CN102781338B - 改进的导管 - Google Patents

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Abstract

提供一种改进的导管。该导管可包括位于导管本体的远端处的可偏转构件。可偏转构件可包括超声换能器阵列。可偏转构件可通过活页铰链互连至导管本体。导管可包括从导管本体的近端延伸至远端的腔。腔可用来将干预装置输送至位于导管本体远端远侧的位置。可偏转构件可以枢转形式的方式选择性地偏转通过至少90度的弧。在可偏转构件包括超声换能器阵列的实施例中,超声换能器阵列可以是可操作的以在与导管本体对准时和在相对于导管本体枢转时都进行成像。

Description

改进的导管
相关申请
本申请作为2008年12月31日提交的美国专利申请系列号12/347,637的部分继续申请而要求优先权。本申请作为2008年6月27日提交的美国专利申请系列号12/163,325的部分继续申请而要求优先权,该美国专利申请系列号12/163,325要求2007年6月28日提交的美国临时专利申请60/946,807的优先权。前述每个申请以参见的方式整体纳入本文。
技术领域
本发明涉及改进的导管,尤其适于用于对干预装置成像和输送的导管(例如,具有诊断或治疗装置、药剂或能量输送能力的超声导管),该导管可用来获得定位在患者体内所需位置和/或输送目标位置的干预装置的目标图像。
背景技术
导管是可插入人体血管、腔或管中且利用其延伸出人体的一部分来进行操纵的管状医疗装置。通常,导管相对薄且是柔性的,以便于沿非线性通道行进/缩回。导管可用作多种用途,包括诊断和/或治疗装置的体内定位。例如,导管可用来定位内部成像装置,部署可植入装置(例如支架、支架植入物、腔静脉过滤器),和/或输送能量(例如消融导管)。
在这点上,使用超声成像技术来获得结构的可见图像尤其在医疗应用中变得越来越普遍。宽泛地来说,典型地包括多个独立致动压电元件的超声换能器设有合适的驱动信号,使得超声能脉冲行进入患者体内。超声能在具有不同声阻抗的结构之间的界面处被反射。相同或不同的换能器检测返回能量的接收并提供对应的输出信号。可用已知的方式处理该信号,以在显示屏上产生结构之间界面和因此结构自身的图像。
多个现有技术文献讨论了与专用外科设备组合来使用超声成像,从而实施非常精确的外科手术。例如,多件专利示出了使用超声技术以引导“活组织检查枪”,即从特定区域进行组织取样以作病理检查的仪器,例如用来确定特定结构是否为恶性肿瘤或类似物。类似地,其它现有技术文献讨论了使用超声成像技术以帮助其它的精细操作,例如取出存活卵子以用于体外受精和相关目的。
体内诊断和治疗过程继续发展,人们已经认识到经由紧凑的可操纵导管来改进手术成像的愿望。更具体地说,本发明人认识到提供以下导管特征的愿望:便于位于导管远端的部件的选择性定位和控制,同时保持相对小的型面,由此对于各种临床应用产生增强的功能。
发明内容
本发明涉及改进的导管设计。为此,导管定义成一种能插入人体血管、腔室或管道内的装置,其中,导管的至少一部分延伸出人体,且通过操纵/拉动导管伸出体外的部分,导管能被操纵和/或移出人体。在各种设计中,导管可包括导管本体和/或外部管状本体,导管本体具有近端和远端,外部管状本体具有壁、近端和远端。该导管还可包括位于外部管状本体的远端处的可偏转构件。可偏转构件可包括一个或多个治疗和/或诊断装置。可偏转构件可包括一个或多个包括电气装置的部件,该电气装置例如是成像装置、诊断装置和/或治疗装置。该部件可包括:机械装置,诸如针和活组织探针,包括切割器、抓取器和刮除器;电气装置,诸如导体、电极、传感器、控制器和成像部件;以及可输送部件,诸如支架、移植物、衬垫、过滤器、圈套和治疗器。例如,电气装置可以是诸如超声换能器阵列的换能器阵列,该超声换能器阵列可用于进行成像。在附加的实例中,装置可以是消融装置,诸如射频(RF)消融施加器或高频超声(HIFU)消融施加器。此外,在可偏转构件包括超声换能器阵列的情况下,超声换能器阵列可以是一维阵列、一维半阵列或二维阵列。可偏转构件可以相对于导管本体和/或外部管状本体选择性地偏转,从而有利于包括可偏转构件在内的部件的操作。
在一方面,导管可包括导管本体和可偏转构件。可偏转构件可通过活页铰链(即,活铰链)可支承地互连至导管本体,从而可偏转构件能相对于导管本体绕铰链线偏转。
在一实施例中,导管还可包括电导体。可偏转构件可位于导管本体的远端附近。至少一个活页铰链可将导管本体互连至可偏转构件。电导体可在可偏转构件和导管本体的远端之间延伸。可偏转构件可包括电气装置。
在一方式中,电导体可响应于可偏转构件的偏转而弯曲。电导体可包含在至少一个活页铰链的至少一部分内。电导体可包括可偏转构件致动装置。
在一实施例中,导管可包括腔,该腔延伸通过导管本体并从近端延伸至位于近端远侧的出口。腔可用于输送干预装置。
在另一实施例中,导管可包括导管本体、位于导管本体远端处的至少一个活页铰链和可偏转构件。导管本体可具有至少一个可操纵段。可偏转构件可具有至少一部分,该至少一部分可在远端附近永久地位于导管本体外侧。可偏转构件可相对于导管本体选择性地偏转。可偏转构件可以可支承地互连至至少一个活页铰链。可偏转构件可包括电气装置(例如成像装置)。
在一方式中,至少一个活页铰链可包括第一部分、第二部分和活页铰链部分,第一部分可支承地互连至导管本体的远端,第二部分可支承地互连至可偏转构件,活页铰链部分位于第一部分和第二部分之间且沿着铰链线一体地邻接第一部分和第二部分。包括铰链线在内的活页铰链部分可以是可操作的以允许第二部分相对于第一部分铰接地枢转。
活页铰链的一些实施例可具有铰链线,该铰链线的厚度等于或小于导管本体的约一半直径,包括等于或小于约50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%或5%,或可落入这些值中任意两值之内或之外。
在一设置中,导管可包括导管本体、可偏转构件、至少一个活页铰链和腔。可偏转构件可位于导管本体的远端,且可相对于远端偏转。至少一个活页铰链可位于远端附近,可偏转构件可以可支承地互连至至少一个活页铰链中的至少一个。腔可用于输送干预装置,且可从导管本体的近端延伸至位于近端远侧的出口。活页铰链可包括支承部分和固定至导管本体的固定部分。
在一实施例中,导管本体可包括可操纵段。可偏转构件可包括成像装置。至少一个活页铰链可以具有一体结构。
在另一实施例中,导管可包括导管本体、可偏转构件和至少一个可弯曲聚合物元件。可偏转构件可位于导管本体的远端。至少一个可弯曲聚合物元件可包括铰链线,该铰链线具有的厚度小于或等于导管本体的直径的一半。至少一个可弯曲聚合物元件可位于导管本体的远端附近,且可以可支承地附连至可偏转构件。在一方式中,导管还可包括电导体,该电导体在可偏转构件和导管本体的远端之间延伸。
在另一实施例中,导管可包括导管本体、至少一个可弯曲聚合物元件和可偏转构件。导管本体可包括至少一个可操纵段。至少一个可弯曲聚合物元件可包括铰链线,该铰链线具有的厚度小于导管本体的直径的一半。至少一个可弯曲聚合物元件可位于导管本体的远端附近。可偏转构件可包括至少一部分,该至少一部分可在远端处永久地位于导管本体外侧。可偏转构件可相对于导管本体选择性地偏转。可偏转构件可以可支承地互连至至少一个可弯曲聚合物元件。
在一设置中,导管可包括导管本体、可偏转构件、可弯曲聚合物元件和腔。可偏转构件可位于导管的远端,且可相对于远端偏转。可弯曲聚合物元件可位于远端附近,且可弯曲聚合物元件具有的厚度可小于导管本体的直径的一半。可偏转构件可以可支承地互连至可弯曲聚合物元件。腔可从导管本体的近端延伸至位于近端远侧的出口。在一实施例中,腔可用于输送干预装置。
在另一设置中,一种用于操作导管的方法,包括:使导管本体行进通过患者体内的通道,操纵导管本体的可操纵段以将导管本体的远端定位在所需位置,使可偏转构件选择性地偏转,以及操作可偏转构件的成像装置以获取至少一个图像。选择性偏转可发生在活页铰链处且可相对于导管本体发生在操纵步骤之后。可偏转构件可通过活页铰链连接至导管本体的远端。在一方式中,活页铰链可包括互连至可偏转构件的支承部分、互连至导管本体的远端的固定部分、以及位于固定部分和支承部分之间的可弯曲部分。可弯曲部分可包括铰链线,该铰链线具有的厚度小于或等于导管本体的直径的一半。该方法还可包括使干预装置行进通过导管本体的腔。
在一方面,导管可包括导管本体、可偏转构件、至少一个活页铰链和电互连构件。可偏转构件可包括电气装置。至少一个活页铰链可连接导管本体的远端和可偏转构件。电互连构件可在可偏转构件和导管本体的远端之间延伸。在一实施例中,电互连构件可部分地集成入至少一个活页铰链。
在一方面,导管可包括导管本体和铰接支承件。铰接支承件可包括活页铰链部分和支承部分。活页铰链部分可具有互连至导管本体的远端的第一部分和互连至支承部分的第二部分。活页铰链部分可以是可操作的以允许支承部分相对于第一部分铰接地枢转。支承部分可具有用于支承成像装置的托架部分。在一方式中,导管还可包括壳体,壳体可操作以在支承部分上滑动并附连至支承部分。壳体可包括槽,槽与支承部分上的对应突部相匹配。壳体可具有入口。活页铰链部分可具有铰链线。
在一设置中,一种用于操作导管的方法包括:通过使壳体中的至少一个开口与活页铰链的支承部分中的至少一个突部相匹配来将壳体附连至支承部分。支承部分可具有设置于其上的电气装置。该方法还可包括:通过入口注入粘合剂,从而使壳体结合至电气装置,和/或排出可能存在于壳体和电气装置之间的任何气泡。在一实施例中,电气装置可以是成像装置。
在一方面,导管可包括导管本体和可偏转构件。可偏转构件可通过活页铰链可支承地互连至导管本体,从而可偏转构件能相对于导管本体绕铰链线偏转。在一方式中,活页铰链可包括第一部分和第二部分,第一部分和第二部分沿着位于其间的铰链线彼此邻接。第二部分可相对于第一部分绕铰链线枢转。第一部分可固定地互连至导管本体。第二部分可固定地互连至可偏转构件。部件可以可支承地互连至可偏转构件和第二部分,该可偏转构件和该部件可串联地枢转。例如,第二部分、柔性构件和部件可沿对应一致弓形路径一起枢转。导管可包括致动器,该致动器用于选择性且串联地枢转第二部分、可偏转构件和部件。部件可以是成像装置。铰链线可延伸通过邻接区域,该邻接区域可以在至少一个具有相对平坦的构造。邻接区域的厚度可小于导管本体的最小横向尺寸的约15%。第一部分可以是可操作的以相对于第二部分绕铰链线偏转至少约90度。
在一设置中,导管可包括外部管状本体、内部管状本体、可偏转构件和活页铰链。外部管状本体可从导管的近端延伸至导管的远端。内部管状本体可在外部管状本体内从外部管状本体的近端延伸至外部管状本体的远端。内部管状本体可限定通过其中的腔,用于输送干预装置,从内部管状本体的近端延伸至位于内部管状本体远端的退出口。外部管状本体和内部管状本体可以设置成在其间选择性地相对运动。可偏转构件的至少一部分可以在外部管状本体的远端永久地位于外部管状本体的外侧。可偏转构件可以可支承地互连至内部管状本体和外部管状本体中的一者。一旦有选择性相对运动,可偏转成像装置就可按预定方式选择性地偏转。活页铰链可支承地互连至内部管状本体。可偏转成像装置可支承地互连至活页铰链。在一方式中,活页铰链可包括铰链线,该铰链线具有的厚度等于或小于外部管状本体的直径的约一半。可偏转构件可包括电气装置。电气装置可以是成像装置。成像装置可以是超声换能器阵列。
在一些实施例中,可偏转构件的至少一部分可永久地位于外部管状本体的外侧。在这点上,可偏转构件可选择性地偏离外部管状本体的中心轴线。在一些实施例中,这种可偏转性可以至少部分地或完全地位于外部管状本体的远端的远侧。
在一些方面,导管还可包括腔,用于输送装置和/或材料,诸如输送干预装置,该腔延伸通过导管本体和/或外部管状本体并从外部管状本体的近端延伸至其远侧位置。为此,“干预装置”包括但不局限于:诊断装置(例如压力换能器、电导率测量装置、温度测量装置、流量测量装置、电神经生理测绘装置、材料检测装置、成像装置、中心静脉压(CVP)监测装置、超声心动描记术(ICE)导管、气囊定位导管、针、活组织检查工具)、治疗装置(例如消融导管(例如射频、超声、光学)、卵圆孔未闭(PFO)封闭装置、冷冻导管、腔静脉过滤器、支架、支架移植物、房隔造口术工具)和药剂输送装置(例如针、插管、导管、细长构件)。为此,“药剂”包括但不局限于:治疗剂、药物、化学化合物、生物化合物、遗传材料、染料、盐水和造影剂。药剂可以是液体、胶体、固体或任何其它合适形式。此外,腔可用来将药剂输送通过其中而无需使用干预装置。可偏转构件和干预装置输送腔的组合包含有利于导管的多功能性。这是有利的,因为它减少了导管的数量和手术期间所需进入位置,提供了限制干预手术时间的可能性并增强了使用便利性。
在这点上,在一些实施例中,腔可由外部管状本体的壁的内侧表面来限定。在其它实施例中,腔可由位于外部管状本体的内部管状本体的内侧表面来限定,且从其近端延伸至远端。
在另一方面,可偏转构件可以选择性地偏转通过至少45度的弧,在各种实施方式中可以是至少90度。例如,可偏转构件可以枢转形式的方式绕枢轴或铰链轴线偏转通过至少90度的弧。此外,可偏转构件可以选择性地偏转且可以保持在不同角度位置范围内的多个位置。这些实施例尤其适于实施包括成像装置的可偏转构件。
在一些实施例中,可偏转成像装置可以选择性地从露出的(例如,可偏转成像装置的至少一部分孔不受外部管状本体阻碍)侧视第一位置偏转至露出的前视第二位置。本文所用的“侧视”定义为可偏转成像装置的如下位置:可偏转成像装置的视野定向成基本垂直于外部管状本体的远端。“前视”包括:可偏转成像装置的成像视野至少部分地偏转以能对包括导管远端远侧区域的体积进行成像。例如,可偏转成像装置(例如超声换能器阵列)可以与处于第一位置的外部管状本体的中心轴线对准(例如设置成与该中心轴线平行或同轴)。这种方式适应引入血管或体腔并在导管定位期间(例如在导管插入和行进入脉管通道或人体腔室期间)对解剖标记进行成像,其中,解剖标记图像可用来精确地定位包括导管的腔的退出口。接着,超声换能器阵列可相对于导管中心轴线从侧视第一位置偏转至前视第二位置(例如倾斜至少45度,或在一些应用中至少90度)。干预装置则可选择性地行进通过导管的腔,且进入位于腔出口附近的工作区域,并位于超声换能器阵列的成像视野之内,其中,采用干预装置来完成成像内部手术,从超声换能器阵列单独成像或与其它成像模块(例如荧光镜)组合成像。可偏转成像装置可偏转,从而可偏转成像装置中没有任何部分占据具有与退出口相同横截面的体积,且从退出口朝远侧延伸。这样,可偏转成像装置的成像视野可相对于外部管状本体保持成固定对齐,同时干预装置行进通过外部管状本体、通过退出口并进入可偏转成像装置的成像视野。
在一些实施例中,可偏转成像装置可以选择性地从侧视第一位置偏转至后视第二位置。“后视”包括:可偏转成像装置的成像视野至少部分地偏转以能对包括导管远端近侧区域的体积进行成像。
在其它实施例中,可偏转成像装置可以选择性地从侧视第一位置偏转至各种选定的前视位置、侧视位置和后视位置,同时较佳地保持相对固定或稳定的导管位置。在这些实施例中,超声换能器阵列相对于导管本体纵向轴线的定向角可以是在约+180度至约-180度的任何角度,或者至少约180、约200、约260、或约270度的弧。设想到的角度包括约+180、+170、+160、+150、+140、+130、+120、+110、+100、+90、+80、+70、+60、+50、+40、+30、+20、+10、0、-10、-20、-30、-40、-50、-60、-70、-80、-90、-100、-110、-120、-130、-140、-150、-160、-170和-180,或可落入这些值中任意两值之内或之外。
在一相关方面,可偏转构件可包括超声换能器阵列,该超声换能器阵列具有的孔长度至少与外部管状本体的最大横向尺寸一样大。因此,可偏转超声换能器阵列可设置成选择性地从第一位置偏转至第二位置,第一位置适应导管行进通过脉管通道,第二位置相对于第一位置倾斜。再次,在一些实施例中,第二位置可以选择性地由使用者建立。
在一相关方面,可偏转构件可以从与导管中心轴线对准(例如平行于其)的第一位置偏转至相对于中心轴线倾斜的第二位置,其中当处于第二位置时,可偏转构件设置在位于腔出口附近的工作区域外侧。这样,干预装置可以行进通过退出口而不与可偏转构件干涉。
在一些实施例中,可偏转构件可设置成其横截面构造大体符合外部管状本体在其远端的横截面构造。例如,当采用圆柱形外部管状本体时,可偏转构件定位成超过外部管状本体的远端且构造成符合(例如稍稍超过、占据或匹配在内)由该远端限定并邻近该远端的假想圆柱体积,其中可偏转构件可选择性地偏离该体积。这个方式有利于导管通过脉管通道的初始前进和定位。
在一些实施例中,可偏转构件可设置成沿弧路径偏转,该弧路径延伸离开外部管状本体的中心轴线。例如,在各种实施方式中,可偏转构件可以设置成从第一位置偏转至第二位置,第一位置位于腔出口远侧,第二位置横向于外部管状本体(例如在外部管状本体一侧)。
在另一方面,可偏转构件可设置成从导管的纵向轴线偏转,其中一旦偏转就限定了移位弧。在具有相对于外部管状本体固定的末端的导管中,移位弧是导管的最小曲率。在具有相对于外部管状本体可动的可偏转构件的导管中,移位弧是最小恒定半径弧,该最小恒定半径弧切向于可偏转构件的表面并切向于导管的中心轴线。在本方面,可偏转构件可设置成:外部管状本体远端的最小横向尺寸与移位弧半径之比是至少约1。举例来说,对于圆柱形外部管状本体,该比值可以由外部管状本体远端的外直径相对于移位弧半径来限定,其中该比值可以有利地形成为至少约1。
在另一方面,可偏转构件可以在外部管状本体的远端互连至导管本体壁。如同将进一步描述的那样,这种互连可提供支承功能和/或选择性的偏转功能。在后面这点上,可偏转构件可以绕偏转轴线偏转,该偏转轴线偏离外部管状本体的中心轴线。例如,偏转轴线可以位于横向于外部管状本体的中心轴线延伸的平面中和/或位于平行于中心轴线延伸的平面中。在前面这点上,在一个实施例中,偏转轴线可位于正交于中心轴线延伸的平面中。在一些实施方式中,偏转轴线可位于切向于腔的退出口延伸的平面中,该腔延伸通过导管的外部管状本体。
在还有另一方面,导管可包括用于输送干预装置的腔,该腔从近端延伸至位于外部管状本体远端的退出口,其中该退出口具有与外部管状本体的中心轴线同轴对准的中心轴线。这种设置有利于实现相对较小的导管横向尺寸,由此改进导管定位(例如在小的和/或曲折的脉管通道内)。可偏转构件还可设置成偏离同轴中心轴线,由此有利于偏离可偏转构件的初始导管引入(例如0度)位置的倾斜侧向位置。在一些实施例中,可偏转构件可偏转通过至少90度的弧。
在另一方面,导管可包括致动装置,该致动装置从外部管状本体的近端延伸至远端,其中致动装置可互连至可偏转构件。例如,致动装置可包括气囊、系绳线、线(例如拉线)、杆、条、管、海波管、探针(包括预成形的探针)、电热致动的形状记忆材料、电活性材料、流体、永磁体、电磁体或其任意组合。该致动装置和外部管状本体可设置成相对运动,从而可偏转构件可响应于致动装置和外部管状本体之间0.5cm或更小的相对运动而偏转通过至少45度的弧。举例来说,在一些实施例中,可偏转构件可以响应于致动装置和外部管状本体的1.0cm或更小的相对运动偏转通过至少90度的弧。
在另一方面,可偏转构件可互连至外部管状本体。在一个方式中,可偏转构件可以在其远端可支承地互连至外部管状本体。接着,包括一个或多个细长构件(例如线状构造)的致动装置可沿着外部管状本体设置,并可互连至可偏转构件的远端,其中,一旦将拉伸力(例如拉力)施加至细长构件的近端,细长构件的远端就可致使可偏转构件偏转。在该方式中,外部管状本体可限定通过其中的腔,用于输送干预装置,该腔从外部管状本体的近端延伸至位于近端远侧的退出口。
在另一方式中,可偏转构件可以可支承地互连至外部管状本体和致动装置中的一者,且通过约束构件(例如绷带)可约束地互连至外部管状本体和致动装置中的另一者,其中一旦外部管状本体和致动装置有相对运动,约束构件就约束可偏转构件的运动以影响其偏转。
例如,可偏转构件可以可支承地互连至致动装置并在远端可约束地互连至外部管状本体。在该方式中,致动装置可包括内部管状本体,该内部管状本体可限定通过其中的腔,用于输送干预装置,该腔从导管本体的近端延伸至位于近端远侧的退出口。
更具体地说,在另一方面,导管可包括内部管状本体,该内部管状本体设置在外部管状本体内以在其间作相对运动(例如相对滑动)。位于远端的可偏转构件可以可支承地互连至内部管状本体。在一些实施例中,可偏转构件可以设置成:一旦外部管状本体和内部管状本体选择性地相对运动,可偏转构件就可选择性地偏转并可保持在所需角度定向。
例如,在一个实施方式中,内部管状本体可以相对于外部管状本体可滑动地行进和缩回,其中,两个部件的表面之间的配合提供机构接口,该机构接口足以保持两个部件的选定相对位置和可偏转构件的对应偏转位置。近侧手柄也可设置成有利于保持两个部件的选定相对定位。
在一附加方面,导管可包括致动装置,该致动装置从外部管状本体的近端延伸至外部管状本体的远端,并可相对于外部管状本体运动以将偏转力施加至可偏转构件。在这点上,致动装置可设置成:偏转力以平衡分布方式关于外部管状本体的中心轴线由致动装置从近端连通至远端。如同可以认识到的那样,这种平衡分布力连通有利于非偏置导管的实现,从而产生改进的控制和定位性质。
连同一个或多个上述方面,导管可包括铰链,该铰链可支承地互连至外部管状本体,或者在一些实施例中可支承地互连至包含的致动装置(例如内部管状本体)。该铰链可以在结构上与导管本体分开并可固定地互连至导管本体(例如外部管状本体或内部管状本体)。铰链还可固定地互连至可偏转构件,其中可偏转构件以枢转形式的方式偏转。铰链构件可以至少部分地弹性变形,从而一旦施加预定致动力或致动力范围,就从第一构造变形至第二构造,并且一旦移除预定致动力就从第二构造至少部分地回到第一构造。这种功能有利于可偏转构件的设置,该可偏转构件可选择性地经由致动装置致动,从而一旦施加预定致动力就从初始第一位置运动至所需第二位置(例如拉伸力或拉力、或者施加至其的压缩推力),其中一旦选择性地释放致动力,可偏转构件就可自动地至少部分缩回至其初始第一位置。接着,可偏转构件的相继可偏转定位/缩回可在给定手术期间实现,由此在各种临床应用中产生改进的功能。
在一些实施例中,铰接构件可设置成具有裂断强度,该裂断强度足以在导管定位期间减少非预期的可偏转构件偏转(例如由于与导管行进相关的机械阻力)。举例来说,铰接构件可呈现至少等于外部管状本体的裂断强度。
在一些实施方式中,铰链可以是一件式整体构件的一部分。例如,铰链可包括形状记忆材料(例如镍钛诺)。在一个方式中,铰接构件可包括弧形的第一部分和互连至其的第二部分,其中,第二部分可绕由弧形第一部分限定的偏转轴线偏转。例如,弧形第一部分可包括圆柱形表面。在一个实施例中,弧形的第一部分可包括两个圆柱形表面,这两个圆柱形表面具有在共同平面中延伸且以一角度相交的对应中心轴线,其中,浅鞍状构造由两个圆柱形表面来限定。
在还有另一方面,外部管状本体可构造成有利于在其远端包含电气部件。更具体地说,外部管状本体可包括从近端延伸至远端的多个互连电导体。例如,在一些实施例中,电导体可互连在带状构件中,该带状构件绕导管中心轴线且沿着该导管中心轴线的全部或至少一部分螺旋设置,由此产生对于外部管状本体壁的改进结构质量,并避免在外部管状本体弯曲期间在电导体上的多余应变。例如,在一些实施例中,电导体可沿导管中心轴线的至少一部分编织,由此产生对于外部管状本体壁的改进结构质量。外部管状本体还可包括第一层和第二层,第一层设置在第一多个电导体之内且从近端延伸至远端,第二层设置在第一多个电导体之外且从近端延伸至远端。第一管状层和第二管状层可各自设置成具有约2.1或更小的介电常数,其中,可有利地减小在多个电导体和存在于导管外侧的体液之间以及在延伸通过外部管状本体的腔之内的电容耦合。
在还有另一方面,导管可包括管状本体。管状本体可包括具有近端和远端的壁。壁可包括从近端延伸至远端的第一层和第二层。第二层可设置在第一层外侧。第一层和第二层可各自具有至少约2500伏AC的耐受电压。壁还可包括至少一个电导体,该电导体从近端延伸至远端且设置在第一层和第二层之间。腔可延伸通过管状本体。组合地说,第一层和第二层可提供抗伸长性,从而约3磅力(lbf)(13牛(N))的拉伸负荷导致管状本体不超过1%的伸长。
在一设置中,管状本体可提供抗伸长性,使得施加至管状本体的约3lbf(13N)的拉伸负荷导致管状本体不超过1%的伸长,并且在这个设置中,至少约80%的抗伸长性可由第一层和第二层来提供。
在一实施例中,第一层和第二层可具有至多约0.002英寸(0.05毫米(mm))的组合厚度。而且,第一层和第二层可具有至少约345,000磅/平方英寸(psi)(2,379兆帕(MPa))的组合弹性模量。当拉伸负荷施加至管状本体时,第一层和第二层可呈现围绕周界且沿着管状本体长度的基本均匀拉伸分布。第一层和第二层可各自包括螺旋卷绕材料(例如膜)。例如,第一层可包括多个螺旋卷绕的膜。多个膜的第一部分可沿第一方向卷绕,多个膜的第二部分可沿与第一方向相反的第二方向卷绕。多个膜中的一个或多个可包括高强度拉伸膜。多个膜中的一个或多个可包括无孔含氟聚合物。无孔含氟聚合物可包括无孔ePTFE。第二层可类似于第一层构造。至少一个电导体可呈多导体带和/或导电薄膜的形式,并可沿着管状本体的至少一部分螺旋包裹。
如同将认识到的那样,本方面的管状本体的结构可用在本文所述的其它方面,诸如以下方面:管状本体设置在另一管状本体内且两个管状本体之间的相对运动用来使可偏转构件偏转。
在本方面的一实施例中,第一层和第二层可具有至多约0.010英寸(0.25mm)的组合厚度。而且,第一层和第二层可具有至少约69,000psi(475.7MPa)的组合弹性模量。在本实施例中,第一层可包括第一层的第一子层和第一层的第二子层。第一层的第一子层设置在第一层的第二子层之内。第二层可包括第二层的第一子层和第二层的第二子层。第二层的第一子层设置在第一层的第二子层之外。第一层的第一子层和第二层的第一子层可包括第一种螺旋卷绕膜。第一层的第二子层和第二层的第二子层可包括第二种螺旋卷绕膜。第一种螺旋卷绕膜可包括无孔含氟聚合物,第二种螺旋卷绕膜可包括多孔含氟聚合物。
在另一实施例中,第一层可具有至多约0.001英寸(0.025mm)的厚度,第二层可具有至多约0.005英寸(0.13mm)的厚度。而且,第一层可具有至少约172,500psi(1,189MPa)的弹性模量,第二层可具有至少约34,500psi(237.9MPa)的弹性模量。
在另一方面,外部管状本体可包括从近端延伸至远端的多个电导体和位于第一多个电导体之内和/或之外的一组管状层。该组管状层可包括低介电常数层(例如定位成靠近电导体)和高耐受电压层。在这点上,低介电常数层可具有2.1或更小的介电常数,高耐受电压层可设置成产生至少约2500伏AC的耐受电压。在一些实施例中,一组低介电常数层和高耐受电压层可沿着外部管状本体的长度既设置在多个电导体内侧又设置在多个电导体外侧。
在一些实施例中,连系层可间设在电导体和一个或多个内层和/或外层之间。例如,这些连系层可包括膜材料,该膜材料具有的熔化温度可低于外部管状本体的其它部件的熔化温度,其中,各部件的所述各层可进行组装且连系层选择性地熔化以产生互连结构。这种选择性熔化连系层可防止外部管状本体的其它层在操纵外部管状本体期间(例如在插入患者体内期间)相对于彼此迁移。
对于某些设置,外部管状本体还可包括设置在电导体外侧的屏蔽层。例如,屏蔽层可设置成减小来自导管的电磁干扰(EMI)发射,并将导管与外部EMI屏蔽开来。
在一些实施例中,还可包括光滑的内层和外层和/或涂层。也就是说,内层可设置在第一管状层的内侧,外层可设置在第二管状层的外侧。
在还有另一方面,导管可设置成包括第一电导体部分和第二电导体部分,第一电导体部分从导管的近端延伸至远端,第二电导体部分在远端电互连至第一电导体部分。第一电导体部分可包括并排设置的多个互连的电导体,且非导电材料设于各电导体之间。在一些实施方式中,第一电导体部分可绕导管中心轴线螺旋设置,从其近端设置到远端。连同这些实施方式,第二电导体部分可包括互连至第一电导体部分的多个互连电导体的多个互连电导体,这多个互连电导体在远端平行于外部管状本体的中心轴线延伸。在一些实施例中,第一电导体部分可由带状构件限定,该带状构件包括在外部管状本体的壁内,由此有助于其结构整体性。
连同所述方面,第一电导体部分可限定横跨互连的多个电导体的第一宽度,第二电导体部分可限定横跨互连的多个电导体的第二宽度。在这点上,第二电导体部分可由设置在基底上的导电迹线来限定。例如,基底可在第一电导体部分的端部和设置于导管远端的电气部件之间延伸,该电气部件例如包括超声换能器阵列。
在各种实施例中,第二电导体部分可互连至可偏转构件,且可以具有可弯曲结构,其中,第二电导体部分的至少一部分可响应于可偏转构件的偏转而弯曲。更具体地说,第二电导体部分可由基底上的导电迹线来限定,该基底与可偏转构件串联地可弯曲通过至少90度的弧。
在另一方面,导管可包括可偏转构件,该可偏转构件包括超声换能器阵列,其中,可偏转超声换能器阵列的至少一部分可位于远端处的外部管状本体内。此外,导管可包括用于输送干预装置的腔,该腔从近端延伸至其远侧位置。
在还有另一方面,导管可包括可操纵或预弯曲导管段,该导管段位于外部管状本体的远端附近,可偏转构件可包括超声换能器阵列。此外,导管可包括用于输送干预装置的腔,该腔从近端延伸至其远侧位置。
在另一方面,导管可包括外部管状本体,该外部管状本体具有壁、近端和远端。导管还可包括用于输送干预装置的腔,该腔延伸通过外部管状本体并从近端延伸至位于近端远侧的退出口。导管可包括第一电导体部分,该第一电导体部分包括并排设置的多个互连的电导体,且非导电材料设于各电导体之间。第一电导体部分可从近端延伸至远端。导管还可包括第二电导体部分,该第二电导体部分在远端电互连至第一电导体部分。第二电导体部分可包括多个电导体。导管还可包括位于远端的可偏转构件。第二电导体部分可电互连至可偏转构件,且可响应于可偏转构件的偏转而弯曲。
在另一方面,导管可包括外部管状本体,该外部管状本体具有壁、近端和远端。导管还可包括用于输送干预装置或药剂输送装置的腔,该腔延伸通过外部管状本体并从近端延伸至位于近端远侧的退出口。导管还可包括可偏转构件,可偏转构件的至少一部分在远端永久地位于外部管状本体的外侧,可相对于外部管状本体选择性地偏转,且位于退出口远侧。在一实施例中,导管还可包括位于远端的铰链,可偏转构件可以可支承地互连至铰链。在这个实施例中,可偏转构件可以相对于外部管状本体绕由铰链限定的铰链轴线选择性地偏转。
上文所述的多个方面包括设置在导管的外部管状本体的远端的选择性可偏转成像装置。本发明的附加方面可包括替代这些可偏转成像装置的可偏转构件。这些可偏转构件可包括成像装置、诊断装置、治疗装置或它们的任意组合。
在另一方面,提供一种用于操作导管的方法,该导管具有位于其远端的可偏转成像装置。该方法可包括使导管的远端从初始位置运动至所需位置,以及在运动步骤的至少一部分期间从可偏转成像装置获取图像数据。可偏转成像装置可在运动步骤期间位于第一位置。该方法还可包括利用图像数据来确定导管何时位于所需位置,在运动步骤之后使可偏转成像装置从第一位置偏转至第二位置;以及使干预装置行进通过导管远端的退出口并进入处于第二位置的可偏转成像装置的成像视野。
在一设置中,偏转步骤还可包括使导管外部管状本体和导管致动装置中至少一者的近端相对于外部管状本体和致动装置中另一者的近端平移。
偏转力可响应于平移步骤施加至铰链。可偏转成像装置可以通过铰链可支承地互连外部管状本体和致动装置中一者。可响应于平移步骤启动偏转力。偏转力可以平衡分布的方式关于外部管状本体的中心轴线连通。以这种方式连通偏转力可减小导管的弯曲和/或抖动。
在一设置中,在运动步骤和获取步骤期间,可保持可偏转成像装置相对于导管远端的位置。在一实施例中,可偏转成像装置可以在第一位置是侧视的且在第二位置是前视的。在一实施例中,在行进步骤期间,可将成像视野保持成与导管的远端基本固定对齐。
可通过任何上述方面来利用与每个上述方面相关的上述各种特征。在考虑下文的进一步描述时,对于那些本领域技术人员来说,附加方面和相对应的优点将显而易见。
附图说明
图1示出了具有位于导管末端的可偏转超声换能器阵列的导管实施例。
图2A示出了图1所示的导管实施例的横截面图。
图2B示出了具有位于导管远端的可偏转超声换能器阵列的导管实施例。
图2C和2D示出了图2A和2B的导管实施例,其中该导管还包括可选的可操纵段。
图3A至3D示出了具有位于导管远端的可偏转超声换能器阵列的其它导管实施例。
图4示出了具有电导线的一导管实施例,该电导线附连至位于导管远端附近的超声换能器阵列,其中各电导线螺旋地延伸至导管近端且嵌入导管壁中。
图4A示出了一示例性导线组件。
图5A示出了包括可偏转构件的导管的一实施例。
图5B至5E示出了包括可偏转构件的导管的一实施例,其中,可偏转构件可通过使内部管状构件相对于外部管状本体运动来偏转。
图5F示出了在螺旋设置的电互连构件和柔性电构件之间的电互连结构的一实施例。
图6A至6D示出了包括可偏转构件的导管的一实施例,其中,可偏转构件可通过使细长构件相对于导管本体运动来偏转。
图7A和7B示出了另一方面,其中超声换能器阵列位于导管远端附近。通过采用致动装置可将该阵列操纵于侧视位置和前视位置之间,该致动装置附连至阵列且延伸至导管近端。
图8A至8D示出了图7A和7B的导管的各示例性变型。
图9、9A和9B示出了超声阵列可偏转的另外实施例。
图10A和10B示出了另外替代实施例。
图11、11A和11B示出了另外的实施例。
图12示出再一实施例。
图13是用于操作导管的方法的一实施例的流程图。
图14A、14B、14C、14D和15示出了替代的支承件设计。
图16示出了导管的另一实施例。
图17示出了导管的另一实施例。
图18A和18B示出了超声阵列可偏转的另一实施例。
图19A、19B和19C示出了超声阵列可偏转的另一实施例。
图20A和20B示出了超声阵列可偏转的另一实施例。
图21示出了一替代的支承件设计。
图22A和22B示出了超声阵列可偏转的另一实施例。
图23A和23B示出了超声阵列可偏转的另一实施例。
图24A、24B和24C示出了导管的另一实施例,其中超声阵列可部署于导管内。
图25A和25B示出了导管的另一实施例,其中超声阵列可部署于导管内。
图25C示出了导管的另一实施例,其中超声阵列可从导管之内部署至后视位置。
图26A和26B示出了导管的另一实施例,其中末端部分临时结合至管状本体。
图27A、27B和27C示出了导管的另一实施例,其中超声阵列可经由一对电缆来运动。
图28A和28B示出了导管的另一实施例,该导管可枢转地互连至内部管状本体。
图29A和29B示出了导管的另一实施例,该导管可枢转地互连至内部管状本体。
图30A和30B示出了导管的还有另一实施例,该导管可枢转地互连至内部管状本体。
图31A和31B示出了图30A和30B的实施例,但增加了弹性管子。
图32A和32B示出了导管的另一实施例,该导管包括弯折启动器。
图33A和33B示出了导管的另一实施例,该导管包括两个系绳。
图34A和34B示出了导管的另一实施例,该导管包括绕内部管状本体部分地包裹的两个系绳。
图35A和35B示出了导管的另一实施例,该导管通过绕内部管状本体卷绕的系绳固定在引入构造。
图36A至36C示出了导管的另一实施例,该导管附连至枢转臂并可用推线进行部署。
图37A和37B示出了导管的另一实施例,该导管可用推线进行部署。
图38A和39B示出了导管的两个另外实施例,其中超声成像阵列部署在多个臂上。
图40A和40B示出了导管的另一实施例,其中超声成像阵列部署在多个臂上。
图41A至41C示出了导管的另一实施例,其中超声成像阵列部署于内部管状本体的可偏转部分上。
图42A至42C示出了可设置在导管内的弹簧元件。
图43A至43C示出了具有可塌陷腔的导管,该导管可用来使超声成像阵列枢转。
图44A和44B示出了具有可塌陷腔的导管。
图45A和45B示出了具有可膨胀腔的导管。
图46A和46B示出了一包括内部管状本体的导管,该内部管状本体包括铰接部分和末端支承部分。
图47A和47B示出了一包括管状部分的导管,该管状部分包括铰链。
图48A至48D示出了包括圈套的导管。
图49A和49B示出了一包括电互连构件的导管,该电互连构件连接至超声成像阵列的远端。
图50示出了将导体的螺旋卷绕部分电互连至超声成像阵列的方法。
图51A和51B示出了具有拉线的导管,拉线从导管的第一侧过渡至导管的第二侧。
图52A和52B示出了绕基底包裹的电互连构件。
图53示出了通过活页铰链连接至可偏转构件的导管本体远端,该可偏转构件具有偏转至前视位置的二维换能器阵列。
图54A至54D示出了活页铰链的一实施例。
图55示出了包括支承件的活页铰链的另一实施例。
图56A至56C示出了通过活页铰链连接至导管本体的可偏转构件。
图56D示出了通过活页铰链连接至导管本体的另一可偏转构件。
图57示出了活页铰链的另一实施例。
具体实施方式
下面的详细描述涉及各种导管实施例,包括含超声换能器阵列的可偏转构件,以及用于输送干预装置的腔。这些实施例用于示例目的,并不意图限制本发明的范围。在这点上,可偏转构件可包括替代或附加于超声换能器阵列的部件。此外,附加的实施例可采用本文所述的发明特征而不必包含腔。
嵌入导管的超声换能器阵列存在独特的设计挑战。两个关键点例如包括像平面中的分辨率以及将像平面与干预装置对准的能力。
超声阵列的像平面中的分辨率可以用以下等式近似得到:
横向分辨率=常数*波长*图像深度/孔长度
对于本文所述的导管来说,波长典型地处在0.2mm的范围内(在7.5MHz处)。常数处在2.0的范围内。比值(图像深度/孔长度)是关键参数。对于本文所述导管的5–10MHz范围内的超声成像来说,当该比值处在10或以下的范围内时,可以实现成像平面中的可接受分辨率。
对于用导管在大血管和心脏内成像来说,理想的是在70-100mm的深度处成像。用在心脏和大血管内的导管典型地在直径上是3-4mm或更小。因此,尽管在原理上换能器阵列可制成为任意尺寸并放置在导管体内的任意位置,但该模型显示容易装配在导管结构内的换能器阵列没有用于可接受成像的足够宽度。
由放置在导管上的阵列产生的超声图像平面典型地具有窄宽度,通常称为出平面图像宽度。对于在超声图像中看到的物体来说,重要的是它们位于该图像平面内。当可挠曲/可弯曲的导管放置在大血管或心脏中时,图像平面可在某种程度上被对准。理想的是,用超声图像将第二装置引导放置在体内,但这样做需要将第二装置放置在超声图像平面中。假如成像阵列和干预装置都在插入体内的可挠曲/可弯曲导管上,则将一个干预装置定向入成像导管的超声图像平面是极其困难的。
本发明的一些实施例采用了超声图像来引导干预装置。为了实现这个,需要足够大的孔来产生具有可接受分辨率的图像,同时能够将装置放置在相对于成像阵列稳定和/或能将干预装置对准和/或对齐至超声像平面的已知位置。
在一些实施方式中,超声阵列的孔长度可大于导管的最大横向尺寸。在一些实施方式中,超声阵列的孔长度可比导管的直径大得多(大2-3倍)。然而,这种大的换能器可装配入待插入体内的导管的3至4mm的最大直径内。一旦放入体内,成像阵列就部署出导管本体剩余空间以使干预装置通过该导管,该导管则将位于相对于成像阵列的已知位置。在一些设置中,成像阵列可部署成:干预装置可容易地保持在超声图像平面内。
导管可构造成在远端脉管进入部位(例如腿中血管)经由皮肤穿刺而输送。通过这个脉管进入部位,导管可引入心血管系统的各个区域内,诸如下腔静脉、心室、腹主动脉和胸主动脉。
将导管定位在这些解剖位置提供了用于将装置或治疗输送至特定目标组织或结构的管路。其一个实例包括将下腔静脉过滤器床边输送入患者,对于患者来说,转送至导管插入术实验室是高风险的或不合需要的。带有超声阵列换能器的导管允许医师不仅识别下腔静脉过滤器的正确解剖位置定位,而且还提供使腔静脉过滤器可在直接超声可视化之下输送通过的腔。无需撤回或更换导管和/或成像装置,就可进行装置的位置识别和输送。此外,装置的输送后可视化允许医师在取出导管之前确认定位位置和功能。
这种导管的另一应用是作为消融导管可通过其中输送入心房的管路。尽管超声成像导管目前用在许多这些心脏消融手术中,但实现消融导管和超声导管的适当定向以在消融部位获得适当可视化是非常困难的。本文所述的导管提供了消融管道可引导通过其中的腔,消融导管末端的位置在直接超声可视化下被监测。如上所述,该导管和其它干预装置和治疗输送系统的同轴对齐提供了可以实现直接可视化和控制的装置。
现在转向附图,图1示出了具有位于导管1的可偏转远端上的超声换能器阵列7的导管实施例。具体地说,导管1包括近端3和远端2。超声换能器阵列7位于远端2上。至少一个导电线4(诸如超小型扁平电缆)附连至超声换能器阵列7,该导电线从阵列7延伸至导管1的近端3。至少一个导电线4通过导管壁中的端口或其它开口退出导管近端3,且电连接至换能器驱动器;图像处理器5,该图像处理器经由装置6提供可视图像。这种电连接或电导体可包括通过导体或系列导体的连续导电路径。这种电连接可包括感应元件,诸如隔离变压器。在合适的情况下,本文所述的其它电互连可包括这种感应元件。
图2A是沿图1线A-A截取的横截面。如同可在图2A中看到的那样,导管1包括导管壁部分12,该导管壁部分延伸至少近端3的长度且还限定延伸至少近端3的长度的腔10。导管壁12可以是任何合适的材料,诸如挤压聚合物,并可包括一层或多层材料。还示出了位于壁12底部的至少一个电导线4。
可参照图1和2B来理解导管1的操作。具体地说,导管远端2可引入所需体腔内且行进至所需治疗部位,其中超声换能器阵列7处于“侧视”构造(如图1所示)。一旦到达目标区域,干预装置11就可行进通过导管1的腔10并离开远侧端口13而向远方行进。如同可以看到的那样,导管1可构造成:干预装置11向远方行进离开远侧端口13可使远端2偏转,因此导致超声换能器阵列7从“侧视”转换成“前视”。因此,医生可使干预装置11行进入超声换能器阵列7的视野中。
“可偏转”定义成使超声换能器阵列或包含超声换能器阵列的导管本体一部分移离导管本体的纵向轴线的能力,从而较佳地1)换能器表面完全地或局部地面向前或面向后,以及2)输送腔和导管本体的远侧退出端口可打开。可偏转可以包括1)“可主动偏转”,其是指阵列或包含阵列的导管部分可通过远程施加力(例如,电气(例如有线或无线)、机械、液压、气动、磁性等),通过包括拉线、液压线、空气线、磁耦联或电导体的各种方式传送该力来移动;以及2)“可被动偏转”,其是指阵列或包含阵列的导管部分在闲置的未约束条件下趋于与导管纵向轴线对准且可通过引入干预装置11施加的局部力来移动。
在一些实施例中,超声换能器阵列可从导管的纵向轴线偏转高达90度,如图2B所示。而且,可偏转超声换能器阵列7可通过铰链9附连至导管,如图2C所示。在一实施例中,铰链9可以是弹簧加载的铰接装置。这种弹簧加载铰链可通过任何合适装置从导管的近端致动。在一实施例中,弹簧加载的铰链是通过撤回外部护套致动的形状记忆合金。
参见图2C和2D,导管1还可包括可操纵段8。“可操纵”定义成引导可操纵段远侧的导管1和腔10的这些部分相对于可操纵段近侧的导管成一角度定向的能力。图2D示出了可操纵段8相对于可操纵段近侧的导管偏转成一角度。
在另一实施例中,图3A和3B示出了导管1,该导管在导管1的可偏转远端17上包括超声换能器阵列7。导管1包括近端(未示出)和可偏转远端17。超声换能器阵列7位于可偏转远端17上。导线4附连至超声换能器阵列7且沿近侧方向延伸至导管1的近端。导管1还包括大体居中定位的腔10,该腔从导管的近端延伸至远端。在远端17处,大体居中定位的腔10实质上被超声换能器阵列7阻塞或关闭。最后,导管1还包括至少一个纵向延伸的狭缝18,该狭缝延伸通过超声换能器阵列7近侧的区域。
如同在图3B中看到的那样,一旦干预装置11朝远侧行进通过腔10,干预装置11使可偏转远端17和超声换能器阵列7沿向下运动偏转,因此打开腔10,干预装置11可以朝远侧行进经过超声换能器阵列7。
图3C示出了作为图3A和3B的导管1的另一构造的导管1′。导管1′与导管1相同地构造,例外之处在于:超声成像阵列7定向成它可操作以对导管1′的与纵向延伸狭缝18相反的侧面上的容积进行成像(例如,沿与图3A和3B的超声成像阵列7相反的方向)。例如,当干预装置11已被部署时,这对于保持与固定解剖标记对齐可能是有利的。
图3D示出了作为图3A和3B的导管1的一变型的导管1″。导管1″构造成:当干预装置11行进通过纵向延伸狭缝18时,超声成像阵列7枢转至局部前视位置。导管1″的超声成像阵列7可定向成如图所示或可定向成沿相反方向成像(类似于导管1′的超声成像阵列7)。在附加的实施例(未示出)中,类似于导管1的导管可包括多个成像阵列(例如,占据图3A和3C所示的位置)。
在本文所述的各个实施例中,导管可形成为具有位于其远端附近的超声换能器阵列。导管本体可包括具有近端和远端的管子。而且,导管可具有从近端延伸至至少超声换能器阵列附近的至少一个腔。导管可包括电导线(例如超小型扁平电缆),该电导线附连至超声换能器且嵌入导管壁中并从超声换能器阵列螺旋地延伸至导管的近端。
例如在图4和4A中示出了这种导管。具体地说,图4和4A示出了具有近端(未示出)和远端22的导管20,超声换能器阵列27位于导管20的远端22处。如同可看到的那样,腔28由聚合物管26的内表面来限定,该聚合物管可由合适的光滑聚合物形成(诸如,72D、63D、55D、高密度聚乙烯、聚四氟乙烯、膨胀聚四氟乙烯及其组合),并从近端延伸至超声换能器阵列27附近的远端22。电导线(例如超小型扁平电缆)24围绕聚合物管子26螺旋地包裹,并从超声换能器阵列27附近朝近侧延伸至近端。在图4A示出了合适超小型扁平电缆的一实例,其中,超小型扁平电缆24包括电导线21和合适的地线,诸如铜线23。导电电路元件43(诸如柔性板)附连至超声换能器阵列27且附连至电导线24。合适的聚合物膜层40(诸如光滑聚合物和/或收缩包裹聚合物)可位于电导线24上方以用作电导线24和屏蔽层41之间的绝缘层。屏蔽层41可包括例如可沿与电导线21相反的方向螺旋地包裹在聚合物膜40上的任何合适导体。最后,外部护套42可设置在屏蔽层41上方且可由诸如光滑聚合物的任何合适材料制成。合适的聚合物例如包括70D、55D、40D和膜23D。图4和4A中示出了导管可包括上述的可偏转远端和可操纵段。
上述导管提供了与导管远端处的超声探头电联接的装置,同时提供了便于将干预装置输送至成像区域的工作腔。导管的结构采用了既驱动阵列又提供改进抗扭折性和抗扭转性的机械性质的导管。上述新颖结构提供了用于封装导体并必要地屏蔽于薄壁中的装置,因此提供了适于干预过程的护套轮廓,目标外径为14弗伦奇(Fr)或以下且目标内径为8Fr以上,因此有利于典型消融导管、过滤器输送系统、针、以及设计成用于脉管和其它过程的其它常用干预装置的输送。
图5A示出了导管50的一实施例,该导管包括可偏转构件52和导管本体54。导管本体54可以是柔性的且能弯曲以遵循其所插入的人体血管的轮廓。可偏转构件52可设置在导管50的远端53处。导管50包括手柄56,该手柄可设置在导管50的近端55处。在可偏转构件52插入患者身体的手术期间,手柄56和导管本体54的一部分位于身体之外。导管50的使用者(例如医生、技师、干预者)可控制导管50的位置和各种功能。例如,使用者可握持手柄56并操纵滑动件58以控制可偏转构件52的偏转。在这点上,可偏转构件52可以是选择性可偏转的。手柄56和滑动件58可构造成:可保持滑动件58相对于手柄56的位置,由此保持可偏转构件52的选定偏转。这种位置保持例如可以至少部分地由摩擦(例如滑动件58和手柄56的固定部分之间的摩擦)、掣子和/或任何其它合适装置来实现。导管50可通过拉动(例如拉动手柄56)从人体移除。
此外,使用者可将干预装置(例如诊断装置和/或治疗装置)插入通过干预装置入口62。使用者然后可将干预装置馈送通过导管50以使干预装置移动至导管50的远端53。图像处理器和可偏转构件之间的电互连可被引导通过电子端口60并通过导管本体54,如下所述。
图5B至5E示出了包括可偏转构件52的导管的一实施例,其中,可偏转构件52可通过使内部管状本体80相对于导管54的外部管状本体79移动来偏转。如图5B所示,所示的可偏转构件52包括末端64。末端64可封装各种部件和构件。
末端64可具有与外部管状本体79的横截面相对应的横截面。例如,如图5B所示,末端64可具有与外部管状本体79的外表面相对应的倒圆远端66。末端64的容纳超声换能器阵列68的部分可成形为至少部分地对应于外部管状本体79的外表面(例如如图5B所示,沿着末端64的下部外表面)。末端64的至少一部分可成形为促进输送通过患者的诸如脉管的内部结构。在这点上,倒圆的远端66可有助于使可偏转构件52移动通过脉管。其它合适的端部形状可用于末端64的远端66的形状。
在一实施例中,诸如图5B至5D所示,末端64可保持超声换能器阵列68。如同将能意识到的那样,如图5B所示,当可偏转构件52与外部管状本体79对准时,超声换能器阵列68可以是侧视的。超声换能器阵列68的视野可定位成垂直于超声换能器阵列68的平坦上表面(如图5B所示)。如图5B所示,当超声换能器阵列68是侧视的时,超声换能器阵列68的视野可以不被外部管状本体79阻碍。在这点上,超声换能器阵列68可以是可操作的以在导管本体54定位期间进行成像,由此能对解剖标记进行成像以帮助定位腔82的远端。超声换能器阵列68可具有孔长度。孔长度可大于外部管状本体79的最大横向尺寸。可偏转构件52的至少一部分可永久定位至外部管状本体79的远端的远侧。在一实施例中,可偏转构件52的整体可永久定位至外部管状本体79的远端的远侧。在这个实施例中,可偏转构件可以不能定位在外部管状本体79内。
末端64还可包括能使导管遵循引导线的特征。例如,如图5B所示,末端64可包括在功能上连接至近侧引导线孔72的远侧引导线孔70。在这点上,导管可以是可操作的以沿着螺纹引导线的长度行进通过远侧引导线孔70和近侧引导线孔72。
如同注意到的那样,可偏转构件52可以是相对于外部管状本体79可偏转的。在这点上,可偏转构件52可与一个或多个构件互连以在可偏转构件52偏转时控制可偏转构件52的运动。系绳78可将可偏转构件52互连至导管本体54。系绳78可在一端锚固至可偏转构件52,并在另一端锚固至导管本体54。系绳78可构造成抗拉构件,该抗拉构件可操作以防止锚固位置彼此移离的距离大于系绳78的长度。在这点上,通过系绳78,可偏转构件52可能可受约束地互连至外部管状本体79。
内部管状本体80可设置在外部管状本体79内。内部管状本体80可包括通过内部管状本体80的长度的腔82。内部管状本体80可能相对于外部管状本体79可动。这种运动可由图5A的滑动件58的运动来致动。支承件74可将可偏转构件52互连至内部管状本体80。支承件74可能在结构上与内部管状本体80和外部管状本体79分开。柔性板76可包含电气互连结构,该电气互连结构可操作以将超声换能器阵列68电气连接至设置在外部管状本体79内的电气互连构件104(在图5E中示出)。当可偏转构件52设置在患者体内时,柔性板76的位于末端64和外部管状本体79之间的露出部分可被封装以防止其与流体(例如血液)的可能接触。在这点上,柔性板76可用粘合剂、膜包裹件、或可操作以将柔性板76的电导体与外围环境隔离的任何合适部件进行封装。在一实施例中,系绳78可围绕柔性板76的位于末端64和外部管状本体79之间的部分进行包裹。
现在将参照图5C和5D讨论可偏转构件52的偏转。图5C和5D示出了可偏转构件52,其中末端64的包围超声成像阵列68和支承件74的部分已被移除。如图5C所示,支承件74可包括管状本体接口部分84,该管状本体接口部分可操作以将支承件74固定至内部管状本体80。管状本体接口部分84可以任何合适的方式固定至内部管状本体80。例如,管状本体接口部分84可用外部收缩包裹固定至内部管状本体80。在这种构造中,管状本体接口部分84可放置在内部管状本体80上,然后收缩包裹件可放置在管状本体接口部分84上。然后施加热以致使收缩包裹材料收缩,并将管状本体接口部分84固定至内部管状本体80。然后可将附加的包裹件施加在收缩包裹件上,以将管状本体接口部分84进一步固定至内部管状本体80。在另一实例中,管状本体接口部分84可用粘合剂、焊接、紧固件或其任意组合固定至内部管状本体80。在另一实例中,管状本体接口部分84可作为用来构件内部管状本体80的组装工艺的一部分固定至内部管状本体80。例如,内部管状本体80可被局部组装,管状本体接口部分84可围绕局部组装的内部管状本体80定位,然后可完成内部管状本体80,因此将管状本体接口部分84捕获在内部管状本体80的一部分内。
支承件74例如可包括形状记忆材料(例如形状记忆合金,诸如镍钛诺)。支承件74还可包括铰接部分86。铰接部分86可包括将管状本体接口部分84与托架部分88互连的一个或多个构件。如图5B和5C所示,铰接部分86可包括两个构件。托架部分88可支承超声换能器阵列68。包括铰接部分86的支承件74可具有断裂强度,该断裂强度足以在内部管状本体80相对于外部管状本体79没有任何行进的情况下将可偏转构件52保持成与外部管状本体79基本对准。在这点上,可偏转构件52可以是可操作的以在外部管状本体79插入且引导通过患者体内时保持与外部管状本体79基本对准。
铰接部分86可成形为:一旦施加致动力,铰接部分86就沿着预定路径围绕偏转轴线92弹性变形。预定路径可以如下:末端64和铰接部分86各自移动至它们不与从腔82远端露出的干预装置相干涉的位置。当干预装置行进通过腔82远端处的退出口81且进入视野时,超声换能器阵列68的成像视野可相对于外部管状本体79被基本保持在位。如图5B至5D所示,铰接部分可包括两个大体平行段86a和86b,其中,各个平行段86a和86b的端部(例如,铰接部分86相接于托架部分88之处和铰接部分86相接于管状本体接口部分84之处)可以大体成形为与沿着内部管状本体80的中心轴线91定向的柱体重合。各个大体平行段86a和86b的中心部分可朝向外部管状本体79的中心轴线91扭转,使得各中心部分与偏转轴线92大体对准。铰接部分86设置成它并不围绕内部管状本体80的整个周界设置。
为了使可偏转构件52相对于外部管状本体79偏转,内部管状本体80可相对于外部管状本体79运动。图5D示出了这种相对运动。如图5D所示,内部管状本体80沿致动方向90(例如,当可偏转构件52与外部管状本体79对准时,沿超声换能器阵列68的方向)的运动可沿致动方向90在支承件74上施加力。然而,因为托架部分88通过系绳78可受约束地连接至外部管状本体79,所以可防止托架部分88基本上沿致动方向90移动。在这点上,内部管状本体80沿致动方向90的运动可导致托架部分88围绕其与系绳78的接口枢转,还导致铰接部分86弯曲,如图5D所示。因此,内部管状本体80沿致动方向90的运动可导致托架部分88(和附连至托架部分88的超声换能器阵列68)转动90度,如图5D所示。因此,内部管状本体80的运动可致使可偏转构件52的受控偏转。如图所示,可偏转构件52可以选择性地偏转离开外部管状本体79的中心轴线91。
在一示例性实施例中,内部管状本体80的约0.1cm的运动可导致可偏转构件52偏转经过约9度的弧。在这点上,内部管状本体80的约1cm的运动可导致可偏转构件52偏转约90度。因此,可偏转构件52可以选择性地从侧视位置偏转至前视位置。可偏转构件52的中间位置可通过使内部管状本体80移动预定距离来实现。例如,在目前的示例性实施例中,通过使内部管状本体80相对于外部管状本体79沿致动方向90移动约0.5cm,可偏转构件52可从侧视位置偏转45度。可结合其它合适构件几何形状以在内部管状本体80和可偏转构件52之间产生其它偏转关系。而且,可获得大于90度的偏转(例如,使得可偏转构件52至少部分地侧视至导管本体54的、与图5C所示相反的侧面)。而且,导管50的一实施例可构造成使得可偏转构件52可实现预定最大偏转。例如,手柄56可构造成限制滑动件58的运动,使得滑动件58的整个运动范围对应于可偏转构件52的45度偏转(或任何其它合适偏转)。
滑动件58和手柄56可构造成使得滑动件58相对于手柄56的基本任何相对运动导致可偏转构件52的偏转。在这点上,可以基本上没有滑动件58的死区,在该死区中,滑动件58的运动不导致可偏转构件52的偏转。此外,滑动件58的运动(例如,相对于手柄56)和可偏转构件52的对应偏转量之间的关系可以是基本线性的。
当可偏转构件52从图5C所示的位置偏转以使得末端64没有任何部分占据相同直径的柱体且从退出口81朝远侧延伸,干预装置可行进通过退出口81而不接触末端64。这样,超声换能器阵列68的成像视野可保持在相对于导管本体54的固定对齐,同时干预装置通过退出口81行进入导管本体54并进入超声换能器阵列68的成像视野。
当处于前视位置时,超声换能器阵列68的视野可包含一区域,干预装置可在该区域中插入通过腔82。在这点上,超声换能器阵列68可以是可操作的以帮助干预装置的定位和操作。
可偏转构件52可围绕偏转轴线92偏转(偏转轴线92与图5D的视图对准且因此用点表示)。偏转轴线92可定义成相对于管状本体接口部分84固定的点,托架部分88绕该点转动。如图5D所示,偏转轴线92可以偏离外部管状本体79的中心轴线91。对于可偏转构件52的任何给定偏转,移位弧93可定义成切向于可偏转构件52的表面且切向于导管的中心轴线91的最小恒定半径弧。在导管50的一实施例中,外部管状本体79的远端的最大横向尺寸与移位弧93的半径之比可以是至少约1。
可偏转构件52可围绕偏转轴线92偏转,使得超声换能器阵列68定位成靠近退出口81。这种定位,连同小移位弧93,减小了干预装置必须在从退出口81露出和进入超声换能器阵列68视野之间行进的距离。例如,一旦如图5D所示偏转90度,超声换能器阵列68可定位成:超声换能器阵列68的声学面离开退出口81的距离(沿中心轴线91测得)小于外部管状本体79的远端的最大横向尺寸。
如图5C和5D所示,柔性板76可独立于可偏转构件52的偏转而保持互连至导管本体54和可偏转构件52。
图5E示出导管本体54的一实施例。如图所示的导管本体54包括内部管状本体80和外部管状本体79。在所示的实施例中,外部管状本体79包括图5E所示的除了内部管状本体80之外的所有部件。为了图5E的显示,各层的各部分已被移除以显现导管本体54的结构。外部管状本体79可包括外部覆层94。外部覆层94例如可以是高电压击穿材料。在一示例性构造中,外部覆层94可包括基本无孔复合膜,该基本无孔复合膜包括膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)且在一侧带有过氟化乙烯基氟乙烯的热粘合层。该示例性构造可具有约25mm的宽度、约0.0025mm的厚度、大于约0.6MPa的异丙醇起泡点以及沿长度方向(例如最强方向)约309MPa的抗拉强度。外部覆层94可以是光滑的以帮助外部管状本体79行进通过患者体内。外部覆层94可提供高电压击穿(例如,外部覆层94可具有至少约2500伏AC的耐受电压)。
在一示例性设置中,外部覆层94可包括多个螺旋卷绕的膜。多个膜的第一部分可沿第一方向卷绕,多个膜的第二部分可沿与第一方向相反的第二方向卷绕。在多个膜中的每个膜具有至少1,000,000psi(6,895MPa)的纵向模量和至少20,000psi(137.9MPa)的横向模量,多个膜中的每个膜可围绕管状本体的中心轴线以相对于管状本体79的中心轴线成小于约20度的角度进行卷绕。
外部低介电常数层96可设置在外部覆层94内。外部低介电常数层96可减小电互连构件104和外部覆层94外侧材料(例如血液)之间的电容。外部低介电常数层96可具有小于约2.2的介电常数。在一实施例中,外部低介电常数层96可以是约0.07-0.15mm厚。在一实施例中,外部低介电常数层96可包括诸如ePTFE的多孔材料。多孔材料中的孔隙可用诸如空气的低介电材料填充。
在一示例性设置中,外部覆层94和外部低介电常数层96的组合性质可包括0.005英寸(0.13mm)的最大厚度和34,500psi(237.9MPa)的弹性模量。在这点上,外部覆层94和外部低介电常数层96可被视为包括两个子层(外部覆层94和外部低介电常数层96)的单个复合层。
移向外部管状本体79的中心,下一层可以是第一连系层97。第一连系层97可包括膜材料,该膜材料可具有低于外部管状本体79的其它部件的熔化温度。在外部管状本体79的制造期间,第一连系层97可以选择性地熔化以产生互连结构。例如,选择性熔化的第一连系层97可用来使外部低介电常数层96、第一连系层97和屏蔽层98(下述)彼此固定。
移向外部管状本体79的中心,下一层可以是屏蔽层98。屏蔽层98可用来减少来自外部管状本体79的电发射。屏蔽层98可用来将屏蔽层98之内的部件(例如电互连构件104)与外部电气噪声屏蔽开来。屏蔽层98可以呈双用线屏蔽件或编织件的形式。在一示例性实施例中,屏蔽层98可以是约0.05-0.08mm厚。移向外部管状本体79的中心,下一层可以是第二连系层100。第二连系层100可包括膜材料,该膜材料可具有低于外部管状本体79的其它部件的熔化温度。在外部管状本体79的制造期间,第二连系层100可以选择性地熔化以产生互连结构。
电互连构件104可位于第二连系层100之内。电互连构件104可包括多个导体,该多个导体以并排方式布置且在各导体之间设有绝缘(例如不导电)材料。电互连构件104可包括一根或多根超小型扁平电缆。电互连构件104可包含以并排方式布置的任意合适数量的导体。例如,电互连构件104可包含以并排方式布置的32或64根导体。电互连构件104可螺旋地设置在外部管状本体79内。在这点上,电互连构件104可螺旋地设置在外部管状本体79的壁内。电互连构件104可螺旋地设置成:电互连构件104没有任何部分交叠于自身。电互连构件104可从导管50的近端55延伸至外部管状本体79的远端53。在一实施例中,电互连构件104可设置成平行于并沿着外部管状本体79的中心轴线。
如图5E所示,在螺旋卷绕的电互连构件104的线圈之间可以有宽度为Y的间隙。此外,电互连构件104可具有宽度X,如图5E所示。电互连构件104可螺旋地设置成宽度X与宽度Y之比大于1。在这个实施例中,螺旋设置的电互连构件104可为外部管状本体79提供显著的机械强度和弯曲性能。在一些实施例中,这可避免或减少对于外部管状本体79内的单独增强层的需求。而且,间隙Y可沿着外部管状本体79的长度变化(例如连续地变化或以一个或多个离散步长变化)。例如,可能有利的是,外部管状本体79朝外部管状本体79的近端具有较大刚度。因此,间隙Y可朝外部管状本体79的近端变小。
内部连系层102可设置在电互连构件104之内。内部连系层102可与第二连系层100相似地构造且起到与第二连系层100相似的功能。内部连系层102可具有例如160摄氏度的熔点。移向外部管状本体79的中心,下一层可以是内部低介电常数层106。内部低介电常数层106可与外部低介电常数层96相似地构造且起到与外部低介电常数层96相似的功能。内部低介电常数层106可操作以减小电互连构件104和外部管状本体79之内材料(例如血液、干预装置)之间的电容。移向外部管状本体79的中心,下一层可以是内部覆层108。
内部覆层108可与外部覆层94相似地构造且起到与外部覆层94相似的功能。内部覆层108和外部覆层94可具有至多约0.002英寸(0.05mm)的组合厚度。而且,内部覆层108可与外部覆层94可具有至少约345,000psi(2,379MPa)的组合弹性模量。组合之后,内部覆层108和外部覆层94可提供抗伸长性,使得施加至内部覆层108和外部覆层94的约3lbf(13N)的拉伸负荷导致管状本体79不超过1%的伸长。在一设置中,管状本体79可提供抗伸长性,使得施加至管状本体79的约3lbf(13N)的拉伸负荷导致管状本体79不超过1%的伸长,并且在这个设置中,至少80%的抗伸长性可由内部覆层108和外部覆层94来提供。
当拉伸负荷施加至管状本体79时,内部覆层108和外部覆层94可呈现围绕其周界且沿着管状本体79长度的基本均匀拉伸分布。这种对于所施加拉伸负荷的均匀响应尤其可有助于在定位(例如插入患者)和使用(例如在使可偏转构件52偏转时)期间减少导管本体54的不合需要的定向偏置。
如同外部覆层94和外部低介电常数层96那样,内部低介电常数层106和内部覆层108可被视为单个复合层的各个子层。
连系层(第一连系层97、第二连系层100和内部连系层102)可各自具有基本相同的熔点。在这点上,在构造期间,导管本体54可经受升高的温度,该升高的温度可使各个连系层同时熔化并使导管本体54的各层彼此固定。或者,连系层可具有不同的熔点,从而允许一个或两个连系层选择性地熔化,而留下其它连系层或多个连系层未熔化。因此,导管本体54的各实施例可包括零个、一个、两个、三个或更多个连系层,这些连系层已熔化以使导管本体54的各层固定至导管本体54的其它层。
前述各层(从外部覆层94至内部覆层108)可各自彼此固定。这些层可一起形成外部管状本体79。内部管状本体80可位于这些层之内并可相对于这些层运动。内部管状本体80可设置成:在内部管状本体80的外侧表面和内部覆层108的内侧表面之间有一定量的间隙。内部管状本体80可以是编织增强的聚醚嵌段酰胺(例如,聚醚嵌段酰胺可包括可从美国宾西法尼亚州费城的阿科玛公司(Arkema Inc.)获得的材料)管子。内部管状本体80可用编织的或盘绕的增强构件来增强。内部管状本体80可具有足够的裂断强度,使得它可以能使滑动件58沿内部管状本体80的长度侧向运动,从而可偏转构件52可在其在管状本体接口部分84处与支承件74接口的情况下由内部管状本体80的相对运动来致动。内部管状本体80也可以是可操作的以在可偏转构件52的偏转期间保持通过内部管状本体80长度的腔82的形状。因此,导管50的使用者可以能够通过操纵手柄56来选择和控制可偏转构件52的偏转量。腔82可具有与外部管状本体79的中心轴线91对准的中心轴线。
为了有助于减小致动力(例如用来使内部管状本体80相对于外部管状本体79运动的力),内部覆层108的内表面、内部管状本体80的外表面或其两者可包括摩擦减小层。摩擦减小层能可呈一个或多个光滑涂层和/或附加层的形式。
在图5E所示实施例的一变型中,内部管状本体80可用设置在外部覆层94之外的外表管状本体来替换。在这个实施例中,外部管状本体79的各个部件(从外部覆层94至内部覆层108)可保持从图5E所示基本上不变(各部件的直径可略微减小以保持导管本体54的类似总体内直径和外直径)。外表管状本体可装配在外部覆层94之外且可相对于外部覆层94运动。这种相对运动可有利于可偏转构件52以与参照图5A至5D所述类似的方式偏转。在这个实施例中,电互连构件104将是外部管状本体79的一部分,该部分将位于外表管状本体的内侧。外部管状本体可如上所述类似于内部管状本体80来构成。
在一示例性实施例中,导管本体54可具有小于2,000皮法的电容。在一实施例中,导管本体54可具有约1,600皮法的电容。在图5E的上述实施例中,外部覆层94和外部低介电常数层96可组合地具有至少约2,500伏AC的耐受电压。类似地,内部覆层108和内部低介电常数层106可组合地具有至少约2,500伏AC的耐受电压。其它实施例例如可通过改变覆层和/或低介电常数层的厚度来实现不同的耐受电压。在一示例性实施例中,外部管状本体79的外直径例如可以是约12.25Fr。内部管状本体的内直径例如可以是约8.4Fr。
导管本体54可具有的扭折直径(导管本体54将扭折之前的、导管本体54的弯曲直径)比导管本体54的直径小十倍。这种构造对于导管本体54的解剖定位是合适的。
如同这里所用的那样,术语“外部管状本体”是指导管本体的最外层和导管本体的设置成与最外层一起运动的所有层。例如,在如图5E所示的导管本体54中,外部管状本体79包括导管本体54的、除了内部管状本体80之外的所有示出的层。通常,在没有内部管状本体存在的实施例中,外部管状本体可等同于导管本体。
参照图5E所述的外部管状本体79的各层例如在合适时可通过沿导管本体54的长度螺旋卷绕材料带来制成。在一实施例中,选定的层可沿与其它层相同的方向包裹。通过选择性地沿合适方向卷绕各层,可选择性地改变导管本体54的一些物理性质(例如刚度)。
图5F示出了在螺旋设置的电互连构件104和柔性板76(可挠曲/可弯曲电气构件)之间的电互连结构的一实施例。为了示例目的,除了电互连构件104和柔性板76之外,在图5F中未示出导管本体54的所有部件。柔性板76可具有弯曲段109。弯曲段109可弯曲以对应于外部管状本体79的曲率。柔性板76的弯曲段109在外部管状本体79的、靠近可偏转构件52的端部处设置在外部管状本体79内,相对于外部管状本体79的各层设置在与电互连构件104相同的位置。因此,柔性板76的弯曲段109可与电互连构件104接触。在这点上,电互连构件104的远端可在互连区域110互连至柔性板76。
在互连区域110之内,电互连构件104的导电部分(例如导线)可互连至柔性板76的导电部分(例如迹线、导电通路)。该电互连可通过剥去或移除电互连构件104的一些绝缘材料并使露出的导电部分接触柔性板76上对应露出的导电部分来实现。电互连构件104的端部和电互连构件104的露出导电部分可相对于电互连构件104的宽度设置成一角度。在这点上,柔性板76的各露出导电部分之间的间距(例如各露出导电部分之间的距离)可大于电互连构件104的间距(横跨宽度测得),同时在电互连构件104的各个导体和柔性板76之间保持电互连。
如图5F所示,柔性板76可包括挠曲或弯曲区域112,该挠曲或弯曲区域具有的宽度窄于电互连构件104的宽度。如同将会意识到的那样,通过挠曲区域112的每个单独导电路径的宽度可小于电互连构件104内每个导电构件的宽度。此外,挠曲区域112内每个导电构件之间的间距可小于电互连构件104的间距。
挠曲区域112可互连至柔性板76的阵列接口区域114,通过该阵列接口区域,电互连构件104和柔性板76的导电路径可电互连至超声换能器阵列68的单独换能器。
如图5C和5D所示,柔性板76的挠曲区域112可以是可操作的以在可偏转构件52偏转期间挠曲。在这点上,挠曲区域112可响应于可偏转构件52的偏转而弯曲。电互连构件104的单独导体可在可偏转构件52偏转期间保持与超声换能器阵列68的单独换能器电气连通。
在一实施例中,电互连构件104可包括两组或更多分离组的导体(例如两个或更多个超小型扁平电缆)。在这个实施例中,各分离组导体中的每组导体可以与图5F所示相似的方式互连至柔性板76。此外,电互连构件104(如图5F所示的单个电互连构件104或包括多个大体平行的不同电缆的电互连构件104)可包括从导管本体54的远端53延伸至近端55的构件,或者电互连构件104可包括多个不同的、串联互连的构件,它们一起从导管本体54的远端53延伸至近端55。在一实施例中,柔性板76可包括电互连构件104。在这个实施例中,柔性板76可具有从导管本体54的远端53延伸至近端55的螺旋包裹部分。在这个实施例中,在导管本体54的阵列接口区域114和近端之间可以不需要电导体互连(例如在柔性板76和超小型扁平电缆之间)。
图6A至6D示出了包括可偏转构件116的导管的一实施例,其中,可偏转构件116可通过使细长构件相对于外部管状本体118运动来偏转。可以认识到,图6A至6D所示的实施例不包括内部管状本体,且外部管状本体118也可表征为导管本体。
可偏转构件116可以是选择性可偏转的。如图6A所示,所示的可偏转构件116包括末端120。类似于参照图5B所述的末端64,末端120可包括超声换能器阵列68,并可包括倒圆远端66和引导线孔70。如同图5B的末端64那样,当可偏转构件116与外部管状本体118对准时,超声换能器阵列68可以是侧视的。在这点上,超声换能器阵列68可以是可操作的以在导管插入期间对解剖标记进行成像,从而帮助引导和/或定位外部管状本体118。
外部管状本体118可包括腔128,该腔可操作以允许干预装置通过其中。可偏转构件116的至少一部分可永久定位至外部管状本体118的远端的远侧。在一实施例中,可偏转构件116的整体可永久定位至外部管状本体118的远端的远侧。
可偏转构件116可以是相对于外部管状本体118可偏转的。在这点上,可偏转构件116可与一个或多个细长构件互连以在可偏转构件116偏转时控制可偏转构件116的运动。细长构件可呈拉线130的形式。拉线130可以是圆线。或者,拉线130例如可以在横截面上是矩形的。例如,拉线在横截面上可以是矩形的,宽厚比为约5比1。
如同图5B至5E所示的导管实施例那样,图6A至6D的导管可包括支承件126,该支承件支承超声换能器阵列68。支承件126可将可偏转构件116互连至外部管状本体118。柔性板122可包含电气互连结构,该电气互连结构可操作以将超声换能器阵列68电气连接至设置在外部管状本体118内的电气互连构件104(在图6D中示出)。柔性板122的露出部分可类似于上述柔性板76进行封装。
外部管状本体118可包括远侧部分124。远侧部分124可包括围绕支承件126的固定部分133(如图6B和6C所示)设置的多个包裹层。包裹层可用来将固定部分133固定至外部管状本体118的内部,如同下文参照图6D所述的那样。
现在将参照图6B和6C讨论可偏转构件116的偏转。图6B和6C示出了可偏转构件116,其中末端120的、包围超声成像阵列68和支承件126的部分已被移除。同样,外部管状本体118的、围绕固定部分133包裹的远侧部分124已被移除。支承件126可类似于上述的支承件74构造。支承件126还可包括类似于铰接部分86的铰接部分131。
为了使可偏转构件116相对于外部管状本体118偏转,拉线130可相对于外部管状本体118运动。如图6C所示,牵拉拉线130(例如朝向手柄56)可在拉线锚固点132处在支承件126上施加力,沿着拉线130将支承件126引向拉线出口134。拉线出口134是拉线130从拉线罩壳136中露出的位置。拉线罩壳136可固定至外部管状本体118。这种力可导致可偏转构件116弯向拉线出口134。如同在图5C和5D所示的实施例中那样,可偏转构件的偏转将受支承件126的铰接部分131约束。如图6C所示,可偏转构件116的最终偏转可导致超声换能器阵列68枢转至前视位置。可以意识到,可偏转构件的各种偏转量可通过拉线130的受控运动来实现。在这点上,0度和90度之间的任何偏转角度可通过使拉线130移位小于图6C所示的量来实现。此外,大于90度的偏转可通过使拉线130移位大于图6C所示的量来实现。如图6B和6C所示,柔性板122可独立于可偏转构件116的偏转而保持互连至外部管状本体118和可偏转构件116。
图6D示出外部管状本体118的一实施例。为了图6D的显示,各层的各部分已被移除以显现外部管状本体118的结构。与图5E实施例的各层相似的各层用与图5E相同的附图标记来标示,这里将不再论述。容纳拉线130的拉线罩壳136可设置成靠近外部覆层94。外表包裹层138然后可设置在外部覆层94和拉线罩壳136之上,以将拉线罩壳136固定至外部覆层94。或者,拉线罩壳136和拉线130例如可以设置在外部覆层94和外部低介电常数层96之间。在这个实施例中,可以无需外部包裹层138。也可采用用于拉线罩壳136和拉线130的其它合适位置。
屏蔽层98可以设置在外部低介电常数层96之内。第一连系层(在图6D中未示出),类似于第一连系层97,可以设置在外部低介电常数层96和屏蔽层98之间。第二连系层100可以设置在屏蔽层之内。电互连构件104可以设置在第二连系层100之内。内部低介电常数层142可以设置在电互连构件104之内。在这点上,电互连构件104可螺旋地设置在外部管状本体118的壁内。
移向外部管状本体118的中心,下一层可以是盘绕增强层144。盘绕增强层144例如可以包括不锈钢线圈。在一示例性实施例中,盘绕增强层144可以是约0.05-0.08mm厚。移向外部管状本体118的中心,下一层可以是内部覆层146。内部覆层146可与外部覆层94相似地构造且起到与外部覆层94相似的功能。腔128可具有与外部管状本体118的中心轴线对准的中心轴线。
如同以上所注意的那样,外部管状本体118的远侧部分124的各包裹层可用来将支承件126的固定部分133固定至外部管状本体118的内部。例如,可在远侧部分124中移除电互连构件104之外的各层。此外,电互连构件104可以参照图5F所述相似的方式电互连至远侧部分124附近的柔性板122。因此,支承件126的固定部分133可定位在其余内层(例如内部低介电常数层142、盘绕增强层144和内部覆层146)之上,多个材料层可围绕远侧部分124包裹以将固定部分133固定至外部管状本体118。
外部管状本体118的外直径例如可以是约12.25Fr。外部管状本体118的内直径例如可以是约8.4Fr。
图7A和7B示出了另外的实施例。如图所示,导管30包括可偏转的远端32。超声换能器阵列37位于可偏转远端32处。导管还包括线33,该线33附连至超声换能器阵列37且延伸至导管30的近端,该线在导管30的近端处离开端口或其它开口。如图7A所示,超声换能器阵列37处于“侧视”构造。导管可以在超声换能器阵列37处于“侧视”构造的情况下输送至治疗部位,如图7A所示。一旦到达治疗部位,就可沿近侧方向拉动线33以使可偏转远端32偏转,从而导致超声换能器阵列37运动至“前视”构造,如图7B所示。如图7B所示,一旦超声换能器阵列37定位在“前视”位置且可偏转远端32如图所示偏转,大体中心定位的腔38就可用于将合适的干预装置输送至导管远端32远侧的位置。或者,包含腔38且可相对于导管30外表面运动的管子可用来使可偏转远端32偏转至“前视”构造。
图8A是如图7A和7B所示的装置的单瓣构造的前视图。图8B示出了图7A和7B所示的导管的双瓣构造。图8C示出了三瓣构造,图8D示出了四瓣构造。可以理解,可根据需要构造任何合适数量的瓣。而且,在多瓣构造中,超声换能器阵列37可设置在一个或多个瓣上。
图9、9A和9B示出了另外的实施例。图9示出了在其远端附近具有超声换能器阵列7的导管1。超声换能器阵列7通过铰链9附连至导管1。电导线4连接至超声换能器阵列7且朝近侧延伸至导管1的近端。导管1包括远侧出口13。铰链9可位于超声换能器阵列7的远端,如图9A所示,或位于超声换能器阵列7的近端,如图9B所示。在任何情况下,超声换能器阵列7可被动或主动偏转,如上所述。超声换能器阵列7可向上偏转至前视构造(如图9A和9B所示),干预装置可至少部分地行进出远侧出口13,从而干预装置的至少一部分将处于超声换能器阵列7的视野内。
图10A和10B示出了另一实施例,其中,导管包括位于导管的导管远端2附近的超声换能器阵列7。导管还包括可操纵段8和腔10。腔10可定尺寸为接纳合适的干预装置,该干预装置可插在导管的近端处且行进通过腔10并离开端口13。导管还可包括引导线接纳腔16。引导线接纳腔16可包括近侧端口15和远侧端口14,因此允许合适引导线众所周知的“快速更换”。
如同图11和11A和11B中进一步示出的那样,导管可操纵段8可以任何合适方向弯曲。例如,如图11A所示,可操纵段11A弯离端口13,且如图11B所示,可操纵段弯向端口13。
图12示出又一实施例。具体地说,导管1可包括位于导管1的远端2处的超声换能器阵列7。电导线4附连至超声换能器阵列7且延伸至导管1的近端。腔19位于超声换能器阵列7的近侧,且包括近侧端口46和远侧端口45。腔19可定尺寸为接纳合适的引导线和/或干预装置。腔19可由合适的聚合物管材料构成,诸如ePTFE。电导线4可位于导管1的中心之处或附近。
图13示出了用于操作导管的方法实施例的流程图,该导管具有位于其远端处的可偏转成像装置。该方法中的第一步骤150可以是使导管的远端从初始位置运动至所需位置,其中,在该运动步骤期间,可偏转成像装置位于第一位置。可偏转成像装置在处于第一位置时可以是侧视的。运动步骤可包括通过进入部位将导管引入体内,该进入部位小于可偏转成像装置的孔。运动步骤可包括使导管相对于其周围环境转动。
下一步骤152可以是在运动步骤的至少一部分期间从可偏转成像装置获取图像数据。获取步骤可在可偏转成像装置位于第一位置的情况下实施。在运动步骤和获取步骤期间,可保持可偏转成像装置相对于导管远端的位置。因此,可使可偏转成像装置运动,并可获取图像而无需使可偏转成像装置相对于导管远端运动。在运动步骤期间,导管和因此可偏转成像装置可相对于其周围环境转动。这种转动可允许可偏转成像装置在运动步骤期间在横向于导管行进路径的多个不同方向上获取图像。
下一步骤154可以是利用图像数据来确定导管何时位于所需位置。例如,图像数据可表示可偏转成像装置和因此导管远端相对于标记(例如解剖标记)的位置。
下一步骤156可以是使可偏转成像装置从第一位置偏转至第二位置。偏转步骤可跟随运动步骤。可偏转成像装置在处于第二位置时可以是前视的。可偏转成像装置在处于第二位置时可以相对于导管的中心轴线成至少45度角。可选的是,在偏转步骤之后,可偏转成像装置可回到第一位置,且导管复位(例如,重复运动步骤150、获取步骤152和利用步骤154)。一旦复位,就可重复偏转步骤156并可继续该方法。
在一实施例中,导管可包括外部管状本体和启动装置,各自从导管的近端延伸至远端。在这个实施例中,偏转步骤可包括使外部管状本体和启动装置中至少一者的近端向外部管状本体和启动装置中另一者的近端平移。可偏转成像装置可通过铰链而可支承地互连至外部管状本体和启动装置中一者,偏转步骤还可包括响应于平移步骤将偏转力施加至铰链。此外,偏转步骤还可包括响应于平移步骤而开始将偏转力施加至铰链。可通过操纵与导管近端互连的手柄来施加和保持偏转力。而且,施加步骤可包括通过致动装置以平衡分布方式围绕外部管状本体的中心轴线使偏转力从导管的近端连通至远端。
下一步骤158可以是使干预装置行进通过导管远端处的出口并进入处于第二位置的可偏转成像装置的成像视野。在行进步骤期间,可将成像视野保持成与导管的远端基本固定对齐。
在行进和使用干预装置(例如为了实施手术、安装或取回装置、作出测量)之后,可通过退出口撤回干预装置。可偏转成像装置然后可返回到第一位置。铰链的弹性偏转量可有利于回到第一位置。例如,铰链可朝向将可偏转成像装置定位在第一位置而偏置。这样,当可偏转成像装置处于第二位置且移除偏转力时,可偏转成像装置可回到第一位置。在通过退出口撤回干预装置(并且可选地从整个导管撤回)且可偏转成像装置回到第一位置之后,则可复位和/或移除导管。
如同上述的支承件74、126那样,下述的支承件可由任何合适材料制成,诸如形状记忆材料(例如镍钛诺)。本文所述的任何合适的管状本体可构造成包括任何合适的电气构造构件。例如,在下述实施例中合适的情况下,外部管状本体可包含与图5E的电互连构件相似的电互连构件。
图5B至5D的支承件74、图6A至6C的支承件126和本文所述的任何类似构造的支承件可包含参照图5B至5D所述的铰接部分86和参照图6A至6C所述的铰接部分131的变型。例如,图14A至14C示出了三个备选铰接部分设计。图14A示出了支承件160,该支承件包括呈锥形的铰接部分162a、162b——当离开托架部分164的距离沿着管状本体接口部分166的方向增大时,铰接部分162a/b变薄。
图14B示出了支承件168,该支承件包括扇贝状且设置在管状本体接口部分172的弯曲平面内的铰接部分170a、170b。图14C示出了支承件174,该支承件包括单个铰接部分176。单个铰接部分176是扇贝状的,具有设置在其中点附近的窄部。此外,单个铰接部分176弯曲成:单个铰接部分176的一部分设置在由管状本体接口部分178限定且延伸自管状本体接口部分178的管子之内。图14D示出了支承件179,该支承件包括铰接部分181a、181b、管状本体接口部分185和托架部分183。托架部分183包括平坦段187以及定向成大体垂直于平坦段187的两个侧面段189a、189b。如图14A至14D所示的这些设计变型可提供令人满意的失效周期(例如弯曲周期)、侧向刚度和角弯曲刚度,同时将应变和塑性变形保持在可接受程度内。
图15示出了支承件180,该支承件包括一对锯齿状铰接部分182a、182b。这个设计允许保持足够的铰接部分182a、182b宽度和厚度,同时允许较长的有效悬臂弯曲长度,因此降低了使托架部分184相对于管状本体接口部分186偏转所需的力水平。也可采用其它合适构造,其中可以增大有效悬臂弯曲长度(与平直铰接部分相比)。
图16示出了导管188,该导管包括内部管状本体190和外部管状本体192。支承可偏转构件196的支承件194附连至内部管状本体190。支承件194包括管状本体接口部分198,该管状本体接口部分使用诸如夹紧或胶合的任何合适附连方法附连至内部管状本体190。支承件194还包括两个铰接部分:第一铰接部分200a和第二铰接部分(在图16中看不到,这是由于其平行于第一铰接部分200a且位于第一铰接部分200a正后方的位置)。可偏转构件196包括末端部分202,该末端部分202例如可模制在第一铰接部分200a和第二铰接部分的端部204之上。末端部分202还可包含超声成像阵列、合适的电连接结构以及任何其它合适的部件。诸如本文所述的任何合适的电互连方案和任何合适的偏转致动方案可与图16的支承件194一起使用。
图17示出了导管206,该导管包括内部管状本体208和外部管状本体210。支承可偏转构件214的支承件212附连至内部管状本体208。支承件212包括第一铰接部分216a和第二铰接部分216b,第一铰接部分216a和第二铰接部分216b允许可偏转构件214相对于内部管状本体208和外部管状本体210偏转。在图17中,外部管状本体210已被切除以帮助该描述。支承件212还包括第一内部管状本体接口区域218a。第一内部管状本体接口区域218a可设置在内部管状本体208的各层之间以将支承件212固定至内部管状本体208。为了示出图17中的该附连,内部管状本体208的、设置在第一内部管状本体接口区域218a之上的部分已被切除。第二内部管状本体接口区域附连至第二铰接部分216b且设置在内部管状本体208各层内,因此在图17中看不到。内部管状本体接口区域可以使用任何合适的附连方法(例如胶合、钉合)附连至内部管状本体208。支承件212还可包括端部220。可偏转构件可包括末端部分222,该末端部分可模制在端部220之上以将可偏转构件214固定至支承件212(类似于参照图16所述)。末端部分222还可包含超声成像阵列、合适的电连接结构以及任何其它合适的部件。诸如本文所述的任何合适的电互连方案和任何合适的偏转致动方案可与图17的支承件212一起使用。在另一构造中,支承件212可包括单个铰接部分。
图18A和18B示出了导管224,该导管包括内部管状本体226和外部管状本体228。支承件230附连至内部管状本体226。支承件230由弯曲成形的线束构成以实施下述的功能。支承件230可构造成其由连续线圈制成(例如,在成形期间,用来制成支承件230的线束的两端可彼此附连)。支承件230包括管状本体接口部分232,该管状本体接口部分可以是可操作的而以任何合适的方式(例如夹紧和/或粘合)固定至内部管状本体226。支承件230还包括两个铰接部分:第一铰接部分234a和第二铰接部分(在图18A和18B中看不到,这是由于其平行于第一铰接部分234a且位于第一铰接部分200a正后方的位置)。支承件230还包括阵列支承部分236,该阵列支承部分可操作以支承超声成像阵列238。铰接部分允许超声成像阵列238相对于内部管状本体226和外部管状本体228的偏转。导管224还可包括系绳和/或电互连构件240。导管224还可包括第二系绳和/或电互连构件(未示出)。如图18A和18B所示,内部管状本体226相对于外部管状本体228的延伸(在图18A和18B中向左运动)可导致超声成像阵列238相对于外部管状本体228偏转。导管224还可包括末端部分(未示出),该末端部分可模制在超声成像阵列238、阵列支承部分236和任何其它合适部件之上。诸如本文所述的任何合适的电互连方案和任何合适的偏转致动方案可与图18A和18B的支承件230一起使用。
返回简要参照图5C和5D,系绳78和柔性板76显示成互连于外部管状本体79和托架部分88之间。在图5C和5D的替代布置中,系绳78和柔性板76的功能可组合起来。在这个设置中,柔性板76也可充当系绳。也充当系绳的柔性板76可以是典型的柔性板,或者它可以特别适配(例如增强)以充当系绳。在合适时,可偏转构件和导管本体之间的柔性板或其它电互连构件也可充当系绳(例如,在图18A和18B的导管224中可采用这个设置)。
图19A-19C示出了导管242,该导管包括内部管状本体244和外部管状本体246。内部管状本体延伸部248延伸自内部管状本体244的远端。内部管状本体延伸部248经由内部本体与阵列支承件枢轴252可枢转地互连至阵列支承件250。内部管状本体延伸部248通常足够刚性以能使阵列支承件250枢转,如下所述。阵列支承件250可支承超声成像阵列(在图19A-19C中未示出)。阵列支承件250可以是可操作的以相对于内部管状本体延伸部248绕内部本体与阵列支承件枢轴252枢转。导管242还可包括系绳254。系绳可以具有足够的刚度,从而当阵列支承件250枢转时,系绳基本上不弯折。系绳254可包括两个单独构件(在图19A和19B中只能看到一个构件,这是由于一个构件平行于另一构件且位于另一构件正后方)。在第一端部,系绳254可以经由外部本体至系绳枢轴256可枢转地互连至外部管状本体246。在第二端部,系绳254可以经由系绳至阵列支承件258可枢转地互连至阵列支承件250。如图19C(沿图19A中剖面线19C的剖面图)所示,系绳254的两个构件可设置在系绳至阵列支承件258的各端。阵列支承件250可以是弯曲的,系绳至阵列支承件258可经过阵列支承件250中的对应孔。其它枢轴252、256可以类似地构造。内部管状本体延伸部248可以类似于系绳254来构造:内部管状本体延伸部248也可由两个构件构成,这两个构件横跨阵列支承件250并互连至内部本体至阵列支承枢轴252的两端。
为了使阵列支承件250相对于内部管状本体244和外部管状本体246枢转,内部管状本体244沿共同中心轴线相对于外部管状本体246运动。如图19A和19B所示,该相对运动与系绳254对于阵列支承件250上的枢轴258和外部管状本体246上的枢轴256之间固定距离的保持组合起来,致使阵列支承件250围绕内部本体至阵列支承件枢轴252转动,直到如图19B所示,阵列支承件基本垂直于内部管状本体244和外部管状本体246的共同中心轴线。内部管状本体244沿相反方向的运动致使阵列支承件250枢转回到如图19A所示的位置。可以理解,内部管状本体244可以延伸超过图19B所示的位置,从而阵列支承件250枢转通过大于90度的角度。在一实施例中,阵列支承件250可枢转通过接近180度的角度,从而阵列支承件250的敞开部分大体朝上(例如,沿与图19A所示相反的方向)。
导管242还可包括末端部分(未示出),该末端部分可模制在阵列支承件250、超声成像阵列和任何其它合适部件之上。如同本文所述的那样,任何合适的电互连结构可与图19A至19C的导管242一起使用。
在图19A的实施例的一变型中,内部管状本体延伸部248可用具有类似构造的外部管状本体延伸部来替换,但该外部管状本体延伸部是外部管状本体246的一部分而非内部管状本体244的一部分。在这个变型中,外部管状本体延伸部可以刚性地固定至外部管状本体246且类似于系绳254永久定位。在这个变型中,外部管状本体延伸部以任何合适方式可枢转地互连至阵列支承件250。这种可枢转互连结构可以设置成朝向阵列支承件250的近端(例如,最靠近内部管状本体244的端部)。连杆可设置在阵列支承件250的近端和内部管状本体244之间,从而当内部管状本体244相对于外部管状本体246行进时,阵列支承件250围绕在外部管状本体延伸部和阵列支承件250之间的可枢转接口而枢转。
图20A和20B示出了导管260,该导管包括内部管状本体262和外部管状本体264。外部管状本体264包括支承部分266和铰接部分268,该铰接部分设置在外部管状本体264的支承部分266和管状部分270之间。铰接部分268可将支承部分266大体定位成:支承部分266与管状部分270对准,如图20A所示。铰接部分268可以是弹性的,铰接部分可在从对准位置偏转时施加回复力。例如,当铰接部分268设置在图20B所示的位置时,铰接部分268可促使支承部分266回到图20A所示的位置。铰接部分268可以是外部管状本体264的具有合适尺寸的部分,和/或它可包括诸如支承构件的附加材料(例如用来增加刚度)。超声成像阵列270可互连至支承部分266。连杆274可设置在内部管状本体262和支承部分266之间。连杆274可以足够刚性以抵抗弯折。连杆274可经由内部管状本体至连杆枢轴276附连至内部管状本体262。连杆274可经由支承部分至连杆枢轴278附连至支承部分266。
为了使支承部分266及其附连的超声成像阵列272相对于内部管状本体262和外部管状本体264枢转,内部管状本体262沿共同中心轴线相对于外部管状本体264运动。如图20A和20B所示,该相对运动与连杆274的、对于枢轴276、278之间固定距离的保持组合起来致使支承部分266转动,直到如图20B所示,阵列支承件基本上垂直于内部管状本体262和外部管状本体264的共同中心轴线。内部管状本体262沿相反方向的运动致使支承部分266枢转回到如图20A所示的位置。
导管260还可包括末端部分(未示出),该末端部分可模制在支承部分266、超声成像阵列272和任何其它合适部件之上。如同本文所述的那样,任何合适的电互连结构可与图20A和20B的导管260一起使用。
在图20A的实施例的第一变型中,连杆274可用可弯曲构件替换,该可弯曲构件在一端固定地附连至支承部分266并在另一端固定地附连至内部管状本体262。这种可弯曲构件可在内部管状本体244相对于外部管状本体246行进时弯曲,并允许支承部分枢转,如图20B所示。在图20A的实施例的第二变型中,支承部分266和铰接部分268可用例如类似于支承件160、168、174和/或180构造的单独构件来替换,修改之处在于,相应的管状本体接口部分的尺寸和构造设计成附连至外部管状本体264。第一变型和第二变型可单独结合入一实施例,或者两个变型都可结合入一实施例。
图21示出了支承件280,该支承件可与导管一起使用,其中,导管包括内部管状本体、外部管状本体和超声成像阵列。支承件280包括近侧管状本体接口部分282,该近侧管状本体接口部分能使用诸如夹紧和/或胶合的任何合适附连方法附连至内部管状本体。支承件280还包括远侧管状本体接口部分284,该远侧管状本体接口部分能使用任何合适附连方法附连至外部管状本体。支承件280还包括用于支承超声成像阵列的阵列支承部分286。支承件280还包括两个连杆:第一连杆288和第二连杆。第二连杆包括两个部分,连杆290a和连杆290b。支承件280可构造成:当近侧管状本体接口部分282相对于远侧管状本体接口部分284运动时,阵列支承部分286可相对于近侧管状本体接口部分282和远侧管状本体接口部分284的共同轴线枢转。这个作用可通过选择连杆288、290a、290b合适的相对宽度和/或形状来实现。在支承件280的另一设置中,近侧管状本体接口部分282可附连至外部管状本体,远侧管状本体接口部分284可附连至内部管状本体。在这个实施例中,近侧管状本体接口部分282和远侧管状本体接口部分284将定尺寸为分别附连至外部管状本体和内部管状本体。
图22A和22B示出了导管294,该导管包括内部管状本体296和外部管状本体298。支承件300附连至内部管状本体296。支承件300可类似于图5B-5D的支承件74来构造,但增加了槽口302。导管294还可包括系绳304,该系绳将外部管状本体298互连至支承件300的托架部分306。在功能上,系绳304可实施与图5B-5D的系绳78类似的功能。系绳304例如可以由扁平带子(例如扁平管子)形成,该扁平带子包括高强度韧性含氟聚合物(HSTF)和膨胀氟化乙烯丙烯(EFEP)。系绳304可构造成它包括扁平部分308和致密部分310。系绳304的致密部分310可通过在待致密区域扭转系绳304然后加热系绳304来形成。致密部分310在横截面上可以是大体圆形。或者,致密部分310可具有大体矩形横截面、或具有任何其它合适形状的横截面。在这点上,扁平部分308可以设置在外部管状本体298的各合适层之间而不会不可接受地影响外部管状本体298的直径和/或形状,同时致密部分310可以是大体圆形的,这例如可有助于插入和定位在槽口302内,并有助于避免与其它部件(例如电互连构件和/或支承件300)的干涉。
槽口302可构造成接纳系绳304的致密部分310,使得致密部分310钩在槽口302上。因此,槽口302可构造成:它的开口通常比槽口302的最深部分(系绳304可趋于占据之处)更远离外部管状本体298。因为系绳304通常将在托架部分306的偏转期间受拉,系绳304可趋于保持在槽口302内。末端312可形成在托架部分306之上,这样就可有助于将致密部分310保持在槽口302内。如同注意到的那样,支承件300可类似于图5B-5D的支承件74构造,这样就可以类似方式致动(例如通过内部管状本体296相对于外部管状本体298的运动和支承件300的对应弯曲,如图22B所示)。导管294还可包括任何其它合适的部件。如同本文所述的那样,任何合适的电互连方案可与图22A和22B的导管294一起使用。
图23A和23B示出了导管316,该导管包括内部管状本体318和外部管状本体320。支承件322附连至内部管状本体318。支承件322可类似于图5B-5D的支承件74构造。导管316还可包括系绳套袋324,该系绳套袋用来在内部管状本体318相对于外部管状本体320移动时致使支承件322的托架部分326相对于内部管状本体318偏转(如图23B所示)。在这点上,系绳套袋324实施与图5B-5D的系绳78相似的功能。系绳套袋324可以是大体管状的且具有封闭端部328。一旦安装在导管316中,系绳套袋324就可包括管状部分330和塌陷部分332。管状部分330可封围托架部分326和超声成像阵列334。或者,管状部分330可封围托架部分326而不覆盖超声成像阵列334。塌陷部分332可以大体呈塌陷管子形式,且可以任何合适方式固定至外部管状本体320。在管状部分330和塌陷部分332之间,系绳套袋324可包括开口336。开口334例如可通过在安装在导管316中之前、在管状系绳套袋324中切割一狭缝来形成。这种安装可包括使托架部分326通过开口336以将托架部分326设置在系绳套袋324的封闭端部328内。剩余的系绳套袋324(系绳套袋326未围绕托架部分326设置的部分)可塌陷以形成塌陷部分332,并以任何合适方式附连至外部管状本体320。系绳324例如可由以下材料形成:该材料包括夹在两个EFEP层之间的HSTF层。导管316还可包括任何其它合适的部件。如同本文所述的那样,任何合适的电互连方案可与图23A和23B的导管316一起使用。
图24A-24C示出了导管340,该导管包括外部管状本体342和可塌陷内腔344。在图24A-24C中,以剖面示出了可塌陷内腔344和外部管状本体342。导管340的所有其它示例部件在剖面中未示出。
在插入患者体内时,导管340可如图24A所示构造且超声成像阵列348设置在外部管状本体342内。超声成像阵列348可设置在末端部分350内。超声成像阵列348可以经由环352电气和机械互连至外部管状本体342。可塌陷内腔344可以在如图24A所示末端部分350设置在外部管状本体342内时处于塌陷状态。可塌陷内腔344可以通过接头354互连至末端部分350。当处于图24A所示的位置时,超声成像阵列348可以是可操作的,因此可生成图像以有助于在插入干预装置356之前和/或期间定位导管340。
图24B示出了在干预装置356移位末端部分350时的导管340。在这点上,当干预装置356行进通过可塌陷内腔344时,干预装置356可将末端部分350推出外部管状本体342之外。
图24C示出了在干预装置356已经推过可塌陷内腔344端部处的开口358之后的导管340。末端部分350可借助两个部件之间的接头354保持连接至可塌陷内腔344。一旦干预装置356延伸通过开口358,超声成像阵列348可以大体面向前(例如面向相对于导管340的远侧方向)。这种定位可通过合适构造的环352来促进。超声成像阵列348可通过环352中的合适电缆而保持电互连。导管340还可包括任何其它合适的部件。
图25A和25B示出了导管362,该导管包括外部管状本体364和内部构件366。在图25A和25B中,外部管状本体364在剖面中示出。导管362的所有其它示例部件在剖面中未示出。内部构件366可包括末端部分368和中间部分370,该中间部分设置在内部构件366的末端部分368和管子部分372之间。中间部分370可构造成:在基本缺乏外部施加力的情况下,中间部分370将末端部分368相对于管子部分372定位成大约直角(如图25B所示)。在这点上,当末端部分368设置在外部管状本体364中时,外部管状本体364可包含末端部分368使得末端部分368保持与管子部分372对准,如图25A所示。在一些实施例中,外部管状本体364的端部可在结构上增强,从而有助于在末端部分368设置在管子部分372中时保持末端部分368与管子部分372对准。末端部分368可包括超声成像阵列374。末端部分368还可容纳电互连至超声成像阵列374的电互连构件(未示出)。电互连构件可继续通过中间部分370然后沿着内部构件366。内部构件366还可包括穿过其中的腔376。尽管示为单个元件,但末端部分368、中间部分370和管子部分372可以是在组装过程期间互连的离散部分。在这点上,中间部分370可由具有记忆构造的形状记忆材料(例如镍钛诺)构成,该记忆构造包括90度弯曲以如图25B所示定位末端部分368。
在使用中,导管362可插入患者体内,其中末端部分368设置在外部管状本体364内。一旦导管362处于所需位置,内部构件366可相对于外部管状本体364行进和/或外部管状本体364可撤回使得末端部分368不再设置在外部管状本体364内。因此,末端部分368可移动至部署位置(如图25B所示),超声成像阵列374可用来产生导管362远侧的体积图像。干预装置(未示出)可行进通过腔376。
图25C示出了类似于图25A和25B的导管362的导管362′,该导管362′具有不同定位的超声成像阵列374′。超声成像阵列374′设置在末端部分368′上,从而一旦末端部分368′偏转,超声成像阵列374′就可枢转至至少部分后视位置。后视的超声成像阵列374′可替代图25A和25B的超声成像阵列374,或者它可附加于图25A和25B的超声成像阵列374。
在合适时,本文所述的其它实施例可包括可设置在后视位置的超声成像阵列。这些超声成像阵列可替代或附加于所述的超声成像阵列。例如,图1所示的实施例可包括可设置在至少部分后视位置的超声成像阵列。
图26A和26B示出了包括管状本体382和末端384的导管380。在图26A和26B中,管状本体382和末端在剖面中示出。导管380的所有其它示例部件在剖面中未示出。末端384可包括超声成像阵列386。末端384例如可通过将末端384包覆模制在超声成像阵列386上来制成。末端384可通过临时结合388临时互连至管状本体382,以在导管380插入患者体内时保持末端384固定。临时结合388例如可通过粘合剂或可分开机械联接件来实现。任何其它实现可分开结合的合适方法可用于临时结合。为了有助于插入,末端384可具有倒圆的远端。管状本体382包括用于引入干预装置或其它合适装置(未示出)的腔390。导管380还包括电缆392,该电缆将末端384中的超声成像阵列386电互连至管状本体382壁内的电互连构件(未示出)。当末端临时附连至管状本体382时,电缆392可设置在腔390的一部分内,如图26A所示。管状本体382可包括沿管状本体382的长度延伸的管状本体通道394。对应的末端通道396可设置在末端384內。管状本体通道394和末端通道396可以一起构造成接纳致动构件,诸如扁平398。扁平线398可构造成:在基本缺乏外部施加力的情况下,扁平线398将末端384相对于管子本体382定位成大约直角(如图26B所示)。在这点上,扁平线398可由具有记忆构造的形状记忆材料(例如镍钛诺)构成,该记忆构造包括如图25B所示的90度弯曲。而且,扁平线398可构造成:扁平线398是可操作的以行进通过管状本体通道394和末端通道396。
在使用中,导管380可插入患者体内,其中末端384临时结合至管状本体382。当处于图26A所示的位置时,超声成像阵列386可以是可操作的,因此可生成图像以有助于在插入导管380期间定位导管380。一旦导管380处于所需位置,扁平线398可通过管状本体通道394和末端通道396相对于管状本体382行进且进入末端。一旦扁平线398接触末端通道396的端部(和/或一旦扁平线398和末端384之间的摩擦达到预定阈值),施加至扁平线398的附加插入力就可致使临时结合388失效并从管状本体382释放末端384。一旦释放,扁平线398相对于管状本体382的进一步行进就可导致末端384推离管状本体382。一旦从管状本体382释放,扁平线398的、在末端384和管状本体382之间的区段就可恢复所记忆的形状,该记忆形状可致使末端384如图26B所示移位。在这个位置,超声成像阵列386可用来产生导管380远侧的体积图像。干预装置(未示出)可行进通过腔376。此外,断开临时结合388所需的力可被选定为:扁平线398终止于以如下程度压配入末端通道396,该程度允许扁平线398的后续撤回将末端384牵拉到管状本体382的端部附近,从而进一步定位导管380和从患者取出导管380。
图27A至27C示出包括管状本体404的导管402。在图27A至27C中,管状本体404在剖面中示出。导管402的所有其它示例部件在剖面中未示出。第一控制电缆406和第二控制电缆408设置在管状本体404的一部分内。第一控制电缆406和第二控制电缆408可操作地互连至超声成像阵列410的相反两端。控制电缆406、408各自具有合适的刚度,从而通过使第一控制电缆406相对于第二控制电缆408运动,就可操纵超声成像阵列410相对于管状本体404的位置。如图27A所示,控制电缆406、408可设置成:超声成像阵列410指向第一方向(如图27A所示向上)。通过使第一控制电缆406沿远侧方向相对于第二控制电缆408运动,超声成像阵列410可被调节成指向远侧方向(如图27B所示)。通过使第一控制电缆406进一步沿远侧方向相对于第二控制电缆408运动,超声成像阵列410可被调节成指向与第一方向相反的方向(如图27C所示向下)。可以认识到,也可实现所示各位置之间的任何位置。还可以意识到,超声成像阵列410的上述各位置可通过控制电缆406、408的相对运动来实现,这样可通过将控制电缆406、408中一者相对于管状本体404锚固并使控制电缆中另一者运动或者通过使控制电缆406、408同时运动来实现。控制电缆406、408中的至少一者可包括电导体以电互连至超声成像阵列410。
第一控制电缆406可附连至第一半杆412。第二控制电缆408可附连至第二半杆414。半杆412、414可各自是半圆柱体,这些半圆柱体构造成当彼此靠近时,它们形成直径约等于管状本体404内直径的圆柱体。半杆412、414可由柔性和/或光滑材料(例如PTFE)制成,并且可以是可操作的以与管状本体404一起弯曲(例如当导管402设置在患者体内时)。半杆412、414可设置在导管402的远端附近,第二半杆414可相对于管状本体404固定,而第一半杆412可相对于管状本体404保持可运动的。而且,诸如扁平线等的致动器(未示出)可附连至第一半杆412且沿管状本体404的长度延伸,从而能让使用者相对于第二半杆414移动第一半杆412,因此操纵超声成像阵列410的位置。
超声成像阵列410的复位已被描述成:第一半杆412运动,同时第二半杆414相对于管状本体404保持静止。在替代实施例中,超声成像阵列410可通过以下来复位:移动第二半杆414同时使第一半杆412保持静止,或者同时或依次移动第一半杆412和第二半杆414,或者同时和依次的组合。
图28A和28B示出了导管418,该导管包括外部管状本体420和内部管状本体422。内部管状本体422可包括穿过其中的腔。导管418还包括末端部分424,该末端部分包括超声成像阵列426。末端部分424通过末端支承件428互连至外部管状本体420。末端支承件428可包括电互连构件(例如柔性板、电缆)以电互连至超声成像阵列426。尽管示为单件,但外部管状本体420、末端支承件428和末端部分424也可各自是单独部件,它们在组装过程中结合在一起。末端部分424的一端可结合至末端支承件428,另一端可在铰链430处结合至内部管状本体422的远端。铰链430可允许末端部分424相对于内部管状本体422绕铰链430转动。末端支承件428可以具有均匀的或不均匀的预定刚度,从而有利于如图28A所示的定位(例如,末端部分424与内部管状本体422轴向对准)。末端支承件428可包括形状记忆材料。
在图28A和28B的实施例和本文所述所有其它合适实施例中,铰链430或其它合适铰链可以是活页铰链,其在本领域也称为“活”铰链,并可由任何合适材料构成(例如铰链可以是聚合物铰链)。采用一个或多个活页铰链的实施例可包括可弯曲的聚合物元件。活页铰链的一些实施例可具有铰链线,该铰链线的厚度等于或小于导管本体的约一半直径,包括等于或小于约50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%或5%,或可落入这些值中任意两值之内或之外。铰链430或其它合适铰链可以是实铰链,并可包括诸如销和对应孔和/或环的多个部件。
在插入患者体内期间,导管418可如图28A所示布置,其中,末端部分424与内部管状本体422轴向对准,并且超声成像阵列426的视野指向成垂直于导管418的纵向轴线(如图28A所示向下)。在这点上,导管418可被基本包含在等于外部管状本体420的外直径的直径内。根据需要,末端部分424可相对于内部管状本体422枢转以改变超声成像阵列426的视野方向。例如,通过使内部管状本体422相对于外部管状本体420朝远侧运动,末端部分424可枢转至如图28B所示的位置,从而超声成像阵列426的视野向上指向。可以理解,图28A和28B所示位置之间的各位置可在转动期间实现,包括以下位置:末端部分424竖直设置(相对于图28A和28B所示位置)且超声成像阵列426的视野指向远侧。还可以理解,一旦末端部分424竖直设置,内部管状本体422的腔的远端就完全不被末端部分424阻塞,然后干预装置可插入通过腔。
在图28A和28B实施例的一变型中,内部管状本体可以是可塌陷的腔。在这个实施例中,干预装置的引入可用来将末端部分424部署至远侧视位置,可塌陷腔的后续撤回可用来使末端部分424返回到图28A的位置。
在图28A和28B实施例的另一变型中,末端支承件428可包括加固构件432。加固构件432可构造成它在导管418部署期间保持平直。这样,在末端部分424枢转期间,末端支承件428可基本上只在加固构件432与末端部分424之间的区域和在加固构件432与外部管状本体420之间的区域中弯曲。
图29A和29B示出了导管436,该导管包括外部管状本体438和内部管状本体440。内部管状本体440可包括穿过其中的腔。导管436还包括互连至末端支承件444的超声成像阵列442。末端支承件444在铰链446处互连至内部管状本体440的远端。铰链446可允许末端支承件444相对于内部管状本体440绕铰链446转动。电互连构件448可电互连至超声成像阵列442。电互连构件448连接至超声成像阵列442的远端。电互连构件448可在末端支承件的、与超声成像阵列442相反的一侧上结合或以其它方式固定至末端支承件444的一部分450。电互连构件448可包括在超声成像阵列442的连接结构和结合部分450之间的环452。结合部分450借助其相对于末端支承件444的固定位置可用作应变释放装置,防止与超声成像阵列442枢转相关联的应变通过电互连构件448平移至环452和阵列442。电互连构件448的系绳部分454可设置在结合部分450和电互连构件448进入外部管状本体436的位置之间。系绳部分454可以是电互连构件448的未修改部分,或者它可作修改(例如结构增强)以适应由于其充当系绳而造成的附加力。末端支承件444和超声成像阵列442可被包封或以其它方式设置在末端(未示出)内。
在插入患者体内期间,导管436可如图29A所示设置,其中,超声成像阵列442与内部管状本体440轴向对准,并且超声成像阵列442的视野指向成垂直于导管436的纵向轴线(如图29A所示向下)。在这点上,导管436可被基本包含在等于外部管状本体438的外直径的直径内。根据需要,通过使内部管状本体440相对于外部管状本体438朝远侧运动,超声成像阵列442可相对于内部管状本体440枢转。由于超声成像阵列442的运动受系绳部分454约束,这种相对运动将致使超声成像阵列442绕铰链446枢转。通过使内部管状本体440相对于外部管状本体438朝近侧运动,超声成像阵列442可返回到图29A所示的位置。
图30A和30B示出了导管458,该导管包括外部管状本体460和内部管状本体462。内部管状本体462可包括穿过其中的腔。导管458还包括设置在末端部分464内的超声成像阵列466。末端部分464在铰链468处互连至内部管状本体462的远端。铰链468可允许末端部分464相对于内部管状本体462绕铰链468转动。导管458还可包括系绳470。系绳470可在末端锚固位置472锚固至末端部分464的远侧区域。系绳470可在外部管状本体锚固位置474锚固至外部管状本体460的远端。如同本文所述的那样,任何合适的电互连方案可与图30A和30B的导管458一起使用。
在插入患者体内期间,导管458可如图30A所示设置,其中,末端部分464与内部管状本体462轴向对准,并且超声成像阵列466的视野指向成垂直于导管458的纵向轴线(如图30A所示向下)。末端部分464的这种定位可通过弹簧或将末端部分464偏置朝向图30A所示位置的其它合适机构或部件来促进。在这点上,导管458可被基本包含在等于外部管状本体460的外直径的直径内。根据需要,通过使外部管状本体460相对于内部管状本体462朝近侧运动,末端部分464可相对于内部管状本体462枢转。由于末端部分464的运动受铰链468约束,这种相对运动将导致末端部分464绕铰链468枢转。通过使外部管状本体460相对于内部管状本体462朝远侧运动并允许偏置机构或部件使末端部分464返回到图30A所示的位置,末端部分464可返回到图30A所示的位置。在另一实施例中,系绳470可具有足够的刚度,从而基本不需要将末端部分464偏置到图30A所示的位置。
可以认识到,图29A和30A的铰链446、468分别(在合适时,连同本文所述的任何其它铰链)可呈活页铰链的形式,诸如图14C所示作为支承件174一部分的活页铰链。采用一个或多个活页铰链的实施例可包括可弯曲的聚合物元件。活页铰链的一些实施例可具有铰链线,该铰链线的厚度等于或小于导管本体的约一半直径,包括等于或小于约50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%或5%,或可落入这些值中任意两值之内或之外。还可以认识到,图29A和30A的铰链446、468分别可呈分别作为内部管状本体440、462的部分的活页铰链和阵列支承件的形式。这些还充当阵列支承件的内部管状本体将在构造上类似于图20B所示具有支承部分266的外部管状本体264。
图31A和31B示出了图30A和30B的导管458及其部件,但增加了弹性管子478。弹性管子478可充当偏置机构以将末端部分464偏置朝向图31A所示的位置。弹性管子478也可有助于使导管458对于其所插入的血管较无创伤。弹性管子478例如可包括弹性材料,该弹性材料能够在末端部分464偏转时如图31B所示变形,并且一旦移除或减小偏置力就恢复到图31A所示的状态(例如此时外部管状本体460相对于内部管状本体462返回到图31A所示的位置)。为了保持将干预装置引入通过内部管状本体462的腔的能力,弹性管子478可包括开口480。当处于如图31B所示的位置时,开口480可与腔对准,因此不与部署通过腔的干预装置相干涉。弹性管子478可以诸如收缩配合、结合、焊接或粘合剂的任何合适方式互连至内部管状本体462和末端部分464。尽管示为占据超声成像阵列466的视野,但弹性构件478可设置成它不在超声成像阵列466的视野内。这可通过相对于图示重新构造弹性构件478和/或通过相对于图示重新定位超声成像阵列466来实现。可在本文所述的任何合适实施例中使用弹性构件478或类似的、适当修改的弹性构件。
图32A和32B示出了导管484,该导管包括外部管状本体486和内部管状本体488。内部管状本体488可包括穿过其中的腔。导管484还包括互连至电互连构件492的超声成像阵列490。电互连构件492例如可呈柔性板的形式,该柔性板在一端互连至外部管状本体486内螺旋卷绕的电互连构件,并在另一端互连至超声成像阵列490。导管484还包括系绳494,该系绳在一端在系绳至阵列锚固点496处锚固至电互连构件492和/或超声成像阵列490的远端。在另一端,系绳494可在系绳至内部管状本体锚固点498处锚固至内部管状本体488。如图32A所示,系绳494可设置成:当超声成像阵列490与内部管状本体488对准时,系绳494绕弯折启动器500弯曲。电互连构件492既可提供至超声成像阵列490的电连接,又可充当弹簧构件以将超声成像阵列490偏置朝向图32A所示的位置(即与内部管状本体488对准)。为了实现这个,电互连构件492可包括加固件和/或弹簧件,该加固件和/或弹簧件在超声成像阵列490和外部管状本体486之间的区域互连至电互连构件492。末端(未示出)可模制在超声成像阵列490之上。
在插入患者体内期间,具有合适构造末端(未示出)的导管484可如图32A所示设置,其中,超声成像阵列490与内部管状本体488轴向对准,并且超声成像阵列490的视野指向成大体垂直于导管484的纵向轴线(如图32A所示向下)。在这点上,导管484可被基本包含在等于外部管状本体486的外直径的直径内。根据需要,通过使内部管状本体440相对于外部管状本体486朝近侧运动,超声成像阵列490可相对于内部管状本体488枢转。这种相对运动将系绳494设置成受拉,导致系绳494施加在弯折元件500上的向下力。该向下力可导致电互连构件492以受控方式弯折,使得电互连构件492沿顺时针方向枢转(相对于图32A的视图)。一旦弯折已经开始,内部管状本体488的继续相对运动可导致超声成像阵列490枢转至如图32B所示的前视位置。通过使内部管状本体488相对于外部管状本体438朝远侧运动,超声成像阵列490可回到图32A所示的位置。在这种情况下,电互连构件492的前述偏置可导致超声成像阵列490返回到图32A所示的位置。
可以认识到,在合适时,设置在管状本体和相对于管状本体运动的超声成像阵列之间的、本文所述电互连构件可构造成附加地充当偏置构件(诸如以上参照图32A和32B所述)。
图33A和33B示出了导管504,该导管包括外部管状本体506和内部管状本体508。内部管状本体508可包括穿过其中的腔。在图33A和33B中,外部管状本体506在剖面中示出。导管504的所有其它示例部件在剖面中未示出。外部管状本体506包括支承部分510和铰接部分512,该铰接部分设置在外部管状本体506的支承部分510和管状部分514之间。铰接部分512可大体约束支承部分510相对于管状部分514的枢转运动(即,图33A所示位置和图33B所示位置之间的枢转)。
如图33A和33B所示,铰接部分512可以是外部管状本体506的具有合适尺寸的部分,和/或它可包括诸如支承构件的附加材料(例如用来增加刚度)。在图33A和33B的实施例的一变型中,支承部分510和铰接部分512可用例如类似于支承件160、168、174和/或180构造的单独构件来替换,修改之处在于,相应的管状本体接口部分的尺寸和构造设计成附连至外部管状本体506。
超声成像阵列516可互连至支承部分510。第一系绳518的第一端可互连至内部管状本体508的远端,第一系绳518的第二端可互连至支承部分510的近端。第二系绳520的第一端可互连至内部管状本体508,第二系绳520的第二端可互连至支承部分510的远端。第二系绳可穿过外部管状本体506中通孔522。
为了使支承部分510及其附连的超声成像阵列516从图33A所示位置(例如与内部管状本体508对准)枢转至图33B所示位置(例如垂直于导管504的纵向轴线且是前视的),内部管状本体508相对于外部管状本体506朝远侧运动。这种运动导致第二系绳520通过通孔522回撤入外部管状本体506的内部。当第二系绳通过通孔522回撤时,系绳的在通孔522和支承部分510远端之间的有效长度缩短,致使支承部分510枢转。为了使支承部分510从图33B所示位置返回到图33A所示位置,内部管状本体508相对于外部管状本体506朝近侧运动。这种运动导致内部管状本体508将支承部分510(借助它们经由第一系绳518的互连)拉回朝向支承部分510与内部管状本体508对准的位置。可以认识到,当由于内部管状本体508相对于外部管状本体506运动而致使系绳518、520中一者受拉时,在系绳518、520中另一者中释放拉力。在导管504的另一构造中,第一系绳518和第二系绳520可组合成单个系绳,该单个系绳如图所示沿内部管状本体508锚固且沿支承部分510穿入。这种系绳可在单个位置锚固至支承部分510。
导管504还可包括末端部分(未示出),该末端部分可模制在支承部分510、超声成像阵列516和/或任何其它合适部件之上。如同本文所述的那样,任何合适的电互连结构可与图33A和33B的导管504一起使用。
图34A和34B示出了导管526,该导管526是图33A和33B的导管504的一变型。这样,类似的部件类似地进行标记,将不再参照图34A和34B进行论述。第一系绳528的第一端可互连至内部管状本体508的侧壁,第一系绳528的第二端可互连至铰接部分512的远侧位置。第二系绳530的第一端可在沿内部管状本体508长度的、与通孔522位置相对应的位置互连至内部管状本体508的侧壁,第二系绳520的第二端可互连至支承部分510的远端。第二系绳可穿过外部管状本体506中通孔522。内部管状本体508可设置成:内部管状本体508的远侧部分从外部管状本体506的远端朝远侧延伸。内部管状本体508可相对于外部管状本体506转动。
随着支承部分510如图34A所示与管状部分514对准,系绳528、530可如下设置。第一系绳528可至少部分地包裹且锚固至内部管状本体508的外周界。第二系绳530可沿与第一系绳528相反的方向至少部分地包裹且锚固至内部管状本体508的外周界。如图34A所示,当从内部管状本体508远端远侧的位置观察且朝向内部管状本体508的远端看时(这里称为端视图),第一系绳528沿顺时针方向部分地绕内部管状本体508包裹,第二系绳530沿逆时针方向部分地绕在内部管状本体508包裹。系绳528、530可呈绳索状构件的形式,其能沿其长度传送拉力并能顺从地绕内部管状本体508包裹。在一设置中,系绳528、530可呈绕内部管状本体508卷绕的弹簧的形式。
为了使支承部分510及其附连的超声成像阵列516从图34A所示位置(例如与内部管状本体508对准)枢转至图34B所示位置(例如垂直于导管526的纵向轴线且是前视的),内部管状本体508相对于外部管状本体506逆时针(从端视图中看)转动。这种转动导致第二系绳530由于其绕内部管状本体508包裹而通过通孔522回撤入外部管状本体506的内部。当第二系绳通过通孔522回撤时,系绳的、在通孔522和支承部分510远端之间的有效长度缩短,致使支承部分510枢转。同时,第一系绳528从内部管状本体508解除包裹。为了使支承部分510从图34B所示位置回到图34A所示位置,内部管状本体508相对于外部管状本体506顺时针(从端视图中看)转动。这种转动导致第一系绳528绕内部管状本体508包裹,因此将支承部分510拉回朝向图34A所示的位置。同时,第二系绳530从内部管状本体508解除包裹。在导管526构造成支承部分510朝向图34A所示位置偏置的情况下,第一系绳528可能是不必要的(例如,通过解除包裹第二系绳530,偏置可足以使支承部分510返回到图34A所示位置)。沿着相同的线,在导管526构造成支承部分510朝向图34B所示位置偏置的情况下,第二系绳530可能是不必要的(例如,通过解除包裹第一系绳528,偏置可足以使支承部分510回到图34B所示位置)。类似地,在支承部分510朝向图33A所示位置偏置的情况下,图33A和33B的导管504的第一系绳518可能是不必要的,并且在支承部分510朝向图33B所示位置偏置的情况下,图33A和33B的导管504的第二系绳520可能是不必要的。
导管526还可包括末端部分(未示出),该末端部分可模制在支承部分510、超声成像阵列516和/或任何其它合适部件之上。如同本文所述的那样,任何合适的电互连结构可与图34A和34B的导管526一起使用。
图35A和35B示出了导管534,该导管包括外部管状本体536和内部管状本体538。内部管状本体538可包括穿过其中的腔。外部管状本体536包括支承部分540和铰接部分544。铰接部分544可偏置成:铰接部分544将支承部分540大体定位成在基本缺乏外部施加力的情况下支承部分540相对于内部管状本体538成大约直角(如图35B所示)。超声成像阵列542可互连至支承部分540。铰接部分544可以是外部管状本体536的具有合适尺寸的部分,和/或它可包括附加材料(例如用来增加刚度)。
导管534包括设置在铰接部分544的远侧部分和内部管状本体538之间的系绳546。系绳546可至少部分地包裹且锚固至内部管状本体538的外周界。系绳546可呈绳索状构件的形式,其能沿其长度传送拉力并能顺从地绕内部管状本体538包裹。
为了使支承部分540及其附连的超声成像阵列542从图35A所示位置(例如与内部管状本体538对准)枢转至图35B所示位置(例如垂直于导管534的纵向轴线且是前视的),内部管状本体538可相对于外部管状本体536顺时针(从端视图中看)转动。由于铰接部分544的前述偏置,这种转动导致系绳546从内部管状本体538解除包裹且支承部分540移向图35B所示的位置。
为了使支承部分540从图35B所示位置回到图35A所示位置,内部管状本体538可相对于外部管状本体536逆时针(从端视图中看)转动。这种转动导致系绳546绕内部管状本体538包裹,因此将支承部分540拉回朝向图35A所示的位置。
导管534还可包括至超声成像阵列542的任何合适电互连,包括本文所述的合适连接方案。在图35A的实施例的一变型中,支承部分540和铰接部分544可用例如类似于支承件160、168、174和/或180构造的单独构件来替换,修改之处在于,相应的管状本体接口部分的尺寸和构造设计成附连至外部管状本体536。
在使用中,导管534可插入患者体内,其中末端部分540与外部管状本体536对准。一旦导管534处于所需位置,内部管状本体538可相对于外部管状本体转动,从而允许铰接部分544以使支承部分540相对于导管534纵向轴线运动至所需角度。干预装置(未示出)可行进通过内部管状本体538内的腔。
图36A至36C示出包括管状本体554的导管552。管状本体554包括通过其中的腔556。管状本体554还包括延伸通过管状本体554的侧壁的通道558。臂560的近端附连至管状本体554,使得臂560可相对于管状本体554枢转。臂560可以有足够的刚度以允许超声成像阵列562枢转,如下所述。超声成像阵列562的远端可互连至臂560的远端,从而当超声成像阵列562与管状本体554对准时,超声成像阵列562的后面(如图36A所示指向向上的定向)可大体平行于臂560。导管552还包括沿通道558延伸的推线564。推线564的远端互连至超声成像阵列562的近端。推线564的远端和超声成像阵列562的近端之间的互连可以是如图36A至36C所示的刚性连接,或者它可以是铰接连接或任何其它合适类型的连接。推线564和超声成像阵列562之间的互连位置比起靠近超声成像阵列562的后面更靠近超声成像阵列562的前面(如图36A所示指向向下的定向)。这种设置有助于通过将较大扭矩施加在超声成像阵列562上来将超声成像阵列562初始移离图36A所示的位置,此时的扭矩比推线564接近于与臂560共线所实现的扭矩大。
为了使超声成像阵列562从图36A所示位置(例如与管状本体554对准)枢转至图36B所示位置(例如垂直于导管552的纵向轴线且是前视的),推线564可相对于管状本体554行进。如图36A和36B所示,这种相对运动,与臂560对于其与管状本体554的附连位置和超声成像阵列562的远端之间固定距离的保持组合起来,可导致超声成像阵列562枢转至图36B的前视位置。可以认识到,推线564将具有合适的裂断强度以转移必要程度的力,从而如图所示使超声成像阵列562运动。为了使超声成像阵列562从图36B所示位置返回到图36A所示位置,推线564可被撤回。
导管552还可包括至超声成像阵列562的任何合适电互连,包括本文所述的合适连接方案。例如,电互连构件可沿着臂560设置,且可将超声成像阵列562电互连至设置在管状本体554壁内的电互连构件。末端(未示出)可模制在超声成像阵列562之上。
导管552还可以是可操作的以将超声成像阵列562部署至图36C所示位置,其中,超声成像阵列562面向与图36A所示插入位置基本相反的方向。这可通过使推线564相对于管状本体554继续行进越过图36B所示位置来实现。可以认识到,推线564的进一步行进可产生超声成像阵列562越过图36C所示的进一步枢转。还可以意识到,超声成像阵列562可以定位在所述各位置之间的任何中间位置。
图37A和37B示出了导管568,该导管568是图36A和36B的导管552的一变型。这样,类似的部件类似地进行标记,将不再参照图37A和37B进行论述。臂570附连至管状本体554的远端。臂570例如可呈柔性板的形式,该柔性板包括互连至超声成像阵列562的电导体。在臂570包括柔性板的实施例中,柔性板可包括增强或其它构件以有利于如下所述使用柔性板(例如用作铰链)。臂570可以有足够的柔性以允许超声成像阵列562枢转,如下所述。臂570可沿着超声成像阵列562的后面连接至超声成像阵列562。导管568还包括沿通道558延伸的推线572。推线572的远端互连至超声成像阵列562的近端,如同在图36A和36B的导管552中那样。
为了使超声成像阵列562从图37A所示位置枢转至图37B所示位置,推线572可相对于管状本体554行进。如图37A和37B所示,该相对运动与臂570的柔性组合起来可导致超声成像阵列562枢转至图37B的前视位置。为了使超声成像阵列562从图37B所示位置返回到图37A所示位置,推线572可被撤回。末端(未示出)可模制在超声成像阵列562之上。
图38A和38B示出了在某些程度上类似于图7A至8D的导管的导管576,其中,各部件的相对运动可导致外部管状本体578的可偏转部分将超声成像阵列偏转至前视位置。在导管576的情况下,超声成像阵列可包括第一成像阵列586a和第二成像阵列586b。如图38A所示,导管576的引入构造(例如导管576在其被引入患者体内时的构造)包括处于背靠背关系的第一成像阵列586a和第二成像阵列586b,至少部分塌陷的内部管状本体580位于成像阵列586a、586b之间。内部管状本体580可包括穿过其中的腔582。外部管状本体578和内部管状本体580可在导管576的远端584处的单个位置彼此固定。
为了使成像阵列586a、586b从图38A所示位置(例如侧视的)运动至图38B所示位置(例如前视的),可将外部管状本体578的近端朝远侧推动,同时保持内部管状本体580的位置(和/或可将内部管状本体580的近端朝近侧抽动,同时保持外部管状本体578的位置)。这种相对运动可导致外部管状本体578的接触成像阵列586a、586b的各部分向外移位,因此使成像阵列586a、586b枢转至如图38B所示的前视位置。为了有助于控制成像阵列586a、586b的运动,外部管状本体578可包括第一刚性部分588(例如具有足够刚度以实施本文所述的功能),该第一刚性部分在成像阵列586a、586b枢转时保持基本平直。第一刚性部分588可通过将合适的加固构件增加至外部管状本体578来形成。此外,外部管状本体578可包括设置成靠近成像阵列586a、586b的第二刚性部分590。第二刚性部分590可用来减少或消除在枢转期间传送至成像阵列586a、586b的弯曲力,并有助于成像阵列586a、586b的对准。如图38B所示,一旦成像阵列586a、586b定位在前视位置,腔582就可用来将合适的干预装置输送至导管远端584的远侧位置。
导管576还可包括至成像阵列586a、586b的任何合适电互连,包括本文所述的合适连接方案。例如,电互连构件可沿着外部管状本体578以及第一刚性部分588和第二刚性部分590设置。
图39A和39B示出了导管594,该导管594是图38A和38B的导管576的一变型。这样,类似的部件类似地进行标记,将不再参照图39A和39B进行论述。如图39A所示,导管594的引入构造包括布置成偏置(例如它们占据沿着导管594长度的不同位置)背靠背设置的第一成像阵列598a和第二成像阵列598b,至少部分塌陷的内部管状本体580靠近成像阵列598a、598b。内部管状本体580可包括穿过其中的腔582。外部管状本体596和内部管状本体580可在导管594的远端584处彼此固定。
成像阵列598a和598b可以与以上参照图38A和38B所述类似的方式枢转。外部管状本体596可包括设置成靠近成像阵列598a、598b的第二刚性部分600、602。第二刚性部分600、602可用来减少或消除在枢转期间传送至成像阵列598a、598b的弯曲力,并有助于成像阵列598a、598b的对准。如图38B所示,第二刚性部分600、602可各自将成像阵列598a、598b定位在离开导管594中心轴线的各独特距离处。
图38A至39B的成像阵列586a、586b、598a、598b如图所示靠近导管576、594的远端584。在替代的构造中,成像阵列586a、586b、598a、598b可设置成离开远端584预定距离。在这点上,成像阵列586a、586b、598a、598b可设置在沿着导管576、594的任何合适位置。
图40A和40B示出了包括管状本体606的导管604,该管状本体具有穿过其中的腔608。管状本体606包括多个螺旋设置的狭缝(在图40A中可看到狭缝610a、610b、610c和610d),这些狭缝限定诸如臂612a、612b和612c的多个臂。用来限定任何合适数量臂的任何合适数量狭缝可包括在管状本体606中。至少一个臂可包括超声成像阵列。例如,在图40A和40B所示的实施例中,臂612a和612b分别包括超声成像阵列614a和614b。管状本体606的远侧部分616(在臂612a-612c的远侧)至管状本体606的近侧部分618(在臂612a-612c的近侧)的相对转动可导致臂如图40B所示向外偏转,使超声成像阵列614a和614b运动至大体前视位置。干预装置可行进通过腔608。
远侧部分616和近侧部分618之间的相对转动可以任何合适方式实现。例如,导管604可包括类似于图38A和38B的导管576的内部管状本体的内部管状本体(未示出)。这种内部管状本体可在远侧部分616固定至管状本体606。在这个实施例中,内部管状本体相对于管状本体616的转动可导致远侧部分616(借助其固定至内部管状本体)相对于近侧部分618转动,由此致使臂如图40B所示向外偏转。而且,内部管状本体可包括穿过其中的腔以用于例如部署干预装置。
图41A和41B示出了导管624,该导管包括外部管状本体626和内部管状本体628。内部管状本体628可包括穿过其中的腔。超声成像阵列630互连至内部管状本体628。在超声成像阵列630附近,内部管状本体628可沿内部管状本体628的纵向轴线被切割,因此将内部管状本体628分成第一纵向部分632和第二纵向部分634。超声成像阵列630设置在第一纵向部分632的远侧半部上。第一纵向部分632和第二纵向部分634的各远端可保持彼此互连,并互连至内部管状本体628的远侧部分。第一纵向部分632的近端可沿横向切割线636与内部管状本体628的剩余部分分开。第二纵向部分634保持连接至内部管状本体628。第一纵向部分632的近端可在结合点638处结合或以其它方式附连至外部管状本体626。第一纵向部分632可包括铰链640。铰链640可以是第一纵向部分632的一部分,该部分修改成:当外部管状本体626相对于内部管状本体628朝远侧行进(和/或内部管状本体628相对于外部管状本体626朝近侧缩回)时,第一纵向部分632优先地在铰链640处弯折和/或弯曲。
为了使超声成像阵列630从图41A所示位置(例如侧视的)运动至图41B所示位置(例如至少部分前视的),外部管状本体626相对于内部管状本体628朝远侧行进。因为第一纵向部分632的近端结合至外部管状本体626且远端连接至内部管状本体628,所以外部管状本体626的行进将导致第一纵向部分632在铰链640处弯折,因此使超声成像阵列630枢转,从而超声成像阵列630的视野是至少部分前视的,如图41B所示。通过使外部管状本体626相对于内部管状本体628朝近侧缩回,第一纵向部分632可返回到图41A所示的位置。
图41C示出了作为图41A和41B的导管624的一变型的导管642。这样,对类似的部件作类似地标记,且不再参照图41C进行论述。如图41C所示,内部管状本体646可包括第一纵向部分632和第二纵向部分634。然而,与图41A和41B的实施例(其中,第一纵向部分632和第二纵向部分634定位成靠近导管642的远端)相反的是,导管642的第一纵向部分632和第二纵向部分634可设置在沿着导管642的任何合适位置。外部管状本体644可包括窗口648以适应第一纵向部分632的部署。图41C的超声成像阵列630可以与以上参照图41A和41B所述类似的方式枢转。
导管642还包括第二超声成像阵列650,该第二超声成像阵列定向成沿至少部分后视方向进行成像。超声成像阵列650可以附加于超声成像阵列630,或可以是导管642的唯一成像阵列。
图41C示出了具有一区段(例如第一纵向部分632)的导管,该区段具有一长度且构造成:在已被部署时,长度的两端保持沿着导管本体,而中心段从导管本体向外弯折。在这点上,设置在中心段上的超声成像阵列可被部署。这里描述了若干其它类似构造的实施例。这些例如包括图7A至8D、38A至39B和40A至41B的实施例。在这些实施例的每个实施例中,并且在本文所述的其它合适实施例中,一个或多个超声成像阵列可设置在中心段上的任何合适位置。因此,在这些实施例中,超声成像阵列可设置成它们在已被部署时运动至前视位置、后视位置或两者皆有。
导管624、642还可包括至超声成像阵列630的任何合适电互连,包括本文所述的合适连接方案。例如,电互连构件可沿着内部管状本体628、646设置。
除了部署超声成像阵列以获得所关心区域的图像之外,超声成像阵列的部署还可有助于使腔定位以引入干预装置或其它合适装置。例如,图8C的超声换能器阵列37(三瓣构造)的部署可导致导管的三瓣中的每一瓣运动抵靠在例如已部署导管的血管壁上。结果,腔38的端部可大体设置在血管的中心。本文所述的其它实施例,诸如与图38A至40B相关联的实施例,还可在超声成像阵列部署期间将腔大体设置在通道(例如血管)的中心(例如,假如在部署超声成像阵列时通道的尺寸大体对应于导管的尺寸)。
图42A至42C示出了一示例性弹簧元件652,可采用该弹簧元件以产生回复力,从而有助于已部署的超声成像阵列返回朝向部署前位置。弹簧元件652可包括任何合适数量的弹簧。例如且如图42A至42C所示,弹簧元件652可包括设置在两个端部段656a、656b之间的三个弹簧654a、654b、654c。弹簧元件652例如可由诸如图42B所示的坯料制成。坯料可被滚压以形成图42A的圆柱形构造。端部段656a、656b的端部可结合以保持图42A的圆柱形构造。弹簧654a、654b、654c可包括窄区,诸如沿弹簧654b设置的窄区658,窄区设置在弹簧654a、654b、654c的大约中点处和各弹簧654a、654b、654c的各端。窄区可充当铰链,为弹簧654a、654b、654c提供优先的弯曲位置。因此,假如压缩力施加至弹簧元件652(例如施加至端部段656a、656b),各弹簧654a、654b、654c可如图42C所示向外弯折。与一个或多个弹簧654a、654b、654c相关联的一个或多个超声成像阵列将因此枢转。
弹簧元件652的构造例如可设置在图8C实施例的导管本体侧壁内。各弹簧654a、654b、654c可设置在图8C的三瓣设计的一个瓣内。当集成入图8C的导管中时,弹簧元件652可提供使导管偏置朝向平直的未部署位置(例如用于导管插入、定位和移除)的回复力。在另一实例中,类似于弹簧元件652的弹簧元件(例如具有合适数量的、合适形状的弹簧)可部署在图40A和40B的导管604的管状本体606内,以提供朝向如图40A所示平直构造的偏置力。
在另一实例中,类似于弹簧元件652的弹簧元件(例如只具有两个弹簧)可部署在图38A至39B的导管576、594的外部管状本体578、596内,从而提供朝向如图38A和39A所示平直构造的偏置力。在另一实例中,类似于弹簧元件652的、适当修改的弹簧元件(例如只具有两个弹簧)可部署在图41A的导管624的内部管状本体628内,以提供朝向如图41A所示平直构造的偏置力。
图43A至43C示出包括外部管状本体664的导管662。超声成像阵列666互连至外部管状本体664。导管662包括可塌陷腔668。可塌陷腔668大体沿着导管662的长度在外部管状本体664的中心腔室中延伸。然而,在导管662的远端附近,可塌陷腔668被引导通过外部管状本体664的侧部端口670。可塌陷腔668沿着外部管状本体664的外表面延伸预定距离。在导管662的远端附近(在侧部端口670远侧的位置),可塌陷腔668互连至端部端口672。端部端口672是在导管662的末端674附近的横向通孔。端部端口672可构造成:端部端口672的开口与超声成像阵列666的前面位于外部管状本体664的相同侧上。
在导管662插入患者体内期间,导管662可如图43A所示构造,其中末端674大体沿着导管662的纵向轴线指向。此外,可塌陷腔668的、位于外部管状本体664外的部分(例如,可塌陷腔的位于侧部端口670和端部端口672之间的部分)可塌陷并大体定位成抵靠外部管状本体664的外侧壁。
当需要获得末端674远侧区域的图像时,可相对于外部管状本体664朝近侧拉动可塌陷腔668。结果可以是,导管662的远端弯曲(当在图43B所示的定向中时向上),从而超声成像阵列666枢转至前视位置。为了实现这个弯曲运动,导管662的远端可设计成:超声成像阵列666和侧部端口670之间的区域是相对柔性的,而包括超声成像阵列666和位于超声成像阵列远侧的区域是相对刚性的。因此,朝近侧拉动可塌陷腔668可导致相对柔性区域弯曲,从而致使超声成像阵列666的前面和端部端口672的开口枢转至如图43B所示的前视构造。
当需要将干预装置676插入患者体内时,干预装置676可朝远侧行经通过可塌陷腔668。当干预装置676行进通过侧部端口670时,侧部端口670的开口可移位以使其与外部管状本体664的中心腔室成一直线。当干预装置676行进通过可塌陷腔668的、位于外部管状本体664之外的区段时,可塌陷腔668的该部分也可运动以使其与外部管状本体664的中心腔室对准。当干预装置676行进通过端部端口672时,端部端口672也可运动使其也与外部管状本体664的中心腔室和可塌陷腔668的、位于外部管状本体664之外的区段对准。当干预装置676行进时,超声成像阵列666可相对于导管662的纵向轴线垂直移位(例如当处在图43C所示定向时向下)。可以认识到,当干预装置676部署至末端674远侧时,超声成像阵列666可保持可操作以产生末端674远侧的图像。
一旦干预装置676缩回,导管662就可返回到对准位置(例如图43A的构造)以用于后续复位或移除。在一实施例中,导管662的远端可包括弹簧元件,一旦外部移位力(例如可塌陷腔668上的缩回力和/或由于干预装置676存在而造成的移位力)已被移除,该弹簧元件就可使导管662返回到对准位置。在另一实施例中,探针(例如相对刚性线,未示出)可行进通过探针通道678。探针可具有足够的硬度以使导管662的端部朝向对准位置(例如图43A的位置)返回。
导管662还可包括至超声成像阵列666的任何合适电互连,包括本文所述的合适连接方案。例如,电互连构件可沿着外部管状本体664设置。
图44A至44B示出包括管状本体684的导管682。管状本体的尺寸和构造可设计成将可操纵的成像导管686输送至患者体内的选定部位。可操纵的成像导管686可包括设置在其远端的超声成像阵列688。可扩张的通道690可互连至管状本体684的外表面。如图44A所示,可扩张的通道690可以塌陷状态插入,由此减小导管682在插入期间的横截面。一旦导管682已令人满意地定位,就可将干预装置(未示出)输送通过可扩张的通道690。当干预装置行进通过可扩张的通道690时,该可扩张的通道690可膨胀。可扩张的通道690例如可由任何合适的导管材料制成,例如包括ePTFE、硅树脂、聚氨脂、乳胶和/或它们的任意组合。可扩张的通道690可以是弹性的,并可以在引入干预装置时伸展至干预装置的直径。在另一设置中,可扩张的通道690可以是非弹性的,并可以在引入干预装置和时展开。例如,可扩张的通道690可包括膜管。在另一设置中,可扩张的通道690可包括弹性材料和非弹性材料。
图45A和45B示出了导管本体694。图45A示出了引入构造。引入构造可包括内陷部分696。一旦导管本体694已令人满意地定位,就可将干预装置(未示出)输送通过。导管本体694可在干预装置行进时膨胀。导管本体694的膨胀可包括使内陷部分696外推,直到它形成如图45B所示的大体管状导管本体的一部分。在这点上,导管本体694可在处于具有第一横截面面积的构造时引入患者体内。然后,在选定位置,干预装置可插入通过导管本体694且导管本体694可膨胀至第二横截面面积,第二横截面面积大于第一横截面面积。导管本体694从引入构造(图45A)至膨胀构造(图45B)的变形可以是弹性变形,其中,在干预装置移除之后,导管本体694能朝向其初始轮廓返回,或者它可以是至少部分的弹性变形。
图46A和46B示出了导管700,该导管包括外部管状本体702和内部管状本体704。内部管状本体704可包括穿过其中的腔。导管700还包括超声成像阵列706,该超声成像阵列互连至内部管状本体704的末端支承部分708。内部管状本体704的末端支承部分708通过内部管状本体704的铰接部分710互连至内部管状本体704的远端。内部管状本体704的末端支承部分708和铰接部分710例如可通过以下来形成:切除内部管状本体704的远端的一部分,留下一超声成像阵列706可互连至的区段(末端支承部分708)和一可充当内部管状本体704的末端支承部分708和管状端部711之间的铰链的区段(铰接部分710)。内部管状本体704可具有任何合适结构。例如,内部管状本体704可类似于图5E的内部管状本体80来构造,但增加了编织网以增强内部管状本体704。编织网可用来提供回复力,以使超声成像阵列706从部署位置(如图46B所示)返回到引入位置(如图46A所示)。
铰链部分710可允许末端支承部分708相对于内部管状本体704绕铰接部分710转动。电互连构件712可电互连至超声成像阵列706。电互连构件712连接至超声成像阵列706的远端。电互连构件712可在末端支承部分的、与超声成像阵列708相反的一侧上结合或以其它方式固定至末端支承部分706的一部分714。电互连构件712可包括在超声成像阵列706的连接结构和部分714之间的环716。部分714借助其相对于末端支承部分708的固定位置可用作应变释放装置,防止与超声成像阵列706枢转相关联的应变通过电互连构件712平移至环716和阵列706。电互连构件712的系绳部分718可设置在结合部分714和电互连构件712进入外部管状本体702的位置之间。系绳部分718可以是电互连构件712的未修改部分,或者它可作修改(例如结构增强)以适应由于其充当系绳而造成的附加力。末端支承部分708和超声成像阵列706可被包封或以其它方式设置在末端(未示出)内。
在插入患者体内期间,导管700可如图46A所示设置,其中,超声成像阵列706与内部管状本体704轴向对准,并且超声成像阵列706的视野指向成垂直于导管700的纵向轴线(如图46A所示向下)。在这点上,导管700可被基本包含在等于外部管状本体702的外直径的直径内。根据需要,通过使内部管状本体704相对于外部管状本体702朝远侧运动,超声成像阵列706可相对于内部管状本体704枢转。由于超声成像阵列706的运动受系绳部分718约束,这种相对运动将致使超声成像阵列716绕铰接部分710枢转。通过使内部管状本体704相对于外部管状本体702朝近侧运动,超声成像阵列706可返回到图46A所示的位置。
图47A和47B示出了导管720,该导管包括互连至管状本体724的远端的管状铰链722。管状铰链722和管状本体724可包括穿过其中的腔以引入干预装置。导管720还包括超声成像阵列726,该超声成像阵列互连至管状铰链722的支承部分728。管状铰链722的铰接部分730设置在管状铰链722的支承部分728和管状铰链722的管状部分732之间。导管720还包括线734,该线连接至支承部分728且沿管状铰链722和管状本体724延伸。在线732的近端进行拉动可致使支承部分728相对于管状部分732绕铰接部分730枢转,如图47B所示。释放线734上的拉力和/或推动线734的近端可导致支承部分728返回到图47A所示的位置。管状铰链722可包括形状记忆材料(例如镍钛诺)和/或弹簧材料,从而一旦释放拉力,管状铰链722就可朝向图47A所示位置返回。电互连构件736可电互连至超声成像阵列726。电互连构件736可呈柔性板或其它柔性导电构件的形式。电互连构件736可被引导通过管状铰链722,如图47A和47B所示,然后互连至设置在管状本体724内的螺旋卷绕的电互连构件(例如,类似于图5E的电互连构件104)。支承部分728和超声成像阵列726可被包封或以其它方式设置在末端(未示出)内。
在插入患者体内期间,导管720可如图47A所示设置,其中,超声成像阵列726与内部管状本体724轴向对准,并且超声成像阵列726的视野指向成垂直于导管720的纵向轴线(如图47A所示向下)。在这点上,导管720可被基本包含在等于管状本体724的外直径的直径内。根据需要,通过使线734相对于管状本体724朝远侧运动,超声成像阵列726可相对于管状本体724枢转。由于超声成像阵列726的运动受管状铰链722约束,这种相对运动将致使超声成像阵列726绕铰接部分730枢转。
图48A至48D示出了包括管状本体742的导管740,该管状本体包括穿过其中的腔744。导管740还包括末端部分746,该末端部分则包括超声成像阵列748。末端部分746可通过中间部分750互连至管状本体742。线752在线锚固点754处附连至末端部分746的远侧部分。线752可由任何合适材料或材料组制成,包括但不局限于金属和聚合物。线752在外部(相对于末端部分746)从线锚固点754引导至末端部分746远侧部分上的线馈送孔756。线752通过线馈送孔756并进入末端部分746内部。此后,线752在内部沿着末端部分746、中间部分750和管状本体742的至少一部分延伸。线752的近端(未示出)可由导管740的操作者触及。导管740可构造成:在缺乏外部施加力的情况下,末端部分746和中间部分750与管状本体742轴向对准,如图48A所示。在这点上,形状记忆材料(例如镍钛诺)或弹簧材料可纳入导管740,从而一旦释放任何外力,末端部分746和中间部分750就可返回到图48A所示的位置。
在插入患者体内期间,导管740可如图48A所示设置,其中,末端部分746和中间部分750与管状本体742轴向对准,并且超声成像阵列748的视野指向成垂直于导管740的纵向轴线(如图48A所示大体向上)。在这点上,末端部分746可被基本包含在等于管状本体742的外直径的直径内。
根据需要,包括超声成像阵列748在内的末端部分746可相对于管状本体742枢转至前视位置,在该前视位置,超声成像阵列748可用来产生导管740远侧的体积图像。为了枢转末端部分746,第一步骤可以是:将线752的一部分馈送通过线馈送孔756以形成圈套758(线752在末端部分746之外的环),如图48B所示。线馈送孔756和末端部分746内的对应通道可构造成:一旦这种馈送,线752就大体在垂直于导管740纵向轴线的平面中形成圈套758,并包围腔744的圆柱形远端延伸部。因此,当干预装置760从腔744朝远侧馈送时,干预装置760将通过圈套758,如图48C所示。一旦干预装置760已馈送通过圈套758,线752就可经过线通过孔756抽入末端部分746,从而圈套758捕获干预装置760以使末端部分746的远端和干预装置760串联地运动。一旦被捕获,干预装置760就可相对于管状本体742朝近侧运动,致使末端部分746枢转,从而超声成像阵列748处于至少部分的前视位置,如图48D所示。中间部分750可构造成:中间部分750在第一弯曲区域762和第二弯曲区域764弯曲,以有利于末端部分746枢转,如图48D所示。为了使末端部分746朝向其图48A的定位返回,干预装置760可在被圈套758捕获时朝远侧行进,和/或圈套758可松开,由此使末端部分746的远端与干预装置760脱开(因此允许形状记忆材料和/或弹簧材料使末端部分746运动)。
导管740还可包括至超声成像阵列748的任何合适电互连,包括本文所述的合适连接方案。例如,电互连构件可沿着管状本体742和中间部分750设置。
图49A和49B示出了导管768,该导管包括外部管状本体770和内部管状本体772。导管768还包括超声成像阵列778、支承件774和铰接部分776。支承件774和超声成像阵列778可设置在末端780内。导管768在某些程度上类似于图5B至5D的导管54,因此将不再论述类似的特性。导管768和导管54之间的示例性差异是:导管768的柔性板782沿着支承件774的外侧底面(如图49A所示)设置并包括端部环784,在该端部环处,柔性板782连接至超声成像阵列778的远端。这种设计可减小由于超声成像阵列778枢转而转移至柔性板782和超声成像阵列778之间结合处的力(例如充当应变释放装置)。这种设计还免除了以下需求:柔性板782穿过或围绕支承件774以能在超声成像阵列778的近端互连至超声成像阵列778。接着,这允许诸如图49A和49B所示的单个铰接部分776(与图5B的导管54的双铰接部分86a、86b相反)。而且,由图49A和49B的构造所提供的超声成像阵列778至柔性板782连接的应变释放可有利于能使柔性板782还充当系绳的功能(类似于图5B的系绳78)。在另一实施例中,图49A和49B的导管768可包括类似于图5B的系绳78的系绳。
图50示出了电互连构件788的一实施例。电互连构件788例如可替代图5A至5E所示导管50中图5D所示的组件。而且,电互连构件788或其结构可用于本文所述的任何合适实施例。电互连构件788包括螺旋设置部分790,该螺旋设置部分可设置在导管的管状本体中(例如类似于图5F的电互连构件104)。电互连构件788的螺旋设置部分790可包括以并排设置结合在一起的多个单独导体。电互连构件788可包括未结合部分792,其中,电互连构件788的各单独导体未结合在一起。未结合部分792的各单独导体可各自单独绝缘以有助于防止各导体之间的短路。未结合部分792可提供电互连构件788的、比螺旋设置部分790相对柔性的部分。在这点上,未结合部分792可具有足够的柔性以提供彼此铰接的各构件之间的电互连。因此,在本文所述的合适实施例中,电互连构件788的未结合部分792可替代柔性板或其它柔性电互连。
电互连构件788还可包括阵列连接部分794,该阵列连接部分构造成电接触于超声成像阵列(在图50中未示出)。阵列连接部分794例如可包括以与螺旋设置部分相同的、并排设置结合在一起的多个单独导体。在这点上,电互连构件788可通过以下构造:在未结合部分792中的各导体之间去除结合结构,同时留下螺旋设置部分790和阵列连接部分794中的结合完整无缺。阵列连接部分794的各导体可以选择性地露出,以使它们可电互连至超声成像阵列的合适构件。在另一实施例中,阵列连接部分794可互连至中间构件,该中间构件可布置成提供从阵列连接部分794的各单独导体至超声成像阵列的各合适构件的电连接。
电互连构件788的另一实施例可构造成没有阵列连接部分794。这种构造可采用“飞线”,其中,未结合部分792的各导体保持为一端电互连至螺旋设置部分790而在另一端不连接。这些不连接的飞线然后例如可以单独地结合至超声成像阵列上的对应导体。
在本文所述的采用可动细长构件(例如拉线)以致使超声成像阵列偏转的实施例中,细长构件大体沿着导管本体的一侧被引导。在这些实施例的一变型中,细长构件可构造成:细长构件的第一部分沿导管本体的第一侧设置,细长构件的第二部分沿导管本体的第二侧设置。例如,图51A和51B示出了图6B的实施例,其中,拉线罩壳136的第一部分798和拉线130沿导管本体118的第一侧设置,拉线罩壳的第二部分800和拉线沿导管本体118的第二侧设置。图6B的其它部件先前已述,将不再进行描述。这些构造可有助于减小拉线罩壳136和拉线130施加在导管本体118上的不对称力的水平(例如在导管定位和/或操作期间)。这可导致在末端部署期间保持导管稳定性的增强能力。
图51A示出了一实施例,其中,拉线罩壳136的第一部分798和拉线130通过过渡段802连接至拉线罩壳136的第二部分800和拉线130。过渡段802是拉线罩壳136和拉线130的围绕导管本体118螺旋卷绕的区段。图52A示出了一实施例,其中,拉线罩壳136的第一部分798和拉线130通过联接件804连接至拉线罩壳136的第二部分800和第二拉线806。联接件804可围绕导管本体118的一部分长度圆柱形地设置,并可以是可操作的以响应于施加在拉线130、186上的力沿导管本体118的该部分滑动。第二拉线806可设置在导管本体118的第二侧上且附连至联接件804。拉线130也附连至联接件804。当操作者朝近侧拉动第二拉线806时,联接件804朝近侧移位,并且拉线130借助其与联接件804的连接而被朝近侧拉动。图51A和51B的两种所示拉线构造还可像推线那样操作。
图52A和52B示出了导管本体的一部分,其包括基底850和螺旋卷绕的电互连构件852。基底850和电互连构件852可纳入本文所述的任何合适实施例,包括内部管状本体包含电互连构件852的实施例和外部管状本体包含电互连构件852的实施例。基底850是电互连构件852绕其卷绕的层。例如,基底850将是图5E实施例中的内部连系层102。
再参见图52A,电互连构件852可具有宽度(x),基底可具有直径(D)。电互连构件852可绕基底850包裹,使得在电互连构件852的各相继线圈之间存在间隙(g)。电互连构件852可以角度(θ)卷绕,由此导致电互连构件852沿导管纵向轴线的每个绕圈的长度(L)。因此,长度(L)如下与角度(θ)相关:
L=x/sin(θ)    等式1
此外,角度(θ)如下与(D)、(L)和(g)相关:
tan(θ)=(π(D))/(z(L+g))    等式2
其中,(z)是绕基底850卷绕的各独特电互连构件852的数量(在图52A和52B的导管中,(z)=1)。对应特定的电互连构件852,(x)是已知的。还有,对于特定的基底850,(D)将是已知的。而且对于特定的导管,(z)和(g)可以是已知的。因此,等式1和2可具有两个未知的变量,(θ)和(L)。因此,对于(D)、(z)、(g)和(x)的给定值,可以确定(θ)和(L)。在基底的直径(D)为0.130英寸(3.3mm)、电互连构件852的数量(z)为1、所需间隙(g)为0.030英寸(0.76mm)且电互连构件852的宽度(x)为0.189英寸(4.8mm)的一示例性实施例中,(θ)被发现为58度且(L)被发现为0.222英寸(5.64mm)。
参见图52B,对于给定的导管,可以有最小所需弯曲半径(R)。为了确保在导管弯曲至最小所需弯曲半径(R)时、电互连构件852的相继各线圈不彼此交叠,间隙(g)应等于或超过最小间隙(gm)。最小间隙(gm)是如下的间隙尺寸:当导管弯曲至如图52B所示的最小所需弯曲半径(R)时,电互连构件852的相继各线圈彼此接触。最小所需弯曲半径(R)如下与长度(L)和最小间隙(gm)有关:
(L+gm)/L=R/(R-(D/2))    等式3
将(L)的值(0.222inches(5.64mm))和(D)的值(0.130inches(3.3mm))代入等式3并使用1.0英寸(25.4mm)的最小所需弯曲半径(R),得到最小间隙(gm)为0.015英寸(0.38mm)。因此,对于等式3中的1.0英寸(25.4mm)的弯曲半径(R)来说,用在上述等式1和2中的0.030英寸(0.76mm)的间隙(g)超过0.015英寸(0.38mm)的最小间隙(gm)。因此,当导管弯曲至1.0英寸(25.4mm)的弯曲半径(R)时,0.030英寸(0.76mm)的间隙(g)不应导致电互连构件852的相继各线圈彼此接触。
图53示出了导管860的远端,其包括通过活页铰链864连接至可偏转构件866的导管本体862,该可偏转构件866具有二维换能器阵列868和电互连构件870。二维换能器阵列868由换能器元件的二维矩阵构成,该二维矩阵能使超声束在方位上和在高度上通过电子操作电子地运动越过三维区域。二维阵列能扫描三维体积,而无需该阵列的任何电机驱动的运动。活页铰链864具有第一部分或固定部分867和第二部分或支承部分865,该第一部分或固定部分可支承地互连至导管本体862的内部管状本体872,该第二部分或支承部分可支承地互连至可偏转构件866。活页铰链864还包括铰链线880,第二部分865和互连的可偏转构件866可绕该铰链线相对于第一部分867铰接地枢转。电互连构件870是柔性的且充当互连至导管本体862的外部管状本体874和可偏转构件866的约束构件。内部管状本体872和外部管状本体874之间的选择性相对逼动致使可偏转构件866以预定方式选择性地偏转。例如,一旦内部管状本体872相对于外部管状本体874行进,力就通过电互连构件870连通至可偏转构件866。图53中的可偏转构件866偏转至前视位置。能够多路复用(和具有其它功能)的阵列电路构件876可设置在二维换能器阵列868和电互连构件870之间。电互连构件870可以呈柔性板的形式。可偏转构件866可放置和/或封装在可选的壳体878或末端中(以虚线示出)。壳体878可以是放置在可偏转构件866的各内部部件上的独立式部件,或者壳体878可以模制在可偏转构件866的各内部部件上。电互连构件870可被引导通过可偏转构件866而至远端,然后被向后折叠以互连至阵列电路构件876。
在一实施例中,活页铰链可通过包覆模制或类似技术附连至导管本体。例如,活页铰链864的第一部分867可包覆模制在内部管状本体872上。活页铰链864的第一部分867的近侧面可用作至少一个局部密封件,该局部密封件用于内部管状本体872和外部管状本体874之间的环状空间。还有,活页铰链864的第一部分867的近侧面可形成用来限制可偏转构件866的偏转的硬质止挡件(例如,可防止可偏转构件866沿后视方向偏转)。
图54A至54D示出了与导管860分开的、类似于图83的活页铰链864的活页铰链882。活页铰链882的第一部分884是与诸如内部管状本体872的构件接口的管状构件。在替代的构造中,第一部分884可定尺寸为与导管本体的远端外壁或与导管本体的任何其它合适部分接口。第一部分884可定尺寸为:导管本体的一部分可绕第一部分884的外表面包裹以将第一部分884固定至导管本体。第一部分884可包括腔890,该腔可提供通向第一部分884所附连至的导管本体腔的通路。
活页铰链882的第二部分886在形状上可以是半圆形的的,并可构造成与图53的可偏转构件866之类的可偏转构件或其它合适构件接口。第二部分866可包括端壁892,该端壁可以任何合适方式互连至可偏转构件。例如,端壁892可使用粘合剂、焊接、销、紧固件或其任意组合互连至可偏转构件。可偏转构件的各部分可包覆模制或成形在第二部分886之上。
第二部分886可在铰链线888的邻接区域中颈缩至预定厚度,从而实现所需的铰接强度同时也实现所需的抗弯强度。
活页铰链882可包括沿活页铰链882的外表面设置的扁平区域894。扁平区域894可定尺寸为接纳柔性板或其它电互连构件,该柔性板或其它电互连构件可将导管本体中的各电导体以可偏转方式连接至各电气部件。活页铰链882可包括斜坡896,该斜坡可允许电互连构件进入所附连的可偏转构件的间隙,同时不存在当可偏转构件偏转时电互连构件可接触抵靠的尖锐边缘。
图55是铰接支承件900的图示。铰接支承件900包括活页铰链部分902和支承部分908。活页铰链部分902可与以上参照活页铰链882和864所述类似地构造。在这点上,活页铰链部分902可包括类似于第一部分884和867的第一部分904,用于互连至导管本体。此外,活页铰链部分902可包括类似于第二部分886和865的第二部分906,用于互连至支承部分908。第一部分904可具有锥形部分905或类似构造以帮助导管引入和撤回。铰接部分900还包括铰链线910,第二部分906和互连的支承部分908可绕该铰链线相对于第一部分904铰接地枢转。铰接支承件900可以是一体模制件,或者它可以由两个或更多个单独件组装而成。例如,铰接支承件900可通过将支承部分908互连至活页铰链部分902来构成。
支承部分908可包含托架区域912,该托架区域可定尺寸为用于换能器阵列或其它合适装置。如图所示,支承部分908构造成固定装置(相对于第二部分906),诸如一维或二维换能器阵列。托架区域912可包括倒圆部分914,该倒圆部分可具有一个或多个倒圆元件以有助于保持电互连构件(未示出)的弯曲半径、为电互连构件提供应变释放、和/或防止电互连构件的折皱。托架区域912可包括通过处(未示出),以允许连接至装置的电互连构件通过托架区域912的底部以与互连至第一部分904的导管本体互连。通过处可设置在托架区域912的近端附近。
末端或壳体916可以是可操作的以滑过支承部分908。壳体916可以是例如由聚醚嵌段酰胺聚氨酯、LDPE、聚甲基戊烯(TPX)或尼龙制成的模制部件。壳体916可具有槽918,当壳体916安装在支承部分908上时,该槽918可沿着支承部分908跨坐在对应突部920上。壳体916可包括通孔922,该通孔可用于引导线以有助于对铰接支承件900所附连的导管进行定位。一旦壳体916位于支承部分908上,环氧树脂或其它类似粘合材料可注射入壳体916的内部,从而填充壳体916的内部并排出任何可能位于壳体916和换能器阵列表面之间的气泡。环氧树脂或类似粘合材料也可用来在声学上耦合阵列和壳体。槽918可允许气泡从壳体916的内部排出。环氧树脂或其它类似材料可通过入口924注射入壳体916的内部。
图56A至56C示出了导管930的一实施例,该实施例包括定位在导管本体936的远端934和可偏转构件938之间的中心定位活页铰链932。可偏转构件938可包含换能器阵列(例如一维阵列、二维阵列),该换能器阵列能对设置在可偏转构件938附近的平面或体积940(示意示出)进行成像。
如图56B和56C所示,可偏转构件938可具有至少200度的总运动范围。图56B示出了从对准位置(图56A)枢转约+100度的可偏转构件938,图56C示出了从对准位置偏转约-100度的可偏转构件938。该运动范围可通过使导管本体936的外管942相对于内管944移位来实现。系绳946互连至外管942和可偏转构件938。系绳可由约束构件937来约束,使得系绳6408的一部分保持在远端6402附近。
因此,当如图56B所示外管942相对于内管944朝近侧运动时,系绳946朝近侧拉动可偏转构件938,从而致使该可偏转构件沿正向枢转。类似地,当如图56C所示外管942相对于内管944朝远侧运动时,系绳946朝远侧推动可偏转构件938,从而致使该可偏转构件沿反向枢转。系绳946必须具有合适的刚度以使该系绳能沿反向推动可偏转构件938。正值将通常用来描述可偏转构件运动以使其至少部分地面向前(例如使可偏转构件内的超声换能器阵列面向前)的转动,负值将通常用来描述可偏转构件运动以使其至少部分地面向后的转动。系绳946可形成为具有任何合适的柔性和构造,以呈现所需形状,诸如例如探针的柔性推杆或形状记忆材料。在一实施例中,系绳946可以是柔性板或其它电互连构件,该柔性板或其它电互连构件也用来将可偏转构件938电互连至系绳本体936。在这个构造中,柔性板可被增强以实现足够的刚度。
在另一实施例中,导管本体936可由单个管子构成,系绳946可以是由导管930的使用者致动的推线/拉线。在这个实施例中,使用者将拉动推线/拉线以如图56B所示沿正向拉动可偏转构件938,并推动推线/拉线以如图56C所示沿负向推动可偏转构件938。
图56D示出了导管950,其是导管930的一变型。导管950包括定位在导管本体956的远端954和可偏转构件958之间的中心定位活页铰链952。可偏转构件958可包含换能器阵列960(例如一维阵列、二维阵列),该换能器阵列能对设置在可偏转构件958附近的平面或体积962(示意示出)进行成像。
导管950可具有能与参照导管930所示比拟的总运动范围(例如至少200度)。导管950可包括第一致动构件964和第二致动构件966,该第一致动构件964和第二致动构件966可用来使可偏转构件958偏转。第一致动构件964和第二致动构件966可以呈线的形式。第一致动构件964和第二致动构件966可沿着导管本体956的长度延伸至一位置,在该位置,操作导管950的使用者可以能够选择性地拉动致动构件964、966以控制可偏转构件958的偏转。
第一致动构件964可以在第一锚固点968固定至可偏转构件958,该第一锚固点设置在可偏转构件958的、与换能器阵列960的前面相反的一侧上。在这点上,拉动第一致动构件964可致使可偏转构件958沿正向转动(如图56D所示向上)。第二致动构件966可以在第二锚固点970固定至可偏转构件958,该第二锚固点设置在可偏转构件958的与换能器阵列960的前面相同的一侧上。拉动第二致动构件966可致使可偏转构件沿负向转动(如图56D所示向下)。
电互连构件972可通过中心设置的活页铰链952。电互连构件972例如可包括柔性板。
图57示出了导管974,该导管包括内部管状本体976和外部管状本体978。类似于活页铰链882的活页铰链982附连至内部管状本体976。可偏转构件980附连至活页铰链982。可偏转构件980可包含超声换能器阵列(例如一维阵列、二维阵列),该换能器阵列能对设置在可偏转构件980附近的平面或体积984(示意示出)进行成像。
导管974还可包括管子系绳986。管子系绳986可以是收缩管件(例如氟化乙烯丙烯(FEP)收缩管)或其它可结合管道,其带有被移除的部分988,从而管子系绳986的、靠近活页铰链982的铰链线990的区域992是非管状的且可充当系绳。管子系绳986可在外部管状本体978远端的区域994通过施加热致使收缩管收缩而固定至外部管状本体978,或通过施加粘合剂而由此固定至外部管状本体978。而且,管子系绳986可在区域996通过施加热致使收缩管收缩而固定至可偏转构件980,或通过施加粘合剂而由此固定至偏转构件980。
为了使可偏转构件980从图57所示位置偏转至前视位置(例如如图57所示向上偏转可偏转构件980),可使内部管状本体976相对于外部管状本体978行进(例如如图57所示向右运动)。借助通过管子系绳986的区域992连系至外部管状本体978的可偏转构件980,该行进可致使可偏转构件980转动至至少部分前视位置。类似地,在管子系绳986的区域992具有足够刚度的情况下,内部管状本体976相对于外部管状本体978从图57所示位置缩回可导致可偏转构件980转动至至少部分后视位置(例如,如图57所示向下)。如同本文所述的那样,任何合适的电互连方案可与图57的导管974一起使用。
对于本领域的技术人员来说,对上文描述的实施例的其它修改和扩展将是显而易见的。这些修改和扩展都将落在本发明的由下文的权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.导管,包括:
导管本体;
可偏转构件,所述可偏转构件通过活页铰链可支承地互连至所述导管本体,从而所述可偏转构件能相对于所述导管本体绕铰链线偏转;所述活页铰链包括第一部分和第二部分,所述第一部分和第二部分沿着位于其间的所述铰链线一体地彼此邻接,其中,所述第二部分能相对于所述第一部分绕所述铰链线枢转;所述第一部分固定地互连至所述导管本体,所述可偏转构件固定地互连至所述第二部分;
其特征在于,所述活页铰链包括沿其外表面设置的扁平区域,所述扁平区域定尺寸为接纳柔性板或其它电互连构件,所述活页铰链还包括斜坡以允许电互连构件进入所附连的可偏转构件的间隙。
2.如权利要求1所述的导管,其特征在于,所述铰链线延伸通过邻接区域,其中,沿着所述铰链线的所述邻接区域的厚度小于所述导管本体的最小横向尺寸的约15%。
3.如权利要求2所述的导管,其特征在于,所述第一部分可操作以相对于所述第二部分绕所述铰链线偏转至少约90度。
4.如权利要求1所述的导管,其特征在于,一部件可支承地互连至所述可偏转构件,其中,所述第二部分、所述可偏转构件和所述部件能串联地枢转。
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