往复式体内超声换能器组件的制作方法_3

文档序号:8515216阅读:来源:国知局
体(比如,水,盐水和乙醇)典型地具有生物兼容性、声学透明度和粘度的更好的组合。
[0033]将装置20设计为从换能器28沿着导电通道经由轴70而传递电气信号。在图1的实施方案中,导体50、52为导电通道的部件,其从换能器28经过管腔72进行延伸,并且其可导电地且可操作地与操纵台联接。例如,导体50为信号通路,并且导体52为接地通路。导体50、52具有附接至导电通道的旋转部分的应用侧端部和附接至导电通道的非旋转部分的控制侧端部(未示出),例如,延伸至在导管22的壁中的固定导体或延伸至超声操纵台。响应于轴70和换能器28的旋转运动,导体50、52可以在进行扭转运动的同时传导电气信号,而不造成严重损坏。
[0034]作为一个示例,导体50、52可以在各种位置处附接至换能器元件42,这取决于特定构造的需要。导体50、52可以为延伸经过背部40和/或夹持环44并且延伸进入管腔72的细线。可替代地,导体50、52可以从换能器28的侧面延伸,并且通过密封的端口(未示出)密封地进入管腔72。可替代地,背部40可以是导电的,从而整个背部都是导电路径的部件。类似地,匹配层可以为导电层,所述导电层是导电路径的部件。导体50、52可以贯穿从换能器28到超声操纵台的导管22的管腔的长度而运行。可替代地,导体50、52可以延伸至中间联接件(未示出)或位于导管22中的控制侧附接点。控制侧附接点或联接件使在导体50、52和超声操纵台之间的电气通信变得容易。控制侧附接点通常固定于非旋转位置,所述非旋转位置在驱动轴70的控制侧端部的控制侧上。然而,在一些示例中,控制侧附接点可以位于中空驱动轴内。在其他示例中,导体50、52可以固定在单一电缆内,例如,所述单一电缆可以为同轴的。在其他示例中,导体50、52可以与位于换能器28和导体50、52之间的一个或更多中间导体(例如,刚性轴或单一电缆)联接。在这种方式下,以各种方式来实现导电路径,其中导电路径延伸经过轴70,并且包括导体50、52。
[0035]在装置20的操作期间,医师将装置20插入病人的身体,并且将装置20操纵至期望的位置,例如,在特定血管中。一旦将装置20适当地放置在待被成像的机体组织的区域中或靠近所述机体组织的区域时,则旋转电机32通电使得轴70旋转。相对应地,换能器28绕旋转轴旋转。元件42通过导电通道(例如,导体50)通电,其接收来自操纵台的电力。在该实施方案中,元件42基本沿着相对于轴70的向外方向(也即,基本垂直于旋转轴)传输超声信号。
[0036]当超声信号得以传输时,超声信号穿过导管22的壁24直到其遇到声阻抗界限(例如,机体组织、血小板或其他具有与体液或其他包围材料完全不同的声阻抗的其他材料),使得超声信号在机体组织的表面处部分地反射。超声信号的部分朝向换能器28反射回来。在换能器28处接收的表示经反射的超声的一个或更多电气信号经由导电通道(例如,导体50)从换能器28发送到超声操纵台,以便成像并对医师显示。同时或随后,换能器28继续发送另外的超声信号,并且在特定实施方案中在期望的时间段中不断地重复该过程。
[0037]在旋转电机32的动力下,换能器28以往复方式进行旋转,使得其在一个方向上旋转固定的距离,并且随后在相反的方向上旋转固定的距离。在图1的示例中,导体50、52与换能器28同步旋转,并且在特定实施方案中,导体50、52变得在一个方向上绕着彼此至少部分地扭转,不扭转,并且在相反方向上绕着彼此至少部分地扭转。导体50、52的控制侧连接点(未示出)保持固定,其使导体的受控扭转变得容易,并且允许与操纵台的非旋转联接。导体50、52位于管腔72中,并具有足够的松弛度以允许导体50、52损伤(wound)而不损坏导体50、52,或它们与换能器28的连接点,或控制侧连接点。在其他示例中,任一导体50、52可以固定在单一电缆(例如,同轴的)中,所述单一电缆构造成具有弹性(或其他)特性,这允许电缆的一定扭转而不对导体造成严重损坏。还在其他示例中,将导体50、52配置成在附接至中间导体时进行扭转反作用(twisting react1n),所述中间导体可导电地并可操作地位于超声元件和导体50、52之间。
[0038]在图2中示出了装置20的一个可替代示例。图2的示例类似于与已经描述过的实施方案,并且所有说明也应用于该示例,除了关于图2的示例所讨论的任何附加和修改的特征。
[0039]图2的示例包括电机32、换能器28、同心轴80、偏置构件90以及同轴电缆100。在该示例中,通常至少一个导电通道从换能器28延伸经过轴80、偏置构件90以及同轴电缆100。轴80和偏置构件90在装置20的可旋转部分和装置20的固定部分之间提供导电性。在该示例中,导电路径的控制侧附接点为在偏置构件90以及同轴电缆100之间的连接。
[0040]轴80为刚性轴,其包括导体,该导体作为经由其延伸的导电通道的一部分。在一个示例中,轴80为具有内导体82和外导体84的同轴电缆(图3)。内导体82和外导体84形成从换能器延伸到操纵台的导电通道的一部分。内导体82同中心地位于外导体84的内部,如图3所示。内导体82和外导体84通过绝缘层86分隔并电绝缘。内导体82和外导体84从换能器28经过电机32延伸至电机32的控制侧端部,贯穿轴80的长度。在其他示例中,轴80可以为具有线导体的中空轴,所述线导体经此定位,如前所述。
[0041]换能器28可操作地连接到轴80,使得换能器28响应于轴80的旋转而旋转。在该实施方案中,换能器28可操作地与轴80联接,从而其纵轴平行于轴80的旋转轴或与轴80的旋转轴一致。将导体87电气上可操作地设置在换能器28和外导体84之间,并且可以携带在换能器28和外导体84之间的电信号。将导体88电气上可操作地设置在换能器28和内导体82之间,并且可以携带在换能器28和内导体82之间的电信号。导体88可以完全地或部分地位于背部配件或板(例如,如上的背部40)中。可替代地,导体88可以在换能器28外部选定路线(例如,沿着面29),并且可操作地连接到内导体82而通过合适的绝缘方式(比如护套线)与外导体84绝缘。导体87、88可以为线、绝缘线或其他合适的导体。
[0042]偏置构件90位于电机32的控制侧上。在示出的实施方案中,偏置构件90为线圈或螺旋类型弹簧,其绕着旋转轴以盘绕的方式放置。偏置构件90在其一个端部处连接到轴80,并且在其另一个端部处连接到电机32,将电机32固定并允许在其内的轴80 (也即,例如电机定子)的相对旋转。可替代地,偏置构件90可以固定至包围壁或另一种固定部件。偏置构件90包括主导弹簧92 (或偏置导体)和后续弹簧(trailing spring) 93 (或偏置导体),主导弹簧92和后续弹簧93设置成作为单一单元协同操作。主导弹簧92位于后续弹簧93的应用侧上。主导弹簧92和后续弹簧93由绝缘层94分隔。绝缘层94可以为胶、橡胶、塑料(例如,聚对二甲苯)或其他将主导弹簧92与后续弹簧93电气绝缘的合适材料。在其他示例中,在主导弹簧92和后续弹簧93没有接触的情况下,绝缘层94可以为空气或是空的。
[0043]导体97、98形成导电通道的一部分,并且放置成携带在轴80和偏置构件90之间的电信号。导体97在一个端部处在连接点处附接至外导体84,所述连接点可以为在暴露外导体84的轴80的表面上的任何点。在靠近附接至轴80(未示出)的主导弹簧92的部分处,导体97在另一个端部处附接至主导弹簧92。导体98在轴80的端部处附接至内导体82,在轴80的端部处内导体82得以暴露并且相对于外导体84是可接入的。在靠近附接至轴80 (未示出)的后续弹簧93的部分处,导体98在另一个端部处附接至后续弹簧93。导体97、98可以为线、绝缘线或其他合适的导体。
[0044]电缆100放置成可导电地从偏置构件90向导管22的控制端部携带电信号。同轴电缆100具有外导体部分和内导体部分(未示出),所述内导体部分同中心地位于外导体部分内部
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