CN114554971A - 具有多种材料支撑构件的管腔内超声组件及相关装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种包括多种材料支撑构件或底座的血管内成像探针以及相关装置、系统和方法。根据一个实施例，一种管腔内超声成像导管包括：柔性细长构件，其被配置成被定位在患者的身体管腔内；支撑构件，其被联接到柔性细长构件的远侧部分；以及超声扫描仪组件，其围绕支撑构件定位。支撑构件包括包括第一材料的中空内部构件，以及在中空内部构件的近侧部分处围绕中空内部构件的周边定位的第一环形构件。第一环形构件从中空内部构件径向向外延伸，且包括与第一材料不同的第二材料。

Description

具有多种材料支撑构件的管腔内超声组件及相关装置、系统 和方法

技术领域

本公开总体上涉及血管内超声装置的结构布置，尤其涉及具有由多种材料形成的支撑构件的血管内超声装置，以向该装置提供结构支撑和其他机械性能。

背景技术

血管内超声(IVUS)成像在心脏介入术中被广泛用作诊断工具，用于评估人体内患病的血管(例如动脉)，以确定治疗的必要性、指导干预和/或评估其有效性。包括一个或多个超声换能器的IVUS装置进入到血管中并被引导至待成像的区域。换能器发射超声能量，以形成关注血管的图像。超声波被由组织结构(例如血管壁的各个层)、红细胞和其他关注特征引起的不连续部分反射。反射波的回波被换能器接收并传递到IVUS成像系统。该成像系统处理接收到的超声回波，以产生放置该装置的血管的截面图像。

固态(也称为综合孔径)IVUS导管是当今常用的两种IVUS装置之一，另一种是旋转式IVUS导管。固态IVUS导管承载扫描仪组件，该扫描仪组件包括围绕其周边分布的超声换能器阵列以及邻近于换能器阵列安装的一个或多个集成电路控制器芯片。控制器选择单独的换能器元件(或元件组)以发送超声脉冲并接收超声回波信号。通过单步调试一系列发送-接收对，固态IVUS系统可合成机械扫描超声换能器的效果，但没有移动部件(因此称为固态)。由于没有旋转的机械元件，因此可将换能器阵列放置成与血液和血管组织直接接触，从而将血管受损的风险降至最低。此外，由于没有旋转元件，因此简化了电接口。固态扫描仪可通过简单的电缆和标准的可拆卸电连接器(而非旋转式IVUS装置所需的复杂的旋转电接口)直接有线连接到成像系统。

在设计IVUS装置时，重要的是要考虑实际的限制，如可制造性、可靠性、弹性和机械性能。期望超声导管组件能够为位于身体(血管内超声换能器组件被插入其中进行成像)外的信号处理系统产生高质量的原始图像信号。然而，关注的是限制部件的数量，因为增加的复杂性会增加制造成本并降低血管内超声导管组件的产量。期望该装置有足够的弹性，并有足够的结构支撑，以穿过脉管系统的曲折区域，而不损坏IVUS装置的电子元件。

常规的IVUS装置包括支撑构件，它也可被称为底座，或一体件，由金属管形成。超声成像组件被定位在支撑构件上或围绕支撑构件定位。支撑构件为扫描仪组件提供结构支撑、刚性、辐射不透性和其他特性。常规的支撑构件有许多缺点。例如，可用于金属的制造技术(如铣削、焊接等)限制了可生产的支撑构件的几何构造。类似地，钢不能与聚合物一起再流动，也不能有效地散射或衰减超声波。因此，常规的支撑构件的结构可能限制IVUS装置的机械和/或声学性能。

发明内容

本申请提供了一种改进的血管内成像探针，其包括作为位于IVUS导管的远侧部分处的成像组件的一部分的多种材料支撑构件或底座。支撑构件由具有各种结构复杂性的多种(即，两种、三种或更多种)材料形成。底座可以包括圆柱形中空芯体或海波管，其结合了包覆模制、装配或以其他方式直接联接到中空芯体上的聚合物特征。多种材料结构允许特征直接模制或联接到支撑结构上，这可以改善和/或简化制造过程，并可以提供更多变化的几何构造，该几何构造表现出改进的机械和/或声学性能。在某些方面，多种材料底座可具有刚性结构，以防止施加在传感器部件上的任何应力，并且具有更柔性的结构，以增加IVUS导管的弹性和可操作性。

根据本公开的一实施例，一种管腔内超声成像导管包括：柔性细长构件，其被配置成被定位在患者的身体管内；支撑构件，其被联接到柔性细长构件的远侧部分。在一些实施例中，支撑构件包括：包括第一材料的中空内部构件；在中空内部构件的近侧部分处围绕中空内部构件的周边定位的第一环形构件，其中第一环形构件从中空内部构件径向向外延伸，并且第一环形构件包括与第一材料不同的第二材料。在一些实施例中，管腔内超声成像导管还包括超声扫描仪组件，其围绕支撑构件的第一环形构件定位，其中超声扫描仪组件被配置成获得身体管腔的超声成像数据。

在一些实施例中，中空内部构件包括圆柱形形状。在一些实施例中，中空内部构件包括一成不变的外表面和一成不变的内表面。在一些实施例中，中空内部构件包括具有第一凹槽的外表面，并且第一凹槽形成于中空内部构件的近侧部分处，使得第一环形构件的第二材料被定位在第一凹槽内。在一些实施例中，中空内部构件的第一材料包括金属，第一环形构件的第二材料包括聚合物。在一些实施例中，第二材料被包覆模制在中空内部构件上。在一些实施例中，第一环形构件包括环形形状。在一些实施例中，第一环形构件包括多边形形状。在一些实施例中，中空内部构件和第一环形构件在中空内部构件的近侧部分处通过粘合剂联接。在一些实施例中，粘合剂包括聚合物材料。

在一些实施例中，支撑构件还包括在中空内部构件的中间部分处围绕中空内部构件的周边定位的套筒构件。在一些实施例中，套筒构件被定位在第一环形构件的远侧。在一些实施例中，套筒构件包括第三材料。在一些实施例中，中空内部构件包括具有第二凹槽的外表面。在一些实施方案中，第二凹槽形成于中空内部构件的中间部分处，使得套筒构件被定位在第二凹槽内，以与中空内部构件形成连续的外部轮廓。在一些实施例中，套筒构件的第三材料包括聚合物。在一些实施例中，支撑构件还包括第二环形构件，其在中空内部构件的远侧部分处围绕中空内部构件的周边定位。在一些实施例中，第二环形构件从中空内部构件径向向外延伸。在一些实施例中，超声扫描仪组件围绕第二环形构件定位。

在一些实施例中，第二环形构件包括第二材料，并且第二环形构件包括环形形状。在一些实施例中，支撑构件还包括向中空内部构件的远侧延伸的远侧管状构件，并且第二环形构件和远侧管状构件包括柔性的第三材料。在一些实施例中，第一环形构件、套筒构件和第二环形构件形成围绕中空内部构件的周边定位的整体部件。在一些实施例中，中空内部构件的侧壁包括沟槽或通孔中的至少一种。

在一些实施例中，管腔内超声成像导管还包括：近侧管状构件，其被联接到中空内部构件的近侧部分并向中空内部构件的近侧延伸；以及远侧末端构件，其被联接到中空内部构件的远侧部分端部并向中空内部构件的远侧延伸，其中远侧末端构件包括：环形部分，其在中空内部构件的远侧部分处围绕中空内部构件的周边定位，其中该环形部分从中空内部构件径向向外延伸；以及渐缩部分，其向该环形部分的远侧延伸，其中近侧管状构件和远侧末端构件包括聚合物材料。

根据本公开的另一实施例，一种管腔内超声成像系统包括：管腔内超声成像导管，其包括：柔性细长构件，其被配置成被定位在患者的身体管腔内；支撑构件，其被联接到柔性细长构件的远侧部分，其中支撑构件包括：包括第一材料的金属的中空内部构件；在中空内部构件的近侧部分处围绕中空内部构件的周边定位的聚合物环，其中聚合物环从中空内部构件径向向外延伸；以及围绕支撑构件的聚合物环定位的超声扫描仪组件，其中超声扫描仪组件被配置成获得身体管腔的超声成像数据；以及与管腔内超声成像导管通信的处理器电路，其中处理器电路被配置成使用超声成像数据生成管腔内超声图像并将管腔内超声图像输出到显示器。

通过以下详细描述，本公开的其他方面、特征和优点将变得明显。

附图说明

将参考附图描述本公开的说明性实施例，其中：

图1A是根据本公开的多个方面的管腔内成像系统的图解性示意图。

图1B是根据本公开的实施例的处理器电路的示意图。

图2是根据本公开的多个方面的处于平坦构造中的扫描仪组件的顶部的图解性视图。

图3是根据本公开的多个方面的处于围绕支撑构件的卷绕构造中的图2所示的扫描仪组件的图解性透视图。

图4是根据本公开的多个方面的处于围绕支撑构件的卷绕构造中的扫描仪组件的图解性截面侧视图。

图5A是根据本公开的多个方面的扫描仪组件的底座的透视图，该底座包括圆柱形中空芯体，且围绕其周边附接有两个聚合物环。

图5B是根据本公开的多个方面的沿截面线5-5截取的图5A所示的底座的透视截面图。

图6A是根据本公开的多个方面的扫描仪组件的底座的透视图，该底座包括圆柱形中空芯体，且围绕中空芯体的周边附接有两个聚合物环和聚合物内部构件。

图6B是根据本公开的多个方面的沿截面线6-6截取的图6A所示的底座的透视截面图。

图7A是根据本公开的多个方面的扫描仪组件的底座的透视图，该底座包括具有通孔的圆柱形中空芯体和围绕中空芯体的周边附接的两个聚合物环。

图7B是根据本公开的多个方面的沿截面线7-7截取的图7A所示的底座的透视截面图。

图8A是根据本公开的多个方面的扫描仪组件的底座的透视图，该底座包括圆柱形中空芯体，且围绕其周边附接有两个聚合物环和内部构件。

图8B是根据本公开的多个方面的沿截面线8-8截取的图8A所示的底座的透视截面侧视图。

图8C是根据本公开的多个方面的图9A中所示的底座沿截面线8-8的放大的图解性截面图。

图9A是根据本公开的多个方面的扫描仪组件的底座的透视图，该底座包括圆柱形中空芯体，且两个聚合物环和两个柔性部分部分地穿在芯体的每一端且围绕其周边。

图9B是沿截面线9-9截取的图9A所示的底座的透视截面侧视图。

图10A是根据本公开的多个方面的扫描仪组件的底座的透视图，该底座包括圆柱形中空芯体，且围绕其周边附接有两个聚合物环以及在芯体的每一端上定位有柔性部分。

图10B是沿截面线10-10截取的图10A所示的底座的透视截面侧视图。

图11是根据本公开的多个方面的扫描仪组件的底座的截面侧视图，该底座包括圆柱形中空芯体，其包括围绕圆柱形中空芯体的周边径向向外延伸的凸起，以及被定位在凸起上和围绕凸起定位的聚合物环。

图12是根据本公开的多个方面的形成用于扫描仪组件的多种材料底座的方法的流程图。

具体实施方式

出于促进对本公开的原理的理解的目的，现在将参考附图中所示的实施例，并且将使用具体语言来描述上述实施例。然而，应理解的是，对本公开的范围没有任何限制。对所描述的装置、系统和方法的任何改变和进一步修改，以及对本公开的原理的任何进一步应用，都被完全设想到且包括在本公开的范围内，如对于本公开有关的领域的技术人员来说通常会出现的那样。具体而言，已全部设想到关于一个实施例描述的特征、部件和/或步骤可与关于本发明的其他实施例描述的特征、部件和/或步骤相组合。然而，出于简洁的目的，这些组合的多种重复将不再单独描述。

图1A是根据本公开的多个方面的超声成像系统100的图解性示意图。超声成像系统100可以是管腔内成像系统。在一些情况下，系统100可以是血管内超声(IVUS)成像系统。系统100可以包括管腔内成像装置102(例如导管、导丝或引导导管)、患者接口模块(PIM)104、处理系统或控制台106以及监视器108。管腔内成像装置102可以是超声成像装置。在一些实例中，装置102可以是IVUS成像装置，例如固态IVUS装置。

在高水平上，IVUS装置102从安装在导管装置的远端附近的扫描仪组件110中包括的换能器阵列124发射超声能量或超声信号。超声能量被处于围绕扫描仪组件110的介质中的组织结构(诸如血管120或另一身体管腔)反射，并且超声回波信号由换能器阵列124接收。在这方面，装置102可以被设定尺寸、形状或以其他方式被配置成被定位在患者的身体管腔内。PIM 104将接收到的回波信号传送到控制台或计算机106，在那里超声图像(包括流动信息)被重建并显示在监视器108上。控制台或计算机106可以包括处理器和存储器。计算机或计算装置106可以是能够操作的以利于本文描述的IVUS成像系统100的特征。例如，处理器可以执行存储在非暂时性有形计算机可读介质上的计算机可读指令。

PIM 104利于IVUS控制台106和IVUS装置102中包括的扫描仪组件110之间的信号通信。该通信包括以下步骤：(1)向图2所示的被包括在扫描仪组件110中的集成电路控制器芯片206A、206B提供命令，以选择特定的换能器阵列元件或声学元件来用于发射和接收，(2)向被包括在扫描仪组件110中的集成电路控制器芯片206A、206B提供发射触发信号，以激活发射器电路来生成用于激励选定的换能器阵列元件的电脉冲，和/或(3)经由被包括在扫描仪组件110的集成电路控制器芯片126上的放大器，接受从选定的换能器阵列元件接收的经放大的回波信号。在一些实施例中，PIM 104在将数据转送到控制台106之前执行回波数据的初步处理。在此类实施例的示例中，PIM 104执行数据的放大、过滤和/或聚合。在一个实施例中，PIM 104还提供高压和低压DC电力以支持包括位于扫描仪组件110内的电路的装置102的操作。

IVUS控制台106通过PIM 104从扫描仪组件110接收回波数据并且处理该数据以重建位于围绕扫描仪组件110的介质中的组织结构的图像。控制台106输出图像数据，使得血管120的图像，例如血管120的横截面图像，被显示在监视器108上。血管120可以代表被流体填充或包围的结构，既包括自然的，也包括人造的。血管120可以在患者体内。血管120可以是作为患者血管系统的动脉或静脉的血管，包括心脏脉管系统、外周脉管系统、神经脉管系统、肾脉管系统和/或身体内部的任何其他合适的管腔。例如，装置102可用于检查任何数量的解剖位置和组织类型，包括但不限于：器官，其包括肝脏、心脏、肾脏、胆囊、胰腺、肺；管道；肠；神经系统结构，其包括大脑、硬脑膜囊、脊髓和周围神经；尿路；以及心脏的血液、腔室或其他部分内的瓣膜，和/或身体的其他系统。除了自然结构之外，装置102还可用于检查人造结构，例如但不限于心脏瓣膜、支架、分流器、过滤器和其他装置。

在一些实施例中，IVUS装置包括一些类似于传统固态IVUS导管的特征，例如可从Koninklijke Philips N.V.获得的

导管和美国专利No.7,846,101中公开的那些，该美国专利在此通过引用整体并入。例如，IVUS装置102包括在装置102的远端附近的扫描仪组件110和沿着装置102的纵向主体延伸的传输线束112。传输线束或线缆112可包括多个导体，该多个导体包括1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个或更多个导体218(图2)。应当理解，任何合适规格的导线可用于导体218。在一个实施例中，线缆112可包括具有例如41美国线规(AWG)的导线的四导体传输线布置。在一个实施例中，线缆112可以包括使用例如44AWG的导线的七导体传输线布置。在一些实施例中，可以使用43AWG的导线。

传输线束112在装置102的近端处端接在PIM连接器114中。PIM连接器114将传输线束112电联接到PIM 104并且将IVUS装置102物理地联接到PIM 104。在一个实施例中，IVUS装置102还包括导丝退出端口116。因此，在一些实例中，IVUS装置是快速交换导管。导丝退出端口116允许将导丝118朝向远端插入以便引导装置102通过血管120。

在一个实施例中，图像处理系统106通过将来自IVUS装置102的回波信号处理成多普勒功率或速度信息来生成流动数据。图像处理系统106还可通过对经调节的回波信号应用包络检测和对数压缩来生成B模式数据。处理系统106还可以基于流动数据或B模式数据生成呈各种视图的图像，例如2D和/或3D视图。处理系统106还可以执行各种分析和/或评估。例如，处理系统106可以应用虚拟组织学(VH)技术，例如分析或评估血管(例如，血管120)内的斑块。可以生成图像以显示叠加在血管的横截面视图上的由斑块成分形成的重建的颜色编码组织图。

在一个实施例中，处理系统106可以应用血流检测算法(例如，ChromaFlo)来确定血流的运动，例如，通过重复获取目标区域(例如，血管120)的图像数据并根据图像数据确定血流的移动。血流检测算法的工作原理是从血管组织测量的信号在每次获取之间都是相对静态的，而从血流测量的信号以与流速相对应的特征速率变化。因此，血流检测算法可以基于在重复获取之间从目标区域测量的信号的变化来确定血流的移动。为了重复获取图像数据，处理系统106可以控制装置102在相同孔径上发射重复脉冲。

虽然本公开描述了与使用血管内导管或导丝的血管内超声(IVUS)成像有关的实施例，但应理解的是，本公开的一个或多个方面可以在任何合适的超声成像系统中实现，包括合成孔径超声成像系统、相控阵列超声成像系统或任何其他基于阵列的超声成像系统。例如，本公开的多个方面可以在使用心内(ICE)超声心动图导管和/或经食道超声心动图(TEE)探针的管腔内超声成像系统中实现，和/或在使用被配置成在邻近患者的皮肤定位和/或与患者的皮肤接触时成像的超声探针的外部超声成像系统中实现。在一些实施例中，超声成像装置可以是经胸超声心动图(TTE)成像装置。

超声成像装置的超声换能器阵列包括声学元件阵列，其被配置成发射超声能量并接收对应于发射的超声能量的回波。在一些实例中，阵列可以包括任意数量的超声换能器元件。例如，阵列可以包括在2个声学元件和10000个声学元件之间的值，包括诸如2个声学元件、4个声学元件、声学元件、64个声学元件、128个声学元件、500个声学元件、812个声学元件、3000个声学元件、9000个声学元件的值和/或更大或更小的其他值。在一些实例中，阵列的换能器元件可以以任何合适的构造布置，例如线性阵列、平面阵列、弯弧阵列、曲线阵列、圆周阵列、环形阵列、相控阵列、矩阵阵列、一维(1D)阵列、1.x维阵列(例如，1.5D阵列)或二维(2D)阵列。换能器元件的阵列(例如，一行或多行、一列或多列、和/或一个或多个取向)可以被统一地或独立地控制和激活。阵列可以被配置成获得患者解剖结构的一维、二维和/或三维图像。

超声换能器元件可以包括压电/压阻元件、压电式微机械超声换能器(PMUT)元件、电容式微机械超声换能器(CMUT)元件和/或任何其他合适类型的超声换能器元件。阵列的超声换能器元件与电子电路通信(例如，电联接到)。例如，电子电路可以包括一个或多个换能器控制逻辑芯片。电子电路可以包括一个或多个集成电路(IC)，例如专用集成电路(ASIC)。在一些实施例中，一个或多个IC可以包括微波束形成器(μBF)。在其他实施例中，一个或多个IC包括多路复用器电路(MUX)。

图1B是根据本公开的实施例的处理器电路150的示意图。处理器电路150可以在图1A的处理系统106和/或成像装置102中实现。如图所示，处理器电路150可包括处理器160、存储器164和通信模块168。这些元件可以彼此直接通信或例如通过一个或多个总线间接通信。

处理器160可以包括被配置成执行本文所述的操作的中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、ASIC、控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、另一硬件装置、固件装置或其任何组合。处理器160也可以被实现为计算装置的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器或任何其他此类配置。

存储器164可以包括缓存存储器(例如，处理器160的缓存存储器)、随机存取存储器(RAM)、磁阻式RAM(MRAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、固态存储器装置、硬盘驱动器、其他形式的易失性和非易失性存储器，或者不同类型的存储器的组合。在一个实施例中，存储器164包括非暂时性计算机可读介质。存储器164可以存储指令166。指令166可以包括这样的指令，当由处理器160执行时，该指令使处理器160执行本文参考处理系统106和/或成像装置101(图1A)所描述的操作。指令166也可以被称为代码。术语“指令”和“代码”应被广义地解释为包括任何类型的计算机可读语句。例如，术语“指令”和“代码”可以指一个或多个程序、例程、子例程、函数、过程等。“指令”和“代码”可以包括单个计算机可读语句或许多计算机可读语句。

通信模块168可包括任何电子电路和/或逻辑电路，以促进处理器电路150、成像装置102和/或显示器108之间的数据的直接通信或间接通信。在这方面，通信模块168可以是输入/输出(I/O)装置。在某些实例中，通信模块168促进处理器电路150和/或处理系统106(图1A)的各种元件之间的直接通信或间接通信。

图2是根据本公开的多个方面的柔性组件200的一部分的图解性俯视图。柔性组件200包括被形成在换能器区域204中的换能器阵列124和被形成在控制区域208中的换能器控制逻辑芯片206(包括芯片206A和206B)，且在它们之间设置有过渡区域210。

换能器控制逻辑芯片206安装在柔性基板214上，换能器212先前已经集成到柔性基板214中。柔性基板214在图2中被示为呈平坦构造。尽管图2中示出了六个控制逻辑芯片206，但是可以使用任何数量的控制逻辑芯片206。例如，可以使用1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个控制逻辑芯片206。

其上安装有换能器控制逻辑芯片206和换能器212的柔性基板214提供了结构支撑和用于电联接的互连。柔性基板214可以被构造成包括诸如KAPTONTM(DuPont的商标)的柔性聚酰亚胺材料形成的膜层。其他合适的材料包括聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜或聚醚酰亚胺薄膜、液晶聚合物、其他柔性印刷半导体基板以及诸如

(Ube Industries的注册商标)和

(E.I.du Pont的注册商标)的产品。在图2所示的平坦构造中，柔性基板214具有大致矩形的形状。如本文所示和描述的，在一些实例中，柔性基板214被配置成围绕支撑构件230卷绕(图3)。因此，柔性基板214的膜层的厚度通常与最终组装的柔性组件110的弯曲程度有关。在一些实施例中，膜层在5μm和100μm之间，在一些特定实施例中介于5μm和25.1μm之间，例如6μm。

换能器控制逻辑芯片206是控制电路的非限制性示例。换能器区域204被设置在柔性基板214的远侧部分221处。控制区域208被设置在柔性基板214的近侧部分222处。过渡区域210被设置在控制区域208和换能器区域204之间。在不同的实施例中，换能器区域204、控制区域208和过渡区域210的尺寸(例如，长度225、227、229)可以变化。在一些实施例中，长度225、227、229可以基本相似，或者过渡区域210的长度227可以小于长度225和229，过渡区域210的长度227可以分别大于换能器区域和控制器区域的长度225、229。

控制逻辑芯片206不一定是同类的。在一些实施例中，单个控制器被指定为主控制逻辑芯片206A并且包含用于线缆142的通信接口，线缆142可用作处理系统(例如，处理系统106)和柔性组件200之间的电导体，例如电导体112。因此，主控制电路可以包括对通过线缆142接收的控制信号进行解码、通过线缆142传输控制响应、放大回波信号和/或通过线缆142传输回波信号的控制逻辑。其余控制器是从控制器206B。从控制器206B可以包括驱动换能器212发射超声信号和选择换能器212接收回波的控制逻辑。在所绘示出的实施例中，主控制器206A不直接控制任何换能器212。在其他实施例中，主控制器206A驱动与从控制器206B相同数量的换能器212或驱动与从控制器206B相比减少的一组换能器212。在示例性实施例中，单个主控制器206A和八个从控制器206B设置有被分配给每个从控制器206B的八个换能器。

为了将控制逻辑芯片206和换能器212电互连，在一个实施例中，柔性基板214包括形成在膜层中的导电迹线216，其在控制逻辑芯片206和换能器212之间传送信号。尤其是，提供控制逻辑芯片206和换能器212之间的连通的导电迹线216在过渡区域210内沿着柔性基板214延伸。在一些实例中，导电迹线216还可以利于主控制器206A和从控制器206B之间的电连通。导电迹线216还可以提供一组导电焊盘，当线缆142的导体218被机械地和电气地联接到柔性基板214时，该组导电焊盘接触线缆142的导体218。用于导电迹线216的合适材料包括铜、金、铝、银、钽、镍和锡，并且可以通过诸如溅射、镀覆和蚀刻的工艺沉积在柔性基板214上。在一个实施例中，柔性基板214包括铬粘附层。选择导电迹线216的宽度和厚度以在柔性基板214被卷绕时提供适当的导电性和弹性。就此而言，导电迹线216和/或导电焊盘的厚度的示例性范围在1-5μm之间。例如，在一个实施例中，5μm的导电迹线216被5μm的空间隔开。柔性基板上的导电迹线216的宽度可以进一步由待联接到迹线/焊盘的导体218的宽度来确定。

在一些实施例中，柔性基板214可以包括导体接口220。导体接口220可以是柔性基板214的一个位置，在该位置处线缆142的导体218被联接到柔性基板214。例如，线缆142的裸导体在导体接口220处电联接到柔性基板214。导体接口220可以是从柔性基板214的主体延伸的凸片。在这方面，柔性基板214的主体可以共同地指代换能器区域204、控制器区域208和过渡区域210。在图示的实施例中，导体接口220从柔性基板214的近侧部分222延伸。在其他实施例中，导体接口220被定位于柔性基板214的其他部分处，例如远侧部分221，或柔性基板214可以没有导体接口220。凸片或导体接口220的尺寸值(例如，宽度224)，可以小于柔性基板214的主体的尺寸值(例如，宽度226)。在一些实施例中，形成导体接口220的基板由与柔性基板214相同的材料制成和/或类似于柔性基板214是柔性的。在其他实施例中，导体接口220由与柔性基板214不同的材料制成和/或与柔性基板214比较刚性更大。例如，导体接口220可以由塑料、热塑性塑料、聚合物、硬聚合物等制成，包括聚甲醛(例如，

)、聚醚醚酮(PEEK)、尼龙、液晶聚合物(LCP)和/或其他合适的材料。

图3示出了具有呈卷绕构造的超声扫描仪组件110的装置102的透视图。在一些实例中，组件110从平坦构造(图2)转变为卷绕构造或更圆柱形的构造(图3)。例如，在一些实施例中，使用如名称为“ULTRASONIC TRANSDUCER ARRAY AND METHOD OF MANUFACTURINGTHE SAME”的美国专利No.6,776,763和名称为“HIGH RESOLUTION INTRAVASCULARULTRSOUND SENSING ASEMBLY HAVING A FLEXIBLE SUBSTRATE”的美国专利No.7,226,417中的一项或多项中公开的技术，该两件美国专利中的任一件在此通过引用以其整体并入本文。

在一些实施例中，换能器元件212和/或控制器206可以围绕支撑构件230的纵向轴线250呈环形构造定位，例如圆形构造或多边形构造。应理解的是，支撑构件230可包括或被称为底座。还应理解的是，支撑构件230的纵向轴线250也可以被称为扫描仪组件110、柔性细长构件121和/或装置102的纵向轴线。例如，成像组件110在换能器元件212和/或控制器206处的横截面轮廓可以是圆形或多边形。可以实现任何合适的环形多边形形状，例如基于控制器/换能器的数量、控制器/换能器的柔性等，包括五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十边形等。在一些示例中，多个换能器控制器206可用于控制多个超声换能器元件212以获得与血管120相关联的成像数据。

在一些实例中，支撑构件230可被称为一体件或底座。支撑构件230可由金属材料(例如不锈钢)，或非金属材料(例如塑料或聚合物)构成，如2014年4月28日提交的名称为“Pre-Doped Solid Substrate for Intravascular Devices”的美国临时申请No.61/985,220('220申请)中所述的，该申请的全部内容通过引用并入本文。支撑构件230可以是具有远侧凸缘或部分232和近侧凸缘或部分234的套圈。支撑构件230可以是管状形状并且限定纵向延伸穿过其中的管腔236。管腔236可以被设定尺寸和形状以接收导丝118。支撑构件230可以使用任何合适的工艺制造。例如，支撑构件230可以被机械加工和/或电化学加工或激光铣削(例如通过从坯料去除材料以使支撑构件230成形)，或者模制(例如通过注射成型工艺)。

现在参考图4，其中示出了根据本公开的多个方面的管腔内成像装置102的远侧部分的图解性截面侧视图，其包括柔性基板214和支撑构件230。在一些实例中，支撑构件230可以被称为一体件或底座。支撑构件230可由金属材料(例如不锈钢)或非金属材料(例如塑料或聚合物)构成，如2014年4月28日提交的名称为“Pre-Doped Solid Substrate forIntravascular Devices”的美国临时申请No.61/985,220中所述的，该申请的全部内容在此通过引用并入本文。支撑构件230可以是具有远侧部分262和近侧部分264的套圈。支撑构件230可限定沿纵向轴线LA延伸的管腔236。管腔236与进入/退出端口116连通并且被设定尺寸和形状以接收导丝118(图1A)。支撑构件230可以根据任何合适的工艺制造。例如，支撑构件230可以被机械加工和/或电化学加工或激光铣削(例如通过从坯料去除材料以使支撑构件230成形)，或者模制(例如通过注射成型工艺)。在一些实施例中，支撑构件230可以一体地形成为一体式结构，而在其他实施例中，支撑构件230可以由不同的部件形成，例如套圈和支架242、244，它们固定地彼此联接。在一些情况下，支撑构件230和/或其一个或多个部件可以与内部构件256完全集成在一起。在一些情况下，内部构件256和支撑构件230可以被连接为一个，例如，在聚合物支撑构件的情况下。

竖直延伸的支架242、244分别设置在支撑构件230的远侧部分262和近侧部分264处。支架242、244提升并支撑柔性基板214的远侧部分和近侧部分。在这方面，柔性基板214的多个部分，例如换能器部分或区域204，可以与支撑构件230的在支架242、244之间延伸的中心主体部分间隔开。支架242、244可以具有相同的外径或不同的外径。例如，远侧支架242可以具有比近侧支架244更大或更小的外径，并且还可以具有用于旋转对准以及控制芯片放置和连接的特定特征。为了改善声学性能，柔性基板214和支撑构件230的表面之间的任何空腔都填充有背衬材料246。液体背衬材料246可以经由支架242、244中通道235被引入柔性基板214和支撑构件230之间。在一些实施例中，可以经由支架242、244中的一个的通道235施加吸力，而液体背衬材料246经由支架242、244中的另一个的通道235被供给到柔性基板214和支撑构件230之间。可以固化背衬材料以使其固化和凝固。在各种实施例中，支撑构件230包括多于两个的支架242、244，仅包括支架242、244中的一个，或支架中的一个都不包括。在这方面，支撑构件230可以具有直径增大的远侧部分262和/或直径增大的近侧部分264，其被设定尺寸和形状以抬升和支撑柔性基板214的远侧部分和/或近侧部分。

在一些实施例中，支撑构件230可以是基本上圆柱形的。还设想到支撑构件230的其他形状，包括几何、非几何、对称、非对称的横截面轮廓。如本文所使用的术语，支撑构件230的形状可参考支撑构件230的横截面轮廓。在其他实施例中，支撑构件230的不同部分可以被不同地成形。例如，近侧部分264可以具有比远侧部分262或在远侧部分262和近侧部分264之间延伸的中心部分的外径更大的外径。在一些实施例中，支撑构件230的内径(例如，管腔236的直径)可以随着外径的改变而相应地增加或减少。在其他实施例中，尽管外径发生变化，但支撑构件230的内径保持相同。

近侧内部构件256和近侧外部构件254被联接到支撑构件230的近侧部分264。近侧内部构件256和/或近侧外部构件254可包括柔性细长构件。近侧内部构件256可以被接收在近侧凸缘234内。近侧外部构件254邻靠并接触柔性基板214。远侧构件252被联接到支撑构件230的远侧部分262。例如，远侧构件252被定位在远侧凸缘232周围。远侧构件252可邻靠并接触柔性基板214和支架242。远侧构件252可以是管腔内成像装置102的最远侧部件。

一种或多种粘合剂可以在管腔内成像装置102的远侧部分处设置在各种部件之间。例如，柔性基板214、支撑构件230、远侧构件252、近侧内部构件256和/或近侧外部构件254中的一个或多个可以通过粘合剂彼此联接。图2所示的组件110可以根据脉冲序列或扫描序列被激活，以形成相干的超声能量波束，从而产生图像。

如上所述，常规的IVUS成像装置可包括支撑构件或底座，也被称为一体件或壳体，其由金属管形成且为IVUS装置提供结构支撑、刚性、辐射不透性和其他特性。常规的底座有许多缺点。例如，可用于金属的制造技术(如铣削、焊接等)限制了可生产的底座和机械特征的类型。类似地，一些金属不能与聚合物一起再流动，并且/或者不能有效地散射或衰减超声波。本公开描述了由多种材料形成的底座的示例性实施例，该底座结合了各种机械和/或声学特性，以改进IVUS装置的性能。尤其是，本文所描述的底座的材料和结构被选择成用于增强或改进诸如强度、柔性、可操作性、弹性、声学性能、可加工性和/或辐射不透性的性能和特性。应理解的是，尽管下面讨论的实施例是关于IVUS成像导管描述的，但可以理解的是这些实施例可用于被配置成插入患者的身体管腔内的任何合适的装置。

图5-11提供了根据本公开的多个方面的用于IVUS成像导管的多种材料支撑构件或底座的各种结构布置和实施例。底座包括由第一材料形成的中空内部构件，以及由一种或多种不同材料形成的一种或多种结构(例如，环、套筒、柔性部件)。应理解的是，下面描述的支撑构件或底座可以与扫描仪组件一起使用，例如图1A中所示的扫描仪组件110。在某些方面，扫描仪组件可包括或被称为超声换能器阵列、柔性电路、超声换能器、声学组件，和/或被联接到基板的集成电路。扫描仪组件可围绕底座的周边定位，并被联接到导管的其他部件，包括柔性内部构件、柔性外部构件和/或柔性末端构件。

图5A是被配置成与扫描仪组件(例如扫描仪组件110，图1A、图2)一起使用的底座500的透视图，底座500包括中空的圆柱形构件502，且围绕中空的圆柱形构件502的周边附接有两个聚合物环504、506。图5B是沿截面线5-5截取的图5A所示的底座500的透视截面侧视图。在一示例性实施例中，中空的圆柱形构件502，也可称为中空内部构件、圆柱形芯体构件、芯体、金属芯体或管，可包括金属材料或由金属材料形成。然而，在其他实施例中，中空的圆柱形构件502可包括聚合物、陶瓷或其他类型的材料。在某些方面，两个环504、506可被称为环形构件。在图示的实施例中，两个环504、506，或环形构件，包括圆形形状。在其他实施例中，环形构件504、506包括多边形形状、椭圆形形状和/或其组合。例如，在一些实施例中，环形构件504、506包括矩形、六边形、八边形、九边形和/或任何其他合适的形状。两个环504、506可包括基于聚合物的材料，或可以由基于聚合物的材料形成。在一示例性实施例中，圆柱形构件502或中空芯体的金属材料包括不锈钢。然而，也可以使用其他金属材料，包括不透射线的材料，如铂和铱、钨、铝和/或镍钛诺。

中空芯体502可以为扫描仪组件上的电气部件和敏感材料提供结构支撑和/或保护。中空芯体502可以包括圆柱形和/或环形的横截面形状。在某些方面，图5A和5B中所示的中空芯体502包括大体上圆柱形的形状。大体上圆柱形的形状可以是连续的，或者可以包括沟槽、通孔或其他特征。尽管在图5A中空芯体502包括圆柱形形状，但中空芯体502可以包括其他轮廓或形状，如多边形、矩形、三角形、椭圆和/或其组合。在图示的实施例中，中空芯体502包括从近端510到远端512的一成不变的形状和一成不变的内径和外径。然而，在一些实施例中，中空芯体502包括从近端510到远端512的一个或多个非一成不变的直径、轮廓、形状、厚度、表面或其他特征。在一些实施例中，中空芯体502可以包括挤制管的一部分或一段长度。

在图示的实施例中，中空芯体502的尺寸包括：内径508，其范围可在0.0217-0.0227英寸之间；外径514，其范围可在0.0247-0.0257英寸之间；厚度518，其范围可在0.0027-0.0037英寸之间；和长度516，其范围可在0.234-0.271英寸之间。应理解的是，上面列出的尺寸范围是示例性的，且可以包括其他数值，比所列出的更大和更小的数值。两个聚合物环504、506围绕中空芯体502的周边附接。聚合物环504、506包括由与芯体502的材料不同的材料形成的结构，并从芯体502的周边径向向外突出。每个聚合物环504和506包括圆柱形、圈形和/或环形形状。在某些方面，环504、506可以被描述为垫圈。然而，在其他实施例中，聚合物环504、506中的一个或两个可以包括其他形状或轮廓，包括多边形，如八边形、九边形、矩形、三角形或其任何组合。每个聚合物环504和506的尺寸包括：内径514，其范围可在0.018-0.030英寸之间；外径522，其范围可在0.030-0.050英寸之间；以及宽度520，其范围可在0.002-0.030英寸之间。在某些方面，本文提供的尺寸和数值可适用于容纳高达0.014英寸的导丝的导管。然而，应理解的是，这些数值只是示例性的，并不打算限制本公开的范围。例如，本文提供的尺寸可以被修改以容纳其他尺寸的导丝或管腔内装置。例如，在一些实施例中，本文提供的尺寸和数值可以被修改以容纳高达0.035英寸的导丝。在一些实施例中，支撑构件被配置成用于不使用导丝的应用。还设想到其他范围。例如，上面提供的一个或多个示例性尺寸可以根据不同的诊断应用而增加或减少。例如，上面提供的一个或多个尺寸(例如，上限和/或下限)可以通过0.5倍、1.5倍、2倍、3倍、5倍或任何其他合适的乘数来修改。在各种实施例中，管腔内装置可用于冠状脉管系统、外周脉管系统、心内应用、内窥镜应用等。管腔内装置的所提出的和/或其他尺寸的数值可以根据管腔内装置要被定位在其中的身体管腔的相对较大或较小的尺寸来选择。

每个聚合物环504、506的材料可包括基于聚合物的材料、基于聚合物的复合物、用金属成分或涂层加强的基于聚合物的材料，和/或其任何组合。每个聚合物环504、506的材料可以包括导电、不透射线和/或声学特性。聚合物环504、506在扫描仪组件被卷绕成圆柱形形状时为扫描仪组件提供支撑。聚合物环504、506可以通过包覆模制、过盈配合、粘合剂或任何其他合适的附接形式附接到中空芯体502上。在一个实施例中，聚合物环504、506是通过挤制管材、切割一段长度的管材并将管材的被切割部分在中空芯体502上滑动而形成的。两个聚合物环504、506可以通过在环-圆柱体界面524处添加粘合剂而被固定在中空芯体502上。粘合剂可以包括聚合物、金属、基于复合物的材料或其任何组合。中空芯体502以及聚合物环504、506可包括具有各种几何形状特征和尺寸的图案化表面，以改善环504、506与中空芯体502的附接。

图6A是根据本公开的一个实施例的扫描仪组件的底座600的透视图。在某些方面，底座600包括与图5A和图5B的底座500相似或相同的特征，包括圆柱形中空芯体502，且围绕中空芯体502的周边定位两个聚合物环504、506。参考图6A和6B，底座600还包括聚合物内部构件602，其被定位在聚合物环504、506之间，并围绕中空芯体502的周边附接。在某些方面，聚合物内部构件602可以被称为套筒构件，或护套。图6B是沿截面线6-6截取的图6A所示的底座600的透视截面侧视图。底座600包括带有两个聚合物环504、506的圆柱形中空芯体502。在某些方面，中空芯体502和/或聚合物环504、506可以包括与图5A和图5B中所示的底座500相似或相同的尺寸。在图6A和图6B所示的实施例中，底座600还包括形成在两个聚合物环504、506之间的内部构件602，如图6A所示。内部构件602具有：长度604，其范围可在9-10英寸之间；厚度606，其范围可在0.0045-0.006英寸之间。底座600还包括直径，它可以与底座500的外径514相似或相等。在图示的实施例中，内部构件602与两个聚合物环504、506形成为一个整体组件608，其被包覆模制在圆柱形中空芯体502上。内部构件包括可以与聚合物环504、506的材料相同的材料，也可以包括不同的材料。整体组件608与圆柱形中空芯体502形成附接或界面624。在一些实施例中，整体组件608是通过注射模制形成的。在其他实施例中，整体组件608是通过挤制管材、切割成段、机加工而形成环504、506并将整体组件608定位在中空芯体502上而形成的。整体组件608可以使用过盈配合、粘合剂和/或任何其他合适的附接形式联接到中空芯体502。粘合剂可包括聚合物、金属和/或基于复合物的材料。在其他实施例中，内部构件602可被形成为与环504、506分离的分离构件，从而与中空芯体502形成独立的附接或界面。在一些实施例中，内部构件602和/或整体组件608包括具有各种几何形状特征和尺寸的图案化的内表面和/或外表面。将内部构件602包含在中空芯体502上，可以利于将多个特征(例如，聚合物环504、506)更容易附接到底座600上，并控制多个特征之间的间距。尽管在图示的实施例中，内部构件602(也可称为套筒构件)包括圆形或圆柱形的形状，但内部构件602可包括其他形状或轮廓，包括多边形、椭圆形和/或其组合。

图7A是扫描仪组件的底座700的透视图，该底座包括圆柱形中空芯体502，且围绕中空芯体的周边设置有两个聚合物环504、506和内部通孔702。图7B是沿截面线7-7截取的图7A所示的底座700的透视截面侧视图。底座700可以包括与图5所示的底座500相似或相同的特征。参考图7A和图7B，底座700包括圆柱形中空芯体502，且围绕中空芯体502的周边定位两个聚合物环504、506。底座700可以包括与图5A和图5B中所示的底座500相似或相同的尺寸。图7A和7B中所示的底座700还包括围绕圆柱形中空芯体502的周边设置的通孔或沟槽702。圆柱形中空芯体502可以包括一个、两个、三个、四个、五个、十个、十五个、二十个或任何其他合适数量的通孔702，包括更大和更小的。每个通孔702包括直径704。在一些实施例中，每个通孔702的直径都是相同的。在其他实施例中，通孔70 2中的至少一个的直径与通孔702中的另一个的直径不同。围绕圆柱形中空芯体502的周边的通孔702的存在可以作为机械干涉点，以帮助附接到底座700的其他材料的定位和附着。在一些实施例中，底座700包括沟槽而不是孔，使得沟槽并不完全延伸穿过中空芯体502的侧壁。

进一步地，参考图7B，中空芯体502包括从中空芯体502的外表面向内延伸的凹槽706，至少部分地围绕中空芯体502的周边。在某些方面，在圆柱形中空芯体502的外表面上包括凹槽706可以利于改进聚合物环504、506在圆柱形中空芯体502上的附接或联接。例如，凹槽706可改善聚合物环504、506与中空芯体502的接合，和/或将聚合物环504、506保留在中空芯体502上的各自相应的纵向位置处。如上所述，在一些实施例中，聚合物环504、506被包覆模制在中空芯体502上，使得环504、506的聚合物材料至少部分地填充凹槽706。

图8A是扫描仪组件的底座800的透视图，该底座包括具有两个聚合物环504、506的圆柱形中空芯体502，以及声学部件802，其也可被称为套筒部件或内部部件，围绕芯体502的中部或中间部分定位，至少部分地围绕其周边延伸。该中间部分或区段被定位于中空芯体502的远侧和近侧部分或区段之间。图8B是沿截面线8-8截取的图8A所示的底座800的透视截面侧视图。图8C是沿线8-8截取的图8A中所示的底座800的放大的图解性截面图，示出了凹槽706和808。底座800可以包括与图5A和图5B所示的底座500相似或相同的一些特征和尺寸，包括中空芯体502和聚合物环504、506。图8A-8C所示的底座800被形成有被设置在两个聚合物环504、506之间的内部构件802。在图示的实施例中，内部构件802的长度804大约从圆柱形中空芯体502的中心延伸到靠近聚合物环506的位置。内部构件802可以通过包覆模制、涂覆、掺杂或将套筒定位在中空芯体502上而被定位在圆柱形中空芯体502的外表面上。例如，在一些实施例中，将中空芯体502放入模具中，并将内部构件802模制在中空芯体502的外表面上。在其他实施例中，将聚合物套筒定位在中空芯体502上，并通过粘合剂固定到中空芯体502上。粘合剂可以包括聚合物、金属、基于复合物的材料或组合。粘合剂可以改善内部构件802和圆柱形中空芯体502的形成界面808的表面处的接合。尽管在图示的实施例中，内部构件802(也可称为套筒构件)包括圆形或圆柱形的形状，但内部构件802可包括其他形状或轮廓，包括多边形、椭圆形和/或其组合。

参考图8B和8C，界面808包括圆柱形中空芯体502的外表面中的凹槽，内部构件802被定位在凹槽内，使得内部构件802的外表面与圆柱形中空芯体502的外表面526平齐，从而形成组合的中空芯体502和内部构件802的平滑的或连续的外部轮廓。在这方面，内部构件802与中空芯体502的近侧部分和远侧部分连续，使得它们一起形成连续的外表面。凹槽808、706的形成使得它们不延伸到中空芯体502的管腔528中。在其他实施例中，圆柱形中空芯体502没有形成凹槽，并且内部构件802被定位在圆柱形中空芯体502的外表面上，使其不与圆柱形中空芯体502的外表面526平齐。在某些方面，包括内部构件802可以提供扫描仪组件的改进的声学特性和性能(例如，反向散射和/或衰减)。内部构件802的材料和厚度810可以被选择，以在底座800的远侧部分512处实现预期的声学特性。例如，厚度810的范围可以在0.0004-0.006英寸之间，并且材料可以包括聚合物材料，如

或聚酰亚胺。

替代性地，在内部构件802和圆柱形中空芯体502的表面之间的界面处可以包括附加的匹配材料，以便改善扫描仪组件110和底座800的声能传输。内部构件802也可以作为用于由外部或内部力量施加在扫描仪组件上的冲击的冲击吸收器。

图9A是扫描仪组件的底座900的透视图，该底座包括圆柱形中空芯体502、两个聚合物环504、506、被定位在近端510处的柔性部件901以及被定位在中空芯体502的远端512处并围绕其周边的柔性部件903。柔性部件901可被称为近侧管状构件，而柔性部件903可被称为远侧管状构件903。图9B是沿截面线9-9截取的图9A所示的底座900的透视截面图。底座900可包括与图5的底座500相似或相同的一些特征和尺寸，包括中空芯体502和聚合物环504、506。图9A和图9B所示的底座900还包括分别在圆柱形中空芯体502的近端510和远端512上的相对的柔性部件901、903。柔性部件901包括渐缩部分902a和圆柱形部分906a，它们一起形成作为整体部件的柔性部件901。类似地，柔性部件903包括渐缩部分902b和圆柱形部分906b，它们一起形成作为整体部件的柔性部件903。图9A和图9B中所示的渐缩部分902a和902b包括柔性部件901、903的外表面的渐缩，使得柔性部件901、903中的每一个的内径在其长度上保持恒定或基本上恒定，而外径在其长度上减小。在其他实施例中，渐缩部分906a、906b包括柔性部件901、903的外表面和内表面的渐缩。在其他实施例中，柔性部件包括沿其整个长度的圆柱形形状，并且不包括渐缩部分。

柔性部件901、903在靠近中空芯体502的相应端部以及靠近相应的聚合物环504、506的位置被联接或附接到中空芯体502。圆柱形部分906a、906b中的每一个包括外径514，其范围可在0.036-0.037英寸之间，并可与中空芯体502的直径基本相等。圆柱形部分906a、906b中的每一个包括长度908，其范围可在0.030-0.033英寸之间。渐缩部分902a、902b具有端部直径912，其可小于中空芯体502的直径514，且范围可在0.021-0.022英寸之间。渐缩部分具有长度910，其范围可在.0.10-0.030英寸之间。由于较薄的侧壁，较小的直径912可增加每一端510、512上的柔性。在某些方面，本文提供的尺寸和数值可适用于容纳高达0.014英寸的导丝的导管。然而，应理解的是，这些数值只是示例性的，并不打算限制本公开的范围。例如，本文提供的尺寸可以被修改以容纳其他尺寸的导丝或管腔内装置。例如，在一些实施例中，本文提供的尺寸和数值可以被修改以容纳高达0.035英寸的导丝。还设想到其他范围。例如，上面提供的一个或多个示例性尺寸可以根据不同的诊断应用而增加或减少。例如，上面提供的一个或多个尺寸可以通过0.5倍、1.5倍、2倍、3倍、5倍或任何其他合适的倍数来修改。

柔性部件901、903的存在可以有利地允许硬度从刚性不锈钢圆柱形构件502逐渐过渡到柔性导管，这可以减少管腔内导管发生扭结或损坏的可能性。底座900的近端510处的柔性构件901可以通过一种或多种技术(包括热接合、粘合剂、过盈配合等)与导管的内部构件和/或外部构件联接或连接，并且可以起到应变消除和/或刚性过渡的作用。底座900的远端512处的柔性构件903可以通过一种或多种技术(包括包覆模制、热粘合、粘合剂、掺杂、涂覆、过盈配合等)与中空芯体502联接或连接，并且可以起到用于导管末端的硬度过渡的作用。在图9A和9B所示的实施例中，柔性部件901、903在每一端510、512处附接到圆柱形中空芯体502上，使得圆柱形中空芯体502的内径508在它们各自的长度上是恒定或一成不变的。柔性部件901、903与中空芯体502的附接形成界面914、916，其包括金属芯体502和柔性部件901、903之间的相应配合表面。在某些方面，柔性部件901、903的界面或附接可包括其他特征，包括凹槽、沟槽、孔、纹理表面和/或可改善机械强度和接合的渐缩表面。底座900有利地包括多种材料，其可改善该装置的功能性和机械性能。例如，在一些实施例中，例如，在中空芯体502上包覆模制的柔性部件(例如，903)可以取代上文图1A中所示的分离的远侧末端构件。在一些实施例中，可选择柔性部件901、903的内部管腔的表面光洁度以最小化与导丝的摩擦。

图10A是扫描仪组件的底座1000的透视图，该底座包括圆柱形中空芯体502，且围绕中空芯体502的周边定位聚合物环504和柔性部件1003。图10B是沿截面线10-10截取的图10A所示的底座1000的透视截面图。底座1000可以包括与图9A和9B的底座900相似或相同的特征和/或尺寸，包括中空芯体502和环形构件504。在图10A和图10B的实施例中，底座1000在近端510处形成有柔性部件1002，在远端512处形成有柔性部件1003，其中柔性部件包括不同的几何形状。在这方面，柔性部件1003包括大体上是圆柱形的本体，其包括形成整体部件的环形或圆柱形部分1004和渐缩或圆锥形部分1006。柔性部件1003可被称为远侧末端构件。在一些实施例中，圆柱形部分1004可包括类似于聚合物环504的形状和尺寸。例如，在一些实施例中，圆柱形部分1004包括与聚合物环504相似或相同的外径。柔性部件1003包括长度1012，且圆柱形部分1004围绕中空芯体502的远侧部分定位，而渐缩部分1006向中空芯体502的远侧延伸。柔性部件1003包括沿其长度1012的可变厚度1013、1015、1016，同时保持一成不变的横截面内径508(如图10A和10B所示)。在这方面，渐缩部分包括渐缩的外表面，使得内径508沿长度1012是恒定的。应理解的是，在一些实施例中，内表面可以是渐缩的。在一些实施例中，外表面是渐缩的，而柔性部件1003的厚度(1013、1015、1016)沿其长度是恒定的。

参考图10B，柔性部件1003可以通过包覆模制、机械附接、过盈配合和/或粘合剂附接到圆柱形中空芯体502的外表面，并且可以配合在中空内部构件502的特征(包括凸起1014)中和/或周围。例如，柔性构件1003可包括在柔性构件1003的内表面中的切槽或凹槽，该切槽或凹槽被配置成配合在中空内部构件的凸起1014上或周围，以将柔性构件1003保持在适当位置。独特的附接界面可以改善柔性部件1003与中空内部构件502的附着，并实现与上述的用于在图5-9中解释的其他结构的那些类似的功能目标。柔性部件1003包括与芯体构件502的管腔连通或从该管腔延伸的内部管腔1020，并且可以被配置成接收导丝。

在近端510处，底座1000包括柔性部件1002。在图示的实施例中，柔性部件1002包括限定管腔1022的大体上圆柱形的主体，该主体包括沿其长度一成不变的恒定直径，以及沿其长度一成不变或恒定的外部轮廓。柔性部件1002的远侧部分被形成或定位在圆柱形中空芯体502的近端周围，柔性部件1002被形成有优化的一成不变的厚度1018和长度1010，以便实现柔性、辐射不透性、声学和其他性能，以满足期望的功能目标。

图11是扫描仪组件的底座1100的透视截面侧视图，该底座包括圆柱形中空芯体502，其中聚合物环504使用锁定特征或凸起1101围绕其周边附接。在图11的底座1100中，聚合物环504通过将聚合物环504定位在相应的凸起1102上而附接到圆柱形中空芯体502的表面。凸起1102可以被定位、锁定或压配合入聚合物环504的内表面中的相应凹槽或切槽中。在一些实施例中，图11所示的附接可以通过在中空芯体502上形成凸起1102，并在凸起上包覆模制聚合物环504来实现。这种结构连接方法可以应用于上面给出的结构性实施例中的任一个。

为了制造本文公开的各种底座实施例，可以基于底座的材料、特征和结构使用几种不同的传统和非传统制造技术，包括注射模制、铸造、3D打印、激光切割和纹理、挤制、微加工、共同成型、再流动、电子束熔化和/或其他合适的技术。应理解的是，对任何特定的制造技术的限制都不是所打算的，也不应从所公开的原理的教导中暗示出。

上述实施例的结构可以基于扫描仪组件的尺寸、功能目标和/或类型来选择。因此，可以采用具有适当长度、宽度和高度的任何有利的结构布置，这不仅可以包括本文讨论的圆形/圆柱形和半圆形的形状，而且还可以采用三角形、圆锥形、多边形和直线形的形状。底座可以包括任何数量的聚合物环，如一个、两个、三个、五个、十个或任何其他合适的数量，包括更大和更小的数量。此外，底座可以包括上述特征的各种组合。图5-11中底座的所有示例性变化都可以与扫描仪组件相联接。底座有利地结合了各种材料特性和结构，其可以改善各种导管和管腔内装置的性能特点。在这方面，尽管图5A-11中所示的实施例是关于IVUS成像导管描述的，但应理解的是，上述支撑构件或底座可用于各种管腔内装置，包括心内超声心动图(ICE)导管、光学相干断层扫描(OCT)导管、感测导管、引导导管、感测导丝或任何其他合适类型的管腔内装置。

图12示出了例示说明形成具有多种材料底座的扫描仪组件的示例性方法1200的流程图。在步骤1202处，方法1200包括为待使用的扫描仪类型和预期的功能目标限定底座的几何形状结构。如图5-11所示，各种结构几何形状可以基于预期的功能构成底座。

在步骤1204处，方法1200包括为底座的每个部件选择适当的材料。材料的选择是基于扫描仪组件需要的预期性能，例如刚性、不透性、柔性、声学、可加工性、可模制性以及其组合。

在步骤1206处，方法1200包括限定待附接到中空芯体的柔性部件的数量，该柔性部件将产生扫描仪组件的预期功能。该步骤1206可包括添加两个或更多个聚合物环、两个聚合物环和柔性内部构件的组合、聚合物环和作为导丝的柔性部件或其任何组合。

在步骤1208处，方法1200包括选择合适的制造工艺来生产多种材料底座的每个部件，例如选择微加工来形成中空芯体部件，选择包覆模制工艺来在中空芯体部件上形成聚合物环，以及对应于底座的每个部件的任何其他合适的制造工艺。

在步骤1210处，方法1200包括连接所有部件以形成多种材料底座。例如，在一些实施例中，柔性部件可以被放置到形成在中空芯体部件的表面上的凹槽中，柔性部件可以被压配合入中空芯体部件中，或者它们可以通过包覆模制来施加，如图5-11中所示。在步骤1210处，一旦多材料底座形成，它就可以被联接到扫描仪组件上。

本领域技术人员将认识到，上述设备、系统和方法可以以各种方式修改。因此，本领域的普通技术人员将认识到，本公开所涵盖的实施例并不限于上述特定的示例性实施例。在这方面，尽管已经示出和描述了例示说明性的实施例，但在前述公开中设想到广泛的修改、变化和替换。应理解的是，在不偏离本公开的范围的情况下，可以对前述内容做出这种变化。因此，对所附的权利要求书进行广义地、与本公开相一致的解释是适当的。

Claims (20)

1.一种管腔内超声成像导管，包括：

柔性细长构件，其被配置成被定位在患者的身体管腔内，

支撑构件，其被联接到所述柔性细长构件的远侧部分，其中所述支撑构件包括：

包括第一材料的中空内部构件；以及

第一环形构件，其在所述中空内部构件的近侧部分处围绕所述中空内部构件的周边定位，其中所述第一环形构件从所述中空内部构件径向向外延伸，且所述第一环形构件包括与所述第一材料不同的第二材料；和

超声扫描仪组件，其围绕所述支撑构件的所述第一环形构件定位，其中所述超声扫描仪组件被配置成获得所述身体管腔的超声成像数据。

2.根据权利要求1所述的管腔内超声成像导管，其中，所述中空内部构件包括圆柱形形状。

3.根据权利要求2所述的管腔内超声成像导管，其中，所述中空内部构件包括一成不变的外表面和一成不变的内表面。

4.根据权利要求2所述的管腔内超声成像导管，

其中，所述中空内部构件包括具有第一凹槽的外表面，

其中，所述第一凹槽形成于所述中空内部构件的所述近侧部分处，使得所述第一环形构件的所述第二材料被定位于所述第一凹槽内。

5.根据权利要求1所述的管腔内超声成像导管，其中，所述中空内部构件的所述第一材料包括金属，所述第一环形构件的所述第二材料包括聚合物。

6.根据权利要求5所述的管腔内超声成像导管，其中，所述第二材料被包覆模制在所述中空内部构件上。

7.根据权利要求1所述的管腔内超声成像导管，其中，所述第一环形构件包括环形形状。

8.根据权利要求1所述的管腔内超声成像导管，其中，所述第一环形构件包括多边形形状。

9.根据权利要求1所述的管腔内超声成像导管，其中，所述中空内部构件和所述第一环形构件在所述中空内部构件的所述近侧部分处通过粘合剂联接。

10.根据权利要求9所述的管腔内超声成像导管，其中，所述粘合剂包括聚合物材料。

11.根据权利要求1所述的管腔内超声成像导管，

其中，所述支撑构件还包括套筒构件，所述套筒构件在所述中空内部构件的中间部分处围绕所述中空内部构件的所述周边定位，

其中，所述套筒构件被定位在所述第一环形构件的远侧，以及

其中，所述套筒构件包括第三材料。

12.根据权利要求11所述的管腔内超声成像导管，

其中，所述中空内部构件包括具有第二凹槽的外表面，

其中，所述第二凹槽形成在所述中空内部构件的所述中间部分处，使得套筒构件被定位在所述第二凹槽内，以与所述中空内部构件形成连续的外部轮廓。

13.根据权利要求11所述的管腔内超声成像导管，其中，所述套筒构件的所述第三材料包括聚合物。

14.根据权利要求11所述的管腔内超声成像导管，

其中，所述支撑构件还包括第二环形构件，所述第二环形构件在所述中空内部构件的远侧部分处围绕所述中空内部构件的所述周边定位，

其中，所述第二环形构件从所述中空内部构件径向向外延伸，

其中，所述超声扫描仪组件围绕所述第二环形构件定位。

15.根据权利要求14所述的管腔内超声成像导管，

其中，所述第二环形构件包括所述第二材料，以及

其中，所述第二环形构件包括环形形状。

16.根据权利要求14所述的管腔内超声成像导管，

其中，所述支撑构件还包括向所述中空内部构件的远侧延伸的远侧管状构件，以及

其中，所述第二环形构件和所述远侧管状构件包括柔性的第三材料。

17.根据权利要求14所述的管腔内超声成像导管，其中，所述第一环形构件、所述套筒构件和所述第二环形构件形成围绕所述中空内部构件的所述周边定位的整体部件。

18.根据权利要求1所述的管腔内超声成像导管，其中，所述中空内部构件的侧壁包括沟槽或通孔中的至少一种。

19.根据权利要求1所述的管腔内超声成像导管，其中，所述管腔内超声成像导管还包括：

近侧管状构件，其被联接到所述中空内部构件的所述近侧部分并向所述中空内部构件的近侧延伸；以及

远侧末端构件，其被联接到所述中空内部构件的远侧部分端部并向所述中空内部构件的远侧延伸，其中所述远侧末端构件包括：

环形部分，其在所述中空内部构件的远侧部分处围绕所述中空内部构件的所述周边定位，其中所述环形部分从所述中空内部构件径向向外延伸；和

渐缩部分，其向所述环形部分的远侧延伸，

其中，所述近侧管状构件和所述远侧末端构件包括聚合物材料。

20.一种管腔内超声成像系统，包括：

管腔内超声成像导管，包括：

柔性细长构件，其被配置成被定位在患者的身体管腔内，

支撑构件，其被联接到所述柔性细长构件的远侧部分，其中所述支撑构件包括：

包括第一材料的金属的中空内部构件；

聚合物环，其在所述中空内部构件的近侧部分处围绕所述中空内部构件的周边定位，其中所述聚合物环从所述中空内部构件径向向外延伸；和

超声扫描仪组件，其围绕所述支撑构件的所述聚合物环定位，其中所述超声扫描仪组件被配置成获得所述身体管腔的超声成像数据；和

处理器电路，其与所述管腔内超声成像导管通信，其中所述处理器电路被配置成使用所述超声成像数据生成管腔内超声图像，并将所述管腔内超声图像输出到显示器。

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