用于基于脉管直径的变化来确定脉搏波速度的设备和方法技术

公开了用于肾脏动脉中的脉搏波速度确定的设备、系统和方法。血管内系统可以包括被分开特定距离设置在柔性细长构件上的两个或更多个传感器。所述传感器可以被配置为在脉搏波移动通过肾脏动脉的情况下测量肾脏动脉的测量值、诸如肾脏动脉的直径和/或传感器与脉管壁之间的距离的变化。传感器对这些变化进行测量的时间差以及传感器之间的距离可以被用于计算脉搏波速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于脉管直径的变化来确定脉搏波速度的设备和方法
本公开的实施例大致涉及医学设备的领域，并且更具体涉及用于确定脉搏波速度的设备、系统和方法。
技术介绍
高血压以及其相关联的状况、慢性心脏衰竭(CHF)和慢性肾脏衰竭(CRF)构成显著并且日益增长的全球健康问题。针对这些状况的当前疗法跨越了覆盖非药理学、药理学、外科手术以及基于植入设备的方法的全部范围。尽管有大量的治疗选项，但是对血压的控制以及对防止心脏衰竭和慢性肾脏疾病的发展的努力依然是不令人满意的。血压是通过体内的电、机械和激素力的复杂相互作用来控制的。血压控制的主要电部分是交感神经系统(SNS)、在没有意识控制的情况下运转的身体自主神经系统的部分。交感神经系统连接大脑、心脏、肾脏和外周血管，其中的每个在身体的血压的调节中起到重要作用。大脑主要起到电作用，对输入进行处理，并且向SNS的其余部分发送信号。心脏起到很大程度上的机械作用，通过更快并且更猛烈地跳动来升高血压，并且通过更慢并且更无力地跳动来降低血压。血管也起到机械作用，通过扩张(以降低血压)或收缩(以升高血压)来影响血压。由于肾脏起到的中枢电、机械和激素作用，肾脏中的血压的重要性被放大。例如，肾脏通过SNS发送对于增加的或降低的压力的需要的信号(电)、通过过滤血液并且控制身体中的流体的量(机械)、并且通过释放影响心脏和血管的活动以维持心血管自身稳定的关键激素(激素)来影响血压。肾脏发送电信号并且从SNS接收电信号，并且由此影响与血压控制有关的其他器官。它们主要从大脑接收SNS信号，大脑部分地控制肾脏的机械和激素功能。同时，肾脏也向SNS的其余部分发送可以提升系统中的所有其他器官的交感神经激活水平的信号，有效地放大系统中的电信号以及对应的血压影响。从机械角度来看，肾脏负责控制血液中的水和钠的量，直接影响循环系统内的流体的量。如果肾脏允许身体保持太多的流体，则增添的流体体积使血压升高。最后，肾脏产生血压调节激素，包括肾素、通过肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)激活一连串事件的酶。包括血管收缩、升高的心率和流体保持的这一串事件可以通过交感神经刺激来触发。RAAS在非高血压患者中正常运转，但是在高血压患者当中会变得过度活跃。肾脏也响应于可能对其他组织(特别是血管、心脏和肾脏)有害的升高的交感神经激活而产生细胞因子和其他神经激素。这样，肾脏的过度活跃的交感神经刺激可能对由慢性高血压引起的大部分器官损伤负责。因此，肾脏的过度活跃的交感神经刺激在高血压、CHF、CRF以及其他心-肾疾病的发展中起到显著作用。心脏衰竭和高血压状况常常导致肾脏的异常高的交感神经激活，产生心血管损伤的恶性循环。肾脏交感神经活动的增加导致水和钠从身体的减少的去除以及肾素的增加的分泌，这导致供应肾脏的血管的血管收缩。肾脏脉管系统的血管收缩引起减少的肾脏血液流动，这引起肾脏向大脑发送传入SNS信号，触发外周血管收缩并且增加患者的高血压症。交感神经肾脏神经活动的减少，例如经由肾脏神经调制或者肾脏神经丛的去神经支配，可以使这些过程反转。控制肾脏交感神经活动的结果的努力已经包括药物的施予，诸如中枢作用的交感神经阻滞药、血管紧张素转化酶抑制剂和受体阻断剂(旨在阻断RAAS)、利尿剂(旨在对抗钠和水的肾脏交感神经调解的保持)和β-阻断剂(旨在减少肾素释放)。当前的药理学策略具有显著限制，包括有限的疗效、顺应性问题和副作用。如所提到的，肾脏去神经支配是顽固性高血压的处置选项。然而，肾脏去神经支配的疗效在患者之间可能是非常不同的。最近，研究表明主肾脏动脉内部的压力/流动脉搏的速度(脉搏波速度或PWV)可以指示肾脏去神经支配的结果。具有顽固性高血压的患者中的PWV可能是非常高的(例如，多于20m/s)，这可能难以确定相对短的肾脏动脉(例如，长度5-8cm)中的PWV。尽管现有的处置已经一般足以用于其预期的目的，但是它们还未在所有方面都是完全令人满意的。本公开的设备、系统和相关联的方法克服了现有技术的缺点中的一个或多个缺点。US2010/0113949A1公开了用于使用血管内细长医学设备来测量在身体管腔内传播的脉搏波的系统和方法。所述细长医学设备能够包括被配置为收集管腔内的位置处的脉搏波数据的数据收集设备。所述数据收集设备与速度测量系统以通信方式耦合，并且被配置为将所收集的数据输出到速度测量系统。所述速度测量系统被配置为基于收集数据来计算脉搏波的速度。WO99/34724A2涉及一种用于确定管状壁性质以便改善临床诊断和处置的设备和方法。有利地，记录与管状壁的可伸展性和顺应性相对应的管状壁特性。更具体地，该文献提供了对血管的压力波速度(PWV)的定量确定，由此(尤其)表征血管的杨氏模量、可伸展性、顺应性以及动脉瘤、病灶和非病灶部分的反射系数。P.Lurz等人在EuropeanHeartJournal，Vol.36，No.Suppl.1，2015年8月1日上的“Aorticpulsewavevelocityasamarkerforarterialstiffnesspredictsoutcomeofrenalsympatheticdenervationandremainsunaffectedbytheintervention”一文评价了在针对顽固性动脉高血压的肾脏交感神经去神经支配(RSD)之后如通过主动脉脉搏波速度(PWV)评价的基准动脉脉僵硬度对血压(BP)变化的影响、以及RSD至少部分地使增加的主动脉僵硬度反转的可能性。
技术实现思路
本公开描述了一种对被称为脉搏波速度(PWV)的生理量的计算。PWV表示由于心脏泵送而传播通过患者的血管的压力和流动波的速度。最近的研究表明，肾脏动脉、即向肾脏供应血液的动脉内的PWV指示被称为肾脏去神经支配的治疗是否将在患者中成功。肾脏去神经支配被用于处置高血压。如在本文中更详细描述的，PWV能够基于脉管的直径来确定。同样地，PWV能够基于从传感器到脉管壁的距离和/或从传感器到脉管壁的距离的变化来确定。备选地，PWV能够基于垂直于脉管轴的直径的变化的测量、诸如脉管壁的速度来确定。两个或更多个传感器能够以已知的分开距离被附接到被定位在脉管内的柔性细长构件。传感器测量与移动通过脉管的脉搏波相关联地的从传感器到脉管壁的距离的变化。传感器对这些变化进行测量的时间差以及传感器之间的距离可以被用于计算脉搏波速度。针对患者的计算的PWV然后能够被用于确定患者是否是针对所述处置的良好候选者。例如，在执行所述处置之前，通过基于PWV预测肾脏去神经支配的疗效，PWV测量结果能够被用于执行针对肾脏去神经支配的患者分层(stratification)。在一个实施例中，提供了一种用于脉管中的脉搏波速度(PWV)确定的装置。所述装置包括：被配置为被定位在脉管内的血管内设备，所述血管内设备包括：柔性细长构件，其具有近侧部分和远侧部分；第一成像元件，其被耦合到所述柔性细长构件的所述远侧部分；以及第二成像元件，其在沿着所述柔性细长构件的长度与所述第一成像元件间隔开第一距离的位置处被耦合到所述柔性细长构件的所述远侧部分。所述第一成像元件被配置为在第一位置处监测所述脉管内的测量值，例如，从第一成像元件到脉管壁的距离(例如，脉管的直径)或者从第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于脉管(80)中的脉搏波速度(PWV)确定的装置，所述装置包括：被配置为被定位在所述脉管(80)内的血管内设备(110)，所述血管内设备(110)包括：柔性细长构件(170)，其具有近侧部分和远侧部分；第一成像元件(202)，其被耦合到所述柔性细长构件(170)的所述远侧部分；以及第二成像元件(204)，其在沿着所述柔性细长构件(170)的长度与所述第一成像元件(202)间隔开第一距离的位置处被耦合到所述柔性细长构件(170)的所述远侧部分，其中，所述第一成像元件(202)被配置为在第一位置处监测所述脉管(80)内的测量值，并且其中，所述第二成像元件(204)被配置为在与所述第一位置间隔开的第二位置处监测所述脉管(80)内的所述测量值；以及与所述血管内设备(110)通信的处理系统(130)，所述处理系统(130)被配置为：接收与由所述第一成像元件(202)在所述脉管(80)内的所述第一位置处对所述脉管(80)的所述测量值的所述监测相关联的第一数据；接收与由所述第二成像元件(204)在所述脉管(80)内的所述第二位置处对所述脉管(80)的所述测量值的所述监测相关联的第二数据；并且基于接收到的第一数据和第二数据来确定所述脉管(80)内的流体的脉搏波速度，其中，所述脉管(80)是肾脏动脉(81)，并且所述第一成像元件(202)和所述第二成像元件(204)的采样频率为10kHz或更高，更优选为20kHz或更高，最优选为40kHz或更高。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.20 EP 16170662.7;2016.06.29 EP 16176911.21.一种用于脉管(80)中的脉搏波速度(PWV)确定的装置，所述装置包括：被配置为被定位在所述脉管(80)内的血管内设备(110)，所述血管内设备(110)包括：柔性细长构件(170)，其具有近侧部分和远侧部分；第一成像元件(202)，其被耦合到所述柔性细长构件(170)的所述远侧部分；以及第二成像元件(204)，其在沿着所述柔性细长构件(170)的长度与所述第一成像元件(202)间隔开第一距离的位置处被耦合到所述柔性细长构件(170)的所述远侧部分，其中，所述第一成像元件(202)被配置为在第一位置处监测所述脉管(80)内的测量值，并且其中，所述第二成像元件(204)被配置为在与所述第一位置间隔开的第二位置处监测所述脉管(80)内的所述测量值；以及与所述血管内设备(110)通信的处理系统(130)，所述处理系统(130)被配置为：接收与由所述第一成像元件(202)在所述脉管(80)内的所述第一位置处对所述脉管(80)的所述测量值的所述监测相关联的第一数据；接收与由所述第二成像元件(204)在所述脉管(80)内的所述第二位置处对所述脉管(80)的所述测量值的所述监测相关联的第二数据；并且基于接收到的第一数据和第二数据来确定所述脉管(80)内的流体的脉搏波速度，其中，所述脉管(80)是肾脏动脉(81)，并且所述第一成像元件(202)和所述第二成像元件(204)的采样频率为10kHz或更高，更优选为20kHz或更高，最优选为40kHz或更高。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述测量值包括以下中的至少一项：所述脉管(80)的直径、所述脉管(80)的所述直径的变化、到所述脉管(80)的壁的距离、或者到所述脉管(80)的所述壁的所述距离的变化。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理系统还被配置为：基于所确定的脉搏波速度来确定肾脏去神经支配治疗建议。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理系统还被配置为：基于使用所述脉搏波速度预测的肾脏去神经支配的治疗益处来对患者进行分类。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述脉搏波速度被确定为其中，D1是所述第一距离，并且Δt是脉搏波到达所述第一位置与所述脉搏波到达所述第二位置之间的时间量的差。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第一数据和所述第二数据的可识别特征被用于确定所述脉搏波到达所述第一位置与所述脉搏波到达所述第二位置之间的所述时间量。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：A·范德霍斯特，C·F·希欧，M·P·J·屈嫩，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL