[发明专利]用于内脏器官的实时机械功能评估的形状感测装置

说明书

技术领域

本公开涉及形状感测装置，更具体而言，涉及用于具有微创性实时功能器官评估的介入过程的系统和方法。

背景技术

在心导管室（CathLab）中执行的介入过程通常包括通过手臂、腿部或颈部中的血管被插入的导管并且推动所述导管进入心脏。这种方法允许心脏工作时进入心脏。能够在无需停止心脏或要求高度侵入性的胸骨切开术（将胸骨切开）、开胸手术（切开胸廓到达胸膜腔）等情况下执行这些程序，并且因此，这些过程使心脏介入涉及的潜在创伤降到最小。诸如经皮冠状动脉腔内成形术（PTCA）、射频（RF）消融术、药物递送、心脏再同步治疗（CRT）以及心肌活检的许多介入过程是在X射线荧光透视引导下执行的，X射线荧光透视引导需要通过导管将碘造影剂注入心血管系统，以暂时使心脏功能（例如血流和收缩模式）和血管位置可视化。由于其实时的性质、较低的成本、没有由有害辐射造成的组织损伤，研究已经专注于超声或经食管超声心动图（TEE）引导的介入过程。

由于优于心脏直视手术的优点（诸如，康复更快并且存活率更高），微创心脏过程的数量正在增加。这些介入过程通常是在X射线荧光透视引导下执行的，其给出介入手术者有关心脏解剖和功能的有限信息。尽管介入性X射线成像对医生和患者具有潜在危害，由于可获得的有限的软组织对比度，介入性X射线成像仅提供有关解剖和功能的有限信息。出于这种原因，研究已经专注于向介入性实验室中的临床工作流程增加其他成像模态。例如，使用过程中超声波允许机械功能评估，诸如，室壁运动和心输出量。使用超声的缺点包括限制视野、信噪比（SNR）低以及主观技术，这些很容易造成超声检验师在扫描能力和图像解读方面的差异。由于跟踪局限于一组非常稀疏的离散测量位置（通常不超过5个传感器位置），因此要提供导管的实时位置信息的电磁跟踪技术在获得心肌的运动和功能估计中会遭遇困难。

发明内容

根据本原理，一种用于功能器官评估的系统和方法包括具有光纤的启用感测柔性装置，所述光纤被配置为在柔性装置的长度上连续感测诱发的应变。柔性装置包括操纵机构，所述操纵机构被配置为允许在所述长度上与器官的内壁接合。解读模块被配置为在器官工作时在器官的运动的两个阶段之间从所述光纤接收光学信号，并且解读所述光学信号，以量化与器官的功能相关联的参数。

一种用于功能性心脏评估的工作站包括处理器、存储器和启用感测柔性装置，所述存储器被耦合到所述处理器，所述启用感测柔性装置具有至少一个光纤，所述光纤被配置为在柔性装置的长度上连续感测诱发的应变。操纵机构被集成到所述柔性装置中，并且被配置为允许所述柔性装置在所述长度上与心脏的壁和/或血管接合。解读模块被存储在所述存储器中，并且被配置为在心脏工作时在心脏的运动的至少两个阶段之间从所述至少一个光纤接收反馈信号。基于所述诱发的应变，解读模块生成数据，以量化与心脏的工作相关联的参数。显示器被配置为生成图像，以辅助执行对工作的心脏的流程。

一种方法包括：将启用感测柔性装置插入功能器官的腔室或脉管中，所述启用感测柔性装置具有至少一个光纤，所述至少一个光纤配置为在柔性装置的长度上连续感测诱发的应变；操控所述柔性装置，以在所述长度上与器官的边界接合；在器官工作时，在器官的运动的至少两个阶段内，从所述至少一个光纤接收反馈信号；以及，解读所述反馈信号，以量化与所述器官的工作相关联的参数。

通过其图示性实施例的以下详细描述，本公开的这些和其他目的、特征和优点将变得显而易见，要结合附图阅读详细描述。

附图说明

本公开将参考以下附图详细给出优选实施例的以下描述，附图中：

图1是示出了根据本原理的用于评估功能性器官的系统/方法的方框/流程图；

图2A是示出了根据范例性过程在舒张末期（ED）位置处对心脏的左心室的形状感测的示意图；

图2B是示出了根据范例性过程在收缩末期（ES）位置处对心脏的左心室的形状感测的示意图；

图2C示出了根据一个实施例的彼此覆盖的图2A和2B的一个或多个导管的理论位置，其示出了心动周期期间的心肌的运动；

图2D示出了量化针对图2C中的左心室的舒张末期和收缩末期之间的位移的箭头；以及

图3是示出了根据本发明的图示性实施例的用于评估功能器官的步骤的流程图。

具体实施方式