往复式超声装置制造方法及图纸

一种用于体内超声过程的装置，其包括电机，该电机使驱动轴和超声换能器旋转。传动组件，其根据单方向电机提供往复旋转运动。凸轮组件，其将往复枢转运动提供至换能器。导体，其可以附接至换能器并且通过驱动轴延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】往复式超声装置相关申请的交叉引用本申请要求2013年I月4日提交的美国临时专利申请第61/748，773号的权益，其通过引用并入本文。
本公开涉及一种用于在病人体内使用超声的装置和方法。特别地，其涉及允许在较小身体区域中(比如，在血管内)的超声束的有效往复运动的特征。
技术介绍
超声技术已被用于治疗和诊断医疗程序中，所述治疗和诊断医疗过程可以包括提供身体内部部分的成像。超声程序通常使用换能器组件来传送和/或接收信号。在一些情况下，由于在阵列中的多个超声元件的特殊布置或电子转向，因此固定换能器组件可以观察全部图像区域。在其他设计中，可以通过连接至机械致动器的一维阵列而得到三维超声图像，所述机械致动器在体内移动阵列。这样的设计成本很高，并且会导致装置对于一些脉管或其他用途来说过大。为了达到良好的图像质量，阵列换能器必须在很多单独的通道上顺序地进行传送和接收。该条件要求很多昂贵且体积大的同轴电缆。可以使用较少的同轴电缆，但是这样会降低图像的质量和图像帧率。已经提出的设计包括旋转换能器组件。通过在变化的旋转位置处发送连续超声脉冲的换能器组件而获得数据。在与阵列设计相比较时，单一元件旋转设计的优点包括更小的导管直径、更好的图像质量、可能更高的中心频率、更低的用于超声成像操纵台的成本以及更少的环晕伪像(ring down artifact)(死区)。但是，由于必须绕垂直于导管轴线的轴线旋转换能器，所以在平行于导管轴线的平面上执行超声过程或当执行三维扫描时，这些设计存在问题。由于在俯仰方向(elevat1n)上的完整360°旋转通常是不现实的，所以需要进行往复运动。单一元件设计也可以包括某些缺点，比如不均勾旋转扭曲(NURD)。在包括单一元件设计的成像过程期间，超声元件通常利用扭矩式电缆(torque cable)进行旋转。在超声元件均匀旋转速度的理想情况下，以相等间隔时间顺序方式发送超声脉冲。每个反射的超声回声信号表示图像的扫描线或其一部分。图像处理器基于代表图像的数据点来自相等间隔脉冲的假设收集数据。然而，可能难以在将扭矩式电缆用作驱动装置时实现超声元件的均匀旋转速度。超声元件可以与扭矩式电缆的驱动端相距大约一米。理想的是，扭矩式电缆将具有足够的刚度以在两端处提供均匀旋转的同时具备可操纵性。然而，实际上，足够可操纵的扭矩式电缆在将扭矩从电缆的一端传输至另一端时有可能会造成延迟，这是因为电缆存储并释放弹性能量，即使在旋转源以均匀速度进行旋转时，所述弹性能量也可以使换能器组件以不均匀速度进行旋转。不均匀旋转速度导致生成的图像扭曲。因此，需要具备这样的超声系统设计，其能够集成有价格划算、体积较小并且生成没有NURD伪影且不阻挡观察区域的图像的导管。
技术实现思路
—个方案可以使用电机，所述电机提供在导管轴线上以及垂直于导管轴线的轴线上的换能器组件的往复运动，这去除了旋转机械/电联接的需要。但是，利用电机提供往复运动需要大功率的电机以及复杂的反馈控制系统。在本申请的一个方面，公开了用于体内超声过程的装置以及用于制造和使用该装置的方法的实施方案。例如，医疗装置包括单向旋转电机、双向超声换能器以及单向至双向的传动组件，所述单向至双向的传动组件运行性地设置在电机和换能器之间。另外，用于体内超声治疗的装置可以包括旋转电机，其与驱动轴运行性地联接，其中驱动轴设置于电机的径向内部并且基本沿着旋转轴线延伸，从而电机的运行使驱动轴绕旋转轴线旋转。包括换能器组件，其配置为传输和/或接收超声信号。传动组件配置为在单方向旋转和同时的往复旋转中进行转换，并且包括内齿轮与第一和第二外齿轮。第一和第二外齿轮彼此内接合。内齿轮设置为绕旋转轴线旋转。传动组件与第一驱动轴和换能器运行性地联接。内齿轮具有第一齿部分和第一无齿部分，并且设置为在内齿轮的旋转期间，第一齿部分交替地接合第一外齿轮和第二外齿轮。该装置还可以包括相对第一外齿轮(diametric first external gear)和相对第二外齿轮(diametric second external gear)。相对第一外齿轮设置为与第一外齿轮相对相对，并且相对第二外齿轮设置为与第二外齿轮相对相对。相对第一外齿轮与第二外齿轮和相对第二外齿轮两者接合。相对第二外齿轮与第一外齿轮和相对第一外齿轮两者接合。外齿轮的配置通过传动组件建立了径向中心孔，所述径向中心孔遵循旋转轴线。装置可以包括导电路径，其从换能器延伸通过孔。装置可以包括第二驱动轴，其运行性地设置在换能器和传动组件之间。第一驱动轴可以包括经过第一驱动轴行进的第一管腔，第二驱动轴可以包括经过第二驱动轴行进的第二管腔。第一驱动轴可以与内齿轮运行性地连接，使得导电路径从换能器延伸通过第二和第一管腔。该装置可以包括第三外齿轮和驱动齿轮，使得第三外齿轮设置为响应于第二外齿轮的旋转并且同轴旋转。驱动齿轮可以与第三外齿轮内接合，并且设置为绕旋转轴线旋转。驱动齿轮可以包括径向中心孔，使得导电路径延伸通过该孔。第二驱动轴可以与驱动齿轮运行性地连接。内齿轮可以包括第二齿部分，其设置为与第一齿部分径向相对。第一和第二齿部分可以具有由等式L= 0r定义的弧长(L)，其中r是从旋转轴线至齿部分而测量出的半径，并且其中Θ <90°。该装置可以安装在导管中。装置可以配置为使得换能器在每个方向上往复旋转通过至少360°的范围。用于体内超声的装置的替代性实施方案可以包括第一电机，其与第一驱动轴运行性地联接，使得第一驱动轴基本沿着旋转轴线延伸，其中第一电机的运行使第一驱动轴绕旋转轴线旋转。换能器，其配置为用于传输和/或接收超声信号，并且设置为绕枢转轴线旋转，所述枢转轴线基本垂直于旋转轴线。第一驱动轴包括凸轮表面，其设置为在第一驱动轴旋转时将枢转运动传给换能器。该装置可以包括伸长开孔，其设置为接收凸轮表面，使得凸轮表面设置在第一驱动轴相对于旋转轴线以角度偏置弯曲的部件上。该装置可以包括凸轮板，使得伸长开孔位于凸轮板内，其中凸轮板从换能器的表面延伸。该装置可以包括第二电机，其与第二驱动轴运行性地联接，从而使第二驱动轴基本沿着旋转轴线延伸，所述第二驱动轴包括经其延伸的管腔，其中第二电机的运行使得第二驱动轴绕旋转轴线旋转。换能器可以与第二驱动轴运行性地连接，使得第一电机的旋转速度和第二电机的旋转速度之间的差确定换能器绕枢转轴线的旋转速度。第一和第二驱动轴可以设置为同心的。第一电机可以为沿着旋转轴线是可移动的，使得第一电机沿着旋转轴线的移动改变绕枢转轴线的换能器的运动范围。用于体内超声装置的另一个实施方案可以包括换能器，其配置为用于传输和/或接收超声信号。第一电机，其运行性地设置为将绕枢转轴线的旋转运动传给换能器，所述枢转轴线基本垂直于旋转轴线。第二电机，其运行性地设置为将绕旋转轴线的旋转运动传给换能器。通过第一电机的旋转速度和第二电机的旋转速度之间的差确定换能器绕枢转轴线的旋转速度。第一电机，其可以与第一驱动轴运行性地联接，使得第一驱动轴基本沿着旋转轴线延伸，其中第一电机的运行使第一驱动轴绕旋转轴线旋转。第二电机，其可以与第二驱动轴运行性地联接，使得第二驱动轴基本沿着旋转轴线延伸，其中第二电机的运行使第二驱动轴绕旋转轴线旋转。换能器可以枢转地连接至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医疗装置，其包括：单方向旋转电机；双方向超声换能器；以及单方向至双方向的传动组件，其运行性地设置在电机和换能器之间。

【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：W·J·哈维尔，P·S·麦金尼斯，N·E·菲尔诺特，
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