[发明专利]心脏内治疗和诊断超声设备

说明书

提供了用于使用超声用于诊断和治疗流程的系统、方法和设备。超声信号可以由被定位在患者的解剖结构内的超声设备中的超声换能器发送和/或接收。所述超声换能器可以被布置在阵列中，使得所述阵列的第一段被配置为发送超声脉冲并且接收超声回波用于诊断流程，并且所述阵列的第二段被配置为发送超声脉冲用于治疗流程。接收到的超声回波可以被用于生成所述解剖结构的二维图像或三维图像。

技术领域

本公开总体上涉及超声设备，并且具体地涉及具有可以被用于治疗和诊断应用的换能器的超声设备。

背景技术

诊断和治疗超声导管已经被设计用于使用在人体的许多区域内。在心血管系统中，常见的诊断超声方法是利用作为管腔内成像的特定范例的心脏内超声心动描记术(ICE)的管腔内超声成像。通常，单个旋转换能器或者换能器元件阵列被用于在导管的尖端处发送超声。相同的换能器(或单独的换能器)被用于接收来自组织的回波。根据回波而生成的信号被传输到允许对超声相关的数据的处理、存储、显示或者操纵的控制台。

管腔内成像导管(诸如ICE导管(例如，Siemens Acunav,St.Jude ViewFlex))通常被用于对心脏和周围结构进行成像，例如，以引导和促进医学流程，诸如经中隔管腔穿刺、左心耳闭塞术、心房纤颤消融和瓣膜修复。商业上可买到的ICE导管具有可以通过位于导管的近端处的手柄中的转向机构铰接的远端。例如，管腔内成像导管(诸如ICE导管)可以在进入解剖结构时插入通过股或颈静脉，并且在心脏中转向以采集对医学流程的安全必要的图像。

现有ICE导管仅被用于成像流程。在成像流程完成之后，导管通常被移除并且其他系统被插入患者的血管中以处置由成像流程识别的感兴趣区域。多个工具的移除和插入可能是耗费时间的并且可能增加患者的健康风险。

发明内容

通过本公开提供一种超声系统。所述超声系统能够包括被配置为被放置在患者的解剖结构内的超声设备。所述超声设备可以包括具有许多换能器元件的换能器阵列。所述换能器阵列可以包括第一部分和第二部分。所述第一部分可以被用于诊断流程，所述诊断流程可以包括利用所述第一部分发送超声信号和接收超声回波。所述第二部分可以被用于治疗流程，包括发送超声信号。出于治疗目的发送的超声信号可以比出于诊断目的发送的超声信号具有更低的频率。本文所描述的示范性技术进步包括可以被用于在不移除并且替换设备的情况下对患者进行成像和处置的超声系统。此外，所述超声系统可以被配置为在物理上不移动所述超声设备的情况下提供在不同角度下的超声信号。

通过本公开提供一种超声系统，其可以包括：超声设备，其可以包括：柔性细长构件，其被配置为被定位在患者的解剖结构内，所述柔性细长构件包括近端部分和远端部分；以及超声换能器阵列，其被定位在所述柔性细长构件的所述远端部分处，其中，所述超声换能器阵列包括被布置在第一段和第二段中的多个换能器元件，其中，所述第一段被配置为发射具有第一频率的第一超声信号，并且所述第二段被配置为发射具有与所述第一频率不同的第二频率的第二超声信号。

在一些实施例中，所述第二频率低于所述第一频率。特别地，所述第一频率可以在10MHz与70MHz之间，并且所述第二频率在1kHz与5MHz之间。所述超声换能器阵列可以是二维阵列，其中，所述第一段被设置在所述二维阵列的第一部分上，并且所述第二段被布置在所述第二阵列的邻近所述第一部分的第二部分上。在一些实施例中，所述第一段包括高共振频率材料，并且所述第二段包括低共振频率材料。所述超声换能器阵列可以包括PZT、CMUT或PMUT中的至少一个。

在一些实施例中，所述超声换能器阵列的所述第一段被配置为接收从所述解剖结构反射并且与所述第一超声信号相关联的超声回波。所述超声系统还可以包括与所述超声换能器阵列通信并且被配置为基于接收到的超声回波来产生超声图像的计算设备。所述系统还可以包括被设置在所述柔性细长构件的所述远端部分处并且与所述超声换能器阵列通信的控制器。在一些实施例中，所述超声换能器阵列被配置为在不移动所述超声换能器阵列的情况下将所述第二超声信号引导到解剖结构的第一部分以及与解剖结构的所述第一部分不同的解剖结构的第二部分。