[發明專利]具有壓電換能器的介入設備

在審

• 申請號: 201980014661.0
• 申請日: 2019-02-03
• 公開（公告）號: CN111741716A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: W-J·A·德維吉斯;C·G·菲瑟;H·R·施塔伯特;J·W·威克普;G·F·C·M·利杰坦恩;E·F·J·克萊森斯
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;A61M25/01;H01L41/047;H01L41/29;H01L41/313;A61B8/00;A61B34/20;A61B90/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 孟杰雄

一種介入設備(110)包括細長桿和換能器條(112)。所述換能器條包括第一邊緣和相對的第二邊緣。所述第一邊緣和所述第二邊緣由寬度尺寸分離，并且所述第一邊緣和所述第二邊緣均沿著所述換能器條的長度方向延伸。所述換能器條還包括沿著相對于所述長度方向形成銳角的換能器方向延伸的壓電換能器(116)。所述換能器條圍繞所述介入設備的細長桿以螺旋的形式纏繞，使得所述壓電換能器圍繞所述細長桿形成帶。寬度尺寸被定義為使得螺旋的連續匝的相鄰第一和第二邊緣彼此鄰接或交疊。

技術領域

本發明涉及一種具有壓電換能器的介入設備。壓電換能器可以操作為傳感器或者致動器。介入設備可以用在醫學領域中的各種介入流程中。在一個預期應用中，壓電換能器可以被用于跟蹤相對于波束形成超聲成像探頭的超聲場的介入設備的位置。

背景技術

醫學領域中的介入流程越來越多地使用感測和致動來獲得關于患者的解剖結構的更多信息或者處置患者的解剖結構。由于其提供的寬范圍的換能器功能，因此壓電材料有時使用在這些應用中。特定非限制性范例包括換能，即，將信號從能量的一種形式轉換為超聲、聲學、振動和熱能中的另一種。這樣的換能器可以使用在寬范圍的應用中，包括超聲成像、血流監測、心率確定、溫度監測和高頻超聲“HIFU”處置。在Mung,J.等人的文檔“ANon-disruptive Technology for Robust 3D Tool Tracking for Ultrasound-GuidedInterventions”(在Fitchinger,G.,Martel,A.,Peters,T.,(Eds.)MICCAI 2011,Part I,LNCS,Vol.6891,pp.153-160,Springer,Heidelberg(2011)中)中所描述的一個示范性應用中，描述了一種基于超聲的位置確定系統，其中，在針上安裝的超聲傳感器被用于檢測來自波束形成超聲成像探頭的超聲信號。針可以在從用于局部麻醉的日常針插入到癌癥的活檢和經皮消融以及到更高級的流程(諸如結構心臟修復)的超聲引導式介入中跟蹤。

在這樣的應用中常常面對的問題是將壓電換能器附接到介入設備的問題。在該問題的一個解決方案中，文檔WO2017013224描述了在電導體與換能器層之間做出電接觸的換能器層壓板。在一個實施方式中，換能器層壓板以螺旋的形式圍繞細長設備纏繞。

另一文檔WO2017102369A1涉及一種用于跟蹤相對于超聲場的圖像平面的介入設備的位置。位置包括出平面距離。幾何結構提供單元包括多個換能器到遠端端部長度，每個長度對應于介入設備的遠端端部與附接到針對多種介入設備類型中的每種的介入設備的超聲檢測器之間的預定距離。圖像融合單元接收指示被跟蹤的介入設備的類型的數據；并且基于類型：從幾何結構提供單元選擇對應的換能器到遠端端部長度；并且在重建超聲圖像中指示針對超聲場內的介入設備的出平面距離和換能器到遠端端部長度兩者。

不管這樣的解決方案，仍然存在改進將壓電換能器附接到介入設備的空間。

發明內容

本發明力圖改進將壓電換能器附接到介入設備。此外，提供了一種包括細長桿和換能器條的介入設備。所述換能器條包括第一邊緣和相對的第二邊緣，所述第一邊緣和所述第二邊緣由寬度尺寸分離。所述第一邊緣和所述第二邊緣均沿著所述換能器條的長度方向延伸。設置在所述換能器條上的壓電換能器沿著相對于所述換能器條的長度方向形成銳角的換能器方向延伸。所述換能器條圍繞所述介入設備的細長桿以螺旋的形式纏繞，使得所述壓電換能器圍繞所述細長桿形成帶。此外，所述寬度尺寸被定義為使得螺旋的連續匝的相鄰第一和第二邊緣彼此鄰接或交疊。

在這樣做時，螺旋纏繞提供一種將所述壓電換能器附接到所述介入設備的細長桿的簡單方法。所述介入設備可以例如跨所述換能器條滾動并且借助于粘合劑附接到所述介入設備。螺旋的鄰接或交疊相鄰匝作用于分別向所述介入設備提供平滑外部表面并且從而更低的電阻以插入在身體中，并且避免在纏繞換能器條下層的材料的暴露。