一般的に入手可能なワイヤよりも細いワイヤから形成される。
【００３２】
図４Ａ及び４Ｂを参照すると、エラストマパッド１７０及びアダプタリング１８０は、超音波トランスデューサ１５２から分離して示されている。この構成によれば、有利なことには、既製の超音波トランスデューサ１５２に、本開示のエラストマパッド１７０を装着することができる。もし望むならば、アダプタリング１８０は、例えば、止めネジ１８４でトランスデューサ本体１５２に固定される。
【００３３】
図５Ａを参照すると、図３Ａの例示可能な超音波トランスデューサシステムのエラストマパッド１７０及びアダプタリング１８０は、図５Ｂの断面に示され、下記のプロセスに示されるように、成型冶具２００を用いて成型される。
【００３４】
ＳＥＢＳ材料の小塊の準備
一度、空隙が形成されると、それを取り除くのが困難なので、下記のプロセスを進めるに当たり克服すべき幾つかの障害には、材料中の空隙の成長を避けることが含まれる。材料に糸を形成させるかもしれない処理ステップを回避する技術も含まれる。
【００３５】
ＤＳ−３０２を３部及び鉱物油（ＵＳＰグレード）を１部からなる原材料を計測するステップ。
原材料の８０グラムの固まりを、蓋及び大きな通気口を備えた重いアルミ成型ボウル内で攪拌し、攪拌後、軽くたたいて平にして、攪拌による空気を除去するため、２分間真空下に置くステップ。
約２００℃のセット温度まで、ホットプレートを余熱するステップ。
成型ボウルをホットプレート上に配置して、熱電対を用いてホットプレートの内底の温度を監視するステップ。
混合物を、ＤＳ−３０２製品の奨励溶融温度である、約１５０℃に加熱するステップ。
加熱中、混合物を繰り返し掻きまわして、溶融した混合物が、１５０℃で高い粘度を有するようにするステップ。
混合物が均一に溶融したとき、気泡が混合物から出るように、混合物を約４分間掻きまわさずにボウル内に放置するステップ。
熱い成型ボウルを付きの真空ジャー内に配置して、４回短く真空引きして、混合物から空気を除去し、泡が開口となったとき中止するステップ。
約３分間の追加時間、成型ボウルをホットプレートに戻し、次に、材料の均一性及び気泡が逃げる時間を提供するため、低質量ハニカムセッターに移して、固まるまで徐冷するステップ。
【００３６】
マトリックスの準備
例えば、スクリーン１７８の周囲部を、リングの上部の内側領域に形成された接着用凹部１８２においてリング１８０に接着するステップ。
超音波及びメタノールを用いて、アダプアリング１８０を清浄し、ＬｏｒｄＡＰＩ１３４で下塗りを行なうステップ。
Ｌｏｃｔｉｔｅ０１５１及びＨｙｓｏｌ  ｅｐｏｘｙの３：１の混合物を、スクリーン１７８の周囲部に塗布するステップ。
スクリーン１７８をリング１８０上に位置付け、重り（図視せず）を付けてその場所で保持するステップ。
フラットエッジ工具を用いて余剰なエポキシを除去し、一晩かけて凝固させるステップ。
【００３７】
エラストマパッドを成型するためのモールド
アダプタリング１８０に接着されたスクリーン１７８上にエラストマパッドを成型するため、図示されたモールド２００を用いることができる。モールド２００は、ベース２０２、アライメント治具２０４、内側モールド２０６、及び段付リング２０８を含む。ベース２０２の周囲部において規定された溝２１０が、接触媒体成分やモールドリリース油が、ホットプレート（図示せず）上に漏れるのを防ぐために用いられる。アライメント治具２０４は、エラストマパッド１７０の成型中に、アダプタリング１８０及び段付リング２０８の同心度を維持する。段付リング２０８が、スクリーン１７８の接着された周囲領域を覆って、これにより、前面１７４が、スクリーン１７８が開口を有するところまで形成されるのを制限する。内側モールド゛２０６は、凹形状の上側モールド表面２１２を有し、これにより、エラストマパッド１７０の後面１７６に、例えば、０．５ミリの最大高さの凸形状を与える。後面１７６及び超音波トランスデューサ１５２の前面１５６（図３Ａ）の間に空気が捕捉されるのを減じるので、凸形の後面１７６が望ましい。超音波トランスデューサシステム１５０の１つの例示可能な実施形態では、アダプタリング１８０及びモールド２００の部材がアルミニウムから形成されるが、他の材料を用いることもできる。一方、エラストマパッド１７０を形成する材料は、例えば、フェノールを使用するとき、アダプタリング１８０に接触して気泡を生じることに注意すべきである。
【００３８】
エラストマパッドの成型
ＳＥＢＳ材料が空隙のないジェルの中に鋳込まれ、モールド２０が準備され、エラストマパッド１７０を、スクリーン１７８上に成型するステップ。
ホットプレート温度を約１７５℃にセットして、温度を安定化させるステップ。
ＳＥＢＳ材料の小塊を、例えば、１．１グラムに等しい重量に切断するステップ。
鉱物油につけられたリントフリー紙を用いて、モールド２００の部材を清掃するステップ。
図５Ｂに示すように、内側モールド゛２０６をモールドベース２０２上に設置するステップ。
ＳＥＢＳの小塊を、内側モールド２０６の凹形の表面２１２に直接設置するステップ。
図５Ｂに示すように、アダプタリング１８０及びスクリーン１７８のアッセンブリ、外側アライメントリング２０４、並びに段付きリングモールド２０８を位置付けるステップ。
組み立てたモールド２００の部材ベースをホットプレート上に設置するステップ。
熱保持カバー（図視せず）をアライメントリング２０４の上にかけるステップ。
外側アルミニウム箔熱保持シールドをモールド２００の上にかけるステップ。
約８分経過後に、ＳＥＢＳ材料小塊をチェックするステップ。フローが完了したとき、モールド２００をホットプレート上から外し、ハニカムセッター（図示せず）上に置いて、均等な徐冷を行なうステップ。
１００℃未満となるまで冷却した後、水冷して、エラストマパッド１７０及びアダプタ１８０のアッセンブリを取り外すステップ。
【００３９】
有利なことには、溶融したＳＥＢＳ材料の表面張力は、段付リング２０８との接点において、エラストマパッド１７０の外側の表面７４の周囲部に、リップ１７２とし参照されるメニスカスを提供する。上述のように、円環状のリップ１７２は、表面７４、及び目標表面、例えば皮膚２４の間で液体を捕捉する液体シールを提供する。捕捉された液体は、音響連結を改善する適用液体、例えば水、及び音響連結も改善する皮膚から放たれた湿気の両方を含む。好ましくは、エラストマパッド１７０の厚みは、１．５ｍｍ以下である。
【００４０】
図６Ａから６Ｃは、それぞれ空気、水及び皮膚に連結した、図３Ａの例示可能な超音波トランスデューサシステムについての、音響波反射試験の結果を示す。測定値から圧電共鳴を取り除くことを促進させるため、タイムディレイラインカップリングをトランスデューサ面７６，１７６及びエラストマパッド７０、１７０の間に加える。超音波トランスデューサ５０、１５０の圧電エレメント（図示せず）により生成された音響波の第１及び第２の反射の振幅を比較することにより、異なる最終の接触媒体から目標２６への音響波の伝達効率が評価できる。圧電エレメントへ反射して戻る第１反射音響波は、ディレイラインカップリングのエラストマパッド７０、１７０とのインターフェイスからのものである。反射して戻る第２反射音響波は、エラストマパッド７０、１７０の空気、水または皮膚とのインターフェイスからのものである。よって、第２の音響波の振幅が小さいほど、エラストマパッド７０、１７０から目標２６への音響波の伝達がよいことになる。
【００４１】
反射して戻らなかった音響波が伝達されると仮定し、音響エネルギが音響波の振幅の２乗に比例すると仮定すると、空気、水または皮膚を通して、目標２６に伝達される音響エネルギは、第１及び第２反射音響波の振幅の差から計算することができる。
【００４２】
図６Ａから言及できるが、音響波エネルギが、空気中をほとんどまたは全く目標に向かって伝達されないので、空気は音響波伝達がよくない接触媒体であり、第２反射音響波３１２の振幅３１４は、第１反射音響波３１２の振幅と同様である。図６Ｂから言及できるが、水は音響波伝達にすぐれた接触媒体であり、第２反射の振幅３２４が、第１の反射３２０の振幅の小片３２２であり、このことは、音響波エネルギの大半が水を通して伝達されたことを示す。図６Ｃから言及できるが、毛と補足した空気により、皮膚２４への乾いた連結は、第２の反射３３２の振幅が第１の反射３３０の振幅の約半分となる結果を示し、これにより、音響波エネルギの３／４が、皮膚２４の中の目標２６に向かって伝達されたことを示す（注記：エネルギは、振幅の二乗に比例するので、振幅が半分に落ちた場合には、反射エネルギは１／４に落ちる）。
【００４３】
例示可能な超音波トランスデューサシステム１５０が、水を伴う場合と、伴わない場合で試験が行われた。トランスデューサを前腕の乾いた毛のある部分に接触させた場合と、数滴の水で濡らした部分に接触した場合で、試験の測定結果を得た。伝達された波のエネルギが振幅の２乗に比例するとし、反射して戻らなかったエネルギは伝達されたと仮定して、伝達エネルギを、トランスデューサに反射して戻った波の振幅を測定することにより算出した。
【００４４】
試験結果は、エラストマパッド１７０を有して、エラストマパッド１７０及び皮膚２４の間に水またはその他の連結流体を捕捉することより、大きな利点があることを示す。３つの例示可能な超音波トランスデューサシステム１５０、つまり、エラストマパッド１７０を伴わないもの、周囲リップ１７２を有さないエラストマパッド１７０を伴うもの、及び残りの前面１７４より軸方向に約１ミリ飛び出た周囲リップ１７２を有するエラストマパッド１７０を伴うもので試験がなされた。
【００４５】
試験結果は、ある一貫した傾向を示し、全ての場合において、皮膚が濡れているときに、伝達された音響エネルギが実質的に増加する。
ａ）パッドなし：                      ５．５％対８８．２％
ｂ）パッドあり、しかしリップなし：  ７５．３％対９３．４％  及び
ｃ）リップ付きのパッドあり：        ７１．０％対９９．５％
【００４６】
図７Ａ及び７Ｂは、周囲リップ１７２付きのエラストマパッド１７０を有する例示可能な超音波トランスデューサシステム１５０について、伝達エネルギ対時間の試験結果を示す。図７Ａは、エラストマパッド１７０の前面１７４が乾き始める時間まで、連結及び伝達が改善されていったが、１５から２０分が経過するまでに、最高の伝達は達成できなかったことを示す。一方、図７Ｂに示すように、エラストマパッド１７０の前面１７４が水で濡らされて、伝達エネルギがすぐに１００％近くになって、少なくとも２０分が経過するまで、安定してそれを保っている。図７Ａに示すある時間までに実現した改善は、時間までの前面１７４が皮膚に追従したことだけでなく、皮膚２４が湿気を出して、捕捉した空気を汗に置き換えたことによる。
【００４７】
更に、エラストマ面を備えた各構造に関する乾いた状態における音響エネルギの伝達は、エラストマ面を備えない乾燥した状態の場合に比べて、７５．３％及び７１％対５．５％というように、１０倍より大きくなった。周囲リップを追加した場合には、表面が乾燥しているとき、伝達された音響エネルギは、７１．０％対７５．３％というように、いくらか減じられた。しかし、表面が濡れた場合には、９９．５％対９３．４％というように、伝達された音響エネルギを増加させた。
【００４８】
図８Ａ及び８Ｂには、それぞれ、本開示のその他の超音波トランスデューサシステム２５０の分解した状態及び組み立て状態を示す。エラストマパッド２７０は、有利なことには、パッド２７０を超音波トランスデューサ２５２の本体２５４に連結するための、上側に突起したフランジ２７９を含む。フランジ２７９は、後面２７６の周囲部から上側に突起した連続した環状壁であることが可能である。フランジは、面２７４及び２７６の間のより低い領域を形成する同じ材料、例えばＳＥＢＳであることができ、また、より低い領域と接着また成型されたその他の材料、例えば、トランスデューサシステム１５０のエラストマパッド１７０を伴うマトリックススクリーン１７８により規定することもできる。
【００４９】
エラストマパッド２７０は、下側に突き出たリップ２７２を含むこともできる。更にまたは代替的に、エラストマパッド２７０は、凹形状を規定する前面２７４を含むことができる。上面２７６は、凸形状を規定することもできる。
【００５０】
超音波トランスデューサ２５２は、前面２５６、トランスデューサ本体２５４、圧電エレメント２５５、レシーバ２８０及びロックキャップ２８２を含む。レシーバ２８０及びロックキャップ２８２は、フランジ２７９をトランスデューサ本体２５４に連結させる特徴を有する。例えば、例示可能なレシーバ２８０は、隆起２９０及びロックポスト２８６を含む。図８Ｂに示すように、パッド２７０の後面２７６が超音波トランスデューサ２５２の前面２５６と接触するとき、フランジ２７９が、隆起２９０の上に位置する。ロックキャップ２８２は、トランスデューサ２５２のレシーバ２８０に、例えば、キャップ２８２で規定された開口２８４と連結する保持ポスト２８６を介して保持される。有利なことには、ロックキャップ２８２がレシーバ２８０に係止されるとき、下向きの突起２８８が、フランジ２７９をレシーバ２８０及び隆起２９０の方に押しつけて、これにより、エラストマパッド２７０を超音波トランスデューサ２５２に結合させる。フランジ２７９には、引張力がかかり、これにより、パッド１７０の後面２７６を、超音波トランスデューサ２５２の前面２７６にしっかり保持することができる。
【００５１】
図９は、本開示の再加湿カップ３５０の中に収容された図８Ａ及び８Ｂの例示可能な超音波トランスデューサ２５２の断面を示す。再加湿カップ３５０は、エラストマパッド２７０の含水量を更新する再加湿溶液、例えば鉱物油を含み、これにより、エラストマパッド２７０の耐用年数を延長させることができる。再加湿カップ３５０は、再加湿溶液を保持するための吸収性パッドを含むこともできる。トランスデューサシステム２５０が、再加湿パッド２７０と接触するエラストマパッド２７０の前面２５６を伴って位置付けられるように、カップ３５０及び加湿パッド３５２を配置することができる。カップ３５０は、エラストマパッド２７０及び再加湿パッド３５２の間に位置するフィルタ３５４を含むこともでき、例えば、フィルタ３５４により、再加湿溶液の再加湿パッド３５２からエラストマパッド２７０への単方向性の流れを提供する。カップ３５０は、トランスデューサシステム２５０を保持し、エラストマパッド２５０を再加湿パッド３５２に押し付けるための１以上の保持部材３６０を含むこともできる。カップ３５０は、溶液がカップ３５０から蒸発するか、または他の態様でカップ３５０から抜けるのを防ぐためのシール３６２を含むこともできる。
【００５２】
アダプタを用いて、エラストマパッドを超音波トランスデューサに連結する更なる例示可能な装置があり、そのような例示可能な装置が、図１０Ａ及び１０Ｂに描かれている。スクリーンの代わりに、図１０Ａのアダプタリング４００は、リング４００に全般的に垂直に構成された複数のピン４１０を含む。ピン４１０は、当初、別の部材であって、リング４００に取り付けられるものであってもよいし、リング４００の本体と一体的であって、射出成型で１つの部材として製造することもできる。リング４００及びピン４１０は、熱可塑性樹脂、例えば、周知のアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）から製造することができるが、セラミック材料を含む、他の個体を想定することもできる。１つの実施形態では、６つのピン４１０が用いられ、直径０．００３６インチのステンレス鋼から構成される。もし、当初からリング４００の一部として成型されない場合には、ピン４１０は、圧入でリング４００に取り付けられる。圧入では、ピン４１０の直径よりわずかに小さいアンダーサイズの穴を、ボール盤を用いてリング４００にあけ、ピン４１０をリング４００の穴の位置に置き、圧力を加えることによって、その場所に固定する。図１１には、リング４００、エラストマリング４２０及びトランスデューサ本体４３０からなるアッセンブリを示す。リング４００上のピン４１０は、エラストマパッド４２０にあけられた対応する開口、及びトランスデューサ本体４３０の面４４０の開口と係合し結合する。
【００５３】
図１２には代替的に例示可能な装置を示し、エラストマパッド５１０を超音波トランスデューサ２５２に連結するためのアダプタタイプの装置、すなわちスリーブ５００を示す。スリーブ５００の形状は、全般的に下向きに突の円錐状であり、エラストマパッド５１０及び超音波トランスデューサ本体２５０をスリーブ５００内に落として、摩擦または圧力を用いて、部材をその位置で保持することによって、単純にアセンブリとする。アダプタリングと同様に、スリーブ５００は、ＡＢＳ及びセラミック材料を含む、任意の数の既知の個体で構成することができる。
【００５４】
上述したように、例示したエラストマパッドは、前面に、液体を捕捉する凹み部を有する。図１３には、パッド６００及び目標表面、例えば皮膚の間の液体の接触媒体、例えば水を捕捉することができる凹み部６２０を有する、トランスデューサ本体と連結されたエラストマパッド６００を示す。このエラストマパッドの構造の特徴に対する接触媒体の１つの代替的な形状は、図１４に示す段付き凹み部６３０である。段付き凹み部６３０は、同様に、エラストマパッド６００及び目標表面の間の液体接触媒体を捕捉することができる。
【００５５】
ここで開示されクレームされた超音波トランスデューサシステムでは、交換可能なエラストマパッドを用いることができることが想定される。そのためには、図１５の例示可能な実施形態では、エラストマパッド７１０をトランスデューサ本体７２０に着脱可能に取り付けるために用いられる少なくとも１つのアダプタクリップ７００を含む。トランスデューサ本体７２０の先端のクリップ７００の端部にあるタブ７３０は、下向きの圧力に対応して、少なくともわずかにトランスデューサ本体７２０から離れるように動くことができることによって、着脱プロセスを助ける。クリップ７００は、ＳＥＢＳのようなエラストマパッド７１０と同じ材料から構成されるか、または加えられた圧力が除去された後、元の形に戻ることができる任意の半弾性材料から構成することができる。
【００５６】
本発明のその他の実施形態では、エラストマパッドをトランスデューサ本体に接着してもよい。この接着を完了するために許容できる接着剤として、それに限られるものではないが、熱硬化性エポキシ接着剤、及び他の既知の商用接着材料を用いることができる。更に、図１６及び１７に示すように、ピン、またはエラストマパッド８１０をトランスデューサ本体８２９に連結するための他に手段の代わりに、アダプタリング８００を用いることができる。アダプタリング８００は、記述したように、エポキシ接着剤のようなボンド、または既知の樹脂材料を連結するための他の手段を用いて、少なくとも分離したハウジング部材となり得るトランスデューサ本体８２０の外部のセグメントに、接着されるか貼り付けられる。例示的なアダプタリング８００は、エラストマパッド８１０の外表面８１５に係合して保持するような寸法になっている。例えば、１つの実施形態では、アダプタリング内部８４０の１以上の溝８３０またはチャンネルが、エラストマパッド８１０の外表面８１５の外形に対応し、これにより、エラストマパッド８１０及びトランスデューサ本体８２０を連結する。リップ８３５は、アダプタリング８１０の一部を含み、エラストマパッド８１０及びトランスデューサ本体８２０を連結するため、対応するリップまたは少なくともエラストマパッド８１０の外表面８１５の周囲セグメントと係合するような寸法となる。１つの例示可能な実施形態では、アダプタリングリプ８３５は、エラストマパッド８１０及び目標表面の間の液体接触媒体を保持する凹み部の一部を含むことができる。
【００５７】
アダプタ８００は、好ましくは、インサート樹脂化合物、例えば、シリコーン、ポリプロピレンまたはナイロンから製造することができるが、液体シールを形成することができる既知の広い種類の任意の高分子化合物から構成することができる。環状のアダプタリング８００が１つの実施形態で用いられているが、少なくとも、アダプタリング８００の形状の選択、及びトランスデューサ本体８２０の形状の選択において、全般的にそれらの直径が同一で結合可能であれば、広い種類のアダプタの形状を用いることができることが想像できる。
【００５８】
１つ実施形態では、エラストマパッド８１０が、その後面８６０に凸湾曲を有するように成型される。システムの組立の間に、平坦なトランスデューサ本体８２０に押し付けられたとき、凸形状が消滅して、図１６では視認できなくなっている。組立の間に、初期に凸形状であることにより、エラストマパッド８１０及びトランスデューサ本体８２０の間に存在する空気を通期溝９２０（図１７）を通して、これら２つの積み重ねられた部材の外周囲部へ向けて排気させる。空気は音響波にとって不適な接触媒体であり、エラストマパッド８１０及びトランスデューサ本体８２０の間で捕捉された空気を消滅させることは、非常に望まれることである。
【００５９】
エラストマパッド８１０の前面は、エラストマパッド及び目標表面の間に、液体接触媒体、例えば水を保持することができる凹み部９００を規定する環状リップ８９０を有することができる。図１６に見られるように、保持リップ８９０は、目標表面に当接する点で終端するリップの底部を備えた、三角形の断面形状を有することができる。トランスデューサ本体８２０及びアダプタリング８００の両方は、モールドから取り外すことを助けるため、僅かに内側に、本実施形態では２°のテーパを付けることができる。
【００６０】
図１７を参照すると、本発明の例示可能な実施形態の１つの態様は、組立またはその他において、エラストマパッド８１０及びトランスデューサ本体８２０の間に捕捉された空気を除去するための装置であって、これにより、不適な接触媒体を除去するのに伴い、システムの性能を改善することができる。指摘されたように、エラストマパッド８１０の初期に湾曲した上部により、エラストマパッド８１０が組立時にトランスデューサ本体８２０に押されたときに、トランスデューサ本体８２０及びエラストマパッド８１０の間で捕捉された空気を、全般的に側面に沿って、アダプタリング８００の内部８４０側へ流し出す。１つの例示可能な実施形態では垂直な、小さな通気スロットまたは溝９２０が、エラストマパッド８１０及びトランスデューサ本体８２０両方に存在して位置合わせがなされ、そのような溝９２０により、空気をシステムの外へ導く。
【００６１】
ここで述べられた例示された様々なジェルフリー超音波トランスデューサシステムの実施形態は、改良された超音波トランスデューサのための方法として実践することができる。圧電エレメント及びトランスデューサ面を含む層を含む超音波トランスデューサを、トランスデューサ面と直接接触する後面及び凹み部を規定する前面を含むエラストマパッドに連結することを伴う。一度、トランスデューサ本体及びエラストマパッドが連結されると、それらは、医療患者が身に付けた骨折用ギブスの開口を越えるようにして、目標の皮膚表面の上であって、全般的にエラストマパッドが目標表面に当接し接触するように位置付けられる。医療適用における超音波の使用、例えば、骨の成長または関節炎の治療は、いろいろ記述されているが、クレームしたシステムや方法は、超音波の優れた伝達を要求される実質的に任意の状況において実践できる。記述したように、システムの１つの実施形態におけるエラストマパッドは、皮膚との接触及び超音波との相互作用による結果である流れの促進により供給される外皮医薬を含む。
【００６２】
本発明は、前述の図面及び記述に詳細に例示され記載されているが、これらは単なる例示であって、その性質上限定的なものではなく、単に例示した実施形態が示され記載されているだけであって、精神の範囲内の全ての変更及び修正、並びに以下の請求項に規定された発明の範囲が保護されることが望まれる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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