高壓彈道體外沖擊波設備、系統及使用方法
【專利摘要】本發明涉及用于體外沖擊波治療的設備、系統和方法，且尤其涉及這樣的設備、系統和方法，即其中沖擊波由電磁螺線管和使用調節的高壓能源的高壓彈道設備所產生，調節的高壓能源用于產生初始彈道碰撞，初始彈道碰撞產生初始沖擊波，電磁螺線管作為幫助形成后續和/或連續的沖擊波的重新加載裝置。
【專利說明】高壓彈道體外沖擊波設備、系統及使用方法發明領域
[0001]本發明涉及體外沖擊波治療設備、系統和方法，而且尤其涉及對于其中沖擊波由高壓彈道設備(high pressure ballistic device)所產生的這樣的設備、系統和方法。
[0002]發明背景
[0003]體外沖擊波療法(在此被稱為“ESWT” )是使用聲學沖擊波的醫療條件的非手術、無創傷性治療。首次在二十世紀八十年代早期使用的沖擊波療法被用于擊碎腎結石，術語為沖擊波碎石術。不斷發展的沖擊波治療顯示出刺激骨形成、血管再生、慢性骨科炎癥愈合、骨愈合(骨再生)、傷口愈合、血管重建、血管形成的可能性，其在醫學文獻中被廣泛熟知和被提及。
[0004]沖擊波是由在壓力方面產生瞬間劇烈變化(例如爆炸或閃電)的現象而引起的聲學能量的形式。在壓力方面的劇烈變化產生強烈的能力波，其可傳播穿過任何彈性介質，例如空氣、水、人體軟組織、或比如骨頭的某些固體物質。
[0005]聲學沖擊波可通過多種方法，電動液壓(也被稱為火花隙)、電磁(也被稱為“EMSE”)、壓電和彈道沖擊波而產生。
[0006]每種方法都需要裝置來聚焦所產生的沖擊波，以便提供關于治療區域的聚焦點和/或聚焦區。當與聚焦區外部的區域相比，在聚焦區中，沖擊波產生大量更高的壓力脈沖。
[0007]用于聚焦這些方法中的每一種的機械裝置通常用向期望的聚焦點反射波的表面的合適布置和/或產生設備的合適布置來實現。
[0008]火花隙系統包含電極(火花塞)來引發沖擊波，并包含橢圓體來聚焦沖擊波。EMSE系統使用電磁線圈和相對的金屬薄片。壓電系統通過將壓電晶體安裝于球形表面來提供聚焦而形成聲波。在這三種系統中，火花隙系統通常在關于產生治療性沖擊波ESWT的相關技術中為首選，因為其將更多的所產生的沖擊波能量引導至治療的目標部位。
[0009]在火花隙系統中，當電被施加至定位在橢圓體(該橢圓體被浸泡在已處理過的水中)中的電極時，產生高能量沖擊波。當電荷被激發時，少量的水在電極的尖端蒸發，然后產生沖擊波。沖擊波從橢圓體的一側彈出且匯集在焦點處，然后其可被傳輸至待治療的區域。
[0010]在電磁系統中，電子脈沖在線圈中流通。線圈產生電磁場，電磁場排斥金屬薄片以產生機械脈沖。
[0011 ] 在壓電系統中，具有壓電特性的陶瓷材料經受電子脈沖。電子脈沖改變陶瓷材料的尺寸來產生期望的機械脈沖。通過用匯聚在球體中心的陶瓷壓電覆蓋在凹球面而得到焦點。
[0012]電動液壓、電磁、和壓電是沖擊波產生器的所有形式，沖擊波產生器使用從1kV至Ij大約25kV的高電壓源，以便產生大約100巴至大約1000巴的所需沖擊波。這種高電壓沖擊波技術的缺點包括既涉及實際的治療又涉及實際的設備和系統這兩方面的局限性。與局限性有關的治療例如包括有限的聚焦區治療區域和低的治療功效的產物。系統局限性例如包括成本、尺寸、以及壽命，其中系統一般是昂貴、大且重的并且需要經常維修。然而，這類系統最大的局限性涉及操作成本，即此類系統需要很多一次性配件和集成電子零件。
[0013]雖然高電壓設備產生大約100巴至大約1000巴的沖擊壓力波，但是現有技術的彈道沖擊波系統的提供低水平沖擊波的產生，其具有從大約50巴至大約150巴的壓力波。如其名稱暗示的，彈道沖擊波系統由于拋射體(projectile)與產生表面之間的彈道碰撞而產生沖擊波。拋射體被加速且允許與沖擊波產生表面碰撞。
[0014]在相關技術中，彈道沖擊波系統用于醫療用途，比如在物理療法的用途中(例如用于炎癥的治療)和/或在皮膚病學和和美容應用中(例如在脂肪團的治療中)。
[0015]目前彈道沖擊波系統是受限的，在于低氣壓源(1-6巴)導致具有低的組織穿透性、小的治療和/或聚焦區、高的重復治療比例、不舒適感的沖擊波，這是由于在彈道碰撞期間，當施用器需要空氣壓縮機來產生合適的壓力時，其移動不是容易地可動的。現有技術的其它彈道沖擊波系統使用15-30巴的操作壓力，例如，如在頒與Lebet的美國專利第7，470，274號中所描述的。此外，彈道沖擊波系統一般不提供無創傷體外沖擊波治療。
[0016]類似地，其它的先有技術US2005/0209586、US6413230、W02003084608、W02008/007502 A1、W02008/145273、US6736784、W02010049519 描述了使用由低氣壓彈道技術生產的低水平沖擊波的彈道沖擊波系統。
[0017]其它形式的彈道沖擊波產生器包括電磁彈道系統，電磁彈道系統還受限于其容易升溫，而且由于包含電磁元件，因此需要冷卻系統。
[0018]發明概述
[0019]對于用于產生體外沖擊波(其用于多種無創傷的體外治療和/或局部治療)的設備、系統和用于高壓彈道沖擊波設備的方法，存在著未被滿足的需求且具有這樣的設備、系統和用于高壓彈道沖擊波設備的方法將是非常有用的，其中可選擇且優選地，操作壓力為從大約50巴至大約100巴。
[0020]本發明的優選實施方式提供了一種用于產生體外彈道沖擊波的系統，該系統包括:至少一個高壓彈道沖擊波施用器，其包括拋射體加速部分和至少一個沖擊波產生部分；沖擊波通過布置在拋射體加速部分內的被加速的拋射體與布置在沖擊波產生部分內的沖擊波產生表面之間的碰撞所產生；高壓流體源和高壓流動控制器，其用來以可控和定向的方式來激發和加速拋射體；該系統的特征在于，高壓流體源用流動控制器來控制，以便被用于加速拋射體的操作壓力為至少大約50巴和直到大約100巴。
[0021]可選擇地，高壓流體源具有高達大約300巴的流體壓力。
[0022]可選擇地，加速部分還可包括基于螺線管的拋射體重新加載裝置。
[0023]可選擇地，高壓流體源選自由內部氣缸、外部氣缸、氣壓泵、氣壓存儲器、壓縮機、充氣泵、其任意組合所組成的組。
[0024]可選擇地，提供高壓流體源的流體為氮氣、空氣或二氧化碳(C02)。
[0025]可選擇地，該系統可使用多個高壓彈道沖擊波施用器。
[0026]可選擇地，該系統可使用多個沖擊波產生部分。可選擇地，多個沖擊波產生部分可相對于彼此布置以形成沖擊波治療聚焦區。
[0027]可選擇地，圍繞沖擊波產生部分布置的沖擊波聚焦表面限定所產生的沖擊波的類型。
[0028]可選擇地，沖擊波聚焦表面可被構造成產生至少一種或多種沖擊波，例如包括但不限于由聚焦沖擊波、短聚焦沖擊波、長聚焦沖擊波、非聚焦沖擊波、線性非聚焦沖擊波、放射狀非聚焦沖擊波、類似物或其任意組合所組成的組。
[0029]可選擇地，如果加壓流體源是壓縮空氣，則更優選地，高壓調節器可將高達大約100巴的流體壓力從高壓流體源傳遞到沖擊波施用器。
[0030]可選擇地，如果加壓流體源是壓縮空氣，則可選擇地且優選地，高壓調節器可將大約70巴的流體壓力從高壓流體源傳遞到沖擊波施用器。
[0031]可選擇地，如果加壓流體源是二氧化碳(C02)，則可選擇地且優選地，高壓調節器可將大約60巴的流體壓力從高壓流體源傳遞到沖擊波施用器。
[0032]可選擇地，如果加壓流體源是二氧化碳(C02)，那么優選地，高壓調節器可將大約56巴的流體壓力從高壓流體源傳遞到沖擊波施用器。
[0033]可選擇地且優選地，拋射體可通過螺線管重新加載裝置被重新加載，最優選地設置成在隨后的沖擊波產生前將拋射體放置在起始位置處。
[0034]可選擇地，施用器可包括內部壓力存儲室。
[0035]可選擇地，根據本發明的系統還可包括電子模塊，電子模塊包括與至少一個或多個輔助設備來通信的通信模塊。例如，輔助設備可包括但不限于從包括以下組成部分的組中選擇的至少一種或多種組成部分:成像設備、超聲波、X射線、MR1、功能性MRI (fMRI)、CT、計算機、服務器、智能手機、移動電話、包括處理和通信功能的便攜式設備、保健服務提供者計算機化系統、醫療設備控制臺、類似物或其任何組合。
[0036]本發明的可選擇的實施方式提供了用于產生體外沖擊波的高壓彈道沖擊波施用器，該設備可包括拋射體加速部分，其包括在加速管道內的拋射體；加速管道具有近端和遠端；其中加速部分可與圍繞遠端布置的沖擊波產生部分和/或治療頭固定地相關聯；且其中拋射體從近端向遠端加速；沖擊波產生部分以沖擊波治療頭的形式來提供，沖擊波治療頭包括圍繞沖擊波產生部分的近端和加速管道的遠端布置的沖擊波產生表面，其中拋射體向著沖擊波產生表面加速并與之碰撞來產生沖擊波；其特征在于，加速部分被構造成使用從大約50巴直到大約100巴的操作壓力來加速拋射體，以產生彈道沖擊波。
[0037]可選擇地，高壓彈道沖擊波施用器還可包括被提供來在加速管道的近端處重新加載拋射體的螺紋管重新加載裝置。
[0038]可選擇地，沖擊波產生表面可被構造成產生聚焦或非聚焦沖擊波、或其任意組合。
[0039]本發明的可選擇的實施方式提供了一種使用根據本發明的可選擇的實施方式的彈道沖擊波系統進行體外沖擊波治療的方法，該方法包括:利用成像設備識別用于體外沖擊波治療的目標治療區域并調整治療區域的尺寸；識別相對于目標治療區域的至少一個或多個治療方案參數(treatment protocol parameter),該參數選自由沖擊波聚焦區、沖擊波強度、沖擊波頻率、沖擊波的數目、治療深度、治療區域的尺寸或其任意組合所組成的組；根據治療方案參數，設定體外彈道沖擊波系統來產生沖擊波；以及根據治療設定來產生彈道沖擊波，其特征在于，彈道沖擊波系統使用至少50巴的操作壓力來產生彈道沖擊波。
[0040]可選擇地，治療方案可適用于提供非創傷體外碎石術治療，其中治療區域中的目標為結石，例如包括但不限于，腎結石、膽結石等等。
[0041]本發明的可選擇的實施方式提供了一種利用具有多個治療頭的彈道沖擊波系統進行體外沖擊波治療的方法，該方法包括:利用成像設備識別用于體外沖擊波治療的治療區域內的目標并調整目標大小；識別相對于目標治療區域的至少一個或多個治療方案參數，該參數選自由沖擊波聚焦區、沖擊波強度、沖擊波頻率、沖擊波的數目、治療深度、治療區域的尺寸或其任意組合所組成的組；其中治療方案參數被既被配置用于多個治療頭中的每一個治療頭又被共同地配置用于系統；根據治療方案參數，設定體外彈道沖擊波系統來產生的沖擊波；其中所述設定被配置成用于每一個治療頭來產生所需的系統性和/或共同的沖擊波治療效應；根據治療設定，利用多個治療頭產生彈道沖擊波，其特征在于，彈道沖擊波系統使用至少50巴的操作壓力來產生彈道沖擊波。
[0042]可選擇地，該治療方案可適用于非創傷體外碎石術，而且其中目標治療區域為結
O
[0043]可選擇地，多個治療頭中的單獨的治療頭被使用以圍繞目標治療區域產生單獨的治療聚焦區。可選擇地，單獨的治療聚焦區可以被共同地配置來產生系統性沖擊波治療效果O
[0044]在本申請的上下文中，術語“沖擊波(Shock wave) ”或者“沖擊波(shockwave) ”旨在表示由爆炸或由介質中主體的超聲波運動所產生的大振幅的壓縮波。
[0045]在本申請的上下文中，術語“治療區”旨在表示在人類或動物組織上的區域，在該區域處，當沖擊波施加至所述人類或動物的皮膚上時，根據標準IEC 61846，壓力超過最大壓力峰值大約-6(113(50% )。
[0046]在本申請的上下文中，術語“彈道技術”旨在表示基于拋射體的飛行動力學、或通過推進力的相互作用，拋射體的空氣動力學、空氣阻力、以及重力的技術。
[0047]在本申請的上下文中，術語“螺線管”旨在表示纏繞成緊湊的螺旋狀物的線圈。
[0048]在本申請的上下文中，術語“電動液壓”旨在表示，在導致超聲波的產生的液體下，通過非常短暫但有力的電流脈沖放電作用引起沖擊波所涉及或所產生的技術。
[0049]在本申請的上下文中，術語“壓電”旨在表示在這類受所施加電壓的晶體中應力的產生。
[0050]在本申請的上下文中，術語“巴”旨在表示壓力單位，其可根據表示壓力的SI(國際單位制)單位(即帕斯卡和/或任何等同的單位)可交換地確定，所述任何等同的單位例如包括但不限于:標準大氣壓、psi (磅每平方英寸)、噸等等，根據本領域眾所周知的換算表，其中I巴=0.98692 Atm(標準大氣壓)=0.1Mpa(兆帕斯卡)=100000牛頓每平方米=14.5038 psi ο
[0051]在本申請的上下文中，術語“撞擊”旨在表示由拋射體的碰撞用尖端所傳遞的力或動力，聚焦性的撞擊被轉化成沖擊波和/或壓力波和/或撞擊波和/或機械波和/或超聲波等等和/或其任意組合。
[0052]在本申請的上下文中，術語“撞擊區”或治療區旨在表示沖擊波被施加在人類和動物的身體上的位置。
[0053]在本申請的上下文中，術語“直接耦合”旨在表示治療頭和/或尖端直接接觸撞擊區。
[0054]在本申請的上下文中，術語“液體耦合”旨在表示緩沖液在尖端和撞擊區之間分隔。
[0055]在本申請的上下文中，術語“聚焦尺寸”旨在表示被聚焦在有限區域上的撞擊或力。
[0056]在本申請的上下文中，術語“施用器”或“沖擊波施用器”旨在表示用于沖擊波的承載元件，包括管、閥、拋射體和尖端。
[0057]在本申請的上下文中，術語“氣體”或“流動的流體”和/或“流體壓力”旨在表示空氣或二氧化碳(C02)、氮氣或其它氣體和/或可在壓力下被壓縮的流動流體。
[0058]在本申請的上下文中，術語“內部氣缸”旨在表示具有小氣體容量的缸，其與施用器整合，根據本發明的醫學預科設備(premedical device)，其中缸可與施用器整合或以其它方式相關聯。
[0059]在本申請的上下文中，術語“外部氣缸”旨在表示能量源，和/或在缸內具有大的氣體容量的缸，其中缸可以通過高氣壓管與本發明的醫療設備連接和/或以其它方式相關聯。
[0060]在本申請的上下文中，術語“空氣壓力泵”或“氣動活塞”旨在表示用于壓力支持的能量(空氣)補給源、電動液壓或其它壓力泵。
[0061]除非另外限定，否則此處所用的所有的技術和科技術語具有與在本發明所屬的【技術領域】中的一個一般技術人員通常所理解的相同的含義。在本文提供的材料、方法、以及示例僅僅是示例性的且不意在被限制。本發明的方法和系統的實施涉及手動地、自動地或其組合地實現或完成某些選擇的任務或步驟。此外，根據本發明的方法和系統的優選實施方式的真正的裝置和設備，多個所選的步驟可在任何固件的任何操作系統上通過硬件或通過軟件或其組合被實施。例如，當通過硬件實施時，本發明的所選的步驟可實施為芯片或電路。當通過軟件實施時，本發明的所選的步驟可實施為多個軟件指令，該多個軟件指令通過使用任何合適的操作系統的電腦來執行。在任何情況下，本發明的方法和系統的所選的步驟可被描述為通過數據處理器執行，比如用于執行多個指令的計算機平臺。
[0062]重要地，本概述可能沒有反映由在本申請或連續/分案申請中的權利要求所保護的本發明或與本發明相關聯。即使本概述反映由本申請的權利要求所保護的發明或與本發明相關聯，本概述也可能不是本發明的范圍的窮盡。
[0063]附圖簡述
[0064]在本文中，本發明僅通過示例的方式參考附圖來描述，現在詳細地具體參考附圖，需要強調的是，已示出的特點僅僅是通過示例的方式且僅僅出于本發明的優選實施方式的示例性討論的目的，而且該特點被提出，以便提供被認為是最有用和最容易被理解的對本發明的原理和概念性方面的描述。在這點上，只出于對本發明的基礎性理解的需求，而沒有嘗試去更詳細地示出本發明的結構細節，結合附圖的描述，對本領域技術人員來說明顯的是，本發明的多種形式如何可在實踐中被具體實施。
[0065]在附圖中:
[0066]圖1A-B是根據本發明的可選擇的實施方式的用于高壓彈道沖擊波系統的可選擇的系統的示意性方框圖，該系統最優選地被用于體外沖擊波療法；
[0067]圖2A-C是根據本發明的可選擇的實施方式的用于產生和實施體外沖擊波療法的可選擇的高壓彈道沖擊波設備和/或施用器的示意圖，；
[0068]圖3是根據本發明的可選擇的實施方式的彈道體外沖擊波治療頭的示意圖；
[0069]圖4A-F示出了根據本發明的可選擇的實施方式的可選擇的體外沖擊波治療頭的示意性原理圖；
[0070]圖5示出了根據本發明的可選擇的實施方式的高彈道沖擊波施用器的示意圖；
[0071]圖6示出了根據本發明的可選擇的實施方式的高彈道沖擊波施用器的示意圖；
[0072]圖7示出了根據本發明的可選擇的實施方式的高彈道沖擊波施用器的示意圖；以及
[0073]圖8示出了根據本發明的可選擇的實施方式的高彈道沖擊波系統和施用器的示意圖；以及
[0074]圖9A-B示出了根據本發明的可選擇的實施方式的高彈道沖擊波系統的示意圖。
[0075]優選實施方式描述
[0076]本發明的原理和操作可結合附圖和伴隨的描述被更好地理解。下文的附圖參考標記可在全部描述中使用，來指示下文在整個說明書中使用的相似功能的元件。
[0077]50治療區域；
[0078]52治療目標；
[0079]60輔助設備；
[0080]100、101 高壓彈道ESWT系統；
[0081]105沖擊波；
[0082]105L非聚焦線性沖擊波；
[0083]105F聚焦沖擊波；
[0084]105R非聚焦放射狀沖擊波；
[0085]110高壓力源；
[0086]112外部壓力源；
[0087]114存儲器壓力源；
[0088]120流動控制模塊；
[0089]122壓力調節器；
[0090]124閥；
[0091]126觸發器；
[0092]130ESWT 施用器；
[0093]132施用器拋射體重新加載裝置；
[0094]134反沖蓄壓器重新加載裝置；
[0095]138螺線管重新加載裝置；
[0096]140彈道拋射體加速裝置；
[0097]140d遠側部分；
[0098]140p近側部分；
[0099]142拋射體和/或撞針(striker)；
[0100]144內部管道；
[0101]144d管道遠端；
[0102]144p管道近端；
[0103]145壓力密封件和/或O形環；
[0104]146入口；
[0105]147壓力釋放開口 ；
[0106]148穩定器；
[0107]150沖擊波產生器和/或治療頭；
[0108]152沖擊波產生表面；
[0109]153耦合密封件；
[0110]154治療頭隔月旲；
[0111]155治療頭耦合支架；
[0112]156治療頭介質；
[0113]158沖擊波聚焦表面；
[0114]160電子模塊；
[0115]162電源；
[0116]164處理機控制器；
[0117]166顯示器；
[0118]168通信模塊。
[0119]現在參考附圖1A-B，其是根據本發明用于高壓體外彈道沖擊波治療系統100、101的示例系統的示意性方框圖。如其名稱所暗含的，彈道沖擊波系統100、101由于拋射體142和沖擊波產生表面152之間的碰撞而產生沖擊波105。最優選地是,拋射體142可向表面152加速和/或被推向表面152，其中最優選地，拋射體142碰撞入表面152中從而產生沖擊波105。最優選地，拋射體142通過使用可選擇的高壓流體源110被激發和/或被加速和/或被推動。可選擇地和優選地，拋射體142在管道144中被加速來獲得從大約40m/s直到大約180m/s (米每秒)的速度。
[0120]可選擇地，由被激發的拋射體142和系統100所提供的能量設置成產生大約300巴或更多的沖擊波壓力，可選擇地，沖擊波壓力從大約50巴且直到大約350巴，優選地從大約200巴直到大約300巴。
[0121]可選擇地，被激發的拋射體142可設置成產生相當于大約高達大約80焦耳(J)、可選擇地，大約75J、大約50J、可選擇且優選地，從大約20J且直到大約60J等等的沖擊波強度。
[0122]最優選地，系統100、101的特征在于，其提供使用高達大約300巴的高壓源產生體外彈道沖擊波，雖然可選擇且最優選地，操作壓力為高達大約100巴，但當加壓流體介質是空氣時，更優選地為70巴，而且當受壓流體介質是二氧化碳時，優選地為大約56巴。
[0123]圖1A示出了彈道ESWT系統100的可選擇的實施方式，其包括高壓流體源110、至少一個或多個流體流動控制器120和施用器130。
[0124]最優選地，高壓流體源110提供為拋射體142提供動力和/或激發拋射體142。最優選地，例如以高壓氣缸的形式所提供的高壓流體源可提供高達大約300巴的壓力。
[0125]最優選地，拋射體142可由回火鋼提供。
[0126]可選擇地，拋射體142的重量和尺寸可根據系統100或其任何部分或相關的需求、和/或治療需求和/或參數所構成。可選擇地，拋射體參數，例如重量和尺寸，可相對于和/或根據治療頭150或其部分(例如包括但不限于表面152、158)的重量和尺寸配置。
[0127]可選擇地，拋射體142可重達大約30g(克)、可選擇地從大約5g直到大約30g、可選擇地直到大約20g、可選擇且優選地大約10g、以及可選擇更優選地從大約6g至大約Sg。
[0128]可選擇地,拋射體的尺寸可以例如從大約1mm直到大約30mm,更優選地從大約15mm直到大約20mm。
[0129]可選擇地，高壓源110可以以多種選擇形式來提供，例如包括但不限于，內部氣缸、外部氣缸、氣壓泵、氣壓存儲器114、壓縮機112、氣動泵112等或其任意組合中的至少一種或多種。
[0130]可選擇且最優選地，高壓源110可以氣態流動流體的形式來提供，例如包括但不限于，氮氣、二氧化碳或壓縮氣體等等。
[0131]可選擇且最優選地，高壓源110可作為直接壓力源和/或間接壓力源來提供。
[0132]本發明的可選擇的實施方式提供使用壓力源110作為直接壓力源，例如，其可以以便攜式高壓氣缸和/或氣球的形式來實現。
[0133]本發明的可選擇的實施方式提供了高壓流動流體的間接源。例如，間接壓力源可通過使用與氣壓存儲器(內部氣缸)耦合的外部高壓氣缸(外部氣缸)的組合的方式來實現，最優選地，這類間接高壓源通過流動控制器120例如控制閥122和/或壓力調節器124來調節以控制高壓的釋放，最優選地是以操作壓力的形式，從外部源高壓源110提供300巴到壓力存儲器114，保持操作壓力從大約50巴至大約100巴。可選擇且最優選地，壓力存儲器114可以僅僅在必要時被用于沖擊波105的產生。
[0134]最優選地，系統100包括至少一個或多個流動控制器120。可選擇且優選地，流動控制器120可以以多種可選擇的形式來提供，例如包括但不限于，設置成控制高壓流體源110在系統100的任意部分中流動的閥124、螺線管閥、壓力調節器122、氣動活塞、氣動閥、類似物或其任意組合。
[0135]可選擇且優選地，流動控制器120可包括機械流動控制構件，例如包括但不限于，觸發器、閥門構件、閥打開和關閉裝置，或類似的機械流動控制構件，來控制和/或調節高壓流體源110。
[0136]可選擇地，流動控制器120可以以具有對閥124、壓力調節器122或類似設備的控制的電子處理器的形式來提供。
[0137]可選擇地，系統100可包括布置在系統100內的多個流動控制器120，來控制在其中至少兩個構件或部分之間的高壓流體流動，例如包括但不限于，第一個壓力源到第二個壓力存儲器、壓力源到至少一個或多個施用器等等，或其任意組合。
[0138]可選擇地，流動控制器120提供調節壓力源110 (例如包括高達大約300巴的高壓)到壓力槽(例如包括但不限于，施用器130)之間的壓力差，其中最優選地設置成控制系統100的操作壓力，例如高達大約100巴。
[0139]例如，高壓源110 (例如以具有300巴的壓力的氣缸的形式)可使用可選擇的流動控制器120以將大約60巴的操作壓力提供給施用器130，當流體壓力源是二氧化碳時，操作壓力更優選地為56巴，或者當流體壓力源是壓縮氣體時，操作壓力為大約70巴。
[0140]可選擇地，系統100可包括可選擇的電子模塊160。可選擇且優選地，電子模塊160包括電源162、控制器和/或處理器164以及顯示器166。可選擇地，電子模塊160還可包括通信模塊168。
[0141]可選擇地，控制器和/或處理器164可設置成控制系統100的任何部分。可選擇且最優選地，控制器164可設置成控制流動控制器120或其任何部分，例如包括但不限于，閥124和/或調節器122。最優選地，控制器164可設置成控制由系統100所使用和所提供的治療方案。例如，可選擇和優選地，控制器164可設置成控制和/或設定施用器130的參數，例如包括但不限于，治療焦點區、治療頻率、沖擊波參數、沖擊波振幅、類似參數或其任意組合。
[0142]最優選地，電源162可被用于對電力系統100。例如，電源162可以以例如包括但不限于，光電電池(photo-galvanic cell)、電池、可充電電池、一次性電池、電容器、超級電容器、或者主電源線、類似電源或其任意組合的形式來提供。
[0143]可選擇地，顯示器166可以選擇性的形式來提供，例如包括但不限于，指示器、字母數字顯示器、觸摸屏、類似物或其任意組合。
[0144]可選擇地，通信模塊168可設置成與可選擇的輔助設備60通信，例如使用無線通信方案、蜂窩通信、有線通信、近場通信、類似方案和/或其任意組合。可選擇地，可與系統100通信的輔助設備可包括但不限于，成像設備、超聲波、X射線、MR1、功能性MRI (fMRI)、CT、計算機、服務器、智能手機、移動電話、包括處理和通信功能的便攜式設備、保健服務提供者計算機化系統、醫療設備控制臺、其它設備、類似設備或其任意組合。
[0145]最優選地，施用器130設置成將高壓流體從至少一個或多個高壓流體源110 (其最優選地用可選擇的流動控制器120來調節和/或控制)轉換成由施用器130所產生和傳遞的沖擊波。可選擇地，施用器130可包括至少兩個部分，加速器部分140和沖擊波產生器部分 150。
[0146]最優選地，加速器部分140提供管道144以用于向所提供的目標(最優選地為沖擊波產生表面152)激發拋射體142和/或加速來產生沖擊波。最優選地，加速器部分140被構造成接收從高壓源110穿過流體流動控制器120的被調節和/或被控制的高壓流動流體(最優選的以氣體的形式)，其中被傳遞的高壓流體被用于在管道144內向沖擊波產生器部分150來激發拋射體142。
[0147]可選擇且優選地，沖擊波產生器部分150可以例如以包括沖擊波產生表面152的體外沖擊波治療頭的形式來實現。
[0148]最優選地，沖擊波產生器部分150和加速部分140被彼此耦合或以其它方式功能上且流體地相關聯來提供沖擊波的產生。
[0149]最優選地，施用器130還可包括拋射體重新加載裝置132，其通過重新加載拋射體142從而將拋射體142位移到其在管道144內的初始位置來準備連續的沖擊波產生而幫助形成隨后的和/或連續的沖擊波。最優選地，例如，以閥124、螺線管閥等的形式的流動調節器122提供了使拋射體在管道144內以有效且及時的方式重新加載。
[0150]例如，可選擇且優選地，重新加載裝置132使用可選擇的流體壓力源110，例如壓力存儲器114和/或，以及可選擇的流動控制器120以將拋射體142位移至其初始位置。
[0151]可選擇地，重新加載裝置132可通過可選擇的方法起作用，例如包括但不限于，蓄壓器、約束反沖能(harnessing recoil energy)、電磁功率、空氣壓力、負空氣壓力(真空)、類似物或其任意組合。
[0152]可選擇地，在拋射體朝著管道144的遠端140d的位移期間，蓄壓器累積所釋放的壓力，該壓力足以推動拋射體142朝著近端140p返回。
[0153]可選擇地，管道144可包括壓力釋放開口 147 (圖8)，其布置成鄰近遠端140d (可選擇且優選地，圍繞沖擊波產生平面152)。最優選地，壓力釋放開口 147設置成釋放在管道144內逐漸獲得的累積壓力。
[0154]可選擇地，反沖能可被用于將拋射體142重新加載至近端140p上，更優選地在所產生的功率恒定時。例如，累積的釋放壓力可作為反沖能的形式被使用。
[0155]可選擇地，電磁能可被用于產生電磁場來推動142朝著近端140p返回。
[0156]可選擇地，可使用1-2巴的真空來推動142朝著近端140p返回。
[0157]圖1B示出了如在圖1A中所描述的包括系統100的元件的可選擇的系統101，但系統101具有多個施用器130，例如如所示出的。可選擇的系統101可包括許多施用器130，其可圍繞治療區域布置以實現將沖擊波協調地傳遞至特定區域。
[0158]可選擇且優選地，系統100、101表示，多個施用器130和/或流動控制器120和/或高壓流體源110可被安排和/或被構造成在目標組織處實現所需的體外超聲波治療。
[0159]可選擇地，系統100、101和其任何構件可根據至少一個或多個治療參數配置，例如包括但不限于，治療區域的尺寸、焦點區的幾何形狀、治療區域的形狀、超聲波穿透的深度、超聲波參數、超聲波特征、其任何組合等等。可選擇地，超聲波參數可以例如包括但不限于，超聲波的數目、超聲波的頻率和超聲波的強度等等。
[0160]圖2A-C更詳細地示出了根據本發明的可選擇的實施方式的施用器130的示意圖。圖2A描述了在沖擊波產生前的施用器130，而圖2B描述了在沖擊波產生期間的施用器130。圖2A-B示出了包括加速器部分140和沖擊波產生器部分150的施用器130。
[0161]最優選地，加速器部分140與產生器部分150關于密封件145耦合且牢固地配合，密封件145例如以O形環或類似密封劑的形式來提供。最優選地，部分150和140功能上是連續的且彼此連通形成可控的密封管道144，其允許拋射體142被以節能的形式推動經過管道144的長度。
[0162]加速部分140最優選地提供和幫助將拋射體142從遠端140d激發至近端140P。最優選地，部分140包括具有遠端144d和近端144p的管道144。最優選地,管道144包括圍繞遠端144d布置的入口 146，其被提供用于接收最優選地通過流動控制模塊120或直接地來自于可選擇的流體源110的操作壓力。最優選地，經由入口 146接收的操作壓力是從大約50巴且直到大約100巴的可選擇的高壓。最優選地，經過入口 146接收的操作壓力與作為高壓源110使用的壓縮流體的類型對應。例如，基于高壓源110的二氧化碳使用大約60巴且更優選地56巴的操作壓力。例如，基于高壓源110的空氣使用高達大約100巴且更優選地大約70巴的操作壓力。
[0163]最優選地，穿過入口 146所接收的操作壓力是可控的且可由至少一個或多個流動控制構件120來控制，例如包括但不限于，調節器122、閥124、氣壓閥、螺線管閥、電磁閥、類似物或其任意組合。
[0164]最優選地，管道144的內腔包括拋射體142，如所示出的，拋射體142可用從大約50巴直到大約100巴的高壓操作壓力來激發。最優選地，拋射體142被密封在管道144內來提供將其從近端144p向著遠端144d加速。
[0165]其中最優選地，操作壓力在圍繞近端144p的入口 146處進入加速器140，在此處來自源110和流動控制器120的高壓流體激發拋射體142而且向遠端144d推動拋射體142，在遠端144d處，拋射體142與產生部分150的至少一部分碰撞，最優選地，圍繞沖擊波產生表面152。
[0166]最優選地，沖擊波產生部分150設置成產生和/或生產從產生部分150穿過治療頭隔膜154發出的沖擊波105。可選擇且優選地，沖擊波產生部分150可作為ESWT治療頭來實現，例如，如所不出的，其也可被稱為尖纟而和/或治療尖立而。
[0167]最優選地，也被稱為治療頭的產生部分150優選地包括沖擊波產生表面152、聚焦表面158、治療頭隔膜154和沖擊波傳播介質156。可選擇地，產生表面152和聚焦表面158可選擇性地作為單一單元來提供，更優選地，產生表面152和聚焦表面158由可彼此固定地粘結和/或耦合形成的兩個相應元件來提供。可選擇地，產生表面152在連續使用后是可替換的。
[0168]最優選地，聚焦表面158和產生表面152由堅固和/或耐久的材料所提供，例如包括但不限于，金屬、金屬合金等等。可選擇且優選地，產生表面152可由在彈道沖擊和碰撞環境中可經受且耐久的回火鋼或類似金屬和/或金屬合金來提供。可選擇且優選地，聚焦表面158可由在有水的環境中耐久且可經受的不銹鋼或類似金屬和/或合金來提供。
[0169]最優選地，傳播介質156內部地布置和被密封在限制在隔膜154內的部分150內。傳播介質156最優選地幫助和設置成從聚焦表面158傳播沖擊波，并且穿過隔膜154傳播到治療表面和/或組織上。最優選地，傳播介質156可例如包括但不限于，液體、水、水凝膠、凝膠、類似物或其任意組合。
[0170]最優選地，當拋射體142與沖擊波產生平面152碰撞時，產生沖擊波。最優選地，碰撞引起在將動能轉換成沖擊波105的過程中將拋射體142的動能傳送至表面152，例如，如在圖2B中示意性地描繪的。最優選地,在將拋射體142和表面152之間的碰撞之后，沖擊波穿過介質156向隔膜154傳播，然后且傳播到目標治療區域50上(圖9A-B)。
[0171]可選擇且優選地，隔膜154可由可選擇的材料提供，例如包括但不限于，和/或可被放置成直接或間接地與局部治療區域接觸的硅酮、聚氨酯、聚合物、混合物或類似材料、生物相容性材料。
[0172]可選擇且優選地，傳播介質156還提供過濾和/或最小化碰撞的機械彈道效應以及其向沖擊波105的轉化的屏障。
[0173]最優選地，通過入口 146所接收的操作壓力是可控的且可用至少一個或多個流動控制元件120來控制，例如包括但不限于，調節器122、閥124、氣壓閥、螺線管閥、電磁閥、類似物或其任意組合。
[0174]圖2C用拋射體重新加載裝置132的示意圖示出了優選且可選擇的施用器130。最優選的重新加載裝置132包括流動控制器120來控制高壓流動至所使用的管道128，以將拋射體142從遠側部分140d向近側部分140p重新加載，以準備沖擊波105的隨后釋放。可選擇地，重新加載裝置132可使用多個專用流動控制器120，例如，第一流動控制器可被提供用于入口 146，控制拋射體142向遠端140d釋放，以及第二流動控制器120用于控制拋射體142從遠端140d向近端140p返回。可選擇且更優選地，重新加載裝置132可使用單個流動控制器120來控制經過入口 146和管道128兩者的流體流動。
[0175]圖3示出了根據本發明的可選擇的實施方式的可選擇治療頭150的示意性說明的橫截面視圖。治療頭150包括被設置成與拋射體142碰撞且產生沖擊波的沖擊波產生表面152。圖3示出了隔膜154，其包住隔膜154與聚焦表面158之間的傳播介質156。最優選地，隔膜154和聚焦表面158用耦合密封件153來耦合，在該處界定了用于接納傳播介質156的開口和/或腔。
[0176]可選擇且優選地，聚焦表面158設置成引導和/或聚焦沖擊波，其中最優選地，通過表面158所假定的形狀決定了由治療頭150所提供的聚焦或非聚焦沖擊波105的特性。圖3示出了從治療頭150發出的聚焦沖擊波105，其中，沖擊波特性由沖擊波聚焦表面158的幾何形狀最優選地決定。如所示出的，聚焦表面158以凹面的形式提供，因此最優選地引起產生聚焦沖擊波，如由沖擊波105的引導線所描述。在圖4A-E中示出了另外的示例。
[0177]可選擇且優選地，傳播介質156可以例如以液體的形式所提供，例如包括但不限于，水、凝膠、水凝膠等等。
[0178]可選擇地，介質156設置成幫助沖擊波從聚焦表面158且穿過隔膜154傳播到治療表面和/或組織上。可選擇地，介質156和耦合密封件153還起到用于最小化沖擊波產生表面152和聚焦表面158的機械移動和動量的效應的屏障和/或動量吸收器的作用。可選擇地，介質156設置成吸收作為拋射體142和表面152之間的彈道碰撞的結果的大約0.5mm的機械移動的屏障。
[0179]圖4A-E示出了用于治療頭150的可選擇的構造的可選擇的實施方式。如所示出的，基于所使用的聚焦表面158，從治療頭150發出的多個沖擊波105可具有不同的聚焦特征，例如包括但不限于，形狀、幾何形狀、尺寸、角度、曲率、類似特征或其任意組合。
[0180]圖4A示出了可由線性聚焦表面158提供的非聚焦線性沖擊波105L。
[0181]圖4B-C示出了利用凹形聚焦表面158產生的聚焦沖擊波105F。
[0182]圖4B示出了引出具有長的聚焦長度的聚焦沖擊波105F的凹面158。可選擇且優選地，凹形聚焦表面158的半徑構造出所產生的沖擊波105F的聚焦長度。
[0183]圖4C示出了利用凹形聚焦表面158所產生的另外的聚焦沖擊波105F，其中凹形聚焦表面158的曲率度數高于在圖4B中示出的曲率度數，其中示出了比在圖4B中所描述的聚焦長度短的聚焦長度。
[0184]圖4D示出了由于聚焦表面158的凹形的形狀和/或幾何形狀而形成非聚焦放射狀沖擊波105R的治療頭150，其中可選擇且優選地，離散程度依賴于表面158的半徑。
[0185]圖4E-F示出了用于治療頭150的本發明的可選擇的實施方式，治療頭150包括具有混合表面的可選擇的聚焦表面158，混合表面包括界定沖擊波105的多個部分。
[0186]圖4E示出了包括在邊緣的凸形和在其中央的凹形段的混合聚焦表面158，在其中確定引起沖擊波前部105的沖擊波構造，沖擊波前部105包括布置在邊緣處的兩個聚焦沖擊波105F和布置在沖擊波前部105中央的非聚焦放射狀沖擊波部分150R。
[0187]可選擇且優選地，圖4E中的沖擊波前部105的這種構造產生在沿著其寬度的所有點處具有相等壓力的沖擊波前部105，因為邊緣處的聚焦部分105F彌補任何能量和沖擊波壓力的損失，該損失一般在不同形式的非聚焦沖擊波105R的邊緣處發生。
[0188]圖4F示出了混合聚焦表面158，其包括在中間段的線性段和在其邊緣處的凸形表面，在其中確定引起沖擊波前部105的沖擊波構造，沖擊波前部105包括布置在邊緣處的兩個聚焦沖擊波105F和布置在沖擊波前部105的中間的非聚焦線性沖擊波部分105L。
[0189]可選擇且優選地，在圖4F中所描述的沖擊波105的這種構造提供了用于增加在沖擊波前部的邊緣處的能量同時使能量帶寬變平。
[0190]現在參考圖5，示出了如前面在圖2A-B中所描述的可選擇的施用器130的示意圖。施用器130最優選地包括與加速部分140所耦合的沖擊波產生部分150。最優選地，沖擊波產生部分150與圍繞遠端140d的加速部分140耦合。最優選地，耦合支架155設置成機械地耦合或以其它方式關聯部分150和140。最優選地，以O形環的形式最優選地提供的密封件145設置成密封部分150和部分140，如前面所描述的。如前面所描述的，產生部分150包括被提供用于與拋射體142碰撞來產生和/或生成沖擊波105的沖擊波產生表面152。最優選地，沖擊波聚焦表面158設置成確定將從沖擊波150傳播的聚焦或非聚焦、或組合的沖擊波的類型。
[0191]最優選地，加速部分140包括具有遠端140d和近端140p的管道144，如前面所描述的。最優選地，拋射體142布置在管道144中，而且可從近端140p行進到遠端140d以與表面152碰撞來產生沖擊波。最優選地，拋射體142通過高壓流體源110 (未在此示出)被推動和/或被激發，高壓流體源110可通過流體流動控制器120可控制地經過入口 146傳遞至管道144，如所示出的。
[0192]最優選地，管道144包括拋射體穩定器148，例如以磁體、電磁鐵等等的形式所提供的，優選地用于將拋射體142居中和/或穩定在管道144內。最優選地，穩定器148鄰近入口 146圍繞近端140p布置。
[0193]可選擇且優選地，管道144的遠端140d可與螺線管重新加載裝置138配合，其被提供來向近端140p激發拋射體142，為連續的沖擊波做準備。可選擇且優選地，螺線管裝置138可與穩定器148協調地作用來向近端140p推動拋射體142。可選擇且優選地，螺線管重新加載裝置138可以螺線管和/或電磁線圈等等的形式提供。
[0194]可選擇且優選地，當螺線管裝置138穿過螺線管向遠端140d行進以產生場時，螺線管裝置138可利用拋射體142的動量，該場將向近端140p處的穩定器148推動拋射體142。最優選地，所產生的場具有時間依賴性和/或延遲性，使得其僅在拋射體142與表面152碰撞之后才被激活和/或釋放，來產生沖擊波105。可選擇地，螺線管裝置138可設置成激活穩定器148，以便產生向近端140p推動拋射體142的電磁場。可選擇且優選地，螺線管裝置138可被充能和/或成為控制器和/或被與使用控制器164的電子模塊160操作，螺線管138使拋射體142以大約2m/s到4m/sec的速度返回至起始位置，例如穩定器148。
[0195]施用器130優選地包括流動控制裝置120，流動控制裝置120包括以如所示出的氣壓閥的形式提供的閥124。最優選地，閥124是能夠處理大約100巴的高壓的高壓閥。最優選地，閥124用閥控制器124c來控制。最優選地，閥124包括多個閥支撐彈簧124s，其用于幫助閥來控制其朝著入口 146打開。最優選地，閥124通過控制器124c設置成控制流體壓力進入和/或提供到入口 146，其中控制被提供于加速器140和管道144的壓力。可選擇且優選地，相對于入口 146打開和/或關閉閥124所需要的閥124的張力和閥功率可用閥彈簧張力控制器124t來控制。最優選地，張力控制器124t提供了用于關于彈簧124s調整閥124來控制激活閥124的所需的功率。
[0196]最優選地，流動控制裝置120設有從未示出的高壓源110通過與高壓入口 115的耦合的高壓供給，高壓入口 115允許高壓下的壓縮流體從源110向控制裝置120流動，且經過入口 146最后流向施用器130，以通過拋射體142與表面152碰撞而產生沖擊波。
[0197]圖6不出了與在圖5中所描述的施用器一樣的施用器130的可選擇的實施方式，然而還包括以反沖蓄壓器134的形式示出的重新加載裝置132。最優選地，蓄壓器134設置成累積在拋射體向著管道144的遠端140d位移期間釋放的壓力，該壓力足以推動拋射體142朝著近端140p返回。
[0198]圖7示出了類似于圖5和圖6中所描述的施用器的施用器130的另外的可選擇的實施方式，但是包括使用了流動控制裝置120的重新加載裝置132，例如在圖2C中所示出的。最優選地，控制裝置120設有雙聯閥裝置，該雙聯閥裝置包括用于控制流向入口 146的高壓的第一閥124和被提供用于控制裝置132的重新加載功能的第二閥126。最優選地，閥124設置成控制拋射體142從近端140p向遠端140d的向前移動，通過與平面152碰撞產生沖擊波105。最優選地，閥126設置成控制拋射體142從遠端140d向近端140p的后向移動。最優選地，第二閥126設置成使拋射體向著近端140p出現，可選擇地通過經由管道126c在鄰近于遠端140dm釋放壓力的方式。可選擇且優選地，流動控制裝置120經由入口115將單個高壓源110用于第一閥124和第二閥126兩者，其中高壓經由旁路管道128直接傳送至閥124和閥126，在此處流動控制器120的閥124、1236設有來自單個高壓源110的高壓流體。
[0199]圖8示出了本發明的外體彈道沖擊波治療系統100且特別是ESWT施用器130的另一個可選擇的實施方式。圖8描述了系統100的可選擇的實施方式,系統100包括以氣缸的形式的高壓流體源110，氣缸包括以二氧化碳的形式示出的壓縮流體。高壓流體源110以包括具有大約70巴的壓力的加壓二氧化碳的便攜式氣缸的形式而示出。更優選地，系統100被構造成在室溫下使用大約60巴且更優選地以大約56巴的操作壓力。
[0200]所示出的圖8的系統100包括電子模塊160，其包括用于顯示系統100的狀態的顯不器166和用于控制系統100的控制件164。可選擇地，電子模塊160可用于與輔助設備通信和/或以其它方式聯接，例如包括但不限于，移動電話、智能手機、計算機、服務器、便攜式計算機、醫療設備控制臺或包含處理和通信能力的類似設備。可選擇地，輔助設備可設置成通過電子模塊160或其任何構件控制系統100和/或與系統100通信。
[0201]圖8描繪了包括重新加載裝置138的施用器130，重新加載裝置138包括如之前在圖5中描述的螺線管重新加載裝置，最優選地，其用電子模塊160操控和/或控制。
[0202]管道144包括在產生表面152附近鄰近遠端140d布置的壓力釋放開口 147。最優選地，壓力釋放開口 147設置成釋放在管道144內逐漸獲得的累積壓力。
[0203]流動控制件120最優選地包括多個閥124和觸動裝置126，用于從高壓源110控制施用器130中的流動。最優選地，流動控制件120設置成控制流動，使得施用器130設有至少56巴和高達大約100巴的操作壓力。
[0204]圖9A示出了類似于在圖1B中描述的系統的可選擇的體外彈道沖擊波系統101的示意圖。最優選地，系統101描述了彈道體外沖擊波在碎石應用中的使用，其中可選擇地，多個施用器130被用在治療區域50的上方，治療區域50包括治療目標52，例如結石、腎結石、膽結石等等。
[0205]系統101包括多個根據本發明的可選擇的實施方式的彈道沖擊波施用器130。最優選地，多個施用器130使用如前面所描述的高壓源110，其中高壓源的流動可用流動控制器120來控制，流動控制器120包括以可選擇的組合的方式的至少一個和可選擇地多個調節器122和/或閥124。
[0206]可選擇地，系統101可與輔助設備60通訊，例如來決定治療參數和/或方案。可選擇地，治療參數可例如包括但不限于，沖擊波振幅、沖擊波頻率、沖擊波的數目、沖擊波構造、治療位置、聚焦區的確定、類似參數或其任意組合。
[0207]可選擇且優選地，如所示出的多個施用器130例如以協調的方式的使用，其中所有施用器具有如已示出的單個或被連接的目標52，可提供用于大大地降低在治療(例如碎石治療)期間所需要的沖擊波的數目。可選擇且優選地，由于施用器130的數目和進而在治療中涉及的治療頭150兩者，系統101可設置成減少所需的沖擊波的數目。可選擇地，根據本發明，由使用從大約50巴至大約100巴的高操作壓力的體外彈道沖擊波施用器130所提供的高能量和聚焦區允許減少完成碎石治療所需的沖擊波的數目。
[0208]可選擇地，利用多個施用器130的系統101設置成圍繞目標52共同地形成從大約5mm直到大約30mm或更多的共同聚焦區。可選擇地，包括系統101的每個施用器130可提供可變尺寸的單個聚焦區105F,例如包括但不限于,從高達大約5_、從大約0.5mm直到大約4.5mm、高達大約3mm、高達大約2mm、從大約Imm到大約2mm、高達大約Imm等的組中所選擇的尺寸，其中單個聚焦區105F可指向目標52。圖9B示出目標52的示意性放大視圖，描述了單個聚焦區105F，其設置成產生系統的和/或統一的聚焦區和/或沖擊波前部105和/或關于目標52的系統性治療效果。可選擇且優選地，具有定向的聚焦區105并指向單個聚焦區105F，提供用于增加對碎石治療的目標52所提供的能量，其中大大地減少了移除目標52所需要的沖擊波的數目、和/或治療和/或時間。
[0209]可選擇地，治療參數可包括但不限于，沖擊波頻率、沖擊波強度、沖擊波壓力、沖擊波數目、沖擊波的深度、聚焦區、目標幾何形狀、目標尺寸、目標深度、類似參數或其任意組口 ο
[0210]本發明既不被限制于任何單個方面，也不被限制于其實施方式，也不被限制于這些方面和/或實施方式的任意組合和/或排列。此外，本發明的每個方面、和/或其實施方式，可單獨或以本發明的一個或多個其它方面和/或其實施方式的組合的方式來使用。出于簡潔的考慮，很多這類排列和組合將不會在此分別地討論。
[0211]因此，前文只被認為是對本發明的原理的說明。另外，因為本領域技術人員將容易地想起許多修改和改變，所以所描述的不是為了限制發明于所示出和所描述的確切的結構和方法，且相應地，所有合適的修改和等同變化可被認為落在本發明的范圍之內。
[0212]已結合附圖描述了本發明的特定優選實施方式，應理解的是，本發明不被限制于該精確的實施方式，且可在其中由本領域普通技術人員實現該多種改變和修改，而不偏離由所附權利要求所限定的本發明的范圍或精神。
[0213]雖然已關于有限數目的實施方式來描述本發明，但是應意識到，關于本發明的部件的最佳的尺寸關系，包括在尺寸、材料、形狀、形式、功能和操作方式、組裝以及使用中改變，對于本領域技術人員來說是顯而易見和明顯的，且與在附圖中所圖示的和在說明書中所描述的所有等價關系都旨在被本發明所包含。
【權利要求】
1.一種用于產生體外彈道沖擊波(105)的系統(100、101)，所述系統包括: a)至少一個高壓彈道沖擊波施用器(130)，其包括拋射體加速部分(140)和至少一個沖擊波產生部分(150);所述沖擊波(105)由被加速的拋射體(142)與沖擊波產生表面(152)之間的碰撞所產生，所述拋射體(142)布置在所述拋射體加速部分內，所述沖擊波產生表面(152)布置在所述沖擊波產生部分中； b)高壓流體源(110)和高壓流動控制器(120)，用于以可控和定向的方式激發和加速所述拋射體；所述系統的特征在于，所述高壓流體源(110)被構造來提供至少大約50巴和直到大約100巴的操作壓力，其中所述操作壓力被用于加速所述拋射體(142)。
2.根據權利要求1所述的系統，其中所述拋射體(142)通過所述操作壓力加速以呈現從大約40m/s直到大約180m/s的速度。
3.根據權利要求1所述的系統，其中所述高壓流體源(110)具有高達大約300巴的流體壓力。
4.根據權利要求1所述的系統，其中所述加速部分(140)還包括基于螺線管的重新加載裝置(138)。
5.根據權利要求2所述的系統，其中所述高壓流體源(110)選自由內部氣缸、外部氣缸、氣壓泵、氣壓存儲器、壓縮機、充氣泵、其任意組合所組成的組。
6.根據權利要求1所述的系統，其中提供所述高壓流體源的流體選自由氮氣、空氣或二氧化碳(C02)所組成的組。
7.根據權利要求1所述的系統，還包括多個高壓彈道沖擊波施用器(130)或治療頭(150)或沖擊波產生部分(150)。
8.根據權利要求7所述的系統，其中所述多個沖擊波治療頭(150)或產生部分(150)能夠相對于彼此圍繞治療區域(50)布置以形成沖擊波治療聚焦區。
9.根據權利要求1所述的系統，其中所述沖擊波聚焦表面(158)限定所產生的沖擊波的類型。
10.根據權利要求1所述的系統，其中所述沖擊波聚焦表面(158)能夠被構造來產生聚焦沖擊波、短聚焦沖擊波、長聚焦沖擊波、非聚焦沖擊波、線性非聚焦沖擊波、放射狀非聚焦沖擊波、或其任意組合。
11.根據權利要求5所述的系統，其中所述加壓流體源是壓縮空氣，且其中所述高壓調節器將高達大約100巴的操作流體壓力從所述高壓流體源傳遞至所述沖擊波施用器。
12.根據權利要求5所述的系統，其中所述加壓流體源是壓縮空氣，且其中所述高壓調節器將大約70巴的操作流體壓力從所述高壓流體源傳遞至所述沖擊波施用器。
13.根據權利要求5所述的系統，其中所述加壓流體源是二氧化碳(C02)，且其中所述高壓調節器將大約60巴的操作流體壓力從所述高壓流體源傳遞到所述沖擊波施用器。
14.根據權利要求5所述的系統，其中所述加壓流體源是二氧化碳(C02)，且其中所述高壓調節器將大約56巴的操作流體壓力從所述高壓流體源傳遞到所述沖擊波施用器。
15.根據權利要求1所述的系統，其中所述螺線管重新加載裝置(138)設置成在產生隨后的沖擊波前將所述拋射體放置在起始位置處，所述起始位置界定在所述加速部分(140)的管道(144)的近端處。
16.根據權利要求1所述的系統，其中所述施用器包括內部壓力存儲室。
17.一種用于產生體外沖擊波的高壓彈道沖擊波施用器(130)，所述設備包括: a)拋射體加速部分(140)，其包括在加速管道(144)內的拋射體(142);所述加速管道具有近端(144p)和遠端(144d);其中所述加速部分(140)圍繞所述遠端(144d、140d)與沖擊波產生部分(150)固定地相關聯；且其中所述拋射體從所述近端(144p)向所述遠端(144d)加速； b)所述沖擊波產生部分(150)設置成沖擊波治療頭的形式，所述沖擊波治療頭包括圍繞所述沖擊波產生部分的近端和所述加速管道的所述遠端(144d)布置的沖擊波產生表面(152)，其中所述拋射體(142)向所述沖擊波產生表面(152)加速且與所述沖擊波產生表面(152)碰撞來產生所述沖擊波； c)其特征在于，所述加速部分(140)被構造成使用從大約50巴直到大約100巴的操作壓力來加速所述拋射體(142)以產生彈道沖擊波(105);且其中所述高壓彈道沖擊波施用器(130)還包括螺線管重新加載裝置(138)，所述螺線管重新加載裝置(138)被提供以在所述加速管道的所述近端(144p)處重新加載所述拋射體。
18.根據權利要求17所述的設備，其中所述沖擊波產生表面(152)與聚焦表面(158)固定地相關聯，所述聚焦表面(158)是可構造的以產生聚焦或非聚焦的沖擊波。
19.根據權利要求17所述的設備，其中所述重新加載裝置(138)包括鄰近所述近端(144p)布置的穩定器(148)。
20.根據權利要求17所述的設備，其被構造成允許所述拋射體(142)呈現從大約40m/s直到大約180m/s的速度。
21.根據權利要求17所述的設備，還包括電子模塊(160)，所述電子模塊(160)包括與至少一個或多個輔助設備(60)通信的通信模塊(166)，所述至少一個或多個輔助設備(60)選自由成像設備、超聲波、X射線、MR1、功能性MRI (fMRI)、CT、計算機、服務器、智能手機、移動電話、包括處理和通信功能的便攜式設備、保健服務提供者計算機化系統、醫療設備控制臺、其任意組合所組成的組。
22.根據權利要求1所述的系統，還包括電子模塊(160)，所述電子模塊(160)包括與至少一個或多個輔助設備(60)通信的通信模塊(166)，所述至少一個或多個輔助設備(60)選自由成像設備、超聲波、X射線、MR1、功能性MRI (fMRI)、CT、計算機、服務器、智能手機、移動電話、包括處理和通信功能的便攜式設備、保健服務提供者計算機化系統、醫療設備控制臺、其任意組合所組成的組。
23.一種用于體外沖擊波治療的方法，其使用根據權利要求1-22中任一項所述的彈道沖擊波系統來進行體外沖擊波治療，所述方法包括: a)利用成像設備識別用于體外沖擊波治療的治療區域內的目標并且調整所述目標的大小； b)識別相對于所述目標治療區域的至少一個或多個治療方案參數，所述參數選自由沖擊波聚焦區、沖擊波強度、沖擊波頻率、沖擊波的數目、治療深度、治療尺寸、目標尺寸、區域或其任意組合所組成的組； c)根據所述治療方案參數，設定所述體外彈道沖擊波系統來產生沖擊波；以及 d)根據所述治療設定，產生彈道沖擊波，其特征在于，所述彈道沖擊波系統使用至少50巴的操作壓力來產生所述彈道沖擊波。
24.根據權利要求23所述的方法，其中所述治療方案適用于非創傷體外碎石術，且其中所述目標治療區域為結石。
25.一種用于體外沖擊波治療的方法，其利用使用了多個治療頭(150)的彈道沖擊波系統(101)來進行體外沖擊波治療，所述方法包括: a)利用成像設備識別用于體外沖擊波治療的目標治療區域并且調整所述目標治療區域的尺寸； b)識別相對于所述目標治療區域的至少一個或多個治療方案參數，所述參數選自由沖擊波聚焦區、沖擊波強度、沖擊波頻率、沖擊波的數目、治療深度、治療區域的尺寸、目標的尺寸、或其任意組合所組成的組；其中所述治療方案參數既被配置用于所述多個治療頭(150)中的每個治療頭(150)又被共同地配置用于所述系統(101)； c)根據所述治療方案參數，設定所述體外彈道沖擊波系統(101)來產生沖擊波；其中所述設定為每個治療頭(150)而設置，以便產生所需的系統化沖擊波治療效果； d)根據所述治療設定，利用所述多個治療頭(150)產生彈道沖擊波，其特征在于，所述彈道沖擊波系統使用至少50巴的操作壓力來產生所述彈道沖擊波。
26.根據權利要求25所述的方法，其中所述治療方案適用于非創傷性體外碎石術，且其中所述目標治療區域為結石。
27.根據權利要求26所述的方法，其中所述多個治療頭(150)中的單獨的治療頭(150)被利用以圍繞相應的所述目標來產生單獨的治療聚焦區。
28.根據權利要求24所述的方法，其中所述單獨的治療聚焦區共同地被構造成產生所述系統化沖擊波治療效果。
【文檔編號】A61B17/225GK104411260SQ201380018403
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年1月31日 優先權日:2012年1月31日
【發明者】愛德華·帕皮羅夫, 伊扎克·弗里德曼 申請人:海因派克茲有限公司