导管模拟器的使用方法技术

本公开涉及一种导管模拟器的使用方法，导管模拟器用于测试FFR主机系统，导管模拟器包括生成模块、处理模块、调整模块以及具有第一惠斯通半桥电路的匹配模块，FFR主机系统具有第二惠斯通半桥电路，通过第一惠斯通半桥电路与第二惠斯通半桥电路匹配以使导管模拟器与FFR主机系统在电路上匹配，通过生成模块生成血压周期信号，通过处理模块将血压周期信号转换为血压差分信号，通过调整模块调整血压差分信号以得到低幅值差分信号，通过匹配模块将低幅值差分信号输出为与FFR主机系统匹配的匹配差分信号，FFR主机系统接收匹配差分信号并基于匹配差分信号生成血流储备分数。根据本公开，能够提高测试的可靠性。能够提高测试的可靠性。能够提高测试的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
导管模拟器的使用方法
[0001]本申请是申请日为2018年12月31日、申请号为201811650741.9、专利技术名称为用于测试FFR主机系统的导管模拟器的专利申请的分案申请。


[0002]本公开涉及一种导管模拟器的使用方法。

技术介绍

[0003]在许多心血管病例如冠心病中，血管的狭窄(例如由血管斑块引起)会影响血液的正常供给，当血管被进一步狭窄化甚至引起堵塞时，则有可能引起严重病变例如心肌梗死。经皮冠状动脉介入治疗(PCI)是目前比较有效的治疗手段。
[0004]近年来，为了准确地判断患者是否真正需要实施介入治疗，使用评估狭窄病变阻塞血液流过血管的程度的血流储备分数(Fractional Flow Reverse，简称FFR)越来越得到应用和推广。FFR指在冠状动脉存在狭窄病变的情况下，该血管所供心肌区域能获得的最大血流与同一区域理论上正常情况下所能获得的最大血流之比，即心肌最大充血状态下的狭窄远端冠状动脉内平均血压(Pd)与冠状动脉口部主动脉平均血压(Pa)的比值。为了计算血管内给定狭窄(即有可能放置支架的部位)的FFR，需要分别测量并采集狭窄的远端侧(例如，狭窄的下游，远离主动脉)和狭窄的近端侧(例如狭窄的上游，靠近主动脉)的血压读数。临床研究表明，狭窄度越高，FFR就越低，FFR是否小于评估值(例如0.8)可以作为有用的判断标准，基于该标准医生可以决定对这样的患者是否实施介入治疗。该判断标准的有效性也已经得到欧美多个大型临床研究结果(例如FAME临床研究)的证实。
[0005]作为测量患者FFR的方法，例如有使用FFR测量系统的方法。该系统主要由压力测量导管、压力传感器和FFR主机系统三大部分组成。其中，压力测量导管用于血管内测量Pd值，压力传感器用于测量Pa值，FFR主机系统具有Pd、Pa接口，可读取Pd值和Pa值，处理分析后，计算得出FFR。
[0006]为了使测量得到的FFR更加准确，我们需要对FFR主机系统的功能进行测试，以检定其合格性。目前，对FFR主机系统的功能测试，主要通过将测量压力导管应用于体外的液压信号源来完成。具体而言，使用包括液压信号源的测试平台模拟患者体内的血管及血管内的血流，然后使用压力测量导管测量该液压信号源的压力值(对应上述Pd值)，将测量得到的Pd值传输至FFR主机系统，既有的压力传感器模拟器将Pa值传输至FFR主机系统，FFR主机系统根据模拟的Pa值和测量的Pd值，计算出FFR(测量值)。
[0007]通过比较测量值与测试平台所设定的实际值，以实现对FFR主机系统的功能的测试。然而，在现有的这种测试方法中，对液压信号源的稳定性要求非常高，液压信号源容易受到外界振动影响导致压力波动，使测试结果不可靠，而且测试过程中需要使用实际的压力测量导管，造成对压力测量导管的损耗。

技术实现思路

[0008]本公开有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种能够准确且便捷地测试FFR主机系统的导管模拟器。
[0009]为此，本公开提供了一种用于测试FFR主机系统的导管模拟器，其包括：生成模块，其基于人体血压特性和由FFR主机系统产生的激励电压生成血压周期信号；处理模块，其用于对所述血压周期信号进行处理，以生成血压差分信号；调整模块，其用于调整所述血压差分信号的幅值，以生成低幅值差分信号；以及匹配模块，其用于将所述低幅值差分信号输出为与所述主机系统匹配的匹配差分信号，其中，所述FFR主机系统基于所述匹配差分信号生成血流储备分数(FFR)。
[0010]在本公开所涉及的用于测试FFR主机系统的导管模拟器中，生成模块基于人体血压特性和由FFR主机系统产生的激励电压生成血压周期信号，经过处理模块的处理后生成血压差分信号，能够有效减少液压信号源易受到外界振动的影响，提高测试的可靠性，生成血压周期信号的操作简单，并且降低搭建测试平台的难度，而且使用导管模拟器代替导管，还能够减小对导管的损耗，并且降低测试的成本。
[0011]另外，在本公开所涉及的用于测试FFR主机系统的导管模拟器中，可选地，所述生成模块包括用于基于人体血压特性产生数字信号的处理单元、以及用于将所述数字信号转换为所述血压周期信号的转换单元。由此，能够减小外界环境对测试所需信号源的干扰，并生成有效模拟人体血压特性的血压周期信号。
[0012]另外，在本公开所涉及的用于测试FFR主机系统的导管模拟器中，可选地，所述人体血压特性包括人体血压频率。由此，能够生成有效模拟具有包括人体血压频率的血压周期信号。
[0013]另外，在本公开所涉及的用于测试FFR主机系统的导管模拟器中，可选地，所述转换单元具有用于基于所述激励电压将所述数字信号转换为模拟信号的数模转换子单元、以及用于对所述模拟信号进行滤波处理以生成所述血压周期信号的的积分子单元。。由此，来源于FFR主机系统的激励电压，能够更优地匹配导管模拟器产生的匹配差分信号与FFR主机系统，并且，稳定的激励电压，能够有效提升血压周期信号的精度，积分子单元的滤波处理有助于使血压周期信号整体变得更为平滑。
[0014]另外，在本公开所涉及的用于测试FFR主机系统的导管模拟器中，可选地，所述处理模块为用于将作为单端信号的所述血压周期信号转换成所述血压差分信号的差分转换单元。由此，能够有效降低外界环境给信号带来的噪声。
[0015]另外，在本公开所涉及的用于测试FFR主机系统的导管模拟器中，可选地，所述调整模块对所述血压差分信号进行具有预设倍数的衰减处理。由此，能够有效地将降低血压差分信号的信号幅值，以达到FFR主机系统对信号幅值的要求。
[0016]另外，在本公开所涉及的用于测试FFR主机系统的导管模拟器中，可选地，所述匹配模块具有第一惠斯通半桥电路，所述FFR主机系统具有第二惠斯通半桥电路，所述第一惠斯通半桥电路与所述第二惠斯通半桥电路匹配以构成惠斯通全桥电路。由此，能够通过惠斯通全桥电路实现导管模拟器与主机系统在电路上的匹配。
[0017]另外，在本公开所涉及的用于测试FFR主机系统的导管模拟器中，可选地，所述匹配模块还具有用于存储所述导管的校准参数的存储器，所述校准参数包括所述导管的定值
电阻元件的第一电阻值与所述导管的温度之间的第一函数关系、所述导管的压敏电阻元件的第二电阻值与所述导管所受的外界压力之间的第二函数关系。在这种情况下，能够使主机系统基于导管的电阻与导管的温度的校准参数进行校准，从而在测试过程中充分考虑导管的温度因素，提高测试的可靠性，并且通过电阻值与压力之间的函数关系，更提高了测试的准确性。
[0018]另外，在本公开所涉及的用于测试FFR主机系统的导管模拟器中，可选地，所述第一惠斯通半桥电路具有可变电阻元件。由此，能够通过调节第一惠斯通半桥电路的可变电阻元件的电阻值来使导管模拟器更好地模拟导管。
[0019]此外，在本公开所涉及的用于测试FFR主机系统的导管模拟器中，可选地，所述匹配模块基于所述校准参数、所述导管的电阻和所述FFR主机系统的电路阻抗来调整所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导管模拟器的使用方法，所述导管模拟器用于模拟压力测量导管内部的电路特性以测试FFR主机系统，所述导管模拟器包括生成模块、处理模块、调整模块以及具有第一惠斯通半桥电路的匹配模块，所述FFR主机系统具有第二惠斯通半桥电路，所述使用方法包括：通过所述第一惠斯通半桥电路与所述第二惠斯通半桥电路匹配以构成惠斯通全桥电路，以使所述导管模拟器与所述FFR主机系统在电路上匹配，所述导管模拟器接收所述FFR主机系统所产生激励电压，通过所述生成模块基于人体血压特性和所述激励电压以生成血压周期信号，通过所述处理模块将所述血压周期信号转换为血压差分信号，通过所述调整模块调整所述血压差分信号以得到低幅值差分信号，通过所述匹配模块将所述低幅值差分信号输出为与所述FFR主机系统匹配的匹配差分信号，所述FFR主机系统接收所述匹配差分信号并基于所述匹配差分信号生成血流储备分数。2.如权利要求1所述的使用方法，其特征在于：所述匹配模块还具有用于存储所述压力测量导管的校准参数的存储器，所述校准参数包括所述压力测量导管的定值电阻元件的第一电阻值与所述压力测量导管的温度之间的第一函数关系、所述压力测量导管的压敏电阻元件的第二电阻值与所述压力测量导管所受的外界压力之间的第二函数关系。3.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊双涛，郑欲晓，
申请(专利权)人：深圳北芯生命科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：