CN114449955A - 带有具有不同硬度计值的插入管的装置 - Google Patents
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Abstract
一种装置(100、300)包括：换能器组件；弯曲颈部(106、206、306)，其被连接到换能器头的近侧端部(104、204、304)；以及插入管(103、203、303)，其与所述弯曲颈部(106、206、306)串联设置并且包括被连接到所述弯曲颈部(106、206、306)的近侧端部(104、204、304)的远侧端部(105、205、305)和用于操纵所述换能器头的近侧端部(104、204、304)。所述插入管(103、203、303)在第一区段(310)处具有第一硬度计值并且在第二区段(312)处具有第二硬度计值。所述第一硬度计值大于所述第二硬度计值。
Description
背景技术
经食道超声心动描记术(TEE)是使用超声来创建心脏结构、瓣膜和动脉的非常清晰的图像的一种类型的诊断医学流程。TEE换能器附接到通过嘴插入、沿着喉咙向下并进入食道的管。通常，管包括其上设置有TEE换能器的弯曲颈部、以及设置在弯曲颈部和临床医师之间的插入管。在流程期间，临床医师通过推动插入管将TEE换能器引导到食道中的期望位置。为了可靠地实现清晰的图像，TEE探头尖端需要保持稳定并且维持与食道壁的良好接触。
尽管TEE检查具有相对低的并发症率，但是一些常见的副作用在手术期间和之后引起患者不适的已知TEE装置中是常见的。操纵TEE换能器以实现期望图像的后果包括来自喘气、食道刺激、出血(罕见)和手术后喉咙痛的不适。
这些不适是相对大的换能器头和相对大直径的插入管的结果。尽管总体上更小直径的TEE换能器是期望的，因为其将使插管创伤更小并且对患者来说更舒适，但是由于使用已知部件的TEE换能器尖端与食道的不良接触，图像质量可能受损。此外，已知的相对大直径的插入管包括所有电气元件(例如，线缆)、以及用于在流程期间操纵换能器头的位置的拉缆。
尽管已经作出了使得插入管中的线缆更少(并且因此插入管的外径(OD)的减小)的TEE换能器的改进，但是由于已知更小OD插入管的总体更低硬度计值，临床医师对适当引导和定位TEE换能器所需的力的传递能够受到影响。如将意识到的，TEE换能器的适当位置对于获得最佳可用图像质量是重要的。
因此，需要一种减少刺激和患者不适同时提供高质量图像的TEE换能器组件。
发明内容
根据代表性实施例，一种装置包括：换能器头；弯曲颈部，其连接到所述换能器头的近侧端部；以及插入管，其与所述弯曲颈部串联设置，并且包括连接到所述弯曲颈部的近侧端部的远侧端部，以及用于操纵所述换能器头的近侧端部。插入管在其近侧端部处具有第一硬度计值，并且在其远侧端部处具有第二硬度计值。第一硬度计值大于第二硬度计值。
根据又一代表性实施例，一种装置包括：换能器头；弯曲颈部，其连接到所述换能器头的近侧端部；以及插入管，其与所述弯曲颈部串联设置并且具有连接到所述弯曲颈部的近侧端部的远侧端部和用于操纵所述换能器头的近侧端部。所述插入管具有沿着其长度在所述插入管的近侧端部和所述插入管的远侧端部之间减小的硬度计值。
附图说明
当与附图一起阅读时，根据以下详细描述最好地理解代表性实施例。要强调的是，各种特征不一定按比例绘制。实际上，为了清楚讨论，可以任意增加或减小尺寸。在所有适用且实用的情况下，相似的附图标记指代相似的元件。
图1A是根据代表性实施例的沿着患者的食道向下插入的装置的局部横截面视图。
图1B是图1A的装置的透视图。
图1C是根据代表性实施例的装置的透视图。
图2A是用于根据代表性实施例的装置中的连接到弯曲颈部的插入管的透视图。
图2B是图2A的插入管沿着线2B-2B的横截面视图。
图2C是图2A的插入管沿着线2C-2C的横截面视图。
图2D是根据代表性实施例的用于插入管的内护套的单线圈的透视图。
图3A是根据代表性实施例的插入管的透视图。
图3B是根据代表性实施例的沿着患者的食道向下插入的装置的局部横截面视图。
图4A是根据代表性实施例的具有沿着其长度的编织角度的逐渐变化的编织物的一部分的侧视图。
图4B示出了图4A中所示的编织物的区段和编织物的区段处的编织角度。
图4C示出了图4A中所示的编织物的另一区段和编织物的另一区段处的编织角度。
图4D是具有沿着其长度的编织角度的连续变化的编织物的一部分的侧视图。
具体实施方式
在以下详细描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了公开具体细节的代表性实施例，以便提供对根据本教导的实施例的透彻理解。可以省略对已知系统、设备、材料、操作方法和制造方法的描述，从而避免模糊对代表性实施例的描述。尽管如此，在本领域普通技术人员的知识范围内的系统、设备、材料和方法在本教导的范围内，并且可以根据代表性实施例使用。应理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在为限制。所定义的术语是如在本就教导的技术领域中通常理解和接受的所定义的术语的技术和科学含义的补充。
将理解，尽管本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件或部件，但是这些元件或部件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件或部件与另一元件或部件。因此，在不脱离创造性构思的教导的情况下，下面讨论的第一元件或部件可以被称为第二元件或部件。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在是限制性的。如说明书和权利要求中所使用的，单数形式的术语“一”、“一个”和“所述”旨在包括单数和复数形式两者，除非上下文另行明确规定。此外，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”和/或类似术语指定陈述的特征、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其他特征、元件、部件和/或其组的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或”可以被使用并包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
除非另行指出，否则当元件或部件被称为“连接到”另一元件或部件时，将理解所述元件或部件可以直接连接到其他元件或部件，或者可以存在中介元件或部件。也就是说，这些和类似术语涵盖可以采用一个或多个中间元件或部件来连接两个元件或部件的情况。然而，当元件或部件被称为“直接连接”到另一元件或部件时，这仅涵盖两个元件或部件彼此连接而没有任何中间或中介元件或部件的情况。
本文描述了用于超声成像中的各种装置。根据各种代表性实施例，所述装置可以是TEE组件、或超声心内回波(ICE)成像组件、或血管内超声(IVUS)组件。强调的是，本教导不限于所提到的组件，并且可以应用于本领域普通技术人员的范围内的具有本公开的益处的其他超声设备。
图1A是根据代表性实施例的沿着患者102的食道101向下插入的装置100的局部横截面视图。装置100包括在近侧端部104处的插入管103。插入管103的远侧端部105连接到弯曲颈部106的近侧端部(参见图1B)。弯曲颈部106的远侧端部107连接到换能器组件108的近侧端部(参见图1B)。因此，换能器组件108、弯曲颈部106和插入管103串联设置。
换能器组件108定位在食道101中，以促进患者心脏109的高质量超声心动图图像。如下面更全面地描述的，插入管103的近侧端部104由临床医师的手110操纵，以将换能器组件108引导就位以便进行图像收集。
如随着本教导的继续而将变得更清楚的，装置100的部件具有小于食道101但不损害图像质量的尺寸。为此目的，插入管103、弯曲颈部106和换能器组件108均具有比食道101的直径或横截面尺寸更小的直径或横截面尺寸。然而，如下面更全面地解释的，与具有相对大的部件的已知TEE组件相比，由临床医师的手110对插入管103、弯曲颈部106和换能器组件108的操纵不会受装置100的部件的减小的尺寸损害。
换能器组件108可以如Ossmann等人共同拥有的标题为“Intraluminal ImagingDevices with aReduced Number of Signal Channels”的国际公开号WO2018/06254A1中所描述的。该国际申请要求享有于2016年10月3日提交的美国临时申请US 62/403311和于2016年12月22日提交的美国临时申请US 62/437778的优先权。国际公开号WO2018/06254A1、美国临时申请US 62/403311和美国临时申请US 62/437778的整个公开内容具体地通过引用并入本文。
值得注意的是，如在以上并入的申请中描述的换能器组件108减少了去往/来自换能器组件108的信号和功率传输所需的电缆的数量，同时维持了所需数量的拉缆。当与已知的TEE组件相比时，电缆的这种减少促进了提供通过插入管103和弯曲颈部106从超声装备(未示出)到换能器组件108的所有所需电气和机械连接所需的减小的直径/横截面积。此外，与某些已知的换能器组件相比，换能器组件108具有更小的直径/横截面。
与TEE组件的已知部件相比，本教导的插入管103、弯曲颈部和换能器组件108的尺寸的减小减少了装置100的这些部件与食道的接触，并且有利地改进了患者的舒适度。然而，如下面更全面地描述的，装置100在舒适度方面的改进不会损害图像质量，因为换能器组件108放置在心脏109及其周围结构的适当成像所需的位置中的灵活性不会受到损害。
图1B是根据代表性实施例的装置100的透视图。装置100的许多方面与结合图1A描述的那些方面是共同的，并且可以不被重复。
装置100包括具有近侧端部104的插入管103。插入管103的远侧端部105连接到弯曲颈部106的近侧端部111。弯曲颈部106的远侧端部107连接到换能器组件108的近侧端部112。因此，换能器组件108、弯曲颈部106和插入管103串联设置。
根据代表性实施例，插入管103的近侧端部104的硬度大于插入管103的远侧端部105的硬度。插入管103的近侧端部104的该相对高的硬度计值提供了比插入管103的远侧端部105的刚度更大的刚度。如本领域技术人员将意识到的，有益的是对于插入管103的近侧端部104来说具有相对高的硬度计值，以便将扭矩从用户适当地传递到插入管103，以实现换能器组件108远至其远侧端部的操纵和关节运动。
根据代表性实施例，沿着其长度，插入管103具有在大约50Shore D至大约80ShoreD的范围内的硬度计值，其中，在近侧端部104处具有更高值，而在远侧端部107处具有更低值。
因此，装置100的硬度并且因此相对刚度沿着其长度从插入管103的近侧端部104到插入管的远侧端部减小。沿着插入管103的长度的硬度变化可以是相对连续的、持续的或突然的。如下面更全面地描述的，插入管103可以被制造成使得硬度从其近侧端部104到其远侧端部105连续地或持续地减小。
应注意，在装置100的上述部件的组合中，弯曲颈部106和换能器组件108的硬度通常是固定的，并且由插入管103驱动。例如，如下面更全面地描述的，插入管103可以被制造成使得其硬度在其近侧端部104和其远侧端部105之间连续地、持续地或突然地减小。该插入管103可以串联连接到弯曲部分，该弯曲部分在其近侧端部111和其远侧端部107之间具有恒定的硬度。还考虑该示例，可以进行从插入管103的近侧端部104到远侧端部105的硬度的变化，因此不存在从插入管103的远侧端部105到弯曲颈部106的近侧端部111的硬度的变化(即，插入管103的远侧端部105处的硬度计值与弯曲颈部106的近侧端部111处的硬度计值基本上相同)。
不管插入管103的近侧端部104到远侧端部105之间的硬度计值的减小是连续的、还是持续的、还是突然的，沿着插入管103的长度的硬度计值被选择为沿着插入管103传递足够的扭矩，与已知的插入管相比，插入管103具有减小的直径/横截面。在图1C中图示了力的这种传递，图1C描绘了连接到手柄端部120的装置100。为此目的，由用户对手柄端部120的旋转122使插入管103的近侧端部104旋转并且在弯曲颈部106和换能器组件108处传递扭矩，从而导致换能器组件108的旋转124。
与远侧端部105的硬度相比，插入管103的近侧端部104的更高硬度使得在插入管103的近侧端部104处来自临床医师的扭矩能够充分传递到弯曲颈部106而不牺牲弯曲颈部106和换能器组件108在食道内移动的柔性。这样一来，通过本教导，提供了具有更小横截面的更患者友好的装置100，同时允许换能器组件108的适当关节运动以便提供更好质量的图像。通过与本教导相比，将已知插入管的直径/横截面减小到本教导的直径/横截面同时潜在地有益于患者舒适度导致不可接受的低硬度计值，并且最终换能器组件的不可接受的灵活性，以便实现可接受质量的图像。
图2A是根据代表性实施例的连接到插入管203的弯曲颈部206的透视图。连接到插入管203的弯曲颈部206的某些方面与结合与图1A-1C相结合描述的代表性实施例描述的那些方面是共同的，并且可以不被重复。
插入管203具有近侧端部204和远侧端部205。插入管203的远侧端部205连接到弯曲颈部206的近侧端部211。在代表性实施例中，合适的粘合剂212(诸如可以在有创医学流程中使用的环氧树脂)用于将插入管203的远侧端部205粘附到弯曲颈部206的近侧端部211。如将意识到的，弯曲颈部206的远侧端部207连接到换能器组件(图2A中未示出)的近侧端部(图2A中未示出)。因此，换能器组件、弯曲颈部206和插入管203串联设置。
在代表性实施例中，弯曲颈部206和插入管203在形状上是圆柱形的，并且具有沿着图2A的坐标系的z轴测量的直径。如上所述，并且如本文更全面地描述的，插入管203的直径小于弯曲颈部206的直径，并且可以有益地小于已知插入管的直径，同时具有至少与已知插入管一样大的硬度计值。更一般地，插入管203的横截面积(在图2A的坐标系的y-z平面中测量)小于弯曲颈部206的横截面积，并且可以有益地小于已知插入管的直径，同时具有至少与已知插入管一样大的硬度计值。
图2B是图2A的插入管203沿着线2B-2B的横截面视图。图2C是图2A的插入管203沿着线2C-2C的横截面视图。图2D是根据代表性实施例的内护套221的透视图。插入管203的某些方面与结合与图1A-2A结合描述的代表性实施例描述的那些方面是共同的，并且可以不被重复。
如图2B和图2C所示，插入管203具有：内部通道220，该内部通道220被配置为保持用于向/从换能器组件(图2B中未示出)传输信号的电线(未示出)；以及用于在医学流程期间操纵换能器组件的拉缆(未示出)。说明性地，内部通道220具有大约4mm至大约5mm的直径。
在代表性实施例中，内护套221围绕内部通道220周向地设置。如结合图2D更详细地并且在下面更全面地描述的，内护套221可以用于沿着插入管203的长度(图2B的坐标系中的x方向)提供期望的硬度。
周向地环绕内护套221的是编织物222。如下面更全面地描述的，编织物222还可以用于沿着插入管203的长度(图2B-2D的坐标系中的x方向)提供期望的硬度。
周向地围绕编织物222的是外护套223。如下面更全面地描述的，外护套223还可以用于沿着插入管203的长度(图2B-2D的坐标系中的x方向)提供期望硬度计值。
根据本教导的代表性实施例，内护套221、编织物222和外护套223中的每个或一个或多个被选择性地用于沿着插入管的长度提供期望的硬度计值。如下面更全面地解释的，不仅内护套221、编织物222和外护套223中的每个可以被选择用于沿着插入管203的长度(图2B-2D的x方向)放置以提供期望的硬度计值，而且其沿着插入管203的长度的相互作用可以用于定制插入管203沿着其长度的硬度的幅度。如下面更全面地描述的，通过内护套221、编织物222和外护套223中的一个或多个的使用，可以实现期望的硬度幅度、硬度的幅度的变化以及沿着插入管203的长度的硬度的幅度的变化的类型(即，连续的、持续的、离散的)。
返回到图2A，因此，根据各种代表性实施例，插入管203在其远侧端部205处的硬度可以小于在其近侧端部204处，其中，内护套221、编织物222和外护套223用于定制插入管203在其近侧端部204和远侧端部205之间的硬度的期望硬度计幅度、幅度的变化和幅度的变化的类型(即，连续的、持续的、离散的)。此外，并且如下面更全面地描述的，内护套221、编织物222和外护套223可以组合使用、或选择性地省略、或两者，以提供插入管203在其近侧端部204和远侧端部205之间的硬度的期望幅度、变化和变化的类型。
根据代表性实施例，并且如图2D所示，内护套221是具有螺旋形状的单线圈。内护套221用于在近侧端部204处比在插入管203的远侧端部205处提供更硬的硬度计值，从而与已知的插入管相比，改进将扭矩从插入管203的近侧端部204传递到远侧端部205的能力，而不损失在身体内移动换能器组件(例如，图1A-1B的换能器组件108)所需的柔性。值得注意的是，并且根据代表性实施例，由内护套221提供的硬度计的硬度可以通过在沿着长度(图2B-2D的坐标系中的x方向)的相对硬的硬度计的位置处将多于一个(例如，两个)内护套221堆叠在彼此上来增加。因此，为了增加沿着插入管203的近侧端部204的硬度计值，两个(或更多个)内护套221可以沿着插入管的近侧端部204的期望长度堆叠在彼此上。相比之下，通过在插入管203的一个或多个部分中放弃内护套221，可以期望地减小插入管203在远侧端部205处的相对硬度。
说明性地，包括单线圈的内护套221由合适的金属或金属合金制成。备选地，单线圈可以由合成材料(诸如
)制成。用于单线圈的材料的规格或厚度被选择为沿着单线圈和内护套的长度(图2B、2C的坐标系中的x方向)提供期望的刚度和硬度计值。类似地，可以改变单线圈的螺旋(参见图2D)的节距，以沿着单线圈并且因此内护套的长度提供期望的刚度和硬度计值。这样一来，通过选择单线圈的规格或厚度或节距或两者，通过在沿着包括内护套221的单线圈的长度的选定部分处选择性地堆叠和/或放弃单线圈或其组合，内护套221的硬度可以沿着插入管203的长度(例如，从近侧端部204到远侧端部205)变化。通过说明而非限制，单线圈配置可以包括具有大约1mm至大约2mm的宽度和大约0.1mm至大约0.2mm的厚度的扁平线。单线圈的缠绕可以在从接触(即，没有间隙)到具有大至5mm的间隙的间隔缠绕的范围内。备选地，单线圈的形状可以是圆形或椭圆形。
如上所述，根据代表性实施例，编织物222还可以用于沿着长度(图2B和2C的坐标系中的X方向)提供期望的硬度。与内护套221类似，编织物222用于在插入管203的近侧端部204处比在远侧端部205处提供更硬的硬度，从而与已知的插入管相比，改进将扭矩从插入的近侧端部204传递到远侧端部205的能力，而不损失在身体内移动换能器组件(例如，图1A-1B的换能器组件108)所需的柔性。
如下面结合图3A-3B更全面地描述的，可以沿着插入管203的长度(图2B-2C的x方向)选择编织物222的硬度。说明性地，构成编织物222的个体线的编织角度和拉伸模量可以被选择为在沿着编织物222的位置处提供期望的硬度，并且沿着插入管203的长度连续地、持续地或突然地改变编织物的硬度。
说明地，编织物222由合适的金属或金属合金制成。备选地，单线圈可以由合成材料(诸如
)制成。如下面结合图3A-3B更全面地描述的，用于编织物222的线的材料的编织角度或拉伸模量或两者被选择为沿着单线圈和内护套221的长度(图2B、2C的坐标系中的x方向)提供期望的刚度和硬度计值。
根据代表性实施例，外护套223还可以用于沿着长度(图2B和2C的坐标系中的x方向)提供期望的硬度计值。值得注意的是，在某些实施例中，编织物222用粘合剂粘附到外护套223。以这种方式，编织物222可以作为单独的层被捕获在内护套221和外护套223之间。备选地，编织物222热结合到外护套223。通过示例，外护套223可以经由共挤出或其他已知方法层压到编织物222。
与内护套221和编织物222一样，外护套223用于在插入管203的近侧端部204处比在远侧端部205处提供更硬的硬度计值，从而与已知的插入管相比，改进将扭矩从插入管203的近侧端部204传递到远侧端部205的能力，而不损失在身体内移动换能器组件(例如，图1A-1B的换能器组件108)所需的柔性。
与内护套221和编织物222相似，可以沿着插入管203的长度(图2B-2C的x方向)选择外护套223的硬度。说明性地，如上所述，可以使外护套223的硬度计值沿着插入管203的长度连续地、持续地或突然地变化。沿着插入管203的长度构造期望的硬度分布可以通过粘合剂或热结合或备选地经由连续可变挤出方法附接各种管来实现。仅仅通过说明，外护套223可以包括在商业上从Putnam Plastics,Dayvillle,CT(USA)可用的管。外护套沿着插入管203的长度的硬度使用Putnam Plastics的全间歇挤出(TIETM)。该专有工艺能够产生沿着其长度具有可变硬度计值的挤出物。(http://www.putnamplastics.com/extrusions/intermittent-extrusion-tie)。这样一来，通过选择挤出以分别在近侧端部204和远侧端部205处提供更大和更小的硬度计值，可以使插入管203沿着近侧端部204的硬度的幅度比在插入管203的远侧端部205处更大。此外，挤出工艺可以用于提供具有沿着插入管203的长度连续地、持续地或突然地变化的硬度计值的外护套223。
如上所述，内护套221、编织物222和外护套223中的每个可以被选择性地用于沿着插入管203的长度(图2B-2D的X方向)提供期望的硬度分布。为此目的，可以沿着插入管203的长度的部分使用或放弃编织物222和外护套223，以沿着插入管203的长度提供期望的硬度计幅度。此外，外护套223的选定硬度可以被选择为在沿着插入管203的长度的位置处提供期望的硬度计值。这样一来，通过外护套233与编织物222或内护套221的选择性合并，可以根据需要改变沿着插入管203的长度的硬度。这样一来，沿着其长度具有可变硬度计值的插入管203可以通过单独使用外护套233来实现；或通过将编织物222或内护套221或两者与外护套223合并来实现。
还可以通过选择塑料/聚合物材料的硬度计值和增强金属材料(诸如单线圈)的模量来组合地定制插入管203的柔性。例如，内护套221或外护套223或两者的硬度计值可以沿着插入管203的长度(沿着图2B、2C中的x轴)是基本上恒定的，并且可以通过改变编织物222的特性来改变插入管203的硬度。硬度计的这种变化可以通过选择编织物222的单线圈材料、应力模量、形状或配置(例如，圆形单线圈、扁平单线圈和单线圈的线圈的间距)来进行。备选地，可以改变内护套221、外护套223和单线圈的性质和配置，以实现沿着插入管203的长度(沿着图2B、2C中的x轴)的期望硬度计值分布。
图3A是根据代表性实施例的插入管303的透视图。值得注意的是，为了便于描述，图3A中未示出外护套(例如，图2C的外护套223)和内护套(例如，图2C的内护套221)，以便促进沿着插入管303的长度的编织物322的描述。插入管303的某些方面与结合与图1A-2C相结合描述的代表性实施例描述的那些方面是共同的，并且可以不被重复。
插入管303具有第一区段310、中间区段311和第二区段312。第一区段310具有相对高的硬度计值；中间区段311具有比第一区段310更低的硬度计值；并且第二区段312具有低于中间区段311或第一区段310的硬度计值。
如上所述，编织角度是编织物322的硬度计值的一个决定因素。如图3B的插图所示，第一编织物323具有25°的编织角度，并且第二编织物324具有7°的编织角度。众所周知，编织物的刚度(并且因此硬度计值)相反地取决于编织角度。这样一来，第二编织物324比第一编织物323具有更大的硬度计值(并且因此更硬)。类似地，具有在第一编织物323和第二编织物324的编织角度之间的19°的说明性编织角度的第三编织物325设置在中间区段311中。这样一来，中间区段311具有大于第一编织物323的硬度计值并且小于第二编织物324的硬度计值的硬度计值。
在当前描述的实施例中，第一区段310的编织角度小于中间区段311的编织角度，并且甚至小于第二区段312的编织角度。这为第一区段310提供了相对高的硬度计值；为中间区段311提供了比第一区段310更低的硬度计值；并且为第二区段312提供了低于中间区段311或第一区段310的硬度计值。要强调的是，编织角度仅是影响编织物322的硬度计值的因子之一。如上所述，编织物322的个体线或纤维的拉伸强度也影响编织物322的硬度计值的幅度。通过本教导，编织物322的硬度计值通过选择编织角度或通过选择编织物322的拉伸强度或两者来设置。
值得注意的是，并且如通过如图所示的编织角度的突然增加所示，第一区段310和中间区段311之间的硬度计值的变化是相对突然的。类似地，中间区段311和第二区段312之间的硬度的变化也是突然的，如通过第二区段312的编织角度与中间区段311相比的突然增加所证明的。这仅仅是说明性的。在下面描述的其他代表性实施例中，编织物322的编织角度的连续变化可以用于提供从第一区段310到中间区段311和第二区段312的硬度的变化。
此外，编织角度的变化可以沿着插入管303的长度(图3A的x方向)是持续的。为此目的，并且如下面更全面地描述的，不是编织角度在第一区段310和中间区段311之间或在中间区段311和第二区段312之间或在两者突然变化、或编织角度沿着长度(图3A的x方向)在第一区段310和第二区段312之间的连续变化，而是编织角度可以在第一区段310和中间区段311附近的区域中或在中间区段311和第二区段312之间或在两者逐渐地变化。
图3B是根据代表性实施例的沿着患者302的食道301向下插入的装置300的局部横截面视图。插入管303的某些方面与结合与图1A-3A相结合描述的代表性实施例描述的那些方面是共同的，并且可以不被重复。
装置300包括在近侧端部304处的插入管303。插入管303的远侧端部305连接到弯曲颈部306的近侧端部321。弯曲颈部306的远侧端部307连接到换能器组件308的近侧端部。因此，换能器组件308、弯曲颈部306和插入管303因此串联设置。
换能器组件308定位在食道301中，以促进患者的心脏309的高质量超声心动图图像。在成像和/或处置流程期间，插入管303的近侧端部304由临床医师的手操纵以将换能器组件308引导在期望的位置。
如上所述，第一区段310的编织角度小于中间区段311的编织角度，并且甚至小于第二区段312的编织角度。这为第一区段310提供了相对高的硬度计值；为中间区段311提供了比第一区段310更低的硬度计值；并且为第二区段312提供了低于中间区段311或第一区段310的硬度计值。应注意，使用具有不同硬度计值的三个区段仅仅是说明性的。在某些代表性实施例中，插入管303具有两个区段，其中，从一个区段到另一个区段的过渡是连续的或持续的或突然的。在另外的实施例中，存在多于三个区段，并且再次，从一个区段到另一个区段的过渡是连续的或持续的或突然的。最后，如上所述，代替于修改编织角度以定制硬度计值的期望变化或除此之外，可以通过选择编织物的拉伸强度来实现沿着插入管的长度的硬度计值的期望变化。
在代表性实施例中，插入管303具有大约1米的长度。第一区段310是相对直的，并且具有在大约50cm和大约40cm之间的长度。为中间过渡区域的中间区段311具有在大约10cm和大约20cm之间的长度。第二区段312具有在大约30-40厘米之间的长度。值得注意的是，区段312的角度区域330在长度上通常为大约10cm至大约20cm，并且在大约80°和大100°的角度上过渡。
沿着插入管303的长度的硬度计值被选择为沿着插入管303传递足够的扭矩，与已知的插入管相比，插入管303具有减小的直径/横截面。与弯曲颈部306和换能器组件308的硬度计值相比，插入管303的大硬度计值使得在插入管303的近侧端部304处来自临床医师的扭矩能够充分传递到弯曲颈部306而不牺牲弯曲颈部306和换能器组件308在食道内移动的柔性。这样一来，通过本教导，提供了更患者友好的装置300，其允许换能器组件308的适当关节运动以便提供更好质量的图像并且以期望的精度执行流程。
图4A是根据代表性实施例的有用于上述装置中的编织物400的一部分的侧视图。装置的许多方面与上述装置是共同的，并且为了描述的清楚起见可以不被重复。
编织物400在第一端404和第二端405之间沿着长度(图4A的坐标系中的x方向)从第一区段401到第二区段402和第三区段403具有编织角度的连续变化。在代表性实施例中，编织角度在幅度上从第一端404到第二端405增加，并且在第一区段401至第三区段403之间逐渐增加。仅仅通过图示，图4B示出了编织物400的在第一区段401中的第一端404附近的区段，并且该区段处的编织角度为大约7°。图4C示出了编织物400的在第三区段403中的第二端405附近的另一个区段，并且在该区段处的编织角度为大约25°。
图4D是根据代表性实施例的有用于上述装置中的编织物420的一部分的侧视图。装置的许多方面与上述装置是共同的，并且为了描述的清楚起见可以被不重复。
编织物400在第一端422和第二端424之间沿着长度(图4D的坐标系中的x方向)具有编织角度的连续变化。如图4D所描绘的，编织角度在第一端422和第二端424之间减小。
尽管已经参考若干代表性实施例描述了本教导的装置，但是应理解，已经使用的词语是描述和图示的词语，而不是限制性的词语。可以在所附权利要求的范围内进行改变，如目前陈述和修正的，而不脱离其各方面的实现的范围和精神。尽管已经参考特定模块、材料和实施例描述了说明性装置和包括代表性实施例的这些装置的系统，但是动态介入三维模型变形实现不旨在限于所公开的细节；而是动态介入三维模型变形实现扩展到所有功能上等效的结构、方法和用途，诸如在所附权利要求的范围内。
本文描述的实施例的图示旨在提供对各种实施例的结构的总体理解。这些图示并非旨在用作本文描述的公开的所有元件和特征的完整描述。在查看本公开后，许多其他实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。其他实施例可以利用并从本公开中导出，使得可以在不脱离本公开的范围的情况下做出结构和逻辑替换和改变。另外，图示仅仅是代表性的，并且可以不按比例绘制。图示内的某些比例可能被夸大，而其他比例可能被最小化。因此，本公开和附图应被视为说明性的而非限制性的。
本文仅仅出于方便通过术语“发明”个体地和/或共同地在本文中提及本公开的一个或多个实施例，而不旨在将本申请的范围自愿地限制于任何特定发明或发明构思。此外，尽管本文已图示和描述了特定实施例，但应意识到，经设计以实现相同或相似目的的任何后续布置可替代所示的特定实施例。本公开旨在覆盖各种实施例的任何和所有后续修改或变化。在查看本说明书之后，上述实施例以及本文未具体描述的其他实施例的组合对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
本公开的摘要被提供为符合37C.F.R.§1.72(b)并且被提交有以下理解，即其不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在前面的具体实施方式中，各种特征可以组合在一起或在单个实施例中描述，以用于简单化本公开的目的。本公开内容不应被解释为反映所要求保护的实施例需要比每个权利要求中明确记载的更多特征的意图。而是，如以下权利要求所反映的，创造性主题可以涉及少于任何所公开实施例的所有特征。因此，以下权利要求被并入具体实施方式中，每个权利要求自身作为定义单独要求保护的主题。
鉴于前述内容，因此本公开通过其各个方面、代表性实施例和/或特定特征或子部件中的一个或多个旨在呈出如下具体指出的优点中的一个或多个。出于解释而非限制的目的，阐述了公开具体细节的代表性实施例，以便提供对根据本教导的实施例的透彻理解。然而，与本公开一致的脱离本文公开的具体细节的其他实施例仍在权利要求的范围内。此外，可以省略对公知装置和方法的描述，以免模糊对示例实施例的描述。这样的方法和装置在本公开的范围内。
Claims (20)
1.一种装置(100、300)，包括：
换能器组件(108、308)；
弯曲颈部(106、206、306)，其被连接到所述换能器组件(108、308)的近侧端部(112)；以及
插入管(103、203、303)，其与所述弯曲颈部(106、206、306)串联设置并且包括被连接到所述弯曲颈部(106、206、306)的近侧端部(111、211、321)的远侧端部(105、205、305)和用于操纵所述换能器组件(108、308)的近侧端部(104、204、304)，所述插入管(103、203、303)在第一区段(310)处具有第一硬度计值并且在第二区段(312)处具有第二硬度计值，其中，所述第一硬度计值大于所述第二硬度计值。
2.根据权利要求1所述的装置(100、300)，所述插入管(103、203、303)还包括被设置在所述插入管(103、203、303)的所述第一区段(310)与所述第二区段(312)之间的中间区段(311)，其中，所述插入管(103、203、303)在所述中间区段(311)中具有第三硬度计值，并且所述第三硬度计值小于所述第一硬度计值并且大于所述第二硬度计值。
3.根据权利要求2所述的装置(100、300)，其中，所述插入管(103、203、303)在所述插入管的第一区段(310)处包括第一编织物(323)并且在所述插入管的第二区段(312)处包括第二编织物(324)，其中，所述第一编织物(323)具有第一硬度计值，所述第二编织物(324)具有第二硬度计值，其中，所述第一硬度计值大于所述第二硬度计值。
4.根据权利要求3所述的装置(100、300)，还包括第三编织物(325)，所述第三编织物被设置在所述中间区段(311)中并且具有第三硬度计值，其中，所述第三硬度计值小于所述第一硬度计值并且大于所述第二硬度计值。
5.根据权利要求2所述的装置(100、300)，其中，所述插入管(103、203、303)还包括围绕第一编织物(323)和第二编织物(324)设置的外护套(223)。
6.根据权利要求5所述的装置(100、300)，其中，所述插入管(103、203、303)还包括内护套(221)，所述第一编织物(323)和所述第二编织物(324)围绕所述内护套设置。
7.根据权利要求6所述的装置(100、300)，其中，所述内护套(221)包括单线圈。
8.根据权利要求7所述的装置(100、300)，其中，所述单线圈是第一单线圈，并且所述内护套(221)包括在所述第一编织物(323)的区域中的第二单线圈。
9.根据权利要求4所述的装置(100、300)，其中，所述插入管(103、203、303)包括围绕第一编织物、第二编织物和第三编织物设置的护套。
10.根据权利要求9所述的装置(100、300)，其中，所述护套是外护套(223)，并且所述插入管(103、203、303)还包括内护套(221)，所述第一编织物(323)、所述第二编织物(324)和所述第三编织物(325)围绕所述内护套设置。
11.根据权利要求10所述的装置(100、300)，其中，所述内护套(221)包括单线圈。
12.根据权利要求11所述的装置(100、300)，其中，所述单线圈是第一单线圈，并且所述内护套(221)包括在所述第一编织物(323)的区域中的第二单线圈。
13.根据权利要求3所述的装置(100、300)，其中，所述第一编织物(323)具有第一编织角度并且第二编织物(324)具有大于所述第一编织角度的编织角度。
14.根据权利要求3所述的装置(100、300)，其中，所述第一编织物(323)包括第一多条线，所述第二编织物(324)包括第二多条线，并且所述第一多条线比所述第二多条线具有更大的硬度计值。
15.一种装置(100、300)，包括：
换能器组件(108、308)；
弯曲颈部(106、206、306)，其被连接到所述换能器组件(108、308)的近侧端部(112)；以及
插入管(103、203、303)，其与所述弯曲颈部(106、206、306)串联设置并且具有被连接到所述弯曲颈部(106、206、306)的近侧端部(111、211、321)的远侧端部(105、205、305)和用于操纵所述换能器组件(108、308)的近侧端部(104、204、304)，所述插入管(103、203、303)具有沿着所述插入管的长度在所述插入管(103、203、303)的所述近侧端部(104、204、304)与所述插入管(103、203、303)的远侧端部(105、205、305)之间减小的硬度计值。
16.根据权利要求15所述的装置(100、300)，其中，所述插入管(103、203、303)包括护套，所述护套具有沿着所述护套的长度在所述插入管(103、203、303)的所述近侧端部(104、204、304)与所述插入管(103、203、303)的远侧端部(105、205、305)之间减小的硬度计值。
17.根据权利要求16所述的装置(100、300)，其中，所述插入管(103、203、303)包括编织物(222)，所述编织物具有沿着所述编织物的长度在所述插入管(103、203、303)的所述近侧端部(104、204、304)与所述插入管(103、203、303)的所述远侧端部(105、205、305)之间减小的硬度计值。
18.根据权利要求17所述的装置(100、300)，其中，所述编织物(322)的编织角度沿着所述编织物的长度在所述插入管(103、203、303)的所述近侧端部(104、204、304)与所述插入管(103、203、303)的所述远侧端部(105、205、305)之间减小。
19.根据权利要求17所述的装置(100、300)，其中，所述编织物(222)包括多条线，并且所述多条线的硬度计值在所述插入管(103、203、303)的所述近侧端部(104、204、304)与所述远侧端部(105、205、305)之间减小。
20.根据权利要求17所述的装置(100、300)，其中，所述护套是外护套(223)，并且所述插入管(103、203、303)还包括内护套(221)，所述编织物(222)围绕所述内护套设置。
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