具有压力和超声波特征的远端保护系统和方法_5

文档序号:9634432阅读:来源:国知局
分定位,那么过滤器将在内部表面或部分上设置有增强的回声形貌,所述内部表面或部分将在这样的位置接收来自(例如)换能器的声能。基于所使用的IVUS换能器的特定型号、相对于过滤器的位置和合并到过滤器中的回声特征的放置和类型,其它改进也在本发明的范围内。换句话说,本文中所述的过滤器的回声增强是关于IVUS传感器类型、获取模式和相对于过滤器的位置来选择、设计和定位于过滤器上的。具有过滤器的IVUS使用中的附加细节进一步描述于美国专利6,645,152和6,440,077中,所述两个美国专利出于所有目的以全文引用的方式并入本文中。
[0151]在一个方面,这样增强的回声标识的放置和标志单独地对观察超声波输出的使用者来说是可辨别的,或组合地对被配置成处理超声波返回信号的计算机系统来说也是可辨别的,其中所述超声波返回信号包括来自增强的回声过滤器的返回信号。回声材料的形成和使用的附加方面参考以下美国专利和专利公报,其中的每一个以全文引用的方式并入本文中:US2010/0130963 ;US2004/0230119;5, 327,891 ;5, 921,933 ;5, 081,997 ;5, 289,831 ;5,201,314 ;4, 276,885 ;4, 572,203 ;4, 718,433 ;4, 442,843 ;US4, 401,124 ;US4, 265,251 ;4,466,442 ;和 4,718,433。
[0152]在各种替代方案中,回声材料可以在多种不同技术中的任何一种中应用于过滤器的一部分或一部件中。
[0153]在一个示例中,回声部件或添加物作为施加于过滤器的一部分或部件的选择性涂层而应用于或并入到过滤器或过滤器的一部分中。
[0154]在一个示例中,回声部件或添加物作为放置于过滤器的部件的一部分上方或与其连接的制成的模制件而应用于或并入到过滤器或过滤器的一部分中。
[0155]在一个示例中,回声部件或添加物作为用以覆盖过滤器的一部分或部件的连续段制成的挤制式套筒而应用于或并入到过滤器或过滤器的一部分中。在一个实施例中,内管状构件中的一个或外套筒或涂层可由根据本发明的具有增加的回声性的材料制成,其中内管状构件中的另一个由生物相容性聚合物(例如,举例来说,聚氨酯或硅橡胶)制成。
[0156]在一个示例中,回声部件或添加物作为复合物或两层结构(包括内管和外管或具有所述管中的一个或两个的套筒,所述管由如本文所述的一种或多种回声材料或修改制成或包括或并入所述回声材料或修改)而应用于或并入到过滤器或过滤器的一部分中。另外或可替代地,本文中所述的一个或两个套筒、管可包括或封装特定形状或几何形状的回声标识或部件,举例来说,如在管的侧壁内具有线圈结构的管结构的情形中。在一个方面,线圈结构由回声材料制成并且绕组以可用于本文中所述的过滤器的任一状态的方式提供。线圈可具有特定尺寸或尺寸上的变化、节距或节距上的变化、或可用于提供将被确定的过滤器性质的回声可识别状态的其它属性。在一个特定实施例中,线圈或其它回声材料的尺寸具有为增加关于成像超声波系统中所使用的分辨率或处理算法的声反射而选择的尺寸。
[0157]在一个示例中,回声部件或添加物作为并入到复合物或两层结构(包括内管和外管或具有所述管中的一个或两个的套筒,所述管由包括如本文中所述的回声材料或修改的一个或多个编织物制成,或包括或并入所述回声材料或修改)的编织结构而应用于或并入到过滤器或过滤器的一部分中。另外或可替代地,本文中所述的一个或两个套筒、管可包括或封装形成到特定形状或几何形状的回声标识或部件中的编织物,举例来说,如在管的侧壁内具有编织结构的管结构的情形中。在一个方面,编织结构由回声材料制成,并且当围绕管或套筒缠绕或直接地缠绕到过滤器的一部分或部件上时编织物是小直径的。编织材料的缠绕图案和间隔以可用于本文中所述的过滤器的任一状态的方式提供。编织物可具有特定的编织股线成分、结构、尺寸或尺寸上的变化、节距或节距上的变化,或可用于提供将被确定的过滤器性质的回声可识别状态的其它属性。编织物中股线中的一股或多股可由回声材料形成。股线中的一股或多股可由具有改进的不透射线特性的材料制成。股线中的一股或多股可由具有回声性和不透射线性两者的材料制成。编织物的股线可使用上文所述的股线特性中的任何特性来组合。
[0158]在另一替代方案中,但在另一示例中,回声部件或添加物作为一系列短片段(沿着过滤器的一部分或一部件毗邻于彼此密排或间隔方式排布)而应用于或并入到过滤器或过滤器的一部分中。在另一实施例中,还可调整或选择毗邻片段之间的间隔或空隙,以便使用由间隔或空隙带来的材料差异来增强过滤器的回声能力。
[0159]在另一替代方案中,但在另一示例中,回声部件或添加物作为适于热收缩操作的管或套筒而应用于或并入到过滤器或过滤器的一部分中。在一个方面,有在过滤器的一部分上滑动一个或多个套筒,然后加热以缩小围绕过滤器的所述部分的片段的制造或组装步骤。尤其是,对于具有如本文中所述增强的回声特性的此种收缩装配管的具体放置来说,提供了各种实施例。应了解的是,套筒、片段或管可由适合的材料(例如,举例来说,ePTFE、PTFe、PET、PVDF、PFA、FEP和其它适合的聚合物)提供或具有并入适合的材料中的回声修改或回声元件。更进一步地,虽然这些和其它材料可形成为除管之外的形状,但还可采取在根据本文中所述的回声增强技术中应用的股线、线、纤维和细丝的形式。在一些实施例中,应用于过滤器的管或片段可具有相同或不同的成分以及具有相同宽度或不同宽度。在一个方面,多个带的宽度或厚度被用于提供关于过滤器的代码或信息。使用不同宽度的回声带是类似于电阻上不同尺寸和颜色的环被布置成描述电阻值的图案的标识技术。
[0160]在另一替代方案中,但在另一示例中,回声部件或添加物是在过滤器的一部分或部件上挤制而应用于或并入到过滤器或过滤器的一部分中。
[0161]在另一替代方案中,但在另一示例中,回声部件或添加物通过使用适当的粘合剂或结合技术将回声材料或部件结合到过滤器上而应用于或并入到过滤器或过滤器的一部分中。
[0162]在上文所述配置中的任何一种中,过滤器的部分或部件可被修改有凹痕、槽、空穴、空隙。在其它方面,存在一个或多个完全或部分圆周的凹槽、环、表面衍射光栅或其它表面特征,以在过滤器的那个部分中选择性地增强或提供回声特性,从而帮助或促进回声材料的应用。在另一些方面,上文所述的表面修改中的任何一个还可被用于唯一地识别过滤器的一部分或任何组合形式的上述中的任何一个。
[0163]在上述回声标识或属性中的任何一个的另一些方面,套筒或涂层或部件的厚度可在其近端端部和远端端部处降低,以提供平滑的外表面。作为又一附加的替代方案,涂层、标识或其它回声材料可接近或紧密毗邻过滤器部件或过滤装置两者的远端端部而延伸。
[0164]在又一些替代方案或组合中,一些过滤器设计实施例更改过滤器的部件,以增强回声性,例如,举例来说并入回声材料的材料选取。回声材料的示例包括钯、钯-铱或回声材料的其它合金。
[0165]在一些实施例中,回声微气泡被设置在过滤器的一部分中,以增强过滤器的那个方面的声反射。回声微气泡可通过任何方便的方式制备,并且通过涂层或套筒或壳体或其它转移方式引入到部件或其部分中,或者在挤制、模铸或其它技术持续期之前与聚合物或其它适当的基础化合物混合。视情况可在部件或元件或标识内部预先制备或制备回声微泡。微气泡的制备或使用情况描述于美国专利N0.5,327,891 ;4,265,251 ;4,442,843 ;4,466,442 ;4,276,885 ;4,572,203 ;4,718,433 和 4,442,843 中。例如,回声微气泡可通过将气体(例如,二氧化碳)在高于糖结晶温度的温度下导入黏稠的糖溶液中,随后冷却并使糖晶体中气体封闭。微气泡可形成于明胶中并且被引入到装置的部件或部分中。在形成微气泡的条件下,微气泡还可通过混合表面活性剂、黏稠液体和气泡或气体形成化合物(例如,碳酸类钠盐)来产生。
[0166]在又一些替代方案中,还有双模式材料(不透射线和回声)并入到聚合物中,然后用于形成如本文中所述的过滤装置的一部分、应用于所述过滤装置或以其它方式与所述过滤装置结合。这些聚合物化合物中的一些可被制成增强老化和保存期,并且具有其它有益的属性。在一个方面,过滤器或其部分包括使用与一种或多种聚合材料化合的可视性材料构造成的一个或多个所选择的片段,所述一种或多种聚合物材料使用荧光透视和超声波成像两者使所选择的片段可见。在一个特定示例中,可视性材料可采取分散于聚合物材料内的钨和/或碳化钨颗粒的形式。在一个特定方面,不透射线和回声材料包括分布于基础聚合物材料内的钨和/或碳化钨颗粒。
[0167]在一个实施例中,过滤器的一部分或一部件包括或已经被修改成具有包括不透射线和回声材料的内层。在一个替代方案中,不透射线和回声材料包括:颗粒,所述颗粒分布于包括聚醚嵌段酰胺的基础聚合物材料(即,第一聚合物材料)内;和外层,所述外层包括附加的聚合物材料(即,第二聚合物材料)。在某些实施例中,附加的聚合物材料是热塑性弹性体。可选地,附加聚合物材料比基础聚合物材料更能抵抗水解和/或氧化。
[0168]在另一些方面,添加到过滤器的部件、部分或元件可被视为回声主体构件,该构件是将要声波成像的回声过滤器的一部分。回声主体构件至少部分地由复合材料构成,所述复合材料可(例如)通过使用用于患者内或患者外部的超声成像设备在患者内回声成像。在一个方面,复合材料包括具有嵌入在基质材料中离散的声反射颗粒的基质材料。在一个方面,基质材料是生物相容性塑料。适合的塑料示例可包括氨基甲酸酯、乙烯、硅树脂、聚乙烯、四氟乙烯。在一个方面,基质是可根据具体应用而被模制和/或挤制成各种形状的可成形的、柔韧材料。声反射颗粒嵌入于基质材料中。例如,颗粒是由硬材料(例如,是固体或填充有声反射介质的小玻璃颗粒)制成。在一个方面,玻璃颗粒具有形成玻璃微球体的大体球形形状。具有大约5微米的外径的玻璃微球体是一种可接受的尺寸。可利用其它尺寸的颗粒,如(举例来说)介于1与50微米及以上之间的范围内。尺寸低于使用中的成像超声波系统的分辨率大小的颗粒可被布置成对超声波来说足够的尺寸和取向的图案,所述图案产生可由成像超声波系统辨别的特征。此外,颗粒没有必要必须是球形的,或可以是部分球形的。更进一步地,颗粒的形状可更改,以通过呈现不同的颗粒形状、颗粒尺寸或其组合来改变基质材料的声特性而增强声反射。例如,颗粒可被形成“有序阵列”。“有序阵列”可采取来自单独部分的宏观结构的形式,所述单独部分可以以球体、胶体、珠子、卵形、正方形、矩形、纤维、丝、杆、壳体、薄膜或平坦表面的形式进行图案化或未图案化。相比之下,“无序阵列”缺乏实质性的宏观结构。
[0169]例如,回声标识可包括单独地低于成像超声波系统的分辨率的颗粒。回声标识是这些低于成像超声波分辨率的颗粒以组合方式、以1D、2D或3D图案、以图形阵列或以机器可读组合方式的组合,形成标志。基于颗粒组合的特定特性,来自回声标识或回声标识组合的声返回信号可在显示器上被视觉感知,以供用户解读,或可由成像超声波处理系统内的一个或多个声反射或频谱处理算法检测和解读。
[0170]在一个方面,回声材料通过将纳米尺寸的声波反射材料(举例来说,氧化铁、氧化钛或氧化锌)颗粒加入到生物相容性聚合物中来制成。在一种制造方法中,声反射颗粒与粉末状热塑性或热固性材料(例如,聚醚酰胺、聚氨酯或环氧树脂、或聚氯乙烯)混合,随后对混合物进行热处理,以提供增加的声反射的材料,所述材料可作为上文所述类型的医疗装置上的涂层来应用,或可作为如本文所述的医疗装置的结构部件并入。
[0171]在另一些实施例和方面,包括的提供回声增强的颗粒可被选择、布置或加入,以提供声学几何上调谐的纳米结构、微观结构或宏观结构。本文中所提供的颗粒可成形为当前所知晓的或为声反射增强而将创生的所有形状。在非限制性示例中,纳米颗粒、微观颗粒或宏观颗粒成形为球形、卵形、圆柱形、正方形、矩形、杆形、星形、管形、角锥体、棱柱、三角形、分支、板,或包括声反射表面,或其中一个或多个表面(例如)通过粗糙化或形成凹痕或用于更改声反射性的其它技术来调适。在非限制性示例中,颗粒包括(例如)板、实心壳体、中空壳体、杆、米粒、球、纤维、丝、角锥体、棱柱或其组合的形状和性质。
[0172]在一个特定方面,部分球形的表面可设置在颗粒(如举例来说,在其中具有中空球形空间的颗粒)的外侧和/或内侧。颗粒由不同于基质的材料制成。虽然期望不受理论束缚,但相信的是,球形形状在各种角度提供声反射,而不管超声波发出并且因此更可能将传输信号的至少一部分反射回超声波接收器以产生图像的方向。因为可得到的许多基质材料在患者内是相对超声透明的,所以声反射颗粒提供足够的反射。复合物而非溶液的使用为嵌入基质中的离散颗粒的声反射提供了足够的尺寸。如所示,各种材料可被利用于声反射颗粒,例如,铝、硬塑料陶瓷和金属和/或金属合金颗粒等等。另外,液体、气体、凝胶、微型胶囊和/或基质中的悬浮液可替代地单独或以组合方式使用,只要它们形成具有所期望的超声反射特性的复合物即可。
[0173]用以增强回声特性的上述实施例、替代方案或过滤器修改中的任何一个还可以被设计成这样或这样实施,即提供可由看着显示器的操作员记录或使用返回信号(含有来自成像超声波系统中过滤器的声反射)的信号处理技术来识别的可回声识别或独特特性或声反射的标志。在一个示例中,存在着过滤器的表面,所述表面在用于确定以下中一个或多个的位置处具有一个或多个回声可记录或可识别特征、标识或指示:过滤器端部的位置;过滤器上固定元件的位置;过滤器上回收特征的位置;腿、支杆、过滤器或过滤器的端部中的一个或多个相对于腿、支杆、过滤器或端部中的另一个的取向或整个过滤器相对于体内管腔、血管或中空器官的取向。此外,在如本文中所述为过滤器提供增强的成像特性的另一可广泛应用的方面,添加或并入到过滤器中的特性或修改使得过滤器、过滤器部件或过滤器的特定部分能够更易于如本文中所述通过血管内超声波成像。在另一方面,过滤器的特性或修改被确定取向和定位,以便通过由过滤器布放或回收导管、圈套器或用于促进血管内过滤器使用的其它实施方式承载的IVUS探针而有利于IVUS成像。
[0174]图26是具有同心排布的多个片段的过滤器的丝支杆或支撑元件(w/s/s)的截面图。在这个图示性实施例中,丝被包封于交替的管片段中。有直接毗邻于丝的内管(IT)。有毗邻于内层的回声片段层(EL)。内管可被选择成充当用以增加回声层与过滤器的丝、支杆或支撑构件之间粘合的结合层。在这个实施例中,在回声层上有外管(0T)。在替代性构造中,可省略内管或外管中的任一个或两个。回声层是具有本文中所述的回声特性中的一个或多个的片段。
[0175]图27到32提供了片段87的各种示例性实施例,该片段87具有添加上的回声特性、性质或特征中的一种类型或多于一种类型的一个或多个。应用于片段87的所示的回声调适中的每一个连同片段87自身可基于过滤器的所述部分的要求和回声特性而视需要如本文中所述来确定尺寸、按比例缩放和/或确定形状。
[0176]图27是具有形成于其中的一个或多个激光钻孔88的片段87的实施例。孔的直径和形状可基于片段87将附接到的过滤器或过滤器部件的尺寸而选择。孔88可完全穿过片段的壁或仅部分地穿过壁。孔88可形成为如本文中所述的任何图案、间隔或取向。
[0177]图28是具有形成于其上的一个或多个凸起特征或可替代地粗糙部分89的片段87的实施例。凸起特征的尺寸和形状或表面的粗糙度可基于片段87将附接到的过滤器或过滤器部件的尺寸而选择。凸起特征或粗糙部分89可形成为如本文中所述的任何图案、间隔或取向。
[0178]图29是具有形成于其中的一个或多个气泡90的片段87的实施例。尺寸、形状、图案和将一个气泡90或多个气泡90并入到片段87中的方式可基于片段87将附接到的过滤器或过滤器部件的尺寸而选择。气泡90可形成于片段侧壁内、靠近于片段侧壁的表面或靠近于侧壁的内表面。气泡或若干气泡90可形成为如本文中所述的任何图案、间隔或取向。
[0179]图30是具有形成于其中的一个或多个凹痕91的片段87的实施例。凹痕的直径和形状可基于片段87将附接到的过滤器或过滤器部件的尺寸而选择。凹痕91可形成为如本文中所述的任何图案、间隔或取向。
[0180]图31是具有在片段87内或围绕片段87的线圈或编织结构92的片段87的实施例。尺寸、形状、图案和将线圈或编织物92并入到片段87中的方式可基于片段87将附接到的过滤器或过滤器部件的尺寸而选择。线圈或编织物92可形成于片段侧壁内、靠近于片段侧壁的表面或靠近于侧壁的内表面。线圈或编织物92可以是如图A中所示和所述的夹层结构的一部分。线圈或编织物92可形成为如本文中所述的任何图案、间隔或取向,以增强附接到片段87的过滤器或过滤器部分的回声特性。线圈或编织物92可沿着片段87的整个长度是连续的,或者可替代地,线圈或编织物92可在被选择的短长度内,使得多个线圈或编织物设置于单个片段87内。
[0181]图32是具有排列成环93.1,93.2和93.3的多个回声标识93的片段87的实施例。出于图示的目的,环被示为在通常正交于片段87的中心纵向轴线的取向上。环被示出在其之间具有lcm的样本间隔。基于本文中所描述的因素(例如,过滤器尺寸和生理环境),间隔可以是任何适当的距离。类似地,环可在相对于片段的纵向轴线的其他取向上成角度。举例来说,一些环可在一个角取向上,而其它环可在不同的角取向上,其中所述角取向或专有取向被用来提供本文中所述的过滤器功能或回声特性中的一个或多个。在一些特定配置中,所使用的间隔和尺寸在毫米范围内。在一些特定配置中,间隔和尺寸在微米范
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