CN113993463A - 在交叉和旋切术手术期间具有改善的闭塞接合的超声***和方法 - Google Patents

在交叉和旋切术手术期间具有改善的闭塞接合的超声***和方法 Download PDF

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Abstract

一种超声***包括具有超声换能器的超声设备，以及具有耦合到超声换能器的近端和终止于远侧尖端的远端部分的芯线。超声能量源电连接到超声换能器。超声能量源包括超声信号发生器电路、调制器电路和控制器。超声信号发生器电路生成超声电信号。调制器电路用宏观运动电信号对超声电信号进行振幅调制以生成经调制的超声电信号。控制器执行在接合模式与横向模式之间进行选择的程序指令，其中在接合模式下，第一超声电信号从超声能量源供应给超声换能器，而在横向模式下，经调制的超声电信号从超声能量源供应给超声换能器。

Description

在交叉和旋切术手术期间具有改善的闭塞接合的超声***和 方法
相关申请的交叉引用
无
技术领域
本发明涉及超声***和方法，更具体而言涉及在交叉和旋切术手术期间中具有改善的闭塞接合的超声***和方法。
背景技术
外科手术(诸如交叉手术或旋切术手术)用于恢复由于一个或多个血管内闭塞而失去的通畅和血流。交叉手术是形成通过血管内闭塞的开口的手术。旋切术手术可以包括交叉，但也可以试图打破并移除血管内闭塞。具有超声导管的超声***可以用于执行交叉和旋切术手术。
血管内闭塞可以是具有硬的近端和远端帽的钙化血管闭塞的形式。在超声交叉或旋切术手术期间，超声导管的远侧尖端与钙化的血管闭塞的近端帽接合。但是，由于钙化的血管闭塞的近端帽的硬度，超声导管的远侧尖端可能无意中弹离近端帽并采取内膜下迁移路径进入脉管***的侧壁。
本领域所需要的是一种***和方法，其中在交叉或旋切术手术的开始部分，超声导管的远侧尖端更可靠地接合并锚定到血管内闭塞的近端帽中，以便减少超声导管的远侧尖端无意间进入内膜下迁移路径的可能性。还考虑了超声导管的其它应用，以及在人体之外的其它应用。
发明内容
本发明提供了一种***和方法，其中在交叉或旋切术手术的开始部分，超声导管的远侧尖端更可靠地接合并锚定到血管内闭塞的近端帽中，以便减少超声导管的远侧尖端无意间进入内膜下迁移路径的可能性。还考虑了超声导管在人体之外的其它应用。
本发明以一种形式针对一种超声***，该超声***包括具有超声换能器的超声设备，以及具有近端和终止于远侧尖端的远端部分的芯线。近端耦合到超声换能器。超声能量源电连接到超声换能器。超声能量源包括超声信号发生器电路、调制器电路和控制器。超声信号发生器电路被配置为生成具有第一超声频率的第一超声电信号。调制器电路被配置为用宏观运动电信号对第一超声电信号进行振幅调制以生成经调制的超声电信号。宏观运动电信号具有比第一超声电信号的超声频率小至少350倍的频率。控制器通信地耦合到超声能量源。控制器执行在接合模式与横向模式之间进行选择的程序指令，其中在接合模式下，第一超声电信号从超声能量源供应给超声换能器，而在横向模式下，经调制的超声电信号从超声能量源供应给超声换能器。
本发明以另一种形式针对操作耦合到超声能量源的超声导管的方法，该超声导管具有耦合到超声换能器的芯线，并且超声换能器耦合到超声能量源，该方法包括：提供接合模式，其中超声能量源生成具有第一频率的超声电信号，超声电信号被供应给超声换能器以在芯线的远端部分中建立处于超声振动频率的连续波，其中连续波产生芯线的远端部分的振动运动，该振动运动基本上仅具有纵向振动运动；提供横向模式，其中用具有比第一频率小至少350倍的第二频率的宏观运动电信号对超声电信号进行振幅调制，以在芯线的远端部分中建立处于经调制的超声振动频率的经调制的连续波，其中经调制的连续波产生芯线的远端部分的振动运动，该振动运动具有纵向振动运动和横向振动运动的组合；在接合模式下操作超声导管达第一持续时间；并且在接合模式的第一持续时间之后以横向模式操作超声导管达第二持续时间。
本发明以又一形式针对一种操作耦合到超声能量源的超声导管的方法，该超声导管具有耦合到超声换能器的芯线，并且超声换能器耦合到超声能量源，该方法包括：提供接合模式，其中超声能量源生成具有超声频率的超声电信号，其中接合模式通过将超声能量源的输出能级调整到第一输出能级以实现芯线的远端部分的基本上仅纵向振动运动来实现；提供横向模式，其中超声能量源的输出能级从第一输出能级增加到高于第一输出能级的第二输出能级以实现芯线的远端部分的纵向振动运动和芯线的远端部分的横向振动运动的组合；在接合模式下操作超声导管达第一持续时间；并且在接合模式的第一持续时间之后以横向模式操作超声导管达第二持续时间。
本发明的优点在于，在接合模式下，超声导管的远侧尖端在交叉或旋切术手术的开始部分更可靠地接合并锚定到血管内闭塞的近端帽中，使得当***过渡到横向模式时，超声导管的远侧尖端无意中采取内膜下迁移路径的可能性降低。
附图说明
本发明的上面提到的以及其它特征和优点，以及获得它们的方式，将通过参考以下结合附图对本发明的实施例的描述而变得更加清晰并且本发明将得到更好的理解，其中：
图1是根据本发明的实施例的用于执行交叉和旋切术手术的超声***的图示；
图2是根据本发明的一方面的图1的超声***的一部分的框图；以及
图3是表示贯穿整个接合模式和横向模式超声能量源的输出能级相对于时间的曲线图。
贯穿几个视图，对应的附图标记指示对应的部分。本文阐述的示例说明了本发明的至少一个实施例，并且此类示例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
现在参考附图，并且更具体地参考图1，示出了根据本发明的实施例的用于执行交叉和旋切术手术的超声***10。
超声***10可以包括控制台12和超声设备14。超声设备14包括手持件16和超声导管18。超声导管18可分离地附接到手持件16。
控制台12包括用户接口20、控制器22和超声能量源24。控制台12可以在单个壳体单元中或在分开的壳体单元中包括多个部件。可选地，控制台12还可以包括脚踏开关26和/或盐水注射器28。
在本实施例中，手持件16包括壳体主体16-1和内部安装到壳体主体16-1的超声换能器16-2。壳体主体16-1具有促进在交叉或旋切术手术期间***作者抓握的外部形状和尺寸。
超声换能器16-2可以是例如压电型换能器。手持件16的超声换能器16-2通过电缆32电连接到超声能量源24，并且被配置为接收由超声能量源24生成的超声电信号并将其转换成超声振动能量，该超声振动能量可以在与超声电信号的频率范围对应的频率范围中。
在本实施例中，超声导管18包括壳体34、护套36和芯线38。
壳体34包括Y形连接器34-1，其提供到护套36的冲洗管腔(未示出)的通路。Y形连接器34-1例如通过柔性软管30连接到盐水注射器28。在本实施例中，壳体34还包括连接到护套36的缩回-延伸机构40(诸如滑动件)。
护套36是细长的柔性管，诸如聚合物管。护套36包括近端36-1、远端36-2和护套内腔36-3。在本实施例中，护套内腔36-3是在护套36内从近端36-1到远端36-2纵向延伸的细长内腔，并且可以被形成为护套36的相对于直径的中心内腔。护套36的近端36-1连接到壳体34，并且在本实施例中更具体地连接到缩回-延伸机构40。
芯线38是细长的柔性金属线，例如镍钛诺，其位于护套36的护套内腔36-3中并在其内纵向延伸。在本实施例中，芯线38可以具有大于60厘米(cm)的长度，并且在一些实施例中，长度为100至200cm。芯线38具有近端38-1、远侧尖端38-2和远端部分38-3。
芯线38的近端38-1例如通过声波连接器可操作地连接到超声换能器16-2，以接收来自超声换能器16-2的振动能量，从而产生芯线38的振动运动。根据本发明，取决于操作模式，芯线38的振动运动可以是纵向或纵向和横向振动的组合。
例如，如果由超声能量源24生成并供应给超声换能器16-2的超声电信号的频率是20kHz，那么芯线38的远端部分38-3的纵向振动的振动频率对应地可以是20kHz，并且当超声电信号被低频调制信号(例如，1Hz-50Hz)振幅调制时，横向振动伴随着芯线38的远端部分38-3的纵向振动。
芯线38的远侧尖端38-2可以是例如钝的尖端，例如不尖的圆形尖端。在实践中，芯线38被推进到具有血管闭塞的脉管***的血管中，其中芯线38的远侧尖端38-2接合血管闭塞。
远端部分38-3从远侧尖端38-2向近侧延伸，并且远端部分38-3在远侧尖端38-2处向远侧终止。在本实施例中，远端部分38-3可以具有靠近远侧尖端38-2并与其间隔开的直径减小的部分。
在本实施例中，壳体34的收缩-延伸机构40被构造为从护套36的第一、完全延伸位置(如图1中所示)到护套36的完全缩回位置收回护套36，其中在护套36的第一、完全延伸位置中芯线38的远端部分38-3(例如，5cm至8cm)从护套36的远端36-2向远侧延伸，其中在护套36的完全缩回位置中芯线38完全部署在护套36的护套内腔36-3中。但是，可替代地，设想芯线38可以相对于护套36可滑动地移动以完全延伸芯线38以从护套36的远端36-2向远侧暴露芯线38的远端部分38-3，并且完全缩回芯线38以用护套36覆盖芯线38的远端部分38-3。
脚踏开关26经由电缆26-1连接到控制器22。脚踏开关26可以向控制器22提供辅助输入信号，控制器22进而可以使用该信号来激活和停用***部件(例如，超声***10的超声能量源24和/或盐水注射器28)。
盐水注射器28经由电缆28-1连接到控制器22。如图1中所描绘的，盐水注射器28经由柔性软管30与超声导管18流体连通。盐水注射器28可以选择性地将无菌盐水输送到超声导管18，超声导管18进而可以被用于冲洗进行血管内闭塞修改手术的解剖区域和/或用于冷却超声导管18的运动部件(例如，芯线38)。
还参考图2，用户接口20经由电缆20-1(例如，多线电缆或USB)连接到控制器22，以提供电气和通信互连。可替代地，用户接口20可以是无线链路，例如蓝牙，其通信地耦合到控制器22。用户接口20可以包括例如触摸屏显示器20-2(参见图1)以及相关联的输入和输出处理电路***。触摸屏显示器20-2可以包括例如液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器。可替代地，用户接口20可以是膝上型计算机或平板电脑的形式。用户接口20被配置为基于由触摸屏显示器20-2接收的用户输入生成控制信号。例如，用户可以操作用户接口20的触摸屏显示器20-2以向控制器22提供控制信号以发起和/或终止超声能量源24的操作，并且选择性地开始或停止盐水注射器28。
特别参考图2，控制器22电连接并通信耦合到用户接口20和超声能量源24中的每一个。控制器22包括处理器电路42、接口电路***44和电子存储器电路46。
处理器电路42可以包括一个或多个可编程微处理器和相关联的电路***，诸如输入/输出接口、时钟、缓冲器、存储器等。处理器电路42可以例如通过存储在存储器电路46中的软件或固件来编程，以执行处理接收到的输入数据并生成和发送输出数据的程序指令。
接口电路***44包括输入和输出电路以促进与用户接口20和超声能量源24的电连接和数据传送。
存储器电路46是具有多个数据存储位置的电子非暂态存储器，如本领域中众所周知的。存储器电路46可以包括易失性存储器电路(诸如随机存取存储器(RAM))和非易失性存储器电路(诸如只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、NOR闪存、NAND闪存等)中的一种或多种。存储器电路46可以被用于例如存储将由处理器电路42执行的程序指令。
控制器22执行处理从用户接口20的触摸屏显示器20-2(参见图1)接收的信号的程序指令，并执行将输出控制信号C1、C2和C3(参见图2)提供给超声能量源24以控制超声能量源24的操作的程序指令。
超声能量源24经由电缆48连接到控制器22。电缆48包括电导体48-1、48-2和48-3，每个电导体被配置为携带相应的输出控制信号C1、C2和C3。超声能量源24包括超声信号发生器电路50、调制器电路52和电致动选择器电路54(例如，电子开关电路)。虽然电路50、52、54中的每一个都可以被实现为电气/电子部件电路，但是可替代地，设想可以在软件/固件中实现电路中的一个或多个。
超声信号发生器电路50被配置为在20kHz至150kHz的频率范围内生成超声电信号S1，例如，高频电流。更优选地，例如，超声电信号S1的频率可以在20kHz至40kHz的范围内。在一些应用中，超声电信号S1的超声频率可以是或者可以最初是20kHz。
调制器电路52是振幅调制电路，其被配置为接收超声电信号S1，并用宏观运动电信号S2对超声电信号S1进行振幅调制，以生成经调制的超声电信号S3。宏观运动电信号S2是低频调制信号，在本文被定义为频率比超声电信号S1的频率小至少350倍的电信号。例如，宏观运动电信号S2的频率可以在1Hz-50Hz的范围内。
选择器电路54由控制器22操作以选择超声电信号S1和经调制的超声电信号S3之一作为要供应给超声换能器16-2的激励信号ES。
根据本发明的一方面，超声***10通过自动地通过接合模式前进到横向模式来执行交叉或旋切术手术。特别地，控制器22执行在接合模式与横向模式之间进行选择的程序指令，并且该选择通过选择器电路54的操作来实现，其中在接合模式下，超声电信号S1从超声能量源24供应给超声换能器16-2，而在横向模式下，经调制的超声电信号S3从超声能量源24供应给超声换能器16-2。
接合模式用于基于超声换能器16-2的超声电信号S1激发将芯线38的远侧尖端38-2初始接合并锚定到血管阻塞(诸如钙化的血管闭塞)的近端帽中。在本上下文中，术语“锚定”意味着芯线38的远侧尖端38-2已经穿入近端帽以限制远侧尖端38-2的侧向移动，但是远侧尖端38-2不必附接到血管的近端帽。钙化的血管闭塞的近端帽通常具有不规则形状，但可以具有大致或局部凸出或凹入的表面。因而，当近端帽具有凸出的形状时，锚定特别有助于防止远侧尖端38-2的内膜下迁移。因此，通过将芯线38的远侧尖端38-2锚定到钙化的血管闭塞的近端帽中，芯线38的远侧尖端38-2具有更高的可能性在闭塞交叉或旋切术手术期间保留在血管的真腔中，而不会进入内膜下。
例如，在接合模式下，以超声频率(例如，20kHz)生成超声电信号S1，并且超声电信号S1被供应给超声换能器16-2。供应给超声换能器16-2的超声电信号S1的电功率例如由控制器22选择，以便在芯线38的远端部分38-3中建立处于超声振动频率的连续波。连续波产生芯线38的远端部分38-3和远侧尖端38-2的振动运动，其基本上仅具有纵向振动运动，以便基于超声换能器16-2的超声电信号S1激发将芯线38的远侧尖端38-2锚定到钙化的血管闭塞的近端帽中。在本实施例中，芯线38的远端部分38-3的纵向振动运动在20微米至40微米的范围内。
如本文所使用的，术语“基本上仅纵向振动运动”意味着基本上没有伴随的横向振动运动的纵向振动运动。术语“基本上没有伴随的横向振动运动”意味着在沿着芯线38的远端部分38-3的任何位置处小于1微米的横向振动运动。
横向模式在接合模式之后。基于超声换能器16-2的经调制的超声电信号S3激励，横向模式被用于更积极地钻入和破坏血管病变，使得芯线38的远端部分38-3受到纵向和横向振动运动的组合，同时保持锚定在钙化的血管闭塞中，直到血管闭塞的交叉和/或破坏完成。在本实施例中，芯线38的远端部分38-3的纵向振动运动在20微米至40微米的范围内，而芯线38的远端部分38-3的横向振动运动在3微米至10微米的范围内。
例如，在横向模式下，超声电信号S1(例如，具有20kHz的超声频率)用宏观运动电信号S2(例如，具有比超声电信号S1的超声频率小至少350倍的非超声频率的电信号S2)进行振幅调制，从而生成经调制的超声电信号S3。宏观运动电信号S2的频率例如可以在1Hz至50Hz的范围内，或更具体地在5Hz至15Hz的范围内。振幅调制的超声电信号S3被供应给超声换能器16-2，超声换能器16-2进而在芯线38的远端部分38-3中建立处于经调制的超声振动频率的经调制的连续波。经调制的连续波产生芯线38的远端部分38-3(包括远侧尖端38-2)的振动运动，该振动运动具有纵向振动运动和横向振动运动的组合，该振动运动基于超声换能器16-2的经调制的超声电信号S3激发被传递给钙化的血管闭塞。在本实施例中，芯线38的远端部分38-3的纵向振动运动在20微米至40微米的范围内，而芯线38的远端部分38-3的横向振动运动在3微米至10微米的范围内。
还参考图3，在操作中，控制器22执行程序指令使得超声***10在接合模式下操作达第一持续时间(t0-tl)，然后在接合模式的第一持续时间(t0-t1)之后在横向模式下操作达第二持续时间(t1-t3)。当芯线38的远端部分38-3的远侧尖端38-2接触血管中钙化的血管闭塞的近端帽并且激发信号ES(S1)被输送到超声换能器16-2时，第一持续时间(t0-t1)在t0开始。在第一持续时间(t0-t1)期间，芯线38的远侧尖端38-2穿透钙化的血管闭塞的近端帽，以便将芯线38的远端部分38-3锚定在钙化的血管闭塞内。
例如，第一持续时间(t0-t1)可以是1秒至3秒，并且可以基于诸如血管闭塞的近端帽的预期硬度/密度之类的因素在那个范围内可变。在一些手术中，可以选择1.75秒的第一持续时间(t0-t1)作为初始设置。第二持续时间(t1-t3)是芯线38的远侧尖端38-2从血管闭塞的远侧尖端帽离开所需的时间，即，是基于诸如血管闭塞的长度和密度以及手术是交叉手术还是旋切术手术之类的因素可变的时间。在旋切术手术中，芯线38的远端部分38-3破坏钙化的血管闭塞。
当超声能量源24的输出能级(即，功率、电流和/或电压)在横向模式的时间段(t1-t2)期间平稳增加时(即，在接合模式结束时)，可以发生从接合模式到横向模式的过渡。
例如，在接合模式下，控制器22执行程序指令以将超声能量源超声信号发生器电路50的输出能级(例如，超声电信号S1的振幅或频率)调整为第一输出能级OEL1以实现芯线38的远端部分38-3的基本上仅纵向振动运动，即，基本上没有芯线38的远端部分38-3的横向振动运动。芯线38的远端部分38-3的纵向振动运动以第一输出能级OEL1持续第一持续时间(t0-t1)，以将芯线38的远侧尖端38-2锚定到血管闭塞的近端帽中。
在横向模式下，控制器22可以执行程序指令，使得在时间段(t1-t2)期间根据斜坡剖面增加对超声电信号S1进行幅度调制的宏观运动电信号S2的振幅，使得超声能量源24的经调制的超声电信号S3的输出能级根据斜坡剖面从第一输出能级OEL1逐渐增加到第二输出能级OEL2。斜坡剖面由第一输出能级OEL1和第二输出能级OEL2界定。设想斜坡剖面可以是线性的，或者可替代地可以是曲线(诸如抛物线、指数或“S”形)。
在横向模式下，芯线38的远端部分38-3的横向振动运动的量随着时间段(t1-t2)期间输出能级的增加而增加。芯线38的远端部分38-3的纵向振动运动和横向振动运动的组合在第二持续时间(t1-t3)的剩余部分(t2-t3)以第二输出能级OEL2继续。
换句话说，在本实施例中，通过引入宏观运动电信号S2(即，通过用宏观运动电信号S2对超声电信号S1进行振幅调制)，超声能量源24的输出能级从第一输出能级OEL1增加到第二输出能级OEL2(高于第一输出能级)，其中宏观运动电信号S2的振幅可以根据时间段(t1-t2)期间的斜坡剖面而增加，以便平稳增加芯线38的远端部分38-3的横向振动运动的量。
虽然图1和2中描绘的本实施例示出了从护套36的远端36-2延伸的芯线38的远端部分38-3，但应该认识到的是，本发明可以用超声导管配置来实践，其中远端部分38-3完全或部分地包含在护套36中，和/或远端部分38-3连接到护套36的远端36-2，诸如例如，如可从BD/C.R.Bard公司获得的
Figure BDA0003416677020000111
品牌超声导管。
以下各项也涉及本发明：
以一种形式，本发明涉及一种超声***。该超声***可以包括具有超声换能器的超声设备，以及具有近端和终止于远侧尖端的远端部分的芯线，近端耦合到超声换能器。超声能量源可以电连接到超声换能器。超声能量源可以包括超声信号发生器电路和调制器电路。超声信号发生器电路可以被配置为生成具有第一超声频率的第一超声电信号。调制器电路可以被配置为对第一超声电信号进行振幅调制，可选地用宏观运动电信号，以生成经调制的超声电信号。宏观运动电信号可以具有比第一超声电信号的超声频率小至少350倍的频率。控制器可以通信地耦合到超声能量源。控制器可以被配置为执行在接合模式与横向模式之间进行选择的程序指令，其中在接合模式下，第一超声电信号从超声能量源供应给超声换能器，而在横向模式下，经调制的超声电信号从超声能量源供应给超声换能器。
在任一个实施例中，超声***可以包括具有护套内腔的护套，其中芯线位于护套的护套内腔中并在其中纵向延伸。
在其中一些实施例中，芯线的远端部分可以从护套的远端延伸。
在任一个实施例中，在接合模式下，超声***可以由控制器控制，使得超声换能器在芯线的远端部分中建立处于超声振动频率的连续波，其中连续波产生芯线的远端部分的振动运动，该振动运动基本上仅具有纵向振动运动。
在任一个实施例中，在横向模式下，超声***可以由控制器控制，使得超声换能器建立经调制的连续波，该经调制的连续波产生芯线的远端部分的振动运动，该振动运动具有纵向振动运动和横向振动运动两者，其中纵向振动运动可以在20微米至40微米的范围内并且横向振动运动可以在3微米至10微米的范围内。
在任一个实施例中，第一超声电信号的频率可以在20kHz至40kHz的范围内并且宏观运动电信号的频率可以在1Hz至50Hz的范围内。
在任一个实施例中，控制器可以被配置为执行在接合模式下操作达第一持续时间并且在接合模式的第一持续时间之后在横向模式下操作达第二持续时间的程序指令。
在任一个实施例中，超声能量源可以被配置为通过宏观运动电信号的引入使得超声能量源的输出能级可以从第一输出能级增加到比第一输出能级高的第二输出能级。
在任一个实施例中，超声能量源可以被配置为使得横向振动运动的量随着输出能级增加而增加，并且其中从第一输出能级到第二输出能级的过渡可以是根据斜坡剖面。
在任一个实施例中，宏观运动电信号的振幅可以根据斜坡剖面增加。
以另一种形式，本发明涉及一种操作耦合到超声能量源的超声导管的方法，该超声导管具有耦合到超声换能器的芯线，并且超声换能器耦合到超声能量源，可选地前面段落[0057]至[0066]中任一项的超声***。该方法可以包括提供接合模式，其中超声能量源生成具有第一频率的超声电信号，超声电信号被供应给超声换能器以在芯线的远端部分中建立处于超声振动频率的连续波，其中连续波产生芯线的远端部分的振动运动，该振动运动基本上仅具有纵向振动运动；提供横向模式，其中超声电信号用具有比第一频率小至少350倍的第二频率的，可选地宏观运动，电信号进行振幅调制，以在芯线的远端部分中建立处于经调制的超声振动频率的经调制的连续波，其中经调制的连续波产生芯线的远端部分的振动运动，该振动运动具有纵向振动运动和横向振动运动的组合；在接合模式下操作超声导管达第一持续时间；并且在接合模式的第一持续时间之后在横向模式下操作超声导管达第二持续时间。
在任一个实施例中，超声电信号的第一频率可以在20kHz至40kHz的范围内并且宏观运动电信号的第二频率可以在1Hz至50Hz的范围内。
在其中一些实施例中，超声电信号的第一频率可以是20kHz并且宏观运动电信号的第二频率可以在5Hz至15Hz的范围内。
在任一个实施例中，在接合模式下，纵向振动运动可以在20微米至40微米的范围内并且横向振动运动小于1微米。
在任一个实施例中，在横向模式下，纵向振动运动可以在20微米至40微米的范围内并且横向振动运动可以在3微米至10微米的范围内。
在任一个实施例中，第一持续时间可以是1秒至3秒。
在任一个实施例中，第一持续时间可以在芯线的远端部分的远侧尖端接触血管中钙化的血管闭塞的近端帽时开始并且激发信号被输送到超声换能器。
在任一个实施例中，在第一持续时间期间，芯线的远侧尖端可以穿透钙化的血管闭塞。
在任一个实施例中，在第二持续时间期间，芯线的远端部分可以破坏钙化的血管闭塞。
在其中一些实施例中，宏观运动电信号的振幅可以根据斜坡剖面增加。
以另一种形式，本发明涉及一种操作耦合到超声能量源的超声导管的方法，该超声导管具有耦合到超声换能器的芯线，并且超声换能器耦合到超声能量源，可选地前面段落[0057]至[0066]中任一项的超声***。该方法可以包括提供接合模式，其中超声能量源生成具有超声频率的超声电信号，其中接合模式可以通过将超声能量源的输出能级调整到第一输出能级以实现芯线的远端部分的基本上仅纵向振动运动来实现；提供横向模式，其中超声能量源的输出能级从第一输出能级增加到高于第一输出能级的第二输出能级以实现芯线的远端部分的纵向振动运动和芯线的远端部分的横向振动运动的组合；在接合模式下操作超声导管达第一持续时间；并且在接合模式的第一持续时间之后在横向模式下操作超声导管达第二持续时间。
在任一个实施例中，在横向模式下，超声能量源的输出能级通过用，可选的宏观运动，电信号对超声电信号进行振幅调制而从第一输出能级增加到第二输出能级，宏观运动电信号具有比超声电信号的超声频率小至少350倍的频率。
在任一个实施例中，在横向模式下，横向振动运动的量随着输出能级增加而增加，并且从第一输出能级到第二输出能级的过渡可以根据斜坡剖面。
在其中一些实施例中，宏观运动电信号的振幅可以根据斜坡剖面增加。
在其中一些实施例中，宏观运动电信号的振幅可以根据斜坡剖面增加以将超声能量源的输出能级从第一输出能级增加到第二输出能级。
在其中一些实施例中，该方法可以包括以第一输出能级继续芯线的远端部分的纵向振动运动达第一持续时间以将芯线的远侧尖端锚定在闭塞的近端帽中；在第二持续时间期间根据预定的斜坡剖面增加输出能级以产生芯线的远端部分的纵向振动运动和横向振动运动的组合，横向振动运动的量随着输出能级增加而增加，并且斜坡剖面受第一输出能级和第二输出能级的界定；并且在第二持续时间的剩余时间内以第二输出能级继续芯线的远端部分的纵向振动运动和横向振动运动的组合，其中第二持续时间可以是可变时间。
在任一个实施例中，第一持续时间可以在1.0至3.0秒的范围内。
在其中一些实施例中，第一持续时间可以是1.75秒。
如本文所使用的，“基本上”、“一般而言”和其它程度词是相对修饰语，旨在指示如此修饰的特点的允许的变化。例如，除非另有说明，否则术语“基本上”针对接近或近似它修改的这种物理或功能特点。而且，如本文所使用的，“X至Y”的指定范围包括该范围的X和Y边界。
虽然已经关于至少一个实施例描述了本发明，但是可以在本公开的精神和范围内进一步修改本发明。因此，本申请旨在覆盖使用其一般原理的本发明的任何变化、用途或改编。另外，本申请旨在覆盖在本发明所属领域的已知或惯例实践内并且落入所附权利要求的限制内的与本公开的偏离。

Claims (28)

1.一种超声***，包括：
具有超声换能器的超声设备，以及具有近端和终止于远侧尖端的远端部分的芯线，近端耦合到超声换能器；
超声能量源，电连接到超声换能器，超声能量源包括：
超声信号发生器电路，被配置为生成具有第一超声频率的第一超声电信号；以及
调制器电路，被配置为用宏观运动电信号对第一超声电信号进行振幅调制以生成经调制的超声电信号，宏观运动电信号具有比第一超声电信号的超声频率小至少350倍的频率；以及
控制器，通信地耦合到超声能量源，控制器被配置为执行在接合模式与横向模式之间进行选择的程序指令，其中在接合模式下，第一超声电信号从超声能量源供应给超声换能器，而在横向模式下，经调制的超声电信号从超声能量源供应给超声换能器。
2.根据权利要求1所述的超声***，包括具有护套内腔的护套，其中芯线位于护套的护套内腔中并在其中纵向延伸。
3.根据权利要求2所述的超声***，其中芯线的远端部分从护套的远端延伸。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的超声***，其中在接合模式下，超声换能器在芯线的远端部分中建立处于超声振动频率的连续波，其中连续波产生芯线的远端部分的振动运动，该振动运动基本上仅具有纵向振动运动。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的超声***，其中在横向模式下，超声换能器建立经调制的连续波，该经调制的连续波产生芯线的远端部分的振动运动，该振动运动具有纵向振动运动和横向振动运动两者，其中纵向振动运动在20微米至40微米的范围内并且横向振动运动在3微米至10微米的范围内。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的超声***，其中第一超声电信号的频率在20kHz至40kHz的范围内并且宏观运动电信号的频率在1Hz至50Hz的范围内。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的超声***，其中控制器执行在接合模式下操作达第一持续时间并且在接合模式的第一持续时间之后在横向模式下操作达第二持续时间的程序指令。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的超声***，其中通过宏观运动电信号的引入使得超声能量源的输出能级从第一输出能级增加到比第一输出能级高的第二输出能级。
9.根据权利要求8所述的超声***，其中横向振动运动的量随着输出能级增加而增加，并且其中从第一输出能级到第二输出能级的过渡是根据斜坡剖面的。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的超声***，其中宏观运动电信号的振幅根据斜坡剖面增加。
11.一种操作耦合到超声能量源的超声导管的方法，该超声导管具有耦合到超声换能器的芯线，并且超声换能器耦合到超声能量源，该方法包括：
提供接合模式，其中超声能量源生成具有第一频率的超声电信号，超声电信号被供应给超声换能器以在芯线的远端部分中建立处于超声振动频率的连续波，其中连续波产生芯线的远端部分的振动运动，该振动运动基本上仅具有纵向振动运动；
提供横向模式，其中超声电信号用具有比第一频率小至少350倍的第二频率的宏观运动电信号进行振幅调制，以在芯线的远端部分中建立处于经调制的超声振动频率的经调制的连续波，其中经调制的连续波产生芯线的远端部分的振动运动，该振动运动具有纵向振动运动和横向振动运动的组合；
在接合模式下操作超声导管达第一持续时间；以及
在接合模式的第一持续时间之后在横向模式下操作超声导管达第二持续时间。
12.根据权利要求11所述的方法，其中超声电信号的第一频率在20kHz至40kHz的范围内并且宏观运动电信号的第二频率在1Hz至50Hz的范围内。
13.根据权利要求11所述的方法，其中超声电信号的第一频率是20kHz并且宏观运动电信号的第二频率在5Hz至15Hz的范围内。
14.根据权利要求11至13中的任一项所述的方法，其中在接合模式下，纵向振动运动在20微米至40微米的范围内并且横向振动运动小于1微米。
15.根据权利要求11至14中的任一项所述的方法，其中在横向模式下，纵向振动运动在20微米至40微米的范围内并且横向振动运动在3微米至10微米的范围内。
16.根据权利要求11至15中的任一项所述的方法，其中第一持续时间是1秒至3秒。
17.根据权利要求11至16中的任一项所述的方法，其中第一持续时间在芯线的远端部分的远侧尖端接触血管中钙化的血管闭塞的近端帽时开始并且激发信号被输送到超声换能器。
18.根据权利要求11至16中的任一项所述的方法，其中在第一持续时间期间，芯线的远侧尖端穿透钙化的血管闭塞。
19.根据权利要求17至18中的任一项所述的方法，其中在第二持续时间期间，芯线的远端部分破坏钙化的血管闭塞。
20.根据权利要求11至19中的任一项所述的方法，其中宏观运动电信号的振幅根据斜坡剖面增加。
21.一种操作耦合到超声能量源的超声导管的方法，该超声导管具有耦合到超声换能器的芯线，并且超声换能器耦合到超声能量源，该方法包括：
提供接合模式，其中超声能量源生成具有超声频率的超声电信号，其中接合模式通过将超声能量源的输出能级调整到第一输出能级以实现芯线的远端部分的基本上仅纵向振动运动来实现；
提供横向模式，其中超声能量源的输出能级从第一输出能级增加到高于第一输出能级的第二输出能级以实现芯线的远端部分的纵向振动运动和芯线的远端部分的横向振动运动的组合；
在接合模式下操作超声导管达第一持续时间；以及
在接合模式的第一持续时间之后在横向模式下操作超声导管达第二持续时间。
22.根据权利要求21所述的方法，其中在横向模式下，超声能量源的输出能级通过用宏观运动电信号对超声电信号进行振幅调制而从第一输出能级增加到第二输出能级，宏观运动电信号具有比超声电信号的超声频率小至少350倍的频率。
23.根据权利要求21至22中的任一项所述的方法，其中在横向模式下，横向振动运动的量随着输出能级增加而增加，并且其中从第一输出能级到第二输出能级的过渡是根据斜坡剖面的。
24.根据权利要求23所述的方法，其中宏观运动电信号的振幅根据斜坡剖面增加。
25.根据权利要求22所述的方法，其中宏观运动电信号的振幅根据斜坡剖面增加以将超声能量源的输出能级从第一输出能级增加到第二输出能级。
26.根据权利要求21至22中的任一项所述的方法，包括：
以第一输出能级继续芯线的远端部分的纵向振动运动达第一持续时间以将芯线的远侧尖端锚定在闭塞的近端帽中；
在第二持续时间期间根据预定的斜坡剖面增加输出能级以产生芯线的远端部分的纵向振动运动和横向振动运动的组合，横向振动运动的量随着输出能级增加而增加，并且斜坡剖面受第一输出能级和第二输出能级的界定；以及
在第二持续时间的剩余时间内以第二输出能级继续芯线的远端部分的纵向振动运动和横向振动运动的组合，其中第二持续时间是可变时间。
27.根据权利要求26所述的方法，其中第一持续时间在1.0至3.0秒的范围内。
28.根据权利要求26所述的方法，其中第一持续时间是1.75秒。
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