一種用于導(dǎo)管定位的超聲探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及血管及心內(nèi)超聲定位介入診斷及治療用器械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]心房顫動(房顫)是常見的心律失常性疾病，不僅影響生活質(zhì)量，還可以導(dǎo)致腦卒中或心力衰竭等致殘、致死性的并發(fā)癥，危害較大。導(dǎo)管射頻消融術(shù)是通過外周血管將消融設(shè)備送入心臟，通過高頻電流能量造成局部心肌壞死治療心律失常的方法?，F(xiàn)在消融導(dǎo)管在心臟中的位置大都借助于電磁、電場或磁電結(jié)合定位技術(shù)來確定。磁場定位精度雖然較高，但是要求在手術(shù)過程中，病人在磁場的位置不能發(fā)生改變，實際實現(xiàn)難度大；電場定位時電極貼在病人身上，可以很容易保證心臟相對位置不變，但是定位精度不夠，所以在實際手術(shù)過程中往往要用X射線進(jìn)行照射輔助定位，這樣就使病人和醫(yī)生都暴露在射線當(dāng)中。所以現(xiàn)在急需一種更加精準(zhǔn)、無害的定位方法。
[0003]隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展，超聲影像對臨床疾病診斷工作的幫助也日益顯著。對于超聲診斷而言，現(xiàn)在得到的超聲圖像是人體局部斷層影像，沒有類似于CT、MRI檢查的定位圖，若診斷醫(yī)生沒有親自操作，對于一幅靜止的超聲圖像，醫(yī)師往往無法判斷此圖是何部位的斷面，更無從診斷。
[0004]針對上述問題，本發(fā)明公開一種用于消融導(dǎo)管定位的環(huán)形超聲探頭，使用中不需要得到清晰的超聲圖像，僅僅需要精確的心臟內(nèi)腔輪廓，然后與已有心臟三維矢量模型進(jìn)行曲線特征匹配，即可達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所實現(xiàn)的目的是，借助于該超聲探頭實現(xiàn)消融導(dǎo)管在心臟中的準(zhǔn)確定位，從而提高消融的準(zhǔn)確性和手術(shù)的安全性。本發(fā)明所公開的探頭，晶片環(huán)形分布于導(dǎo)管前端。所述探頭具有超聲波產(chǎn)生單元，超聲波產(chǎn)生單元向被攝物發(fā)送超聲波，接收來自被攝物的超聲回波并將接收到的回波作為電信號輸出。然后借助于電路接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。所述探頭可以和消融電極一起被集成在一根消融導(dǎo)管上，以完成導(dǎo)管定位和消融兩項任務(wù)。
[0006]本發(fā)明所用晶片有若干陣元組成，所述陣元上布置有超聲敏感單元。
[0007]本發(fā)明所用探頭安裝時應(yīng)避開導(dǎo)管的彎曲部位。
[0008]本發(fā)明所用的晶片可以準(zhǔn)確獲得心臟內(nèi)腔輪廓上的點的坐標(biāo)信息，然后把超聲探頭所獲得的點的坐標(biāo)信息傳到計算機(jī)，進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理即可得到心臟內(nèi)腔的封閉輪廓。然后借助于計算機(jī)匹配系統(tǒng)與術(shù)前建立的三維矢量模型進(jìn)行曲線特征匹配，從而獲得導(dǎo)管的位置以及旋轉(zhuǎn)彎曲角度信息。
[0009]本發(fā)明所述超聲探頭與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果: 1.現(xiàn)有技術(shù)中，只是利用超聲探頭來獲得人體器官的圖像信息，再進(jìn)一步由醫(yī)生來判斷消融導(dǎo)管在心臟中的位置。這種方式，往往不能給操作者提供準(zhǔn)確的導(dǎo)管位置信息，還需要醫(yī)生憑借經(jīng)驗判斷，精度不高，所需時間長，這就降低了消融定位的精準(zhǔn)性和安全性。
[0010]本發(fā)明所述的超聲探頭，是要獲得心臟內(nèi)腔輪廓信息而設(shè)計的，而非用于獲得有人來判讀的超聲圖像，因而它有別于用于獲得圖像的超聲探頭，其設(shè)計重點是為了獲得心臟內(nèi)腔的輪廓信息，然后與術(shù)前建立的心臟三維矢量模型進(jìn)行曲線特征匹配，以確定導(dǎo)管的位置，具有精度高，反應(yīng)時間短的特點。
[0011]2.采用環(huán)形布置的超聲定位探頭，其設(shè)計目的是要得到精確封閉的心臟內(nèi)腔輪廓信息，這將有助于提高曲線特征匹配的準(zhǔn)確性，而且可以判斷出導(dǎo)管的彎曲旋轉(zhuǎn)角度，有助于提高消融的精準(zhǔn)性，提高消融手術(shù)的成功率。
【附圖說明】
[0012]圖1是環(huán)形換能器工藝流程圖。圖2是環(huán)形換能器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是消融導(dǎo)管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、超聲儀2、電路接口 3、超聲換能器4、消融電極。
[0015]具體實施過程
本發(fā)明所公開的用于介入導(dǎo)管定位的超聲探頭，主要用于心臟消融手術(shù)中消融導(dǎo)管的定位。
[0016]步驟(1)將極化好帶有電極的壓電片與匹配層和背襯材料粘結(jié)，壓電片上下兩面均留出一定寬度的電極部分用來連線。然后，將同軸線按順序排列在軟性的環(huán)氧格子上，格子的間距和數(shù)量與超聲陣列距離和數(shù)量一致。用導(dǎo)電環(huán)氧把同軸線的芯線與壓電片電極連接。接著對樣品進(jìn)行切割。最后，將壓電片圍繞在導(dǎo)管壁上，并進(jìn)行相應(yīng)連線，這樣得到環(huán)形分布的超聲換能器。具體工藝流程圖參見附圖1，環(huán)形換能器示意圖參見附圖2。
[0017]步驟(2)將步驟(1)得到的超聲換能器3與電路接口 2，超聲儀1連接組成超聲探頭。參見附圖3。
[0018]步驟(3)將步驟(2)所述的介入導(dǎo)管定位用超聲探頭與消融電極4集成在一條消融導(dǎo)管上即可實現(xiàn)導(dǎo)管定位和消融兩項操作。結(jié)構(gòu)示意圖見附圖3。
[0019]步驟(4)將步驟(3)得到消融導(dǎo)管經(jīng)血管進(jìn)入心臟，按一定順序激勵晶片，獲得心臟內(nèi)腔上的點的坐標(biāo)信息并傳至計算機(jī)進(jìn)行處理，得到心臟內(nèi)腔的封閉輪廓。
[0020]步驟(5)將步驟(4)得到的心臟內(nèi)腔的封閉輪廓與術(shù)前建立的心臟三維矢量模型進(jìn)行曲線特征匹配，得到消融導(dǎo)管在心臟中的位置以及旋轉(zhuǎn)彎曲角度等信息，進(jìn)而指導(dǎo)醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行消融操作。
[0021]借助本發(fā)明所述的超聲探頭，可以實現(xiàn)消融導(dǎo)管在心臟內(nèi)的精準(zhǔn)定位，提高心臟消融的精準(zhǔn)性，提尚手術(shù)的成功率。
[0022]上述描述僅作為本發(fā)明可實施的技術(shù)方案提出，并不限定超聲換能器的個數(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種超聲探頭，至少包括:超聲換能器(3)，超聲波產(chǎn)生單元，向被攝物發(fā)送超聲波，接收由超聲波在被攝物上的反射而產(chǎn)生的超聲回波，并根據(jù)接收到的超聲回波來輸出信號；至少一個集成電路板以及部署在探頭末端與計算機(jī)相連的接口(2);超聲儀(1)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲探頭，其特征在于:所述電路接口(2)必須能夠?qū)崿F(xiàn)信號的雙向傳輸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲探頭，其特征在于:晶片環(huán)形分布于導(dǎo)管前端。4.所述晶片有若干陣元組成，所述陣元上布置有超聲敏感單元。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲探頭，其特征在于:所述探頭可以獲得心臟內(nèi)腔的封閉輪廓。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲探頭，其特征在于:所述探頭可以和消融電極(4)一起被集成在一根消融導(dǎo)管上，以完成導(dǎo)管定位和消融兩項任務(wù)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲換能器，其特征在于:超聲換能器的安裝位置應(yīng)避免導(dǎo)管彎曲部位。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種介入導(dǎo)管定位用超聲探頭，涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。要解決的技術(shù)問題是在心臟消融手術(shù)中精準(zhǔn)確定消融導(dǎo)管頭部的位置，提高消融治療的安全性及手術(shù)的成功率。所述超聲探頭主要包括設(shè)于導(dǎo)管前端成環(huán)形分布的超聲換能器以及使探頭工作所需的超聲儀和與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的電路接口。術(shù)中，利用環(huán)形分布的晶片可以得到心臟內(nèi)腔的封閉輪廓，將實時獲得的心臟內(nèi)腔封閉輪廓和術(shù)前建立心臟三維矢量模型進(jìn)行曲線特征匹配，來實現(xiàn)消融導(dǎo)管在心臟內(nèi)的精準(zhǔn)定位。該種方法不僅可以確定消融導(dǎo)管在心臟中的位置，還可以確定導(dǎo)管的彎曲旋轉(zhuǎn)角度，可以提高消融的準(zhǔn)確性及成功率。
【IPC分類】A61B18/12, A61B5/06
【公開號】CN105232147
【申請?zhí)枴緾N201510798051
【發(fā)明人】年俊杰, 李向飛, 吳嘉宜, 蘇智劍
【申請人】鄭州大學(xué)
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月19日