專利名稱：聲開關(guān)及包括聲開關(guān)的導(dǎo)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于超聲的聲開關(guān)裝置和控制用于超聲的聲開關(guān)裝置的狀態(tài)的方法。 本發(fā)明還涉及超聲導(dǎo)管和給來自超聲導(dǎo)管的超聲導(dǎo)向的方法。此外，本發(fā)明涉及包括超聲換能器和聲開關(guān)裝置的射頻消融導(dǎo)管。
背景技術(shù)：
各種監(jiān)測和/或治療患者的醫(yī)學(xué)方法都包括把導(dǎo)管插入體腔、輸送管道或血管， 以允許例如通過外科手術(shù)儀器抽排或注射流體、放射、消融或接近。對于導(dǎo)管的要求是適當(dāng)?shù)目刂坪?或監(jiān)測。導(dǎo)管相對于被監(jiān)測組織的空間取向可以從垂直變到平行。因此，使監(jiān)測能夠根據(jù)導(dǎo)管的取向而切換是非常有必要的。一個(gè)用在心律失常的微創(chuàng)治療中的導(dǎo)管的例子是射頻(RF)消融導(dǎo)管，其目標(biāo)是通過借助于RF能量局部加熱對心肌組織進(jìn)行電失活。但是，對于在治療期間積極控制消融設(shè)置的難度，RF導(dǎo)管消融操作過程仍具有嚴(yán)重缺陷。目前，治療專家依賴于他/她自身的專業(yè)知識(shí)確定消融的最佳參數(shù)，諸如功率、溫度和持續(xù)時(shí)間。但是，由于局部心內(nèi)壁厚度、灌注、 血壓和血液流速、心律等的患者體內(nèi)的較大差異的緣故，這些設(shè)置通常變化很大。雖然技術(shù)嫻熟的治療專家能夠用這個(gè)方法獲得成功，但并不是萬無一失，而且在造成失誤時(shí)會(huì)給患者帶來嚴(yán)重的后果。兩個(gè)與治療有關(guān)的主要問題是由對部位的欠加熱或者過加熱造成的。在欠加熱的情況下，組織不足以凝結(jié)形成治療專家期望的阻礙心律不齊的損害。這能夠?qū)е禄颊叱掷m(xù)的或復(fù)發(fā)的癥狀，而且需要后續(xù)的治療、更長的住院時(shí)間，以及導(dǎo)致患中風(fēng)和栓塞的更大風(fēng)險(xiǎn)。另一個(gè)極端情況，即過加熱，或者在治療部位引起組織的破損，把可能威脅生命的微粒釋放到血流中，或者對鄰近的器官和組織造成損害。在其他器官受到影響的情況下，能夠形成瘺管而且這些瘺管常常危及生命。對于RF導(dǎo)管的要求是更加適當(dāng)?shù)目刂?。提供組織中損害形成的反饋以及與在治療部位的組織厚度有關(guān)的損害的深度的信息的裝置會(huì)防止來自RF導(dǎo)管操作過程中欠加熱和過加熱造成的傷害和死亡。在大部分消融操作過程中，導(dǎo)管相對于組織的空間取向從垂直變到平行，因此，使超聲損害監(jiān)測能夠根據(jù)操作過程而切換是非常有必要的。文檔US5，546, 360描述了能夠通過電控制在內(nèi)部操縱的復(fù)合聲透鏡。該透鏡能夠借助于其材料操縱它是電致流變的。其體積彈性模量和最終的聲速都能夠被電改變。控制折射率的梯度允許所述操縱被準(zhǔn)確、連續(xù)和快速地調(diào)整。但是，該透鏡是要與一換能器陣列一起使用的，其相對較大且不便于應(yīng)用到導(dǎo)管中。而且，因?yàn)橥哥R的操作原理，借助這個(gè)透鏡改變監(jiān)測方向是有限的。因此，改進(jìn)的監(jiān)測裝置將是有利的，而且特別是能夠在不同方向監(jiān)測的小型裝置將是有利的。此外，具有在不同方向的監(jiān)測能力的導(dǎo)管將是有利的
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明優(yōu)選尋求單獨(dú)地或以任意組合地緩解、減輕或者消除一個(gè)或多個(gè)上述缺陷。特別是，本發(fā)明的目的可看作提供一聲開關(guān)裝置來解決上面提及的與在不同方向監(jiān)測有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的問題。在本發(fā)明的第一方面，這個(gè)目的和一些其他目的是通過提供用于超聲的聲開關(guān)裝置的方式而獲得的，其中所述開關(guān)裝置包括兩張透聲材料的薄片，所述薄片構(gòu)成殼體的相對的壁，所述開關(guān)裝置進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)為了允許把流體輸送進(jìn)和/或出所述殼體的孔。本發(fā)明特別地，但非排他地，有利于獲得這樣的開關(guān)裝置，根據(jù)殼體是由氣體還是液體填充的，或者是被清空的，所述開關(guān)裝置可以被布置成透射性的或者反射性。除了殼體經(jīng)受負(fù)壓時(shí)以外，形成殼體的相對壁的兩張薄片被空隙隔開?？梢杂昧黧w，即氣體或者液體填充這個(gè)空隙，其選擇影響超聲開關(guān)的透射屬性。因?yàn)楦鶕?jù)殼體內(nèi)流體的有無，開關(guān)裝置由此可以提供超聲的透射或者反射，所以所述開關(guān)裝置可以被控制來在透射和反射之間切換，而不必以機(jī)械的方式改變開關(guān)裝置的位置。應(yīng)當(dāng)注意的是，殼體的相對壁優(yōu)選地基本上彼此平行。所述薄片可以例如是塑料材料的，例如由于與水的良好聲阻抗匹配的緣故而具有非常低的超聲反射的TPX箔。術(shù)語負(fù)壓意在表示任何適當(dāng)?shù)夭糠终婵栈蛘咦阋缘偷绞箽んw的壁靠在一起的低壓。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔用氣體填充所述殼體以使聲開關(guān)裝置變?yōu)榉瓷湫缘?。這種氣體可以是空氣或者任何其他適當(dāng)?shù)臍怏w。當(dāng)用一種或多種氣體填充開關(guān)裝置的殼體時(shí)，所述裝置的聲阻失配將會(huì)很大，導(dǎo)致幾乎所有超聲的反射。通過在不同方向定向所述開關(guān)裝置，所述超聲可被改變方向。如果聲失配以及超聲波束和聲開關(guān)之間的角度足夠大，就能發(fā)生超聲的全內(nèi)反射，其中100%的超聲波束被聲開關(guān)反射。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔用液體填充所述殼體以使開關(guān)裝置變?yōu)橥干湫缘摹．?dāng)用具有與所述裝置浸入的環(huán)境相同的聲屬性的液體填充裝置時(shí)，開關(guān)裝置將會(huì)是對超聲透明的，該超聲可以從超聲換能器無阻礙地傳播。當(dāng)在水或者血液中使用開關(guān)裝置時(shí)，填充到殼體的液體可以例如是水?？商鎿Q地，通過經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔使殼體經(jīng)受負(fù)壓，可以使開關(guān)裝置對于超聲而言變?yōu)橥干湫缘?。在這種情況下，透聲的相對的兩薄片將變得彼此接觸，因此形成一具有厚度是兩張薄片的厚度之和的透聲薄片。在這種情況下，由于薄片材料的透聲性，裝置對超聲而言也將是透明的，而且將允許超聲沿著換能器的縱軸傳播。根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及控制用于超聲的聲開關(guān)裝置的狀態(tài)的方法，其中所述開關(guān)裝置包括兩張透聲材料的薄片，所述薄片構(gòu)成殼體的相對的壁，所述方法包括下列步驟的一個(gè)或多個(gè)經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔，用氣體填充殼體，從而把聲開關(guān)帶進(jìn)反射狀態(tài)，和/ 或經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔，使殼體經(jīng)受負(fù)壓或者用液體填充殼體，從而把聲開關(guān)帶進(jìn)透射狀態(tài)。 在液體填充的替換方案中，填充到殼體的液體應(yīng)當(dāng)具有與所述裝置浸入的環(huán)境相同的聲屬性。如果在血液中使用裝置，那么液體優(yōu)選地能夠是水。根據(jù)第三方面，本發(fā)明還涉及超聲導(dǎo)管，包括被布置來發(fā)射超聲的超聲換能器； 以及根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)裝置。由于開關(guān)裝置具有根據(jù)殼體中是否存在流體可以是透射性的或反射性的能力，所以這種導(dǎo)管具有在至少兩個(gè)不同方向的監(jiān)測能力。因此，可以改變導(dǎo)管的監(jiān)測方向，而不必移動(dòng)或者改變導(dǎo)管自身的取向。
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優(yōu)選地，超聲導(dǎo)管進(jìn)一步包括一導(dǎo)管外殼，其容納所述開關(guān)裝置的至少部分，且進(jìn)一步包括一液體，其中所述導(dǎo)管外殼的一個(gè)或多個(gè)壁包括透聲材料。超聲導(dǎo)管的超聲換能器可以是單個(gè)換能器或者一換能器陣列，而且超聲換能器可以包括任何適當(dāng)?shù)膿Q能器，諸如下列一種或多種類型的換能器PZT、PVDF、cMUT、pMUT。超聲導(dǎo)管的換能器可以圍繞與來自換能器的超聲的發(fā)射軸成角度的軸旋轉(zhuǎn)。這將能夠獲得二維超聲成像。旋轉(zhuǎn)軸可以垂直于超聲的發(fā)射軸；例如旋轉(zhuǎn)軸可以垂直于圖1到 4的平面。超聲換能器可以進(jìn)一步包括被布置成為了使超聲換能器發(fā)射的超聲擴(kuò)散的透鏡。 用這種方式，超聲導(dǎo)管的掃描角可以被顯著地?cái)U(kuò)大，以使得在某個(gè)扇區(qū)上能夠掃描超聲換能器發(fā)射的超聲。有利地，透鏡是能夠通過電潤濕原理操作的液體透鏡。來自超聲導(dǎo)管的超聲換能器的超聲可以在開關(guān)裝置上具有約45°的入射角。當(dāng)開關(guān)裝置在其反射狀態(tài)時(shí)，也期望被反射的超聲波束是45°，因此提供了垂直于換能器發(fā)射的超聲的方向?qū)σ粚ο筮M(jìn)行監(jiān)測。有利地，超聲導(dǎo)管進(jìn)一步包括用于機(jī)械地致動(dòng)所述開關(guān)裝置的裝置。即使利用聲開關(guān)裝置的有限的機(jī)械致動(dòng)，也可以沿著貫穿方向在超聲導(dǎo)管的兩個(gè)監(jiān)測方向附近掃描來自超聲換能器的超聲波束。根據(jù)第四方面，本發(fā)明涉及用于為來自超聲導(dǎo)管的超聲導(dǎo)向的方法，該超聲導(dǎo)管包括被布置來發(fā)射超聲的超聲換能器和根據(jù)本發(fā)明的聲開關(guān)裝置，所述方法包括用氣體填充殼體從而把聲開關(guān)帶進(jìn)反射狀態(tài)，或使殼體經(jīng)受負(fù)壓或者用液體填充殼體從而把聲開關(guān)帶進(jìn)透射狀態(tài)，并且使開關(guān)裝置經(jīng)受超聲。根據(jù)第五方面，本發(fā)明涉及包括根據(jù)本發(fā)明的超聲導(dǎo)管的射頻消融導(dǎo)管。超聲導(dǎo)管為射頻消融導(dǎo)管提供了在至少兩個(gè)方向監(jiān)測消融的能力。這特別有利，因?yàn)閷τ诓煌南诓课唬漕l消融導(dǎo)管相對于組織的取向可以從垂直變到水平。因此，能夠平行于和垂直于導(dǎo)管軸監(jiān)測或者成像是有利的。本發(fā)明的每個(gè)不同方面可以與任何其他方面組合。參考此后描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得清楚且顯而易見。


將參照附圖僅通過舉例的方式解釋本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的聲開關(guān)裝置的示意圖2到4是根據(jù)本發(fā)明的超聲導(dǎo)管的實(shí)施例的示意圖，以及圖5是根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。在各附圖中，相同的參考標(biāo)記表示相同的元件。
具體實(shí)施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的聲開關(guān)裝置10的示意圖，其所處的設(shè)置還帶有超聲換能器3 和要借助超聲反射進(jìn)行觀察的對象1和2。聲開關(guān)裝置10包括具有兩個(gè)相對壁11和12以及端壁13，14的殼體。該開關(guān)裝置10的殼體還包括一個(gè)或多個(gè)孔101以允許把流體輸送進(jìn)殼體和/或把流體輸送出殼體。
圖1所示殼體的相對壁11和12定義了一空隙。這個(gè)在兩個(gè)相對壁11和12之間的空隙可能經(jīng)受負(fù)壓或者通過注射器被填充各種流體，該注射器例如經(jīng)由薄的空心管道被連接到開關(guān)裝置10的一個(gè)或多個(gè)孔。壁11和12是透聲材料，例如TPX箔，其由于與水良好的聲阻抗匹配而具有非常低的超聲反射。壁11，12通常是平行的薄片并且可以具有50 μ m 的厚度，二者被0. 5mm的空隙間隔開。在用氣體填充開關(guān)裝置10的殼體的情況下，使它以等于入射角的反射角反射來自超聲換能器3的超聲波束。通過經(jīng)由所述一個(gè)或多個(gè)孔之間的孔用液體填充殼體，可以使開關(guān)裝置10透射超聲波束。該液體可以例如是水。可替換地，通過經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔使殼體經(jīng)受足夠的負(fù)壓，以便相對壁11和12相接觸并彼此相接，能夠使聲開關(guān)裝置10透射超聲。在這種情況下，因?yàn)殚_關(guān)裝置10的相對的壁11和12起到單個(gè)透聲材料的作用，該材料具有壁11和12 的厚度之和的厚度，所以來自超聲換能器3的超聲波束將被透過開關(guān)裝置10傳輸。在超聲換能器3和沿著從換能器發(fā)射的超聲的對象1之間放置聲開關(guān)裝置10。在聲開關(guān)裝置10的正下方，垂直于從換能器發(fā)射的超聲的縱軸放置對象2。如此定向聲開關(guān)裝置10，以使得入射超聲波束4以角度α入射裝置的正面；有利地，α可以等于45°，在這樣的情況下，當(dāng)開關(guān)裝置10在其反射狀態(tài)時(shí)，S卩，當(dāng)用氣體填充開關(guān)裝置10的壁11和12之間的空隙時(shí)，被反射的超聲波束也將是45°，從而使得能夠檢測對象2。當(dāng)開關(guān)裝置10在其透射狀態(tài)時(shí)，即，用適當(dāng)?shù)囊后w填充或者經(jīng)受真空或適當(dāng)?shù)呢?fù)壓時(shí)，超聲波束4透射經(jīng)過開關(guān)裝置，也就是透射的超聲波束5。透射的超聲波束5可以被對象1反射到反射的超聲波束6中，該反射的超聲波束6在開關(guān)裝置的透射狀態(tài)穿過開關(guān)裝置10并返回超聲換能器3。當(dāng)開關(guān)裝置10在其反射狀態(tài)時(shí)，S卩，用諸如空氣的適當(dāng)氣體填充時(shí)，超聲波束4被開關(guān)裝置10反射到反射的超聲波束7。該反射的超聲波束7可以被對象2反射到反射的超聲波束8中，該反射的超聲波束8在開關(guān)裝置的反射狀態(tài)被開關(guān)裝置10反射并返回超聲換能器3。因此，根據(jù)開關(guān)裝置10的狀態(tài)，通過使對象經(jīng)受來自超聲換能器3的超聲，可以觀察對象1或?qū)ο?。圖2是根據(jù)本發(fā)明的超聲導(dǎo)管100的實(shí)施例的示意圖。導(dǎo)管100包括聲開關(guān)裝置10，該聲開關(guān)裝置10包括由壁11和12定義的殼體。導(dǎo)管100包括外罩14，該外罩14與壁25 —起定義外殼15，其中布置了開關(guān)裝置10的殼體。 導(dǎo)管100還包括經(jīng)由引線21供電的超聲換能器20。罩14包括兩個(gè)透射超聲的窗口，Wl和 W2?？商鎿Q地，整個(gè)罩14可以是透聲材料。但是，不包括聲窗口 Wl和W2的部分罩能夠是其他材料的，為了施加用于組織治療的RF能量，所述部分罩可以具有導(dǎo)電的片段?？梢杂美琨}水的液體填充導(dǎo)管尖端的外殼15。沿著換能器的縱軸約45°的角布置開關(guān)裝置10的殼體，以使得從換能器20發(fā)射的超聲在開關(guān)裝置10的殼體上具有45°的入射角。圖2中，用數(shù)字6標(biāo)記在聲開關(guān)裝置 10對于超聲透明即用液體填充或處于真空的情況下的透射的超聲波束，而用數(shù)字7標(biāo)記在聲開關(guān)裝置10反射超聲即用諸如空氣的氣體填充的情況下的反射的超聲波束。
導(dǎo)管100是這樣的導(dǎo)管不以機(jī)械的方式移動(dòng)該導(dǎo)管就能夠改變視場或者成像區(qū)域。一個(gè)應(yīng)用導(dǎo)管100的例子是對于心房顫動(dòng)治療而消融左心房，其中在操作過程期間RF 消融導(dǎo)管相對于組織來改變其空間取向。圖3是根據(jù)本發(fā)明的超聲導(dǎo)管110的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。導(dǎo)管110包括聲開關(guān)裝置，其可以機(jī)械的方式被致動(dòng)從而被放置在一位置范圍內(nèi)，用數(shù)字10a，IOb和IOc標(biāo)記其中的三個(gè)位置。導(dǎo)管110包括外罩14，該外罩14與壁25—起定義外殼15，其中布置了開關(guān)裝置的殼體。導(dǎo)管Iio還包括經(jīng)由引線21供電的超聲換能器20。罩14包括兩個(gè)透射超聲的窗口，Wl和W2?？商鎿Q地，整個(gè)罩14可以是透聲材料。但是，不包括聲窗口 Wl和W2的部分罩能夠是其他材料的，為了施加用于組織治療的RF能量，所述部分罩可以具有導(dǎo)電的片段。可以用例如鹽水的液體填充導(dǎo)管尖端的外殼15。在位置IOb的開關(guān)裝置的外殼被沿著換能器的縱軸以約45°角布置，以使得換能器20發(fā)射的超聲在開關(guān)裝置10的外殼上具有45°的入射角。圖2中，用數(shù)字6標(biāo)記在聲開關(guān)裝置10對于超聲透明即用液體填充或處于真空的情況下被透射的超聲波束，而用數(shù)字7標(biāo)記在聲開關(guān)裝置10反射超聲即用諸如空氣的氣體填充的情況下被反射的超聲波束。 在位置IOa和10c，來自超聲換能器20的波束到開關(guān)裝置10a，10c的殼體的入射角不同于 45°，其中超聲波束可以以一定范圍的角度入射到導(dǎo)管下面的對象(圖3中未示出)，如箭頭 7a, 7b和7c所示，分別對應(yīng)著處于位置10a，IOb和IOc時(shí)開關(guān)裝置的殼體所透射的超聲波束ο因此，通過聲開關(guān)的有限機(jī)械致動(dòng)，可能沿著聲窗口 W2掃描超聲波束。應(yīng)當(dāng)注意的是，換能器的活動(dòng)元件的直徑受到其中能夠操作聲開關(guān)裝置的位置范圍的限制。圖4是根據(jù)本發(fā)明的超聲導(dǎo)管120的又一實(shí)施例的示意圖。導(dǎo)管120包括聲開關(guān)裝置10和外罩14，該外罩14與壁25 —起定義了外殼15，其中布置了開關(guān)裝置10的殼體。導(dǎo)管120還包括經(jīng)由引線21供電的超聲換能器20。罩14 包括兩個(gè)透射超聲的窗口 Wl和W2?？商鎿Q地，所有的罩14可以是透聲材料。但是，不包括聲窗口 Wl和W2的罩的部分能夠是其他材料的，所述部分可以具有導(dǎo)電的分段，以施加RF 能量用于組織治療?？梢杂美琨}水的液體填充導(dǎo)管尖端的外殼15。再一次，通過經(jīng)由在所述一個(gè)或多個(gè)孔內(nèi)的孔用液體填充殼體，使開關(guān)裝置10透射超聲波束。該液體可以例如是水?？商鎿Q地，通過經(jīng)由所述一個(gè)或多個(gè)孔使殼體經(jīng)受足夠負(fù)壓由此相對的壁11和12相接觸并彼此相接，能夠使聲開關(guān)裝置10透射超聲。在這種情況下，因?yàn)殚_關(guān)裝置10的相對的壁11和12起到單個(gè)透聲材料的作用，該材料具有壁11 和12的厚度之和的厚度，所以來自超聲換能器3的超聲波束將透射穿過開關(guān)裝置10。
導(dǎo)管120還包括透鏡30，例如液體透鏡，該透鏡使得它能夠以前向和側(cè)向/下向的配置在大面積上掃描超聲換能器20發(fā)射的超聲波束。在圖4中用α 6標(biāo)記前向方向的區(qū)域，也就是透射的超聲波束6a和6b之間的區(qū)域，同時(shí)在圖4中用α 7標(biāo)記側(cè)向/下向方向的區(qū)域，也就是反射的超聲波束7d和7e之間的區(qū)域。 通過使用兩種不可混合的的液體之間的界面，液體透鏡30能夠在某個(gè)扇區(qū)上掃描超聲波束，其中所述界面能夠能夠電潤濕原理操作。由于掃描扇區(qū)已由液體透鏡限定，因此每當(dāng)在治療期間期望的時(shí)候，聲開關(guān)就將側(cè)向投射它。在這種情況下，整個(gè)導(dǎo)管尖端應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地被透聲材料覆蓋。為了沿著導(dǎo)管的尖端獲得連續(xù)掃描，可以組合圖3和4中公開的實(shí)施例。此外，還能夠使用相位陣列換能器(多元件)來替代使用單瓣換能器和液體透鏡。當(dāng)輸出聲壓達(dá)到成像閾值時(shí)，這將是特別有利的。用這種方法，相位陣列換能器提供了掃描扇區(qū)，同時(shí)通過聲開關(guān)的側(cè)向/下向投射以及其最終的機(jī)械操作確保了導(dǎo)管的大視場。進(jìn)一步地，這可以與液體透鏡組合，其中通過使用陣列執(zhí)行橫向操縱以及使用流體透鏡執(zhí)行仰角操縱，能夠進(jìn)行三維(3D)成像。這將導(dǎo)致對于三維成像的大視場。圖5是控制根據(jù)本發(fā)明的用于超聲的聲開關(guān)裝置的狀態(tài)的方法200的流程圖。開關(guān)裝置包括兩張透聲材料的薄片，其中該薄片構(gòu)成殼體的相對的壁。方法200起始于201并繼續(xù)至202，其中決定開關(guān)裝置是否應(yīng)處于透射狀態(tài)。在這種情況下，其中步驟202中的決定導(dǎo)致要求開關(guān)裝置處于透射狀態(tài)，方法繼續(xù)至步驟203， 其中決定是否通過使開關(guān)裝置的殼體經(jīng)受負(fù)壓來獲得透射狀態(tài)。在肯定的情況下，方法繼續(xù)至步驟205，其中開關(guān)裝置的殼體經(jīng)受足夠的負(fù)壓以使得開關(guān)裝置的薄片變得彼此接觸， 由此它們之間不存在空隙，至少在殼體的所述部分經(jīng)受來自超聲換能器的超聲波束。在否定的情況下，方法從步驟203繼續(xù)至步驟204，其中通過用例如水的適當(dāng)液體填充其殼體使得開關(guān)裝置變成透射性的。該方法從步驟205或者步驟204繼續(xù)至步驟207，其中決定是否需要進(jìn)一步或繼續(xù)控制開關(guān)裝置。在肯定的情況下，方法回到步驟202 ；在否定的情況下， 方法在步驟208結(jié)束。在步驟202做出否定決定的情況下，即開關(guān)裝置不應(yīng)處于透射狀態(tài)，則它應(yīng)當(dāng)處于反射狀態(tài)。在這種情況下，方法繼續(xù)至步驟206，其中用氣體填充開關(guān)裝置的殼體從而把聲開關(guān)帶到期望的反射狀態(tài)。隨后，方法繼續(xù)至步驟207，其中決定是否需要進(jìn)一步或繼續(xù)控制開關(guān)裝置。在肯定的情況下，方法回到步驟202 ；在否定的情況下，方法在步驟208結(jié)
束ο簡而言之，本發(fā)明涉及聲開關(guān)，其中構(gòu)想是改變對超聲傳播方向而不移動(dòng)所述開關(guān)。開關(guān)裝置包括兩張透聲材料的薄片。所述薄片構(gòu)成殼體的相對的壁。開關(guān)裝置進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)孔以允許把流體輸送進(jìn)和/或出所述殼體。通過經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔用氣體填充殼體，可以使開關(guān)裝置變?yōu)榉瓷湫缘摹４送?，通過經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔用液體填充殼體和 /或經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔使殼體經(jīng)受負(fù)壓，可以使開關(guān)裝置變?yōu)橥干湫缘?。聲開關(guān)良好地匹配在導(dǎo)管中，該導(dǎo)管具有嚴(yán)格的尺寸限定。本發(fā)明的開關(guān)裝置可以被用于在治療期間，例如心律不齊的治療期間的組織成像。在這種情況下，期望的是在操作過程期間跟蹤損害形成的發(fā)展，其中導(dǎo)管的空間取向相對于所述組織從垂直變到平行。能夠在微創(chuàng)介入中進(jìn)一步應(yīng)用本發(fā)明的開關(guān)裝置，其中所述裝置的尺寸限定是非常嚴(yán)格的。雖然已經(jīng)與特定實(shí)施例一起描述了本發(fā)明，但是并不期望限定到在此提出的特定形式。相反，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求限定。在權(quán)利要求中，術(shù)語“包括”不排除其他元件或步驟的存在。另外，雖然各個(gè)特征可以被包括在不同的權(quán)利要求中，但是這些可能被有利地組合，而且不同權(quán)利要求的內(nèi)含物不暗示特征的組合不可行和/或沒有優(yōu)勢。另外，單數(shù)的參考標(biāo)記不排除多個(gè)。因此，“一”、“第一”、“第二”等參考標(biāo)記不預(yù)先排除多個(gè)。 此外，權(quán)利要求中的參考符號(hào)將不被解釋為對權(quán)利要求的限定。
權(quán)利要求
1.一種用于超聲的聲開關(guān)裝置(10)，其中所述開關(guān)裝置包括兩張透聲材料的薄片，所述薄片構(gòu)成殼體的相對的壁(11，12)，所述開關(guān)裝置進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)孔(101)以允許把流體輸送進(jìn)和/或出所述殼體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的聲開關(guān)裝置(10)，其中通過經(jīng)由所述一個(gè)或多個(gè)孔用氣體填充殼體以使開關(guān)裝置成為反射性的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的聲開關(guān)裝置(10)，其中通過經(jīng)由所述一個(gè)或多個(gè)孔用液體填充殼體以使開關(guān)裝置成為透射性的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的聲開關(guān)裝置(10)，其中通過經(jīng)由所述一個(gè)或多個(gè)孔使殼體經(jīng)受負(fù)壓以使開關(guān)裝置成為透射性的。
5.一種控制用于超聲的聲開關(guān)裝置的狀態(tài)的方法(200)，其中所述開關(guān)裝置包括兩張透聲材料的薄片，所述薄片構(gòu)成殼體的相對的壁，所述方法包括下列步驟的一個(gè)或多個(gè)-經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔，用氣體填充殼體(206)，從而把聲開關(guān)帶進(jìn)反射狀態(tài)，和/或-經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔，使殼體經(jīng)受負(fù)壓(205)或者用液體填充殼體(204)，從而把聲開關(guān)帶進(jìn)透射狀態(tài)。
6.一種超聲導(dǎo)管(100 ;110 ;120)，包括:-超聲換能器(20);以及-根據(jù)權(quán)利要求1的開關(guān)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的超聲導(dǎo)管(100；110 ；120)，進(jìn)一步包括容納開關(guān)裝置的至少部分的導(dǎo)管外殼，且進(jìn)一步包括液體，其中所述導(dǎo)管外殼的一個(gè)或多個(gè)壁包括透聲材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的超聲導(dǎo)管(100；110 ；120)，其中超聲換能器(20)是單個(gè)換能器或者一換能器陣列。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的超聲導(dǎo)管(100；110 ；120)，其中換能器(20)能夠圍繞與來自換能器(20)的超聲的發(fā)射軸成角度的一軸作樞軸旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的超聲導(dǎo)管(100；110 ；120)，其中超聲換能器進(jìn)一步包括一透鏡 (30),其被布置用于擴(kuò)散從超聲換能器發(fā)射的超聲。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的超聲導(dǎo)管(100；110 ；120)，其中透鏡(30)是能夠通過電潤濕原理操作的液體透鏡。
12.根據(jù)權(quán)利要求6的超聲導(dǎo)管(100；110 ；120)，其中來自超聲換能器的超聲在開關(guān)裝置上具有約45°的入射角(α)。
13.根據(jù)權(quán)利要求6的超聲導(dǎo)管(100；110 ；120)，進(jìn)一步包括用于機(jī)械地致動(dòng)開關(guān)裝置的裝置。
14.一種用于給來自超聲導(dǎo)管的超聲進(jìn)行導(dǎo)向的方法，該導(dǎo)管包括超聲換能器和根據(jù)權(quán)利要求1的聲開關(guān)裝置，所述方法包括-用氣體填充殼體以把聲開關(guān)帶進(jìn)反射狀態(tài)，或使殼體經(jīng)受負(fù)壓或者用液體填充殼體以把聲開關(guān)帶進(jìn)透射狀態(tài)，以及-使開關(guān)裝置遭受超聲。
15.一種射頻消融導(dǎo)管(100 ；110 ；120)，包括超聲換能器和根據(jù)權(quán)利要求1的聲開關(guān)裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及聲開關(guān)，其中構(gòu)想是可以改變超聲傳播方向而不移動(dòng)開關(guān)。開關(guān)裝置包括兩張透聲材料的薄片。薄片構(gòu)成殼體的相對的壁。開關(guān)裝置進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)孔以允許把流體輸送進(jìn)和/或出所述殼體。通過經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔用氣體填充殼體，可以使開關(guān)裝置變?yōu)榉瓷湫缘摹４送?，通過經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔用液體填充殼體和/或經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔使殼體經(jīng)受負(fù)壓，可以使開關(guān)裝置變?yōu)橥干湫缘?。聲開關(guān)良好地匹配在導(dǎo)管中，該導(dǎo)管具有嚴(yán)格的尺寸限定。
文檔編號(hào)G10K11/28GK102215756SQ200980145137
公開日2011年10月12日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者J. J. 拉德馬克斯 A., A. 哈克斯 G., F. 蘇伊弗 J., W. 韋坎普 J., E. 巴利 M., 德拉迪 S. 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司