[发明专利]流体流量测量系统和方法

说明书

本公开提供了用于对患者的脉管系统中的流体流量进行测量的系统和方法。一些系统可以包括注射系统，注射系统被配置为将一团流体注入患者的血管中。一些系统可以包括测量引擎，测量引擎被配置为使用由血管内测量装置生成的测量数据来监视血管中的流体团。测量引擎可以根据测量数据来确定流体团的流动距离以及流体团穿过流动距离的经历时间。血管的流体流速(例如，速度、容积流量)可以使用流动距离和经历时间来计算。

相关申请

本申请要求于2012年5月25日递交的临时申请U.S.Ser.No.61/651,972以及于2012年5月25日递交的临时申请U.S.Ser.No.61/651,930的优先权，其公开内容通过引用全部包含在本申请中。

背景技术

诊断值用于了解患者的脉管系统内的流体流量，因为流体流量可能有助于识别和定位患者血管中的阻塞。热稀释法是可用于对通过患者血管的流体流量进行确定的一个方法并且通常使用气囊漂浮(Swan-Ganz)导管执行，Swan-Ganz导管也称为肺动脉导管，Swan-Ganz导管专门使用于心脏。热稀释法通过将加热或冷却的流体引入心脏并随后测量下游温度的变化来确定心脏的心输出量。心输出量根据测量的温度变化来确定。其它用于确定血管内的流体流量的方法包括多普勒(Doppler)技术，Doppler技术利用超声波和多普勒效应来确定血液通过血管的速度。然而，Doppler技术易受到患者的脉管系统中可能出现的回流或者其它湍流速度波动所导致的误差的影响。通过血管的流体流量还可以使用血流储备分数(fractional flow reserve，FFR)技术来估算。FFR技术通常通过测量穿过血管中的损伤的压力来估算流体流量。FFR技术不测量通过血管的流体流量，而是随着在充血(例如，药物导致的血管膨胀)期间执行的FFR测量对流速进行近似/估算。

血管内超声(IVUS)包括一个或多个超声波换能器，超声波换能器根据接收的电信号发射超声波能量并且根据由各种血管内结构反射的超声波能量返回电信号。IVUS通常用于生成图像。在一些情况下，具有高分辨率显示器的控制台能够实时显示IVUS图像。以此方式，IVUS能够用于提供血管结构和内腔的活体内可视化，活体内可视化包括冠状动脉内腔、冠状动脉壁形态、以及位于冠状动脉壁的表面处或附近的装置(例如，支架)。IVUS成像可以用于将包括冠状动脉疾病在内的患病血管形象化。在一些情况下，超声波换能器能够在相对较高的频率(例如，10MHz-60MHz，在一些优选实施例中为40MHz-60MHz)下工作并且能够被携带到接近IVUS导管的远端。一些IVUS系统包括对IVUS导管进行机械旋转以用于360度可视化。

随着更高频率的IVUS成像系统以及光学相干断层成像(OCT)系统的出现，当血液从血管内腔中排除时，血管图像的精确度明显提高。相应地，成像系统可以包括注射系统，注射系统配置为在对血管成像之前将清洗剂传送到血管中。

发明内容

本公开通常涉及可以用于使用成像技术对通过血管的流体流量进行测量的系统和方法。在某些示例中，采用血管内超声波(IVUS)、光学相干断层成像术(OCT)或者其它适合的成像技术的测量系统可以用于确定通过血管的流体流量。在一个示例中，测量系统的注射系统可以将一团清洗剂传送到患者的血管中，并且该团可以使用例如超声波换能器来观察。从超声波换能器中采集的数据可以用于确定血管内的团的流动距离和/或团流过该距离的经历时间。血管的流速则可以根据团流动的流动距离以及经历时间来确定。在一些示例中，流动距离可以从血管的横截面面积和团的体积已知或计算之处导出。