[发明专利]用于腔内超声成像的应变消除及相关设备、系统和方法

说明书

提供腔内成像设备以及组装所述腔内成像设备的方法。例如，腔内成像设备能够包括柔性细长导管主体和被耦合到所述细长导管主体的远端部分的刚性成像组件。内部构件的远端部分被定位在所述成像组件的腔内，并且所述柔性细长构件包括围绕所述内部构件定位的应变消除层。所述应变消除层的远端部分被径向定位在所述内部构件与所述成像组件之间，并且所述应变消除层的近端端部被定位在内部构件的近端端部的远端，形成过渡区域。当所述腔内成像设备在患者的解剖结构的曲折区域中导航时，所述过渡区域能够防止所述柔性细长导管主体的弯曲或扭结。

技术领域

本公开总体上涉及腔内医学成像，并且具体地，涉及腔内成像设备的远端结构。例如，远端结构能够包括应变消除层，所述应变消除层被定位在细长构件之上并且部分在成像组件的腔内以促进血管内成像设备的稳健操作。

背景技术

血管内超声(IVUS)成像在介入心脏病学中广泛地用作用于评估人体内的病变血管(如动脉)以确定处置需求、指导介入和/或评估其有效性的诊断工具。包括一个或多个超声换能器的IVUS设备被传送到血管中并被引导到要成像的区域。换能器发射超声能量以创建感兴趣血管的图像。通过组织结构(如血管壁的各个层)、红细胞和其他感兴趣特征引起的不连续来部分反射超声波。来自反射波的回波被换能器接收并沿着换能器被传送到IVUS成像系统。成像系统处理接收到的超声回波以产生放置了设备的血管的横截面图像。

固态(也称为合成孔径)IVUS导管是如今经常使用的两种类型的IVUS设备之一，另一种类型是旋转IVUS导管。固态IVUS导管承载扫描器组件，所述扫描器组件包括围绕其圆周分布的超声换能器阵列，以及安装在换能器阵列附近的一个或多个集成电路控制器芯片。控制器选择单个声学元件(或元件组)来发射超声脉冲和接收超声回波信号。通过单独调试一系列发射-接收对，固态IVUS系统能够合成机械扫描超声换能器的效果，而无需移动部件(因此称为固态设计)。固态扫描器能够用简单的电缆和标准的可拆卸电连接器，而不是旋转IVUS设备所需的复杂的旋转电接口直接连线到成像系统。

制造能够有效地穿过人体内的解剖结构的固态IVUS设备具有挑战性。鉴于此，IVUS设备能够包括沿着设备长度的不同部分处具有不同机械特性(例如，刚度)的各种结构，如相对刚性的扫描器组件和相对柔性的细长导管主体。机械性能的这些差异可能导致弯曲或扭结，特别是当IVUS设备穿过血管系统的曲折区域时。

发明内容

本公开的实施例提供改进的腔内成像设备，以及组装改进的腔内成像设备的方法。例如，在一个实施例中，腔内成像设备包括柔性细长导管主体和被耦合到细长导管主体的远端部分的刚性成像组件。细长导管主体的远端端部被定位在成像组件的腔内。应变消除层被定位为围绕插入成像组件的腔内的细长导管主体的远端端部，使得应变消除层的远端部分被径向地位于细长导管主体与成像组件之间。应变消除层的近端部分在细长导管主体上方向成像组件的近端延伸，以提供从刚性成像组件到柔性细长导管主体的过渡区域。当腔内成像设备在患者的解剖结构的曲折区域中导航时，成像组件近端的过渡区域能够防止柔性细长导管主体的弯曲或扭结。

在本公开的一个实施例中，腔内超声成像包括被配置为定位在患者的体腔内的柔性细长构件，所述柔性细长构件包括内部构件，以及包括围绕腔定位的超声扫描器电路的成像组件，所述成像组件被耦合到柔性细长构件。内部构件的远端部分被定位在成像组件的腔内，并且柔性细长构件包括围绕内部构件定位的应变消除层。应变消除层的远端部分被径向定位在内部构件与成像组件之间，并且应变消除层的近端端部被定位在内部构件的近端端部的远端。