评估流体填充管中的断面收缩的设备和方法技术

一种在不进行流速测量的情况下评估流体填充管中的断面收缩的设备和方法，所述流体填充管具有流体流动压力波，所述流量压力波具有向后发生的压力分量和向前发生的压力分量，包括：在管中进行压力测量；将压力分量分为向后发生的压力分量和向前发生的压力分量；识别当流速的微分（dU）最小或不存在时的时间窗口；和对于至少在所述时间窗口中进行的压力测量，对向后压力分量和向前压力分量进行求导。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种评估流体填充管中的断面收缩的设备和方法。
技术介绍
能够对形成有缩窄或断面收缩的流体填充管或脉管进行分析，以测量缩窄或断面收缩的程度。形成有缩窄或断面收缩的流体填充管或脉管的实例为具有狭窄的血管。缩窄的评估或测量能够产生用以测定缩窄的程度的有用参数。一种估计流体填充管中的缩窄，诸如冠状动脉狭窄的标准方法为血流储备分数（FFR）。该技术测量在沿脉管的两点处的压降；参见附图的图1，其中处于冠状环境中的最大可实现充血条件下。Pd测量来自导丝上的压力传感器，并且Pa测量来自导管。然后，通过作为平均近端压力（Pa）的比例来表达平均远端压力（Pd）来做出比较，其中这些数值是在至少一个完整心动周期（但通常是平均3次或更多次心跳）期间获得的在整个心动周期上的平均Pa和Pd：通常仅能够通过施用有效的血管扩张剂诸如腺苷或双嘧达莫实现最大充血条件。这样的血管扩张剂必需最小化来自远端血管床的阻力，以准确估算横跨狭窄的压降。将优选不使用血管扩张剂。除了渗透心肌的小微循环脉管的主动压缩之外，远端压力还来自微循环的阻力。当在不同地点同时测量流动时，可以将远端微循环产生的压力分量（向后发生的压力）与近端产生的压力分量（向前发生的压力）分离。dP+=12(dP+ρcdU)]]>dP-=12(dP-ρcdU)]]>其中dP是压力的微分，ρ=血液密度，c=波速，并且dU是流速的微分。P+通过清除向后发生的分量而隔离向前发生的压力，并且因此排除了施用血管扩张剂，诸如腺苷。因而通过比较狭窄任一侧上的P+比率，可以在不需要事先最大充血的情况下估算狭窄的严重程度。该隔离向前压力比被表达为：虽然向前压力比由于不需要施用血管扩张化合物而提供显著的进步，但是除了压力外，其还需要测量流速。这需要相当多的额外技术、另外的硬件和更多花费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种估算流体填充管中的断面收缩的设备和方法，除了压力测量之外，所述设备和方法不需要测量流速、流体流量。本专利技术的一个方面是提供一种在不进行流速测量的情况下评估流体填充管中的断面收缩的方法，该流体填充管具有流体流动压力波，所述流体流动压力波具有向后发生的压力分量和向前发生的压力分量，该方法包括：在管中进行压力测量；将压力分量分为向后发生的压力分量和向前发生的压力分量；识别流速的微分（dU）最小或不存在时的时间窗口；和对于至少在该时间窗口进行的压力测量，对向后和向前压力分量进行求导。本专利技术的另一方面是提供一种在不进行流速测量的情况下评估流体填充管中的断面收缩的设备，该流体填充管具有流体流动压力波，所述流体流动压力波具有向后发生的压力分量和向前发生的压力分量，该设备包括：压力测量装置，其可操作用以在管中进行压力测量；和处理器，其可操作用以将压力分量分为向后发生的压力分量和向前发生的压力分量、识别流速的微分（dU）最小或不存在时的时间窗口，和对于至少在该时间窗口进行的压力测量，对向后和向前压力分量进行求导。本专利技术的又一方面是提供一种处理器，所述处理器被构造为在不进行流速测量的情况下评估流体填充管中的断面收缩，该流体填充管具有流体流动压力波，所述流体流动压力波具有向后发生的压力分量和向前发生的压力分量，该处理器：分析在流体填充管中进行的压力测量；将压力分量分为向后发生的压力分量和向前发生的压力分量；识别流速的微分（dU）最小或不存在时的时间窗口；和对于至少在该时间窗口获得的压力测量值，对向后和向前压力分量进行求导。本专利技术的又一方面是提供一种数据存储介质，所述数据存储介质载有计算机程序，以在不进行流速测量的情况下评估流体填充管中的断面收缩，该流体填充管具有流体流动压力波，所述流体流动压力波具有向后发生的压力分量和向前发生的压力分量，该程序：分析在流体填充管中进行的压力测量；将压力分量分为向后发生的压力分量和向前发生的压力分量；识别流速的微分（dU）最小或不存在时的时间窗口；和对于至少在该时间窗口获得的压力测量值，对向后和向前压力分量进行求导。附图说明为了可更易于理解本专利技术，现在将参考附图描述本专利技术的实施例，其中：图1是形成有具有近端（Pa）和远端（Pd）压力测量点的缩窄的管的示意图；图2是实施本专利技术的设备的不按比例的示意图；图3是示出实施本专利技术的方法的流程图；图4示出心脏环境中的自由波周期的实例，所述自由波周期在实施本专利技术的设备和方法中使用。具体实施方式本专利技术提供一种通过测量流体填充管中的压力来评估流体填充管中的断面收缩的设备和方法，并且除了压力测量之外，不需要测量流速、流体流量。在流体流动系统中，分离压力（separated pressure）如下：dP+=12(dP+ρcdU)]]>dP-=12(dP-ρcdU)]]>其中dP是压力微分，ρ=血液密度，c=波速，并且dU是流速微分。通过比较缩窄的任一侧上的P+和P-的比率，隔离（isolated）压力比提供缩窄的严重程度的测量、估算或指示。因而，使用分离压力的隔离向前压力比为：或者，隔离向后压力比，使用这种技术计算隔离压力比给出缩窄严重程度的仅关于压力的评估。参考图2，用于实施本专利技术的设备1包括探针2，诸如具有压力测量换能器或传感器3—即测量压力（P）的装置的动脉内压力导丝（WaveWire或Combowire（Volcano公司））或Radi压力导丝（美国圣犹达医疗设备公司），以及用以分析和操作压力测量的处理器4。信号线路5将来自换能器3的压力测量信号传递至处理器4。信号线路5被示意为有线连接5和无线连接5'两者—可用任何构造。处理器4根据下文更详细讨论的若干算法操作从换能器3接收的压力测量。可以下列构造或构造组合设置设备1，但是这些不是构造的详尽列表：ⅰ包括与处理器有线连接的能够进行压力测量的探针的孤立装置，以提供在装置上分析；ⅱ包括具有与处理器无线连接的能够进行压力测量的探针的装置，以提供在处理器处的分析；ⅲ包括能够进行压力测量的探针的孤立装置以及数据存储装置，所述数据存储装置可操作用以实时记录测量数据，或随后传输至处理器，以提供在处理器处的分析（实时和/或线下）；和ⅳ包括与数据存储装置无线连接的能够进行压力测量的探针的装置，所述数据存储装置可操作用于实时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在不进行流速测量的情况下评估流体填充管中的断面收缩的方法，所述流体填充管具有流体流动压力波，所述流体流动压力波具有向后发生的压力分量和向前发生的压力分量，所述方法包括：在所述管中进行压力测量；将压力分量分为所述向后发生的压力分量和所述向前发生的压力分量；识别当流速的微分（dU）最小或不存在时的时间窗口；和对于至少在所述时间窗口中进行的压力测量，对所述向后压力分量和向前压力分量进行求导。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.06 GB 1100137.71.一种在不进行流速测量的情况下评估流体填充管中的断面收
缩的方法，所述流体填充管具有流体流动压力波，所述流体流动压力
波具有向后发生的压力分量和向前发生的压力分量，所述方法包括：
在所述管中进行压力测量；
将压力分量分为所述向后发生的压力分量和所述向前发生的压力
分量；
识别当流速的微分（dU）最小或不存在时的时间窗口；和
对于至少在所述时间窗口中进行的压力测量，对所述向后压力分
量和向前压力分量进行求导。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
对所述时间窗口期间的所述向后压力分量和向前压力分量进行求
导。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述时间窗口为从时间
点tw0至时间点tw1，并且所述向前发生的压力分量（P+）为：
P+=∫tw1tw0dP+]]>并且所述向后发生的压力分量（P-）为：
P-=∫tw1tw0dP-]]>4.根据权利要求3所述的方法，其中隔离的压力比提供缩窄严重
性的估计，其中隔离的向前压力比为：
并且隔离的向后压力比为：
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中通过分析压力波形的
特征来识别所述时间窗口。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述时间窗口被识别
为在可识别事件后的预定时间处开始并且持续所述事件后的预定时间
段；或在另一事件前或后的预定时间段。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述可识别事件是峰值压力
事件，并且所述另一事件是压力波形事件的终止。
8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述时间窗口是其中
dU围绕零交叉点波动的时段。
9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述时间窗口是其中
dU是dUmax的20%或更小、10%或更小，或5%或更小的时段。
10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述自由波时段被
识别为以下时段，即其中在峰值压力时间点之后的隔离的向前（或向
后）压力比的标准偏差比预定百分比低。
11.根据权利要求1-9中的任一项所述的方法，其中通过以下方式
识别所述自由波时段：
识别峰值压力时间点；
识别压力波形时间点的终点；和
将所述自由波时段指定为这两个时间点之间的预定部分的中间窗
口。
12.一种在不进行流速测量的情况下评估流体填充管中的断面收
缩的设备，所述流体填充管具有流体流动压力波，所述流体流动压力

【专利技术属性】
技术研发人员：海伦·凯瑟琳·斯图尔特·戴维斯，贾斯汀·戴维斯，
申请(专利权)人：麦德索维有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB