本發(fā)明整體涉及醫(yī)療裝置領(lǐng)域，并且具體地涉及體內(nèi)使用的裝置，諸如心內(nèi)使用。

背景技術(shù)：

在一些心內(nèi)回波描記術(shù)(ice)應(yīng)用中，超聲換能器通過導(dǎo)管部署在受檢者的心臟內(nèi)，并且用于獲得心內(nèi)空間的超聲圖像。

其公開以引用方式并入本文的美國專利5，342，307描述了血管成形術(shù)球囊導(dǎo)管的球囊，該球囊被制備用于通過一系列步驟穿過患者心血管系統(tǒng)插入以產(chǎn)生三個(gè)或更多折疊翼或翼片。該翼被圓周地封裝以在該球囊處于其收縮狀態(tài)時(shí)提供最小的外徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案提供了設(shè)備，該設(shè)備包括被配置成折疊在彼此之上處于折疊構(gòu)型的多個(gè)翼片，該多個(gè)翼片中的每一個(gè)翼片包括一個(gè)或多個(gè)超聲換能器元件。該設(shè)備還包括聯(lián)接到翼片的一個(gè)或多個(gè)球囊，該球囊被配置成在膨脹時(shí)使翼片從折疊構(gòu)型展開。

在一些實(shí)施方案中，該球囊被配置成在膨脹時(shí)使翼片從折疊構(gòu)型展開成平坦構(gòu)型。

在一些實(shí)施方案中，球囊的相應(yīng)子組聯(lián)接到翼片中的每對相鄰翼片。

在一些實(shí)施方案中，該設(shè)備還包括將翼片中的相鄰翼片聯(lián)接到彼此的一個(gè)或多個(gè)鉸鏈。

在一些實(shí)施方案中，該多個(gè)翼片被配置成在處于折疊構(gòu)型時(shí)適配于導(dǎo)管內(nèi)。

在一些實(shí)施方案中，該翼片包括至少三個(gè)翼片。

在一些實(shí)施方案中，該球囊中的至少一個(gè)球囊包括彼此流體連通的多個(gè)隔室。

在一些實(shí)施方案中，該球囊中的至少一個(gè)球囊為伸縮式的。

在一些實(shí)施方案中，該換能器元件位于該翼片的相應(yīng)第一面上，并且該球囊聯(lián)接到該翼片的與第一面相對的相應(yīng)第二面。

在一些實(shí)施方案中，該球囊被配置成在該球囊膨脹時(shí)至少部分地覆蓋翼片的邊緣。

在一些實(shí)施方案中，該球囊被配置成在球囊膨脹時(shí)至少部分地覆蓋超聲換能器元件。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案還提供了方法。該方法包括將導(dǎo)管插入體內(nèi)空間中，使多個(gè)翼片從導(dǎo)管穿過，該多個(gè)翼片折疊在彼此之上成折疊構(gòu)型，并且通過使聯(lián)接到翼片的一個(gè)或多個(gè)球囊膨脹來使翼片從折疊構(gòu)型展開。

在一些實(shí)施方案中，體內(nèi)空間為心臟的腔室。

在一些實(shí)施方案中，翼片中的每一個(gè)翼片包括一個(gè)或多個(gè)超聲換能器元件，并且該方法還包括利用超聲換能器元件來獲得體內(nèi)空間的超聲圖像。

在一些實(shí)施方案中，使球囊膨脹包括利用鹽水溶液來使球囊膨脹。

在一些實(shí)施方案中，該方法還包括通過使球囊收縮來將翼片折疊回到折疊構(gòu)型。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案還提供了設(shè)備，該設(shè)備包括導(dǎo)管和多個(gè)翼片，該多個(gè)翼片被配置成折疊在彼此之上成折疊構(gòu)型，并且在處于折疊構(gòu)型時(shí)適配于導(dǎo)管內(nèi)。該設(shè)備還包括聯(lián)接到翼片的一個(gè)或多個(gè)球囊，該球囊被配置成在膨脹時(shí)使翼片從折疊構(gòu)型展開。

結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方案的以下詳細(xì)說明，將更全面地理解本發(fā)明，其中：

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的利用ice設(shè)備的ice程序的示意圖；

圖2a-2d為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的折疊式超聲換能器組件的示意圖；并且

圖3為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的多個(gè)膨脹球囊的示意圖。

具體實(shí)施方式

概述

對于某些ice應(yīng)用，可使用折疊式超聲換能器組件。此類換能器組件可包括例如多個(gè)翼片，該多個(gè)翼片中的每個(gè)翼片包括電容式微型機(jī)械超聲換能器(cmut)陣列或壓電式微型機(jī)械超聲換能器(pmut)陣列。在部署之前，翼片被折疊并且包含在遞送導(dǎo)管內(nèi)。在遞送導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)端部到達(dá)心臟內(nèi)的感興趣區(qū)域時(shí)，換能器組件從導(dǎo)管部署，該翼片展開，并且超聲陣列隨后用于獲取心內(nèi)空間的超聲圖像。此類折疊式換能器組件允許獲得高質(zhì)量超聲圖像，而不需要使過大的導(dǎo)管穿過受檢者的脈管系統(tǒng)。

本文所述的實(shí)施方案與基于球囊的折疊機(jī)構(gòu)相關(guān)，該折疊機(jī)構(gòu)可用于折疊式超聲換能器組件或者可用于例如從導(dǎo)管部署的任何其他折疊式裝置。如下文詳細(xì)所述，本文所述的實(shí)施方案包括聯(lián)接到翼片的一個(gè)或多個(gè)球囊。在膨脹時(shí)，球囊展開翼片；相反，在收縮時(shí)，球囊折疊翼片。

本文所述的基于球囊的折疊機(jī)構(gòu)比其他可能類型的折疊機(jī)構(gòu)(諸如主要基于線和/或彈簧的折疊機(jī)構(gòu))具有某些優(yōu)點(diǎn)。例如，本文所述的機(jī)構(gòu)比其他機(jī)構(gòu)大體上更易于生產(chǎn)和操作，并且可另選地或除此之外在功率消耗方面更為有效。此外，本文所述的機(jī)構(gòu)至少在如下方面可比其他類型的機(jī)構(gòu)更安全：(i)球囊可提供保護(hù)性緩沖，減輕對心內(nèi)組織的碰撞作用，(ii)球囊提供平滑的外表面，在該外表面處不太可能形成血栓，和/或(iii)球囊為生物相容性的。

設(shè)備描述

首先參見圖1，該圖為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的利用ice設(shè)備20的ice程序的示意圖。ice設(shè)備20包括導(dǎo)管22，以及可從導(dǎo)管22的遠(yuǎn)側(cè)端部部署的折疊式超聲換能器組件21。如圖所示，在ice程序期間，導(dǎo)管22例如通過受檢者26的下腔靜脈24插入受檢者26的心臟25中。導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)端部然后被操縱到心臟內(nèi)的感興趣區(qū)域，諸如感興趣腔室(例如，右心房)。隨后，換能器組件21被部署并且用于獲取感興趣區(qū)域的超聲圖像。

如圖所示，導(dǎo)管22可在其近側(cè)端部處連接到控制臺36。控制臺36可包括例如超聲(us)波形發(fā)生器32，該發(fā)生器生成電信號，該電信號通過換能器組件被轉(zhuǎn)換成超聲波?？刂婆_36還可包括泵28，該泵將流體諸如鹽水溶液泵送至導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)端部，例如諸如以使球囊膨脹，該球囊用于使換能器組件展開至其部署構(gòu)型(如下文所述)?？刂婆_36還可包括處理器30，該處理器用于處理從超聲換能器組件接收的信號，和/或執(zhí)行任何其他相關(guān)的功能。在程序期間，通過超聲換能器組件獲取的圖像可顯示在監(jiān)視器38上，以供由進(jìn)行該程序的醫(yī)師34觀察。

盡管圖1具體地與心內(nèi)應(yīng)用相關(guān)，但是需注意本文所述的設(shè)備和方法還可用于其他合適的應(yīng)用。即，可將導(dǎo)管22插入任何合適的體內(nèi)空間中，并且可將換能器組件21部署和用于該體內(nèi)空間內(nèi)，如本文所述。此外，盡管本具體實(shí)施方式和附圖主要與超聲應(yīng)用相關(guān)，但是需注意本文所述的設(shè)備和方法可用于任何合適的應(yīng)用，其中折疊工具被遞送到(例如通過導(dǎo)管)具體位置(例如體內(nèi)空間)并且然后在具體位置處展開。

現(xiàn)在參見圖2a-2d，其為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的折疊式超聲換能器組件21的示意圖。

圖2a示出了處于折疊構(gòu)型的換能器組件21。如圖中所示，換能器組件21包括多個(gè)翼片42，該多個(gè)翼片處于折疊構(gòu)型，折疊在彼此之上，使得換能器組件適配于導(dǎo)管(圖1)內(nèi)。翼片中的每一個(gè)翼片包括一個(gè)或多個(gè)超聲換能器元件50。例如，翼片中的每一個(gè)翼片可包括電容式或壓電式換能器元件50的陣列46。超聲換能器元件用于獲取在其中部署了換能器組件的體內(nèi)空間的超聲圖像。

一般而言，換能器組件可包括任何合適數(shù)目的翼片，諸如兩個(gè)翼片、三個(gè)翼片或者多于三個(gè)翼片。例如，在所示的具體實(shí)施方案中，換能器組件包括三個(gè)翼片42a，42b和42c。

在從導(dǎo)管部署時(shí)，翼片展開，使得換能器組件首先采取圖2b的部分展開構(gòu)型，并且然后采取圖2c-2d的完全展開構(gòu)型。(圖2c-2d示出了處于完全展開構(gòu)型的換能器組件的相對面)在獲取了一個(gè)或多個(gè)超聲圖像之后，翼片折疊回到折疊構(gòu)型，換能器組件重新插入導(dǎo)管中，并且導(dǎo)管從受檢者體內(nèi)退出。

如圖2b-2d所示，換能器組件包括聯(lián)接到翼片的一個(gè)或多個(gè)球囊40，該球囊有利于翼片的折疊和展開。通常，球囊的相應(yīng)子組聯(lián)接到每對相鄰的翼片，即球囊的相應(yīng)子組“跨越”每對相鄰的翼片。例如，圖2c示出了聯(lián)接到翼片42a和42b兩者的第一球囊40a(其為球囊的第一子組)和聯(lián)接到翼片42b和42c兩者的第一球囊40b。當(dāng)換能器組件處于折疊構(gòu)型時(shí)，球囊收縮并且大體上不占據(jù)顯著量體積。(例如，球囊可“夾在”翼片之間。)當(dāng)每個(gè)球囊膨脹時(shí)，球囊將聯(lián)接的兩個(gè)翼片推開；因此球囊膨脹導(dǎo)致翼片從折疊構(gòu)型展開。相反，當(dāng)每個(gè)球囊收縮時(shí)，球囊將聯(lián)接的兩個(gè)翼片牽拉到一起；因此球囊的收縮導(dǎo)致翼片折疊回到折疊構(gòu)型。

通常，每對相鄰的翼片鉸鏈地聯(lián)接到彼此(例如通過一個(gè)或多個(gè)鉸鏈52，如圖所示)，使得翼片易于在折疊構(gòu)型和展開構(gòu)型之間移動(dòng)。

需注意，球囊的每個(gè)子組可包括任何合適數(shù)目的球囊。例如，如圖2c中所示的另選的單個(gè)球囊子組，每個(gè)子組可包括沿相應(yīng)的成對相鄰翼片朝近側(cè)-朝遠(yuǎn)側(cè)布置的多個(gè)球囊，例如參考圖3在下文所述。

一般而言，球囊40可由任何合適的生物相容性材料制造。

通常，一個(gè)或多個(gè)流體遞送管48遞送用于使球囊膨脹的流體，該管從導(dǎo)管的近側(cè)端部穿行導(dǎo)管的長度。例如，流體遞送管48可從泵28遞送鹽水溶液(圖1)。用鹽水填充球囊的優(yōu)點(diǎn)在于，球囊在受檢者體內(nèi)意外破裂時(shí)對受檢者無害。

在一些實(shí)施方案中，如圖所示，球囊中的每個(gè)球囊通過獨(dú)立的流體遞送管獨(dú)立膨脹。在其他實(shí)施方案中，球囊中的至少兩個(gè)球囊通過共同的流體遞送管一起膨脹。例如，球囊中的至少兩個(gè)球囊可彼此流體連通，使得流體通過單個(gè)流體遞送管被泵送至兩個(gè)球囊中。另選地或除此之外，單個(gè)流體遞送管可在管的遠(yuǎn)側(cè)端部處分叉成獨(dú)立的管道，該管道中的每個(gè)管道將流體提供至球囊中的相應(yīng)一個(gè)球囊。

在一些實(shí)施方案中，如圖所示，球囊不彼此成一體。在其他實(shí)施方案中，球囊彼此成一體。例如，球囊中的至少兩個(gè)球囊可分享共同的壁，并且/或者可彼此流體連通，如上文所述。

如圖2c-2d所示，在一些實(shí)施方案中，球囊在膨脹時(shí)使翼片從折疊構(gòu)型展開成平坦構(gòu)型。另選地，球囊可將翼片展開成任何其他合適的展開構(gòu)型。

在一些實(shí)施方案中，如圖所示，換能器元件50和球囊40聯(lián)接到翼片的相對面，即每個(gè)翼片具有在一個(gè)面上的換能器元件和聯(lián)接到相對面的一個(gè)或多個(gè)球囊。在其它實(shí)施方案中，至少一些球囊可聯(lián)接到翼片的面，該翼片的面上設(shè)置了一些換能器元件。例如，如下文所述，球囊可覆蓋換能器元件中的一些換能器元件。

在一些實(shí)施方案中，球囊至少在膨脹時(shí)至少部分地覆蓋翼片的邊緣。例如，圖2c-2d示出了覆蓋翼片42a的邊緣的部分的球囊40a和覆蓋翼片42c的邊緣的部分的球囊40b。由球囊覆蓋邊緣提供增大的安全性，因?yàn)椋?i)球囊可提供保護(hù)性緩沖，減輕對心內(nèi)組織的碰撞作用，(ii)球囊提供平滑的外表面，在該外表面處不太可能形成血栓。另選地或除此之外，球囊至少在膨脹時(shí)可至少部分地覆蓋超聲換能器元件。(換句話講，球囊可至少部分地覆蓋超聲換能器元件中的至少一個(gè)超聲換能器元件。)至于對邊緣的覆蓋，對換能器元件的覆蓋可提供增大的安全性。

對于部分地覆蓋球囊邊緣和/或換能器元件的球囊40而言，另選地或除此之外，可提供位于翼片的邊緣和/或換能器元件之上的附加球囊(未示出)。在部署換能器時(shí)，這些球囊可膨脹。

現(xiàn)在參見圖3，該圖為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的多個(gè)膨脹球囊40的示意圖。圖3中的成對球囊可取代圖2b中所示的球囊中的一個(gè)球囊，即圖3中的成對球囊可跨越一對相鄰的翼片。另選地，圖3中的球囊中的一個(gè)球囊可跨越一對相鄰翼片，并且其他球囊可跨越其他相鄰對的翼片。

圖2c示出了其中球囊中的每個(gè)球囊為半圓柱形狀并且具有單個(gè)隔室的實(shí)施方案，圖3示出了兩個(gè)伸縮式(“折疊式形狀”)球囊，該伸縮式球囊中的每個(gè)球囊包括彼此流體連通的隔室54的可膨脹和可塌縮陣列。此類形式可提供換能器組件的更緊湊的折疊構(gòu)型。(一般而言，需注意，用于展開翼片的球囊中的每個(gè)球囊可在膨脹時(shí)具有任何合適的形狀，并且可包括彼此流體連通的任何合適數(shù)目的隔室。)

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于已在上文具體顯示和描述的那些。相反，本發(fā)明的實(shí)施方案的范圍包括上文所述各種特征的組合與子組合兩者，以及不在現(xiàn)有技術(shù)范圍內(nèi)的其變型和修改，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀上述說明時(shí)應(yīng)當(dāng)想到這些變型和修改。以引用方式并入本專利申請的文獻(xiàn)將視為本專利申請的整體部分，但不包括在這些并入的文獻(xiàn)中以與本說明書中明確或隱含地給出的定義相沖突的方式定義的任何術(shù)語，而只應(yīng)考慮本說明書中的定義。