[發(fā)明專利]一種雙換能器血管內(nèi)超聲成像裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711097897.4
• 申請(qǐng)日: 2017-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN107736900A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱維寶;蘇敏;張利寧;鄭海榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): A61B8/12
• 分類號(hào): A61B8/12
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所31263
• 代理人: 李獻(xiàn)忠,張靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及醫(yī)學(xué)超聲成像領(lǐng)域，尤其涉及一種雙換能器血管內(nèi)超聲成像裝置。

背景技術(shù)

動(dòng)脈粥樣硬化是一種致死率較高的心血管疾病，并且有一個(gè)很顯著的特點(diǎn)是在發(fā)病前不易被診斷發(fā)現(xiàn)。75％以上的急性冠狀動(dòng)脈綜合癥其潛在的病理機(jī)制被論證為動(dòng)脈粥樣硬化斑塊斷裂，因此，檢測(cè)和表征易斷裂的斑塊是心臟病學(xué)和生物醫(yī)學(xué)成像研究中最活躍的領(lǐng)域之一。

目前已有多種醫(yī)學(xué)成像技術(shù)可以用來診斷血管動(dòng)脈粥樣硬化的病變情況。血管造影技術(shù)是現(xiàn)今檢測(cè)血管動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的主要手段，用來確定動(dòng)脈粥樣硬化血管狹窄的位置和程度。它將造影劑在X光照射下快速注入血管當(dāng)中，因?yàn)樵煊皠┪誜光進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)顯影。從顯影的結(jié)果可以看到含有造影劑的血液流動(dòng)，從而了解血管的生理和解剖的變化。血管造影術(shù)是一種很有價(jià)值的診斷血管相關(guān)疾病的方法，但是它僅能提供被造影劑充填的管腔輪廓，而不能顯示管壁的病變性質(zhì)和程度，血管中大部分的易損斑塊用血管造影技術(shù)檢測(cè)不出來。

醫(yī)學(xué)超聲成像技術(shù)以其無創(chuàng)、無輻射、實(shí)時(shí)性好、對(duì)軟組織鑒別力較高、儀器使用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像中不可替代的診斷技術(shù)，目前已成為臨床多種疾病診斷的首選方法。

血管內(nèi)超聲(Intravascular ultrasound,IVUS)成像技術(shù)為醫(yī)學(xué)超聲成像中專門應(yīng)用于心血管疾病檢測(cè)的一種特殊成像技術(shù)。該技術(shù)利用安裝在導(dǎo)管頂端的微型超聲探頭(或探針)插入到人體血管內(nèi)疑似病變的位置進(jìn)行二維組織成像。它不僅可以實(shí)時(shí)顯示血管內(nèi)壁的形態(tài)，而且還可以通過組織平面分析和三維重建對(duì)病變大小進(jìn)行測(cè)量，為深入了解血管病變的形態(tài)和功能提供了新的視野，同時(shí)也為臨床診斷和治療提供更加準(zhǔn)確可靠的信息。血管內(nèi)超聲成像技術(shù)除了可顯示管腔形態(tài)和血管壁信息之外，還可以初步確定粥樣硬化斑塊的組織形態(tài)學(xué)特征；同時(shí)，通過準(zhǔn)確的定量分析，測(cè)量血管直徑、橫截面積和狹窄程度，可識(shí)別血管造影不能發(fā)現(xiàn)的早期動(dòng)脈粥樣硬化病變，尤其對(duì)血管造影顯示的臨界病變，血管內(nèi)超聲成像技術(shù)可對(duì)其進(jìn)行精確的定量分析，確定其狹窄程度及病變類型，以協(xié)助臨床治療方案的選擇。血管內(nèi)超聲成像技術(shù)在指導(dǎo)冠狀動(dòng)脈介入式治療方面也具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。因?yàn)樵摷夹g(shù)可以準(zhǔn)確的反應(yīng)血管內(nèi)部形貌、病變的性質(zhì)以及嚴(yán)重程度等情況，從而為選擇正確的治療策略提供依據(jù)，例如選擇尺寸合適的支架等。同時(shí)血管內(nèi)超聲成像技術(shù)可用于術(shù)后支架治療效果的評(píng)價(jià)，例如支架擴(kuò)張是否充分、是否完全貼壁、是否均勻的展開并完全覆蓋病變等，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正支架植入后存在的某些問題，以達(dá)到最佳的介入治療效果。

血管內(nèi)超聲成像技術(shù)是一種無創(chuàng)性的超聲技術(shù)和有創(chuàng)性的導(dǎo)管技術(shù)相結(jié)合的使用末端連接有超聲探針的特殊導(dǎo)管進(jìn)行的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，能夠顯示病變所在的管壁和粥樣斑塊，提高診斷的準(zhǔn)確性。現(xiàn)今使用的血管內(nèi)超聲換能器，主要是高頻平面單陣元血管內(nèi)超聲換能器和高頻環(huán)形陣列血管內(nèi)超聲換能器。

目前，傳統(tǒng)血管內(nèi)超聲導(dǎo)管一般為單陣元換能器的機(jī)械導(dǎo)管和線陣換能器的電子相控陣導(dǎo)管。

機(jī)械導(dǎo)管由導(dǎo)管尾端連接滑環(huán)驅(qū)動(dòng)，而換能器在導(dǎo)管前端，導(dǎo)管長(zhǎng)度一般在1.5m左右，血管彎曲容易在導(dǎo)管和護(hù)管之間產(chǎn)生比較大的摩擦力，造成導(dǎo)管前端的換能器不均勻旋轉(zhuǎn)，獲得的超聲圖像容易失真，造成成像的清晰度和精準(zhǔn)度變差。

電子相控陣導(dǎo)管制作難度大，成像系統(tǒng)復(fù)雜，相對(duì)來說頻率比較低，成像分辨率不高。

有鑒于此，需要一種新的血管內(nèi)超聲成像裝置。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種雙換能器血管內(nèi)超聲成像裝置，相對(duì)于普通機(jī)械導(dǎo)管，能夠進(jìn)行角度補(bǔ)償，成像更穩(wěn)定，有助于醫(yī)生進(jìn)行更精確的診斷；并且，兩個(gè)換能器可以同時(shí)工作，因此在同一次轉(zhuǎn)動(dòng)可以成像兩幅圖，因此可以大幅度提高超聲成像的幀頻。

本發(fā)明提供了一種雙換能器血管內(nèi)超聲成像裝置，包括導(dǎo)管以及位于導(dǎo)管前端的超聲探頭，所述超聲探頭位于所述導(dǎo)管內(nèi)，所述超聲探頭包括兩個(gè)超聲換能器，所述兩個(gè)超聲換能器背對(duì)背設(shè)置，同時(shí)或分時(shí)發(fā)送超聲聲束進(jìn)行成像，其中所述兩個(gè)超聲換能器具有共同的背襯層。

優(yōu)選地，所述兩個(gè)超聲換能器為分層結(jié)構(gòu)，包括第一匹配層、第一壓電層、背襯層、第二壓電層和第二匹配層。

優(yōu)選地，每個(gè)所述超聲換能器的匹配層為一層匹配層或多層匹配層。

優(yōu)選地，所述超聲換能器是單陣元平面換能器，單陣元聚焦換能器，多陣元平面換能器或多陣元聚焦換能器。

優(yōu)選地，所述超聲換能器的中心頻率范圍為15MHz～120MHz。

優(yōu)選地，所述兩個(gè)超聲換能器的中心頻率相同或不同。