[发明专利]血管内超声成像

说明书

一种延伸线缆适合于在血管内超声系统中使用。其具有用于连接到导管的第一连接器和用于连接到患者接口模块的第二连接器。线缆装置在第一和第二连接器之间提供功率传输、数据传输和数据信号处理(放大或再生)。延伸线缆使得无菌性能够在工作流中以时间上高效且容易的方式被维持，因为导管到延伸线缆连接可以保持在无菌环境中。

技术领域

本发明涉及用于例如活体内部的血管内超声(IVUS)成像的装置。

背景技术

血管内超声(IVUS)成像在介入心脏学中被广泛地用作用于人体内的患病的脉管(诸如动脉)的诊断工具，以确定对处置的需要、引导介入、和/或评价其有效性。

为了执行IVUS成像研究，包含一个或多个超声换能器的IVUS导管被传送到脉管中并且被引导到要成像的区域。换能器发射并接收超声能量以创建感兴趣脉管的图像。超声波由于组织结构(诸如脉管壁的各个层)、红细胞和其他感兴趣特征引起的不连续性而被部分地反射。来自反射波的回波由换能器接收并传递到IVUS成像系统，所述IVUS成像系统通过患者接口模块(PIM)被连接到IVUS导管。成像系统处理接收到的超声信号以产生设备被放置的脉管的横截面图像。

目前常用的IVUS导管有两种类型：旋转的和固态的。对于典型的旋转IVUS导管，单个超声换能器元件被定位于柔性驱动轴的尖端处，所述柔性驱动轴在插入到感兴趣脉管中的塑料护套内旋转。换能器元件被取向为使得超声波束大致垂直于设备的轴传播。流体填充的护套保护脉管组织免受旋转的换能器和驱动杆伤害，同时允许超声信号从换能器传播到组织中以及返回。当驱动轴旋转时，周期性地用高压脉冲激励换能器，以发射短超声爆发。然后，相同的换能器监听从各种组织结构反射的返回回波。IVUS成像系统根据换能器单次旋转期间发生的脉冲序列/采集循环来组装脉管横截面的二维显示。

相比之下，固态IVUS导管承载超声探头组件，所述超声探头组件包括围绕被连接到一组换能器控制电路的设备的圆周分布的超声换能器阵列。换能器控制电路选择个体换能器用于发射超声脉冲和用于接收回波信号。通过逐步通过发射器-接收器对的序列，固态IVUS系统能够合成机械扫描的换能器元件的效果而不移动零件。由于不存在旋转机械元件，换能器阵列能够被放置为以最小的血管创伤风险与血液或脉管组织直接接触。此外，因为不存在旋转机械元件，接口被简化。固态探头能够利用简单的电缆和标准可折卸电连接器被直接接线到成像系统。

多个电连接器或电线沿着设备的长度延伸，以便于信号到和从(一个或多个)超声换能器的通信。例如，在一起目前的商用产品中，七个电线沿着导管的长度在近端连接器与导管的远端部分处的超声组件之间延伸。

血管内超声流程在特殊手术室(所谓的包括其他模态(介入X射线、经皮超声等)的“导管室”)中被执行。IVUS系统能够是集成的或基于推车的。在这两种情况下，导管被插入到患者接口模块(PIM)中。PIM通常被安装到侧面床轨，并且利用线缆被连接到后端系统。为了最小化混乱，PIM位置是固定的，并且线缆经常被隐藏在台下面或内。除了信号的流电隔离和电学缓冲之外，PIM是保护患者免受PIM上的意外线缆拉动(例如人绊倒线缆或意外的推车移动)伤害的机械锚。

在各种流程中，需要从各种脉管的血管入口，具有跨过身体的不同入口位置。大腿(股骨入口)或下臂(桡骨入口)常常被使用。PIM被永久地安装在台侧上，并且其位于非无菌区的边界处，尽可能靠近通常使用的血管入口位置。

对于流程，无菌IVUS导管利用为导管组件的一部分的1.5m线缆被插入到PIM中。通过这样做，导管的连接器变为非无菌，因为PIM在无菌区域边界处或外部。这限制了无菌区中的导管的暂时断开和存储，以在流程期间为其他仪器留有空间，这是医师的经常性需求。