具有流体旋转接头的医疗探针的制作方法
【专利摘要】提供一种导管，其包括外护套、容纳在外护套中的可旋转管、以及具有可旋转插入件的流体旋转接头，其中在可旋转管的旋转下可旋转管的内腔与外部端口流体连通。可旋转插入件可包括通道结构，该通道结构包括外部环状通道。可旋转管被接纳在通道结构内使得内腔在可旋转管的旋转下经过环状通道与外部端口流体连通。外护套可限定外腔，外腔在远离导管的近端部分的位置处可与内腔流体连通，外腔可与次级端口流体连通。可旋转管可容纳在连接至可旋转插入件的扭矩缆线中。
【专利说明】具有流体旋转接头的医疗探针
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2011年5月27日提交的、题为“具有流体旋转接头的导管(CATHETER WITH FLUID ROTARY JOINT)”的第61/490，930号美国临时申请的优先权，该申请的全部内容通过引用清楚地并入本文。
【背景技术】
[0003]本公开涉及医疗探针，更具体地，本公开涉及诸如导管的医疗探针，其中流体在该探针的一部分中输送。
[0004]医疗探针，诸如导管，通常在诊断和治疗医疗状况的微创性程序中使用。这种程序可包括对管腔内导管、腔内导管、血管内导管以及心内导管及相关系统的使用。在执行这种程序时，成像和治疗导管经常在远离待诊断和/或治疗的血管或器官的位置处经由皮肤插入体内，并进入血管系统的可接入血管。然后导管穿过血管系统的血管行进至待治疗的身体区域。
[0005]该导管可配备有采用成像形式(诸如光学成像、光学光谱、荧光、红外心脏内窥镜、声学成像、光声成像、热成像和磁共振成像)的成像装置。例如，超声或光学成像装置可用于定位并诊断身体的患病部分，诸如动脉的狭窄区域。导管还可配备有治疗装置，诸如用于执行包括气囊血管成形术、激光烧蚀、旋转斑块切除术、定向斑块切除术等的介入技术的装置。
[0006]成像导管(诸如血管内导管和心内超声导管)通常需要导管管体在操作过程中空气净化。进行净化来支持由一个或多个内部换能器产生或检测到的成像能量在导管管体中的有效传播。例如，容纳在血·管内超声导管中的超声换能器在操作过程中通常浸没在液体中，从而支持来自换能器的声波有效地联接至待成像的外部介质。
[0007]流体一般通过被称为“冲洗(flushing)”的程序引入导管中，其中流体经由近端处的端口注入导管中。该流体通常为液体(诸如盐水或无菌水)，其沿导管的内部主腔的长度行进，并且将空气净化出导管的远端尖部附近的端口。其他导管不支持通过体外可用的端口冲洗导管。这种导管通常需要经由附接至注射器的针将流体联接介质手动地注入导管的远端尖部。期望使冲洗成为安全、简单、快速和有效的程序。在许多应用中，还希望将导管的内部部分与其使用的组织环境流体隔离。通常，如果医师希望将空气气泡引入血流的可能性最小化，那么在将导管插入血管之前用液体冲洗导管。
[0008]许多血管内成像导管设置成使得血液在使用过程中可经由远端冲洗端口进入导管。血液会干扰导管的机械或成像性能。例如，如果血液在成像导管中形成血栓，血栓会损坏导管中的精密部件和/或在随后的冲洗程序过程中被排放，潜在地导致栓塞并发症。此外，使用可能使颗粒或可溶性材料从导管的内部释放到血管的远端冲洗端口降低了与对导管中所使用的材料进行选择的设计适应性。其还需要用于冲洗的流体是生理相容的，诸如生理盐水。
[0009]在一些情况下，导管可能冲洗不充分，并且所得到的成像质量可能会显著降低。例如，如果气泡位于声波或光能量行进的区域中，超声换能器或光学部件上的气泡会大幅降低图像质量。
[0010]作为经由近端端口冲洗且允许流体经由远端端口离开的替代，一些导管已设计成具有作为成像导管的一部分的独立腔，以将流体输送至导管的远端，允许流体“回填(backfill)”导管的主腔。可替代地，该独立腔可用作排放腔，其中流体经由主腔引入并且该独立腔允许空气漏出。
[0011]独立冲洗腔占用空间并且通常制作得尽可能小，以避免导管直径过度增大。这在血管内导管的情况下可能不幸地成为明显限制，血管内导管通常需要紧凑的结构，以便能够输送至血管中。例如，目前采用的用于血管内超声和心脏内超声的导管直径大约为0.8至4mm，其中当血管管径逐渐变细或当病变血管狭窄时，尺寸较小的探针能够在冠状动脉解剖的血管树内更远输送。此外，这种探针可经由预先存在的相通处(诸如开放性卵圆孔)，或经由在程序过程中创建的相通处(诸如跨隔膜穿刺)从心脏的右心房横穿房间隔行进至左心房。较小的尺寸通常考虑到大部分冠状动脉或心脏解剖，或可考虑到创建通过其进入所需的解剖区域的较小孔。因此，期望将探针及其部件包含在能够成像的最小外直径或最小横截面的区域积中。
【发明内容】
[0012]本文的实施方式提供了一种导管，其包括外护套、容纳在外护套中的可旋转管、以及具有可旋转插入件的流体旋转接头，其中在可旋转管的旋转下可旋转管的内腔与外部端口流体连通。可旋转插入件可旋转地支承在外部壳体中，并且可包括通道结构，该通道结构包括外部环状通道。可旋转管被接纳在通道结构的纵向部分中使得内腔在可旋转管的旋转下经过环状通道与外部端口流体连通。外护套可限定外腔，该外腔可在远离导管的近端部分的位置处与内腔流体连通，并且外腔可与次级端口流体连通。可旋转管可容纳在连接至可旋转插入件的扭矩缆线中。
[0013]因此，在第一方面中提供了一种医疗探针，该医疗探针包括:外护套、容纳在外护套中的可旋转流体管以及流体旋转接头，其中该可旋转流体管包括内腔，流体旋转接头包括外部壳体和可旋转插入件，其中外部壳体包括外部端口，外护套连接至外部壳体，可旋转插入件具有内部通道，其中可旋转插入件在外部壳体中可旋转，其中可旋转流体管的近端部分被接纳在可旋转插入件的内部通道中使得内部通道与内腔流体连通；其中内部通道在可旋转流体管的旋转下与外部端口流体连通，其中可旋转插入件可连接至外部旋转驱动机构。
[0014]在另一实施方式中，提供了一种与医疗探针一起使用的流体旋转接头，该医疗探针包括容纳可旋转流体管的外护套，可旋转流体管具有内腔，该流体旋转接头包括外部壳体和可旋转插入件，其中外部壳体包括外部端口，外部壳体可连接至医疗探针的外护套，可旋转插入件包括内部通道，其中可旋转插入件在外部壳体中可旋转，其中可旋转插入件的内部通道配置成接纳可旋转流体管的近端部分，使得内部通道与内腔流体连通；其中内部通道在可旋转流体管的旋转下与外部端口流体连通，其中可旋转插入件可连接至外部旋转驱动机构。
[0015]能够通过参照以下详细描述和附图对本公开的功能和优势方面实现进一步了解。【专利附图】
【附图说明】
[0016]现将仅通过示例的方式参照附图对本公开的实施方式进行描述，在附图中:
[0017]图1a示出采用流体旋转接头以向导管的内腔提供工作流体的导管系统。
[0018]图1b示出系统的旋转和非旋转部件的连接。
[0019]图1c示出流体旋转接头的替代实施方式，其中次级端口设置在近端连接器之外的位置。
[0020]图1d示出由外部泵控制的流体旋转接头。
[0021]图2示出图1中的截面A-A的剖视图，其中(a)示出同轴实施方式，(b)示出偏轴实施方式，(c)示出冲洗管与扭矩缆线紧密结合的同轴实施方式。
[0022]图3a提供穿过流体旋转接头的剖视图，示出了外部壳体和可旋转插入件。
[0023]图3b示出图3a中的区域C的近视图。
[0024]图3c示出经过图3(a)中的线B-B的横截面，示出了横向和环状通道的示例配置。
[0025]图3d示出经过图 3 Ca)中的线B_B的替代横截面，使用了非径向的横向通道。
[0026]图3e示出图3a_c的实施方式的剖视图，其中在旋转插入件中形成有环状通道。
[0027]图3f示出在外部壳体中形成有环状通道的替代实施方式的剖视图。
[0028]图3g提供流体旋转接头的另一实施方式的剖视图，其中活性管包含光通道。
[0029]图3h提供流体旋转接头的一个实施方式的剖视图，其中活性管包含光通道和电通道。
[0030]图4示出流体旋转接头的外部壳体，其中(a)示出立体图，(b)示出分解纵向剖视图。
[0031]图5提供包括内部流体腔的导管的远端的各种实施方式的剖视图，其中(a)示出流体在超声换能器上流动，(b)示出工作流体绕超声换能器流动的实施方式，(c) - Ce)示出工作流体在遇到超声换能器之前偏离的实施方式的视图，Cf)示出流体经由远端出端口离开，(g)示出与(a)中所示相比较的流体运送的替代方向，(h)示出在热应用中使用流体旋转接头，其中流体进入绕机械工具分布的通道网络用于冷却或加热工具，以及(i )示出对采用流体旋转接头的气囊导管的使用。
[0032]图6示出导管系统的各个部件的系统层次图。
【具体实施方式】
[0033]将参照下面讨论的细节描述本公开的各实施方式和各方面。下面的描述和附图用于对本公开进行说明，而不视为是对本公开的限制。描述了大量具体细节以提供对本公开的各种实施方式的完整理解。然而，在某些示例中，未对公知的或传统的细节进行描述以提供本公开实施方式的简洁讨论。
[0034]如本文中所用，术语“包括(comprises)”和“包括(comprising)”被认为是包含性的，并且是开放而非独占的。具体地，当在说明书和权利要求书中使用时，术语“包括(comprises)”和“包括(comprising)”及其变型意味着包括具体特征、步骤或部件。这些术语不被解释为排除其他特征、步骤或部件的存在。
[0035]如本文中所用，术语“示例性的”意味着“用作示例、实施例或说明”，并且不应认为比本文所公开的其他配置优选或有利。
[0036]如本文中所用，当术语“约(about)”和“大约(approximately)”与颗粒尺寸的范围、混合物成分或其他物理性质或特征结合使用时，意味着涵盖尺寸范围的上限和下限中可能存在的微小变化，从而不排除通常满足大多数尺寸但统计学的尺寸可能存在于该区域外的实施方式。不试图排除诸如来自本公开的实施方式。
[0037]以下公开的实施方式提供具有可旋转流体管的导管，可旋转流体管具有内腔，内腔在其近端处与流体旋转接头流体连通。以下所述的实施方式使工作流体能够经过可旋转的内腔输送，从而提供与系统尺寸、性能、兼容性和灵活性相关的优点和益处。
[0038]参照图1和2 (a)，示出的导管100具有外护套105。外护套105是由生理相容材料制成的中空长型轴，并且具有适于允许中空长型轴插入体腔和腔室的直径。外护套105可以是柔性的，或在可能需要刚性成像探针的应用(诸如用于一些支气管镜、喉镜或耳镜应用)中可以是刚性的。
[0039]导管100在其近端部包括近端连接器200。近端连接器200包括流体旋转接头，该流体旋转接头包括外部壳体210和可旋转插入件215 (如图3a和图3b所示)。近端连接器200还可连接至患者接口模块536，患者接口模块536将其他外部可旋转部件和非可旋转部件联接至导管100的旋转部件和非旋转部件。患者接口模块536可具有一个或多个缆线535，缆线535接收电力并能够与控制台(诸如图像处理和显示系统)通信。虽然在当前示例性实施方案中示出的流体旋转接头设置在导管100的近端处，但是应理解，沿导管系统560的旋转部件的长度的任何部件都可包含流体旋转接头。
[0040]为了清楚起见,“可旋转的(rotatabIe)”或“旋转的(rotating)”部件是指绕可旋转轴旋转的部件。可旋转部件的示例是扭矩缆线(如以下描述并示出)，扭矩缆线的至少一部分位于导管100的外护套中，并且能够独立于外护套旋转。“非旋转的(Non-rotating)”部件是指绕可旋转轴不旋转的·部件，但是尽管如此，在诸如导管的外部壳体或外护套的手动操纵下可旋转。
[0041]图2 Ca)示出如图1a中标记的截面A-A的横截面。扭矩缆线120设置在外护套105中用于旋转流体管110,并且可以包含容纳在活性管(active conduit)125中的一个或多个光和/或电通道。这种扭矩缆线通常由以各种方式设置的金属线股形成(例如，如由克罗利(Crowley)等人在标题为“声学成像导管及类似物(Acoustic Imaging Catheter andthe Like)”的第4，951，677号美国专利中所教导的)，还可包括管道，诸如由不锈钢或镍钛诺制成的海波管道(hypotubing)。扭矩缆线还可由诸如聚合物管道的材料形成的可旋转管代替，诸如由聚酰亚胺或PEEK制成的那些。扭矩缆线还可由沿其长度的不同配置制成，诸如沿近端范围的海波管(hypotube)结构以及沿远端范围的编织或盘绕线股。
[0042]在一些实施方式中，外导管直径在大约0.8至4mm的范围内。而且，在一些实施方式中，导管部分的长度大约5至150cm长。虽然这种尺寸是用于成像导管的典型尺寸，但应理解，对于涉及医疗探针的其他应用，其他尺寸也可以是适合的。
[0043]流体管110容纳内腔115，并且在一些实施方式中可由液体不可渗透的材料制成，诸如但不限于PEEK、尼龙、聚酰亚胺、PEBAX、PTFE、不锈钢和镍钛诺。流体管110可以沿其所有或大部分的纵向范围对液体不可渗透。如在下文中进一步描述的，在对扭矩缆线120施加外部扭矩的情况下，流体管110和扭矩缆线120是可旋转的且一致地旋转的。如果存在，扭矩缆线120中的一个或多个活性管125也会与扭矩缆线120 —致旋转。
[0044]诊断或治疗组件(诸如包括成像换能器的成像部件)或处理装置(诸如激光烧蚀发射器)可以在远离导管100的近端的位置处连接至活性管125，用于传递电力、成像能量和/或接收到的信号。诊断或治疗部件的至少一部分与扭矩缆线120—致地旋转。在活性管125包含一个或多个电通道的情况下，活性管125可以与包含在导管100中的工作流体绝缘。 [0045]导管100还包括非旋转的外腔130，外腔130可以在远离流体管110的近端的位置处与内腔115流体连通。在一些实施方式中，外腔130与其在血管中的周边环境流体隔离。可选地，如图5f中所示，外腔130可以在一个或多个位置退出导管100，例如，在导管护套105的远端部分140的远端冲洗端口 135处。
[0046]再次参照图la，在近端150处，导管100由近端连接器200接纳。在扭矩缆线120和流体管110的旋转过程中，容纳在近端连接器200中的流体旋转接头为内腔115的流体连通提供非旋转的流体端口 205。出于示例目的，流体旋转接头和流体端口 205示为并入近端连接器200中。
[0047]如图1 (b)所示，患者接口模块536部分地作为旋转适配器执行，其机械地支承非旋转部件，旋转地驱动可旋转部件，并且将系统的其他旋转部件联接至信号处理子系统和其他子系统(诸如在图6中示出的)。患者接口模块536还可包括旋转驱动机构，由此将可控马达机械地联接至患者接口模块536的可旋转部分537 (如图1中所示)。患者接口模块536的可旋转部分537与可控马达(未示出)之间的机械联接可以由皮带、滑轮、齿轮以及本领域技术人员公知的其他联接结构设置。可替代地，可旋转部分537可直接联接至可控马达的中空孔轴。此外，如图1a和图4a所示(在下面进一步描述)，外部壳体可以包括用于将流体旋转接头紧固至患者接口模块的闭锁结构330，如以下所述。
[0048]活性管125中的电和/或光通道(诸如同轴电缆或光纤)经过流体旋转接头直接或间接地馈送，并且通过患者接口模块536联接至后端子系统。因此，患者接口模块536便于信号在任何纤维和/或线内传输至适当的子系统。
[0049]参照图1 (b)，适配器可包括滑环、光学旋转接头以及用于将旋转部件电或光联接至系统的其他部分的非旋转部件的其他用具，并且使必要的电信号和光信号能够与系统的其他部分进行通信。安装在导管100中的旋转部件上的导体可经由金属滑环和弹簧、金属滑环和刷或固定导体与旋转导体之间形成导电接触的其他公知方法联接至非旋转的导电元件。
[0050]在一些实施方式中，活性通道125可附加地或替代地包括与设置在成像组件中的一个或多个光学部件光连通的光纤，其中成像组件可连接至扭矩缆线120。适当的光学部件的示例包括透镜、光偏转元件和光学间隔件。如图1 (a)所示，导管可选地包括导丝180，以“快速交换”配置所示，其中导丝180在第一导丝端口 185处进入导管外护套105，在第二导丝端口 190处退出导管100。应理解，导丝可替代地以“线之上(over the wire)”的配置使用。
[0051]图1 (a)还示出了一个示例性实施方式，其中近端连接器200还包括非旋转次级流体端口 320。如下文进一步描述，次级端口 320可以与导管100的外部非旋转腔流体连通，其中外腔在导管100内的、远离导管100的近端的位置处与内腔流体连通，由此形成将端口 205与次级端口 320连接的闭合的内部流体路径。
[0052]图1 (c)和I (d)不出了导管系统的两个替代实施方式。在图1 (C)中不出了一个示例性实施方式，其中次级端口 320位于沿外护套的、远离导管100的近端的位置处。
[0053]图1 (d)示出了以下实施方式，其中示出泵机构550用于使流体在端口 205与次级端口 320之间以流动通道552和554循环。泵机构可以是任何合适类型的泵，诸如蠕动泵、离心泵或隔膜泵。可替代地，可以使用非循环泵，并且通道554可以指向废物容器。
[0054]图2(b)示出了导管的另一实施方式的横截面(截面A-A)，其中流体管110和活性管125分别容纳在扭矩缆线120中，流体管110用作不容纳活性管125的专用流动通道。
[0055]虽然在图2 (a)和2 (b)中示出了外腔130位于扭矩缆线120与外护套105之间，但是应理解，外腔130也可与扭矩缆线120和流体管110之间的区域流体连通。例如，扭矩缆线通常对流体是高度可渗透的，使工作流体能够通过扭矩缆线120的壁流动。
[0056]可替代地，扭矩缆线120可制成为对工作流体是较低可渗透或不可渗透的，例如通过涂覆或其他方式使诸如聚合物的液体不可渗透材料与扭矩缆线的壁相结合。这种实施方式在图2 (c)中示出，其中扭矩缆线120直接沿流体管110排列作为扭矩缆线的内表面上的衬里。可替代地，该衬里可在扭矩缆线的外侧上，嵌入扭矩缆线内或它们的结合中。
[0057]虽然本文公开的很多实施方式包括用于为远离导管100的近端的部件或装置提供旋转运动的扭矩缆线，但是应理解，可以包括任何合适的轴、管子或旋转管。在一些实施方式中，为远处的组件或装置提供旋转运动的旋转管与内部管可以是同一个。例如，在一些实施方式中，扭矩缆线120可以是不可渗透的，或可用不可渗透的可旋转管(诸如海波管部件)代替，由此扭矩缆线或旋转管也可用作流体管110。
[0058]导管100可以包括允许旋转部件(诸如扭矩缆线120和流体管110)在外护套105中纵向一致平移的特征(诸如`包括两个或更多个伸缩段的外护套)。该平移能力通常称为“拉回(pullback)”能力。在包括伸缩段的外护套的实施方式中，伸缩段彼此之间可具有严密的密封，诸如通过在两个零件之间具有紧密度容限来构造或通过包含一个或多个0型环、粘性流体或类似的密封部件。
[0059]图3 Ca)和3 (b)示出流体旋转接头160的实施方式，流体旋转接头160配置成将工作流体如图3 (b)中所示的流动路径输送经过非旋转初级端口 205并进入导管100的可旋转内腔115中。流体旋转接头160包括非旋转外部壳体210 (也在图4 (a)中示出)以及在壳体210中旋转的可旋转插入件215。如图3 (b)所示，其提供图3 (a)中标记为“C”的区域的详细视图，可旋转管110的近端部分被接纳在可旋转插入件215中，使得内腔115在可旋转管110的旋转下与初级端口 205流体连通。
[0060]如图3 (a) - (d)所示，形成流体旋转接头160的腔室的初级端口 205、环状流动通道260、横向流动通道265以及纵向流动通道270与流体管110的内腔115流体连通。在可旋转插入件215的径向最外侧范围与外部壳体210的内表面之间的流体密封由远端密封件225和近端密封件230 (诸如0型环)提供，远端密封件225和近端密封件230容纳在可旋转插入件215中的适当尺寸的密封凹槽内。除了由内腔115在导管100的远端部分提供的流体路径之外，远端密封件225和远端密封插入件275 (在下文进一步详细描述)防止流体旋转接头160的腔室中的流体与导管100的外腔130直接流体连通。
[0061]在一些实施方式中，可旋转插入件215的尺寸在外径的范围大约3至10_，在长度上的范围大约20至50mm。
[0062]图3 (c) -3 (d)示出流体旋转接头沿图3 Ca)的线B-B的横截面配置的各种示例实施方式。虽然图3a示出了两个横向流动通道，但是纵向流动通道270与环状流动通道260之间可包括任何数量的径向流动通道。当实现两个或更多个径向流动通道时，它们可围绕环状流动通道的圆周均匀分布以将振动最小化。而且，虽然图3 (c)示出了横向流动通道265是径向流动通道的实施方式，但是应理解，横向流动通道在形状上无需为径向的，并且能够以非径向几何形状提供，例如，由图3 Cd)中的通道267所示。
[0063]图3 (e)和3 (f)示出环状通道的可选配置的剖视图。在图3 (e)中，环状通道260示出为形成在可旋转插入件215中。替代实施方式在图3 (f)中示出，其中环状通道261被示出为形成在外部壳体210中。在其他实施方式中，环状通道可以形成在可旋转插入件215中和在外部壳体210中。
[0064]在一个实施方式中，可旋转插入件215由患者接口模块(或合适的旋转驱动机构)的可旋转轴537旋转地支承。可旋转插入件215可以由固位螺钉220纵向保持在外部壳体210中，固位螺钉220可紧靠圈式件219，并阻止可旋转插入件215在纵向方向上平移。可旋转插入件215可由轴承(诸如，Teflon? (特氟龙)轴承)可替代地或附加地旋转地支承，该轴承可存在于近端连接器200或接口部件中。
[0065]如下文进一步描述，远端密封件225可以是局部密封件，使得流体旋转接头160的腔室中的流体与导管100的内腔115和外腔130流体连通，但由此远端密封件225增加了对流体旋转接头160的腔室与导管的外腔130之间的流动的阻力。这种具有局部密封的远端密封件对于与图5f类似的实施方式是期望的。近端密封件230有助于阻止流体从导管100的充满流体的腔室和近端连接器200泄漏到近端连接器200的近端范围296。
[0066]因为有两个密封`件而非只有一个近端密封件230，所以包含远端密封件225增大(例如，加倍)了运行摩擦。该摩擦增大会引起不希望的发热，导致有可能对用户不安全或对其他部件具有破坏性的温度。用于减小运行摩擦的3个因素是:旋转速度、密封直径和密封压缩。旋转速度可由医疗探针的功能确定，并且在一些应用中可以在仍提供合适的旋转速率的同时降低以产生较少热量。但是，近端密封件230和远端密封件225的直径可保持较小以减少热量的产生，并设计成具有最小的预压缩力。为了将温度上升最小化，流体旋转接头可适于将产生的热迅速消散至周围空气中。例如，外部壳体210的壁可以保持较薄，如果可能，由导热材料诸如铝制成。为了消散内部产生的热，在外部壳体上包括外部特征可能是有利的。这些特征可以包括散热片和其他已知的散热结构。
[0067]如图3 (a)和3 (b)所示，次级端口 320可以附接至非旋转部件(诸如近端连接器200的非旋转外部壳体210)或在非旋转部件中形成，由此形成往返于导管100的远端区域的封闭内部流体路径。次级端口 320可选地可为与初级端口 205的连接器属性(gender)相反的鲁尔(Luer)连接器。可替代地，图5f中所示的可选远端冲洗端口 135可以作为次级端口 320的替代。如图5 (a)- (i)进一步描述的，内腔115中流动的工作流体可以在导管100的远离导管100的近端的区域中与外腔130流体连通。
[0068]如图3 Ca)和3 (b)中进一步所示，可旋转插入件215可以通过紧固件或夹紧机构(诸如固定螺钉245)连接至扭矩缆线120的近端。因此，旋转的可旋转插入件215联接至扭矩缆线120，接着旋转容纳在外护套105中的导管100的旋转部件。[0069]如上所述，可旋转插入件215还可在其近端295处连接至可旋转驱动组件，用于对容纳在扭矩缆线120中或连接至扭矩缆线120的导管100的旋转部件施加旋转并且控制旋转。如上所述，可旋转驱动组件可以设置在患者接口模块536中。
[0070]通过进一步参照图3 Ca)和3 (b)，经过外部壳体210中的初级端口 205所输送的工作流体与可旋转插入件215中设置的环状流动通道260流体连通，环状流动通道260自身与使环状通道260连接至纵向流动通道270的径向流动通道265流体连通。纵向通道270中的工作流体与内腔115流体连通。
[0071]如图3 (b)所示，流体管110可延伸穿过远端密封插入件275中的内孔或以其他方式与远端密封插入件275中的内孔联接，使得流体管110的内表面与远端密封插入件275的内孔在内腔115与纵向流动通道270之间形成基本防漏的通道。远端密封插入件275被示为通过摩擦配合(例如，压入配合)固定到位以产生密封。远端密封插入件275可由直接结合至可旋转插入件215中的功能类似的特征替代。可替代地，远端密封插入件275可以包括用于容纳密封材料的外部环状通道(未示出)，诸如0型环、胶、填缝件或其他适合的密封材料。
[0072]在替代的示例性实施方式中，远端密封插入件275可省略，诸如当扭矩缆线120对流体流动不可渗透且用作扭矩缆线120和流体管110时。
[0073]图3 (a)和3 (b)示出了中心导体290经过接地管道287连接至连接器315 (例如，SMB连接器)的中心导体。外部导体285可以连接至接地管道287，并且通过可旋转插入件215的主体连接至地(例如 ，通过使用固定螺钉246压靠导体285)。可替代地，如果可旋转插入件215是不导电的，那么导体285和290可通过其他适当的导体或导电装置电连接至电连接器315，诸如焊接、使用导电环氧树脂、激光焊接和压接。
[0074]在对于导电体重要的是通过工作流体没有电相通的可替代实施方式中，可提供在图3h中示出的近端密封插入件277，以便确保工作流体不会进入导体分离且电路由的区域。这种近端密封插入件可以包括用于容纳密封材料的外环状通道诸如0型环、胶、填缝件或其他适合的密封材料。可替代地，近端密封插入件可被压配到位以产生密封，或近端密封插入件可以由直接结合到可旋转插入件215中的功能类似的特征替代。近端插入件的孔可以用密封材料密封或通过该孔与活性管之间的紧密度容限密封，使得纵向腔室270中的流体不会泄漏超出可旋转插入件115中的近端插入件。如附图所示，活性管可以容纳一对电通道，诸如双绞线或同轴缆线。
[0075]如上所述，环状通道260在可旋转插入件215的旋转过程中保持初级端口 260与径向通道265之间的流体连通。在另一实施方式中，环状通道260可以不存在，使得径向通道265延伸至可旋转插入件215的外表面，并且在给定的角位置形成孔隙。这种实施方式使得当径向通道265与初级端口 260对准时，初级端口 260与径向通道265之间能够流体连通。该对准在初始冲洗操作过程中实现，导管100在初始冲洗操作中在程序之前被预冲洗。可替代地，环状通道可以并入外部壳体210中，而不是并入可旋转插入件215中。
[0076]图3 (b)进一步示出了外腔130中的工作流体如何经过流动路径209与外部壳体210中的腔室240以及次级端口 320流体连通。外护套105的外表面固定至外部壳体210的内表面，该内表面可位于外部壳体210的远端部分。例如，如附图所示，外部壳体210在其远端处可包括应变消除靴式件250，外护套105固定至该应变消除靴式件250 (例如，使用环氧树脂、UV胶、氰基丙烯酸酯或其他防漏粘合剂)。应变消除靴式件250可以包括一个或多个可变形的材料，诸如橡胶、硅树脂、聚氨酯、其他聚合物或其他合适的材料。
[0077]外护套105的一部分示出为延伸进外部壳体210中，使得外腔130被保持并被放置为通过间隙255与腔室240流体连通。腔室240被示为在外部壳体中的小的纵向部分，仅与次级端口 320的小部分重叠。在其他实施方式中，腔室240可以在较大的纵向部分上延伸，使得腔室240与较大部分重叠。间隙255通过将外护套105和扭矩缆线120分别同轴固定至外部壳体210和可旋转插入件215来保持。如上所述,扭矩缆线120可对流动是可渗透的，从而加强外腔130与腔室240之间的流体连通
[0078]图3 (g)示出了一个实施方式，其中活性管125包括光纤417，光纤417以与上述类似的方式路由穿过远端密封插入件275的中心孔。光纤连接至光学连接器317，光学连接器317可以是标准光学连接器，诸如角抛光连接器。如上所述，光学旋转接头可以设置在患者接口模块536中用于将来自旋转光纤的光联接至非旋转光纤或光学元件。
[0079]应理解，以上所公开的实施方式不限于单个活性通道，并且两个或更多个不同的活性通道可以容纳在扭矩缆线120中。在其他实施方式中，可以提供不止一个电或光活性通道。在一个实施方式中，一个或多个活性通道可便于与成像形式(诸如光学或声学成像形式)相关的信号传递。在其他实施方式中，一个或多个活性通道可以为位于导管100的远端部分的其他非成像有源元件提供电力或启动信号。非成像有源元件的示例包括治疗处理元件，诸如高强度聚焦超声换能器、激光烧蚀发射器、冷冻治疗装置和其他装置。
[0080]图3 (h)示出了一个实施方式，其中活性管125在活性通道419中包括光通道和电通道。光纤417和电导体285、290可路由穿过远端密封插入件275的中心孔，并可进一步路由经过，从而如单个活性通道实施方式所描述地连接至其各自的连接器。
[0081]在另一实施方式中，次级端口可以位于与图la、3、4和6中所示的不同的纵向位置。例如，如图1c所示，次级端口 320可设置在远离近端连接器200定位的单独组件中。在又一实施方式中，次级端口可以由外护套105中的开口替代，其中该开口设置在将位于可用于冲洗腔体或腔的对象的纵向位置处。
[0082]图4 Ca)示出了包括初级端口 205和次级端口 320的近端连接器200的立体图。导管100的外护套105的近端部被示出从近端连接器200的远端延伸。
[0083]图4 (b)示出了近端连接器200的分解纵向剖视图。示出了活性管125、流体管110、扭矩缆线120和外护套105的简略长度，以简化对近端连接器200中的流体旋转接头的结构的图示。
[0084]图5 (a)至(e)示出了内腔115在导管100的远端140处与外腔130流体连通的多种实施方式。机械联接至扭矩缆线120和流体管110的可选远程外壳400可以支持远程组件，诸如具有活性部分410的超声换能器405，其在附图中作为示例性组件示出。超声换能器405与信号425和地420线电接触，信号425和地420线连接至容纳在扭矩缆线120中的同轴缆线415，并且外部连接或可连接至信号采集系统。
[0085]在图5 Ca)所示的实施方式中，工作流体经过内腔115输送至导管的远端140，并在返回外腔130中的导管100的近端之前经过超声换能器405。箭头430示出了流的示例方向，如上所述，该方向可选地可反向。这种实施方式能够有利于去除或减少在超声换能器405的表面上或附近存在的气泡，否则这些气泡会阻碍图像质量和整体系统性能。[0086]在操作过程中，扭矩缆线120、流体管110、远程外壳400、和超声换能器405在外部扭矩的应用下旋转，从而能够对导管100外部的空间区域进行扫描。因此，整个导管100或导管中的旋转元件的扫描和纵向平移能够在管腔位置的范围上收集图像。外护套105的远端部分由允许超声波通过其壁大量传播的材料形成。尼龙、Pebax (尼龙弹性体)、TPX、聚乙烯和几个其他组成是具有这种属性的材料的示例。
[0087]图5 (b)示出了另一实施方式，其中换能器405可倾斜地安装在枢轴440上，其中换能器405的角度定向通过改变扭矩缆线120的旋转速度选择。这种实施方式以及涉及固定换能器和配置成响应于成像组件的角速度变化而改变换能器的成像角度的可偏转、可移动、或可旋转构件的相关实施方式在(题为“用于成像探针的扫描机构(Scanningmechanism for imaging probe)” 且于 2008 年 I 月 22 日提交)的
【发明者】布莱恩·科特尼, 阿曼迪普·辛德, 艾萨克·朱拉德 申请人:克里博锐技术有限公司