成像结构以及超声导管

1.本发明涉及医疗器械领域，尤其是涉及超声导管。


背景技术：

2.体内介入超声成像主要是利用超声导管伸入到人体体内，对血管、消化道、支气管、心脏等体内组织的进行成像，目前常见的超声成像导管是利用一根传动软轴带动前端的超声成像换能器转动进行成像，如血管内超声、支气管超声、消化超声等超声导管，其图像一般为二维超声图像。
3.由于超声信号的传输需要介质，而在空气中，超声信号的衰减很快，因此在支气管超声成像的时候，由于气管内部为气体，超声导管伸入到其中进行成像的时候，经常会由于导管没有与气管内壁贴合，超声信号不能穿透气管内的空气，而不能很好的成像。
4.超声导管的主机连接部分主要与成像主机进行连接，中间插入部分是超声导管的主体，伸入到人体支气管内部，主要由外部鞘管和内部的传动软轴组成，传动软轴带动末端成像部分的成像换能器360
°
旋转成像，成像换能器安装在与传动软轴相连的底座上，成像换能器的电信号通过软轴内部的电缆线与成像主机相连接。
5.由于超声换能器发射的超声信号传输到人体支气管组织需要传输介质，因此在成像换能器与成像声窗之间填充有液体介质。
6.传统的超声导管在导管主机连接部分有密封装置，防止内部的液体介质泄露，由于导管的长度很长，约2m左右，因此一般液体介质只填充末端一部分，内部大部分空间仍然是空气，这就造成超声导管在使用过程中，内部空气经常到达末端的成像部分。医生在使用前经常需要甩下导管，利用离心力排除前端部分的空气后，才能进行成像。使用不便，使用时空气也有可能移动至前端，影响超声导管的使用效果。
7.另外，由于导管是固定尺寸结构，末端成像部分一般为1.4mm-2.0mm。而人体的支气管内径是变化的，其内部充有空气。因此在成像过程中，需要将导管与支气管内壁贴合才能观测到被测组织，不良的贴合会影响成像效果。


技术实现要素：

8.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种成像端部不存在气泡并且导管末端能够变形贴合气管内壁的超声导管。
9.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种成像端部不存在气泡并且导管末端能够变形贴合气管内壁的成像结构。
10.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
11.超声导管，包括连接结构、管体以及成像结构，所述连接结构包括前端外壳、螺母以及后端外壳，所述前端外壳通过所述螺母与所述后端外壳连接，所述管体包括鞘管以及软轴，所述鞘管与所述后端外壳固定连接，所述软轴与所述前端外壳连接，所述成像结构包括声窗、端盖、密封组件以及换能器组件，所述端盖固定于所述声窗一侧，所述密封组件安
装于所述声窗另一侧，所述声窗、端盖以及密封组件形成密闭空间，所述密闭空间填充液体介质，所述换能器组件转动安装于所述密闭空间并与所述软轴连接，所述换能器组件与所述端盖轴向连接，所述声窗与所述鞘管连接，所述螺母使所述前端外壳相对所述后端外壳轴向移动，使所述换能器组件带动所述端盖移动，所述密闭空间被挤压，所述声窗变形。
12.进一步的，所述换能器组件包括底座以及固定于所述底座的成像换能器，所述底座穿设于所述密封组件，所述成像换能器位于所述密闭空间内。
13.进一步的，所述成像结构还包括连接件，所述连接件与所述底座固定，所述连接件与所述端盖配合使所述底座与所述端盖轴向连接，周向转动。
14.进一步的，所述连接件设有凸起或凹槽，所述端盖对应设有凹槽或凸起，所述凸起位于所述凹槽中。
15.进一步的，所述密封组件包括密封圈以及轴承，所述密封圈套设于所述底座，所述轴承位于所述密封圈中。
16.进一步的，所述声窗由柔性材料制成。
17.进一步的，所述螺母与所述前端外壳轴向连接，所述螺母与所述后端外壳螺纹连接。
18.进一步的，所述连接结构还包括支撑件，所述支撑件与所述前端外壳固定连接，所述软轴穿设于所述支撑件。
19.本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
20.成像结构，包括换能器组件、声窗、端盖以及密封组件，所述端盖固定于所述声窗一侧，所述密封组件安装于所述声窗另一侧，所述声窗、端盖以及密封组件形成密闭空间，所述密闭空间填充液体介质，所述换能器组件穿设于所述密封组件并部分转动安装于所述密闭空间。
21.进一步的，所述换能器组件与所述端盖轴向连接，所述声窗由柔性材料制成。
22.相比现有技术，本发明超声导管的成像结构采用密封组件密封，使气体无法进入成像结构，避免影响超声信号传输；螺母使前端外壳相对后端外壳轴向移动，使换能器组件带动端盖移动，密闭空间被挤压，声窗变形，与气管紧贴，避免声窗与气管之间有空隙，影响超声信号传输。
附图说明
23.图1为本发明超声导管的结构示意图；
24.图2为图1的超声导管的连接结构的结构示意图；
25.图3为图1的超声导管的成像结构的结构示意图；
26.图4为图1的超声导管的声窗变形状态的结构示意图；
27.图5为图4的超声导管a处的放大图；
28.图6为图4的超声导管b处的放大图。
29.图中：10、连接结构；11、前端外壳；12、螺母；13、后端外壳；14、电连接部；15、支撑件；20、管体；21、鞘管；22、软轴；30、成像结构；31、声窗；32、端盖；33、连接件；34、液体介质；35、换能器组件；350、底座；351、成像换能器；36、密封组件；360、密封圈；361、轴承。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.需要说明的是，当结构被称为“固定于”另一个结构，它可以直接在另一个结构上或者也可以存在另一中间结构，通过中间结构固定。当一个结构被认为是“连接”另一个结构，它可以是直接连接到另一个结构或者可能同时存在另一中间结构。当一个结构被认为是“设置于”另一个结构，它可以是直接设置在另一个结构上或者可能同时存在另一中间结构。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.如图1至图6所示，本发明超声导管包括连接结构10、管体20以及成像结构30。
34.连接结构10包括前端外壳11、螺母12、后端外壳13、电连接部14以及支撑件15。
35.前端外壳11与螺母12轴向连接。具体的，前端外壳11上设有凸起，螺母12设有凹槽，凸起位于凹槽中，使前端外壳11与螺母12能够转动连接。螺母12设有内螺纹，后端外壳13的外壁设有外螺纹，螺母12的内螺纹与后端外壳13的外螺纹配合，使螺母12能够相对后端外壳13转动。电连接部14位于前端外壳11内部，支撑件15中间设有通孔，软轴22穿设于支撑件15与电连接部14电连接，软轴22由电缆线组成。支撑件15与前端外壳11固定连接。
36.管体20包括鞘管21以及软轴22，软轴22位于鞘管21内。鞘管21为硬度较高的塑料材料，如pebax、peek、hdpe中的任意一种。
37.成像结构30包括声窗31、端盖32、连接件33、换能器组件35以及密封组件36。
38.声窗31由硬度较软的塑料材料制成，便于声窗31变形，与气管贴合。声窗31为中空结构，呈圆柱形。
39.端盖32固定于声窗31的一侧。
40.连接件33用于连接换能器组件35以及端盖32，使换能器组件35与端盖32轴向连接并且周向能够转动。连接件33固定于换能器组件35。具体的，连接件33设有凸起，端盖32设有凹槽，凸起位于凹槽中。在其他实施例中，连接件33设有凹槽，端盖32设有凸起，同样能起到使换能器组件35与端盖32轴向连接并且周向能够转动的效果。连接件33同时对换能器组件35起到支撑作用。这样在旋转过程中，底座350的转动更加的平稳，改善了现有技术中底座350完全悬空的转动，使得图像效果更好。
41.换能器组件35包括底座350以及成像换能器351。成像换能器351固定于底座350。
42.密封组件36包括密封圈360以及轴承361。密封圈360安装于声窗31另一侧，密封圈360与声窗31以及端盖32共同围成密闭空间，密闭空间内填充液体介质34。液体介质34作为成像换能器351发出的超声的传输介质。轴承361安装于密封圈360中，对密封圈360以及底座350起到支撑作用。
43.管体20的鞘管21与声窗31连接，管体20的软轴22与底座350连接。软轴22带动换能器组件35转动。
44.使用超声导管时，由于密封组件36与声窗31以及端盖32共同围成密闭空间，密闭空间内填充液体介质34，因此超声导管其他部分的气体无法进入成像结构30，避免气体进入成像换能器351与声窗31之间，影响超声信号传递。
45.当需要调节声窗31的尺寸时，转动螺母12，使前端外壳11向左移动，前端外壳11通过支撑件15、软轴22以及底座350、连接件33带动端盖32，密闭空间被挤压变形，声窗31变形，声窗31的直径变化，与气管紧贴，避免声窗31与气管之间有空隙，影响超声信号传输。在调节过程中，内部软轴22和底座350起到刚性支撑的作用，以避免外部较软的声窗31在长度方向上变形。
46.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进演变，都是依据本发明实质技术对以上实施例做的等同修饰与演变，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.超声导管，包括连接结构、管体以及成像结构，其特征在于：所述连接结构包括前端外壳、螺母以及后端外壳，所述前端外壳通过所述螺母与所述后端外壳连接，所述管体包括鞘管以及软轴，所述鞘管与所述后端外壳固定连接，所述软轴与所述前端外壳连接，所述成像结构包括声窗、端盖、密封组件以及换能器组件，所述端盖固定于所述声窗一侧，所述密封组件安装于所述声窗另一侧，所述声窗、端盖以及密封组件形成密闭空间，所述密闭空间填充液体介质，所述换能器组件转动安装于所述密闭空间并与所述软轴连接，所述换能器组件与所述端盖轴向连接，所述声窗与所述鞘管连接，所述螺母使所述前端外壳相对所述后端外壳轴向移动，使所述换能器组件带动所述端盖移动，所述密闭空间被挤压，所述声窗变形。2.根据权利要求1所述的超声导管，其特征在于：所述换能器组件包括底座以及固定于所述底座的成像换能器，所述底座穿设于所述密封组件，所述成像换能器位于所述密闭空间内。3.根据权利要求2所述的超声导管，其特征在于：所述成像结构还包括连接件，所述连接件与所述底座固定，所述连接件与所述端盖配合使所述底座与所述端盖轴向连接，周向转动。4.根据权利要求3所述的超声导管，其特征在于：所述连接件设有凸起或凹槽，所述端盖对应设有凹槽或凸起，所述凸起位于所述凹槽中。5.根据权利要求3所述的超声导管，其特征在于：所述密封组件包括密封圈以及轴承，所述密封圈套设于所述底座，所述轴承位于所述密封圈中。6.根据权利要求1所述的超声导管，其特征在于：所述声窗由柔性材料制成。7.根据权利要求1所述的超声导管，其特征在于：所述螺母与所述前端外壳轴向连接，所述螺母与所述后端外壳螺纹连接。8.根据权利要求1所述的超声导管，其特征在于：所述连接结构还包括支撑件，所述支撑件与所述前端外壳固定连接，所述软轴穿设于所述支撑件。9.成像结构，包括换能器组件，其特征在于：所述成像结构还包括声窗、端盖以及密封组件，所述端盖固定于所述声窗一侧，所述密封组件安装于所述声窗另一侧，所述声窗、端盖以及密封组件形成密闭空间，所述密闭空间填充液体介质，所述换能器组件穿设于所述密封组件并部分转动安装于所述密闭空间。10.根据权利要求9所述的成像结构，其特征在于：所述换能器组件与所述端盖轴向连接，所述声窗由柔性材料制成。

技术总结
本发明公开了成像结构以及包括成像结构的超声导管，属于医疗器械领域，包括连接结构、管体以及成像结构，前端外壳通过螺母与后端外壳连接，鞘管与后端外壳固定连接，软轴与前端外壳连接，成像结构包括声窗、端盖、密封组件以及换能器组件，端盖固定于声窗一侧，密封组件安装于声窗另一侧，声窗、端盖以及密封组件形成密闭空间，密闭空间填充液体介质，使气体无法进入成像结构，避免影响超声信号传输；换能器组件转动安装于密闭空间并与软轴连接，换能器组件与端盖轴向连接，声窗与鞘管连接，螺母使前端外壳相对后端外壳轴向移动，使换能器组件带动端盖移动，密闭空间被挤压，声窗变形，与气管紧贴，避免声窗与气管之间有空隙，影响超声信号传输。声信号传输。声信号传输。


技术研发人员：韩志乐 崔崤峣 李章剑 朱鑫乐
受保护的技术使用者：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/8/31