一种用于导管定位的超声探头制造技术

本发明专利技术公开了一种介入导管定位用超声探头，涉及医疗器械技术领域。要解决的技术问题是在心脏消融手术中精准确定消融导管头部的位置，提高消融治疗的安全性及手术的成功率。所述超声探头主要包括设于导管前端成环形分布的超声换能器以及使探头工作所需的超声仪和与外部进行数据交换的电路接口。术中，利用环形分布的晶片可以得到心脏内腔的封闭轮廓，将实时获得的心脏内腔封闭轮廓和术前建立心脏三维矢量模型进行曲线特征匹配，来实现消融导管在心脏内的精准定位。该种方法不仅可以确定消融导管在心脏中的位置，还可以确定导管的弯曲旋转角度，可以提高消融的准确性及成功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械
，特别涉及血管及心内超声定位介入诊断及治疗用器械

技术介绍
心房颤动(房颤)是常见的心律失常性疾病，不仅影响生活质量，还可以导致脑卒中或心力衰竭等致残、致死性的并发症，危害较大。导管射频消融术是通过外周血管将消融设备送入心脏，通过高频电流能量造成局部心肌坏死治疗心律失常的方法。现在消融导管在心脏中的位置大都借助于电磁、电场或磁电结合定位技术来确定。磁场定位精度虽然较高，但是要求在手术过程中，病人在磁场的位置不能发生改变，实际实现难度大；电场定位时电极贴在病人身上，可以很容易保证心脏相对位置不变，但是定位精度不够，所以在实际手术过程中往往要用X射线进行照射辅助定位，这样就使病人和医生都暴露在射线当中。所以现在急需一种更加精准、无害的定位方法。随着现代医学影像技术的发展，超声影像对临床疾病诊断工作的帮助也日益显著。对于超声诊断而言，现在得到的超声图像是人体局部断层影像，没有类似于CT、MRI检查的定位图，若诊断医生没有亲自操作，对于一幅静止的超声图像，医师往往无法判断此图是何部位的断面，更无从诊断。针对上述问题，本专利技术公开一种用于消融导管定位的环形超声探头，使用中不需要得到清晰的超声图像，仅仅需要精确的心脏内腔轮廓，然后与已有心脏三维矢量模型进行曲线特征匹配，即可达到准确定位的目的。
技术实现思路
本专利技术所实现的目的是，借助于该超声探头实现消融导管在心脏中的准确定位，从而提高消融的准确性和手术的安全性。本专利技术所公开的探头，晶片环形分布于导管前端。所述探头具有超声波产生单元，超声波产生单元向被摄物发送超声波，接收来自被摄物的超声回波并将接收到的回波作为电信号输出。然后借助于电路接口实现数据的双向传输。所述探头可以和消融电极一起被集成在一根消融导管上，以完成导管定位和消融两项任务。本专利技术所用晶片有若干阵元组成，所述阵元上布置有超声敏感单元。本专利技术所用探头安装时应避开导管的弯曲部位。本专利技术所用的晶片可以准确获得心脏内腔轮廓上的点的坐标信息，然后把超声探头所获得的点的坐标信息传到计算机，进行相关数据处理即可得到心脏内腔的封闭轮廓。然后借助于计算机匹配系统与术前建立的三维矢量模型进行曲线特征匹配，从而获得导管的位置以及旋转弯曲角度信息。本专利技术所述超声探头与现有技术相比，具有以下技术效果: 1.现有技术中，只是利用超声探头来获得人体器官的图像信息，再进一步由医生来判断消融导管在心脏中的位置。这种方式，往往不能给操作者提供准确的导管位置信息，还需要医生凭借经验判断，精度不高，所需时间长，这就降低了消融定位的精准性和安全性。本专利技术所述的超声探头，是要获得心脏内腔轮廓信息而设计的，而非用于获得有人来判读的超声图像，因而它有别于用于获得图像的超声探头，其设计重点是为了获得心脏内腔的轮廓信息，然后与术前建立的心脏三维矢量模型进行曲线特征匹配，以确定导管的位置，具有精度高，反应时间短的特点。2.采用环形布置的超声定位探头，其设计目的是要得到精确封闭的心脏内腔轮廓信息，这将有助于提高曲线特征匹配的准确性，而且可以判断出导管的弯曲旋转角度，有助于提高消融的精准性，提高消融手术的成功率。【附图说明】图1是环形换能器工艺流程图。图2是环形换能器结构示意图。图3是消融导管结构示意图。图中:1、超声仪2、电路接口 3、超声换能器4、消融电极。具体实施过程 本专利技术所公开的用于介入导管定位的超声探头，主要用于心脏消融手术中消融导管的定位。步骤(1)将极化好带有电极的压电片与匹配层和背衬材料粘结，压电片上下两面均留出一定宽度的电极部分用来连线。然后，将同轴线按顺序排列在软性的环氧格子上，格子的间距和数量与超声阵列距离和数量一致。用导电环氧把同轴线的芯线与压电片电极连接。接着对样品进行切割。最后，将压电片围绕在导管壁上，并进行相应连线，这样得到环形分布的超声换能器。具体工艺流程图参见附图1，环形换能器示意图参见附图2。步骤(2)将步骤(1)得到的超声换能器3与电路接口 2，超声仪1连接组成超声探头。参见附图3。步骤(3)将步骤(2)所述的介入导管定位用超声探头与消融电极4集成在一条消融导管上即可实现导管定位和消融两项操作。结构示意图见附图3。步骤(4)将步骤(3)得到消融导管经血管进入心脏，按一定顺序激励晶片，获得心脏内腔上的点的坐标信息并传至计算机进行处理，得到心脏内腔的封闭轮廓。步骤(5)将步骤(4)得到的心脏内腔的封闭轮廓与术前建立的心脏三维矢量模型进行曲线特征匹配，得到消融导管在心脏中的位置以及旋转弯曲角度等信息，进而指导医护人员进行消融操作。借助本专利技术所述的超声探头，可以实现消融导管在心脏内的精准定位，提高心脏消融的精准性，提尚手术的成功率。上述描述仅作为本专利技术可实施的技术方案提出，并不限定超声换能器的个数。【主权项】1.一种超声探头，至少包括:超声换能器(3)，超声波产生单元，向被摄物发送超声波，接收由超声波在被摄物上的反射而产生的超声回波，并根据接收到的超声回波来输出信号；至少一个集成电路板以及部署在探头末端与计算机相连的接口(2);超声仪(1)。2.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于:所述电路接口(2)必须能够实现信号的双向传输。3.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于:晶片环形分布于导管前端。4.所述晶片有若干阵元组成，所述阵元上布置有超声敏感单元。5.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于:所述探头可以获得心脏内腔的封闭轮廓。6.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于:所述探头可以和消融电极(4)一起被集成在一根消融导管上，以完成导管定位和消融两项任务。7.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于:超声换能器的安装位置应避免导管弯曲部位。【专利摘要】本专利技术公开了一种介入导管定位用超声探头，涉及医疗器械
要解决的技术问题是在心脏消融手术中精准确定消融导管头部的位置，提高消融治疗的安全性及手术的成功率。所述超声探头主要包括设于导管前端成环形分布的超声换能器以及使探头工作所需的超声仪和与外部进行数据交换的电路接口。术中，利用环形分布的晶片可以得到心脏内腔的封闭轮廓，将实时获得的心脏内腔封闭轮廓和术前建立心脏三维矢量模型进行曲线特征匹配，来实现消融导管在心脏内的精准定位。该种方法不仅可以确定消融导管在心脏中的位置，还可以确定导管的弯曲旋转角度，可以提高消融的准确性及成功率。【IPC分类】A61B18/12, A61B5/06【公开号】CN105232147【申请号】CN201510798051【专利技术人】年俊杰, 李向飞, 吴嘉宜, 苏智剑 【申请人】郑州大学【公开日】2016年1月13日【申请日】2015年11月19日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声探头，至少包括：超声换能器（3），超声波产生单元，向被摄物发送超声波，接收由超声波在被摄物上的反射而产生的超声回波，并根据接收到的超声回波来输出信号；至少一个集成电路板以及部署在探头末端与计算机相连的接口（2）；超声仪（1）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：年俊杰，李向飞，吴嘉宜，苏智剑，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41