[发明专利]用于监测患者脉管系统和流体状态的系统和方法

说明书

本发明公开了无线的、可变电感的和基于谐振电路的血管监测装置、系统、方法和技术，其可以用来协助健康护理专业人员预测、预防和诊断各种心脏相关疾病和其他健康状况。

技术领域

本发明一般来说涉及血管监测的领域。具体地说，本发明涉及无线血管监测植入物、系统、方法和软件。更具体地说，本文中公开的实施方案涉及使用用于监测或管理血量的无线的、可远程或自动致动的植入物来进行下腔静脉(IVC)中的流体量感测。

背景技术

其他人已经试图开发血管监测装置和技术，包括针对监测血管动脉或静脉压或血管腔尺寸的装置和技术。然而，许多这类现有系统是基于导管的(不是无线的)并且因此只能在限的时间段内用于临床环境，而且可能承载与长期导管插入相关联的风险。对于无线解决方案，部署、固定的复杂性和那些因素与检测和通信的相互关系在最好情况下导致与这些先前开发的装置和技术的结果不一致。

现有无线系统集中于压力测量，压力测量在IVC中对患者流体状态的响应可能不如IVC尺寸测量。然而，被设计为测量血管尺寸的系统关于在IVC中进行监测也具有一些缺点。基于电阻抗的系统需要特别放置成跨越血管的宽度相对的电极。这些装置在试图监测IVC尺寸时因为在可能需要监测之处IVC不像大多数其他血管一样对称地扩张和收缩这个事实而面临特殊的困难。这些依赖于位置的传感器的精确定位是一个尚未充分解决的问题。IVC监测面临由IVC的生理系统引起的进一步挑战。IVC壁与其他血管相比相对顺应并且因此可能更易于因植入物为了维持其在血管内的位置而施加的力扭曲。因此，在其他血管中可能表现令人满意的装置可能因为由植入物作用于IVC壁上的力产生的扭曲而不一定能够在IVC中进行精确的监测。因此，期望该领域的新开发以便向医生和患者提供可靠且可负担得起的无线血管监测实现方式，尤其是在心脏衰竭监测的关键领域。

发明内容

本文中公开的实施方案包括用于协助健康护理专业人员预测、预防和诊断各种状况的无线血管监测装置、电路、方法和相关技术，所述状况的指标可以包括血管流体状态。使用公开的实施方案，可以准确地估计包括例如相对流体状态、流体反应性、流体耐受性或心率的度量。

在一个实现方式中，本公开涉及一种无线血管监测植入物，所述无线血管监测植入物适于部署和植入患者脉管系统中并与管腔壁接触地定位在血管腔中的监测位置处。所述植入物包括被配置为随着所述管腔壁的自然运动而在尺寸上扩张和收缩的弹性传感器构造；其中所述弹性传感器构造的电性质按与所述弹性传感器构造的所述尺寸扩张和收缩的已知关系变化；并且所述弹性传感器构造产生指示所述电性质的无线信号，所述信号可在所述血管腔外部无线地读取以确定所述血管腔的尺寸；所述弹性传感器构造被配置和设计尺寸以接合所述管腔壁并且基本上将其自身永久地植入所述管腔壁之上或之中；所述弹性传感器构造具有与其沿着至少一个维度的尺寸扩张和收缩相关的可变电感；并且所述弹性传感器构造在由指向所述构造的能源激励时产生可在患者体外无线地读取的指示所述至少一个维度的值的信号，由此可以确定所述血管腔的尺寸；其中所述弹性传感器构造包括被配置为接合所述血管腔壁上的至少两个相对的点的线圈，所述线圈具有基于所述两个相对的点在所述线圈上之间的距离而变化的电感，所述距离对应于所述管腔壁上的所述点之间的距离；其中所述线圈关于纵轴是旋转对称的；其中所述弹性传感器构造被配置为随所述管腔壁沿着所述血管的基本上任何横轴扩张和收缩以改变所述可变电感；其中所述弹性传感器构造还包括具有至少一个弹性部分的框架，所述至少一个弹性部分形成有至少两个点，所述至少两个点被配置为彼此相对地定位以便在所述传感器构造与所述管腔壁接触地定位在所述监测位置处时接合所述血管腔壁的相对表面，其中所述线圈通过围绕所述框架设置的至少一根线而形成在所述框架上以便围绕所述框架形成多个邻近的线股；其中所述弹性传感器构造包括谐振电路，所述谐振电路具有随着所述可变电感而变化的谐振频率，所述信号与所述谐振频率相关；其中所述线圈包括具有限定谐振频率的电感和电容的谐振电路，其中所述谐振频率基于所述至少两个点之间的距离而变化；并且所述线圈被配置为由从所述患者体外指向所述线圈的磁场激励。