有设于超声成像系统换能器上的可膨胀材料的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于超声系统的导管组件，包括插入到患者的心血管系统中的细长导管。导管包括鞘套，鞘套界定了沿鞘套延伸的腔。导管组件还包括插入到导管的腔中的成像芯部。成像芯部包括细长、可旋转的驱动轴和连接至驱动轴的远端的成像装置，其中驱动轴的旋转导致成像装置相应的旋转。成像装置包括至少一个换能器，其用于将施加的电信号转换成声学信号并且还用于将接收到的回波信号转换成电信号。成像芯部还包括可膨胀材料，其至少设置于至少一个换能器上并配置且布置成随着驱动轴的旋转而旋转并在暴露于流体时膨胀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有设于超声成像系统换能器上的可膨胀材料的系统和方法相关申请的交叉应用根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求享有于2015年5月5日提交的美国临时专利申请案No.62/157,385的权益，该申请以引用方式并入本文。
本专利技术涉及超声成像系统领域及制造和使用该系统的方法。本专利技术还涉及包括设置于导管内的换能器和设置于换能器上的可膨胀材料的超声成像系统以及制造和使用该超声系统、导管和换能器的方法。
技术介绍
已证实可插入患者中的超声装置对于各种疾病和病症具有诊断能力。例如，血管内超声("IVUS")成像系统已用作成像模式用于诊断阻塞的血管并提供信息以协助医生选择和放置支架及其它装置从而恢复或增加血流量。IVUS成像系统已用来诊断在血管内特定位置的动脉粥样硬化斑块积聚。IVUS成像系统可用来确定血管内梗阻或狭窄的存在，以及该梗阻或狭窄的性质和程度。IVUS成像系统可用来使血管系统的片段可视化，由于例如一个或多个结构(例如，不期望成像的一个或多个血管)的移动(例如，心脏跳动)或梗阻，使用其它血管内成像技术(诸如血管造影术)来可视化可能是困难的。IVUS成像系统可用来监测或评估进行中的血管内治疗，诸如血管造影术和实时(或近乎实时)的支架放置。此外，IVUS成像系统可用来监测一个或多个心室。已研发了IVUS成像系统来提供用于使各种疾病或病症可视化的诊断工具。IVUS成像系统可包括控制模块(具有脉冲发生器、图像处理器和监视器)、导管和设置于导管中的一个或多个换能器。含有换能器的导管可定位于待成像区域(诸如血管壁或接近血管壁的患者组织)内或接近待成像区域的腔或室中。控制模块中的脉冲发生器生成电信号，该电信号递送至一个或多个换能器并转换成声学信号，该声学信号传输通过患者组织。传输的声学信号的反射信号由一个或多个换能器吸收并转换成电信号。转换成的电信号递送至图像处理器并转变成可显示于监视器上的图像。心内超声心动图("ICE")为另一种超声成像技术，已证实其能够用于诊断血管内疾病和病症。ICE利用超声信号来对患者组织成像。从设置于导管中的ICE成像器发射出的声学信号从患者组织反射并由连接的ICE控制模块收集和处理以形成图像。ICE成像系统可用来对心室内的组织成像。
技术实现思路
一个实施例为用于超声系统的导管组件。导管组件包括细长导管，该细长导管配置且布置成插入到患者的心血管系统中，该导管具有远端、近端和纵向长度。导管包括具有近侧部分和远侧部分的鞘套，该鞘套界定了沿鞘套从近侧部分延伸至远侧部分的腔。导管组件还包括成像芯部，该成像芯部配置且布置成插入到导管的腔中。成像芯部包括具有近端和远端的细长、可旋转驱动轴和连接至驱动轴的远端的成像装置，其中驱动轴的旋转致使成像装置相应的旋转。成像装置包括至少一个换能器，该至少一个换能器配置且布置成将施加的电信号转换成声学信号并且还将接收到的回波信号转换成电信号。成像芯部还包括可膨胀材料，该可膨胀材料至少设置于至少一个换能器上并且配置且布置成随着驱动轴的旋转而旋转并在暴露于流体时膨胀。在至少一些实施例中，可膨胀材料已膨胀。在至少一些实施例中，可膨胀材料配置且布置成在暴露于水、盐水或血液中的至少一个时膨胀。在至少一些实施例中，可膨胀材料为水凝胶。在至少一些实施例中，可膨胀材料配置且布置成膨胀并随即填充换能器和鞘套之间的空间，使得源自换能器的声学信号从换能器穿透可膨胀材料直接进入到鞘套中。在至少一些实施例中，可膨胀材料配置且布置成膨胀并随即填充换能器和鞘套之间至少90％的空间。在至少一些实施例中，可膨胀材料机械或化学附接至成像芯部。在至少一些实施例中，可膨胀材料在膨胀时为润滑的。在至少一些实施例中，导管组件还包括连接至驱动轴的驱动单元，该驱动单元配置且布置成控制驱动轴的旋转。在至少一些实施例中，导管组件还包括连接至成像芯部的控制模块，该控制模块包括电连接至成像芯部的脉冲发生器和电连接至成像芯部的处理器，该脉冲发生器配置且布置成向至少一个换能器提供电信号，该处理器配置且布置成处理从至少一个换能器接收到的电信号从而形成至少一个图像。另一个实施例为成像装置，该成像装置包括至少一个换能器和设置于至少一个换能器上的可膨胀材料，该至少一个换能器配置且布置成将施加的电信号转换成声学信号并且还将接收到的回波信号转换成电信号。在至少一些实施例中，可膨胀材料已膨胀。在至少一些实施例中，可膨胀材料配置且布置成在暴露于水、盐水或血液中的至少一个时膨胀。在至少一些实施例中，可膨胀材料为水凝胶。在至少一些实施例中，可膨胀材料机械或化学附接至至少一个换能器。另一实施例为形成上文所述导管组件或成像装置中任一个的方法。该方法包括提供至少一个换能器；和将可膨胀材料至少设置于至少一个换能器或成像芯部上。在至少一些实施例中，将可膨胀材料设置于至少一个换能器上包括以可膨胀材料或可膨胀材料的前体涂布至少一个换能器。在至少一些实施例中，该方法还包括交联或固化可膨胀材料或可膨胀材料的前体以将可膨胀材料机械或化学连接至至少一个换能器或成像芯部。又一个实施例为使用上文所述导管组件中任一个的方法。该方法包括将成像芯部插入到导管的鞘套中；使可膨胀材料暴露于流体，致使可膨胀材料在鞘套内膨胀；和使驱动轴与在鞘套内膨胀的可膨胀材料一起旋转。在至少一些实施例中，使可膨胀材料暴露于流体包括将水或盐水注入到导管的鞘套中。在至少一些实施例中，使可膨胀材料暴露于流体包括允许血液流入到导管的鞘套中。在至少一些实施例中，使可膨胀材料暴露于流体包括使可膨胀材料膨胀以随即填充换能器和鞘套之间的空间，使得源自换能器的声学信号从换能器穿透可膨胀材料直接进入到鞘套中。附图说明参照以下附图描述本专利技术的非限制性和非详尽性实施例。在附图中，相同的附图标记在各图中指代相同的部件，除非另有说明。为更好理解本专利技术，将参考下述具体实施方式，下述具体实施方式应结合附图阅读，其中：图1为根据本专利技术血管内超声成像系统一个实施例的示意图；图2为根据本专利技术血管内超声成像系统的导管的一个实施例的示意侧视图；图3为根据本专利技术图2所示导管远端的一个实施例的示意立体图，其具有设置于导管中界定的腔中的成像芯部；图4A为根据本专利技术图3的导管远端的一个实施例在设置于换能器上的可膨胀材料膨胀之前的示意纵向剖视图；图4B为根据本专利技术图4A的实施例在设置于换能器上的可膨胀材料膨胀之后的示意纵向剖视图；图5A为根据本专利技术图3的导管远端的第二实施例在设置于换能器和成像芯部上的可膨胀材料膨胀之前的示意纵向剖视图；和图5B为根据本专利技术图5A的实施例在设置于换能器和成像芯部上的可膨胀材料膨胀之后的示意纵向剖视图。具体实施方式本专利技术涉及超声成像系统领域及制造和使用该系统的方法。本专利技术还涉及包括设置于导管内的换能器和设置于换能器上的可膨胀材料的超声成像系统，以及制造和使用超声系统、导管和换能器的方法。利用导管的合适超声成像系统包括例如血管内超声("IVUS")系统和心内超声心动图("ICE")系统。这些系统可包括设置于导管远端上的一个或多个换能器，该导管配置并布置成经皮插入患者中。具有导管的IVUS成像系统的实例见于例如美国专利No.6,945,938、No.7,246,959和No.7,306,561；以及美国专利申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于超声系统的导管组件，所述导管组件包括：配置且布置成插入到患者的心血管系统中的细长导管，所述导管具有远端、近端和纵向长度，所述导管包括具有近侧部分和远侧部分的鞘套，所述鞘套界定了沿所述鞘套从所述近侧部分延伸至所述远侧部分的腔；配置且布置成插入到所述导管的所述腔中的成像芯部，所述成像芯部包括具有近端和远端的细长、可旋转的驱动轴，连接至所述驱动轴的所述远端的成像装置，其中所述驱动轴的旋转导致所述成像装置相应的旋转，所述成像装置包括至少一个换能器，所述至少一个换能器配置且布置成将施加的电信号转换成声学信号并且还将接收到的回波信号转换成电信号，和可膨胀材料，所述可膨胀材料至少设置于所述至少一个换能器上并且配置且布置成随着所述驱动轴的旋转而旋转并在暴露于流体时膨胀，可选择地，所述可膨胀材料已膨胀。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.05 US 62/157,3851.一种用于超声系统的导管组件，所述导管组件包括：配置且布置成插入到患者的心血管系统中的细长导管，所述导管具有远端、近端和纵向长度，所述导管包括具有近侧部分和远侧部分的鞘套，所述鞘套界定了沿所述鞘套从所述近侧部分延伸至所述远侧部分的腔；配置且布置成插入到所述导管的所述腔中的成像芯部，所述成像芯部包括具有近端和远端的细长、可旋转的驱动轴，连接至所述驱动轴的所述远端的成像装置，其中所述驱动轴的旋转导致所述成像装置相应的旋转，所述成像装置包括至少一个换能器，所述至少一个换能器配置且布置成将施加的电信号转换成声学信号并且还将接收到的回波信号转换成电信号，和可膨胀材料，所述可膨胀材料至少设置于所述至少一个换能器上并且配置且布置成随着所述驱动轴的旋转而旋转并在暴露于流体时膨胀，可选择地，所述可膨胀材料已膨胀。2.根据权利要求1所述的导管组件，其中所述可膨胀材料配置且布置成在暴露于水、盐水或血液中的至少一个时膨胀。3.根据权利要求1或2所述的导管组件，其中所述可膨胀材料为水凝胶。4.根据权利要求1至3中任一项所述的导管组件，其中所述可膨胀材料配置且布置成膨胀并随即填充所述换能器和所述鞘套之间的空间，使得源自所述换能器的声学信号从所述换能器穿透所述可膨胀材料并直接进入所述鞘套中。5.根据权利要求1至4中任一项所述的导管组件，其中所述可膨胀材料机械或化学附接至所述成像芯部。6.根据权利要求1至5中任一项所述的导管组件，其中所述可膨胀材料在膨胀时为润滑的。7.根据权利要求1至6中任一项所述的导管组件，还包括连接至所述驱动轴的驱动单元，所述驱动单元配置且布置成控制所述驱动轴的旋转。8.根据权利要求1至7中任一项所述的导管组件，还包括连接至所述成像芯部的控制模块，所述控制模块包括电连接至所述成像芯部的脉冲发生器，所述脉冲发生器配置且布置成向所述至少一个换能器提供电信...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆鑫，艾瑞克·埃利奥特，
申请(专利权)人：波士顿科学国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US