112上的一 个或多个图像的一个或多个性质中的至少一种进行控制。
[0024] 图2是IVUS成像系统（在图1中为100)的导管102的一个实施例的示意性侧视 图。导管102包括细长构件202和接口 204。细长构件202包括近端206和远端208。在 图2中，细长构件202的近端206联接到导管接口 204,并且细长构件的远端208构造并布 置成可经皮插入患者。任选地，导管102可限定至少一个冲洗端口，如冲洗端口 210。可将 冲洗端口 210限定在接口 204中。接口 204可构造并布置成联接到控制模块（在图1中为 104)。在一些实施例中，细长构件202与接口 204形成为整体。在其它实施例中，单独地形 成细长构件202和导管接口 204,随后将它们组装到一起。
[0025] 图3是导管102的细长部件202的远端208的一个实施例的示意性透视图。细长 构件202包括护套302以及纵向轴线303和管腔304。将成像芯306设置在管腔304中。 成像芯306包括成像装置308,该成像装置308联接到传动轴310的远端，可手动地或者利 用计算机控制的驱动机构使该传动轴旋转。可将一个或多个换能器312被安装到成像装置 308,并且利用该换能器传送和接收声音信号。护套302可由适合于插入患者的、任何柔性 的生物相容性材料所构成。合适材料的例子包括：例如聚乙烯、聚氨酯、柔软的螺旋状不锈 钢、镍钛合金海波管等、或者其组合。
[0026] 在一个优选实施例中（如图3中所示），将换能器312的阵列安装到成像装置308。 在替代实施例中，可使用单个换能器。可使用任意合适数量的换能器312。例如，可以存在 2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、16、20、25、50、100、500、1000、或更多的换能器。应理解，也可 使用其它数量的换能器。当使用多个换能器312时，可以将换能器312构造成任何合适的 排列，包括例如环状排列、矩形排列等。
[0027] -个或多个换能器312可由能够将所施加电脉冲转换成在一个或多个换能器312 表面上的压力畸变（反之亦然）的一种或多种已知材料所形成。合适材料的例子包括：压 电陶瓷材料、压电复合材料、压电塑料、钛酸钡、锆钛酸铅、偏铌酸铅、聚偏氟乙烯等。其它换 能器技术包括：复合材料、单晶复合材料、以及半导体器件（例如，电容式微加工超声换能 器（"cMUT"）、压电式微加工超声换能器（"pMUT"），等）。
[0028] 在一个或多个换能器312表面上的压力畸变形成声脉冲，其频率基于一个或多个 换能器312的共振频率。一个或多个换能器312的共振频率会受到用于形成一个或多个换 能器312的尺寸、形状和材料的影响。一个或多个换能器312可形成为适合于定位在导管 102内部并且适合于在一个或多个所选择方向上传播期望频率的声脉冲的任意形状。例如， 换能器可以是圆盘形状、块状、矩形形状、椭圆形状等。可利用任何工艺（包括例如切片、切 片和填充、机械加工、微加工等）以期望的形状形成一个或多个换能器。
[0029] 作为一个实例，一个或多个换能器312的每个换能器可包括一层的压电材料，该 压电材料被夹在匹配层与由声音吸收材料（例如，含有钨颗粒的环氧树脂基质）所构成的 导电背衬材料之间。在操作期间，可对压电层进行电激发从而导致声脉冲的发射。
[0030] -个或多个换能器312可以用于形成周围空间的径向截面图像。因此，例如当把 一个或多个换能器312设置在导管102中并插入患者血管时，一个或多个换能器312可用 于形成血管的壁和血管周围组织的图像。
[0031] 成像芯306围绕导管102的纵向轴线303旋转。当成像芯306旋转时，一个或多 个换能器312在不同的径向方向（即，沿不同的径向扫描线）上发出声音信号。例如，一个 或多个换能器312可以以规则（或不规则的）增量，如256条径向扫描线/转等，发射出声 音信号。应当理解的是，替代地在每转中可以发射出其它数量的径向扫描线。
[0032] 当具有充分能量的所发射出的声脉冲遇到一个或多个介质边界（如一个或多个 组织边界）时，一部分所发出的声脉冲以回波脉冲的形式被反射回发射换能器。被检测的 具有充分能量的到达换能器的各回波脉冲，在接收换能器中被转换成电信号。一个或多个 经转换的电信号被传送至控制模块（在图1中为104)，其中处理器106对电信号特征进行 处理，以便至少部分地基于来自每个所传送脉冲和所接收回波脉冲的一组信息而形成成像 区的可显示图像。至少在一些实施例中，成像芯306的旋转是由设置在控制模块（在图1 中为104)中的驱动单元110所驱动。在替代实施例中，一个或多个换能器312被固定就位 并且不旋转。在这种情况下，替代地，传动轴310可使镜面发生旋转，该镜面反射来自一个 或多个固定的换能器312的声音信号。
[0033] 当使一个或多个换能器312围绕导管102的纵向轴线303旋转发射声脉冲时，可 以形成多个图像，这些图像共同地形成在一个或多个换能器312周围区域（如目标血管壁 和血管周围组织）的一部分的径向截面图像（例如，断层图像）。任选地，可以将该径向截 面图像显示于一个或多个显示器112上。可以手动地或者利用计算机控制的机构使成像芯 306中的至少一个旋转。
[0034] 成像芯306也可沿导管102插入其内的血管纵向地移动，以便可沿血管的纵向长 度形成多个截面图像。在成像步骤期间，可沿导管102的纵向长度将一个或多个换能器312 缩回（即，回拉）。导管102可以包括至少一个伸缩部，可以在一个或多个换能器312的回 拉期间将该伸缩部缩回。在至少一些实施例中，驱动单元110驱动成像芯306在导管102内 部的回拉。驱动单元110将成像芯回拉的距离可以是任意合适的距离，包括例如至少5cm、 10cm、15cm、20cm、25cm或更大。在成像步骤期间，可以在成像芯306独立于导管102而纵向 移动的情况下或者没有这种情况下，将整个导管102缩回。
[0035] 任选地，可利用步进电机将成像芯306回拉。步进电机可以将成像芯306回拉一 短距离并且停止达足够长的时间，以便在将成像芯306回拉另一个短距离之前一个或多个 换能器306捕获一个图像或序列图像，并且再次捕获另一个图像或系列的图像，诸如此类。
[0036] 在不同深度从一个或多个换能器312所产生图像的质量会受到一个或多个因素 的影响，包括例如带宽、换能器的焦距、波束图案、以及声脉冲的频率。来自一个或多个换能 器312的声脉冲输出的频率也会影响来自一个或多个换能器312的声脉冲输出的穿透深 度。一般来说，当降低声脉冲的频率时，声脉冲在患者组织内部的穿透深度增加。至少在一 些实施例中，IVUS成像系统100是在5MHz至IOOMHz的频率范围内操作。
[0037] -个或多个导线314可以将换能器312电性连接到控制模块104 (参见例如图1)。 在这种情况下，一个或多个导线314可沿可旋转传动轴310的纵向长度而延伸。
[0038] 可在远离待成像的所选择区域的所选择部分（如血管）的部位，将具有被安装到 成像芯308远端208的一个或多个换能器312的导管102经由可进入的血管（诸如股动脉、 股静脉、或颈静脉）经皮地插入患者中。然后，可使导管102经过患者血管行进到所选择的 成像部位，如所选择血管的一部分。
[0039] 每当把一个或多个声音信号输出至周围组织并且一个或多个相应的回波信号被 成像器308接收再被传送至处理器106时，可以生成合成图像的图像帧（"帧"）。在成像 装置308的任何类型的移动期间，随着时间推移可获得多个（例如，序列）帧。例如，可以 在成像装置308沿目标成像位置的旋转和回拉期间获得帧。应当理解的是，可在成像装置 308有或没有旋转以及在有或没有回拉的情况下获得帧。而且，应当理解的是，除了或者代 替成像装置308的旋转或回拉中的至少一种，可利用其它类型的移动步骤来获得帧。
[0040] 至少在一些实施例中，当实施回拉时，回拉可以采用恒定的速率，因此为能够计算 纵向血管/斑块测量值的潜在应用提供了一个工具。至少在一些实施例中，以至少0. 3_/ s的恒定速率将成像装置308回拉。至少在一些实施例中，以至少0. 4mm/s的恒定速率将 成像装置308回拉。至少在一些实施例中，以至少0. 5mm/s的恒定速率将成像装置308回 拉。在至少一些实施例中，以至少0. 6mm/s的恒定速率将成像装置308回拉。至少在一些 实施例中，以至少0. 7mm/s的恒定速将成像装置308回拉率。至少在一些实施例中，以至少 0. 8mm/s的恒定速率将成像装置308回拉。
[0041] 至少在一些实施例中，以恒定的时间间隔，将一个或多个声音信号输出至周围组 织。至少在一些实施例中，以恒定的时间间隔，由成像器308接收一个或多个相应的回波信 号并将回波信号传送至处理器106。至少在一些实施例中，以恒定的时间间隔生成所形成的 帧。
[0042]系统可以自动地从血管内超声图像中提取出管腔几何信息。该系统可以利用管腔 与血管壁之间在纹理、超声频率响应之间的差异以及连续图像帧之间的变化来确定各图像 像素的（或一些亚组的图像像素的）处在管腔边界内部的概率。可以绘出该边界，以便对 导致在具有预定曲率约束的边界内部的管腔概率的管腔进行图示说明。本文中所描述的管 腔边界检测的系统和方法可以应用于上述IVUS系统和导管，或者应用于任何其它的IVUS 成像系统、导管、或装置。
[0043] 血管内超声（IVUS)成像提供血管的剖视图，从而有