[發明專利]有設于超聲成像系統換能器上的可膨脹材料的系統和方法

在審

• 申請號: 201680025642.4
• 申請日: 2016-05-03
• 公開（公告）號: CN107567309A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 陸鑫;艾瑞克·埃利奧特
• 申請（專利權）人: 波士頓科學國際有限公司
• 主分類號: A61B8/12
• 分類號: A61B8/12
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙)31239
• 代理人: 余文娟

相關申請的交叉應用

根據35U.S.C.§119(e)，本申請要求享有于2015年5月5日提交的美國臨時專利申請案No.62/157,385的權益，該申請以引用方式并入本文。

技術領域

本發明涉及超聲成像系統領域及制造和使用該系統的方法。本發明還涉及包括設置于導管內的換能器和設置于換能器上的可膨脹材料的超聲成像系統以及制造和使用該超聲系統、導管和換能器的方法。

背景技術

已證實可插入患者中的超聲裝置對于各種疾病和病癥具有診斷能力。例如，血管內超聲("IVUS")成像系統已用作成像模式用于診斷阻塞的血管并提供信息以協助醫生選擇和放置支架及其它裝置從而恢復或增加血流量。IVUS成像系統已用來診斷在血管內特定位置的動脈粥樣硬化斑塊積聚。IVUS成像系統可用來確定血管內梗阻或狹窄的存在，以及該梗阻或狹窄的性質和程度。IVUS成像系統可用來使血管系統的片段可視化，由于例如一個或多個結構(例如，不期望成像的一個或多個血管)的移動(例如，心臟跳動)或梗阻，使用其它血管內成像技術(諸如血管造影術)來可視化可能是困難的。IVUS成像系統可用來監測或評估進行中的血管內治療，諸如血管造影術和實時(或近乎實時)的支架放置。此外，IVUS成像系統可用來監測一個或多個心室。

已研發了IVUS成像系統來提供用于使各種疾病或病癥可視化的診斷工具。IVUS成像系統可包括控制模塊(具有脈沖發生器、圖像處理器和監視器)、導管和設置于導管中的一個或多個換能器。含有換能器的導管可定位于待成像區域(諸如血管壁或接近血管壁的患者組織)內或接近待成像區域的腔或室中。控制模塊中的脈沖發生器生成電信號，該電信號遞送至一個或多個換能器并轉換成聲學信號，該聲學信號傳輸通過患者組織。傳輸的聲學信號的反射信號由一個或多個換能器吸收并轉換成電信號。轉換成的電信號遞送至圖像處理器并轉變成可顯示于監視器上的圖像。

心內超聲心動圖("ICE")為另一種超聲成像技術，已證實其能夠用于診斷血管內疾病和病癥。ICE利用超聲信號來對患者組織成像。從設置于導管中的ICE成像器發射出的聲學信號從患者組織反射并由連接的ICE控制模塊收集和處理以形成圖像。ICE成像系統可用來對心室內的組織成像。

發明內容

一個實施例為用于超聲系統的導管組件。導管組件包括細長導管，該細長導管配置且布置成插入到患者的心血管系統中，該導管具有遠端、近端和縱向長度。導管包括具有近側部分和遠側部分的鞘套，該鞘套界定了沿鞘套從近側部分延伸至遠側部分的腔。導管組件還包括成像芯部，該成像芯部配置且布置成插入到導管的腔中。成像芯部包括具有近端和遠端的細長、可旋轉驅動軸和連接至驅動軸的遠端的成像裝置，其中驅動軸的旋轉致使成像裝置相應的旋轉。成像裝置包括至少一個換能器，該至少一個換能器配置且布置成將施加的電信號轉換成聲學信號并且還將接收到的回波信號轉換成電信號。成像芯部還包括可膨脹材料，該可膨脹材料至少設置于至少一個換能器上并且配置且布置成隨著驅動軸的旋轉而旋轉并在暴露于流體時膨脹。在至少一些實施例中，可膨脹材料已膨脹。

在至少一些實施例中，可膨脹材料配置且布置成在暴露于水、鹽水或血液中的至少一個時膨脹。在至少一些實施例中，可膨脹材料為水凝膠。在至少一些實施例中，可膨脹材料配置且布置成膨脹并隨即填充換能器和鞘套之間的空間，使得源自換能器的聲學信號從換能器穿透可膨脹材料直接進入到鞘套中。在至少一些實施例中，可膨脹材料配置且布置成膨脹并隨即填充換能器和鞘套之間至少90％的空間。在至少一些實施例中，可膨脹材料機械或化學附接至成像芯部。在至少一些實施例中，可膨脹材料在膨脹時為潤滑的。

在至少一些實施例中，導管組件還包括連接至驅動軸的驅動單元，該驅動單元配置且布置成控制驅動軸的旋轉。在至少一些實施例中，導管組件還包括連接至成像芯部的控制模塊，該控制模塊包括電連接至成像芯部的脈沖發生器和電連接至成像芯部的處理器，該脈沖發生器配置且布置成向至少一個換能器提供電信號，該處理器配置且布置成處理從至少一個換能器接收到的電信號從而形成至少一個圖像。

另一個實施例為成像裝置，該成像裝置包括至少一個換能器和設置于至少一個換能器上的可膨脹材料，該至少一個換能器配置且布置成將施加的電信號轉換成聲學信號并且還將接收到的回波信號轉換成電信號。在至少一些實施例中，可膨脹材料已膨脹。