CN104883983B - 具有微小型电机的机械扫描超声换能器 - Google Patents

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Abstract

一种用于与包括超声控制和/或成像系统的超声过程一起使用的系统，所述超声控制和/或成像系统具有微小型电机、可旋转反射器和固定的超声换能器。换能器可以设置在电机和反射器之间，从而消除在超声信号的路径中的对线或其他产生伪像的物件进行设置的需要。在特定的实施方案中，这样的系统可以并入或改装为商业上标准的诊断和治疗导管或其他壳体。可以在多个超声过程中使用示例，例如，执行血管内超声(IVUS)成像。

Description

具有微小型电机的机械扫描超声换能器
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年10月12日提交的美国临时申请第61/713,186号的权益，其通过引用而并入本文。
背景技术
血管内超声(IVUS)允许使用超声技术，以从身体的一部分内收集图像。近年中，IVUS技术已经为医师提供了获取重要诊断信息的能力，这对于传统的x射线技术或其他超声技术来说是不可实现的，从而增加了诊断和治疗的有效性。例如，IVUS可以帮助确定血小板体积和动脉管腔内的狭窄程度。通过血管造影成像和外部超声成像通常难以获得这些信息，特别是在具有多重重叠的动脉段区域。
一种类型的超声换能器包括固定的超声阵列，其由于在阵列中的超声的特别定位而可以对体组织的完整切片成像。其他构造包括单一的旋转超声元件，其通过在成像期间机械地旋转超声元件而获得成像数据。在此情况下，通过超声元件在变化的旋转位置处发送顺序的超声脉冲而获得体组织的横截面图像。相比于阵列设计，单一元件旋转设计的优点包括较小尺寸、较好的成像质量、可能更高的中心频率、更低的超声成像操纵台成本以及更少的环晕伪像(死区)。
单一元件设计还可以包括某些缺点，例如，不均匀旋转失真(NURD)。在包括单一元件设计的成像过程中，超声元件通常地随扭矩式电缆旋转。在超声元件的均匀旋转速率的预期情况下，以相等间隔时间顺序的方式发送超声脉冲。每个反射的超声脉冲表示横截面图像的一部分。基于数据点表示来自相等间隔的脉冲的图像假设，图像处理器对数据进行收集。然而，当将扭矩式电缆用作驱动装置时，难以达到超声元件的均匀旋转速率。超声元件可以为距离扭矩式电缆的驱动端部一至两米。扭矩式电缆必须跟随沿血管路径的所有弯曲，以到达待成像的区域，并且从把手端部至应用或操作端部可以在扭矩式电缆的旋转中存在滞后(在传输中的延迟)，这会导致即使当旋转源以均匀速率旋转时，超声元件以不均匀速率旋转。不均匀速率导致作为结果的图像失真。
其他问题存在于当前的设计中。通常地，IVUS元件安装至专用的导管。IVUS导管通常将相同的实体管腔共享为其他治疗管腔，而难以让医师在进行具有其他血管内过程(诸如，例如，部署支撑件或移植或执行活组织检查)的单一过程的同时执行IVUS成像监测，或在具有其他血管内过程的单一过程期间执行IVUS成像监测。
建立单一元件IVUS成像系统而没有扭矩式电缆的尝试出现了进一步的问题。当前商业化的设计使用昂贵的旋转变压器，以将来自操纵台的固定电气线连接至旋转超声换能器。然而，旋转变压器是机械扫描IVUS导管的最昂贵的部件之一。替代性设计将旋转变压器设置在反射器的操纵台(控制)侧上。然而，相比于旋转变压器的成本，联接机械移动和电信号的同轴连接器的成本进一步增加了整体的成本。
因此，需要这样的超声发送设计：其可以集成至一般的导管或其他用于在患者体内使用的装置，成本划算，并且产生的图像不受NURD伪像影响。
发明内容
在本发明的各个方案，公开了存在用于与包括超声控制或成像系统的超声过程一起使用的系统的实施方案，其具有微小型电机、可旋转的反射器和固定的超声换能器，其可安装至或并入体内医疗装置，例如，商业上标准的诊断和治疗导管，并且在特定的示例中，可以执行二维(2D)IVUS成像。
在特定的实施方案中，系统为独立的装置，其配置为可适用于现有医疗装置(例如，导管和其他装置)，其在体内使用(例如，血管内的、经由皮肤的或皮下的、或通过注入身体的孔的)。反射器设置在相对于换能器的应用侧上，并且连接至微小型电机的旋转轴。换能器连接至支撑件，相对于电机的轴同心地设置所述支撑件。微小型电机的壳体连接至系统的壳体。超声元件的支撑件还连接至系统的壳体。以此方法，在换能器相对于壳体保持固定的同时，反射器可以绕轴线旋转。
系统可以生成体组织的部分的二维切片、锥形片或环形部段形状的图像。通过使用单一元件超声换能器而获得图像，所述单一元件超声换能器沿着超声换能器的轴向方向发送超声信号。反射器在与超声换能器轴向方向不平行的方向上反射超声信号，并且在特定的实施方案中，在垂直于超声换能器轴向方向上反射超声信号。随着反射器旋转通过360度弧，生成体组织的部段的图像。
超声元件的实施方案可以包括线，所述线配置为沿着支撑件行进或穿过支撑件行进。由于反射器位于超声元件的应用侧上并且连接超声元件的线朝向超声系统操纵台或系统的控制端部行进，因此成像平面没有将穿过成像平面并产生伪像或超声图像的阻挡的部分的任何线。
在一些实施方案中，系统配置为可附接至现有医疗装置，诸如，例如，导管。系统可以放置在现有管腔内或可替换地可以外部地附接至医疗装置。连接超声元件和微小型电机的线可以为这样的路径：穿过专用的管腔(其可以外部地附接至医疗装置)，或可替换地，其可以为这样的路径：在医疗装置内，例如，穿过管腔内的现有管腔。
在特定的实施方案中，用于与超声过程一起使用的系统包括超声元件、换能器和反射器，所述超声元件连接至用于将换能器保持在一定位置的支撑件，所述换能器适合于发送和接收基本沿着轴线的超声信号，所述反射器连接至轴，将反射器放置成相对于超声元件以不平行于轴线的方向将从换能器发送的超声波反射。同心地放置轴和支撑件，并且轴相对于支撑件绕轴线是可旋转的。可以设置包围换能器和反射器的壳体，并且支撑件相对于壳体固定在固定的位置。至少一个电气线可以连接至换能器，反射器相对于换能器的轴线是有角度的，从而使来自反射器的反射方向不平行于轴线，并且从而使线不穿过反射方向。特定实施方案具有反射器，所述反射器相对于轴线形成为10度和84度之间的角度。
可旋转地连接至轴的微小型电机的示例包括压电电机或电磁电机。用于换能器的支撑件的部件可以相对于电机同心向内地设置，并且电机、反射器和换能器配置成位于医疗装置中，并且配置为体内使用(例如，尺寸和配置用于血管内使用)。在特定的实施方案中提供了连接至换能器的一个或更多电气线以及连接至微小型电机的一个或更多电气线，例如，其中，至少一个电气线封装在支撑件内。可以设置容纳反射器和换能器的壳体，并且壳体具有应用端部，其中反射器设置在应用端部和换能器之间。换能器的示例为单一元件换能器。
在另外的示例中，体内超声系统包括换能器、反射器和微小型电机；所述换能器连接至支撑件；所述反射器位于超声元件的应用侧上，以反射来自超声元件的信号，所述反射器连接至轴；所述微小型电机连接至轴并配置为使轴旋转。电机、反射器以及换能器配置为位于医疗装置中，所述医疗装置具有应用端部，并且适用于体内医疗使用，并且其中所述反射器比所述换能器更接近所述应用端部。电机可以为压电电机或电磁电机，如上所述，并且具有大约为0.3mm至4mm的尺寸。轴和支撑件可以同心地设置，并且轴相对于支撑件绕轴线是可旋转的。可以设置壳体从而使支撑件相对于壳体固定在固定的位置。特定的实施方案包括支撑件，和/或单一元件换能器的使用，所述支撑件相对于电机而向内同心地放置。一个或更多的电气线可以连接至换能器并且一个或更多的电气线可以连接至电机，例如，至少一个电气线封装在支撑件内。在一些实施方案中，轴绕轴线是可旋转的，所述轴线与支撑件同轴，并且反射器产生近似垂直于轴线的检视角度，并且在反射器的每个角位置处，检视角度不穿过任何电导体。
超声系统的实施方案可以具有电机、固定的换能器和镜；所述电机具有驱动轴；所述固定的换能器与电机同轴地设置，并且配置为发送和接收超声信号；所述镜放置成反射换能器和透声窗之间的超声信号，并且可运行地设置为响应于驱动轴而旋转。透声窗没有任何回声不透明构件(即，具有声学阻抗的构件，使得遇到它们的全部或相当大的部分的超声将被反射)。
本文描述的系统可以与现有超声成像装备和过程一起使用。例如，系统可以与超声成像系统一起使用，所述超声成像系统包括具有用于医师的用户界面和控制的操纵台部分，以及用于显示超声图像的显示器。操纵台部分可以连接至市场上出售的超声探头或导管，其具有配置为用于体内过程的兼容的导出线或其他医疗装置。本文描述的系统可以附接至导管或其他医疗装置，使得与其他过程同时执行超声过程，或与其他过程顺序地执行超声过程。因此，本文描述的系统将允许医师改装具有超声系统的现有医疗装置(例如，导管或活组织检查针)，从而可以随其他医疗过程(例如，部署支撑件或获得活检样本的移植、组织切除、在组织中开孔或封闭孔、切除、烧灼、取石、给药、细胞传递(cell delivery)、过滤器传递(filter delivery)、激射(lasing)、抽吸术、装置部署或移除、组织的刺激、洗胃、放液治疗、穿刺术、例如气胸、PCI或血栓溶解的治疗条件，以及其他医疗过程)同时执行超声过程。
另外本公开的形式、目标、特征、方面、权益、优点和实施方案将从本文提供的具体说明和附图中变得更加清晰。
附图说明
图1为IVUS成像系统的局部横截面说明性视图。
图2为沿着图1中的线2-2呈现的图1的IVUS成像系统的局部横截面说明性视图。
具体实施方式
为了促进理解本公开原理的目的，将参照示于附图中的实施方案，并使用特定的语言描述该实施方案。然而应了解这并不旨在限制权利要求的范围。本公开相关领域的技术人员通常会想到所描述的实施方案中的任何改变和进一步的修改，以及本文所述的本公开的原理的任何进一步的应用。
图1是用于体内超声过程中的装置或系统100的示意图。这样的装置可以在应用中进行诊断或治疗(包括介入性)，并且包括经由皮肤地、皮下地或腔内地插入患者。这样装置的示例包括设计用于血管内超声(IVUS)成像或深静脉血栓形成(DVT)的治疗的实施方案。
装置100可以与包括连接至装置100的超声操纵台的超声控制或分析(例如，成像)系统一起使用。超声操纵台一般包括在超声过程期间通过医师进行控制，并且在为成像系统的情况下，可以包括图形显示器(其显示在超声过程中获得的图形图像)。例如，超声操纵台可以为通常用于医疗超声成像的类型。装置100的实施方案可以用于身体的各个位置，例如，血管(例如，IVUS)、胃肠道、泌尿生殖通道(例如，尿道、输尿管、阴道、直肠)、喉咙、鼻、耳或通过例如经由经皮穿刺的人工开口。装置100配置为用于与其他医疗装置(例如，导管)结合，并且可以发送和接收超声信号，随后将表示超声信号的电信号(例如，RF信号)传输至操纵台。操纵台配置为从这样的电信号中获取信息，并且将数据提供给用户(例如，通过在显示器上产生可视图像)。装置100在用作成像装置时配置为产生体组织的部段的图像，所述图像可以为二维切片、锥形片或从旋转对称的部段提取出的环形部段。
装置100包括控制端部和应用端部，所述控制端部在使用期间最接近用户，所述应用端部在使用期间最接近患者。术语“控制”和“应用”贯穿本说明书用于描述在装置100的部件之间的相对位置。如显示的示例，如果示例性部件A描述为定位在示例性部件B的控制侧，则示例性部件A定位成比示例性部件B更接近装置100的控制端部。
装置100显示的实施方案包括超声换能器102和反射器104。换能器102和反射器104示意性地显示在附图中，定位在壳体106内。术语“换能器”应该理解为包括两个或更多的部件的组件以及单一配件。用于本文中的“换能器”应当进一步理解为包括这样的装置：传输超声(即，将电(RF)信号转换为超声)、接收超声(即，将超声转换为电(RF)信号)或两者兼备。如果提供多个换能器或配件，则可以在一个处进行超声的传输，在另一个处接收。
本文描述的换能器可以具有一个或更多的压电元件作为各自的换能器，并且可以在体内或体外与其他换能器一起进行运行。如示例，本文使用的“换能器”包括旋转和枢转构件上的单一元件换能器、在旋转和枢转构件上的元件的一维阵列以及通常指向在旋转和枢转构件上的镜的固定单一元件换能器。在具体实施方案中的换能器102可以发送和接收在一定的频率范围内的超声信号或波，这通常地用于治疗、成像或其他医疗超声过程，诸如，例如，在20KHz至100KHz的范围内。
反射器104配置为将来自元件102的超声信号反射或重新定向为新方向。反射器104可以由任意多种材料构成。反射器104包括反射表面108。反射表面108优选地构成为光滑表面，从而使在发射期间发生的超声信号的任意散射最小化。在此示例中，反射表面为椭圆盘，如图2所示，当以一定角度偏离轴线120进行检视时，所述椭圆盘显示为圆形。椭圆设计可以将超声束的反射最大化(即，反射超声束的所有或基本部分)并且使来自换能器102的超声束的失真最小化，在成像应用中提供了改进的成像质量。反射表面108可以组合至反射器104的框架109。可选地，反射器104可以包括框架109的结构部分或底层部件，框架109包括有涂层的表面或包括反射表面108的分层的材料。例如，反射表面108可以包括应用于反射器104的框架109的金属或镜材料，从而生成反射表面108。基于这种理解，由于在反射表面108和周围环境的声学阻抗之间的充分变化的声学阻抗，因此反射器104可以通常包括任意多种材料(例如，金属、陶瓷或聚合物)或提供足够反射特性的任意其他材料。
在显示的实施方案中，将换能器102定向，从而使得其发送并接收通常沿着装置100的中心纵轴线120的超声信号。在此情况下，将反射器104布置为使得反射表面108与轴线120形成近似45度的角度。在此构造中，将通过反射表面108而对沿着轴线120的从超声元件102发送的超声波重新定向，所述反射表面108基本垂直于轴线120，或沿着壳体106的半径。在其他实施方案中，反射表面108可以形成相对于轴线120的更大的角度，将波重新定向为更朝向应用侧方向或反射器104的前方，或者反射表面108可以形成相对于轴线120的更小的角度，将波重新定向在控制侧方向或在反射器104后方。特别地，已经确定的是，稍有前瞻性的实施方案可以优选地用于减小不需要的影响，例如，其中反射表面形成与轴线120近似42度的角度。
壳体106配置为容纳超声元件102、反射器104和其他构成IVUS成像系统100的零件。壳体106为IVUS成像系统100的零件提供结构性支撑。壳体106在图1中显示为一般圆柱形。壳体106可以为用于IVUS成像系统100的独立结构，或其可以为额外医疗装置的部件。例如，壳体106可以为包括IVUS成像系统100的导管的一部分。壳体106是密封的，从而其保护IVUS成像系统100的零件不被不希望的物质(诸如，例如，血液)侵入。
壳体106由相对无回波的材料构成，即，相比于工作环境，提供较小的声学阻抗的差异。例如，当在包含体组织和血液的血管内使用时，壳体106可以由结构上的刚性聚合物材料构成，例如，聚甲基戊烯(PMP)、聚乙烯(PE)或丙烯腈(ABS)，其具有类似于体液(例如，血液)的声学阻抗。当其厚度近似为对应于超声束的中心频率的波长的1/2的正整数倍时，壳体106和/或导管壁(其用作透声窗)的至少一部分将具有最优的超声传输。
装置100的直接内部(其包括换能器102和反射器104)可以完全由这样的液体填充：其表示类似于腔26外部的流体的超声携带特性。在用于IVUS过程的实施方案中，流体可以为盐溶液、矿物油、蓖麻油、乙醇或其他在反射器104周围提供的(例如，声学阻抗)类似于壳体106外部(例如，血管中的血液)的超声特性的物质。端口(未示出)可以设置在限制腔26的壁24中，以允许用户只在使用装置20前将流体注入壳体106。一个或更多的密封件可以设置在装置20中，以将流体和电机100分隔，下文将对此进行讨论。盐水和/或乙醇具有非常好的声学传输和低粘度(低摩擦)，但是其是刺激性的，并且必须在使用时注入或放置在腔26中。油(例如，矿物油或蓖麻油)具有轻微较差的声学属性，并且具有更高的粘度(更高的摩擦)，但是可以在使用装置20前放置在腔26中很长时间。流体是润滑的，从而允许反射器104的旋转，其具有来自在旋转期间作用为对抗反射器104的摩擦扭矩力的最小干涉。外部环境、壳体106和装置100的内部的类似声学阻抗为超声信号提供通道，以从换能器102传输至体组织，并且在不需要的散射和吸收中具有最小的信号损失。以这种方式，可以在体液、导管壁或壳体106、以及直接包围超声元件102和反射器104的介质之间达到声学匹配。声学匹配保证了在超声元件102和体组织之间传输和接收超声信号时发生最小的信号损失，这提高了结果图像的清晰度。
装置100在此实施方案中包括微小型电机110，例如，压电电机或电磁电机。微小型电机110配置为使反射器104进行旋转运动。电机110优选地为小尺寸的，例如，直径在0.3mm至4mm的范围内。压电电机110相比于其他电机(例如，电磁电机)的优点是压电电机的效率与尺寸无关，并且压电电机通常具有高扭矩-尺寸比例。
微小型电机110包括定子部分116，其固定至壳体106或相对壳体106固定，从而其不相对于壳体106移动。电机110还包括转子部分或轴118，其相对于定子部分116是可以相对旋转的。转子部分118相对于定子部分116是同心的。在此实施方案中的电机110可以使用连续的或脉冲式的超声振动，以提供转子部分118相对于定子部分116的移动，从而使转子部分118相对于定子部分116旋转。
臂112连接至反射器104以对反射表面108提供延伸和支撑。臂112固定地附接至轴114，并且轴114为电机110的转子部分118的部件，或固定地附接至电机110的转子部分118，从而当转子部分118旋转时(即，相对于定子部分116并且对应于壳体106)，轴114也相对于定子部分116和壳体106旋转。在具体的实施方案中，轴114、118中的一个或两者为中空的和/或具有不规则的(例如，非圆柱形的)构造。轴114相对于轴线120定位为与具有转子部分118和定子部分116的布置同心。臂112提供径向偏置，从而在设置为反射器104可以相对于轴线120同轴地旋转的同时，臂112可以绕开超声元件102。轴114在此实施方案中通常配置为圆柱形。根据该布置，电机110可以使反射器104进行旋转运动，从而使反射器104绕轴线120旋转。
换能器102由支撑件112固定地支撑。支撑件112通常为圆柱形结构，其定位为相对于轴114并且还相对于定子部分116和转子部分118是同心的。在一个示例中，支撑件122通过使用轴承124而连接至轴114，从而轴114绕着固定的支撑件122是可旋转的。支撑件122相对于壳体106和转子部分116固定。支撑件122可以在装置100的位置处固定至壳体106，所述位置未在图1中显示。在此构造中，在反射器104相对于换能器102和壳体106绕着轴线120可旋转的同时，换能器102相对于壳体106保持固定。根据此构造，支撑件122定位为与轴114、118和电机110同心，从而支撑件122同心地定位在电机110的内向，或可替换地跟随存在于电机110或转子轴118内的通过中心管腔的路径。装置100显示的实施方案消除对旋转的超声换能器的需求和与旋转的超声换能器相关的问题。另外，该设计消除对超声阵列的需求。
装置100包括一个或更多的连接线，所述连接线连接至换能器102，并且其穿过支撑件122或沿着支撑件122行进。因此，换能器102的连接线在此实施方案中也穿过微小型电机110的中心部分行进。装置100还包括一个或更多的线，其连接至微小型电机110，并且其将控制信号和/或电能提供至微小型电机110。在此方面的连接可以经由滑动环连接和/或电容耦合器(capacitative coupler)而维持。
在装置100的运行期间，医师可以使用定位装置(例如，导管、护套或导线器)而将装置100定位在患者内(例如，设置在导管、护套或导线器上或设置在导管、护套或导线器中)。如前所述，装置100的实施方案可以用于患者内的任意的多个位置，包括在脉管系统，并且在下文中记录了用于脉管系统中的反射示例。一旦系统100适当地定位在体组织(例如，待成像的组织)的所需区域中，或定位为接近体组织的所需区域，微小型电机110通电，从而使转子部分118旋转(例如，以均匀角速度)。相应地，反射器104以相同的方式绕轴线120旋转。通过连接线而给换能器102通电，所述连接线部分地行进穿过支撑件122，并且继续向超声系统的操纵台行进。换能器102在此实施方案中相对于支撑件122基本以轴向方向传输超声信号，即，基本平行于轴线120。几乎所有的超声信号遇到反射表面108，并且基本以偏离轴线120的方向(例如，垂直)反射，如反射方向126所示。
超声信号(例如，束或脉冲)穿过壳体106直到其遇到体组织、血小板或其他具有与周围环境(例如，体液)完全不同的声学阻抗的材料，以形成声学阻抗边界，如在血管组织/血液边界处。在这样的边界处，超声信号至少部分地反射或至少部分地散射。作为示例，超声信号的一部分反射回反射表面108。在遇到反射表面108时，超声信号基本反射回换能器102。同时地或顺序地，换能器102继续传输另外的超声信号并且重复此过程，在某些实施方案中在所期望的时间段内连续地进行。
在此过程期间，反射器104绕轴线120旋转，从而反射表面108导致反射方向126在切片、圆锥形状或环形形状的形式的扫动方向上移动。以这种方式，在反射器104绕轴线120旋转的同时，换能器102可以发送和接收超声信号，所述超声信号足够用于超声系统以产生或分析周围体组织的数据(例如，图像)。根据特定的超声过程或医师的期望执行过程，装置100可以在轴向方向上移动，从而在不同的位置产生多个二维图像(或其他数据组)。由此，二维数据或图像可以处理为三维数据组或图像，或者可替代地，医师可以获得相邻体组织的物理特性的三维概念认知。
在用于成像的实施方案中，装置100帮助捕获图像，在图像内没有不必要的伪像、障碍或误差。例如，换能器102和反射器104的布置(支撑件122借此定位为与轴114同轴)不要求任何线或其他产生回波的(即，容易发生散射)材料定位在反射方向126内或定位为经过反射方向126，即使反射方向绕壳体106的圆周扫动。以这种方法，不存在可以在图像内导致伪像或阻碍重新定位的超声波的部分的线或其他产生回波的材料，允许医师清晰地检视整个图像。另外，定位于旋转反射器104的控制侧上的微小型电机110允许通过反射器104实现均匀的角速度。该均匀角速度导致超声图像没有不均匀旋转缺陷(NURD)，所述不均匀旋转缺陷(NURD)为使用扭矩式电缆和相对远的电机或旋转动力源的设计具有的问题。
装置100配置为与现有医疗装置一起使用，所述现有医疗装置设计成用于经由皮肤的、管腔内的或间质的过程。例如，装置100可以与多种可买到的导管一起使用，例如，依据特定的构造而定位于导管的应用侧部分或端部上，或定位在导管的应用侧部分或端部内。装置100可以定位在导管内的现有管腔内。另外，装置100可以使用多种安装装置、粘合剂、或其他类型的布置而外部地安装至导管，或可以与导管一起定型，从而使导管外直径大致与壳体106的外直径相同(例如，壳体106大致形成导管的部件或夹在导管部件之间)。装置100的实施方案可以允许医师在同时地或顺序地对体组织成像的同时执行过程(例如，放置或移动支架、移植物、气囊或其他结构，管理治疗或其他任务)。
装置100包括一个或更多的线，所述线为这样的路径，沿着导管或其他医疗装置的长度，从装置100(其包含换能器102和微小型电机110)的部分到超声控制系统操纵台。这些线连接至换能器102和微小型电机110，并且将射频(RF)信号和电能传输至换能器102和微小型电机110。在改装具有装置100的导管的情况下，线可以为这样的路径：通过专用的管腔(其可以外部地附接至导管)或者可替换地，可以为这样的路径：通过在导管内的现有管腔。另外，微小型电机110可以由电池供电，所述电池位于装置100的应用侧端部(即，在患者内的端部，远离用户)处，接近微小型电机110。
装置100还可以用于多种其他医疗过程，并且与其他多种医疗装置一起使用。本文描述的实施方案的多功能性允许超声用于导引经由皮肤的治疗介入，诸如，例如，栓塞线团、支架、过滤器、移植物的放置或经由IVUS的气囊，进行活组织检查，管理治疗等。装置100可以用于定位各种解剖学界标，所述解剖学界标将用于修正位置或引导治疗。在血管环境中典型的界标包括汇合点、分歧点、分支、附近的血管、附近的神经、心脏和其他邻近血管或其他放置换能器102的孔的组织。装置100还可以用于定位应当治疗或避开的病变组织，例如，在活组织检查期间使用，以提供部署在组织中的针的图像。在TIPS过程期间，可以产生图像，以允许医师观察放置在门静脉中的针。对于AAA递送装置100，其可以允许医师将导引线放置在对侧腿中。在部署期间以及在部署后，装置100还可以用于对部署的植入式装置的位置成像。
本领域的技术人员将理解的是，对于现有医疗装置，用于装置100的安装过程的特定类型可以包括多个不同类型的安装方法。因此，本文描述的特定的方法并非指示装置100的使用功能的任何限制方面。
尽管对于装置100的一些零件，本文强调了特定的材料，但是这些材料并非旨在对适用于装置100中的材料的类型进行限制。另外，在未强调材料的地方，可以使用多种材料，例如，某些类型的金属、聚合物、陶瓷或其他类型的材料，所述其他类型的材料适合在用于皮下使用以及成像或其他超声过程的装置中进行使用。
在附图和上述说明书中已经详细地示出并描述了本公开的同时，但将其认为在特征中是说明性的而不是限制性的，应当理解的是只显示且描述了特定的实施方案，并且在本权利要求精神内的所有改变、等价形式和修改均期望被保护。相对于一个实施方案或结构具体描述的特征可以与其他实施方案或结构一起使用，或并入其他实施方案或结构。在本说明书中引用的所有的出版物、专利和专利申请均通过引用而并入本文，犹如每个单独的出版物、专利或专利申请明确地且单独地指示为通过引用和陈述而将其全文并入本文。特别地，美国临时申请第61/713,136号(2013年10月12日提交)；国际申请第PCT/US13/__________号(与本申请同日提交，并且题为“Reciprocating Internal UltrasoundTransducer Assembly”)；美国临时申请第713,172号(2012年10月12日提交)；国际申请第PCT/US13/_______号(与本申请同日提交，并且题为“Devices and Method for Three-Dimensional Internal Ultrasound Usage”)；美国临时申请第61/713,142号(2012年10月12日提交)；以及美国国际申请第PCT/US13/_______号(与本申请同日提交，并且题为“Substantially Acoustically Transparent and Conductive Window”)，其每个通过引用而将其全文并入本文。

Claims (23)

1.一种用于与超声过程一起使用的系统，其包括：
换能器，其连接至用于将所述换能器保持在一定位置的支撑件，所述换能器适合于发送和/或接收基本沿着轴线的超声信号；
微小型电机，其具有转子和定子，其中轴连接到转子，并且其中轴通过多个轴承连 接到支撑件，从而所述轴能够绕支撑件旋转；
反射器，其通过臂连接至所述轴，所述臂相对于所述轴具有径向偏置，从而所述臂能够绕开所述换能器，所述反射器相对于所述换能器进行定位以便以不平行于轴线的方向反射超声信号，其中，至少一个反射器在壳体中，所述壳体为导管的端部的部分，并且其中，壳体内和超声信号的路径中不存在产生回波的材料；以及
其中，将所述轴和所述支撑件同心地定位，并且将所述支撑件的至少一部分相对于电机同心向内地定位，从而使所述轴相对于所述支撑件绕轴线是能够旋转的。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述壳体包围所述换能器和所述反射器，其中所述支撑件相对于所述壳体固定在固定的位置。
3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括至少一个连接至所述换能器的电气线，其中所述反射器相对于所述换能器的轴线是有角度的，从而使来自所述反射器的反射方向不平行于轴线，其中电气线不穿过反射方向。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述反射器相对于轴线形成为10度和84度之间的角度。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述微小型电机为压电电机。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述微小型电机为电磁电机。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述微小型电机、所述反射器和所述换能器配置为设置在医疗装置中，配置为体内使用。
8.根据权利要求7所述的系统，进一步包括连接至所述换能器的一个或多个电气线以及连接至所述微小型电机的一个或多个电气线。
9.根据权利要求8所述的系统，其中至少一个电气线封装在所述支撑件内。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述壳体容纳所述反射器和所述换能器，所述壳体具有应用端部，其中所述反射器设置在所述应用端部和所述换能器之间。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述换能器为单一元件换能器。
12.根据权利要求1所述的系统，尺寸和配置用于血管内使用。
13.一种体内超声系统，包括：
换能器，其连接至支撑件；
反射器，其在壳体内，所述反射器将来自所述换能器的信号反射和/或将信号反射至所述换能器，其中所述反射器通过臂连接至轴并且与所述换能器间隔开，其中，壳体内和信号的路径中不存在产生回波的材料，所述臂相对于所述轴具有径向偏置，从而所述臂能够绕开所述换能器；以及
微小型电机，其具有转子和定子，其中轴连接到转子，并且其中轴通过多个轴承连 接到支撑件，从而所述轴能够绕支撑件旋转；
其中，所述微小型电机、所述反射器以及所述换能器配置为设置在导管的端部中，导管的端部具有应用端部，并且适用于体内医疗使用，其中所述反射器比所述换能器更接近所述应用端部。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述微小型电机为压电电机，其具有的尺寸为0.3mm至4mm。
15.根据权利要求13所述的系统，其中所述微小型电机为电磁电机，其具有的尺寸为0.3mm至4mm。
16.根据权利要求13所述的系统，其中同心地设置所述轴和所述支撑件，其中所述轴相对于所述支撑件绕轴线是能够旋转的。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述支撑件相对于所述壳体固定在固定的位置。
18.根据权利要求13所述的系统，其中所述支撑件的至少一部分相对于所述微小型电机向内同心地定位。
19.根据权利要求13所述的系统，其中所述换能器为单一元件换能器。
20.根据权利要求13所述的系统，进一步包括连接至所述换能器的一个或多个电气线以及连接至所述微小型电机的一个或多个电气线。
21.根据权利要求20所述的系统，其中至少一个电气线封装在所述支撑件内。
22.根据权利要求20所述的系统，其中所述轴绕与所述支撑件同轴的轴线是能够旋转的，其中所述反射器产生近似垂直于轴线的检视角度，其中在所述反射器的每个角位置处，所述检视角度不穿过任何电导体。
23.根据权利要求1所述的系统，其中所述反射器包括反射表面，所述反射表面为椭圆盘，当以一定角度偏离轴线进行检视时，所述椭圆盘显示为圆形。
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