КАТЕТЕР С ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ ИЗ СПЛАВА С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ

1. Катетер, содержащий:
удлиненный корпус катетера;
дистальный концевой элемент, установленный с поддержкой на дистальном конце корпуса катетера и образующий замкнутый объем, содержащий текучую среду;
ультразвуковой преобразователь, погруженный в упомянутую текучую среду и расположенный с возможностью колебаний, выполняя поворотное движение в угловом диапазоне вокруг оси поворота внутри замкнутого объема, при этом ось поворота зафиксирована относительно дистального концевого элемента; и,
первый и второй элементы с памятью формы, функционально взаимосвязанные с ультразвуковым преобразователем, при этом первый элемент с памятью формы является активируемым путем изменения состояния первого элемента с памятью формы, и второй элемент с памятью формы является активируемым путем изменения состояния второго элемента с памятью формы, при этом первый и второй элементы с памятью формы являются активируемыми, по меньшей мере, со смещением по времени, относительно влияния, по меньшей мере, на часть колебательного поворотного движения ультразвукового преобразователя.
2. Катетер по п.1, в котором первый и второй элементы с памятью формы функционально взаимосвязаны с ультразвуковым преобразователем внутри замкнутого объема, при этом катетер дополнительно содержит первый и второй теплоизолирующие слои, расположенные вокруг, по меньшей мере, участка первого и второго элементов с памятью формы, соответственно, и погруженные в текучую среду.
3. Катетер по п.2, в котором текучая среда представляет собой жидкость.
4. Катетер по п.3, в котором каждый из первого и второго теплоизолирующих слоев содержит фторполимер.
5. Катетер по п.4, в котором каждый из первого и второго теплоизолирующих слоев содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из политетрафторэтилена и расширенного политетрафторэтилена.
6. Катетер по п.3, в котором каждый из первого и второго теплоизолирующих слоев содержит, по меньшей мере, один материал, который является гидрофобным.
7. Катетер по п.3, в котором каждый из первого и второго теплоизолирующих слоев содержит, по меньшей мере, один материал, который является микропористым.
8. Катетер по п.3, в котором каждый из первого и второго теплоизолирующих слоев имеет теплопроводность приблизительно от 0,05 Вт/мК до 0,08 Вт/мК, которая измеряется
при температуре приблизительно 25°C.
9. Катетер по п.8, в котором первый и второй теплоизолирующие слои содержат расширенный политетрафторэтилен.
10. Катетер по п.3, дополнительно содержащий первый и второй внешние слои, приклеенные вокруг первого и второго теплоизолирующих слоев, соответственно, и погруженные в текучую среду.
11. Катетер по п.10, в котором каждый из первого и второго внешних слоев имеет напряжение, выдерживаемое диэлектриком, по меньшей мере, приблизительно 500 кВ/м.
12. Катетер по п.10, в котором каждый из первого и второго внешних слоев содержит гидрофобный материал.
2
13. Катетер по п.12, в котором первый и второй внешние слои имеют поверхностную энергию меньше, чем приблизительно 50 дин/см.
14. Катетер по п.1, в котором первый элемент с памятью формы является активируемым для поворота ультразвукового преобразователя в первом направлении вокруг оси поворота, при этом второй элемент с памятью формы является активируемым для поворота ультразвукового преобразователя во втором направлении вокруг оси поворота, причем первое направление противоположно второму направлению.
15. Катетер по п.14, в котором первый и второй элементы с памятью формы определены соответствующими первым и вторым отрезками проводов с памятью формы, соответственно, при этом первый конец первого отрезка провода с памятью формы жестко соединен с одним элементом из дистального концевого элемента и ультразвукового преобразователя с одной стороны оси поворота, причем первый конец второго отрезка провода с памятью формы жестко соединен с одним элементом из дистального концевого элемента и ультразвукового преобразователя с другой стороны оси поворота, противоположной первой стороне.
16. Катетер по п.15, в котором первый отрезок провода с памятью формы соединен с соответствующим одним элементом из ультразвукового преобразователя и дистального концевого элемента в первом месте соединения, при этом второй отрезок провода с памятью формы соединен с соответствующим другим концом ультразвукового преобразователя и дистальным концевым элементом во втором месте соединения, причем первое и второе места соединения находятся на противоположных сторонах от оси поворота.
17. Катетер по п.16, в котором каждый из первого и второго отрезков провода с памятью формы, имеющих соответствующие вторые концы, жестко соединен с соответствующим одним элементом из дистального концевого элемента и ультразвукового преобразователя, при этом первый и второй отрезки провода с памятью формы соединены между их соответствующими первым и вторым концами, с соответствующим другим элементом из дистального концевого элемента и ультразвукового преобразователя в соответствующих первом и втором местах соединения, соответственно, причем первое и второе места соединения смещены в противоположные стороны от оси поворота.
18. Катетер по п.17, в котором каждый из первого и второго отрезков провода с памятью формы включает в себя соответствующие первый и второй участки, которые образуют между ними соответствующие первый и второй углы раствора, соответственно.
19. Катетер по п.18, в котором первый и второй отрезки провода с памятью формы выполнены так, что первый и второй углы раствора увеличиваются и уменьшаются в ответ на соответствующую активацию и деактивацию первого и второго отрезков провода с памятью формы, соответственно.
20. Катетер по п.16, в котором первый и второй места соединения, по существу, эквидистантны от оси поворота ультразвукового преобразователя.
21. Катетер по п.20, в котором первый и второй отрезки провода с памятью формы расположены симметрично относительно ультразвукового преобразователя.
22. Катетер по п.16, в котором первое место соединения расположено на другой стороне оси поворота, при этом второе место соединения расположено на одной стороне оси поворота.
23. Катетер по п.15, в котором первый отрезок провода с памятью формы имеет соответствующий второй конец, жестко соединенный с соответствующим одним элементом из дистального концевого элемента и ультразвукового преобразователя, при этом катетер дополнительно содержит соединительный элемент, жестко соединенный с другим одним элементом из дистального концевого элемента и ультразвукового преобразователя, с которым соединены первый и второй концы первого отрезка провода с памятью формы, при этом отрезок провода с памятью формы выполнен с возможностью взаимодействия с соединительным элементом для поворота ультразвукового преобразователя в первом направлении в течение активации первого отрезка провода с памятью формы.
24. Катетер по п.23, в котором второй отрезок провода с памятью формы имеет соответствующий второй конец, жестко соединенный с соответствующим одним элементом из дистального концевого элемента и ультразвукового преобразователя, при этом второй отрезок провода с памятью формы выполнен с возможностью взаимодействия с соединительным элементом для поворота ультразвукового преобразователя во втором направлении во время активации второго отрезка с памятью формы.
25. Катетер по п.15, в котором первый и второй отрезки провода с памятью формы содержат физически разделенные первый и второй отрезки провода, соответственно.
26. Катетер по п.15, в котором первый и второй отрезки провода с памятью формы определены соответствующими разными участками непрерывного провода с памятью формы.
27. Катетер по п.1, дополнительно содержащий источник энергии привода для многократной подачи первого и второго сигналов энергии во время соответствующих первого и второго периодов времени в первый и второй элементы с памятью формы для изменения состояния первого и второго элементов с памятью формы, соответственно, с первым интервалом времени между концом каждого первого периода времени и началом каждого второго периода времени, при этом, по меньшей мере, второй элемент с памятью формы выполнен с возможностью упругого растяжения во время, по меньшей мере, части каждого из первого интервала времени, таким образом, что второй элемент с памятью формы, во время работы имеет возможность воздействия, по меньшей мере, на часть колебательного поворотного движения ультразвукового преобразователя во время каждого первого интервала времени.
28. Катетер по п.27, в котором источник энергии привода выполнен с возможностью многократной подачи первого и второго сигналов энергии со вторым интервалом времени между окончанием каждого второго периода времени и началом каждого первого периода времени, при этом первый элемент с памятью формы выполнен с возможностью упругого растяжения во время, по меньшей мере, части каждого второго интервала времени таким образом, что первый элемент с памятью формы, во время работы, имеет возможность воздействия, по меньшей мере, на часть колебательного поворотного движения ультразвукового преобразователя во время каждого второго интервала времени.
29. Катетер по п.28, в котором первый и второй элементы с памятью формы выполнены с возможностью воздействия на разные части колебательного поворотного движения ультразвукового преобразователя, в соответствии с противоположными концевыми участками углового диапазона.
30. Катетер по п.1, который дополнительно содержит первый магнитный элемент, соединенный с удержанием с одним элементом из дистального концевого участка и ультразвукового преобразователя и установленный с возможностью воздействия, по меньшей мере, на первую часть колебательного поворотного движения ультразвукового преобразователя.
31. Катетер по п.30, в котором первый магнитный элемент содержит постоянный магнит.
32. Катетер по п.30, в котором первый магнитный элемент содержит электромагнитный элемент.
33. Катетер по п.30, который дополнительно содержит второй магнитный элемент, соединенный с удержанием с одним элементом из дистального концевого участка и ультразвукового преобразователя и установленный с возможностью воздействия, по меньшей мере, на вторую часть колебательного поворотного движения ультразвукового преобразователя
34. Катетер по п.33, в котором первая и вторая части колебательного поворотного движения ультразвукового преобразователя соответствуют противоположным концевым участкам заданного углового диапазона.
35. Катетер по п.33, в котором каждый из первого и второго магнитных элементов, во время работы, выполнен с возможностью приложения одной силы из силы притяжения и силы отталкивания, по меньшей мере, к одному из намагничиваемых элементов, соединенных с соответствующим другим одним элементом из дистального концевого элемента и ультразвукового преобразователя.
36. Катетер по п.1, в котором дистальный концевой элемент имеет возможность избирательной установки в диапазоне углов относительно корпуса катетера.
37. Катетер по п.1, в котором дистальный концевой элемент имеет возможность избирательного вращения относительно корпуса катетера.
38. Способ применения катетера, имеющего ультразвуковой преобразователь, погруженный в текучую среду и выполненный с возможностью поворотного движения вокруг оси поворота в пределах замкнутого объема, определенного дистальным концевым элементом, установленным с удержанием на дистальном конце удлиненного корпуса катетера, включающий:
первую активацию первого элемента с памятью формы, функционально взаимосвязанного с ультразвуковым преобразователем, для поворота ультразвукового преобразователя в первом направлении;
вторую активацию второго элемента с памятью формы, функционально взаимосвязанного с ультразвуковым преобразователем, для поворота ультразвукового преобразователя во втором направлении, противоположном первому направлению;
повтор первого и второго этапов активации в соответствии с заданным циклом для обеспечения колебательного поворотного движения ультразвукового преобразователя в пределах углового диапазона относительно оси поворота; и,
управление ультразвуковым преобразователем для осуществления, по меньшей мере, одного действия из передачи и приема акустических сигналов через текучую среду во время, по меньшей мере, части каждого возникновения, по меньшей мере, одного из первого и второго этапов активации.
39. Способ по п.38, в котором первый этап активации содержит:
первое приложение первого электрического сигнала к первому элементу с памятью формы для изменения первого элемента с памятью формы из первой конфигурации во вторую конфигурацию и, таким образом, приложения первой силы к ультразвуковому преобразователю;
при этом второй этап активации содержит:
второе приложение второго электрического сигнала ко второму элементу с памятью формы для изменения второго элемента с памятью формы из первой конфигурации во вторую конфигурацию и, таким образом, приложения второй силы к ультразвуковому преобразователю.
40. Способ по п.39, в котором первый и второй элементы с памятью формы определены соответствующими первым и вторым отрезками провода с памятью формы, соответственно, при этом первый отрезок провода с памятью формы имеет возможность сокращения во время первого этапа приложения, а второй отрезок с памятью формы имеет возможность сокращения во время второго этапа приложения.
41. Способ по п.40, в котором каждый из первого и второго отрезков провода с памятью формы имеет соответствующие первый и второй концы, жестко соединенные с дистальным концевым участком, при этом первый и второй отрезки провода с памятью формы соединены между их соответствующими первым и вторым концами с ультразвуковым преобразователем в соответствующих первом и втором местах соединения со смещением от оси поворота, причем первое и второе места соединения расположены на противоположных сторонах оси поворота.
42. Способ по п.41, в котором каждый из первого и второго отрезков провода с памятью формы каждый включает в себя соответствующие первый и второй участки, которые продолжаются от их соответствующего первого места соединения и второго места соединения для определения соответствующих первого и второго углов раствора, соответственно, при этом способ дополнительно содержит:
увеличение первого угла раствора и уменьшение второго угла раствора во время первого этапа приложения; и,
увеличение второго угла раствора и уменьшение первого угла раствора во время второго этапа приложения.
43. Способ по п.39, дополнительно содержащий:
применение первой силы для возврата второго элемента с памятью формы из его второй конфигурации в его первую конфигурацию; и,
применение второй силы для возврата первого элемента с памятью формы из его второй конфигурации в его первую конфигурацию.
44. Способ по п.43, в котором колебательное поворотное движение ультразвукового преобразователя возникает с частотой от 1 до 50 Гц.
45. Способ по п.43, в котором колебательное поворотное движение ультразвукового преобразователя возникает с частотой от 8 до 30 Гц.
46. Способ по п.43, в котором колебательное поворотное движение ультразвукового преобразователя возникает с частотой, по меньшей мере, 10 Гц.
47. Способ по п.43, в котором колебательное поворотное движение ультразвукового преобразователя возникает с частотой, по меньшей мере, 50 Гц.
48. Способ по п.39, в котором заданный цикл включает в себя первый временной интервал между концом первого этапа приложения и началом второго этапа приложения, при этом способ дополнительно содержит:
использование упругого отклика второго элемента с памятью формы в течение каждого первого интервала для инициирования поворотного движения ультразвукового преобразователя во втором направлении.
49. Способ по п.48, в котором заданный цикл включает в себя второй временной интервал между концом второго этапа приложения и началом первого этапа приложения, при этом способ дополнительно содержит:
использование упругого отклика первого элемента с памятью формы в течение каждого второго интервала для инициирования поворотного движения ультразвукового преобразователя в первом направлении.
50. Способ по п.39, в котором, по меньшей мере, один магнит соединен с одним элементом из дистального концевого элемента и ультразвукового преобразователя, при этом способ дополнительно содержит:
использование, по меньшей мере, одного магнита для приложения магнитной силы к ультразвуковому преобразователю для воздействия, по меньшей мере, на часть колебательного поворотного движения.
51. Способ по п.39, в котором первый магнит соединен с ультразвуковым преобразователем, а второй магнит соединен с дистальным концевым элементом, при этом способ дополнительно содержит:
использование первого магнита и второго магнита для приложения магнитных сил, чтобы воздействовать на разные части колебательного поворотного движения.
52. Способ по п.38, дополнительно содержащий:
управление ультразвуковым преобразователем для приема акустических сигналов через текучую среду во время, по меньшей мере, части каждого возникновения, по меньшей мере, одного этапа из первого и второго этапов активации и для обеспечения соответствующего выходного сигнала; и,
использование выходного сигнала в системе формирования ультразвукового изображения.
53. Способ по п.38, дополнительно содержащий:
управление ультразвуковым преобразователем для приема акустических сигналов через текучую среду во время, по меньшей мере, части каждого возникновения, по меньшей мере, одного этапа из первого и второго этапов активации и для обеспечения соответствующего выходного сигнала; и,
обработку выходного сигнала с помощью компьютерного процессора для генерирования, по меньшей мере, трехмерных изображений.
54. Способ по п.53, дополнительно содержащий отображение трехмерных изображений в интерфейсе пользователя.
55. Исполнительный элемент для колебательного движения нагрузки, содержащий:
корпус, образующий замкнутый объем, содержащий текучую среду;
первый и второй элементы с памятью формы, каждый из которых функционально взаимосвязан с нагрузкой, при этом первый и второй элементы с памятью формы являются активируемыми для воздействия на, по меньшей мере, часть колебательного движения нагрузки, причем, по меньшей мере, участок первого элемента с памятью формы и участок второго элемента с памятью формы погружены в текучую среду; а
первый и второй теплоизолирующие слои расположены вокруг участка первого элемента с памятью формы и участка второго элемента с памятью формы, соответственно.
56. Исполнительный элемент по п.55, в котором каждый из первого и второго теплоизолирующих слоев содержит фторполимер.
57. Исполнительный элемент по п.56, в котором каждый из первого и второго теплоизолирующих слоев содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из политетрафторэтилена; и расширенного политетрафторэтилена.
58. Исполнительный элемент по п.55, в котором текучая среда представляет собой жидкость.
59. Исполнительный элемент по п.58, в котором каждый из первого и второго теплоизолирующих слоев имеет теплопроводность приблизительно от 0,05 Вт/мК до 0,08 Вт/мК при измерении приблизительно 25°C.
60. Исполнительный элемент по п.59, в котором первый и второй теплоизолирующие слои содержат расширенный политетрафторэтилен.
61. Исполнительный элемент по п.59, который дополнительно содержит первый и второй внешние слои, установленные на клею вокруг первого и второго теплоизолирующих слоев, соответственно, и погруженные в текучую среду.
62. Исполнительный элемент по п.61, в котором каждый из первого и второго внешних слоев имеет напряжение, выдерживаемое диэлектриком, по меньшей мере, приблизительно 500 кВ/м.
63. Исполнительный элемент по п.61, в котором каждый из первого и второго внешних слоев содержит гидрофобный материал.
2
64. Исполнительный элемент по п.61, в котором каждый из первого и второго внешних слоев имеет поверхностную энергию меньше, чем приблизительно 50 дин/см.
65. Исполнительный элемент по п.55, в котором первый элемент с памятью формы является активируемым для поворота нагрузки в первом направлении вокруг оси поворота, при этом второй элемент с памятью формы является активируемым для поворота нагрузки во втором направлении вокруг оси поворота, причем первое направление противоположно второму направлению.
66. Исполнительный элемент по п.65, в котором первый и второй элементы с памятью формы образованы соответствующими первым и вторым отрезками провода с памятью формы, соответственно, при этом первый конец первого отрезка провода с памятью формы жестко соединен с одним элементом из корпуса и нагрузки с одной стороны оси поворота, при этом первый конец второго отрезка провода с памятью формы жестко соединен с одним элементом из корпуса и нагрузки с другой стороны от оси поворота, противоположной одной стороне.
67. Исполнительный элемент по п.66, в котором первый отрезок провода с памятью формы соединен с другим одним элементом из нагрузки и корпуса в первом месте соединения, при этом второй отрезок с памятью формы соединен с соответствующим другим одним элементом из нагрузки и корпуса во втором месте соединения, причем первое и второе места соединения расположены с противоположных сторон оси поворота.
68. Исполнительный элемент по п.67, в котором каждый из первого и второго отрезка провода с памятью формы имеет соответствующие вторые концы, жестко соединенные с соответствующим одним элементом из корпуса и нагрузки, при этом первый и второй отрезки провода с памятью формы соединены между их соответствующими первым и вторым концами с соответствующим другим одним элементом из корпуса и нагрузки в соответствующих первом и втором местах соединения, соответственно, причем первое и второе места соединения смещены на противоположные стороны от оси поворота.
69. Исполнительный элемент по п.68, в котором каждый из первого и второго отрезков провода с памятью формы включает в себя соответствующие первый и второй участки, образующие соответствующие первый и второй углы раствора между ними, соответственно.
70. Исполнительный элемент по п.69, в котором первый и второй отрезки провода с памятью формы выполнены таким образом, что первый и второй углы раствора увеличиваются и уменьшаются в ответ на соответствующую активацию и деактивацию первого и второго отрезков провода с памятью формы, соответственно.
71. Исполнительный, элемент по п.67, в котором первое и второе места соединения, по существу эквидистантны от оси поворота нагрузки.
72. Исполнительный элемент по п.71, в котором первый и второй отрезки провода с памятью формы расположены симметрично относительно нагрузки.
73. Исполнительный элемент по п.55, в котором первый и второй элементы с памятью формы определены соответствующими первым и вторым отрезками провода с памятью формы, соответственно, причем каждый из первого и второго отрезков с памятью формы имеют соответствующие первый и второй концы, жестко соединенные с оболочкой, при этом первый и второй отрезки провода с памятью формы соединены между их соответствующим первым и вторым концами с нагрузкой в соответствующих первом и втором местах соединения, смещенных от оси поворота нагрузки, причем первое и второе смещенные места расположены с противоположных сторон оси поворота.
74. Исполнительный элемент по п.73, в котором каждый из первого и второго отрезков провода с памятью формы включает в себя соответствующие первый и второй участки, которые продолжаются в сторону от их соответствующего первого места соединения и второго места соединения, соответственно, для определения соответствующих первого и второго углов раствора, соответственно.
75. Исполнительный элемент по п.74, в котором первый и второй отрезки провода с памятью формы расположены так, что их первый и второй углы раствора увеличиваются и уменьшаются в ответ на соответствующую активацию и деактивацию первого и второго элементов с памятью формы, соответственно.
76. Исполнительный элемент по п.75, в котором первое и второе места соединения, по существу, эквидистанты от оси поворота.
77. Исполнительный элемент по п.76, в котором первый и второй отрезки провода с памятью формы расположены симметрично относительно нагрузки.
78. Исполнительный элемент по п.55, дополнительно содержащий источник сигнала управления для многократной подачи первого и второго сигналов активации во время соответствующих первого и второго периодов времени в первый и второй элементы с памятью формы, соответственно, причем первый интервал времени расположен между концом каждого первого периода времени и началом каждого второго периода времени, причем, по меньшей мере, второй элемент с памятью, формы имеет возможность находится в состоянии упругого растяжения в течение, по меньшей мере, части каждого первого интервала времени таким образом, что второй элемент с памятью формы во время работы имеет возможность воздействия, по меньшей мере, на часть колебательного движения нагрузки во время каждого первого интервала времени.
79. Исполнительный элемент по п.78, в котором источник сигнала управления выполнен с возможностью многократной передачи первого и второго сигналов активации со вторым интервалом времени между концом каждого второго периода времени и началом каждого первого периода времени, при этом первый элемент с памятью формы имеет возможность находится в состоянии упругого растяжения в течение, по меньшей мере, части каждого второго интервала времени таким образом, что первый элемент с памятью формы во время работы имеет возможность воздействия, по меньшей мере, на часть колебательного движения нагрузки в течение каждого второго интервала времени.
80. Исполнительный элемент по п.79, в котором первый и второй элементы с памятью формы выполнены с возможностью воздействия на разные части колебательного движения нагрузки, соответствующие противоположным концевым частям заданного диапазона движения.
81. Исполнительный элемент по п.55, дополнительно содержащий первый магнитный элемент, выполненный с возможностью воздействия на, по меньшей мере, первую часть колебательного движения нагрузки.
82. Исполнительный элемент по п.81, в котором первый магнитный элемент содержит постоянный магнит.
83. Исполнительный элемент по п.81, в котором первый магнитный элемент содержит электромагнитный элемент.
84. Исполнительный элемент по п.81, который дополнительно содержит второй магнитный элемент, установленный с удержанием для воздействия, по меньшей мере, на вторую часть колебательного движения нагрузки.
85. Исполнительный элемент по п.84, в котором первая и вторая части колебательного движения нагрузки соответствуют противоположным концевым частям заданного диапазона движения.
86. Исполнительный элемент по п.84, в котором, по меньшей мере, один элемент из первого и второго магнитных элементов во время работы имеет возможность приложения силы притяжения, по меньшей мере, к одному намагничиваемому элементу, соединенному с нагрузкой.
87. Исполнительный элемент по п.84, в котором, по меньшей мере, один элемент из первого и второго магнитных элементов, во время работы, имеет возможность приложения силы притяжения к другому магниту, соединенному с нагрузкой.
88. Исполнительный элемент по п.84, в котором, по меньшей мере, один элемент из первого и второго магнитных элементов, во время работы, имеет возможность приложения силы отталкивания к другому магниту, соединенному с нагрузкой.