專利名稱：用于測(cè)量體內(nèi)氣囊尺寸的診斷用具和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及醫(yī)療診斷的領(lǐng)域，且更具體地涉及氣囊導(dǎo)管。 背景如在醫(yī)療診斷中使用的導(dǎo)管是指可被插入到身體腔、管道或血管內(nèi)(本文通常稱為體腔)的管。導(dǎo)管用在幾種臨床程序中，并允許流體和氣體的引流、給藥，或通過(guò)外科手術(shù)器械進(jìn)入不同的體腔中。將導(dǎo)管插入所期望的體腔中的過(guò)程被稱為導(dǎo)管插入。被稱為氣囊導(dǎo)管的一種特定種類的導(dǎo)管在其頂端具有可充氣的“氣囊”，其在導(dǎo)管插入程序期間被用來(lái)放大身體內(nèi)的狹窄的開口或通道。在醫(yī)療程序期間，放氣的氣囊導(dǎo)管被定位在體腔中，氣囊被充氣以執(zhí)行必要的程序操作，并再次被放氣以便被移除。氣囊導(dǎo)管也在血管成形術(shù)期間在支架的部屬中被使用。對(duì)于這些程序，氣囊導(dǎo)管包括在氣囊上的預(yù)先安裝的支架。當(dāng)氣囊被充氣時(shí)，支架也被擴(kuò)張。當(dāng)氣囊被放氣時(shí)，支架在動(dòng)脈中留下來(lái)，并且氣囊導(dǎo)管可被移除。結(jié)合氣囊導(dǎo)管使用的支架被稱為氣囊擴(kuò)張支架。在氣囊血管成形術(shù)和支架部署期間，通過(guò)設(shè)置在經(jīng)受程序的受驗(yàn)對(duì)象的身體外的裝置將壓力施加到包含在氣囊中的流體來(lái)使氣囊擴(kuò)張。在這兩個(gè)程序中，知道氣囊擴(kuò)張了多少在臨床上是重要的。在血管成形術(shù)中，氣囊擴(kuò)張將直接與氣囊周圍的血管的被擴(kuò)張的壁相關(guān)。在支架部署中，氣囊擴(kuò)張直接與其周圍的支架的擴(kuò)大的尺寸相關(guān)。每個(gè)氣囊基于氣囊的物理特性伴隨有壓力相對(duì)于氣囊直徑的標(biāo)稱映射。然而,氣囊的實(shí)際擴(kuò)大的直徑也取決于各種因素，例如斑塊形態(tài)(鈣化相對(duì)于非鈣化)、斑塊負(fù)荷(斑塊的量)，且因此由壁提供的阻力變化。氣囊也由半柔性材料制成，且氣囊因此可逆著增加的壓力縱向延伸或在阻力較低的區(qū)域中擴(kuò)張較多并在提供更高的壁阻力的區(qū)域中擴(kuò)張較少。因此，這個(gè)映射不是氣囊的擴(kuò)大的尺寸的可靠測(cè)量。目前，存在被發(fā)展來(lái)獲得在擴(kuò)張后的氣囊直徑的如下所述的一些技術(shù)，但由于上文提到的原因，它們被限制在那個(gè)范圍內(nèi)。W02010042653提供了用于使用具有可充氣的主體的可伸縮的有源集成電路的系統(tǒng)、設(shè)備和方法。本發(fā)明允許這樣的操作特征與身體結(jié)構(gòu)例如管腔的內(nèi)壁直接接觸，以及對(duì)于測(cè)量和治療的供給是有用的。CN 201223393涉及帶刻度的長(zhǎng)度測(cè)量氣囊導(dǎo)管，其包括多通接頭、外管和內(nèi)管。帶刻度的長(zhǎng)度測(cè)量氣囊導(dǎo)管的特征在于，多個(gè)金屬環(huán)被布置在氣囊中的外管上以形成刻度。外管上的金屬刻度是清晰的并在X-射線中可見，并可測(cè)量病理改變的長(zhǎng)度，這對(duì)于作出關(guān)于診斷和治療和外科手術(shù)的決定是有用的。
W02008042347提供了用于使用智能氣囊導(dǎo)管來(lái)診斷和治療狹窄管腔的技術(shù)。智能氣囊導(dǎo)管包括壓力和直徑感測(cè)特征以及反饋系統(tǒng)以控制氣囊的擴(kuò)張。管腔的周圍壓力使用位于導(dǎo)管的遠(yuǎn)端上的多個(gè)壓力傳感器被檢測(cè)并被顯示在監(jiān)視設(shè)備上。周圍壓力的結(jié)果用于將導(dǎo)管的遠(yuǎn)端定位在狹窄的管腔內(nèi)。氣囊的被控制的漸進(jìn)的或逐步的擴(kuò)張出現(xiàn)。壓力傳感器檢測(cè)氣囊外的管腔的周圍壓力和氣囊內(nèi)的壓力。距離傳感器測(cè)量導(dǎo)管的中心和擴(kuò)張的氣囊表面之間的距離。氣囊在不同的橫截面處的直徑被確定并被顯示在監(jiān)視設(shè)備上。氣囊的容積和狹窄的管腔的腰部被確定。擴(kuò)張的速率根據(jù)由壓力傳感器和距離傳感器提供的輸入而繼續(xù)。US2008033316提供了用于測(cè)量任何中空器官(例如，血管)中的橫截面面積和壓力梯度的系統(tǒng)、導(dǎo)管和方法。這樣的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案包括能夠被引入到目標(biāo)部位中的阻抗導(dǎo)管；溶液輸送源；恒定電流源；氣囊充氣控制設(shè)備；以及數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，其從導(dǎo)管接收傳導(dǎo)率和/或壓力梯度數(shù)據(jù)，并計(jì)算目標(biāo)部位的橫截面面積。在一個(gè)實(shí)施方案中，導(dǎo)管具有沿其縱軸的可充氣的氣囊，因此實(shí)現(xiàn)任何材料的解體，引起在目標(biāo)部位處的狹窄和/或在目標(biāo)部位中的可選的支架的膨脹和輸送。 W02005070061提供了用于測(cè)量生理特征的系統(tǒng)，其用于治療在食管中的異常粘膜，包括具有在導(dǎo)管的遠(yuǎn)端上的可充氣氣囊的尺寸測(cè)量設(shè)備，所述可充氣的氣囊使用擴(kuò)張介質(zhì)被充氣以使氣囊擴(kuò)張來(lái)接合食道的壁，使得內(nèi)部橫截面可被計(jì)算或測(cè)量。尺寸測(cè)量設(shè)備還可包括用于傳送擴(kuò)張介質(zhì)的輸液源和用于測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)的擴(kuò)張介質(zhì)的數(shù)量和壓力的裝置。W00137897提供了用于測(cè)量患者體內(nèi)的預(yù)選的內(nèi)部開口的尺寸測(cè)量以提供預(yù)選的內(nèi)部開口的第一和第二拉伸直徑的快速和精確的確定的導(dǎo)管和方法。尺寸測(cè)量導(dǎo)管和方法可被利用來(lái)確定適當(dāng)尺寸的設(shè)備被定位在預(yù)選的開口中。US6010511提供了用于確定體腔的橫截面尺寸(例如血管的直徑)的方法和裝置。根據(jù)一個(gè)示例性的方法，首先通過(guò)給在管腔內(nèi)的氣囊導(dǎo)管充氣直到氣囊直徑匹配管腔直徑來(lái)測(cè)量血管的直徑。充氣可以在非常低的壓力下并受到管腔的約束，或可以可選地通過(guò)監(jiān)測(cè)管腔內(nèi)的流量來(lái)被控制。氣囊包括至少一個(gè)測(cè)量元件，其指示被擴(kuò)張的氣囊橫截面面積、周長(zhǎng)或直徑。US5397308提供了用于血管成形術(shù)等的改進(jìn)的氣囊導(dǎo)管，其用于在插入體內(nèi)后測(cè)量氣囊的充氣。一對(duì)電極以間隔開的關(guān)系安裝在氣囊內(nèi)壁內(nèi)，使得當(dāng)氣囊內(nèi)的內(nèi)部區(qū)域被具有導(dǎo)電流體的氣囊的充氣改變時(shí)，電極監(jiān)測(cè)電極之間的變化的電阻。電極通過(guò)導(dǎo)管連接到外部電測(cè)量電路，其用于測(cè)量導(dǎo)電流體的電阻的變化，并因此確定的氣囊充氣的量。電阻的變化是由于氣囊的直徑的平均變化以及氣囊的平均縱向擴(kuò)張。上面描述的方法被醫(yī)師使用來(lái)通過(guò)涉及測(cè)量信息、知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的映射以及從X射線圖像(血管造影照片)的氣囊直徑的眼球估計(jì)的技術(shù)的組合確定被擴(kuò)張的氣囊的直徑。然而，繼續(xù)存在對(duì)進(jìn)一步改進(jìn)關(guān)于氣囊尺寸的測(cè)量的方法和技術(shù)的需求，以準(zhǔn)確地輸送支架和其他程序，因?yàn)榻裉炜捎玫募夹g(shù)目的都在于在僅僅幾個(gè)(通常為一個(gè))特定的位置獲得氣囊直徑測(cè)量，并因此從本質(zhì)上遭受估計(jì)誤差。有證據(jù)顯示與擴(kuò)張的血管造影估計(jì)和如通過(guò)系統(tǒng)例如IVUS (血管內(nèi)超聲波)和OCT (光學(xué)相干斷層攝影)測(cè)量的實(shí)際擴(kuò)張的差的相關(guān)性，因此用于測(cè)量氣囊擴(kuò)張和其尺寸的改進(jìn)的技術(shù)是需要的。
簡(jiǎn)要描述在一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了用于測(cè)量體內(nèi)氣囊擴(kuò)張輪廓的方法。該方法包括提供具有至少一個(gè)感測(cè)元件的氣囊，其中至少一個(gè)感測(cè)元件以表示氣囊尺寸的至少一個(gè)屬性為特征；測(cè)量至少一種屬性以獲得觀測(cè)屬性值；以及基于觀測(cè)屬性值估計(jì)氣囊尺寸和氣囊擴(kuò)張輪廓。在另一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了用于測(cè)量體內(nèi)氣囊擴(kuò)張輪廓的診斷用具。診斷用具包括具有至少一個(gè)感測(cè)元件的氣囊，其中至少一個(gè)感測(cè)元件以表示氣囊尺寸的至少一個(gè)屬性為特征；用于測(cè)量屬性的觀測(cè)屬性值的測(cè)量模塊；以及用于處理觀測(cè)屬性值以估計(jì)氣囊擴(kuò)張輪廓作為一個(gè)或多個(gè)輸出的處理器模塊。在另一方面中，本發(fā)明提供了診斷設(shè)備，其包括具有至少一個(gè)感測(cè)元件的氣囊，所述感測(cè)元件用于測(cè)量至少一個(gè)氣囊擴(kuò)張輪廓。附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明 當(dāng)參照附圖閱讀下面的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其他的特征、方面、和優(yōu)點(diǎn)將被更好地理解，在附圖中相似的符號(hào)在全部附圖中表示相似的部分，其中圖I是體現(xiàn)為氣囊導(dǎo)管的示例性的診斷設(shè)備的圖示，所述氣囊導(dǎo)管可被放置在體腔中的體內(nèi)，用于測(cè)量氣囊擴(kuò)張輪廓；圖2是具有作為感測(cè)元件的電阻元件的診斷設(shè)備的另一示例性實(shí)施方案的圖示；圖3是具有被完全集成到氣囊的材料中的電阻元件的診斷設(shè)備的另一示例性實(shí)施方案的圖示；圖4是診斷設(shè)備的另一示例性實(shí)施方案的圖示；圖5-7是診斷設(shè)備的其它非限制性的示例性實(shí)施方案的圖示；圖8是用于測(cè)量體內(nèi)氣囊擴(kuò)張輪廓的示例性方法的步驟的流程圖表示；圖9是在屬性和用于測(cè)量體內(nèi)氣囊擴(kuò)張輪廓的氣囊尺寸之間的圖形表示；以及

圖10是用于測(cè)量體內(nèi)氣囊擴(kuò)張輪廓的診斷用具的示例性實(shí)施方案的圖示。詳細(xì)說(shuō)明除非上下文清楚地另有指示，如本文中并在權(quán)利要求中所使用的，單數(shù)形式“a” “an” “the”包括復(fù)數(shù)的提及。如本文中所使用的，管腔意指受驗(yàn)對(duì)象例如人的任何管狀結(jié)構(gòu)化構(gòu)件例如動(dòng)脈或腸的內(nèi)部空間。例如，血管的內(nèi)部例如血液流動(dòng)所通過(guò)的動(dòng)脈或靜脈中的內(nèi)部空間被認(rèn)為是管腔。類似地，管腔也可表示細(xì)胞構(gòu)件或結(jié)構(gòu)例如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的內(nèi)部空間。如本文中所使用的，血管成形術(shù)是機(jī)械地加寬狹窄的或阻塞的血管以幫助改善在血管的血液流動(dòng)的技術(shù)。血管成形術(shù)可還涉及在體腔內(nèi)的支架部署。支架由細(xì)金屬絲材料例如鉬組成，所述材料可以通過(guò)細(xì)導(dǎo)管被插入，以及一旦它們被引導(dǎo)到適當(dāng)位置中就可被擴(kuò)張成預(yù)定的形狀。本發(fā)明的方面涉及用于加寬狹窄或阻塞的血管的氣囊導(dǎo)管和用來(lái)在體腔中部署支架的氣囊擴(kuò)張支架，作為醫(yī)學(xué)治療的一部分。與導(dǎo)管的這種使用相關(guān)的程序在本文中通常被稱為醫(yī)療程序。如上面在本文中所解釋的，為了準(zhǔn)確地診斷在身體通道如血管中的收縮并同時(shí)執(zhí)行氣囊的收縮和擴(kuò)張和/或?qū)⒅Ъ芏ㄎ辉隗w腔中，知道氣囊被充氣多少很重要。氣囊擴(kuò)張測(cè)量越準(zhǔn)確，診斷和醫(yī)療程序就越好。本發(fā)明的示例性的實(shí)施方案包括感測(cè)元件或以導(dǎo)管氣囊或血管成形和支架輸送氣囊的材料的感測(cè)元件，其以可測(cè)量的方式對(duì)氣囊的擴(kuò)張作出反應(yīng)。例如，當(dāng)氣囊膨脹時(shí)，氣囊的由于擴(kuò)張而變化的至少一種屬性被測(cè)量，并且氣囊的擴(kuò)張輪廓因此被推斷出。被測(cè)量的屬性可以是電壓差、電阻，或諧振頻率、或是可以被測(cè)量和表示氣囊尺寸的任何其他的屬性。本發(fā)明的示例性的實(shí)施方案在圖I中被示為包括具有至少一個(gè)感測(cè)元件16的氣囊14的診斷設(shè)備12，傳感元件16用于測(cè)量至少一個(gè)氣囊擴(kuò)張輪廓。在示例性實(shí)施方案中的感測(cè)元件16是以沿著氣囊的表面上的圓周的至少一部分被嵌入的彈性電阻元件的形式。彈性電阻元件的兩個(gè)端點(diǎn)形成端子A和B，并起兩個(gè)間隔開的電極18的作用。兩個(gè)間隔開的電極為用于進(jìn)行電測(cè)量(其用來(lái)產(chǎn)生氣囊擴(kuò)張輪廓)的子元件，同時(shí)氣囊經(jīng)由導(dǎo)管22放置在體內(nèi)并在醫(yī)療程序期間由加壓流體20通過(guò)管24擴(kuò)張。在示例性實(shí)施方案中的感測(cè)元件被示為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，但用于放置感測(cè)元件的其它修改是可能的，并被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)?！?br> 一些示例性的修改包括感測(cè)元件是氣囊整體的組成部分，其中感測(cè)元件可通過(guò)已知的技術(shù)合并到用來(lái)構(gòu)造氣囊的材料中。一系列聚合物——包括硅橡膠、乳膠、天然橡膠膠乳和熱塑性彈性體——被用來(lái)構(gòu)造導(dǎo)管。在另一更特定的示例中，感測(cè)元件為集成在氣囊中的壓電材料，其中電場(chǎng)的變化通過(guò)壓電材料被感測(cè)到。在另一特定的實(shí)施方案中，感測(cè)元件是嵌在氣囊壁中的電容元件。電容元件可通過(guò)將電介質(zhì)夾在氣囊壁的兩層之間被合并。當(dāng)氣囊的直徑變化時(shí)，該電容元件將感測(cè)電容中的變化。在另一實(shí)施方案中，使用電感元件例如線圈而不是電阻元件。在又一實(shí)施方案中，氣囊合并張力可以被測(cè)量的材料。氣囊的壁的張力與它被擴(kuò)張到的直徑直接相關(guān)。因?yàn)榇嬖诳嚲o的氣囊壁將振動(dòng)的自然頻率，這樣的張力可通過(guò)諸如聲音振動(dòng)的手段被間接測(cè)量。在另一示例性實(shí)施方案中，使用單個(gè)感測(cè)元件，而在又一示例性實(shí)施方案中，可使用多個(gè)感測(cè)元件。在如圖I中示出的示例性實(shí)施方案中，感測(cè)元件被合并，作為被嵌入或附接到氣囊的內(nèi)表面或外表面的分立元件(如環(huán)或線圈)。在特定的示例中，多個(gè)這樣的環(huán)可沿縱軸來(lái)獲得擴(kuò)張輪廓。感測(cè)元件可被安裝在氣囊的表面上或可存在于氣囊內(nèi)。在另一實(shí)施方案中，導(dǎo)電油墨被“涂覆”在氣囊的內(nèi)表面或外表面上，并被用作感測(cè)元件。不傳導(dǎo)無(wú)線電的油墨也可被用在氣囊上，實(shí)現(xiàn)放置這樣的電活性元件的方法。這樣的元件也可通過(guò)使用導(dǎo)電性油墨的技術(shù)來(lái)構(gòu)造。不傳導(dǎo)無(wú)線電的油墨也可用來(lái)感測(cè)氣囊的尺寸。在類似于環(huán)形感測(cè)元件的另一實(shí)施方案中，一個(gè)元件或多個(gè)元件可被放置在平行于縱軸的氣囊表面上，以通過(guò)測(cè)量在沿氣囊的軸長(zhǎng)度的不同的點(diǎn)處的直徑來(lái)測(cè)量氣囊的縱向擴(kuò)張，以獲得氣囊擴(kuò)張輪廓。例如，兩個(gè)或更多的電極沿其長(zhǎng)度放置在電導(dǎo)導(dǎo)管中。當(dāng)高頻低振幅恒定電流穿過(guò)外部電極以產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí),任何內(nèi)部電極對(duì)之間的電位差被用來(lái)計(jì)算氣囊尺寸并產(chǎn)生氣囊擴(kuò)張輪廓。圖2是具有作為感測(cè)元件16的電阻元件的診斷設(shè)備12的另一示例性實(shí)施方案的圖示，所述感測(cè)元件16由可以是氣囊的構(gòu)造材料的一部分的導(dǎo)電材料組成。多個(gè)這樣的元件可沿縱軸被使用。圖3是診斷設(shè)備12的另一示例性實(shí)施方案的圖示，所述診斷設(shè)備12具有被完全集成到氣囊的材料中的電阻元件16。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在這樣的配置中，整個(gè)氣囊表面是導(dǎo)電的，以及端子電極在不同的點(diǎn)被附接到氣囊的材料。在本實(shí)施方案中，電阻可在任何兩個(gè)電極之間一次被測(cè)量。圖4是另一不例性實(shí)施方案12的圖不,其中，電流被一次注入一對(duì)電極26和/或27之間，并且在多個(gè)電極28處發(fā)展的電壓被測(cè)量。如所示，由參考數(shù)字26表示的第一對(duì)電極為環(huán)形電極，以及由參考數(shù)字27表示的第二對(duì)電極為帶形電極，其布置成平行于氣囊的軸。在示例性實(shí)現(xiàn)中，多個(gè)對(duì)中的一對(duì)電極(26或27)—次被激勵(lì)。通過(guò)使用兩對(duì)電極，在所有方向上的氣囊擴(kuò)張可以被確定。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，測(cè)得的電壓分布可用于徑向和縱向地繪制整個(gè)氣囊擴(kuò)張輪廓。如所示出的，用于注入電流的端子可為特殊的電極，其可以是較大的，例如在圖4中所示的高度導(dǎo)電的環(huán)或帶。圖5是具有縱向放置的測(cè)量在長(zhǎng)度上的擴(kuò)張的感測(cè)元件16的另一示例性實(shí)施方案12的圖示。雖然只有一個(gè)發(fā)送元件16被示出，在特定的實(shí)現(xiàn)中，可使用多于一個(gè)的感測(cè)元件。
圖6是另一示例性實(shí)施方案12的圖示，其中考慮到氣囊的不同部分可以擴(kuò)張不同的量以及來(lái)自多個(gè)元件的測(cè)量將產(chǎn)生氣囊擴(kuò)張輪廓，多個(gè)感測(cè)元件16被間隔開地放置，覆蓋氣囊的不同的橫截面面積，以獲得氣囊擴(kuò)張輪廓。圖7是具有感測(cè)元件16的另一示例性實(shí)施方案12的圖示,所述感測(cè)元件16的形式是包括包封電介質(zhì)材料的兩個(gè)同心圓柱形外殼的電容元件。如所示出的，一個(gè)端子被連接到同心外殼的外層，以及一個(gè)端子被連接到同心外殼的內(nèi)層?？梢允褂帽环胖迷跉饽业捏w積內(nèi)的多于一個(gè)這樣的同心外殼。應(yīng)當(dāng)指出的是，本文中所描述的實(shí)施方案為非限制性示例，其他的修改可根據(jù)類似的原理實(shí)現(xiàn)，并在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明的一個(gè)方面是用于測(cè)量體內(nèi)氣囊擴(kuò)張輪廓的示例性方法，該方法通常通過(guò)圖8的流程圖30描繪。該方法包括提供具有至少一個(gè)感測(cè)元件的氣囊的步驟32，其中至少一個(gè)感測(cè)元件以表示例如圖I的實(shí)施方案的氣囊尺寸的至少一種屬性為特征。該方法另外包括用于測(cè)量當(dāng)氣囊在體內(nèi)擴(kuò)張時(shí)的至少一種屬性以獲得觀測(cè)屬性值的步驟34;以及用于基于觀測(cè)屬性值估計(jì)氣囊尺寸、在氣囊擴(kuò)張時(shí)氣囊尺寸的變化、以及氣囊擴(kuò)張輪廓的步驟36。該方法包括測(cè)量在單個(gè)位置或在多個(gè)位置處的觀測(cè)屬性。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，氣囊尺寸的變化表示氣囊的擴(kuò)張。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該方法另外包括用于估計(jì)氣囊尺寸的變化的與預(yù)定的位置有關(guān)的方向的步驟38。例如，氣囊擴(kuò)張輪廓可被估計(jì)為沿氣囊的一個(gè)軸例如縱軸的尺寸。如本文中所提到的屬性可為在圖I的至少兩個(gè)電極之間的電阻或電阻抗。如本文所使用的阻抗是指元件的電阻(電阻性阻抗)。然而，如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，可測(cè)量的特性也可以是彈性電阻元件的電感(電感性阻抗)或電容(電容性阻抗)，并且被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍內(nèi)?，F(xiàn)在參照?qǐng)DI的實(shí)施方案，兩個(gè)端子A和B用于通過(guò)繪制穿過(guò)導(dǎo)管的細(xì)線來(lái)測(cè)量感測(cè)元件的電阻抗。當(dāng)氣囊膨脹時(shí)，感測(cè)元件隨其一起膨脹。因此感測(cè)元件的圓周長(zhǎng)度增力口。同時(shí)，存在感測(cè)元件的橫截面面積的減少(總?cè)莘e是恒定的)。這兩種變化都導(dǎo)致阻抗中的增加。
在圖9中示出了圖形表示40，其示出了在軸44上的所測(cè)得的電阻與在軸42上的氣囊直徑之間的關(guān)系。通過(guò)這種關(guān)系，所測(cè)得的電阻值50 (觀測(cè)屬性值)可直接被映射到氣囊的直徑48(尺寸)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，測(cè)量沒有受到血管的周圍壁的性質(zhì)的影響，也沒有受到氣囊內(nèi)的流體的確切壓力的影響，并因此比現(xiàn)有技術(shù)的方法更準(zhǔn)確。如上面在本文中提到的，本發(fā)明的方面包括獲得徑向擴(kuò)張輪廓以及縱向擴(kuò)張輪廓。氣囊的縱向擴(kuò)張是有用的測(cè)量，因?yàn)樗鼘⒎乐箽饽夜钠鸲鲋Ъ?，這通常會(huì)導(dǎo)致對(duì)相鄰的血管壁的損壞。本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方案是如在圖10中示出的用于測(cè)量體內(nèi)氣囊擴(kuò)張輪廓的診斷用具52。診斷用具52包括具有感測(cè)元件的氣囊54，其中感測(cè)元件以表示氣囊尺寸的至少一種屬性為特征，如參考圖I解釋的。診斷用具52另外包括用于測(cè)量屬性的觀測(cè)屬性值的測(cè)量模塊56和用于處理觀測(cè)屬性值以估計(jì)氣囊擴(kuò)張輪廓作為一個(gè)或多個(gè)輸出的處理器模塊58。處理器模塊還被配置成比較觀測(cè)屬性值和期望屬性值，所述期望屬性值對(duì)于另外的分析和引導(dǎo)醫(yī)療程序是有用的。在一個(gè)示例性的實(shí)施方案中，處理器模塊還被配置成估計(jì)氣囊尺寸的變化關(guān)于預(yù)定的位置的方向。在示例性實(shí)施方案中，診斷用具52還包括顯示模塊60，以顯示一個(gè)或多個(gè)輸出。本文所述的測(cè)量模塊56還被配置成測(cè)量在醫(yī)療程序期間可能發(fā)生的氣囊擴(kuò)張輪廓中的變化。測(cè)量模塊56還被配置成在一個(gè)實(shí)施方案中在單 個(gè)位置處測(cè)量觀測(cè)屬性，而在另一示例性實(shí)施方案中在多個(gè)位置處測(cè)量觀測(cè)屬性。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，如在本文中所描述的診斷設(shè)備、方法和診斷用具增加了醫(yī)療程序的有效性。本文所描述的實(shí)施方案也可用在除了心血管例如周圍動(dòng)脈疾病以外的其他程序中。另外，示例性實(shí)施方案可以用在任何應(yīng)用中，其中氣囊狀結(jié)構(gòu)用來(lái)使用被抽入的流體或氣體來(lái)擴(kuò)張空腔以擴(kuò)張氣囊。雖然本文僅示出和描述了本發(fā)明的某些特征，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將會(huì)想到許多修改和變化。因此，應(yīng)當(dāng)理解，所附的權(quán)利要求旨在涵蓋落在本發(fā)明的真實(shí)精神內(nèi)的所有這樣的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量體內(nèi)氣囊擴(kuò)張輪廓的方法，所述方法包括 提供具有至少一個(gè)感測(cè)元件的氣囊，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件以表示氣囊尺寸的至少一種屬性為特征； 測(cè)量所述至少一種屬性以獲得觀測(cè)屬性值；以及 基于所述觀測(cè)屬性值估計(jì)所述氣囊尺寸和所述氣囊擴(kuò)張輪廓。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件包括至少兩個(gè)電極。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述至少一種屬性是所述至少兩個(gè)電極之間的阻抗。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述至少一種屬性是在所述至少兩個(gè)電極之間測(cè)量的電壓差。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述至少一種屬性是所述至少兩個(gè)電極之間的諧振頻率。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述至少一種屬性用來(lái)測(cè)量所述氣囊尺寸的變化。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括估計(jì)所述氣囊尺寸的變化的與預(yù)定的位置有關(guān)的方向。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述變化表示所述氣囊的擴(kuò)張。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述氣囊擴(kuò)張輪廓是沿所述氣囊的一個(gè)軸的尺寸。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括在單個(gè)位置處測(cè)量所述觀測(cè)屬性。
11.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括在多個(gè)位置處測(cè)量所述觀測(cè)屬性。
12.一種用于測(cè)量體內(nèi)氣囊擴(kuò)張輪廓的診斷用具，所述診斷用具包括 氣囊，其具有至少一個(gè)感測(cè)元件，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件以表示氣囊尺寸的至少一種屬性為特征； 測(cè)量模塊，其用于測(cè)量所述屬性的觀測(cè)屬性值；以及 處理器模塊，其用于處理所述觀測(cè)屬性值以估計(jì)所述氣囊的擴(kuò)張輪廓作為一個(gè)或多個(gè)輸出。
13.如權(quán)利要求12所述的診斷用具，還包括顯示模塊以顯示所述一個(gè)或多個(gè)輸出。
14.如權(quán)利要求12所述的診斷用具，其中所述處理器模塊還配置成比較觀測(cè)屬性值和期望屬性值。
15.如權(quán)利要求12所述的診斷用具，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件包括至少兩個(gè)電極。
16.如權(quán)利要求15所述的診斷用具，其中所述至少一種屬性是所述至少兩個(gè)電極之間的電阻。
17.如權(quán)利要求15所述的診斷用具，其中所述至少一種屬性是所述至少兩個(gè)電極之間的電容。
18.如權(quán)利要求15所述的診斷用具，其中所述至少一種屬性是所述至少兩個(gè)電極之間的諧振頻率。
19.如權(quán)利要求12所述的診斷用具，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件被安裝在所述氣囊的表面上。
20.如權(quán)利要求12所述的診斷用具，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件存在于所述氣囊內(nèi)部。
21.如權(quán)利要求12所述的診斷用具，其中所述測(cè)量模塊還配置成測(cè)量所述氣囊擴(kuò)張輪廓的變化。
22.如權(quán)利要求21所述的診斷用具，其中所述處理器模塊還配置成估計(jì)所述氣囊尺寸的變化的與預(yù)定的位置有關(guān)的方向。
23.如權(quán)利要求12所述的診斷用具，其中所述測(cè)量模塊還配置成在單個(gè)位置處測(cè)量所述觀測(cè)屬性。
24.如權(quán)利要求12所述的診斷用具，其中所述測(cè)量模塊還配置成在多個(gè)位置處測(cè)量所述觀測(cè)屬性。
25.如權(quán)利要求12所述的診斷用具，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件是所述氣囊的整體的組成部分。
26.如權(quán)利要求25所述的診斷用具，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件是集成在所述氣囊中的壓電材料。
27.如權(quán)利要求25所述的診斷用具，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件是嵌在所述氣囊的壁中的電容元件。
28.如權(quán)利要求12所述的診斷用具，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件是沿著所述氣囊的表面上的圓周的至少一部分嵌入的彈性電阻元件。
29.—種診斷設(shè)備，其包括氣囊，該氣囊具有用于測(cè)量至少一個(gè)氣囊擴(kuò)張輪廓的至少一個(gè)感測(cè)元件。
30.如權(quán)利要求29所述的診斷設(shè)備，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件包括至少兩個(gè)電極。
31.如權(quán)利要求29所述的診斷設(shè)備，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件是所述氣囊的整體的組成部分。
32.如權(quán)利要求31所述的診斷設(shè)備，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件是集成在所述氣囊中的壓電材料。
33.如權(quán)利要求31所述的診斷設(shè)備，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件是嵌在所述氣囊的壁中的電容元件。
34.如權(quán)利要求29所述的診斷設(shè)備，其中所述至少一個(gè)感測(cè)元件是沿著所述氣囊的表面上的圓周的至少一部分嵌入的彈性電阻元件。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于測(cè)量體內(nèi)氣囊擴(kuò)張輪廓的方法。該方法包括提供具有至少一個(gè)感測(cè)元件的氣囊作為診斷設(shè)備，其中至少一個(gè)感測(cè)元件以表示氣囊尺寸的至少一種屬性為特征；測(cè)量至少一種屬性來(lái)獲得觀測(cè)屬性值；以及基于觀測(cè)屬性值估計(jì)氣囊尺寸和氣囊擴(kuò)張輪廓。還提供了用于測(cè)量體內(nèi)氣囊擴(kuò)張輪廓的診斷用具。診斷用具包括診斷設(shè)備；用于測(cè)量屬性的觀測(cè)屬性值的測(cè)量模塊；和用于處理觀測(cè)屬性值來(lái)估計(jì)氣囊擴(kuò)張輪廓作為一個(gè)或多個(gè)輸出的處理器模塊。
文檔編號(hào)A61B1/32GK102946789SQ201180029215
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月13日
發(fā)明者拉加萬(wàn)·蘇帕拉馬尼亞恩, 高塔姆·杜塔, 維努高帕爾·戈皮納汗 申請(qǐng)人:安吉奧梅特里克斯公司