用于脑血管中血流的微小扰动测量的导丝超声波(US)探头制造技术

本文公开了一种医疗探头，该医疗探头包括导丝、磁位置传感器和超声波(US)换能器。该导丝被配置用于插入到患者的血管中。该磁位置传感器装配在该导丝的远侧端部处，并且被配置为产生指示该远侧端部的位置的信号。该US换能器装配在该导丝的该远侧端部处，并且被配置为在该血管内部发射US波，并且获取指示该血管中的血液速度的相应US回波。血液速度的相应US回波。血液速度的相应US回波。

Guide wire ultrasonic (US) probe for small disturbance measurement of blood flow in cerebral vessels

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于脑血管中血流的微小扰动测量的导丝超声波(US)探头


[0001]本专利技术整体涉及医疗装置，并且具体地涉及用于脑血管应用的探头。

技术介绍

[0002]在专利文献中先前提出了用于血管应用，包括用于脑血管应用的微创探头。例如，美国专利5,207,226描述了一种用于测量具有波动弹性壁的血管(诸如动脉)内的流体流量的装置和方法。该装置包括导管；内部稳定器或框架，该内部稳定器或框架用于(例如通过接合血管壁的整个内圆周以便维持该血管的恒定横截面积)在该血管壁中建立不变横截面；和流体速度检测系统，诸如，例如，多普勒晶体换能器。用于测量的方法包括以下步骤：稳定血管壁并测量穿过该血管壁的经稳定的横截面的流体的速度。
[0003]作为另一示例，美国专利6,704,590描述了一种引导导管，该引导导管包括设置在柔性轴的远侧端部处的多普勒传感器。该多普勒传感器可以感测心脏的腔室或心脏的血管内的血流湍流水平。检测血流湍流水平的变化用于帮助引导该柔性轴的远侧端部。多普勒传感器可包括压电传感器或光学传感器。可以处理传感器读数以通过速度的时域或频域呈现来显示湍流。传感器读数可用于调制可听波形以指示湍流。引导导管还可包括启用远侧末端的挠曲的转向设备。
[0004]美国专利申请公开2012/316419描述了一种用于提供动脉的功能和形态表征的基于导管的系统，该基于导管的系统包括：导管，该导管被配置用于插入在动脉中；和传感器系统，该传感器系统用于映射安装在该导管上的血液动力学参数，其中该传感器系统包括多个探头，该多个探头包括至少两个风速测量探头，该至少两个风速测量探头在空间上布置在展开位置中并且被配置为测量在与该导管的轴向方向正交的方向上间隔开的至少两个不同位置中的流速分量。

技术实现思路

[0005]本专利技术的实施方案提供了一种医疗探头，该医疗探头包括导丝、磁位置传感器和超声波(US)换能器。该导丝被配置用于插入到患者的血管中。该磁位置传感器装配在该导丝的远侧端部处，并且被配置为产生指示该远侧端部的位置的信号。该US换能器装配在该导丝的该远侧端部处，并且被配置为在该血管内部发射US波，并且获取指示该血管中的血液速度的相应US回波。
[0006]在一些实施方案中，该导丝、该磁位置传感器和该US换能器共同地具有不超过3.0mm的最大直径。
[0007]在一些实施方案中，该US换能器被配置为沿远侧方向发射该US波并从该远侧方向接收该US回波。在其它实施方案中，该US换能器被配置为沿近侧方向发射该US波并从该近侧方向接收该US回波。
[0008]在一些实施方案中，该磁位置传感器在包在该导丝的该远侧端部周围的柔性印刷电路板上形成。
[0009]根据本专利技术的一个实施方案，还提供了一种医疗系统，该医疗系统包括导丝超声波(US)探头和处理器。该探头包括导丝、磁位置传感器和US换能器。该导丝被配置用于插入到患者的血管中。该磁位置传感器装配在该导丝的远侧端部处，并且被配置为产生指示该远侧端部的位置的信号。该US换能器装配在该导丝的该远侧端部处，并且被配置为在该血管内部发射US波，并且获取指示该血管中的血液速度的相应US回波。该处理器被配置为(a)从该US换能器接收指示由于血液速度引起的该回波的多普勒频移的电信号；(b)分析这些电信号以导出该血液速度；以及(c)将该导出的血液速度显示给用户。
[0010]在一些实施方案中，该处理器被配置为对这些电信号进行光谱分析以确定最大多普勒频移。
[0011]根据本专利技术的一个实施方案，还提供了一种制造方法，该制造方法包括将磁位置传感器装配在导丝的远侧端部处，以用于插入到患者的血管中。将超声波(US)换能器装配到导丝的远侧端部。磁位置传感器和US换能器是有线的。
[0012]根据本专利技术的一个实施方案，还提供了一种方法，该方法包括将导丝插入到患者的血管中，该导丝具有装配在该导丝的远侧端部处的磁位置传感器和超声波(US)换能器，其中该磁位置传感器被配置为获取位置信号，并且其中该US换能器被配置为在该血管内部发射US波，并且获取指示该血管中的血液速度的相应US回波。使用由磁位置传感器获取的信号将导丝导航到血管中的靶位置。在该靶位置处，从US换能器接收电信号，该电信号指示由于血液速度引起的回波的多普勒频移。分析电信号以导出血液速度。将该导出的血液速度显示给用户。
[0013]在一些实施方案中，该方法还包括将该导丝回缩出该患者的血管。
[0014]结合附图，通过以下对本专利技术的实施方案的详细描述，将更全面地理解本专利技术，其中：
附图说明
[0015]图1是根据本专利技术的实施方案的脑血管血液速度测量系统的示意性图解；
[0016]图2是根据本专利技术的实施方案的血管内的图1的中空导丝的远侧端部的侧视图；
[0017]图3是根据本专利技术的实施方案示意性地示出根据回波的多普勒频移的回波信号幅度的图；
[0018]图4是根据本专利技术的实施方案的示意性地示出图3的导丝US探头的制造方法的流程图；并且
[0019]图5是根据本专利技术的实施方案示意性地示出使用图1的系统测量血管中的血液速度的方法的流程图。
具体实施方式
[0020]概述
[0021]可以将侵入式探头插入到血管中以测量使用多普勒效应在血管中流动的血液的速度，该侵入式探头包括在该侵入式探头的远侧端部处的超声波(US)换能器。血液中的US反射介质是红细胞，并且从红细胞反射的超声波(即，US回波)根据相对于US射束方向的血液速度而在频率方面变化。
[0022]当血流的主导方向恰好朝向(或完全远离)由换能器发射的US射束时，与所发射的US波的频率相比，回波获得了最大正(或负)频移。可以经由等式V
B
＝V
US
Δf/f从最大多普勒频移Δf导出血液速度V
B
，其中V
US
是US波在血液中的速度并且f是US频率。由于多普勒效应较小，因此可以使用对使用所脉冲的US波的序列获取的回波信号的光谱(例如，傅立叶)分析来估计Δf。
[0023]然而，实际上，可能需要仔细准备血管内测量，例如包括将血管壁固定以具有明确限定的血流轮廓。此类准备可使装置和血管内US血液速度测量方法的使用复杂化。
[0024]下文描述的本专利技术的实施方案提供了超薄导丝，该超薄导丝具有装配在该超薄导丝的远侧边缘处的微型US换能器。微型US换能器被配置为主要在远侧和/或近侧方向上发射US波。超薄导丝和微型换能器启用和维持远侧端部附近的血液的大部分层流。该换能器被配置为连续地或以脉冲(A模式)发射超声波，即，该换能器不是成像换能器。US换能器可包括例如微型压电收发器。处理器基于对所接收的回波的分析来确定血液速度。
[0025]在一些实施方案中，所公开的导丝在该导丝的远侧端部处包括磁位置传感器，该磁位置传感器用于跟踪在确定了血液速度的血管中的远侧端部的位置。该磁位置传感器可包括单轴、双轴或三轴磁性换能器。远侧端部的位置可以例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种医疗探头，包括：导丝，所述导丝用于插入到患者的血管中；磁位置传感器，所述磁位置传感器装配在所述导丝的远侧端部处并且被配置为产生指示所述远侧端部的位置的信号；和超声波(US)换能器，所述超声波换能器装配在所述导丝的所述远侧端部处并且被配置为在所述血管内部发射US波，并且获取指示所述血管中的血液速度的相应US回波。2.根据权利要求1所述的医疗探头，其中，所述导丝、所述磁位置传感器和所述US换能器共同地具有不超过3.0mm的最大直径。3.根据权利要求1所述的医疗探头，其中，所述US换能器被配置为沿远侧方向发射所述US波并从所述远侧方向接收所述US回波。4.根据权利要求1所述的医疗探头，其中，所述US换能器被配置为沿近侧方向发射所述US波并从所述近侧方向接收所述US回波。5.根据权利要求1所述的医疗探头，其中，所述磁位置传感器在包在所述导丝的所述远侧端部周围的柔性印刷电路板上形成。6.一种医疗系统，包括：导丝超声波(US)探头，所述导丝超声波探头包括：导丝，所述导丝用于插入到患者的血管中；磁位置传感器，所述磁位置传感器装配在所述导丝的远侧端部处并且被配置为产生指示所述远侧端部的位置的信号；和超声波(US)换能器，所述超声波换能器装配在所述导丝的所述远侧端部处并且被配置为在所述血管内部发射US波，并且获取指示所述血管中的血液速度的相应US回波；和处理器，所述处理器被配置成：从所述US换能器接收指示由于血液速度引起的所述回波的多普勒频移的电信号；分析所述电信号以导出所述血液速...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：伯恩森斯韦伯斯特以色列有限责任公司，
类型：发明
国别省市：