(57)【要約】  湾曲された高強度焦束超音波ＨＩＦＵトランスデューサが、対向する凹前面及び凸背面を持つ湾曲圧電アレイであって、上記前面が、音響送信表面を備える、湾曲圧電アレイと、上記アレイに電気送信信号を適用するため、上記凸面背面に配置される複数の電極と、上記アレイの電極に電気信号を結合する、上記湾曲圧電アレイの上記背面から間隔を空けて対向して配置されるプリント回路基板とを有し、上記プリント回路基板と上記湾曲圧電アレイとの間の空間が、上記湾曲圧電アレイと上記プリント回路基板とを空冷するための上記圧電アレイの音響空気支持通路を持つ。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲されたＨＩＦＵトランスデューサであって、
対向する凹前面及び凸背面を持つ湾曲圧電アレイであって、前記前面が、音響送信面を備える、湾曲圧電アレイと、
前記アレイに電気送信信号を適用するため、前記凸背面に配置される複数の電極と、
前記アレイの電極に電気信号を結合する、前記湾曲圧電アレイの背面から間隔を空けて対向して配置されるプリント回路基板とを有し、
前記プリント回路基板と前記湾曲圧電アレイとの間の空間が、前記湾曲圧電アレイと前記プリント回路基板とを空冷するための前記圧電アレイの音響空気支持通路を持つ、湾曲ＨＩＦＵトランスデューサ。
【請求項２】
前記通路の強制空冷のため、前記通路に結合される入口及び出口ポートを更に有する、請求項１に記載の湾曲ＨＩＦＵトランスデューサ。
【請求項３】
前記プリント回路基板及び前記支持体プレートの間の第２の通路を規定する、前記プリント回路基板の後ろに間隔を空けて配置される支持体プレートを更に有し、
前記入口ポートが、前記通路の１つに結合され、前記出口ポートは、前記他の通路に結合される、請求項２に記載の湾曲ＨＩＦＵトランスデューサ。
【請求項４】
前記第１及び第２の通路を接続する前記プリント回路基板を通る開口を更に有する、請求項３に記載の湾曲ＨＩＦＵトランスデューサ。
【請求項５】
前記ポートの１つが、前記アレイの中心に配置され、前記プリント回路基板を通る開口が、前記アレイの周辺に配置される、請求項４に記載の湾曲ＨＩＦＵトランスデューサ。
【請求項６】
フレームを更に有し、前記フレームに、前記プリント回路基板が前記湾曲圧電アレイの背面に対して間隔を空けて取り付けられる、請求項１に記載の湾曲ＨＩＦＵトランスデューサ。
【請求項７】
前記湾曲圧電アレイの異なる領域に対して間隔を空けて前記フレームに取り付けられる複数のプリント回路基板を更に有する、請求項６に記載の湾曲ＨＩＦＵトランスデューサ。
【請求項８】
前記プリント回路基板が、前記湾曲圧電アレイの前記対向する領域の前記湾曲と整列される湾曲を示す湾曲プリント回路基板を更に有する、請求項７に記載の湾曲ＨＩＦＵトランスデューサ。
【請求項９】
前記フレームが、前記プリント回路基板及び前記湾曲圧電アレイの間の前記空間への空気の通過のため、前記フレームにおける穴を更に有する、請求項６に記載の湾曲ＨＩＦＵトランスデューサ。
【請求項１０】
前記プリント回路基板及び前記湾曲圧電アレイの間の前記空間にわたり延在する複数の熱伝導性の電気接点を更に有する、請求項６に記載の湾曲ＨＩＦＵトランスデューサ。
【請求項１１】
前記電気接点が、前記プリント回路基板から前記湾曲圧電アレイへと電気駆動信号及び参照電位を結合する、請求項１０に記載の湾曲ＨＩＦＵトランスデューサ。
【請求項１２】
前記トランスデューサの中央に配置される熱導体を更に有する、請求項１に記載の湾曲ＨＩＦＵトランスデューサ。
【請求項１３】
複数のプリント回路基板が、前記湾曲圧電アレイの周りに取り付けられ、中央プリント回路基板は、前記アレイの中心の後に間隔を空けて取り付けられ、
前記中央プリント回路基板及び前記圧電アレイの間の前記空間に結合される空気ポートを更に有する、請求項７に記載の湾曲ＨＩＦＵトランスデューサ。
【請求項１４】
周辺プリント回路基板及び前記圧電アレイの間の空間と、前記中央プリント回路基板及び前記圧電アレイの間の空間とを接続する前記フレームを通る空気通路を更に有する、請求項１３に記載の湾曲ＨＩＦＵトランスデューサ。
【請求項１５】
第２の空気ポートが結合される周辺プリント回路基板を通る開口を更に有する、請求項１４に記載の湾曲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、医療診断超音波システムに関し、より詳細には、ＨＩＦＵとして知られる高強度焦束超音波による体組織の制御された加熱に用いられる超音波トランスデューサに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波で供給された高温治療は、さまざまな治療目的のために用いられる。ＨＩＦＵ治療において、超音波エネルギは、所望の治療効果を生み出すのに十分な温度へと組織を加熱するよう、体内の小さなスポットへと焦束される。この技術は砕石術に似ている。そこでは、焦束されたエネルギは腎結石を破壊するよう十分に高い。しかし、突然のパルスではなく、かなり低いエネルギが長時間にわたり供給される。ＨＩＦＵ技術は、体内の不必要な組織を選択的に破壊するために用いられることができる。例えば、隣接する正常な組織を破壊することなしに、組織を死滅させるのに十分な温度、一般に約６０〜８０度へと細胞を加熱するよう、腫瘍又は他の病理学的組織が、集束超音波エネルギを適用することにより破壊されることができる。他の高温治療は、選択的に薬を起動させるよう、又は被検者の体の選択された部分において他のいくつかの生理的変化を促すよう、選択的に組織を加熱することを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＨＩＦＵトランスデューサは、しばしば、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持つ球面又は放物線状の皿として形成される。例えば、国際特許出願公開第９８／５２４６５号（Ackerその他）及び米国特許出願公開第２００９／０２３０８２２号に記載されるＨＩＦＵトランスデューサを参照されたい。ＨＩＦＵトランスデューサは、診断撮像トランスデューサより多くのエネルギで駆動され、かなりの熱量を生み出すことができる。この熱は、ＨＩＦＵトランスデューサ及びこのトランスデューサにつけられる要素の拡張及び収縮をもたらす。この要素は、例えば、取り付けフレーム及び電気要素である。結果的に、いくつかの手段が通常、Ackerらによるトランスデューサに関する取り付けにおける例えば冷却通路のように、トランスデューサを冷却するために提供される。ＨＩＦＵトランスデューサに対して及びトランスデューサからの熱に露出される隣接する電気要素に対して近接する冷却部を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の原理によれば、ＨＩＦＵトランスデューサの後部に配置されるプリント回路基板からの駆動信号により電気的に付勢される球面ＨＩＦＵトランスデューサが説明される。プリント回路基板は、トランスデューサ及び回路基板の間の空気の通路を形成するために、トランスデューサから間隔を置かれる。空気の通路は、トランスデューサに対する空気音響支持体と、トランスデューサ及びプリント回路基板の両方を空冷する通路とを提供する。準拠接点は、トランスデューサに駆動信号を電気的に結合するため、トランスデューサ及び回路基板の間の通路にわたる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明のＨＩＦＵトランスデューサに関して別々に形成される球状トランスデューサ整合層を遠近法で示す図である。
【図２ａ】本発明のＨＩＦＵトランスデューサに関する複合トランスデューサアレイを形成するようダイシングされたシート状のセラミック圧電材料の端部を示す図である。
【図２ｂ】本発明の原理に基づき構築される非磁性ビアを持つ複合トランスデューサアレイを示す図である。
【図３】本発明の原理により構築される放出要素及び非磁性ビアを持つ複合トランスデューサアレイを示す図である。
【図４】本発明のＨＩＦＵトランスデューサに関する球面成形の前の複合圧電タイルを示す図である。
【図５】本発明のＨＩＦＵトランスデューサに関する整合層上の複合圧電タイルの配置を断面で示す図である。
【図６】本発明の９タイルＨＩＦＵトランスデューサの背部を遠近法で示す図である。
【図７ａ】本発明のＨＩＦＵトランスデューサに関する、延長された準拠接点を持つ湾曲プリント回路基板の前面を示す図である。
【図７ｂ】本発明のＨＩＦＵトランスデューサに関する、延長された準拠接点を持つ湾曲プリント回路基板の背面を示す図である。
【図８】図７ａ及び７ｂのプリント回路基板につけられる支持フレームを持つ本発明のＨＩＦＵトランスデューサの背部を遠近法で示す図である。
【図９】本発明のＨＩＦＵトランスデューサのトランスデューサ領域に対するプリント回路基板の延長された準拠接点の接続の詳細な説明を示す図である。
【図１０】周辺フレーム及び背部管カバーを持つ本発明のＨＩＦＵトランスデューサの部分的な断面及び斜視図である。
【図１１】図１０の背部管カバーの平面図である。
【図１２ａ】図１０のＨＩＦＵトランスデューサの断面図である。
【図１２ｂ】図１２のＨＩＦＵトランスデューサの周辺の拡大図である。
【図１３】患者支持テーブルに取り付けられるときの本発明のＨＩＦＵトランスデューサの透視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明のＨＩＦＵトランスデューサの製造は、球状又は皿形状の整合層の製造で始まることができる。トランスデューサの整合層は、患者の体の音響特性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して圧電トランスデューサの音響特性を少なくとも部分的に整合させることを提供する。整合される特性は、音響インピーダンス、音速及び物質密度を含むことができる。超音波トランスデューサの従来の製造において、整合層は一般に、トランスデューサスタックに形成され、圧電材料の放出面の参照電極にわたり形成される。本書に説明されるＨＩＦＵトランスデューサに関して、球状整合層は、トランスデューサの残りとは分離して、それ自体により形成される。キャスティング、モールディング、熱成形又は機械加工を含む、球状整合層を形成するための複数の態様が存在する。本書に説明されるＨＩＦＵトランスデューサの球状整合層は、所望の音響特性を整合層に提供する粒子でロードされるロードエポキシでできている。好ましくは、粒子は、非磁性体である。球状整合層のキャスティング又はモールディングにおいて、ロードエポキシは、所望の球面形状の凹状治具に注入される。凸状治具が、凹状治具にわたり閉じられる。これは、流体エポキシが強制的に２つの治具の間の球状空間を充填することをもたらす。エポキシは、硬化され、治具から除去され、その最終的な形式へと末梢的に機械加工される。熱形成処理において、所望の厚みの平面シートが、ロードエポキシから形成され、部分的に硬化される。それから、シートが、このシートを暖める所望の湾曲の被加熱凸又は凹状治具にわたり配置される。その結果、このシートは、柔軟になり、治具の湾曲に適合する。シートがその所望の球面形状を達成したとき、シートは硬化され、終わる。機械加工処理において、ロードエポキシのディスクが、キャスト又はモールドされ、硬化される。ディスクは、凸面を形成するため、１つの側で機械加工される。ディスクは、凹状治具に置かれ、ディスクの反対側は、球状整合層の凹面側を形成するよう機械加工される。構築された実施形態において、これらの処理のいずれかから完成した球状整合層は、厚さ０．５ｍｍ、直径１４０ｍｍ、球面半径１４０ｍｍであり、完成したＨＩＦＵトランスデューサのサイズ及び形状を持つ。図１は、斯かる球状整合層１０を示す。凹面１２は、患者に面する完成したトランスデューサの放出表面であり、凸面１４は、冗長な信号リターン電極を生み出すようスパッタリングされ、複合圧電タイルで覆われる。こうして、硬い整合層は、圧電タイル層の組立に望ましい湾曲の形式を提供する。タイルの前の整合層１０が継続的に形成された表面であるので、これは、ＨＩＦＵトランスデューサの前の患者及び外部周囲からＨＩＦＵトランスデューサの残りを所望の態様で電気的及び環境的に絶縁することを提供する。
【０００７】
複合圧電トランスデューサアレイの製造は、図２ａ及び２ｂに示されるようにセラミック圧電材料のシート３０を用いて始まる。構築されたトランスデューサにおいて、シート３０は、厚さ１．２ｍｍ（Ｔ）である。まず、複数の穴がシート３０を通り穿孔される。そこでは、背部からトランスデューサの前面（放出側）への電気接続を持つことが望ましい。穴は、シートを通りビア３２を形成するよう銀を充填されたエポキシで充填される。銀の充填は、電気伝導性を提供し、ＭＲＩシステムの磁場での動作のため非磁性である。他の非磁性導電性物質が、導電的充填のために用いられることができる。銀エポキシが硬化される。このシートは、図２ａのシート３０のエッジの図に示されるように、１つの方向において平行カット１６を用いて、厚みを通り途中までダイシングされる。次に、直交する方向における平行カットを用いて、このシートは途中までダイシングされる。これは、複数の上方投影圧電ポスト１８及びビア３２を残す。ダイシングカットは、非伝導性エポキシで充填され、硬化される。シートの上面及び底面は、図２ａにおいて点線３４により示される深度へと平らに機械加工される。これは、図２ｂに示されるようにエポキシ３６における圧電ポスト１８及び導電性ビア３２の行列の完成したシートを生じさせることになる。完成したシートは、圧電ポストの１：３の行列を有する。それぞれは、シートの厚みを通りその長手方向においてその支配的な振動モードを持ち、トランスデューサの前面（患者に面する）側に向かう方向において超音波を支配的に送信する。複合物質のこの支配的な振動モードは、アレイの他のアクティブ領域に対して、アレイにわたり不必要な横方向の送信を減らす。
【０００８】
平坦な複合圧電シート３０は、図４の複合圧電タイル４０の周縁形状により示されるように、台形の形状へと機械加工される。構築されたＨＩＦＵトランスデューサにおいて、タイルは、後述するように円形球状中心タイルを可能にするよう図４の台形の形状を持つ。代替的に、各タイルは、スライス状のパイの形状に機械加工されることができる。その結果、タイルは、中心タイルを必要とせずに整合層を覆うことになる。タイルは、球面を覆うように構成される他の幾何学的形状を取ることもできる。以下に限定されるものではないが、この形状は、サッカーボールのパネルにより示されるような、六角形と混合される五角形を含む。図４の平坦な台形のタイルは、その所望の球状湾曲を与えられる。複合トランスデューサがエポキシにおいて行列で形成されるので、タイルはエポキシを軟化するために加熱されることができる。その結果、タイルが所望の湾曲に従うことができる。これは、被加熱凹又は凸状治具にタイル４０を配置し、凸又は凹形状に一致するようタイルを押圧することにより実現されることができる。タイルが所望の湾曲に保たれる間、治具は冷却され、エポキシは完全に硬化することができる。結果は、球面ＨＩＦＵトランスデューサに関する球状形状の複合圧電タイルである。
【０００９】
タイルが湾曲された後、上面及び底面３８は、図３のシート３０に関して示されるようにシートの表面上に導電性物質をスパッタリングすることにより金属化される。好ましくは、導電材料は、金又はチタン／金といった非磁性体である。金属化された表面は、導電ビア３２により電気的に接続される。これは、複合シートの背面から前面への電気接続を提供する。複合圧電シートのアクティブ（送受信）領域は、所望のアクティブ領域の周りでのダイヤモンドコア穿孔、レーザー穿孔又は超音波加工により、タイルの背部（凸面）面から分離される。複数の斯かる規定されたアクティブ領域４４が、図３及び４に示される。アクティブ領域を規定する切断４２は、この領域を電気的に絶縁するため、シートの表面の金属体を通り切断し、及び、シートの周囲の領域及び他のアクティブ領域からアクティブ領域を音響的に分離するため、複合シートを通り途中まで延在する。代替的に、タイルが整合層に結合されたあと、アクティブ領域が、電気的及び音響的に分離されることができる。
【００１０】
構築されたタイルにおいて、アクティブ領域４４は、行又は列又は円又は他の規則的なパターンにおいて対称的に構成されず、図４に示されるように、不規則又はランダムに構成される。ランダムなパターンは、ＨＩＦＵトランスデューサにより供給される有効なエネルギを減弱させるアクティブ領域の音響サイドローブの任意の重要な付加的結合を防止する。
【００１１】
球状台形タイル４０のうちの８つは、整合層１０の凸面１４の周りで互いに隣接してシンボンディング（thin bonded）される。これにより、タイルの組立のための形式が提供される。球状タイル４０が上述したようにパイ形状である場合、タイルは、整合層１０の凸面側を完全に覆う。球状タイルが図４に示されるように台形のとき、タイルは、整合層の中心を除いて整合層の凸面側を覆う。この円形球状空間は、オープンのままにされることができる。代替的に、これは、冷却のためのアルミニウムといった円形球状熱導体で覆われることができる。戻り音波エネルギは、その球面幾何学的形状によってＨＩＦＵトランスデューサの中央に焦束される傾向がある。ここに熱導体を配置することは、ＨＩＦＵトランスデューサの冷却を補助することができる。代替的に、円形球状複合圧電タイル４８は、この空間を充填することができる。例えば、図３の円形シートは、それ自身のアクティブ領域を持ち、球面形状へと形成され、ここに配置されることができる。これは、図５において整合層１０上の台形及び円形タイルの断面図で示されるように、整合層１０の完全な複合圧電性の被覆を提供する。この完全な被覆設計の構築されたトランスデューサにおいて、９つのタイルが、ＨＩＦＵトランスデューサに、送信に関する２５６及び受信に関する９の合わせて２６５のアクティブ領域を提供する。
【００１２】
図３において、ビア３２が、タイルの前面（患者に面する）側の金属化された表面に対して、背面のアクティブ領域の周りの金属化された領域を接続するよう配置されることが分かる。構築されたＨＩＦＵトランスデューサにおいて、アクティブ領域４４の周りの金属化された領域は、参照電位に電気的に結合される。ビア３２は、タイルの他の側、即ち図３において見えない側の金属化された表面に対してこの参照電位を結合する。ビアは、複合圧電タイルの患者に面する側に対して、及びアクティブ領域４４の患者に面する側の金属化表面に対して、参照電位を適用するのに用いられる。タイル４０の患者に面する側が整合層１０に結合され、及び従って、電気接続に関してアクセス不可能であるので、ビアは、タイルの前面側に対して圧電シートを通り必要とされる電気接続を提供する。
【００１３】
次に、プラスチック支援フレーム５０が、図６に示されるように接着、スナップフィット又はファスナによって、組み立てられたタイルの背部に付けられる。構築されたトランスデューサにおいて、９つのタイル４０、４８の各々は、支援フレームのリブの間でアクセス可能である。支援フレームは、複合圧電タイル４０の背面の上の間隔を置かれた関係において８つの台形及び１つの円形プリント回路基板５２を取り付けるために用いられる。図７ａ及び図７ｂは、台形のプリント回路基板５２の前面及び背面（５４）を示す。コネクタ５７からのプリント回路接続５６が、背面５４に配置される。この接続は、ＨＩＦＵトランスデューサのアクティブ領域に対して基板を通りメッキされたスルーホール５９により接続される。プリント回路基板の前面には、プリント回路基板及びそのタイルの間の空間にまたがり、対向する複合圧電タイル４０のアクティブ領域４４及びビア３２に対してプリント回路接続を電気的に接続する準拠金属接点６０がある。ＨＩＦＵトランスデューサの周辺部にあるプリント回路基板５２の１つのエッジには、冷却ノッチ５８が配置される。
【００１４】
プリント回路基板５２は、例えば図６に示されるタイル４０といった各タイルの上の支援フレーム５０に結合される。プリント回路基板がこのように組み立てられるとき、それは、図８におけるプリント回路基板５２により示されるように見える。この組立の前に、準拠金属接点６０の延長された端部が、導電性エポキシで被覆される。プリント回路基板がフレーム上に組み立てられるとき、接点６０の端部が、対向するタイルの金属化された領域と接触し、導電性エポキシが硬化するとき、金属化された領域との電気接続において結合されるようになる。接点６０は、プリント回路基板と圧電タイルのアクティブ及び参照電位領域との間の電気通信を提供する。
【００１５】
プリント回路基板は従来の平面プリント回路基板として製造されることができるが、図７ａ及び図７ｂのプリント回路基板５２は好ましくは、球状湾曲を持つ。これは、接点６０により接続される対向する複合圧電タイル４０の湾曲と整合する。プリント回路基板は、図７ａに示されるタイルと面する側、又は両側において、湾曲されることができる。プリント回路基板は、湾曲される基板としていくつかの態様で形成されることができる。１つは、ガラスエポキシ基板物質の厚い平面シートで始めて、所望の湾曲へと基板の表面を機械加工する、又は磨くことである。他の技術は、基板物質を加熱し、エポキシを軟化するため熱成形を用いて、所望の湾曲の治具に対してシートを圧縮することにより湾曲を形成することである。回路基板は、基板に形成されるメッキされたスルーホールにより相互接続される上面及び底面において、フォト撮像及び化学的にエッチングされた導電ラインでダブルクラッドされることができる。回路基板は、表面に形成され、より複雑で高密度の回路構成のため基板の層内に形成される３つ又はこれ以上の層の導電ラインを持つ多層基板とすることもできる。硬い基板５２が、例えばコネクタ５７といった他の電気要素を確実に取り付けることを可能にする。
【００１６】
準拠する金属接点６０は、例えば板ばね、渦巻き状ばね又はヘリカルスプリングといったばねとして形成されることができる。ばねは、多数の利益を提供する。第１に、それらは、ＨＩＦＵトランスデューサの圧電性の領域に対して駆動信号及び参照電位を提供するためのプリント回路基板からの電気接続を提供する。平坦な、平面プリント回路基板が、球状形状の複合圧電タイルに対向して用いられるとき、接点６０の準拠性は、接点が基板５２と圧電タイルとの間の不均等な距離６２にわたることを可能にする。これは、広げられた距離が大きいとき比較的圧縮されず、距離が少ないとき比較的圧縮される。第２に、それらは、圧電タイルを冷却するのに用いられる空間６２が圧電タイルの間に残されることを可能にする。第３に、それらは、ＨＩＦＵトランスデューサの加熱及び冷却に伴い、プリント回路基板及びタイルの間の間隔が変化することを可能にする準拠電気接続を提供する。第４に、金属接点が、熱伝導性であり、圧電材料及びプリント回路基板の間の気流通路にわたるので、それらは通路において気流が接点を通過するとき、発散させられる圧電材料からの熱を導通する。これらの利益は、図９のこれらの接続の拡大図から認められることができる。この図において、接点６０は、プリント回路基板５２及びタイル４０の間の冷却空間６２にわたるスプリングクリップとして形成される。中心接点６０は、タイル４０のアクティブ領域４４に対する電気接続を提供することが分かる。このアクティブトランスデューサ領域４４は、表面金属部を通り複合圧電タイル４０への切断４２により、タイルの周囲領域から分離される。中心接点６０のいずれかの側に、ビア３２の上の金属化表面に接続されるスプリングクリップ接点６０ａがある。これらの電気接続は、例えば参照電位といった所望の電位に対して、タイルの前面の金属化表面を接続する。このタイルは、整合層１０に結合され、直接的な電気接続に関してアクセス不可能である。
【００１７】
図１０は、組立てられた整合層１０、複合圧電タイル４０、支援フレーム５０及びプリント回路基板５２が背部プレート７０で覆われる円形周辺フレーム８０に適合される本発明のＨＩＦＵトランスデューサの追加的な組立を示す。背部プレート７０は、プリント回路基板５２の背面とプレートとの間の空気の通路７６を囲む。背部プレートは、２つの通気口７２及び７４を含む。１つは、中心プリント回路基板５２'と、この基板５２'における穴を通る中心圧電タイルとの間の冷却空間６２'にアクセスし、もう１つは、基板５２とプレート７０との間の空気の通路７６にアクセスする。背部プレート７０が、図１１の平面図において示される。図１０の例において、プレート７０は、冷却空間６２'を周辺の空気の通路７６から分離するため、支援フレーム５０の円形中央リブに接触する。冷却のための空気は、これらの通気口の１つに投入され、複合圧電タイル４０を冷却するため他方から排出される。従来のトランスデューサスタックとは異なり、複合圧電タイルが、それらの背部（非放出）面に付けられる支持体物質を持たないことが分かる。代わりに、これらは、冷却空間６２を背部に持つ。これは、使用の間複合圧電体により加熱されることになる付属の支持体物質がないことを意味する。代わりに、複合圧電体の背面は、複合圧電体及びプリント回路基板５２の間の冷却空間６２における空気のフローにより冷却される。空気が、通気口７４に投入されるとき、例えば、空気は、中央冷却空間６２'を通り、支援フレーム５０（図８を参照）における開口６４を通り、台形のタイル４０及び台形のプリント回路基板５２の間の冷却空間６２を通り、空気通路７６へのプリント回路基板の周辺ノッチ５８を通り、及びポート７２を通り外に流れる。こうして、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、継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る。これは、このアセンブリの空気冷却システムの要素を更に示す。図１２ａは、このアセンブリの周辺の拡大図である。これは、周辺フレーム８０に隣接し、かつ背部プレート７０で覆われる圧電タイル４０、支援フレーム５０及びプリント回路基板５２を示す。
【００１９】
図１３は、超音波ＨＩＦＵシステム２０の患者支持テーブル２８において採用される本発明のＨＩＦＵトランスデューサ２２を示す。図１３は、患者支持テーブルの上面図を示す。患者支持テーブル２８は、例えば水といった適切な伝送流体で充填される第１のリザーバ２４を持つ。明確さのため、第１のリザーバ２４の上面を封止する透過的メンブレンは図示省略される。ＨＩＦＵトランスデューサ２２は、第１のリザーバ２４に配置され、テーブル２８上に横たえられる患者の上方へ高強度焦束超音波エネルギを放出するよう構成される。リザーバ２４の水は、ＨＩＦＵトランスデューサ２２及び患者の間の音響結合媒体を提供し、また、ＨＩＦＵトランスデューサの前面を冷却することを提供する。第１のリザーバから患者へと放射する超音波エネルギの結合を完了するため、低反射媒体を有する第２のリザーバ２７が、第１のリザーバ２４の上に配置される。好ましくは、適切なゲルパッドが、第２のリザーバに関して用いられる。第２のリザーバ２７は、処置される患者が配置される接点表面２７ａを有する。この装置２０は、第２のリザーバ２７及び患者の間の接点表面２７ａの検査、例えば、視覚検査を可能にするよう構成される開口２６を更に有する。この開口２６は好ましくは、実質的に透過的なウィンドウとして構成される。このウィンドウを介して、医療従事者は、直接、又は鏡若しくは適切に構成されたカメラを用いて、接点表面２７ａ及び患者の間の気泡の存在を検査することができる。気泡が検出される場合、気泡が存在しないようになるまで、患者は移動される。その後、患者は適切に固定され、治療が開始されることができる。図１３のＨＩＦＵシステム２０は、国際特許出願公開第２００８／１０２２９３号（Bruggers）において更に説明される。
【図１】
2013509934.tif 000003
【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【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】
2013509934.tif 000013
【図１０】
2013509934.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
2013509934.tif 000016
【図１２ａ】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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