[发明专利]实时超声波导管探测器

说明书

背景技术

超声波成像探测器持续广泛用在医疗领域中。超声波探测器广泛用在希望产生患者的内部结构的图像的应用中。此外，超声波导管探测器广泛用于腹腔镜、内窥镜和血管内成像应用。由成像探测器提供的超声波图像能例如用于诊断目的。

超声波成像探测器通常包括多个平行压电转换器元件，这些元件沿纵向轴线设置，且每个元件互连于一对电极。通过随后自每个转换器元件发送和接收超声波能量，超声波成像探测器可操作，从而沿多个平行压电转换器元件的长度并且垂直于多个平行压电转换器元件而扫描像平面。

已开发能够进行三维扫描的超声波成像探测器，该超声波成像探测器通过使沿纵向轴线设置的多个转换器元件往复枢转而扫描三维容积，因此使像平面扫摆通过三维容积。

发明内容

由于对于能够进行三维扫描的超声波成像探测器的应用和使用持续扩大，因而需要对超声波探测器设计成得到更高的成像性能、更微型化、更坚固化和/或增大生产效率。在此点上，通过对于部件构造、流体压力管理、气泡管理和用在超声波成像导管探测器中的阵列电气互连进行改进而实现增强性能、微型化、坚固化以及生产效率的能力变得尤其显著。在此使用的术语“导管”包括管状医疗装置，该管状医疗装置用于插入患者的沟道、管道、血管、通道、身体空腔和/或任何其它的合适结构，从而对患者的内部容积进行成像。通常，导管相对薄且柔性，以便于沿非线性通道行进/缩回。

鉴于上文所述，在此描述的实施例的目的可以是提供改进的部件构造，以得到尤其更大的整体紧密性。附加的目的可以是提供改进的流体压力管理能力。另一个目标可以是对于能形成于或进入成像导管探测器的流体充填部分中的气泡进行管理，从而气泡基本不会对成像性能进行干扰。另一个目标可以是在成像导管探测器的运动部件(例如，转换器阵列)和成像导管探测器的静态部件(例如，外轴)之间提供改进的电气互连部件。

上述目标和附加优点中的一个或多个能通过本发明的超声波导管探测器来实现。所发明的超声波导管探测器可包括具有封闭容积的部分和超声波转换器阵列，该超声波转换器阵列设置在封闭容积内。在某些实施例中，超声波转换器阵列可包括设置在封闭容积内的流体。在这些实施例中，超声波转换器阵列能浸在流体内，以便于在成像过程中，在将探测器插入患者时增强声联接。在某些实施例中，超声波转换器阵列能设置成在封闭容积内进行往复枢转运动，由此得到实时的内部身体组织的三维图像。此种结构构造成在患者的身体外部，手持使用超声波导管探测器的一部分，与此同时，超声波导管探测器的另一部分能设置在患者的身体内，以用于对患者的内部容积进行成像。技术员或其它的操作者能在保持超声波导管探测器的外部的同时，相对于患者内所关心的容积而操纵探测器。

在一方面，该超声波探测器可包括风箱部件，该风箱部件具有柔性的闭合端部和打开端部，该闭合端部处于封闭容积中的流体内，该打开端部与流体隔离，其中，风箱部件能响应于流体中的容积变化而陷缩和膨胀。应理解的是，当暴露于能在所包含的流体中引起容积变化的状况时，使用风箱部件能保持具有超声波转换器的导管探测器的操作完整性。

在一种应用中，超声波导管探测器可包括导管的内部，该内部处于封闭容积附近且能相对于该封闭容积密封隔开，其中，风箱部件的打开端部与导管的内部打开连通，从而使风箱部件和导管内部之间的内部压力平衡。对于导管内部的使用便于压力平衡，并且相对于风箱部件的打开端部提供防护。

至少风箱部件的闭合端部能弹性变形。在此点上，风箱部件的闭合端部能响应于流体中的容积变化而弹性膨胀。例如在输送和/或存储的过程中，尽管由于超声波导管探测器暴露于相对暖热或冷的温度，而可能产生流体容积变化，风箱部件仍可操作，以保持超声波导管探测器的操作完整性。此种可弹性膨胀的风箱部件相对于低温能尤其有利，在低温下，流体通常更倾向于与超声波导管探测器的外壳接触。

在另一方面，超声波导管探测器可包括气泡收集器部件和流体，该气泡收集器部件相对于封闭容积固定地定位，流体设置在封闭容积内。气泡收集器部件能具有面向远端的凹面，其中，封闭容积的远端部分限定在气泡收集器部件的远侧，而封闭容积的近端部分限定在气泡收集器部件的近侧。超声波转换器阵列能处于远端部分中，且孔可设置通过气泡收集器部件，从而使封闭容积的远端部分流体地连接于封闭容积的近端部分。超声波导管探测器可包括导管轴，该导管轴包括内轴和外轴。气泡收集器能设置在内轴内。气泡收集器能设置在内轴的远端附近。