專利名稱：帶有流體沖洗的成像探針殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種成像導(dǎo)管的成像探針。本發(fā)明更加具體地涉及在例如血管內(nèi) 超聲(IVUS)或心腔內(nèi)超聲心動(dòng)描記(ICE)導(dǎo)管中使用的機(jī)械掃描成像探針。本發(fā)明還涉 及這樣一種成像探針，其中所述成像探針構(gòu)造成確保有效且完全地使得從導(dǎo)管護(hù)罩排出的 流體在成像探針的超聲換能器附近不會(huì)形成氣泡。此外本發(fā)明涉及成像探針構(gòu)造，其能夠 確保防止在旋轉(zhuǎn)操作期間由于連續(xù)引導(dǎo)流體穿過成像探針傳輸表面而形成氣泡。
背景技術(shù)：
IVUS導(dǎo)管能夠?qū)ι眢w的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像。ICE導(dǎo)管能夠?qū)ι眢w內(nèi)的更大的內(nèi)部 結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像。例如，冠狀I(lǐng)VUS導(dǎo)管在心臟小動(dòng)脈中使用從而使冠狀動(dòng)脈疾病可視。冠 狀I(lǐng)CE導(dǎo)管在心臟腔中使用從而使結(jié)構(gòu)性心臟病，包括動(dòng)脈房間隔缺陷(ASD)、卵圓孔未閉 (PFO)可視，并且引導(dǎo)下述各種操作步驟，即包括隔膜穿刺、經(jīng)皮心臟瓣膜置換和各種消融 治療策略。為了這個(gè)目的，IVUS或ICE導(dǎo)管將采用至少一個(gè)超聲換能器，所述超聲換能器 能產(chǎn)生壓力波從而實(shí)現(xiàn)可視化。通常至少一個(gè)換能器被容納在環(huán)繞護(hù)罩或?qū)Ч軜?gòu)件內(nèi)，并 被旋轉(zhuǎn)從而能實(shí)現(xiàn)360度的可視化。因?yàn)榭諝獠皇怯糜趥鬏斢芍辽僖粋€(gè)換能器產(chǎn)生的超聲 波的有效介質(zhì)，所以通常在換能器和殼體之間提供流體界面。不幸的是，當(dāng)前的成像探針構(gòu) 造始終不能阻止換能器附近的流體中氣泡的形成，導(dǎo)致成像導(dǎo)管性能降低。本發(fā)明旨在解 決這一問題和其他問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種在用于超聲成像的導(dǎo)管中使用的成像探針。導(dǎo)管可包括在遠(yuǎn)端 具有開口的護(hù)罩，其用于引導(dǎo)流體從此穿過。成像探針包括遠(yuǎn)端殼體，其連接到驅(qū)動(dòng)軸以 用于旋轉(zhuǎn)；位于所述遠(yuǎn)端殼體內(nèi)的換能器，其用于產(chǎn)生和感測(cè)超聲波；以及流體流動(dòng)促進(jìn) 器，其促進(jìn)護(hù)罩內(nèi)的流體流過換能器。成像探針還可以包括處于換能器的遠(yuǎn)端方向的壁，且所述流體流動(dòng)促進(jìn)器可包括 位于該壁內(nèi)且鄰近換能器的開口。優(yōu)選地，遠(yuǎn)端殼體在遠(yuǎn)端殼體的近端端部具有第一剖面 (profile)，在處于換能器的遠(yuǎn)端方向的壁處具有第二剖面，并且流體流動(dòng)促進(jìn)器包括大于 第一剖面的第二剖面，以促進(jìn)流體流過換能器并穿過壁內(nèi)的開口。導(dǎo)管具有中心軸線，并且流體流動(dòng)促進(jìn)器還包括用于換能器的安裝部，所述安裝 部在近端的方向上以朝向?qū)Ч苤行妮S線傾斜的角度來布置換能器。遠(yuǎn)端殼體具有近端延伸部，并且流體流動(dòng)促進(jìn)器在遠(yuǎn)端殼體的近端延伸部?jī)?nèi)包括至少一條導(dǎo)液管。優(yōu)選地，所述至少一條導(dǎo)液管相對(duì)于中心軸線成一角度地形成在遠(yuǎn)端殼 體的近端延伸部?jī)?nèi)。至少一條導(dǎo)液管可以包括至少兩條導(dǎo)液管。換能器包括正面表面。所 述至少兩條導(dǎo)液管可以包括將流體直接引到換能器正面表面上的第一導(dǎo)液管和將流體從 換能器側(cè)部引到換能器正面表面上的第二導(dǎo)液管。至少一條導(dǎo)液管具有近端側(cè)和遠(yuǎn)端側(cè)， 并且形成為使得所述近端側(cè)沿著遠(yuǎn)端殼體的旋轉(zhuǎn)方向通向所述遠(yuǎn)端側(cè)。至少一條導(dǎo)液管可 包括曲率半徑。


在所附權(quán)利要求書中特別地闡述了被認(rèn)為新穎的本發(fā)明的特征。通過參考結(jié)合附 圖所作的下面的描述可以更好地理解本發(fā)明以及其另外的特征和優(yōu)點(diǎn)，在多個(gè)附圖中相同 的附圖標(biāo)記表示相同的元件，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的超聲成像導(dǎo)管的部分以剖面示出的側(cè)視圖；圖2是圖1的導(dǎo)管的成像探針的局部透視圖；以及圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)成像探針的透視圖，其連接到血管內(nèi)超聲 (IVUS)導(dǎo)管的驅(qū)動(dòng)電纜。
具體實(shí)施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的成像導(dǎo)管10。成像導(dǎo)管10尤其適于用作 IVUS導(dǎo)管，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解為，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，本發(fā)明可以用在 其它各種形式的超聲導(dǎo)管中。導(dǎo)管10通常包括護(hù)罩或?qū)Ч軜?gòu)件12和成像探針14。如圖 所示，成像探針14布置在護(hù)罩12內(nèi)。當(dāng)成像探針移動(dòng)以掃描待觀察的身體內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，成 像探針14能夠在護(hù)罩12內(nèi)沿軸向移動(dòng)從而使得護(hù)罩保持靜止。而且，眾所周知，成像探針 14還能夠旋轉(zhuǎn)從而實(shí)現(xiàn)360度的掃描。成像探針14通常包括遠(yuǎn)端殼體16、彈性驅(qū)動(dòng)軸18和同軸電纜20。遠(yuǎn)端殼體16 以已知方式置于彈性驅(qū)動(dòng)軸18的遠(yuǎn)端上。驅(qū)動(dòng)軸18可以例如通過將多條金屬線纏繞在心 軸上以產(chǎn)生包含重復(fù)系列的同心線環(huán)或線繞組的長(zhǎng)彈簧而形成。兩個(gè)或多個(gè)彈簧可以彼此 疊置纏繞，并且相鄰的彈簧彼此以相反的方向纏繞。這樣提供的驅(qū)動(dòng)軸是彈性的并且具有 高抗扭剛度。遠(yuǎn)端殼體16主要包括超聲換能器22、遠(yuǎn)尖端壁24和近端剪切表面26。換能器22 安裝在換能器襯座28上。襯座28和遠(yuǎn)尖端壁24通過導(dǎo)電粘合劑27粘結(jié)在一起。襯座28 的尺寸和材料被確定為能夠吸收來自換能器22背側(cè)的超聲波，使得僅來自換能器22前側(cè) 的能量沿著與換能器22的暴露表面成橫向、由附圖標(biāo)記30所指示的方向從成像探針14發(fā) 射出去。同心電纜20沿著驅(qū)動(dòng)軸18延伸，并包括中心導(dǎo)體32和屏蔽導(dǎo)線34。中心導(dǎo)體 32和屏蔽導(dǎo)線34如圖所示交叉地聯(lián)接換能器20。同心電纜20將能量傳遞到換能器，致使 換能器22產(chǎn)生壓力波而使該壓力波進(jìn)入護(hù)罩12的內(nèi)腔36中。內(nèi)腔36的內(nèi)部?jī)?yōu)選地填充 有流體，諸如鹽水。鹽水從導(dǎo)管10的近端流向?qū)Ч?0的遠(yuǎn)端并且用于有效地將超聲能量 傳遞到護(hù)罩中，然后傳遞到身體。為了幫助流體流動(dòng)，護(hù)罩在其遠(yuǎn)端處包括用于流體的出口 點(diǎn)(未示出)。如前所述，重要的是防止氣泡在換能器22附近形成或存留。為了確保能防止氣泡在換能器22附近形成，另外參照?qǐng)D2，遠(yuǎn)端殼體16的遠(yuǎn)端延伸部包括位于遠(yuǎn)端且鄰近換能器22的遠(yuǎn)尖端壁24。遠(yuǎn)尖端壁24中具有鄰近換能器22的 開口 38。在換能器22的近端，遠(yuǎn)端殼體16具有近端剪切部，該近端剪切部形成朝向換能器 22延伸的錐形表面26。在護(hù)罩內(nèi)從換能器22的近端流向換能器22的遠(yuǎn)端的流體被向下 引導(dǎo)至錐形剪切表面26，越過換能器22，并且以連續(xù)的、無湍流的方式從遠(yuǎn)尖端壁開口 38 流出，從而防止在換能器附近形成氣泡。位于錐形剪切表面26的近端延伸部處的遠(yuǎn)端殼體16具有或限定有基本上橫向于 導(dǎo)管中心軸40和流體流動(dòng)的第一剖面。遠(yuǎn)尖端壁24限定同樣基本上橫向于導(dǎo)管中心軸40 和流體流動(dòng)的第二剖面。第二剖面在尺寸上大于第一剖面。因此，這可以用作促進(jìn)流體流 過遠(yuǎn)尖端開口 38并且由此越過換能器22。為了進(jìn)一步促進(jìn)流體流過換能器22，換能器具有流體在其上流過的表面22a，該 表面22a沿著近端方向以朝向?qū)Ч苤行妮S線傾斜的角度來布置。這呈現(xiàn)出對(duì)流體流動(dòng)的更 大表面阻力以確保流體與該表面接觸。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的另一個(gè)成像導(dǎo)管110。導(dǎo)管110類似于圖1 和圖2中的導(dǎo)管10，因此在圖3中對(duì)于相似部件的附圖標(biāo)記是重復(fù)的。為了進(jìn)一步確保防 止在旋轉(zhuǎn)操作期間在換能器22附近形成氣泡，另外參考圖3，遠(yuǎn)端殼體16的近端延伸部構(gòu) 造有導(dǎo)液管41和42。如圖3所示，一條導(dǎo)液管將流體從遠(yuǎn)端殼體16的近端部分的頂部導(dǎo) 向至換能器22的正面上，而另一條導(dǎo)液管41將流體從側(cè)部導(dǎo)向至換能器22的正面上。此 外，以相對(duì)于沿著導(dǎo)管驅(qū)動(dòng)軸43延伸的線成一角度地將導(dǎo)液管構(gòu)造在遠(yuǎn)端殼體16的近端 部分26中。這在圖3中進(jìn)行了示出，所述角度θ是由平行于導(dǎo)管驅(qū)動(dòng)軸13延伸的線43和 延伸穿過導(dǎo)液管41之一的中心的線44相交而成。兩條導(dǎo)液管41和42以如下角度構(gòu)造， 使得每條管的近端側(cè)沿著旋轉(zhuǎn)的方向通向(lead to)遠(yuǎn)端側(cè)。這在圖3中進(jìn)行了示出，其 中45指示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向(沿著導(dǎo)管驅(qū)動(dòng)軸13向遠(yuǎn)端觀察)。而且，每條導(dǎo)液管的每側(cè)構(gòu) 造有在圖3中由46所示的小曲率半徑。實(shí)現(xiàn)管側(cè)面曲率的一種方法是以諸如約0. 1英寸 的小螺距的螺旋狀來構(gòu)造導(dǎo)液管。與遠(yuǎn)端殼體16的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的管角度和曲率以及圖1所 示的流體流動(dòng)促進(jìn)結(jié)構(gòu)，用于在遠(yuǎn)端殼體16的近端將存留在導(dǎo)管護(hù)罩12內(nèi)的流體連續(xù)地 排出到換能器22的正面上。在護(hù)罩內(nèi)從換能器22的近端流動(dòng)到換能器22的遠(yuǎn)端的流體 向下引導(dǎo)至錐形剪切表面26，越過換能器22，并且以連續(xù)的、無湍流的方式從遠(yuǎn)尖端壁開 口 38處排出，從而防止在換能器附近形成氣泡。雖然已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的特別實(shí)施例進(jìn)行了示出和描述，但是可以作出修改，并且因 此所附權(quán)利要求書覆蓋了落入權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)的所有這樣 的改變和修改。
權(quán)利要求
一種在用于超聲成像的導(dǎo)管中使用的成像探針，所述導(dǎo)管包括在遠(yuǎn)端具有開口的護(hù)罩，用于引導(dǎo)流體在開口處穿過，所述成像探針包括遠(yuǎn)端殼體，所述遠(yuǎn)端殼體聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)軸以用于旋轉(zhuǎn)；位于所述遠(yuǎn)端殼體內(nèi)的換能器，所述換能器用于產(chǎn)生和感測(cè)超聲波；以及流體流動(dòng)促進(jìn)器，所述流體流動(dòng)促進(jìn)器促進(jìn)所述護(hù)罩內(nèi)的流體流過所述換能器。
2.如權(quán)利要求1所述的成像探針，還包括處于所述換能器的遠(yuǎn)端方向的壁，其中所述 流體流動(dòng)促進(jìn)器包括位于所述壁內(nèi)且鄰近所述換能器的開口。
3.如權(quán)利要求2所述的成像探針，其中所述遠(yuǎn)端殼體在所述遠(yuǎn)端殼體的近端端部具有 第一剖面，且在位于所述換能器的遠(yuǎn)端方向的所述壁處具有第二剖面，并且其中所述流體 流動(dòng)促進(jìn)器包括大于所述第一剖面的所述第二剖面，從而促進(jìn)流體流過所述換能器以及穿 過所述壁內(nèi)的所述開口。
4.如權(quán)利要求1所述的成像探針，其中所述導(dǎo)管具有中心軸線，并且其中所述流體流 動(dòng)促進(jìn)器還包括用于換能器的安裝部，所述安裝部以沿著近端方向朝導(dǎo)管中心軸線傾斜的 角度布置所述換能器。
5.如權(quán)利要求1所述的成像探針，其中所述遠(yuǎn)端殼體具有近端延伸部，并且其中所述 流體流動(dòng)促進(jìn)器在所述遠(yuǎn)端殼體的近端延伸部?jī)?nèi)包括至少一條導(dǎo)液管。
6.如權(quán)利要求5所述的成像探針，其中所述導(dǎo)管具有中心軸線，并且其中所述至少一 條導(dǎo)液管以相對(duì)于所述中心軸線成一角度的方式形成在所述遠(yuǎn)端殼體的所述近端延伸部 內(nèi)。
7 如權(quán)利要求5所述的成像探針，其中所述至少一條導(dǎo)液管包括至少兩條導(dǎo)液管。
8.如權(quán)利要求7所述的成像探針，其中所述換能器具有正面表面，其中所述至少兩條 導(dǎo)液管包括第一導(dǎo)液管，所述第一導(dǎo)液管直接將流體引導(dǎo)至所述換能器的所述正面表面 上，并且其中所述至少兩條導(dǎo)液管包括第二導(dǎo)液管，所述第二導(dǎo)液管將流體從所述換能器 的側(cè)部引導(dǎo)至所述換能器的所述正面表面上。
9.如權(quán)利要求5所述的成像探針，其中所述至少一條導(dǎo)液管具有近端側(cè)和遠(yuǎn)端側(cè)，并 且其中所述至少一條導(dǎo)液管形成為使得所述近端側(cè)沿著所述遠(yuǎn)端殼體的旋轉(zhuǎn)方向通向所 述遠(yuǎn)端側(cè)。
10.如權(quán)利要求5所述的成像探針，其中所述至少一條導(dǎo)液管具有曲率半徑。
全文摘要
提供了一種在用于超聲成像的導(dǎo)管中使用的成像探針。該導(dǎo)管是如下類型的其包括在遠(yuǎn)端具有開口的護(hù)罩，用于引導(dǎo)流體在此穿過。成像探針包括遠(yuǎn)端殼體，其聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)軸以用于旋轉(zhuǎn)；位于該遠(yuǎn)端殼體內(nèi)換能器，其用于產(chǎn)生和感測(cè)超聲波；以及流體流動(dòng)促進(jìn)器，其促進(jìn)護(hù)罩內(nèi)的流體流過換能器。
文檔編號(hào)A61B8/12GK101902973SQ200880121829
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者托馬斯·摩爾, 羅伯特·澤倫卡 申請(qǐng)人:硅谷醫(yī)療器械有限公司