EP1534140B1

Ultrasound array transducer for catheter use

Abstract

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EP1534140B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 8

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Expired 16 July 2023, 3.2 years ago.

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10 claims: 10 independent, 0 dependent

  1. 1
    A catheter-based ultrasonic transducer array assembly (2), said assembly (2) comprising:at least one matching layer (23);a backing member (21);a piezoelectric member (22) having elementary transducers aligned in one direction in azimuth and also having electrodes, the piezoelectric member (22) being sandwiched between the at least one matching layer (23) and the backing member (21);at least one stiffening element (10) disposed rearwardly of said piezoelectric member (22) so as to provide stiffening of said assembly (2);a flexible circuit (11) for providing connection between the electrodes of the piezoelectric member (22) and at least one external cable (8);anda surrounding protective cover (3) of a circular cross section to match a diameter of the catheter;wherein the transducer assembly (2) has an azimuthal axis and has, in use, an angular position, wherein an image of the transducer assembly (2) is derived using imaging energy of predetermined wavelengths, and wherein said at least one stiffening element (10) of said assembly (2) comprises at least one element opaque to said predetermined wavelengths and oriented along the azimuthal axis of the transducer assembly (2) to enable a user to view the at least one element in an image of the transducer assembly (2) derived from an output of the transducer assembly and thus determine the angular position of the transducer assembly. Ensemble réseau de transducteurs ultrasonores basé sur cathéter (2), ledit ensemble (2) comprenant ;au moins une couche d'adaptation (23) ;un élément de renfort (21) ;un élément piézoélectrique (22) comportant des transducteurs élémentaires alignés dans une direction azimutale et ayant également des électrodes, l'élément piézoélectrique (22) étant pris en sandwich entre l'au moins une couche d'adaptation (23) et l'élément de renfort (21) ;au moins un élément raidisseur (10) disposé à l'arrière dudit élément piézoélectrique (22) de sorte à assurer le raidissement dudit ensemble (2) ;un circuit souple (11) pour assurer la connexion entre les électrodes de l'élément piézoélectrique (22) et au moins un câble externe (8) ;et un couvercle de protection enveloppant (3) d'une section transversale circulaire pour s'adapter à un diamètre du cathéter ;dans lequel l'ensemble transducteur (2) a un axe azimutal et présente, en utilisation, une position angulaire, dans lequel une image de l'ensemble transducteur (2) est obtenue en utilisant une énergie d'imagerie de longueurs d'ondes prédéterminées, et dans lequel ledit au moins un élément raidisseur (10) dudit ensemble (2) comprend au moins un élément opaque auxdites longueurs d'ondes prédéterminées et orienté le long de l'axe azimutal de l'ensemble transducteur (2) pour permettre à un utilisateur de voir l'au moins un élément sur une image de l'ensemble transducteur (2) obtenue à partir d'une sortie de l'ensemble transducteur et déterminer ainsi la position angulaire de l'ensemble transducteur. Katheterbasierte Ultraschallwandlergruppenanordnung (2), wobei die Anordnung Folgendes umfasst: mindestens eine Anpassschicht (23);ein Stützelement (21);ein piezoelektrisches Element (22), das Elementarwandler aufweist, die in eine Azimut-Richtung fluchtend ausgerichtet sind, und auch Elektroden aufweist, wobei das piezoelektrische Element (22) zwischen der mindestens einen Anpassschicht (23) und dem Stützelement (21) sandwichartig angeordnet ist;mindestens ein Versteifungselement (10), das hinter dem piezoelektrischen Element (22) angeordnet ist, um so eine Versteifung der Anordnung (2) bereitzustellen;eine flexible Schaltung (11), um eine Verbindung zwischen den Elektroden des piezoelektrischen Elements (22) und mindestens einem externen Kabel (8) bereitzustellen;undeine umschließende Schutzabdeckung (3) mit kreisförmigem Querschnitt, um zu einem Katheterdurchmesser zu passen;wobei die Wandleranordnung (2) eine Azimutachse aufweist und in Verwendung eine Winkelposition aufweist, wobei ein Bild der Wandleranordnung (2) unter Verwendung von bildgebender Energie von vorbestimmten Wellenlängen abgeleitet wird, und wobei das mindestens eine Versteifungselement (10) der Anordnung (2) mindestens ein Element umfasst, das für die vorbestimmten Wellenlängen undurchlässig ist und entlang der Azimutachse der Wandleranordnung (2) ausgerichtet ist, um es einem Anwender zu ermöglichen, das mindestens eine Element in einem Bild der Wandleranordnung (2) zu sehen, das von einer Ausgabe der Wandleranordnung ausgegeben worden ist, und somit die Winkelposition der Wandleranordnung zu bestimmen.
  2. 2
    A transducer array assembly as claimed in claim 1 wherein the at least one matching layer (23) has a front face, said assembly further comprising a focusing lens (13) attached to the front face of the at least one matching layer (23). Ensemble réseau de transducteurs selon la revendication 1, dans lequel l'au moins une couche d'adaptation (23) a une face avant, ledit ensemble comprenant en outre une lentille de focalisation (13) fixée sur la face avant de l'au moins une couche d'adaptation (23) . Wandlergruppenanordnung nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Anpassschicht (23) eine Vorderseite aufweist, wobei die Anordnung ferner eine Fokussierlinse (13) umfasst, die an der Vorderseite der mindestens einen Anpassschicht (23) angebracht ist.
  3. 3
    A transducer array assembly as claimed in claim 1 wherein said stiffening elements (10) are of different lengths. Ensemble réseau de transducteurs selon la revendication 1, dans lequel lesdits éléments raidisseurs (10) sont de longueurs différentes. Wandlergruppenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Versteifungselemente (10) unterschiedliche Längen aufweisen.
  4. 4
    A transducer array assembly as claimed in claim 1 wherein said stiffening elements (10) are of different thicknesses. Ensemble réseau de transducteurs selon la revendication 1, dans lequel lesdits éléments raidisseurs (10) sont d'épaisseurs différentes. Wandlergruppenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Versteifungselemente (10) unterschiedliche Dicken aufweisen.
  5. 5
    A transducer array assembly as claimed in claim 1 wherein said at least one element comprises a pair of elongate elements disposed in side by side relation. Ensemble réseau de transducteurs selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un élément comprend une paire d'éléments allongés disposés côte à côte. Wandlergruppenanordnung nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Element ein Paar von länglichen Elementen umfasst, die in einem Seite-an-Seite-Verhältnis angeordnet sind.
  6. 6
    A transducer array assembly as claimed in claim 5 wherein said elements are of different lengths. Ensemble réseau de transducteurs selon la revendication 5, dans lequel lesdits éléments sont de longueurs différentes. Wandlergruppenanordnung nach Anspruch 5, wobei die Elemente unterschiedliche Längen aufweisen.
  7. 7
    A transducer array assembly as claimed in claim 5 wherein said elements are of different thicknesses. Ensemble réseau de transducteurs selon la revendication 5, dans lequel lesdits éléments sont d'épaisseurs différentes. Wandlergruppenanordnung nach Anspruch 5, wobei die Elemente unterschiedliche Dicken aufweisen.
  8. 8
    A transducer array assembly as claimed in claim 1 wherein said at least one matching layer (23), said backing member (21), and said piezoelectric member (22) form a transducer having a cross section, and said assembly (2) further comprises an elastomeric tube (20), having an internal hollow space therein of a cross section corresponding to the cross section of the transducer, in which said transducer is disposed so as to form a transducer tip, one end of said transducer tip comprising a smooth tip extremity molded from a flexible resin. Ensemble réseau de transducteurs selon la revendication 1, dans lequel ladite au moins une couche d'adaptation (23), ledit élément de renfort (21) et ledit élément piézoélectrique (22) forment un transducteur ayant une section transversale, et ledit ensemble (2) comprend en outre un tube élastomère (20), ayant un espace creux interne à l'intérieur de celui-ci d'une section transversale correspondant à la section transversale du transducteur, dans laquelle ledit transducteur est disposé de sorte à former un embout de transducteur, une extrémité dudit embout de transducteur comprenant une extrémité d'embout lisse moulée dans une résine souple. Wandlergruppenanordnung nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Anpassschicht (23), das Stützelement (21) und das piezoelektrische Element (22) einen Wandler mit einem Querschnitt bilden, und die Anordnung (2) ferner ein elastomeres Rohr (20), das darin einen Innenhohlraum mit einem Querschnitt, der dem Querschnitt des Wandlers entspricht, aufweist, in dem der Wandler angeordnet ist, um so eine Wandlerspitze zu bilden, wobei ein Ende der Wandlerspitze ein aus einem flexiblen Harz geformtes, äußerstes Ende mit einer gleichmäßig verlaufenden Spitze umfasst.
  9. 9
    A transducer array assembly as claimed in claim 1 wherein said electrodes include front and rear electrodes and said flexible circuit (11) is assembled to the rear electrodes of the piezoelectric member (22), said flexible circuit (11) being folded along a lateral side of the backing member and said flexible circuit (11) including flexible strips (112a to 112d) folded so as to provide superposition of the strips on a rear surface of the backing member (21). Ensemble réseau de transducteurs selon la revendication 1, dans lequel lesdites électrodes incluent des électrodes avant et arrière et ledit circuit souple (11) est assemblé sur les électrodes arrière de l'élément piézoélectrique (22), ledit circuit souple (11) étant plié le long d'un côté latéral de l'élément de renfort et ledit circuit souple (11) comportant des bandes souples (112a à 112d) pliées de sorte à permettre la superposition des bandes sur une surface arrière de l'élément de renfort (21). Wandlergruppenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Elektroden vordere und hintere Elektroden umfasst, und die flexible Schaltung (11) an den hinteren Elektroden des piezoelektrischen Elements (22) angebracht ist, wobei die flexible Schaltung (11) entlang einer lateralen Seite des Stützelements gefaltet ist, und die flexible Schaltung (11) flexible Streifen (112a bis 112d) umfasst, die so gefaltet sind, dass sie eine Überlagerung der Streifen auf einer Rückseite des Stützelements (21) bereitstellen.
  10. 10
    An ultrasonic catheter device comprising:an elongate tubular member (6) having a distal end;anda transducer tip (1) located at the distal end of the tubular member (6), said transducer tip (1) undergoing different positioning in use and comprising a transducer array assembly according to any one of the preceding claims. Dispositif de cathéter ultrasonore comprenant : un élément tubulaire allongé (6) ayant une extrémité distale ;etun embout de transducteur (1) situé au niveau de l'extrémité distale de l'élément tubulaire (6), ledit embout de transducteur (1) faisant l'objet d'un positionnement différent en utilisation et comprenant un ensemble réseau de transducteurs selon l'une quelconque des revendications précédentes. Ultraschallkathetervorrichtung, umfassend: ein längliches rohrförmiges Element (6) mit einem distalen Ende;undeine Wandlerspitze (1), die an dem distalen Ende des rohrförmigen Elements (6) angeordnet ist, wobei die Wandlerspitze (1) in Verwendung einer unterschiedlichen Positionierung unterzogen wird und eine Wandlergruppenanordnung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche umfasst.