[发明专利]具有可旋转芯的成像探针

说明书

本公开提供一种具有可旋转芯的成像探针，该可旋转芯允许旋转直径比该可旋转芯所在的腔大的成像组件，以及提供一种构建所述探针的方法。成像探针是用于在心血管手术中使用的大体长型柔性成像导管。能够具有较小的腔来容纳可旋转芯，简化了导管中其它功能部件的加入，并且可提高所产生的图像的质量。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年2月26日提交的、题为“具有可旋转芯的成像探针(IMAGINGPROBE WITH ROTATABLE CORE)”的第62/300,583号美国临时申请的优先权，该申请的整体内容通过引用并入本文。

背景

本公开总体涉及用于使用高分辨率成像(包括高频超声和光学相干断层扫描)对哺乳动物组织和结构进行成像的成像探针的领域。

对身体进行微创成像用于多个目的，包括例如以下项中的任一个：i)评估组织结构和解剖结构；ii)规划和/或引导在身体的局部区域上的介入；以及iii)评估改变了局部区域的结构、组成或其它性质的介入的结果。微创成像可指例如超声和光学成像方法。微创超声对血管内和心脏内手术非常有用。对于这些应用，将超声换能器并入到导管中或可插入到身体的其它装置中。例如，微创超声的两个示例性实施例是用于对血管成像的血管内超声(IVUS)和用于对心腔成像的心内超声心动描记术(ICE)。ICE和IVUS两者都是微创的，并且涉及将一个或多个超声换能器放置在血管或心腔内以获得这些结构的高质量图像。

医学领域使用的基于光纤技术的光学成像方法包括光学相干断层摄影、血管镜检查、近红外光谱法、拉曼光谱法以及荧光光谱法。这些模式通常需要使用一个或多个光纤，以使光能沿着成像部位与成像检测器之间的轴杆传输。光学相干断层摄影是超声的光学模拟，并且提供大约1微米至30微米的成像分辨率，但是在多数情况下并不像超声那样深深地渗透到组织中。光纤也可用来传递用于诸如组织的激光烧蚀和光动力疗法的治疗操作的能量。与本公开相关的成像的额外形式包括血管镜检查、内窥镜检查，以及涉及使用探针对患者体内的部位成像的其它类似成像机构，以基于光谱的可见范围或红外范围中的光的反射来获得图像。高分辨率成像的其它额外形式可使用声能来创建光能(声致发光成像)或使用光能来创建声能(光声成像)。

已采用许多形式来实施微创成像，以评估哺乳动物解剖结构的若干不同区域，包括胃肠系统、心血管系统(包括冠状、周围和神经脉管系统)、皮肤、眼睛(包括视网膜)、泌尿生殖系统、乳腺组织、肝组织以及很多其它区域。例如，已开发出利用高频超声或光学相干断层摄影对心血管系统成像，以用于评估动脉斑块的结构和组成。高分辨率成像已用于测量血管或斑块几何结构、流经病变动脉的血流，以及介入对动脉斑块的影响(诸如，通过斑块切除术、血管成形术和/或支架术)。也已尝试使用高分辨率成像来识别尚未造成临床症状但破裂或侵蚀且引发急性心肌梗塞的风险增加的血管损伤。这些所谓的“易损斑块”是强烈关注的区域，因为治疗此类斑块来预先制止不利临床事件的前景在概念上具有吸引力。然而，就这点而言，尚未有具体的成像形式展示出疗效。

越来越关注的领域是将图像导引用于结构性心脏病的手术和电生理学手术。通常需要将导管放置在心腔中的特殊位置内，以便执行治疗操作，诸如，植入装置(诸如，用于卵圆孔未闭的闭合装置、瓣膜修复或更换装置、左心耳闭合装置)或放置治疗导管(诸如，烧蚀或冷疗导管)。还可能有必要引导手术中的中间步骤，诸如，跨过心脏的房间隔。使用微创成像可有助于这些步骤。

微创超声的中心频率通常在3MHz至100MHz的范围内。频率越高分辨率越高，但是会导致信号渗透减少且因此视野较小。渗透深度可在不到一毫米至几厘米的范围内，这取决于若干参数，诸如，换能器的中心频率和几何结构、换能器的灵敏度、借助其进行成像的介质的衰减，以及影响系统的信噪比的实施例特有的规格。