[发明专利]血管内压力和流量数据诊断系统、设备和方法

说明书

部分地，本发明涉及适于执行血管内数据分析和各种数据的测量的基于计算机的方法、设备和系统，各种数据诸如压力和流量数据。本发明涉及适于确定心动周期中的事件的探针和方法，该事件诸如流量阈值，诸如峰值流量、其部分、其它血管内参数或时间点，在该时间点期间，发生峰值流量或这些参数之一的变化。示例性探针包括压力传感器、电阻器、流量传感器中的一者或多者，且可用于基于测量的血管内参数和其它参数生成诊断数据。部分地，本发明涉及适于响应于血管内压力和流量数据或另外与其相关的数据中的一者或多者而确定冠脉血流储备值的方法和系统。

相关申请

本申请要求在2014年4月4日递交的美国临时专利申请No.61/975,424和在2014年10月31日递交的美国临时专利申请No.62/073,284的优先权，上述美国临时专利申请的全部公开内容通过引用并入在本文中。

技术领域

本发明总体涉及血管内测量(诸如压力、温度和流量测量)以及相关的诊断方法和设备。

背景技术

传感器和导丝组件可以用于使用位于其远侧端部处或附近的测量传感器来收集血管内数据。这些设备通常被用在测量组织和流体的内部属性(诸如血压)的应用中。传感器和导丝组件可以通过自身或通过预先已经位于患者内的导管而被引入到动脉、静脉或其它人体器官中。这些组件可以用于测量压力和其它参数。

例如，这类组件可以与一个或多个压力感测设备(诸如输送导管)一起使用，以使用压力数据测量血流储备分数(Fractional Flow Reserve，FFR)。此外，可以使用基于热稀释的方法来执行冠脉血流储备(Coronary Flow Reserve，CFR)测量。在这类方法中，通过将冷的生理盐溶液注入感兴趣的冠状动脉中以及使用温度传感器测量冷生理盐水注入动脉的开端到温度返回到特定级别，来获得CFR值。

热稀释法具有大量约束。该方法的标定精度低至+/-30％。另外，该过程为难处理的/耗时的，需要多次注入特定量的生理盐水以产生使系统软件计算CFR值的足够数据。考虑到所需的热稀释系统的性质、生理盐水输送以及后续测量，FFR和CFR被执行为两个分离的方法。

FFR用于提供对冠状动脉中的狭窄严重程度的测量。确定FFR的典型方法是测量充血时的冠状动脉中的压降。充血诱导物质被注入以在受控时段内造成血流量在冠状系统中的增加。在该时段期间测量压降且将该压降用作为确定FFR时的输入。

部分地，本发明涉及适于测量FFR、CFR和其它值以及生成诊断输出的方法、系统和设备，这些方法、系统和设备克服了现有方法中的一些挑战。

发明内容

部分地，本发明涉及在测量血流量值或与这类流量相关的参数的同时同步执行血管内压力测量的方法、系统和设备。这些实施方式可以基于热膜或热线测速法。热膜或热线测速法为测量使流体(或气体) 在受热面上流动的冷却效果的方法。当使用传感器作为热膜风速计时，该传感器被电流加热，以及流动的血液的冷却效果通过采样电阻器两端的电压来测量。电阻器两端的电压可以被测量，以及其它电阻、电流、和电参数与信号也可以被测量。这些测量值可以与流量参数相关。在一个实施方式中，该电压可以被用在两种相关的测速方法中：恒温测速法(CTA)和恒定激励电压(CVEX)测速法。

在一个实施方式中，基于半导体的传感器(包括第一温度敏感电阻器和第二温度敏感电阻器)被用作压力感测血管内设备的一部分。另外，第一电阻器和第二电阻器中的至少一者也为压力敏感的。该传感器可以借助导丝来输送且可用于在候选狭窄之前和之后测量压力，同时基于激励电压、电流、温度或其它传感器参数的变化同步获得流量数据、压力数据或温度数据。各种控制系统和校准方法可用于支持这类压力和流量测量。