CN111491577A - 用于导管的散热器以及该散热器的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在一些实施例中，导管组件包括：声波连接器，该声波连接器在芯线的近端处；阻尼机构，该阻尼机构环绕芯线的近端部分；以及散热器，该散热器与阻尼机构连接。声波连接器设置成与超声波产生机构连接，并将振动能量传递至芯线的近端，该芯线包括远端部分，该远端部分设置成减轻血管内病变。阻尼机构包括在导管组件的阻尼机构孔中绕芯线的近端部分的垫圈系统。阻尼机构设置成阻尼振动能量。在一些实施例中，还公开了一种系统，该系统包括导管组件和超声波产生机构。

Description

用于导管的散热器以及该散热器的系统和方法
背景技术
动脉粥样硬化的特征在于一个或多个血管内病变，该血管内病变将部分由斑块形成，该斑块包括血液运载物质，例如脂肪、胆固醇或钙。血管内病变(例如动脉病变)能够在动脉管腔壁上形成，并横过管腔扩展至相对的动脉壁。开放的最后点通常发生在动脉病变和相对的动脉壁之间的边界处。用于动脉粥样硬化的外科手术处理过程(例如动脉粥样斑块切除术)能够用于恢复由这种病变所阻碍的开放和血流。不过，用于减轻血管内病变的管腔内装置(例如导管)需要的延长运行时间可能导致管腔内装置的、与热相关的并发症，这又可能导致在外科手术处理过程中和进行外科手术处理过程的患者的并发症。在一些实施例中，本文提供了用于导管的散热器以及该散热器的系统和方法，它们至少解决了上述问题。
发明内容
本文提供了一种导管组件，在一些实施例中，该导管组件包括：声波连接器，该声波连接器在芯线的近端处；阻尼机构，该阻尼机构环绕芯线的近端部分；以及散热器，该散热器与阻尼机构连接。声波连接器设置成与超声波产生机构连接，并将振动能量传递至芯线的近端，该芯线包括远端部分，该远端部分设置成减轻(modify)血管内病变。阻尼机构包括垫圈系统，该垫圈系统在导管组件的阻尼机构孔中环绕芯线的近端部分。阻尼机构设置成阻尼振动能量。
在一些实施例中，散热器包括环绕垫圈系统的第一套筒和环绕第一套筒的第二套筒。该第一套筒是具有第一热导率的第一材料，该第二套筒是具有第二热导率的第二材料，该第二热导率大于第一热导率。
在一些实施例中，第二套筒设置成被动换热器。该换热器包括多个周向翅片，这些周向翅片沿第二套筒的长度布置，设置成耗散来自阻尼机构的热量。也可选择，换热器包括多个纵向翅片，这些纵向翅片环绕第二套筒的周边布置，并设置成耗散来自阻尼机构的热量。
在一些实施例中，第一套筒包括空腔，该空腔由环绕第一套筒的周向槽来形成。空腔填充有冷却剂，且第二套筒布置在空腔上面。
在一些实施例中，冷却剂是水、乙二醇、水-乙二醇混合物、矿物油、硅油或储热材料。
在一些实施例中，散热器包括：第一环带，该第一环带在垫圈系统的第一端处；第二环带，该第二环带在垫圈系统的第二相对端处；以及多个纵向部件，这些纵向部件环绕垫圈系统的周边布置。
在一些实施例中，垫圈系统的中心位于芯线的振动节点上面，在该振动节点处，芯线经受比芯线的腹点(anti-node)更少的横向波产生振动能量，从而减少摩擦发热。
在一些实施例中，垫圈系统包括在阻尼机构孔中的多个轴向和径向压缩O形环。
在一些实施例中，聚合物套筒在声波连接器和保持器之间环绕芯线的近端部分的暴露部分，该保持器设置成将O形环保持在阻尼机构孔中。
在一些实施例中，聚合物套筒环绕芯线的近端部分的暴露部分，还环绕在阻尼机构中的芯线的近端部分。
在一些实施例中，导管组件还包括超声波产生机构的至少一部分，该部分包括超声波换能器。
本文还提供了一种系统，在一些实施例中，该系统包括导管组件和超声波产生机构。该导管组件包括：声波连接器，该声波连接器在芯线的近端处；阻尼机构，该阻尼机构环绕芯线的近端部分；以及散热器，该散热器与阻尼机构连接。声波连接器设置成将振动能量传递至芯线的近端，该芯线包括远端部分，该远端部分设置成减轻血管内病变。阻尼机构包括垫圈系统，该垫圈系统在导管组件的阻尼机构孔中环绕芯线的近端部分。阻尼机构设置成阻尼振动能量。该超声波产生机构包括超声波发生器和超声波换能器。
在一些实施例中，散热器包括环绕垫圈系统的第一套筒和环绕第一套筒的第二套筒。该第一套筒是具有第一热导率的第一材料，该第二套筒是具有第二热导率的第二材料，该第二热导率大于第一热导率。
在一些实施例中，第二套筒设置成被动换热器。该换热器包括多个周向翅片，这些周向翅片沿第二套筒的长度布置，设置成耗散来自阻尼机构的热量。也可选择，换热器包括多个纵向翅片，这些纵向翅片环绕第二套筒的周边布置的，并设置成耗散来自阻尼机构的热量。
在一些实施例中，第一套筒包括空腔，该空腔由环绕第一套筒的周向槽来形成。空腔填充有冷却剂，该冷却剂从水、乙二醇、水-乙二醇混合物、矿物油、硅油和储热材料中选择。第二套筒布置在空腔上面，从而密封在空腔中的冷却剂。
在一些实施例中，散热器包括：第一环带，该第一环带在垫圈系统的第一端处；第二环带，该第二环带在垫圈系统的第二相对端处；以及多个纵向部件，这些纵向部件环绕垫圈系统的周边布置。
在一些实施例中，垫圈系统包括在阻尼机构孔中的多个轴向和径向压缩O形环。
在一些实施例中，聚合物套筒在声波连接器和保持器之间环绕芯线的近端部分的暴露部分，该保持器设置成将O形环保持在阻尼机构孔中。
在一些实施例中，聚合物套筒环绕芯线的近端部分的暴露部分，还环绕在阻尼机构中的芯线的近端部分。
在一些实施例中，系统还包括控制台，该控制台包括脚踏开关以及包括超声波发生器和超声波换能器的超声波产生机构。脚踏开关设置成驱动和停用超声波产生机构。
在一些实施例中，该系统还包括控制台，该控制台包括脚踏开关和只包括超声波产生机构的超声波发生器。导管组件还包括超声波产生机构的超声波换能器。脚踏开关设置成驱动和停用超声波产生机构。
本文还提供了一种用于制造导管组件的方法，在一些实施例中，该方法包括：模制盒筒，该盒筒包括在第一套筒中的阻尼机构孔；将第二套筒布置在第一套筒上面，以便形成包括第一套筒和第二套筒的散热器；布置芯线通过阻尼机构孔的中心，该中心与盒筒的旋转轴线重合；将多个O形环环绕芯线布置在阻尼机构孔中；以及将保持器固定在阻尼机构孔的近端中，以便形成环绕芯线的阻尼机构。将保持器固定在阻尼机构孔的近端产生在芯线上的压缩力。该压缩力足以用于阻尼在芯线的近端部分中的振动能量。
在一些实施例中，该方法还包括：将芯线布置在聚合物套筒中；以及在布置芯线通过阻尼机构孔的中心之前均匀加热聚合物套筒，以使得聚合物套筒环绕芯线收缩。
在一些实施例中，该方法还包括：模制导管组件的壳体；将具有阻尼机构和散热器的盒筒布置在导管组件的壳体中；以及使得芯线的近端与超声波产生机构连接。
附图说明
图1示意表示了根据一些实施例的系统。
图2示意表示了根据一些实施例的导管组件。
图3A示意表示了根据一些实施例的、包括阻尼机构的盒筒的斜视图。
图3B示意表示了图3A的、包括阻尼机构的盒筒的剖视图。
图4示意表示了根据一些实施例的阻尼机构和第一散热器的剖视图。
图5A示意表示了根据一些实施例的阻尼机构和第二散热器的剖视图。
图5B示意表示了根据一些实施例的阻尼机构和第三散热器的剖视图。
图6示意表示了根据一些实施例的阻尼机构和第四散热器的剖视图。
图7示意表示了根据一些实施例的阻尼机构和第五散热器的剖视图。
图8A示意表示了根据一些实施例的阻尼机构和第六散热器的剖视图。
图8B示意表示了图8A的阻尼机构和第六散热器的剖视图(剖面E-E)。
具体实施方式
在更详细地介绍一些特殊实施例之前，应当理解，本文提供的特殊实施例并不限制本文提供的概念的范围。还应当理解，本文提供的特殊实施例能够有可以很容易与特殊实施例分离的特征，并能够选择地与本文提供的任何多个其它实施例的特征组合或进行替代。
对于本文中使用的术语，还应当理解，这些术语是为了介绍一些特殊实施例的目的，且这些术语并不限制本文提供的概念的范围。序数(例如第一、第二、第三等)通常用于区分或识别在一组特征或步骤中的不同特征或步骤，并不提供序列或数字限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”特征或步骤并不必须以该顺序来出现，且包括这些特征或步骤的特殊实施例并不必须局限于三个特征或步骤。标签例如“左”、“右”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“向前”、“反向”、“顺时针”、“逆时针”、“上”、“下”或其它类似术语例如“向上”、“向下”、“向后”、“向前”、“竖直”、“水平”、“近侧”、“远侧”等是为了方便，而并不意图暗示例如任何特殊的固定位置、方位或方向。而是，这些标签用于反映例如相对的位置、方位或方向。单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数形式，除非上下文另外明确说明。
对于例如本文提供的导管的“近侧”、“近侧部分”或“近端部分”包括当导管用于患者身上时将靠近临床医生的导管部分。同样，例如导管的“近侧段”包括当导管用于患者身上时将靠近临床医生的一段导管。例如，导管的“近端”包括当导管用于患者身上时将靠近临床医生的导管端部。导管的近侧部分、近端部分或近侧段能够包括导管的近端；不过，导管的近侧部分、近端部分或近侧段并不必须包括导管的近端。也就是，除非上下文另外说明，否则导管的近侧部分、近端部分或近侧段并不是导管的末端部分或末端段。
对于例如本文提供的导管的“远侧”、“远侧部分”或“远端部分”包括当导管用于患者身上时将靠近患者或在患者体内的导管部分。同样，例如导管的“远侧段”包括当导管用于患者身上时将靠近患者或在患者体内一段导管。例如，导管的“远端”包括当导管用于患者身上时将靠近患者或在患者体内的导管端部。导管的远侧部分、远端部分或远侧段能够包括导管的远端；不过，导管的远侧部分、远端部分或远侧段并不必须包括导管的远端。也就是，除非上下文另外说明，否则导管的远侧部分、远端部分或远侧段并不是导管的末端部分或末端段。
术语“热容”用于与特征(例如第二套筒414)或特征的组合(例如第一散热器410)以及它对于由施加的热量来改变温度的能力或阻力相关联，它是一种外在物理性质，至少取决于特征或特征组合的尺寸。
术语“比热容”用于与材料(例如第二套筒414的第二材料)以及它对于由施加的热量来改变温度的能力或阻力相关联，当考虑材料的量时，它是一种内在物理性质。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员的通常理解相同的含义。
动脉粥样硬化的特征在于一个或多个血管内病变，该血管内病变将部分由斑块形成，该斑块包括血液运载物质，例如脂肪、胆固醇或钙。血管内病变(例如动脉病变)能够在动脉管腔壁上形成，并横过管腔扩展至相对的动脉壁。开放的最后点通常发生在动脉病变和相对的动脉壁之间的边界处。用于动脉粥样硬化的外科手术处理过程(例如动脉粥样硬化切除术)能够用于恢复由这种病变所阻碍的开放和血流。不过，用于减轻血管内病变的管腔内装置(例如导管)需要的延长运行时间可能导致管腔内装置的、与热相关的并发症，这又可能导致在外科手术处理过程中和进行外科手术处理过程的患者的并发症。在一些实施例中，本文提供了用于导管的散热器以及该散热器的系统和方法，它们至少解决了上述问题。
图1示意表示了根据一些实施例的系统100。系统100包括与导管组件160连接的控制台110，该系统100设置成用于减轻血管内病变，包括横切(cross)血管内病变、消融血管内病变、或者横切和消融血管内病变的组合。
如图1中所示，系统100包括控制台110。该控制台110向系统操作人员提供用于监视和控制系统100以及系统100的各种子系统和功能的仪器。控制台110包括超声波产生机构，该超声波产生机构包括超声波发生器120和超声波换能器130。也可选择，控制台110包括超声波发生器120，导管组件160包括超声波换能器130，且超声波产生机构分开在控制台110和导管组件160之间。超声波产生机构设置成将电流转变成振动能量。例如，超声波发生器120设置成将交流电流(例如与市电相连的电流)转变成高频电流(例如频率与超声波换能器130的工作频率相当的电流)，超声波换能器130再设置成将高频电流转变成振动能量(例如，>20kHz，例如20.5kHz±500Hz)。
可选地，控制台110还包括脚踏开关140，该脚踏开关140设置成驱动和停用系统100，例如驱动和停用至少超声波产生机构以及它的任何部件或与它连接的任何部件。当系统100通电时，脚踏开关140用于驱动或停用系统100，从而驱动或停用超声波产生机构的部件(例如超声波换能器130)、与超声波产生机构连接的部件(例如芯线384和芯线384的尖端或尖端部件186，见图3A和3B)、或者它们的组合。
可选地，控制台110还包括喷射器150，该喷射器150设置成将冲洗剂喷射至导管组件160的冲洗端口172中。冲洗剂包括例如无菌液体(例如水、盐水、肝素化盐水等)，用于冲洗进行血管内病变减轻处理过程(例如横切血管内病变、消融血管内病变等)的解剖区域、用于冷却导管组件160的芯线384、或者它们的组合。
可选地，控制台110还包括脚踏开关140和喷射器150二者。在这样的实施例中，脚踏开关140可以还设置成当系统100由脚踏开关140来分别驱动和停用时将驱动和停用喷射器150。
图2示意表示了根据一些实施例的导管组件160。导管组件160包括：壳体270，该壳体270与导管本体180(见图1)连接，该导管本体180包括护壳282；芯线384，该芯线384布置在护壳282的管腔中(见图3A和3B)；以及尖端或尖端部件186，该导管组件160设置成用于减轻血管内病变，包括横切血管内病变、消融血管内病变、或者横切和消融血管内病变的组合。
如图2中所示，壳体270包括毂形部274和锁定环276，该锁定环276用于将壳体270锁定在超声波换能器130上。(在图2中没有表示冲洗端口172，因为在一些实施例中，冲洗端口172是可选的。)将壳体270锁定在超声波换能器130上将保证芯线384的近端充分地与超声波换能器130振动连接，用于减轻血管内病变。芯线384的近端通过声波连接器385(见图3A和3B)与超声波换能器130振动连接，可选地通过插入的超声波角形件，且芯线384的远端与病变减轻尖端186(该病变减轻尖端186由芯线384的远端形成)或病变减轻尖端部件186(该病变减轻尖端部件186与芯线384的远端连接)振动连接。这样，声波连接器385设置成将振动能量从超声波换能器130给予或以其它方式传递给芯线384。芯线384设置成将振动能量给予或其它方式传递给芯线384的尖端或尖端部件186，用于减轻血管内病变。再有，导管组件160可选地包括超声波换能器130，这使得超声波产生机构分开在控制台110和导管组件160之间。在这样的实施例中，外壳270还包括布置于其中并在芯线384的近端处的超声波换能器130，从而省略了图2中所示的锁定环274。
芯线384的远端部分的、超过护壳282或者护壳282的管腔的工作段设置成进行移动，用于血管内病变的减轻。根据芯线384的轮廓和振动能量(例如＞20kHz，例如20.5kHz±500Hz)，移动至少包括纵向、横向或者纵向和横向移动。芯线384的工作段的纵向移动导致微观运动，例如成穴，且芯线384的工作段的横向移动导致宏观运动。微观运动用于横切血管内病变。宏观运动与微观运动结合用于消融血管内病变，从而将病变破碎成微小的碎片，并恢复开放性和血流。
图3A示意表示了根据一些实施例的、包括阻尼机构392的盒筒390的斜视图。图3B示意表示了图3A的、包括阻尼机构392的盒筒390的剖视图。阻尼机构392包括：垫圈系统394，该垫圈系统394设置成环绕芯线384的近端部分施加压缩力；以及保持器396，该保持器396设置成将垫圈系统394保持在导管组件160的盒筒390的阻尼机构孔398内。
如图3A和3B中所示，垫圈系统394包括多个O形环，该O形环的范围为从1个O形环至12个O形环，包括2至10个O形环，例如2至6个O形环，例如2至4个O形环。在一些实施例中，例如，O形环的数量是2、4、6或8个O形环。O形环由保持器396(例如垫片，例如保持器垫片，如外部星形垫片)轴向压缩和保持在阻尼机构孔398中。O形环由保持器396的轴向压缩将通过阻尼机构孔398的内壁而在芯线384上产生径向压缩，足以阻尼由超声波产生机构提供的、减轻血管内病变所不需要的多个振动能量自由度。例如，环绕芯线384的近端部分的横向波产生振动能量能够被阻尼，从而有利于纵向波产生振动能量。
在包括喷射器150的系统100的实施例中，垫圈系统394防止冲洗剂通过导管组件160而冲洗回流，例如通过阻尼机构392流入超声波产生机构的超声波换能器130中。
阻尼机构392还包括环绕芯线384的套筒386。该套筒386在声波连接器385和保持器396之间环绕至少芯线384的近端部分。当没有由套筒386包围时，芯线384将在声波连接器385和保持器396之间包括芯线384的近端部分的暴露部分。在声波连接器385和保持器396之间环绕芯线384的近端部分的套筒386防止了芯线384的疲劳。套筒386还能够在阻尼机构392内环绕至少芯线384的近端部分，以及在阻尼机构392远侧环绕芯线384，直到至少一段芯线384(芯线384的工作段开始于该处)。
环绕芯线384的套筒386通过从间隙配合、过渡配合和过盈配合中选择的工程配合来包围芯线384。间隙配合是相当宽松的配合，它使得芯线384能够在套筒386内自由地旋转或滑动；过渡配合将芯线384牢固地保持在套筒386内就位，但是并不牢固到不能将芯线384从套筒386中取出；过盈配合将芯线384稳固地保持在套筒386内就位，以使得芯线384不能在不损坏芯线384和/或套筒386或者这两者的情况下从套筒386中取出。在一些实施例中，套筒386以过渡配合或过盈配合来包围芯线384。过渡配合和过盈配合通过例如在导管组件160的装配过程中使得合适尺寸的套筒热收缩而形成，用于环绕芯线384合适地配合。环绕芯线384的套筒386是聚合物套筒，例如聚四氟乙烯(“PTFE”)套筒。
在驱动导管组件的阻尼机构392中的热量能够快速积累，特别是在一些实施例中的一次性或单次使用的一次性导管组件中，例如导管组件160中。这些一次性导管组件不能使用典型的换热系统，例如管、泵、风扇或它们的组合。另外，用于阻尼机构392的温度测量装置(例如热电偶、机载微处理器或印刷电路板)将在成本上过高。阻尼机构392能够定心在芯线384的振动节点上面，或者芯线384能够调节，以使得阻尼机构392位于芯线384的振动节点上面。这减少了由于阻尼振动能量而引起的一些热量，因为芯线在芯线的振动节点处经受比在芯线的腹点处更少的横向波产生振动能量。不过，用于导管组件的散热器(例如本文提供的散热器)比单独定心的散热器更有效地减少热量，从而使得驱动的导管组件中的温度降低至少大约80°F。
图4示意表示了根据一些实施例的阻尼机构392和第一散热器410的剖视图。散热器410包括环绕垫圈系统392的第一套筒412和环绕第一套筒412的第二套筒414。
第一套筒412由具有第一热导率的第一材料来制造，第二套筒414由具有第二热导率的第二材料来制造，该第二热导率大于第一热导率。第一套筒412的第一材料能够是聚合物例如聚碳酸酯，第二套筒414的第二材料能够是不同的聚合物(例如聚醚酰亚胺“PEI”)、金属(例如不锈钢)或合金。因此，径向定向的热梯度或热梯度矢量场建立为从垫圈系统392通过第一套筒412通过第二套筒414进入流体介质(例如壳体270内的空气)，用于传导热量离开阻尼机构392。散热器410的热导率和热容量使得导管组件160能够操作至少5、10、15、20、25或30分钟，以减轻血管内病变。
图5A示意表示了根据一些实施例的阻尼机构392和第二散热器510A的剖视图。图5B示意表示了根据一些实施例的阻尼机构392和第三散热器510B的剖视图。散热器510A包括环绕垫圈系统392的第一套筒512和环绕第一套筒512的第二套筒514A。同样，散热器510B包括环绕垫圈系统392的第一套筒512和环绕第一套筒512的第二套筒514B。
如图5A和5B中所示，散热器510A的第二套筒514A和散热器510B的第二套筒514B设置成被动换热器。第二套筒514A设置成被动换热器，具有沿第二套筒514A的长度布置的多个周向翅片，这些周向翅片设置成耗散来自阻尼机构392的热量。第二套筒514B设置成被动换热器，具有环绕第二套筒514B的周边布置的多个纵向翅片，这些纵向翅片设置成耗散来自阻尼机构392的热量。第二套筒514A和第二套筒514B只是表示具有多个翅片的两种被动换热器，这些翅片设置成耗散来自阻尼机构392的热量。代替第二套筒514A的周向翅片或第二套筒514B的纵向翅片，翅片能够是例如对角线形或螺旋形、交叉阴影线形或分段形，以便形成销或更大的凸起。
第一套筒512由具有第一热导率的第一材料来制造，第二套筒514A或第二套筒514B由具有第二热导率的第二材料来制造，该第二热导率大于第一热导率。第一材料还具有第一比热容，第二材料还具有第二比热容，该第二比热容能够大于或小于第一比热容。第一套筒512的第一材料能够是聚合物例如聚碳酸酯，第二套筒514A或第二套筒514B的第二材料能够是不同的聚合物(例如PEI)、金属(例如不锈钢、铝))或合金(例如铝合金)。因此，径向定向的热梯度或热梯度矢量场建立为从垫圈系统392通过第一套筒512通过第二套筒514A或第二套筒514B进入流体介质(例如壳体270内的空气)，用于传导热量离开阻尼机构392。
散热器510A或510B的热导率和热容量以及换热器的翅片数量、翅片尺寸、翅片节距等足以使导管组件160操作至少1、2、3、4、5、10、15、20、25或30分钟，以便减轻血管内病变。因为在导管组件270的壳体270内部几乎不能够有对流，因此散热器510A或510B的翅片的尺寸设置成如所需一样大，以便获得用于导管组件160的所需操作时间，同时保持使得操作人员很容易地使用导管组件160。
图6示意表示了根据一些实施例的阻尼机构392和第四散热器610的截面图。散热器610包括在垫圈系统392的第一端(例如近端)处的第一环带612以及在垫圈系统392的第二相对端(例如远端)处的第二环带613。散热器610还包括多个纵向部件616，这些纵向部件616环绕垫圈系统392的周边设置在环带612和613中，其设置成传导和消散来自阻尼机构392的热量。可选地，散热器610还包括设置在环带612和613中的多个支柱617，这些支柱617从多个纵向部件616径向向外，用于附加的结构完整性。
环带612和613是具有第一热导率的第一材料，且纵向部件616是具有第二热导率的第二材料，该第二热导率大于第一热导率。第一材料还具有第一比热容，第二材料也具有第二比热容，该第二比热容能够大于或小于第一比热容。环带612和613的第一材料能够是聚合物例如聚碳酸酯，且纵向部件616的第二材料能够是不同聚合物(例如PEI)、金属(例如不锈钢、铝)或合金(例如铝合金)。散热器610的热导率和热容量使得导管组件160能够操作至少1、2、3、4、5、10、15、20、25或30分钟，用于减轻血管内病变。
当存在时，支柱617(例如4个、6个或8个支柱)的数量足以提供结构完整性，而不会影响纵向部件616消散来自阻尼机构392的热量的效率。
图7示意表示了根据一些实施例的阻尼机构392和第五散热器710的剖视图。散热器710包括环绕垫圈系统392的第一套筒712和环绕第一套筒712的第二套筒714。第一套筒712包括可填充空腔715，该可填充空腔715由环绕第一套筒712的周向槽来形成。
空腔715能够简单地充满空气。也可选择，空腔715能够整个或局部填充一种或多种材料的冷却剂，该冷却剂的特征是具有与空气不同的比热容、不同的热导率或者不同的比热容和不同的热导率。例如，冷却剂能够从水、二醇(例如乙二醇、二甘醇、丙二醇等)、水-乙二醇混合物、矿物油、硅油、储热材料和它们的组合中选择。储热材料能够是德国柏林的Rubitherm Technologies GmbH的PX-52，它包括在固体支承件(例如二氧化硅)上的相变材料。来自阻尼机构392的热量根据径向定向的热梯度而传导至空腔715，并由冷却剂吸收(根据它的比热容)。对于相变材料，来自阻尼机构392的热量由相变材料吸收，以便熔化相变材料，而不是升高储热材料的温度。储热材料的优点是，由于相变材料附接着在固体支承件上，因此它不会熔化，而是凝结。这使得储热材料更易于容纳在空腔715中。环绕第一套筒712的第二套筒714提供了用于空腔715和布置在空腔715中的任何内容物的密封。
第一套筒712是具有第一热导率的第一材料，第二套筒714是可选地具有第二热导率的第二材料，该第二热导率大于第一热导率。第一材料还具有第一比热容，第二材料也具有第二比热容，该第二比热容能够大于或小于第一比热容。第一套筒712的第一材料能够是聚合物例如聚碳酸酯，第二套筒714的第二材料能够是相同聚合物或不同聚合物(例如PEI)、金属(例如不锈钢、铝)或合金(例如铝合金)。径向定向的热梯度或热梯度矢量场能够建立为从垫圈系统392通过第一套筒712通过包括任何冷却剂的空腔715通过第二套筒714而进入流体介质(例如壳体270内的空气)，用于传导热量离开阻尼机构392。散热器710的热导率和热容量使得导管组件160能够操作至少1、2、3、4、5、10、15、20、25或30分钟，用于减轻血管内病变。
图8A示意表示了根据一些实施例的阻尼机构392和第六散热器810的剖视图。散热器810是包含散热器510A、610和710的多个特征的散热器的示例。因此，散热器810包括环绕垫圈系统392的第一套筒812和环绕第一套筒812形成为被动换热器的第二套筒814。第一套筒812包括可填充空腔815，该可填充空腔815由环绕第一套筒812的周边槽形成，该可填充空腔815可填充有本文所述的任何冷却剂，且第二套筒814提供了用于该空腔815的密封。另外，散热器810包括多个纵向部件816，这些纵向部件816环绕垫圈系统392的周边设置在第一套筒812的端部中。纵向部件816设置成从散热器810朝向芯线384的近端延伸，以便吸取热量离开散热器810。纵向部件816还设置成嵌入空腔815中的任何冷却剂中。当冷却剂是储热材料时，纵向部件设置成当储热材料处于它的凝结状态时吸取热量(例如潜热)离开储热材料，从而提供对于热峰值的稳定响应，甚至当在血管内病变减轻处理中在间歇停止过程中停用导管组件160时吸取更多热量离开阻尼机构392。如本文所述，这些特征使得散热器810设置成传导和消散来自阻尼机构392的热量。散热器810的热导率和热容量使得导管组件160可操作至少1、2、3、4、5、10、15、20、25或30分钟，以便减轻血管内病变。
散热器410、510A、510B、610、710和810中的任何散热器都能够以任何一种方式来变化，以便增加或减少包括该散热器的导管组件160的操作时间。这是为了使得制造成本与导管组件160的预期处理过程时间进行平衡，在某些实施例中，该导管组件160也是一次性或单次使用的一次性导管组件160。散热器410、510A、510B、610、710和810不仅能够通过任何其它散热器410、510A、510B、610、710和810的特征来变化，散热器的材料和尺寸(例如相对尺寸)也能够变化。例如，尽管第一散热器410的第二套筒414在图4中表示为具有与第一套筒412相同的厚度，但是在一些实施例中，第二套筒414能够厚至少2、3、4或5倍，以便增加第二套筒414和散热器410的热容量。也可选择或者另外，第二套筒414的热容量的增加能够通过使用比热容高于给出的示例材料的材料来用于第二套筒414的第二材料而实现。对于另一示例，尽管空腔715表示为具有阻尼机构孔398的大约一半的横截面面积或厚度，但是空腔715的厚度能够至少与阻尼机构孔398一样厚，或者在一些实施例中比阻尼机构孔398厚2、3、4或5倍，以便增加空腔715和散热器710的热容量。也可选择或者另外，空腔715的热容量的增加能够通过使用比热容比给出的示例冷却剂更高的冷却剂来用于空腔715而实现。通常，对于本文中提供的所有散热器，希望在导管组件160的壳体270中(例如在阻尼机构392与壳体270之间)保持温度低于大约200°F。
制造包括在芯线384的近端处的声波连接器385、环绕芯线384的近端部分的阻尼机构392以及任何散热器410、510A、510B、710、810和810的导管组件160包括：模制盒筒390，该盒筒390包括在第一套筒中的阻尼机构孔398，例如在第一套筒412、512、712或812中；将第二套筒布置在第一套筒上面，例如第二套筒412、512A、512B、712或812，以便形成包括第一套筒和第二套筒的散热器；布置芯线384通过阻尼机构孔398的中心，该中心与盒筒390的旋转轴线一致；将多个O形环环绕芯线384布置在阻尼机构孔398中；以及将保持器396固定在阻尼机构孔398的近端中，以便形成环绕芯线384的阻尼机构392。对于散热器610，模制具有第一套筒的盒筒390和将第二套筒布置在第一套筒上面的步骤进行变化，使得模制盒筒390包括：模制包括第二环带613的盒筒390；模制第一环带612；以及将至少多个纵向部件616布置或以其它方式设置在环带612和613中，以便形成阻尼机构孔398或它的类似物以及散热器610。
模制盒筒390包括通过压缩模制、注射模制、热成型或它们的组合来模制盒筒390。
在布置芯线384通过阻尼机构孔398的中心之前，芯线384可选地布置在可热收缩的聚合物套筒(例如聚四氟乙烯“PTFE”)中，并均匀加热，以便使得可热收缩的聚合物套筒环绕芯线384收缩，从而形成环绕芯线384的聚合物套筒386。
将保持器396固定在阻尼机构孔398的近端中将在芯线384上产生径向压缩力。径向压缩力是由O形环上的轴向压缩力来产生，该轴向压缩力通过由在阻尼机构孔398的近端中的保持器396将O形环轴向压靠在阻尼机构孔398的远端上而引起。轴向压缩力再通过O形环的径向膨胀而在芯线384上产生径向压缩力，从而将O形环径向压靠在阻尼机构孔398的、与芯线384相对的内壁上和芯线384自身上。该压缩力足以阻尼在芯线384的近端部分中的多个振动能量自由度。来自阻尼的热量通过散热器来耗散。
制造导管组件160包括模制导管组件160的壳体以及随后布置盒筒390(该盒筒390包括在壳体中环绕芯线384的阻尼机构392)，以便形成导管组件160。将盒筒390布置在壳体中包括使得芯线384的声波连接器385与超声波产生机构连接，该超声波产生机构设置成将振动能量施加给芯线384的近端。
导管组件160的一些实施例的优点包括(但不局限于)对由阻尼振动能量引起的热量的被动控制；运行时间足以通过横切、消融或者横切和消融血管内病变的组合而减轻血管内病变；使用适用于模制(例如注射模制)的聚合物(例如聚碳酸酯)；或者它们的组合。这些优点使得单次使用的一次性导管组件成为可能，例如导管组件160的一些实施例。
尽管本文提供了一些特殊实施例，同时详细介绍了特殊实施例，但是这些特殊实施例并不用于限制本文提出的概念的范围。本领域普通技术人员能够清楚另外的修改和/或变化，且在更广义方面，也包括这些修改和/或变化。因此，在不脱离本文提供的概念的范围的情况下能够对本文提供的特殊实施例进行变化。

Claims (20)

1.一种用于减轻血管内病变的导管组件，包括：
声波连接器，所述声波连接器在芯线的近端处，所述声波连接器设置成与超声波产生机构连接，并将振动能量传递至芯线的近端，所述芯线包括远端部分；
阻尼机构，所述阻尼机构包括垫圈系统，所述垫圈系统在导管组件的阻尼机构孔中环绕芯线的近端部分，所述阻尼机构设置成阻尼振动能量；以及
散热器，所述散热器与阻尼机构连接。
2.根据权利要求1所述的导管组件，其中：散热器包括环绕垫圈系统的第一套筒和环绕第一套筒的第二套筒，第一材料的第一套筒具有第一热导率，第二材料的第二套筒具有第二热导率，所述第二热导率大于第一热导率。
3.根据权利要求2所述的导管组件，其中：第二套筒设置为被动换热器，所述被动换热器包括沿第二套筒的长度布置的多个周向翅片，所述周向翅片设置成耗散来自阻尼机构的热量。
4.根据权利要求2所述的导管组件，其中：第二套筒设置为被动换热器，所述被动换热器包括环绕第二套筒的周边布置的多个纵向翅片，所述纵向翅片设置为耗散来自阻尼机构的热量。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的导管组件，其中：第一套筒包括空腔，所述空腔由环绕第一套筒的周向槽来形成，所述空腔填充有冷却剂，第二套筒布置在空腔之上。
6.根据权利要求5所述的导管组件，其中：冷却剂是水、乙二醇、水-乙二醇混合物、矿物油、硅油或储热材料。
7.根据权利要求1所述的导管组件，其中：散热器包括在垫圈系统的第一端处的第一环带、在垫圈系统的相对的第二端处的第二环带以及环绕垫圈系统的周边布置的多个纵向部件。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的导管组件，其中：垫圈系统的中心位于芯线的振动节点上，在所述振动节点处，芯线经受比芯线的腹点更少的横向波产生振动能量，从而减少摩擦发热。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的导管组件，其中：垫圈系统包括在阻尼机构孔中的多个轴向和径向压缩O形环。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的导管组件，还包括：超声波产生机构的包括超声波换能器的至少一部分。
11.一种用于减轻血管内病变的系统，包括：
导管组件，所述导管组件包括：
声波连接器，所述声波连接器在芯线的近端处，所述声波连接器设置成将振动能量传递至芯线的近端，所述芯线包括远端部分；
阻尼机构，所述阻尼机构包括垫圈系统，所述垫圈系统在导管组件的阻尼机构孔中环绕芯线的近端部分，所述阻尼机构设置成阻尼振动能量；以及
散热器，所述散热器与阻尼机构连接；以及
超声波产生机构，所述超声波产生机构包括：
超声波发生器；以及
超声波换能器。
12.根据权利要求11所述的系统，其中：散热器包括环绕垫圈系统的第一套筒和环绕第一套筒的第二套筒，第一材料的第一套筒具有第一热导率，第二材料的第二套筒具有第二热导率，所述第二热导率大于第一热导率。
13.根据权利要求12所述的系统，其中：第二套筒设置成被动换热器，所述换热器包括沿第二套筒的长度布置的多个周向翅片，所述周向翅片设置成耗散来自阻尼机构的热量。
14.根据权利要求12或13所述的系统，其中：第一套筒包括空腔，所述空腔由环绕第一套筒的周向槽来形成，空腔填充有冷却剂，所述冷却剂从水、乙二醇、水-乙二醇混合物、矿物油、硅油和储热材料中选择，第二套筒布置在空腔之上，从而密封空腔中的冷却剂。
15.根据权利要求11所述的系统，其中：散热器包括在垫圈系统的第一端处的第一环带、在垫圈系统的相对的第二端处的第二环带以及环绕垫圈系统的周边布置的多个纵向部件。
16.根据权利要求11至15中任意一项所述的系统，其中：垫圈系统包括在阻尼机构孔中的多个轴向和径向压缩O形环。
17.根据权利要求11至16中任意一项所述的系统，还包括：控制台，所述控制台包括脚踏开关以及包括超声波发生器和超声波换能器的超声波产生机构，脚踏开关设置成驱动和停用超声波产生机构。
18.根据权利要求11-16中任意一项所述的系统，还包括：控制台，所述控制台包括脚踏开关和超声波产生机构的超声波发生器，导管组件还包括超声波产生机构的超声波换能器，所述脚踏开关设置成驱动和停用超声波产生机构。
19.一种用于制造导管组件的方法，所述导管组件用于减轻血管内病变，所述方法包括：
模制盒筒，所述盒筒包括在第一套筒中的阻尼机构孔；
将第二套筒布置在第一套筒上面，以便形成包括第一套筒和第二套筒的散热器；
布置芯线通过阻尼机构孔的中心，所述中心与盒筒的旋转轴线一致；
将多个O形环环绕芯线布置在阻尼机构孔中；以及
将保持器固定在阻尼机构孔的近端，以便形成环绕芯线的阻尼机构，其中，将保持器固定在阻尼机构孔的近端中产生在芯线上的压缩力，所述压缩力足以用于阻尼在芯线的近端部分中的振动能量。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：
模制导管组件的壳体；
将具有阻尼机构和散热器的盒筒布置在导管组件的壳体中；以及
使得芯线的近端与超声波产生机构连接。
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