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)超聲心動描記(ICE)導(dǎo)管中使用的機械掃描成像探針。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)管護罩排出的 流體在成像探針的超聲換能器附近不會形成氣泡。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)進行成像。例如，冠狀I(lǐng)VUS導(dǎo)管在心臟小動脈中使用從而使冠狀動脈疾病可視。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。為了這個目的，IVUS或ICE導(dǎo)管將采用至少一個超聲換能器，所述超聲換能器 能產(chǎn)生壓力波從而實現(xiàn)可視化。通常至少一個換能器被容納在環(huán)繞護罩或?qū)Ч軜?gòu)件內(nèi)，并 被旋轉(zhuǎn)從而能實現(xiàn)360度的可視化。因為空氣不是用于傳輸由至少一個換能器產(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)管可包括在遠端 具有開口的護罩，其用于引導(dǎo)流體從此穿過。成像探針包括遠端殼體，其連接到驅(qū)動軸以 用于旋轉(zhuǎn)；位于所述遠端殼體內(nèi)的換能器，其用于產(chǎn)生和感測超聲波；以及流體流動促進 器，其促進護罩內(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端方向的壁，且所述流體流動促進器可包括 位于該壁內(nèi)且鄰近換能器的開口。優(yōu)選地，遠端殼體在遠端殼體的近端端部具有第一剖面 (profile)，在處于換能器的遠端方向的壁處具有第二剖面，并且流體流動促進器包括大于 第一剖面的第二剖面，以促進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，并且流體流動促進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。遠端殼體具有近端延伸部，并且流體流動促進器在遠端殼體的近端延伸部內(nèi)包括至少一條導(dǎo)液管。優(yōu)選地，所述至少一條導(dǎo)液管相對于中心軸線成一角度地形成在遠端殼 體的近端延伸部內(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)和遠端側(cè)， 并且形成為使得所述近端側(cè)沿著遠端殼體的旋轉(zhuǎn)方向通向所述遠端側(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，在多個附圖中相同 的附圖標記表示相同的元件，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的超聲成像導(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)動電纜。
具體實施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的成像導(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布置在護罩12內(nèi)。當成像探針移動以掃描待觀察的身體內(nèi)部結(jié)構(gòu)時，成 像探針14能夠在護罩12內(nèi)沿軸向移動從而使得護罩保持靜止。而且，眾所周知，成像探針 14還能夠旋轉(zhuǎn)從而實現(xiàn)360度的掃描。成像探針14通常包括遠端殼體16、彈性驅(qū)動軸18和同軸電纜20。遠端殼體16 以已知方式置于彈性驅(qū)動軸18的遠端上。驅(qū)動軸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)或線繞組的長彈簧而形成。兩個或多個彈簧可以彼此 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)動軸是彈性的并且具有 高抗扭剛度。遠端殼體16主要包括超聲換能器22、遠尖端壁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入護罩12的內(nèi)腔36中。內(nèi)腔36的內(nèi)部優(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的遠端并且用于有效地將超聲能量 傳遞到護罩中，然后傳遞到身體。為了幫助流體流動，護罩在其遠端處包括用于流體的出口 點(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，另外參照圖2，遠端殼體16的遠端延伸部包括位于遠端且鄰近換能器22的遠尖端壁24。遠尖端壁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。在護罩內(nèi)從換能器22的近端流向換能器22的遠端的流體被向下 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和流體流動的第一剖面。遠尖端壁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，這可以用作促進流體流 過遠尖端開口 38并且由此越過換能器22。為了進一步促進流體流過換能器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)出對流體流動的更 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)明另一實施例的另一個成像導(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中對于相似部件的附圖標記是重復(fù)的。為了進一步確保防 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，以相對于沿著導(dǎo)管驅(qū)動軸43延伸的線成一角度地將導(dǎo)液管構(gòu)造在遠端殼體16的近端 部分26中。這在圖3中進行了示出，所述角度θ是由平行于導(dǎo)管驅(qū)動軸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)遠端側(cè)。這在圖3中進行了示出，其 中45指示順時針旋轉(zhuǎn)方向(沿著導(dǎo)管驅(qū)動軸13向遠端觀察)。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 示的流體流動促進結(jié)構(gòu)，用于在遠端殼體16的近端將存留在導(dǎo)管護罩12內(nèi)的流體連續(xù)地 排出到換能器22的正面上。在護罩內(nèi)從換能器22的近端流動到換能器22的遠端的流體 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)對本發(fā)明的特別實施例進行了示出和描述，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)管包括在遠端具有開口的護罩，用于引導(dǎo)流體在開口處穿過，所述成像探針包括遠端殼體，所述遠端殼體聯(lián)接到驅(qū)動軸以用于旋轉(zhuǎn)；位于所述遠端殼體內(nèi)的換能器，所述換能器用于產(chǎn)生和感測超聲波；以及流體流動促進器，所述流體流動促進器促進所述護罩內(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端方向的壁，其中所述 流體流動促進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，其中所述遠端殼體在所述遠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端方向的所述壁處具有第二剖面，并且其中所述流體 流動促進器包括大于所述第一剖面的所述第二剖面，從而促進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 動促進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，其中所述遠端殼體具有近端延伸部，并且其中所述 流體流動促進器在所述遠端殼體的近端延伸部內(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)液管以相對于所述中心軸線成一角度的方式形成在所述遠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)沿著所述遠端殼體的旋轉(zhuǎn)方向通向所 述遠端側(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端具有開口的護罩，用于引導(dǎo)流體在此穿過。成像探針包括遠端殼體，其聯(lián)接到驅(qū)動軸以用于旋轉(zhuǎn)；位于該遠端殼體內(nèi)換能器，其用于產(chǎn)生和感測超聲波；以及流體流動促進器，其促進護罩內(nèi)的流體流過換能器。
文檔編號A61B8/12GK101902973SQ200880121829
公開日2010年12月1日 申請日期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 申請人:硅谷醫(yī)療器械有限公司