[发明专利]用于图像引导治疗/诊断导管的微模制畸变反射透镜

说明书

一种用于光学相干断层扫描的导管系统，包括细长导管主体、细长导管主体中的光纤、以及与光纤远端耦合的畸变透镜组件。光纤和透镜组件一起构造成为从目标以及从光纤远端和透镜组件之间的参考界面反射的光辐射提供共路。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年7月13日提交的名称为“MICRO-MOLDED ANAMORPHICREFLECTOR LENS FOR IMAGE GUIDED THERAPEUTIC/DIAGNOSTIC CATHETERS”的美国临时专利申请No.62/191,956的优先权，以及于2015年7月13日提交的名称为“CARBONDIOXIDECARTRIDGE FOR BALLOON CATHETER”的美国临时专利申请No.62/191,986的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

本申请可能涉及于2014年10月11日提交的美国专利申请No.14/400,140(名称为“OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY WITH GRADED INDEX FIBER FOR BIOLOGICALIMAGING”)，其全部内容通过引用并入本文。

通过援引加入

本说明书中提到的所有出版物和专利申请都通过引用整体并入本文，如同每个单独的出版物或专利申请都被明确地和单独地被指出通过引用并入一样。

技术领域

本文描述的是用于生物探针的成像装置和系统。具体而言，本文描述了应用光学相干断层扫描(OCT)的基于导管的成像系统，其具有适于使寄生背向反射最小化并提供优良的距离成像和射束直径特性的模制透镜。

背景技术

许多血管疾病，例如冠状动脉疾病和外周血管疾病，是由动脉中动脉粥样硬化沉积物(斑块)的积聚引起的，沉积物限制血液流向由该特定动脉供给的组织。由于人体血管的闭塞引用的失调，包括冠状动脉疾病(CAD)和外周动脉疾病(PAD)，可能会使人衰弱并危及生命。慢性完全闭塞(CTO)可导致肢体坏疽，需要截肢，并可能导致其他并发症并最终导致死亡。越来越多地，这种阻塞的处理可以包括介入治疗，其中导丝通过导管插入患病动脉并穿入阻塞区域。在那里，阻塞可以例如通过来自膨胀的导管球囊的压力(例如球囊血管成形术)而扩张到更加张开的状态，和/或阻塞区域可以通过支架保持张开。这种阻塞的处理还可以包括使用导管从动脉内部手术去除斑块(例如，斑块旋切术)。

医疗领域感兴趣的是在导管上安装传感器，这些传感器可以帮助引导导管进行斑块旋切术、闭塞交叉和/或其他手术治疗。例如，具有这样的传感器是有用的，该传感器可以向外科医生提供关于特定组织是否患病和/或导管的切割部分距离特定血管层的边界多远的即时视觉反馈，以便将意外损害的风险降至最小。传统的放射成像方法和超声成像系统已经尝试用于这种手术治疗。然而，无论是超声波还是放射成像方法都没有足够的分辨率来帮助引导导管穿过小尺寸的操作。并且，除非组织已经变得严重钙化，否则标准放射技术不能轻易区分健康组织和患病组织。此外，超声系统的组件通常太大而不能小规模实施，例如不能构造成在血管内使用的系统。

已经提出了光学相干断层扫描(OCT)作为可以特别有助于对组织的区域成像的一种技术，所述组织的区域包括在诸如人体血管的体腔内。在基础层面上，OCT依赖于这样一个事实，即，从光源传播且从更远处的物体散射的光线比从附近的物体散射的光线传播回程时间要长。由于光的波动性质，由光信号传播距离的微米级不同所引起的非常小的时间差异可以造成对参考光信号的相长干涉或相消干涉。OCT系统测量产生的干扰以获得目标图像。典型的OCT系统需要一个或多个干涉仪将信号与所施加的光区分开。另外，当大多数已知的OCT系统应用于导管时，包括在导管内(通常以高速率)旋转的光纤以扫描内腔和第二大参考臂。