本发明涉及用于冲击波发生和冲击波治疗的方法和系统，其中冲击波发生器(换能器)与患者身体的一部分直接接触，而不使用传播液体。
背景技术：
在用于ESWL(体外冲击波碎石术)的很多现有技术系统中，存在构造为在经受感应电磁力的短脉冲作用时进行震动冲击(jerk)的薄金属膜片。脉冲长度是由用于脉冲发生的电路确定的。典型地与传播液体接触的冲击膜片在液体中产生压力波。起初地平行于膜片的波前能够在耦合到患者之前通过反射器、透镜等修改。由于传播液体的非线性声学性质，波前变得更加陡峭，并且最终波可以转变成冲击波。由膜片传递到液体的声能的部分是由膜片和液体的各自的声阻抗确定的。
在Ein-Gal的美国申请2015/0231414中描述了电磁方法的一种变型。在这种方法中，固体非金属的耦合接口替代了电磁方法的传播液体。该接口紧密地在一侧联结到金属膜片并且在另一侧联结到患者，直接向患者传递由金属膜片产生的波。由膜片传递到接口的声能的部分是由膜片和接口的各自的声阻抗确定的。
技术实现要素：
本发明寻求提供一种新颖的压力波系统和方法，如在下文中更加详细描述地，其在很多医疗应用中使用，诸如但不限于碎石术、矫形术、治疗病变组织疾病等等，特别是软组织的应用。
在一个实施例中，压力波是通过响应于由动力源产生的力脉冲使弹射膜片加速而产生的。加速膜片在碰撞时向靶膜片传递动能。在碰撞之后，动力源可以继续向现在接触的膜片传递另外的能量。冲击的动能和冲击后的另外的能量用于通过靶膜片产生压力波。
因此，根据本发明的非限制性实施例提供了一种系统，该系统包括：弹射膜片和靶膜片，所述靶膜片起初与弹射膜片隔开一定间隙；和动力源，其操作以产生朝向靶膜片加速弹射膜片的力，该力导致弹射膜片行进通过该间隙并以冲击力冲击靶膜片，所述冲击力将动能传递到靶膜片并在靶膜片处形成压力脉冲，靶膜片构造为将声压脉冲传递到物体。
靶膜片可以接触或者可以不接触该物体。偏压装置可以构造为将弹射膜片移回它的初始位置。
根据本发明的非限制性实施例，设置了多于一个弹射膜片和多于一个靶膜片的阵列。
根据本发明的非限制性实施例，结合有排序器(sequencer)，所述排序器用以排序传递到所述多于一个弹射膜片的能量。
根据本发明的非限制性实施例还提供了一种方法，该方法包括提供至少一个换能器，每个所述换能器包括：弹射膜片和靶膜片，所述靶膜片起初与弹射膜片隔开一定间隙；和动力源，其操作以产生朝向靶膜片加速弹射膜片的力，该力导致弹射膜片行进通过所述间隙并且以冲击力冲击靶膜片，该冲击力将动能传递到靶膜片并且在靶膜片处形成压力脉冲，靶膜片构造为将声压脉冲传递到物体。该方法可以进一步包括使用所述至少一个换能器将声压脉冲传递到物体。
根据本发明的非限制性实施例，施加到弹射膜片的力的持续时间比弹射膜片到达靶膜片所需的时间长。
根据本发明的非限制性实施例，在冲击后仍然施加到弹射膜片的力的其余部分在弹射膜片上产生另外的压力，并且该另外的压力也被传递到已经与弹射膜片接触的靶膜片。
该方法可以包括通过修改膜片的材料、修改膜片之间的初始间隙的大小或者修改由动力源产生的力脉冲，来改变靶膜片上的压力。
附图说明
结合附图并根据以下详细说明，将更充分地理解和领会本发明，其中：
图1和2是根据本发明的一个实施例构造和操作的、用于压力波发生或者治疗的系统(换能器)的简化示意，分别示出在冲击靶膜片之前和之后的弹射膜片。
图3是根据本发明的另一个实施例构造和操作的这种换能器的阵列的简化图。
具体实施方式
现在参考图1，图1示出根据本发明的非限制性实施例构造和操作的、用于产生声压脉冲或者冲击波的系统10。
系统(也称作换能器)10包括弹射膜片12和靶膜片14，靶膜片14起初地与弹射膜片12隔开间隙16(诸如是但不限于2mm或更小)。动力源18操作以产生力F，用以朝向靶膜片14加速弹射膜片12。该力导致弹射膜片12行进通过间隙16，并且用冲击力冲击靶膜片14，冲击力将动能传递到靶膜片14并且在靶膜片14处形成压力脉冲。靶膜片14能够操作以将声压脉冲传递到物体20，诸如组织。在一个实施例中，靶膜片14接触物体20；在其它实施例中，靶膜片14不一定必须接触物体20(在此情形中，在耦合到患者之前，波前能够被反射器、透镜等修改)。
动力源18可以包括而不限制于电磁、气动、压电、电动液压、弹道、烟火等。对于感应电磁动力源，弹射膜片12可以是导电的，使得电磁动力源引起排斥弹射膜片12的磁力(靶膜片可以是不导电的)。
弹射膜片12可以简单地通过重力或者利用偏压装置22返回它的初始位置，偏压装置22诸如但不限于弹簧、阻尼器、电磁装置(例如，电磁动力源被切换成吸引膜片12)，或者气动装置。
膜片可以具有任何尺寸或者形状，诸如但不限于圆形、矩形、正方形或者多边形等，以及它们的任何组合。膜片可以是平面的、凹形的或者凸形的，以及它们的任何组合。
在一个实施例中，施加到弹射膜片12的力的持续时间可以比弹射膜片12到达靶膜片14所需的时间长。在这种情形中，在冲击后仍施加到弹射膜片12的力的其余部分在弹射膜片12上形成另外的压力，该另外的压力被传递到已经与弹射膜片12接触的靶膜片14。在靶膜片14上的最终压力是直至与靶膜片12接触(在其上冲击)的弹射膜片12的弹道分量和因在初始冲击之后的时间期间施加到弹射膜片12的能量所引起的另外的分量的组合。
特别地，弹道分量的大小是两个膜片的材料的恢复系数(即，在冲击之后的相对速度除以在冲击之前的相对速度)的函数。特别地，该另外的分量是两个膜片的声阻抗的函数。通过选择膜片材料、选择膜片之间的初始间隙的大小、选择由动力源产生的力脉冲的形状以及其它因素，可以优化或者修改靶膜片14上的组合压力。
该系统可以包括以任何适当的阵列布置的多于一个的这种换能器。换能器阵列可以被布置成产生会聚的、发散的或者平面的组合波。可以使用一个动力源或者多个动力源，诸如每一个弹射膜片专用一个动力源。该一个或者多个动力源可以在不同时间激励该阵列的换能器，以产生不同的压力波和效应。该阵列的换能器可以是能够相对于彼此移动，以产生不同的组合压力波和效应。