[发明专利]用于测量和表征管腔结构的内表面的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2014年4月28日的美国专利申请号14/263,698(代理人案卷号41784-703.201)的优先权，上述专利申请要求提交于2013年5月2日的美国临时申请号61/818,849(代理人案卷号41784-703.101)的权益，其全部内容通过引用并入于此。

发明背景

1.技术领域。本发明总体上涉及医疗装置和方法。更具体而言，本发明涉及用于光学扫描身体管腔(“lumen”)的内表面以生成与管腔表面相关的数字尺寸信息的系统和方法。

脉管和其他管腔假体的微创移植在最近十年中已经得到广泛应用。用于治疗腹主动脉瘤和其他动脉瘤的支架移植物的血管内递送和移植现在对于冒着接受开放式外科手术移植操作风险的患者而言已很常见。人造主动脉瓣膜的经皮递送和移植近来已经可用并且正快速成为冒着接受开放式心脏外科手术风险的患者的优选治疗选择。这些操作以及其他经皮治疗操作都将受益于在选择植入物并进行移植操作之前对移植部位的表征。目前，诸如CT和MRI等外部成像是用于获得与移植部位有关的解剖信息的最常见技术。然而，CT和MRI提供的尺寸信息有限。必须对获得的图像进行解读以便导出常常并不准确的尺寸信息。

血管内超声成像(IVUS，Intravascularultrasoundimaging)也可用于在移植操作之前表征动脉瘤和瓣膜置换部位。IVUS探头被血管内地放置在血管或心脏内。虽然超声图像可以是对那些通过外部扫描获得的图像的改进，但超声图像仍然缺乏尺寸细节，而这些尺寸细节对于针对后续的移植来选择假体而言是受期望的。这些图像还遭受到伪影，伪影使得难于解读结构的解剖边界，从而在确定尺寸方面进一步导致不准确。

外部和内部成像程式这两者还有一个短处是当身体管腔处于与假体植入物所提供的应力相当的形变应力下时无法测量管腔面积和解剖尺寸。例如，当计划人造心脏瓣膜的移植时，在瓣环(“valveannulus”)被置于与假体植入物所提供的扩张力相当的径向扩张力下时，确定该环形物和周围组织的尺寸将会是有用的。传统上采用的成像方法不允许测量在部署了假体装置之后将会呈现的环形物直径。

出于这些原因，期望提供用于在实际移植假体之前获得与身体管腔中的移植部位有关的尺寸信息的改进的方法、装置和系统。如果可以直接测量尺寸信息而不是通过图像解读间接地测量，并且如果可以在管腔部位处于与移植后植入物提供的应力相似或相当的应力或其他形变力下时进行测量会是特别期望的。如果用于获得测量信息的方法、装置和系统还可以在测量期间获得诸如色彩或正被扫描的组织的其他特性等其他信息将还是期望的。下文描述的本发明将满足这些目标中的至少一些目标。

2.背景技术。在下面文献中描述用于了确定瓣环和其他管腔的大小的球囊和其他装置：美国专利号6,110,200、6,755,861和8,246,628以及美国专利公开号US2012/289982、US2012/065729、US2011/276127、US2011/237940、US2011/098602、US2010/198346、US2010/168839、US2007/244552和US2005/075724。

发明内容