[发明专利]直接肺传感器系统、方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2008年5月1日提交的美国临时申请61/049573的优先权。本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2009年3月13日提交的美国临时申请61/160248的优先权。这两个申请都以引用的方式全文纳入本文。

发明背景

技术领域

本发明主要涉及设计并用于检测腔内生理特征的医疗方法、系统和装置。更具体地，本发明的某些特征、方面或实施方案涉及用于在如下部位进行诊断试验、评价或监测的方法、系统或装置：患者肺的各个部分、小部分、段或区域之内，或与之直接相邻的部位。

背景技术

在过去30年的美国，慢性阻塞性肺病(COPD)已成为患病和死亡的一个主要原因。COPD的特征是存在由慢性支气管炎或肺气肿导致的气流阻塞。COPD的气流阻塞主要是由于较小气道中的结构异常。重要原因是炎症、纤维化、杯状细胞化生和终末细支气管中的平滑肌肥大。

COPD影响患者的整个生活。其有三个主要症状：咳嗽；气喘；和哮鸣。开始时，气喘可在赶公共汽车时、在花园中挖掘时或爬山时被注意到。后来，其可在只是在厨房中行走时就会被注意到。随着时间的推移，其可在越来越小的用力时就发生直至所有时间都存在。

COPD，特别是肺气肿，通常不均匀地分布在整个肺中。为解决此不均匀分布，已经开发出通过在支气管通道中选择性地放置阀从而可特异性地针对所述不均匀状态的治疗方法。所述阀的实例记载于美国专利6,293,951以及其他专利和公开申请。

此外，肺可因如下原因发生漏气：肺手术操作后胸膜的不完全封闭，因胸膜粘连而发生的撕裂，或因突然的压差而发生的撕裂。所述漏气还可在已因肺部疾病(例如肺气肿)而被削弱的肺部分形成。确定所述漏气在肺内的具体位置是困难的，因此治疗持续漏气是困难的。

此外，肺还包含多个支气管肺腔室。双层的内折(infolded reflection)脏层胸膜称为肺裂，其通常分隔支气管肺腔室。肺裂通常是不能透过的，肺腔室只通过通向这些腔室的上气道接收和排出空气。尽管特定肺小叶内的腔室通过某些侧支通道相互连通，然而这些通道通常不被认为能穿过所述分隔肺腔室的不可透过的肺裂。

研究已经显示，肺裂不总是完全的，因此肺的小叶区可能连通并提供侧支气流通道。因此，空气的侧支转移被认为从一个肺段流入下一个肺段，此现象通常称为侧支通气。肺腔室之间侧支通道的存在在肺气肿患者中显著增加。此外，肺中侧支通道的存在可使对慢性阻塞性肺病(“COPD”)例如支气管内减容(Endobronchial Volume Reduction，EVR)的治疗效果下降。侧支通路的存在可由于经所述侧支通路从相邻肺腔室吸入的空气而难以获得需要的减容。

发明内容

存在对定位可受益于放置治疗装置的肺区域的有效系统和方式的需要。换言之，需要可指导所述装置的放置的系统。所述装置可用于治疗COPD、漏气、侧支通气等。

此外，需要准确估算并诊断肺具体部分的健康和通气情况的直接、准确、简单并侵入性最小的方法。

因此，本发明多个实施方案的某些特征、方面和优点提供了用于通过直接检测肺内生理参数而确定和估算肺生理参数的系统和方法。

在本发明的某些实施方案中，提供了用于有针对性地或侵入性最小地估算肺生理参数的系统和方法。肺中的具体位置可通过置于导管上的多个传感器来局部检测并估算。在某些实施方案中，此导管可通过支气管镜递送。在其他实施方案中，可在将传感器用于检测所递送位点的生理参数之前或之后将装置置于或植入肺的特定位置处。

根据本发明的多种实施方案，提供了用于测定肺中漏气的存在和侧支通气的存在的系统和方法。所述系统和方法可包括探测(sense)和/或测量肺特征的流动估算导管器件。所述特征可用于，例如但不限于，测定肺中漏气的存在以及侧支通气的存在。

在本发明的某些实施方案中，所述传感器可为流体可浸入的并能够侵入最小地评价肺以外多种身体器官的生理参数。

在本发明的多个实施方案中，用于评估多种生理参数的系统和方法可包括一个或多个能够检测气体交换、通气、灌注、空气流动、侧支通路检测、温度、pH或多种化合物(包括挥发性有机化合物)的传感器。也可考虑其他类型的传感器。

本发明的实施方案可关联从所述传感器接收的信息以诊断多种医学病症。其他实施方案提供计算机来处理所述结果，并可能以人类可读的形式(包括图形界面)呈现结果。然后操作者可选择合适的治疗方法来治疗或预防医学病症。

附图说明