[发明专利]用于管腔内成像的成像组件

说明书

提供了一种管腔内成像设备。在一个实施例中，所述成像设备包括柔性细长构件，所述柔性细长构件可以被插入到患者内的体腔内。所述柔性细长构件具有中心纵向轴线。所述成像设备还具有成像组件，所述成像组件被设置在所述柔性细长构件的远端部分处。所述成像组件包括柔性基底和多个超声换能器元件。所述多个超声换能器元件被设置在所述柔性基底上。被设置为所述柔性基底围绕所述柔性细长构件的所述中心纵向轴线，使得所述超声换能器元件被取向为背向所述中心纵向轴线和所述柔性基底。

相关申请的交叉引用

本公开要求2017年3月7日提交的美国临时申请No.62/468138的权益和优先权，其以引用方式被完全并入本文。

技术领域

本公开总体涉及基于阵列的管腔内成像，诸如相控阵列血管内超声(IVUS)成像。具体地，描述了管腔内成像导管的柔性基底上的阵列组件。

背景技术

血管内成像在介入心脏病学中作为用于评价病变的脉管(诸如人体内的动脉)的诊断工具而被广泛地使用，以确定对于处置的需要。血管内成像还能够用来引导介入和/或评价介入的有效性。包括一个或多个超声换能器的血管内成像设备被传入到脉管内，并且被引导到要被成像的区域。换能器发射超声能量，以便创建感兴趣脉管的图像。超声波被由组织结构(诸如脉管壁的各种层)、红血球和其他感兴趣特征引起的不连续性部分地反射。来自反射波的回波被换能器接收，并且被传到血管内成像系统。成像系统处理所接收的超声回波，以产生设备被放置在其中的脉管的横截面图像。

固态(也被称为合成孔径)血管内成像导管是现今通常使用的两种类型的血管内成像设备中的一种，另一种类型是旋转血管内成像导管。固态血管内成像导管承载成像设备，所述成像设备包括围绕其圆周分布的超声换能器阵列以及被安装在所述换能器阵列附近的一个或多个集成电路控制器芯片。控制器选择个体换能器元件(或元件的组)用于发射超声脉冲以及用于接收超声回波信号。通过步进通过发射-接收对的序列，固态血管内成像系统能够合成机械扫描的超声换能器的效果而不移动零件(因此有固态的名称)。由于不存在旋转机械元件，换能器阵列能够被放置为以最小的血管创伤风险与脉管直接接触或靠近脉管组织。此外，因为不存在旋转机械元件，电接口被简化。固态扫描器能够利用简单的线缆和可折卸电连接器被直接接线到成像系统，不同于用于旋转血管内成像设备的复杂旋转电接口。

有效地制造具有良好的声学性能和图像质量的超声成像设备是具有挑战性的。一些现有设备的成像组件包括柔性基底，所述柔性基底由具有用于高图像质量的不合适声学阻抗的材料制造。此外，由于换能器阵列能够被放置为与身体组织或包括血液的体液直接接触，管腔内成像设备被完全密封是重要的。例如，会需要额外的步骤来接合并密封当前设备中的柔性基底的两个边缘。

发明内容

本公开的实施例提供了用于生成患者的身体内的管腔(诸如血管)的图像的改进的管腔内成像系统。一种超声成像组件包括柔性基底，换能器元件被形成在所述柔性基底上。所述柔性基底围绕柔性细长构件的中心纵向轴线被定位，使得所述换能器元件向外背向所述中心纵向轴线。一个或多个声学匹配层围绕所述换能器元件被定位。所述(一个或多个)声学匹配层增强超声能量向外远离所述中心纵向轴线并且进入所述身体组织内的传输。所述(一个或多个)声学匹配层还提供围绕所述成像组件的防止流体进入的连续密封件。

在一些实施例中，提供了一种管腔内成像设备。所述管腔内成像设备包括柔性细长构件，所述柔性细长构件可以被插入到患者内的体腔内。所述柔性细长构件可以包括中心纵向轴线。所述管腔内成像设备还可以包括成像组件，所述成像组件被设置在所述柔性细长构件的远端部分处。所述成像组件可以包括柔性基底和多个超声换能器元件。所述多个超声换能器元件可以被设置在所述柔性基底上。所述柔性基底可以围绕所述柔性细长构件的所述中心纵向轴线被设置，使得所述超声换能器元件被取向为背向所述中心纵向轴线和所述柔性基底。