一种用于例如在身体部分内部(例如血管)的超声成像的装置和方法的公开的实施方案。在特定的实施方案中，导管具有顶端腔，在所述顶端腔内将超声换能器安装在枢转机构上，电机用于转动换能器，并且实施为使换能器枢转。这样的实施的示例为第二电机，所述第二电机操作轴或细丝，并且当不实施对换能器的枢转时，枢转机构可以偏置为返回至基座部分。在其它的实施方案中，将来自换能器的超声信号反射的镜可以使用类似的机构而旋转和/或枢转。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种用于在人体内的超声用途的装置和方法，其包括用于采用超声对脉管内部(例如血管)进行成像的装置和方法。美国临时申请系列号61/713，172(2012年10月12日提交)和61/727，680 (2012年11月17日提交)的权益，这两者通过引用而全部并入本文。
技术介绍
已经提出了用于在血管内使用超声成像的装置，以检视脉管的情况和/或放置在脉管中的装置的位置或条件。但是，这样的装置存在若干问题。例如，很多这样的装置最多提供组织或其它感兴趣物件的横截面的图像，即，血管内部的薄的、盘形的切片，并且中心部分不在超声束的范围内。当前超声成像因此只进行二维横截面部分的检视。在一些其它的装置中，超声束指向固定的角度，所述固定的角度基本不垂直于纵向轴线(例如，以45度)。在此情况下，成像区域是静止的，为圆锥表面部分的形式，还具有不在超声束的范围内的中心部分。在其它情况下，为了使在体内的全部重要长度显现(例如，组织的表面或部分，或装置的表面或部分)，装置必须沿着长度移动，并且在特定位置处取得横截面的各自的图像。这样的移动可能是不精确的，并且可能包括与穿过血管的装置的盲目插入相关的风险。这也较慢。典型的拉回(pull back)图像大约以30s进行拍摄从而(以约0.lmm/s的速度)执行。可以通过连接至机械致动器的一维阵列获得三维血管内超声(IVUS)图像，以在脉管内移动阵列。这样的设计是昂贵的，并且通常在装置中要求的空间大于很多脉管内允许的空间。为了得到好的图像质量，这样的阵列换能器必须在很多单独的信道上同时传输和接收。这样的条件要求许多昂贵的和体积较大的同轴电缆。可以使用很少同轴电缆，但是这会降低图像的质量和图像帧率。还有这样的的需要，S卩，在沿着脉管或其它身体区域的基本长度的三维上超声的准确和有效应用，例如，为医师提供沿着该长度的实时检视。还有对于装置的这样的需要:其可以同时检视医疗装置和一个或更多的组织或组织部分，特别是在装置和组织不具有任何二维平面上的可靠成像的情况下。
技术实现思路
在本专利技术的各个方面，公开了一种用于提供超声束的装置和方法，并且在患者的体内具有两个可控自由度。例如，这样的装置可以包括用于发送和/或接收超声信号的换能器和包括基本沿着旋转轴线延伸的可旋转轴的旋转电机，其中旋转电机的运行使可旋转轴绕旋转轴线旋转。枢转机构(例如万向节支架)运行性地连接至旋转电机的可旋转轴。枢转机构与可旋转轴一起旋转，并且具有基座和枢转构件，所述枢转构件相对于基座绕枢转轴线可以旋转，枢转轴线基本垂直于旋转轴线。压迫构件(forcing member)运行性地连接至所述枢转构件，其中施加至所述压迫构件的力或通过所述压迫构件施加的力(其可以为纵向力)控制所述枢转构件绕枢转轴线的枢转。在特定的示例中，压迫构件为纵向构件和/或相对于可旋转轴可以移动。这样的压迫构件的示例包括细丝，从而拉动细丝而使得枢转构件绕枢转轴线枢转。万向节支架装置或其它枢转机构具有其角速度的控制，从而预期超声扫描线的密度更加均匀。在一些实施方案中，可旋转轴可以具有纵向管腔，并且压迫构件可以通过管腔而至少部分地延伸。示例性压迫构件包括纵向轴，例如，线性电机的轴，纵向轴基本沿着旋转轴线延伸，其中线性电机的运行沿着旋转轴线移动纵向轴。纵向轴可以为运行性地连接至枢转构件，从而在既有可旋转轴的转动又有换能器的运行的期间，控制枢转构件绕枢转轴线的枢转。特定示例包括:旋转电机的可旋转轴具有贯穿其中的管腔，并且线性电机的纵向轴具有在可旋转轴的管腔内和管腔的远端部分外部延伸的至少一部分。纵向轴可以直接连接至枢转构件，和/或可以具有与枢转构件接触的圆形远端端部。纵向轴可以通过C形连接件而连接至枢转构件，并且可以通过线性电机而在沿着旋转轴线的两个方向上移动，其中在第一线性方向上的旋转轴的移动使枢转构件在第一枢转方向上枢转，并且在第二线性方向上的旋转轴的移动使枢转构件在相对的第二枢转方向上枢转。另一种类型的纵向构件可以包括形状记忆致动器，例如当加热到使枢转构件枢转时收缩的形状记忆致动器。在这些和其它示例中，传输将线性运动(例如，轴的线性运动)转换成枢转构件的枢转运动。这样的装置的另外示例包括:换能器相对于枢转构件是固定的或至少为枢转构件的一部分，从而换能器与旋转电机的可旋转轴一起旋转，并且镜相对于枢转构件固定或为枢转构件的至少一部分(例如，枢转构件为镜或枢转构件包括镜)，所述镜与旋转电机的可旋转轴一起旋转，并且将来自换能器的超声束反射。在一些实施方案中，所述枢转构件相对于基座而被弹簧偏置到初始方向，并且当施加至压迫构件的力或通过压迫构件施加的力释放时，枢转构件朝初始方向返回。在特定的实施方案中，设置用于封装换能器、旋转电机、万向节支架或其它枢转机构以及纵向机构的至少一部分的管状机构。这样的管状构件可以具有远端腔，通过管状构件的壁部分而限定所述远端腔的至少一部分，远端腔至少封装换能器和介质，壁部分和介质具有与身体部分类似的声学阻抗，管状构件插入所述身体部分，从而在介质和壁部分的边界处和在壁部分和体内环境的边界处的超声反射减小至可以通过边界能够进行成像的水平。枢转构件最好具有绕枢转轴线至少150度幅度的运动的范围，特别是对于实施方案，其中换能器连接至枢转构件。在镜是枢转构件或镜附接至枢转构件的配置下，镜每移动枢转构件I度，则超声束移动2度，并且如此更小的运动范围可以是足够的。例如，在镜和换能器的设置限制超声束向前看的能力的设计中(例如，由于换能器在镜前方，并且因此在部分束的路径上)由于镜每移动I度则超声束移动2度，并且由于镜设计的一些实施方案由于换能器在路径中而不能向前看，因此绕枢转轴线的大约60度的运动范围是足够的。在一些实施方案中，例如换能器相对于可枢转构件的至少一部分固定或为可枢转构件的至少一部分，可枢转构件具有运动范围，使得换能器可以定向为其基本沿着旋转电机的旋转轴线发送超声信号并且远离旋转电机。如下文所进一步描述的，使用两个独立的机械电机，可以任意设定换能器的扫动模式。这允许换能器以现有超声装置不可能实现的灵活的模式获取图像。例如，公开的换能器系统可以在穿过换能器的任意平面上获得图像。另外，换能器可以扫动通过组织的三维区域。电机平台允许扫动模式的灵活选择。在大多数的动态应用中，帧率很重要，图像将被限制在单一平面或小三维区段。在实施方案中，可旋转轴绕旋转轴线(旋转电机的旋转轴线)的旋转和枢转构件绕枢转轴线的枢转在一个或更多的频率处是可以单独操作的，从而用户可以从多种超声扫描模式中选择。在实施方案中，使用旋转电机和线性电机，作为一个例证，旋转电机和线性电机在一个或更多的频率处是可以单独地操作的，从而用户可以从多种扫描模式中选择。旋转电机和枢转机构(例如，通过线性电机)可以配置为:当枢转机构在使得超声信号指向接近电机的旋转轴线的方向(例如，更朝前看)的状态中时，旋转电机转动得更快，并且当枢转机构在使得超声信号指向距电机的旋转轴线更远的方向(例如，更侧向看)的状态中时，旋转电机转动得更慢。即，随着信号(或超声束)与枢转机构一起朝旋转轴线移动，信号的角速度增加，并且随着信号与枢转机构一起移动远离旋转轴线，信号的角速度减小。如下文中进一步的讨论，公本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于超声过程的装置，包括：换能器，其用于发送和/或接收超声信号；第一和第二电机，其中第一电机运行性地连接至换能器，从而所述第一电机的运行使所述换能器绕所述装置的旋转轴线转动，并且其中，所述第二电机运行性地连接至换能器，从而绕枢转轴线的所述换能器的枢转运动是所述第二电机的运行造成的，所述枢转轴线与所述装置的旋转轴线成横向。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：N·E·菲诺特，P·S·麦金尼斯，S·罗宾斯，Y·周，
申请(专利权)人：玛芬股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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