[發明專利]一種血管內超聲成像導管及系統

在審

• 申請號: 202110181591.7
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112826536A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 劉斌;何精才;胡軍
• 申請（專利權）人: 深圳市賽禾醫療技術有限公司
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;A61B8/12;A61B8/00;A61M25/00;B06B1/06
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 胡明強

本申請提供了一種血管內超聲成像導管及系統，其中血管內超聲成像導管包括：鞘管(10)；柔性驅動軸(20)，設于鞘管(10)內，且第一端用于電連接驅動裝置(100)，驅動裝置(100)被配置為驅動柔性驅動軸(20)在鞘管(10)內旋轉和沿柔性驅動軸(20)的軸向移動；換能器器件，設于柔性驅動軸(20)第二端，包括微機電超聲波換能器陣列芯片(30)，用于電連接超聲主機(200)以將獲得的成像電信號輸送到超聲主機(200)或者接收超聲主機(200)輸送的激勵電信號。本申請解決了傳統血管內超聲成像導管采用的超聲波換能元件加工工藝復雜、集成度低、制造成本高，而且還限制血管內超聲成像系統工作性能提升的問題。

技術領域

本申請涉及超聲導管技術領域，特別涉及一種血管內超聲成像導管及系統。

背景技術

血管內超聲(Intravascular Ultrasound，IVUS)導管在血管介入治療手術中作為診斷工具被廣泛用于評估人體內患病血管(如心臟冠狀動脈、外周動脈等)病變的程度及性質，使用時導管經橈動脈或股動脈穿刺推送至血管病灶區域，接著導管內的柔性傳動軸在回撤過程中通過設置在其前端的超聲換能器對血管管腔和管壁的截面進行成像。

傳統的血管內超聲成像導管采用機械式超聲探頭，機械式超聲探頭所采用的超聲波換能器元件由PZT壓電陶瓷、聲匹配層、背襯材料、金屬電極等組成，涉及高頻PZT陶瓷粉體配方，以及高溫燒結并將PZT陶瓷研磨至100微米以內、聲匹配層和背襯制作等復雜加工工藝，整體集成度低，制造成本高昂；此外，基于PZT壓電陶瓷的超聲波換能器元件需要較大的驅動電壓，噪聲電平高，功耗高，接收信號靈敏度低，在一定程度上限制了血管內超聲成像系統工作性能的提升。

發明內容

本申請實施例提供一種血管內超聲成像導管及系統，解決了傳統血管內超聲成像導管采用的超聲波換能器元件加工工藝復雜、集成度低、制造成本高，而且還會限制血管內超聲成像系統工作性能提升的問題。

第一方面，提供了一種血管內超聲成像導管，包括：

鞘管；

柔性驅動軸，所述柔性驅動軸設于所述鞘管內，且第一端用于電連接驅動裝置，所述驅動裝置被配置為驅動所述柔性驅動軸在所述鞘管內旋轉和沿所述柔性驅動軸的軸向移動；

換能器器件，所述換能器器件設于所述柔性驅動軸的第二端，所述換能器器件包括微機電超聲波換能器陣列芯片；

所述微機電超聲波換能器陣列芯片用于電連接超聲主機以將獲得的成像電信號輸送到所述超聲主機或者接收所述超聲主機輸送的激勵電信號。

根據本申請實施例提供的血管內超聲成像導管，采用微機電超聲波換能器陣列芯片來替換傳統的壓電陶瓷超聲波換能器件作為超聲波換能器件，不僅加工工藝簡單、集成度高、制造成本低，而且簡化了超聲波換能器件的結構，使得超聲波換能器件獲得的血管內超聲成像電信號的信噪比得到提升進而提升血管內超聲成像電信號處理得到的圖像質量。

在一種可能的設計中，所述換能器器件還包括：

固定件，所述固定件連接于所述柔性驅動軸的第二端；所述微機電超聲波換能器陣列芯片固定在所述固定件上；

背襯，所述背襯固定在所述微機電超聲波換能器陣列芯片的底面，用于消除所述微機電超聲波換能器陣列芯片的底面傳導出的超聲干擾信號。

在一種可能的設計中，所述背襯的表面具有鋸齒狀結構。

在一種可能的設計中，所述固定件上設有開口，所述開口與所述微機電超聲波換能器陣列芯片的超聲信號發射接收面相對。

在一種可能的設計中，所述微機電超聲波換能器陣列芯片包括發射陣列子芯片和接收陣列子芯片；

所述發射陣列子芯片用于在激勵電信號的驅動下向垂直于所述柔性驅動軸的直線方向發射超聲波；