用于血管内导管的设计和方法技术

本公开提供一种用于体内成像系统的紧凑且有效的驱动杆以及一种制造其的方法。在一个方面中，所述驱动杆包括多个导体，所述多个导体被紧固到柔性细长芯的外部。所述导体将远端处的成像元件连接到邻近所述驱动杆的近端的连接组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体涉及针对用于插入到脉管中的旋转探头的细长导管，并且具体而言，涉及一种血管内超声(IVUS)成像导管。
技术介绍
在介入心脏成像中广泛使用血管内超声(IVUS)成像，作为针对人体内的患病的脉管(例如动脉)的诊断工具，以确定对处置的需要、引导介入和/或评估其有效性。IVUS成像使用超声回波来创建感兴趣脉管的图像。超声波容易地穿过大部分组织和血液，但是它们从由组织结构(例如，脉管壁的各个层)、血红细胞以及其他感兴趣特征引起的不连续处被部分地反射。通过患者接口模块(PIM)的方式被连接到IVUS导管的IVUS成像系统处理接收到的超声回波以产生导管所处的脉管的横截面图像。在常规旋转IVUS导管中，由压电陶瓷材料制作的单个超声换能器元件被定位在柔性驱动杆的端部，所述柔性驱动杆在被插入感兴趣脉管的塑料套管之内旋转。换能器元件被取向为使得超声波束大体垂直于导管的轴传播。流体填充的套管保护脉管组织免受旋转换能器和驱动杆影响，同时允许超声信号自由地从换能器传播到组织以及返回。随着驱动杆旋转(通常以每秒30转)，利用高压脉冲周期性地激发换能器，以发出超声的短突发(shortburst)。之后相同的换能器监听从各种组织结构反射的返回回波，并且IVUS成像系统根据在换能器的单个回转期间发生的几百个这些超声脉冲/回波采集序列的序列来组装脉管横截面的二维显示。常规的驱动杆是利用具有中空芯的不锈钢线制成的，其中，电缆被置于中空芯内以在患者接口模块(PIM)处将换能器电气地耦合到IVUS成像系统。由于驱动杆针对特定应用可以被制造得非常长，例如，100厘米(cm)到250cm范围，因此将电缆穿过中空芯会是困难的任务。另外，由于尺寸限制，驱动杆必须在两端未结束，要求在将电缆穿过驱动杆之后徒手完成IVUS导管中的电缆的末端或最终连接。这样的任务是困难且耗时的。因此，仍存在对用于提供血管内超声系统中的紧凑且有效的驱动杆的改进的设备、系统和方法的需要。
技术实现思路
本公开的实施例提供了血管内超声系统中的紧凑且有效的驱动杆。在一个实施例中，提供一种针对用于插入到脉管中的旋转探头的细长导管。所述细长导管包括：柔性主体；近端连接体，其邻近所述柔性主体的近端部分；以及细长杆，其被设置于所述柔性主体内，所述杆具有驱动线缆和工作元件，所述工作元件邻近所述柔性主体的远端部分被耦合到所述驱动线缆，所述驱动线缆具有扭矩传动芯和在所述扭矩传动芯外部沿长度设置的至少一个导体，并且所述至少一个导体将所述工作元件耦合到所述细长杆的近端部分。在一些实例中，所述至少一个导体是导电体。在一些实例中，所述至少一个导体是光纤。导体的数量取决于应用。例如，在一些应用中，在驱动线缆中可以存在两个导体或者四个导体。在一些实例中，所述驱动线缆还包括在所述至少一个导体和所述扭矩传动芯之间的电绝缘层。在一些实例中，所述驱动线缆还包括聚合物护套，所述聚合物护套将所述至少一个导体紧固到所述扭矩传动芯。在一些实例中，所述驱动线缆还包括多个聚合物带，所述多个聚合物带将所述至少一个导体紧固到所述扭矩传动芯。在一些实施例中，所述至少一个导体被嵌入到被紧固到所述扭矩传动芯的聚合物护套。在一些实施例中，所述驱动线缆的所述扭矩传动芯是利用不锈钢制成的。在一些实施例中，所述驱动线缆的所述扭矩传动芯是光纤，并且所述至少一个导体是导电体。在一些实施例中，所述细长导管的所述工作元件是压电微加工超声换能器(PMUT)或电容性微加工超声换能器(CMUT)。在另一实施例中，提供一种针对用于插入到脉管中的旋转探头。所述探头包括细长导管，所述细长导管具有：柔性主体；近端连接体，其邻近所述柔性主体的近端部分；以及，细长杆，其被设置于所述柔性主体内，所述杆具有驱动线缆和工作元件，所述工作元件邻近所述柔性主体的远端部分被耦合到所述驱动线缆，所述驱动线缆具有扭矩传动芯和在所述扭矩传动芯外部沿长度设置的至少一个导体，并且所述至少一个导体将所述工作元件耦合到所述细长杆的近端部分；以及，接口模块，其被配置为与所述细长导管的所述近端连接体接口连接，所述接口模块包括：转动元件，其被配置为被固定耦合到所述杆的近端部分；固定元件，其被定位为邻近所述转动元件并且与其间隔开，其中，所述固定元件被配置为通过所述转动元件将信号传递到所述工作元件并且从所述工作元件接收信号；以及，马达，其被耦合到所述转动元件，用于在所述转动元件被固定耦合到所述杆的所述近端部分时旋转所述转动元件和所述杆。在另一实施例中，提供一种制造用于插入到脉管中的旋转探头的导管的方法。所述方法包括：提供细长扭矩传动芯；并且将至少一个导体沿长度紧固到所述细长扭矩传动芯。在一些实例中，所述方法还包括，在将所述至少一个导体沿长度紧固到所述细长扭矩传动芯之前，在所述细长扭矩传动芯上形成电绝缘层，其中，所述至少一个导体被放置为邻近所述电绝缘层。在一些实例中，所述方法还包括将聚合物护套紧固在所述至少一个导体和所述细长扭矩传动芯两者之上。在一些实例中，所述方法还包括将多个聚合物带紧固在所述至少一个导体和所述细长扭矩传动芯两者之上。在一些实施例中，所述至少一个导体被嵌入所述聚合物护套中，并且紧固所述至少一个导体包括将所述聚合物护套紧固在所述细长扭矩传动芯之上。在该方面，紧固所述聚合物护套包括将所述聚合物护套热缩在所述细长扭矩传动芯之上，或者将所述聚合物护套在所述细长扭矩传动芯上挤压成型。在一些实施例中，紧固所述至少一个导体包括将所述聚合物护套和所述至少一个导体在所述细长扭矩传动芯上共同挤压成型。在一些实例中，所述方法还包括将所述至少一个导体的远端部分耦合到工作元件；并且将所述扭矩传动芯的远端部分紧固到容纳所述工作元件的壳体。在该方面，在一些实施例中，所述工作元件是换能器。本公开的一些实施例提供血管内超声(IVUS)系统中紧凑且有效的驱动线缆。所述驱动线缆是柔性的，仍具有所需要的扭矩以插入到感兴趣脉管中。在导体被设置于扭矩传动芯外部的情况下，驱动线缆比现有的驱动线缆更加容易制造，在现有的驱动线缆中，电线需要被穿入其中。在一些实施例中，所提供的驱动线缆的导体可以在制造过程的早期步骤中的子组装中终止，简化下游的制造和/或使用驱动线缆的任务。另外，由于不需要将线穿过扭矩传动芯，可以降低驱动线缆的尺寸和容差，允许用于IVUS系统的额外部件的更多空间。额外地或备选地，所述驱动线缆可以被制得强度更高，允许更加可靠的操作和更长的寿命。在另一实施例中，提供一种针对用于插入到脉管中的旋转探头的细长导管。所述细长导管包括：柔性主体；近端连接体，其邻近所述柔性主体的近端部分；以及，细长杆，其被设置于所述柔性主体内。所述细长杆包括驱动线缆和工作元件，所述工作元件邻近所述柔性主体的远端部分被耦合到所述驱动线缆。所述驱动线缆包括：介电绝缘层；至少两个导体，其沿长度被设置在所述介电绝缘层内；所述介电绝缘层上的屏蔽；以及，所述屏蔽之上的外部套管。所述至少两个导体将所述工作元件耦合到所述细长杆的近端部分。在一些实例中，所述驱动线缆包括四个导体。在一些实例中，所述驱动线缆还包括被嵌入所述介电绝缘层中的强化层，并且所述强化层能够被做成用于所述至少两个导体的电屏蔽。在各实施例中，该实施例的驱动线缆提供针对数据信号传输和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细长导管，包括：柔性主体；近端连接体，邻近所述柔性主体的近端部分；以及细长杆，其被设置于所述柔性主体内，所述杆具有驱动线缆和工作元件，所述工作元件邻近所述柔性主体的远端部分被耦合到所述驱动线缆，所述驱动线缆具有扭矩传动芯和在所述扭矩传动芯外部沿长度设置的至少一个导体，以及将所述工作元件耦合到所述细长杆的近端部分的所述至少一个导体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.17 US 62/013,4481.一种细长导管，包括：柔性主体；近端连接体，邻近所述柔性主体的近端部分；以及细长杆，其被设置于所述柔性主体内，所述杆具有驱动线缆和工作元件，所述工作元件邻近所述柔性主体的远端部分被耦合到所述驱动线缆，所述驱动线缆具有扭矩传动芯和在所述扭矩传动芯外部沿长度设置的至少一个导体，以及将所述工作元件耦合到所述细长杆的近端部分的所述至少一个导体。2.如权利要求1所述的细长导管，其中，所述至少一个导体是导电体。3.如权利要求1所述的细长导管，其中，所述至少一个导体是光纤。4.如权利要求1所述的细长导管，其中，所述至少一个导体包括两个导体。5.如权利要求1所述的细长导管，其中，所述至少一个导体包括四个导体。6.如权利要求1所述的细长导管，其中，所述驱动线缆还包括在所述至少一个导体与所述扭矩传动芯之间的电绝缘层。7.如权利要求1所述的细长导管，其中，所述驱动线缆还包括聚合物护套，所述聚合物护套将所述至少一个导体紧固到所述扭矩传动芯。8.如权利要求1所述的细长导管，其中，所述驱动线缆还包括多个聚合物带，所述多个聚合物带将所述至少一个导体紧固到所述扭矩传动芯。9.如权利要求1所述的细长导管，其中，所述至少一个导体被嵌入聚合物护套，并且所述聚合物护套被紧固到所述扭矩传动芯。10.如权利要求1所述的细长导管，其中，所述扭矩传动芯由不锈钢制成。11.如权利要求1所述的细长导管，其中，所述扭矩传动芯是光纤，并且所述至少一个导体是导电体。12.如权利要求1所述的细长导管，其中，所述工作元件是以下之一：压电微加工超声换能器(PMUT)以及电容性微加工超声换能器(CMUT)。13.一种血管内系统，包括：细长导管，其具有：柔性主体；近端连接体，其邻近所述柔性主体的近端部分；以及，细长杆，其被设置于所述柔性主体内，所述杆具有驱动线缆和工作元件，所述工作元件邻近所述柔性主体的远端部分被耦合到所述驱动线缆，所述驱动线缆具有扭矩传动芯和在所述扭矩传动芯外部沿长度设置的至少一个导体，并且所述至少一个导体将所述工作元件耦合到所述细长杆的近端部分；以及接口模块，其被配置为与所述细长导管的所述近端连接体接口连接，所述接口模块包括：转动元件，其被配置为被固定耦合到所述杆的所述近端部分；固定元件，其被定位为邻近所述转动元件并且与其间隔开，其中，所述固定元件被配置为通过所述转动元件将信号传递到所述工作元件并且从所述工作元件接收信号；以及马达，其被耦合到所述转动元件，以在所述转动元件被固定耦合到所述杆的所述近端部分时旋转所述转动元件和所述杆。14.如权利要求13所述的系统，其中，所述工作元件是换能器。15.如权利要求14所述的系统，其中，所述换能器是以下之一：压电微加工超声换能器(PMUT)以及电容性微加工超声换能器(CMUT)。16.如权利要求13所述的系统，其中，所述至少一个导体是导电体。17.如权利要求13所述的系统，其中，所述至少一个导体是光纤。18.如权利要求13所述的系统，其中，所述驱动线缆还包括在所述至少一个导体与所述扭矩传动芯之间的电绝缘层。19.如权利要求13所述的系统，其中，所述驱动线缆还包括聚合物护套，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·库尔林，D·H·伯克特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL