一種用于確定空腔器官功能的測壓設(shè)備及測壓系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用于確定空腔器官功能的測壓設(shè)備及測壓系統(tǒng)，該設(shè)備包括：一細長主體，和設(shè)置在所述細長主體上的多個電極；以及一個或多個用于對內(nèi)臟施加刺激的裝置，該裝置包括擴張球囊、熱刺激、化學(xué)刺激或電刺激裝置，所述球囊內(nèi)部的電極可以測量電阻，而這些電阻值可以被換算成球囊在不同部位的內(nèi)部直徑。采用本實用新型的技術(shù)方案可以實現(xiàn)對高時間和空間分辨的阻抗信號及壓力數(shù)據(jù)進行同時收集。
【專利說明】一種用于確定空腔器官功能的測壓設(shè)備及測壓系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種用于確定空腔器官功能的測壓設(shè)備及測壓系統(tǒng)，特別是一種整合型多模式高分辨率的測壓設(shè)備及測壓系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]胃腸道可將營養(yǎng)物質(zhì)和液體從口腔運送到腸道并使其在腸道內(nèi)被吸收。食物被吞咽進入食管并被運送到胃，在進入小腸之前，食物在胃內(nèi)被進一步分解。
[0003]各種食管和腸道疾病都可能干擾或抑制食管/腸道的正常機械功能，并可能引發(fā)不同的癥狀。伴隨這些器官的功能異常，患者可能表現(xiàn)出一些癥狀，比如疼痛。而系統(tǒng)性硬化癥和賁門失弛緩癥等疾病則可能會影響食管的正常功能。在最常見的胃腸疾病中，有一些被稱作“功能性疾病”且致病原因尚不明確。因此，這類疾病無法通過常規(guī)的診斷工具如記錄壓力和醫(yī)療成像技術(shù)等來進行診斷。
[0004]在所有疾病中，胃腸功能紊亂可能是最為普遍和常見的，且導(dǎo)致每年有大量患者前往醫(yī)院就醫(yī)。由于這類疾病的發(fā)病率一直居高不下而現(xiàn)有的診斷技術(shù)又很難對這類疾病進行準(zhǔn)確的診斷。因此，開發(fā)新型的胃腸道功能性疾病診斷技術(shù)具有非常重要的意義和價值。
實用新型內(nèi)容
[0005]伴有胃腸道癥狀的患者通常都需要接受胃腸功能檢測。這些檢測通常都需要由專業(yè)技術(shù)人員或護士在胃腸動力實驗室進行操作。大多數(shù)有消化內(nèi)科的大型醫(yī)院都配備有胃腸動力實驗室。目前，應(yīng)用最為廣泛的食道檢測技術(shù)是食道壓力測量，PH值記錄以及內(nèi)窺鏡檢查。尤其是食道壓力測量技術(shù)，近年來獲得了巨大的發(fā)展。最新的食道壓力測量技術(shù)具有更好的空間分辨率，此外還具有通過彩色等值線圖來顯示數(shù)據(jù)的功能。
[0006]在過去的十五年里，新的阻抗技術(shù)(腔內(nèi)阻抗)和高分辨率測壓技術(shù)(HRM)在胃腸道實驗室被使用得越來越多。在這些技術(shù)中，都采用了整合多個電極的導(dǎo)管裝置。多個電極沿著導(dǎo)管的軸向均勻分布在導(dǎo)管上，因此可以記錄高空間分辨率及高時間分辨率的電阻及壓力數(shù)據(jù)。當(dāng)由吞咽動作帶動的流動食物團或者由胃酸返流導(dǎo)致的食道壁收縮經(jīng)過這些電極時，電阻及壓力值就會發(fā)生相應(yīng)的變化。因此，運用這些技術(shù)就可以跟蹤食物團的運動并測量其運動的速度。但是這些技術(shù)存在一定局限性，它們僅能檢測正常情況下的器官功能，而無法用于檢測器官在受到刺激狀態(tài)下的功能。近年來，刺激檢測技術(shù)被開發(fā)出來。這些刺激檢測技術(shù)的原理包括:通過球囊擴張來對內(nèi)臟器官施加機械刺激；抑或通過酸液注入及其他方法來對內(nèi)臟器官施加刺激。為簡化起見，在本實用新型其余的描述中均采用“球囊擴張”這一術(shù)語。用于擴張的球囊可用多種不同的材料制成并且具有確定的尺寸或者是可拉伸的。然而，開發(fā)新的整合型技術(shù)是非常必要的。目前尚缺乏此類技術(shù)方法的原因之一很可能是由于目前對于如何更好地使用生理學(xué)相關(guān)信號方面的研究仍然很少。而另一個原因是，難以對多個電極之間的間隔及傳感器選擇進行優(yōu)化以適應(yīng)更高級的檢測分析需求。
[0007]基于上述考慮，開發(fā)能獲得更好和更詳細的食管或胃腸道的數(shù)據(jù)/信息并可用于臨床診斷的新型裝置、系統(tǒng)和方法將有非常重要的意義。
[0008]本實用新型提供一種用于確定空腔器官功能的測壓設(shè)備，該設(shè)備包括:
[0009]一細長主體，其具有足夠的長度，當(dāng)該主體的近端或者與近端結(jié)合的連接器位于患者的口腔、咽部或口腔和身體的外部時，其遠端可以延伸到患者的中空內(nèi)臟器官如食道或腸道內(nèi)；和
[0010]設(shè)置在所述細長主體上的多個電極，且電極間的間距是已知的，其中一些電極可以激發(fā)電場，在電場內(nèi)檢測，或在電場內(nèi)進行激發(fā)和檢測，或能測量沿著細長主體軸向多點上的壓力，從而可以獲得內(nèi)臟器官對刺激和反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)；以及
[0011]一個或多個用于對內(nèi)臟施加刺激的裝置，該裝置包括擴張球囊、熱刺激、化學(xué)刺激或電刺激裝置，所述球囊內(nèi)部的電極可以測量電阻，而這些電阻值可以被換算成球囊在不同部位的內(nèi)部直徑。
[0012]進一步的，其包括至少30個電極。
[0013]進一步的，所述多個電極彼此間距相等。
[0014]進一步的，還包括:沿著細長主體設(shè)置的一個或多個傳感器，所述傳感器用于:獲取PH數(shù)據(jù)和/或其它化學(xué)特性相關(guān)的數(shù)據(jù)；測量位置和加速度數(shù)據(jù)；獲得電位差數(shù)據(jù)；或用于獲得其他相關(guān)的生理數(shù)據(jù)，安裝這些傳感器的主要目的是獲取機體器官對刺激的響應(yīng)特性相關(guān)的詳細的數(shù)據(jù)。
[0015]本實用新型還提供一種測壓系統(tǒng)，包括上述任意一項所述的設(shè)備；以及具有數(shù)據(jù)采集和處理功能的刺激系統(tǒng)，該系統(tǒng)與所述的細長主體設(shè)備相連接以獲得并處理來自所述的細長主體設(shè)備的數(shù)據(jù)和被研究者的感覺數(shù)據(jù)。
[0016]進一步的，還包括一個顯示裝置，該顯示裝置與一個或多個數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)相連接，并且與所述細長主體設(shè)備相連接，所述顯示裝置用于可視化的顯示測量或計算出的數(shù)據(jù)。
[0017]本實用新型是關(guān)于一套裝置和一個系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對高時間和空間分辨的阻抗信號及壓力數(shù)據(jù)進行同時收集。此外還可以對器官施加不同類型的刺激，比如通過可擴張的球囊對器官施加可控的機械刺激或以其他方式施加熱刺激和化學(xué)刺激。本實用新型的獨特之處在于，各種刺激都是可控的，且可以被定量。在施加刺激的同時，來自被檢測器官的各個部分的高空間分辨率數(shù)據(jù)可以被同步記錄下來，就如同HRM技術(shù)可以同時測量和記錄沿被檢測器官軸向上每間隔ICM位置上的壓力數(shù)據(jù)。因此，本實用新型的這一特性使得建立內(nèi)臟器官的“刺激響應(yīng)”關(guān)系成為可能。而這一 “刺激響應(yīng)”關(guān)系對于評價人體對刺激的反應(yīng)特性是至關(guān)重要的。本實用新型的優(yōu)選方案涉及的導(dǎo)管裝置和系統(tǒng)可以簡要描述為:在一段長導(dǎo)管上，每間隔ICM安裝了一個可用于測量壓力或阻抗的電極；在導(dǎo)管遠端的一段位置上安裝了一個可以擴張膨脹的球囊；在很靠近球囊安裝位置的導(dǎo)管段上開有一個側(cè)孔，以用于注入液體；安裝的球囊所覆蓋的導(dǎo)管段上的一些電極是位于球囊的內(nèi)部，這些電極是特別用來測量球囊內(nèi)部每間隔ICM處的電阻值，而這些電阻值可以被換算成球囊在這些位置的內(nèi)部橫截面的直徑。這套導(dǎo)管裝置可進一步擴展為一個完整的體系，除了該導(dǎo)管裝置外，該體系還包括了數(shù)據(jù)顯示組件以及可以手動連接的一個或多個數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]參考以下對本實用新型涉及的各種優(yōu)選方案的詳細描述以及附圖，可以很好地理解本實用新型的特點、優(yōu)勢及創(chuàng)新性。
[0019]圖1a和Ib分別展示了一個配置有多個電極、一個球囊以及一個用于注入化學(xué)物質(zhì)的側(cè)孔的優(yōu)選方案。在圖1b中還特別展示了置于球囊外表面上的用于施加熱刺激的加熱貼片6。
[0020]圖2展示了本實用新型中涉及的導(dǎo)管裝置的兩種橫截面涉及方案示意圖。一種方案是將連接電極的所有導(dǎo)線8都穿過特定的腔道7來安裝到導(dǎo)管內(nèi)部(圖2.a);另一種方案是將連接電極的所有導(dǎo)線8在加工導(dǎo)管時就直接嵌入到導(dǎo)管內(nèi)部(圖2.b)。
[0021]圖3展示了本實用新型涉及的一個優(yōu)選方案的系統(tǒng)組成示意圖。

【具體實施方式】
[0022]在本實用新型的一個裝置優(yōu)選方案中，所涉及的裝置包括一個細長的主體即一個導(dǎo)管1，其具有足夠的長度，當(dāng)該導(dǎo)管裝置的近端位于患者的口腔、咽部或口腔和身體的外部時，其遠端可以延伸到患者的胃食管結(jié)合部或腸道內(nèi)。沿導(dǎo)管裝置I的軸向，裝配有多個電極2，相鄰兩個電極間的間隔距離是固定且已知的。其中一些電極2既可以測量壓力同時也可以用于產(chǎn)生電場，并在電場內(nèi)檢測，或在電場內(nèi)進行激發(fā)和檢測。導(dǎo)管裝置內(nèi)能容納的電極可以多達30個或更多2。
[0023]在本實用新型的另一個裝置優(yōu)選方案中，所涉及的電極2是按照等間距的方式來進行安裝的。而在另一個優(yōu)選方案中，任意兩個電極之間的間距都是已知的，但不一定是按照等間距的方式來進行安裝的。所有這些電極都通過導(dǎo)線8與系統(tǒng)相連，導(dǎo)線即可通過導(dǎo)管I內(nèi)的一個特定腔道7來放入導(dǎo)管內(nèi)部，也可以通過嵌入的方式與導(dǎo)管的材料整合為一體。在另一個優(yōu)選方案中，導(dǎo)管裝置I包含一個或幾個用于器官擴張的球囊3。通過一個或多個與導(dǎo)管內(nèi)的一個或多個腔道10相連的側(cè)孔4，液體可以被充盈到球囊中，再循環(huán)或排出到球囊外(圖2A和2B)。
[0024]在導(dǎo)管上安裝有用于測量電阻的電極，測量出的電阻值可以被換算成球囊內(nèi)部橫截面的直徑，從而實現(xiàn)對球囊擴張所施加給內(nèi)臟的機械刺激進行精確量化。在這個優(yōu)選方案以及另一個優(yōu)選方案中，導(dǎo)管裝置上還設(shè)置了一個或多個側(cè)孔5以及一個或多個內(nèi)部通道9，用于將化學(xué)物質(zhì)注入到器官腔內(nèi)。
[0025]在使用本實用新型裝置時應(yīng)按照以下步驟來操作:首先將導(dǎo)管裝置的部分或全部放置到患者的食道或者腸道內(nèi)，然后操作整個裝置系統(tǒng)在胃腸道的官腔中獲取數(shù)據(jù)。
[0026]本實用新型還包括了不同的子系統(tǒng)。如該圖3所示，在本實用新型的一個優(yōu)選方案中包括了一個導(dǎo)管裝置I和計算機11，計算機通過線纜15連接到信號控制裝置12、電極或其他傳感器，又或者連接到刺激施加單元(比如用于擴張球囊的泵等)。導(dǎo)管裝置上的電極2以及其他傳感器都通過線纜連接到數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)13以及顯示裝置14。整個系統(tǒng)的不同部分都可以通過線纜15來進行連接，但在一個優(yōu)選方案中，數(shù)據(jù)可以通過無線方式來進行傳輸。顯示裝置14或者電腦11內(nèi)含有存儲介質(zhì)，用于數(shù)據(jù)的實時存儲或離線分析。
[0027]了解人體對外部刺激的反應(yīng)功能對于我們理解機體的生理和疾病以及對于研發(fā)新的儀器設(shè)備和測試技術(shù)都是非常重要的。關(guān)于整合了可以對胃腸道或者其他中空器官施加刺激功能并可同步獲取不同高分辨率數(shù)據(jù)信號的裝置或系統(tǒng)已經(jīng)有了非常詳細的描述。這些方案僅提供關(guān)于本實用新型的非限定性形式，因此還可以對這些方案做進一步的修改和改進。并且一些組成部分可以被類似品所代替但不脫離本實用新型的實質(zhì)和范圍。就以上所述的內(nèi)容，本實用新型不希望窮舉或限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定空腔器官功能的測壓設(shè)備，該設(shè)備包括: 一細長主體，其具有足夠的長度，當(dāng)該主體的近端或者與近端結(jié)合的連接器位于患者的口腔、咽部或口腔和身體的外部時，其遠端可以延伸到患者的中空內(nèi)臟器官如食道或腸道內(nèi)；和 設(shè)置在所述細長主體上的多個電極，且電極間的間距是已知的，其中一些電極可以激發(fā)電場，在電場內(nèi)檢測，或在電場內(nèi)進行激發(fā)和檢測，或能測量沿著細長主體軸向多點上的壓力，從而可以獲得內(nèi)臟器官對刺激和反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)；以及 一個或多個用于對內(nèi)臟施加刺激的裝置，該裝置包括擴張球囊、熱刺激、化學(xué)刺激或電刺激裝置，所述球囊內(nèi)部的電極可以測量電阻，而這些電阻值可以被換算成球囊在不同部位的內(nèi)部直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其包括至少30個電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，所述多個電極彼此間距相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的設(shè)備，還包括: 沿著細長主體設(shè)置的一個或多個傳感器，所述傳感器用于:獲取pH數(shù)據(jù)和/或其它化學(xué)特性相關(guān)的數(shù)據(jù)；測量位置和加速度數(shù)據(jù)；獲得電位差數(shù)據(jù)；或用于獲得其他相關(guān)的生理數(shù)據(jù)，安裝這些傳感器的主要目的是獲取機體器官對刺激的響應(yīng)特性相關(guān)的詳細的數(shù)據(jù)。
5.一種測壓系統(tǒng)，包括權(quán)利要求1-4任意一項所述的設(shè)備；以及具有數(shù)據(jù)采集和處理功能的刺激系統(tǒng)，該系統(tǒng)與所述的細長主體設(shè)備相連接以獲得并處理來自所述的細長主體設(shè)備的數(shù)據(jù)和被研究者的感覺數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測壓系統(tǒng)，還包括一個顯示裝置，該顯示裝置與一個或多個數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)相連接，并且與所述細長主體設(shè)備相連接，所述顯示裝置用于可視化的顯示測量或計算出的數(shù)據(jù)。
【文檔編號】A61B5/03GK204181609SQ201420335270
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】漢斯·葛根森 申請人:漢斯·葛根森