(57)【要約】  湾曲した高密度焦点式超音波（HIFU）のトランスデューサであって、同トランスデューサは、対向する凸曲面及び凹曲面をもつ湾曲した圧電アレイと、放射面である凹曲面と、複数の音響伝播エリアと、湾曲した圧電アレイの表面に位置して電気送信信号を音響伝達エリアへと印加するための複数の電極と、湾曲したトランスデューサのアレイが所望する湾曲面へと予備成形され、音響的な整合と電気絶縁とを提供し、湾曲した圧電アレイの放射面へと固着された湾曲した整合層が連続的に形成された一体物と、を有する。
2013509932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲した高密度焦点式超音波（HIFU）トランスデューサであって、当該HIFUトランスデューサは、
対向する凸面及び凹面と、複数の音響伝達エリアとを有し該凹面は放射面である、湾曲した圧電アレイと、
電気伝送信号を前記音響伝達エリアへと印加するための、前記湾曲した圧電アレイの表面に位置した、複数の電極と、
前記湾曲した圧電アレイの放射面に音響的な整合及び電気絶縁を提供する、前記湾曲したトランスデューサのアレイの所望の曲率へと予備成形され、当該湾曲した圧電アレイの放射面へ固着された、単一の、連続的に湾曲形成された整合層と、
を有する、HIFUトランスデューサ。
【請求項２】
前記整合層が更に、鋳造又はモールド成形により形成された球状に湾曲した層を有する、請求項１に記載の湾曲したHIFUトランスデューサ。
【請求項３】
前記球状に湾曲した層が、前記湾曲した圧電アレイの凹面の曲率に整合する凸面の球面を形成するようモールド成形される、請求項２に記載の湾曲したHIFUトランスデューサ。
【請求項４】
前記球状に湾曲した層が、凹型の成形治具を使用して鋳造されるか又はモールド成形される、請求項１に記載の湾曲したHIFUトランスデューサ。
【請求項５】
前記整合層が更に、立方体である前記整合層用の材料を機械加工することにより形成された球状に湾曲した層を有する、請求項１に記載の湾曲したHIFUトランスデューサ。
【請求項６】
前記立方体である整合層用の材料が、前記湾曲した圧電アレイの凹面の湾曲に整合する凸面の球面を形成するよう機械加工される、請求項４に記載の湾曲したHIFUトランスデューサ。
【請求項７】
前記湾曲した整合層が更に、所望する音響特性を当該整合層に付与する粒子を充填したエポキシを有する、請求項１に記載の湾曲したHIFUトランスデューサ。
【請求項８】
前記湾曲した整合層が更に、所望する音響特性を当該整合層に付与する粒子を充填した熱可塑性の樹脂を有する、請求項１に記載の湾曲したHIFUトランスデューサ。
【請求項９】
前記湾曲した整合層が更に、所望する湾曲面へと加熱され且つ形成される平板である整合層の材料を有する、請求項１に記載の湾曲したHIFUトランスデューサ。
【請求項１０】
前記湾曲した圧電アレイの凹面の湾曲に整合する凸面の球面を呈するよう、前記整合層の材料シートが加熱され且つ形成される、請求項９に記載の湾曲したHIFUトランスデューサ。
【請求項１１】
前記湾曲した圧電アレイが更に複数の圧電タイルを有し、一緒に組み立てられた場合は、所望する曲率をもつ圧電アレイを形成し、
予め形成された前記整合層が更に、前記圧電タイルが一緒に組み立てられ且つ固着されるフィクスチャを有する、請求項１に記載の湾曲したHIFUトランスデューサ。
【請求項１２】
各々の前記圧電タイルが更に、球形の凹面を部分的に呈し、
前記部分的に球形の凹面が、予め形成された前記整合層の凸面と一致する、請求項１１に記載の湾曲したHIFUトランスデューサ。
【請求項１３】
前記整合層が更に、湾曲した前記圧電アレイと前記トランスデューサの前の環境との間に、連続していて且つ水分不浸透性の障壁を有する、請求項１に記載の湾曲したHIFUトランスデューサ。
【請求項１４】
前記整合層が更に、前記湾曲した圧電アレイと前記トランスデューサの前の環境のとの間に、連続していて且つ電気絶縁性をもつ障壁を有する、請求項１に記載の湾曲したHIFUトランスデューサ。
【請求項１５】
前記湾曲した圧電アレイに固着された前記整合層の表面が凸面を有し、
前記整合層の凸面が、金属化された電極によって覆われる、請求項１に記載の湾曲したHIFUトランスデューサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療診断用の超音波システムに関し、特にHIFUとして知られる、高強度に集束された超音波によって体組織に制御された加熱を行うために使用される超音波トランスデューサに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波によって供給される高い温度による治療が、様々な治療目的のために使われている。HIFU治療においては、所望する治療効果を生じるのに十分な温度まで組織を加熱するために、超音波エネルギが人体内の小さなスポットに集束される。この技術は砕石術と類似しており、集束されたエネルギは腎結石を分解するには十分高いが、しかし、突発パルスによるエネルギと比較すると、長時間に亘って供給されるかなり少ないエネルギをもっている。HIFU技術は人体内の不必要な組織を選択的に破壊するために使うことができる。例えば、隣接する正常組織を破壊することなく目標の組織を殺すのに十分な温度（概して約60℃乃至約80℃）に細胞を加熱するために集束された超音波エネルギを付与することによって、腫瘍又は他の病理学的組織が破壊されることができる。他の高温治療は、薬を選択的に活性化させるため又は被験者の体の選択された部分における幾つかの他の生理的変化を促進させるために、組織を選択的に加熱することを含む。HIFUトランスデューサは、当該トランスデューサに幾何学的な焦点を与える曲率半径を有する球面状又は放物線状の皿（ディッシュ）としてしばしば形成される。例えば、（Acker等による）国際特許公開公報WO 98/52465において説明されているHIFUトランスデューサを参照のこと。この国際特許公開公報において説明されているトランスデューサは、所望する湾曲面を備えたフレームへと固着された複数のトランスデューサの区画により形成されている。個々のトランスデューサの区画、又は複数のトランスデューサの区画にあるトランスデューサ・エレメントが、異なる位相と異なる振幅の駆動信号とによって個々に付勢された場合にエネルギの焦点を名目上の幾何学的な焦点の周りへと向けるために、トランスデューサ全体を一定の方向へと向けることができ、整相列の態様で集束させることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
トランスデューサにより供給される高エネルギを付与するために、有意な数のトランスデューサの区画が必要とされる。Acker等による前記公報のトランスデューサは直径が約15cmであり、ディッシュ形のフレームに取り付けられた多くのトランスデューサの区画をもつ。複数のトランスデューサの区画をフレーム上に正確に配置することが、最終組立体に所望の球面形状及び音響特性を与えるために必要とされる。これは、有意な製造努力及び組立て努力をもたらし、労を惜しまない品質管理と、各区画が完全に作動することを立証するためのテストとを必要とする。したがって、より容易に所望する形状へと形成できるトランスデューサの構造を、球面トランスデューサの音響特性の役割を果たす構成部品を好ましくは用いて提供することが望まれるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の原理に従って、予め形成された球状の整合層に嵌入する複数の複合セラミック圧電タイルから形成された球面状のHIFUトランスデューサが説明される。当該整合層は、圧電タイルを備えたトランスデューサの組立てに先立って別途形成され、次に球面のトランスデューサの組立てるためのひな型として同整合層を使用する。整合層は、圧電素子とトランスデューサの前面の放射側との間の電気的な絶縁及び周囲環境の隔離を提供する連続体として形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明のHIFUトランスデューサ用に別途形成された球状のトランスデューサの整合層を遠近法によって例示する。
【図２ａ】本発明のHIFUトランスデューサ用の複合トランスデューサのアレイを形成するためにさいの目に切断されたセラミック圧電材のシートの端面図を例示する。
【図２ｂ】本発明の原理に従って作成された非磁性のバイアを備えた複合トランスデューサのアレイを例示する。
【図３】本発明の原理に従って作成された放射エレメント及び非磁性のバイアを備えた複合トランスデューサのアレイを例示する。
【図４】本発明のHIFUトランスデューサ用の球面整形加工を行う前の、複合圧電タイルを例示する。
【図５】本発明のHIFUトランスデューサ用の整合層上にある複合圧電タイルの配置を断面図にて例示する。
【図６】本発明の9枚のタイルによるHIFUトランスデューサの背面を遠近法によって例示する。
【図７ａ】本発明のHIFUトランスデューサ用の弾性コンプライアンスをもつ長く延びた接触部を備えた、湾曲したPCBの前面を例示する。
【図７ｂ】本発明のHIFUトランスデューサ用の弾性コンプライアンスをもつ長く延びた接触部を備えた、湾曲したPCBの背面を例示する。
【図８】図7a及び図7bのPCBが1枚取り付けられた支持フレームをもつ、本発明のHIFUトランスデューサの背面を遠近法によって例示する。
【図９】PCB上にある、弾性コンプライアンスをもつ長く延びた接触部がトランスデューサのエリアに接続していることを示す、本発明のHIFUトランスデューサの詳細な例示である。
【図１０】外周フレーム及び背面ダクト・カバーを有する本発明のHIFUトランスデューサの部分的な断面の斜視図である。
【図１１】図10の背面ダクト・カバーの平面図である。
【図１２】図10のHIFUトランスデューサの断面図である。
【図１２ａ】図12のHIFUトランスデューサの外周部の拡大図である。
【図１３】患者支持テーブルに取り付けられた場合の、本発明のHIFUトランスデューサの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明によるHIFUトランスデューサの作成は、球状又はディッシュ形状の整合層の製造から始まる。トランスデューサの（複数の）整合層は、患者の体の又はトランスデューサと患者との間の媒体の音響特性に対する圧電トランスデューサの音響特性の少なくとも部分的な整合を提供する。整合される特性には、音響インピーダンス、音の速度、及び物質の密度が含まれる。従来からある超音波トランスデューサの構造においては、整合層はトランスデューサのスタック上に概して形成され、圧電材の放射面上にある基準電極の上に形成される。本願明細書において説明されているHIFUトランスデューサでは、球状の整合層が単独で形成され、残りのトランスデューサからは隔てられている。球状の整合層を形成するために、鋳造、モールド成形、熱成形、又は機械加工を含む複数の方法がある。本願明細書において説明されているHIFUトランスデューサの球状の整合層は、従来技術で知られているように、所望する音響特性を整合層に提供する粒子が充填された、充填エポキシからできている。好ましくは、当該粒子は磁性をもたない。鋳造された球状の整合層、又はモールド成形された球状の整合層では、充填エポキシは所望する球面形状の凹治具に注入される。凸治具が凹治具の上に閉じられ、液状のエポキシが二つの冶具の間の球状の空間を満たすよう圧入される。当該エポキシが硬化され、冶具から取り出され、次に最終的な形へと周囲が機械加工される。熱形成プロセスにおいては、所望する厚さの平板のシートが充填エポキシから形成され、次に部分的に硬化される。シートは次に、柔軟になって治具の湾曲面に添うように、シートを暖めるために加熱された所望する湾曲面をもつ凸冶具又は凹治具の上に置かれる。シートが所望する球面形状に達したときに、シートが硬化され、完成する。機械加工プロセスの場合、充填エポキシのディスクが最初に鋳造されるか又はモールド成形され、硬化される。ディスクは次に、凸面を形成するために一方の面が機械加工される。ディスクは次に凹治具に置かれ、球状の整合層の凹面側を形成するためにディスクの反対側が機械加工される。作成された実施例では、何れかのこれらのプロセスから完成した球状の整合層は0.5mmの厚さで、140mmの直径をもち、球面の半径は140mmであり、これらが完成したHIFUトランスデューサのサイズ及び形状である。図1は斯様な球状の整合層10を例示する。凹面12は、完成したトランスデューサの患者に面する放射面であり、凸面14は冗長な信号のリターン電極を形成するようスパッタリングが行われ、次に複合圧電タイルで覆われる。このように強固な整合層が、所望する湾曲形状を圧電タイル層のアセンブリに提供する。タイルの前にある整合層10は連続的に形成された面であるので、同層は、HIFUトランスデューサの電気素子が所望する電気的な絶縁と、患者及びHIFUトランスデューサの前にある外部環境に対して水分浸透性のない隔離された環境とを提供する。
【０００７】
複合圧電トランスデューサのアレイの作成は、図2a及び図2bに示すように、セラミック圧電材のシート30から始まる。作成されたトランスデューサでは、シート30は1.2mmの厚さTである。最初に、トランスデューサの背面から前面（放射側）への電気的な接続が望まれる場所に、複数の孔がシート30に穿孔される。これらの孔は次に、シートを貫通するバイア32を形成するために、銀充填エポキシで充填される。銀の充填は電気伝導を提供し、及び、MRIシステムの磁場内での作動に対しては磁性をもたない。他の磁性をもたない導電材料が導電充填材として用いられてもよい。銀エポキシが硬化される。シートは次に、図2aのシート30の端部の図に示すように、複数の平行な切断部16をもつよう厚さの途中まで一方向にさいの目に切断される。次にシートは、直角方向に複数の途中までの平行な切断部をもつようさいの目に切断され、結果として複数の上方へ突出している圧電ポスト18及び複数のバイア32を残す。さいの目状の切断部は次に、導電性をもたないエポキシで充填され、硬化される。シートの上側及び底面は次に、図2aの破線34により示される深さまで、平面に機械加工される。この加工により図2bに示すように、エポキシ36中に圧電ポスト18及び導電バイア32のマトリクスを有する完成したシートを結果として生じることであろう。完成したシートは、それぞれの圧電ポストがシートの厚さによる同ポストの長手方向に優位な振動モードをもち、同ポストはトランスデューサの前面へと向かう方向（患者と面している方向）に優勢的に超音波を伝播させる圧電ポストの1：3のマトリックスを有する。複合材料のこの優勢な振動モードは、アレイを横切って他のアレイの動作エリアへと向かう不必要な横方向の伝播を減じる。
【０００８】
平坦な複合圧電シート30は、図4の複合圧電タイル40の外周形状で示されるように、台形の形状に機械加工される。後述するように、作成されたHIFUトランスデューサにおいて円形で球状中心をもつタイルができるよう、タイルは図4に示す台形の形状を有する。代替的には、各々のタイルがピザパイをスライスした形状に機械加工されることができ、この結果、タイルは中心タイルを必要とすることなく整合層を覆うことであろう。タイルは、サッカーボールのパネルで示されるように六角形を混ぜ合わせた五角形を含む幾何学的形状をとることもできるが、しかしこれに限定されることはなく、球面をカバーするように配置された他の幾何学的形状をとることもできる。図4の平坦な台形のタイルは次に、所望する球状の湾曲面を与えられる。複合トランスデューサがエポキシの母材から形成されているので、タイルが所望する湾曲面と一致できるようエポキシを軟化させるために、タイルは加熱されることがある。これは、タイル40を加熱した凹冶具又は凸治具に置き、次に、タイルを凸面形状又は凹形状と一致するよう押圧することにより成されることができる。タイルが所望する湾曲面に保持されると共に、治具は冷却され、エポキシは完全に硬化できる。結果として、球面HIFUトランスデューサ用の球形の形をした複合圧電タイルとなる。
【０００９】
タイルが湾曲したあと、図3のシート30で示されるように、導電材料をシートの両表面にスパッタリングすることによって上面及び底面38が金属被覆される。好ましくは当該導電材料は、金又はチタン/金などの磁性をもたない物質である。金属化された表面は、複合圧電シートの背面から前面への電気的接続を提供する複数の導電バイア32によって電気的に接続される。複合圧電シートの動作（送受信）エリアが次に、所望する動作エリアの周囲をダイヤモンド・コア穿孔、レーザ穿孔、又は超音波加工によりタイルの（凸面の）背面から絶縁される。複数の斯様な規定された動作エリア44が図3及び図4に示されている。動作エリアを電気的に絶縁するために、動作エリアを規定している切断部42はシートの表面の金属化された部分を切断し、動作エリアをシートの周囲のエリアから、及び他の動作エリアから音響的に絶縁するために、同切断部は複合シートの中程まで好ましくは延在する。代替的には、タイルが整合層に固着されたあと、動作エリアが電気的に及び音響的に絶縁されることができる。
【００１０】
作成されたタイルでは、動作エリア44は図4に示すように、行、列、円、又は他の規則的なパターンにて対称的に配置されるのではなく、不規則若しくはランダムに配置される。ランダムなパターンが、HIFUトランスデューサによって供給された有効なエネルギを減弱させる動作エリアの音響サイドローブによるあらゆる重大な付加結合も防止する。
【００１１】
8枚の球状で台形のタイル40が次に、整合層10の凸面14の周囲に互いに隣接してまばらに固着され、このことにより、タイルによって組み立てられた形状を提供する。球状のタイル40が上で記したようにピザパイ形である場合、タイルは整合層10の凸形の側を完全に覆うことであろう。球状のタイルが図4に示すように台形の場合、これらのタイルは整合層の中央部を除いて整合層の凸面の側を覆うことであろう。中央部の円形の球状空間は開いたままにされることができる。代替的には、この円形の球状空間は冷却用の円形の球面熱導体、例えばアルミニウムで覆われることができる。戻ってきた音波エネルギは、トランスデューサの球面の幾何学的形状に起因してHIFUトランスデューサの中央部に集束する傾向があることだろう。熱導体をこの場所に置くことにより、HIFUトランスデューサを冷却するのを助けることができる。代替的には、円形で球状の複合圧電タイル48がこの空間を埋めることができる。例えば図3の円形のシートが、自身の動作エリアと共に球面形状へと形成されることができ且つこの場所に置くことができて、図5の整合層10の上にある台形のタイル40及び円形のタイル48の断面図で示すように、複合圧電タイルによる整合層10の完全な覆いを提供する。この完全に覆われたデザインで作成されたトランスデューサでは、9枚のタイルがHIFUトランスデューサに265箇所の動作エリアを提供し、このうち256箇所が送信用で、9箇所が受信用である。
【００１２】
複数のバイア32が、背面にある動作エリアの周囲の金属化されたエリアをタイルの（患者と向き合っている）前面にある金属化された面へと接続するために設置されていることが図3から見て取れる。作成されたHIFUトランスデューサでは、動作エリア44の周囲の金属化されたエリアが、基準電位へと電気的に接続される。複数のバイア32が、この基準電位をタイルの反対側の（図3で見えていない側の）金属化された面へと接続する。このように、複数のバイアが基準電位を複合圧電タイルの患者に面している面へと印加するよう使用され、また、動作エリア44の患者に面している側の金属化された部分にも印加するよう使用される。タイル40の患者に面している面が整合層10へと固着されており、したがって電気的接続部へと通じることができないので、当該バイアが、圧電シートを通じて必要とされる電気的な接続をタイルの前側へと提供する。
【００１３】
次に、図6に示すように、プラスチックの支持フレーム50が接着、スナップフィット、又は留め金具によって、組み立てられたタイルの背面に取り付けられる。作成されたトランスデューサでは、9枚のタイル40、同48の各々が、支持フレームのリブの間を通してアクセス可能である。支持フレームは、空間的な位置関係において複合圧電タイル40の背面上にある8枚の台形のPCB及び1枚の円形のPCB 52を載置するために使用される。図7a及び図7bは、台形のPCBの前面52及び背面54を例示する。背面54の場所にあるのは、印刷された回路パターンによるコネクタ57からの接続部56である。当該接続部はHIFUトランスデューサの動作エリアへと、メッキされたスルーホール59によってPCB中を接続している。PCBの前面には、PCBとタイルとの間の空間にまたがる、弾性コンプライアンスをもつ金属接触部60がある。同接触部はPCBの接続部を、対向する複合圧電タイル40のバイア32及び動作エリア44へと電気的に接続する。HIFUトランスデューサの外周にあり、PCB 52の一つの端部に位置するのは冷却用の切欠き58である。
【００１４】
PCB 52が、図6に示されるタイル40などのタイルの各々の上にある支持フレーム50に固着される。1枚のPCBがこの態様にて組み立てられた場合、図8に示されるPCB 52のように見える。この組み立ての前に、弾性コンプライアンスをもつ金属接触部60の延長端が導電性のエポキシでコーティングされる。PCBが支持フレームに組み付けられるときに、接触部60の端は対向するタイルの金属化されたエリアと接触し、導電性のエポキシが硬化すると、金属化されたエリアと電気的な接続をして固着されることであろう。このように、接触部60はPCBと、圧電タイルの動作エリア及び基準電位エリアとの間に電気的な連通を提供する。
【００１５】
PCBは従来からある平板のPCBとして製造されることができるものの、図7a及び図7bのPCB 52は好ましくは球状の湾曲面をもっており、これらの面は、接触部60により接続される対向する複合圧電タイル40の湾曲面に整合する。PCBは、図7aに示すようにタイルに面している側だけが曲げられることもあり、又は両側が曲げられることもある。PCBは、幾つかの態様にて湾曲したPCBとして形成されることができる。一つの態様は、1枚の厚い平板のガラス・エポキシのPCB材から始めて、所望する湾曲面へと同PCBの表面を機械加工又は磨くことである。他の技術は、PCB材を加熱してエポキシを軟化させるために熱成形を用い、次に、所望する湾曲面をもつ治具にシートを押圧することによって湾曲面を形成することである。PCBは、上面及び底面が写真撮像され化学エッチングされた導線を伴い、PCB中に形成されたメッキされたスルーホールによって相互に接続された両面基板のことがある。PCBは、より複雑で、より高密度な回路構成のために、PCBの表面と複数の層の内部とに形成された3層以上の導線を有する多層基板のこともある。剛性のあるPCB 52は、コネクタ57などの他の電子部品を確実に取付けることもできる。
【００１６】
弾性コンプライアンスをもつ金属接触部60は、板バネ、渦巻きバネ、又は螺旋バネなどのバネで形成される。バネは多くの利点を提供する。第1に、バネは、駆動信号を提供するためにPCBからの電気的な接続を提供し、HIFUトランスデューサの圧電エリアへ基準電位を提供する。平らな板状のPCBが球面形状の複合圧電タイルの反対側に使用された場合、接触部60の弾性コンプライアンスに起因して、またがる距離がより大きな場合は比較的圧縮されておらず、同距離がより小さな場合はより圧縮されるので、同接触部がPCB 52と圧電タイルとの間の不均等な距離62にまたがることができるだろう。第2に、圧電タイルの間に残留する空間62が、圧電タイルを冷却するために用いられることが可能である。第3に、HIFUトランスデューサの加熱冷却と共にPCBとタイルとの間の空間が変化することができる、弾性コンプライアンスをもつ電気的な接続を提供する。第4に、金属接触部は熱伝導性があり、且つ圧電材とPCBとの間の空気流の通路にまたがるので、通路内で同接触部を通過した空気流として、圧電材からの熱を伝えることだろう。これらの利点が図9の複数の接続部の拡大図から理解されることができる。同図において接触部60は、PCB 52とタイル40との間の冷却空間62にまたがるバネクリップとして形成されている。中央の接触部60が電気的な接続をタイル40の動作エリア44へと提供している様子が見て取れる。このトランスデューサの動作エリア44は、表面の金属化された部分から複合圧電タイル40へと向かう切断部42によって同タイルの周囲のエリアから絶縁されている。中央の接触部60の両側にあるのは、バイア32の上にある金属化された部分へと接続しているバネクリップ接点60aである。このことにより、これらの電気的な接続部は、整合層10に固着されたタイルの前面の金属化された表面と接続し、これ故基準電位などの所望する電位への直接的な電気的接続はできない。
【００１７】
図10は、組み立てられた整合層10と、複合圧電タイル40と、支持フレーム50と、PCB 52とが、背面カバープレート70で覆われた円状の外周フレーム80に嵌入されている、本発明のHIFUトランスデューサの更なるアセンブリを例示する。これによって背面カバープレート70が、PCB 52の背面と同プレートとの間にある空気の通路76を形成する。後部カバープレートは二つの通気口72及び同74を含み、一つは中央にあるPCB 52'と中央にある圧電タイルとの間の冷却空間62'にPCB 52'の穴によって通じており、他の通気口はPCB 52とカバープレート70との間にある空気通路76に通じている。カバープレート70が図11の平面図に示されている。図10の例では、冷却空間62'を外周にある空気の通路76から隔てるために、カバープレート70は支持フレーム50の円形の中心リブと接触している。複合圧電タイル40を冷却するために、冷却用の空気がこれらの通気口のうちの一つに強制的に圧入され、他の通気口から出てくる。従来からあるトランスデューサのスタックとは異なり、複合圧電タイルは、同タイルの（放射面ではない）背面に取り付けられる背面材をもたないことが見て取れる。代わりに、これらのタイルは冷却空間62の分だけ後退している。これは、使用の際に複合圧電タイルによって加熱される、付属する背面材がないことを意味する。代わりに、複合圧電タイルの背面は、複合圧電タイルとPCB 52との間の冷却空間62の空気の流れによって冷却される。空気が通気口74に圧入されると、例えば、空気は中央の冷却空間62'の中を流れ、支持フレーム50の開口部64（図8を参照）の中を流れ、台形のタイル40と台形のPCB 52との間にある冷却空間62の中を流れ、PCBの外周側にある切欠き部58の中を空気の通路76へと流れ、そして通気口72から外へ出る。このように、複合圧電タイルの背面が、HIFUトランスデューサの使用の間は連続的に直接空冷されることができる。
【００１８】
図12は、図10のHIFUトランスデューサ・アセンブリの中心を通る断面図であり、同アセンブリの空気冷却システムの構成部品を例示する。図12aは当該アセンブリの外周部の拡大図であり、圧電タイル40、支持フレーム50、及び外周フレーム80と接触し、背面プレート70で覆われたPCB 52を示している。
【００１９】
図13は、超音波HIFUシステム20が患者支持テーブル28において使用される、本発明によるHIFUトランスデューサ22を例示する。図13は患者支持テーブルの平面図を表している。患者支持テーブル28は適切な伝播液体、例えば水が充填された第1の貯蔵部24を有する。明快に理解するために、第1の貯蔵部24の上部を封止している透明な膜は図示されていない。HIFUトランスデューサ22は第1の貯蔵部24に位置しており、テーブル28に横たえられた患者の方へと上に向けて高強度の集束した超音波エネルギを発するよう構成されている。貯蔵部24の水は、HIFUトランスデューサ22と患者との間の音響結合媒体の役割をしており、また、HIFUトランスデューサの前面の冷却の役割をしている。第1の貯蔵部から患者へと放射する超音波エネルギの連関を完結するために、低反射性の媒体を有する第2の貯蔵部27が第1の貯蔵部24の上に配置されている。好ましくは、適切なゲルのパッドが第2の貯蔵部用に用いられる。第2の貯蔵部27は、治療をうける患者が位置する接触面27aを有する。装置20は更に、第2の貯蔵部27と患者との間にある接触面27aの視診、例えば目視検査を可能にするよう配置された開口部26を有する。当該開口部26は、実質的に透明な窓として好ましくは構成されており、この窓を通して医療関係者が直接、又は鏡若しくは適切に配置されたカメラを使用して、接触面27aと患者との間にある気泡の存在を検査できる。気泡が検出された場合は、気泡が存在しなくなるまで患者は位置を変えられる。この後、患者は適切に固定されて治療が開始される。図13のHIFUシステム20が、国際特許公開公報WO 2008/102293（Bruggers）において更に説明されている。
【図１】
2013509932.tif 000003
【図２ａ】
2013509932.tif 000004
【図２ｂ】
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【図３】
2013509932.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１２ａ】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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