CN106264514B - 一种无线血流储备分数测量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线血流储备分数测量系统，包括：传感器单元、采集发射单元及处理终端，其中，传感器单元包括：第一压力传感器单元及第二压力传感器；第一压力传感器单元包括：第一压力传感器及压力导丝，压力导丝的一端与所述采集发射单元相连，另一端设置有第一压力传感器，第一压力传感器与采集发射单元无线连接；第二压力传感器集成在采集发射单元上或连接到采集发射单元上；处理终端与采集发射单元相连，用于接收采集发射单元采集的压力数据，并对其进行处理获得血流储备分数。本发明的无线血流储备分数测量系统，主动脉压力及病变狭窄远端压力的测量集成在同一采集发射单元，极大化地简化了现有设备体积和线路连接，增加了手术操作空间。

Description

一种无线血流储备分数测量系统
技术领域
本发明涉及血流储备分数测量领域，特别涉及一种无线血流储备分数测量系统。
背景技术
1993年由荷兰的Nico Pijls教授提出血流储备分数(Fractional Flow Reserve,FFR)，是冠状动脉所供血的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，是心外膜血管狭窄的特异性指数，并且不受心率、血压及末梢微循环等因素影响，对指导临界病变、多支病变、分叉病变等复杂心血管病变的介入治疗具有重要意义。
目前常用测量FFR的系统和方法为：利用介入导管(指引导管)实现对主动脉压力(Pa)的测量，利用介入导丝(压力导丝)实现对病变狭窄远端压力(Pd)的测量。其中，主动脉压力Pa测试的压力传感器固定在外部的主机上，通过介入导管引导冠脉血流进入压力传感器进行测量；狭窄远端压力Pd测试的压力传感器则封装在压力导丝上，通过介入手术，经引导导管进入到病变区域，进行压力测量。狭窄远端压力(Pd)的测量数据经线缆也连接到主机上，然后主机根据测得的Pa和Pd结果计算相应的FFR数值，并实时显示Pa、Pd波形和FFR数值。此外，在利用非最大充血状态的瞬时无波型比率(iFR，instantaneous Wave-freeRatio)进行测量时，主机还需连接ECG(electrocardiogram)等外接设备。因此，造成系统设备连线复杂，移动和操作不便。为了克服上述问题，目前部分FFR厂商提出了无线传输压力导丝测得的Pd数据的方法，其具体做法是在压力导丝的尾端连接一无线传输模块将数据传输到主机或者先传到Wi-BOX再传递给主机，如ST.Jude Medical(圣犹达医疗公司)。但主动脉压力(Pa)的测量、ECG等外部器件的连接都需要连接或各自无线传输给主机。造成实际系统结构复杂，操作不便。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种无线血流储备分数测量系统，其主动脉压力及病变狭窄远端压力的测量集成在同一采集发射单元，极大化地简化了现有设备体积和线路连接，增加了手术操作空间。
为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明提供一种无线血流储备分数测量系统，其包括：传感器单元、采集发射单元以及处理终端，其中，
所述传感器单元包括：第一压力传感器单元以及第二压力传感器；
所述第一压力传感器单元包括：第一压力传感器以及压力导丝，所述压力导丝的一端与所述采集发射单元相连，所述压力导丝的另一端设置有所述第一压力传感器，所述第一压力传感器与所述采集发射单元无线连接，所述第一压力传感器用于测量病变狭窄远端压力，并将所述病变狭窄远端压力传输给所述采集发射单元；
所述第二压力传感器集成在所述采集发射单元上或连接到所述采集发射单元上，所述第二压力传感器用于测量主动脉压力，并将所述主动脉压力传输给所述采集发射单元；
所述处理终端与所述采集发射单元相连，所述处理终端用于接收所述采集发射单元传输来的所述病变狭窄远端压力以及所述主动脉压力，并对其进行处理获得血流储备分数。
较佳地，所述采集发射单元还包括：心电图数据接口，用于连接外部设备，进而接收所述外部设备的心电图信号。
较佳地，所述压力导丝的一端还设置有：温度测量单元和/或多普勒测量单元，所述温度测量单元和/或所述多普勒测量单元与所述采集发射单元无线连接；
所述温度测量单元用于测量病变狭窄远端的温度数值，并将所述温度数值传输给所述采集发射单元；
所述多普勒测量单元用于测量病变狭窄远端的血流多普勒数据，并将所述血流多普勒数据传输给所述采集发射单元。
较佳地，所述处理终端还用于通过所述采集发射单元接收所述温度数值和/或血流多普勒数据，并根据所述温度数值及血流多普勒数据进行计算获得血流储存指数和/或微循环阻力指数。
所述采集发射单元包括：压力传感器调制电路、采集单元、模数转换器以及发射单元，
所述压力传感器调制电路用于提供所述第一压力传感器及所述第二压力传感器工作所需的电压基准，对获得的电压信号进行转换到合适ADC工作范围，并减少电压信号中杂波的干扰；
所述采集单元、所述模数转换器以及所述发射单元依次连接，所述采集单元用于采集所述病变狭窄远端压力以及所述主动脉压力；所述模数转换器用于对所述采集单元采集的所述病变狭窄远端压力以及所述主动脉压力进行模数转换；所述发射单元用于将所述模数转换器转换后的所述病变狭窄远端压力以及所述主动脉压力传输给所述处理终端。
较佳地，所述处理终端还包括：显示单元，用于将所述病变狭窄远端压力、所述主动脉压力以及所述血流储备分数实时显示出来。
较佳地，所述采集发射单元与所述处理终端之间的连接为无线连接和/或有线连接；
当为无线连接时，所述采集发射单元包括：无线发射单元，所述处理终端包括无线接收单元；
当为有线连接时，所述采集发射单元以及所述处理终端都包括数据连接接口。
较佳地，所述无线发射单元以及所述无线接收单元为：WIFI传输单元、蓝牙传输单元、GPRS传输单元、WCDMA传输单元、数字式无线传输电台中的一种或多种。
较佳地，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器分别为：压阻式压力传感器、电容式压力传感器、光学压力传感器、磁力压力传感器、压电压力传感器中的任意一种。
较佳地，所述采集发射单元的供电单元为内置电池和/或外接电源。
较佳地，所述内置电池为锂电池或镍氢电池或充电电池。
较佳地，所述处理终端具体为：PC电脑、平板电脑、大屏手机、移动笔记本或超声设备中的一种。
相较于现有技术，本发明具有以下优点：
(1)本发明提供的无线血流储备分数测量系统，将压力导丝和第二压力传感器集成在同一采集发射单元上，可以将主动脉压力以及病变狭窄远端压力统一发给处理终端进行处理，克服了现有FFR设备必须有线连接或单独压力导丝无线传输数据同步难、成本高等问题，有效简化了设备操作难度、减少了设备占用空间，降低了器材连线使用数目和长度；
(2)本发明的无线血流储备分数测量系统，可以作为现有医疗诊断/治疗设备的功能模块，如：可以内置或外置在现有血管内超声成像系统中，只需要在现有血管内超声成像系统中加入FFR相关的算法或软件，这样就可使其能够既能观测血管内超声图像又能观测FFR数值，从而实现血管的结构成像和狭窄功能评价相结合，减少病人手术检查的时间和费用，并为医生临床诊断和治疗方案制定提供丰富全面的信息，提高相关心血管疾病诊断的准确率和可靠性。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：
图1为本发明的实施例1的无线血流储备分数测量系统的结构示意图；
图2为本发明的较佳实施例的无线血流储备分数测量系统的结构示意图；
图3为本发明的实施例2的无线血流储备分数测量系统的结构示意图。
标号说明：1-传感器单元，2-采集发射单元，2-处理终端；
11-第一压力传感器单元，12-第二压力传感器，13-温度测量单元，14-多普勒测量单元；
111-压力导丝，112-第一压力传感器；
21-心电图数据接口。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
结合图1，对本发明的无线血流储备分数测量系统进行详细描述，其结构示意图如图1所示，其包括：传感器单元1、采集发射单元2以及处理终端3，传感器单元1包括：第一压力传感器单元11以及第二压力传感器12，第一压力传感器单元11包括：压力导丝111以及第一压力传感器112，压力导丝111的一端连接到采集发射单元2上，压力导丝112的另一端设置有第一压力传感器112，第一压力传感器112与采集发射单元2无线连接，第一压力传感器112用于测量病变狭窄远端压力Pd，并将测得的病变狭窄远端压力无线传输给采集发射单元2；第二压力传感器12集成在采集发射单元2上，用于借助指引导管测量主动脉压力Pa，并将测得的主动脉压力传输给采集发射单元2；处理终端3与采集发射单元2相连，用于接收采集发射单元2的病变狭窄远端压力以及主动脉压力，并对其进行处理获得血流储备分数FFR＝Pd/Pa。
较佳实施例中，第二压力传感器12与采集发射单元2可以通过数据线连接，延伸出一定的距离，方便第二压力传感器12与指引导管对接，并且方便第二压力传感器12的维修或更换等。
较佳实施例中，采集发射单元2包括：压力传感器调制电路、采集单元、模数转换器以及发射单元，压力传感器调制电路用于提供压力传感器工作所需电压基准，对获得的电压信号进行转换到合适ADC工作范围，减少电压信号中杂波的干扰；采集单元、模数转换器以及发射单元依次连接，采集单元用于采集病变狭窄远端压力以及主动脉压力；模数转换器用于对采集单元采集的病变狭窄远端压力以及主动脉压力进行模数转换；发射单元用于将模数转换器转换后的病变狭窄远端压力以及主动脉压力传输给处理终端。
较佳实施例中，压力导丝的另一端还设置有：温度测量单元和/或多普勒测量单元，温度测量单元和/或多普勒测量单元与采集发射单元无线连接，其结构示意图如图2所示；温度测量单元用于测量病变狭窄远端的温度数值，并将温度数值传输给采集发射单元；多普勒测量单元用于测量病变狭窄远端的血流多普勒数据，并将血流多普勒数据传输给采集发射单元。采集发射单元将采集到的温度数值和/或血流多普勒数据传输给处理终端3，处理终端3对其进行处理获得血流储存指数(CFR，Coronary Flow Reserve)和/或微循环阻力指数(IMR，Index of Microcirculatory Resistanc)。
较佳实施例中，处理终端3还包括：显示单元，用于将病变狭窄远端压力、主动脉压力以及血流储备分数实时显示出来。
不同实施例中，采集发射单元2与处理终端3之间的连接方式可以为无线连接或有线连接，当为无线连接时，可以为：WIFI传输、蓝牙传输、GPRS传输、WCDMA传输或数字式无线数据传输电台等中的一种或多种组合。
不同实施例中，处理终端3可以为PC电脑、平板电脑、大屏手机、移动笔记本或专用超声设备(如血管内超声成像系统)中的任意一种。
不同实施例中，第一压力传感器和第二压力传感器可以分别为：压阻式压力传感器、电容式压力传感器、光学压力传感器、磁力压力传感器、压电压力传感器中的任意一种。
不同实施例中，采集发射单元2的供电可以采用内置电池，也可以通过USB接口或插座接外部电源。内置电池可以为锂电池、镍氢电池或充电电池等。
实施例2：
本实施例是在实施例1的基础上，在采集发射单元2上增加了心电图(ECG)接口，用于连接外部设备的ECG信号，结构示意图如图3所示，采集发射单元2将病变狭窄远端压力、主动脉压力以及ECG信号统一发给处理终端3，这样可以利用非最大充血状态的瞬时无波型比率(iFR，instantaneous Wave-free Ratio)测量获得FFR，即在无波型期间(wave freeperiod)测量得到的瞬间压力的FFR值。
此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。

Claims (9)

1.一种无线血流储备分数测量系统，其特征在于，包括：传感器单元、采集发射单元以及处理终端，其中，
所述传感器单元包括：第一压力传感器单元以及第二压力传感器；
所述第一压力传感器单元包括：第一压力传感器以及压力导丝，所述压力导丝的一端与所述采集发射单元相连，所述压力导丝的另一端设置有所述第一压力传感器，所述第一压力传感器与所述采集发射单元无线连接，所述第一压力传感器用于测量病变狭窄远端压力，并将所述病变狭窄远端压力传输给所述采集发射单元；
所述第二压力传感器集成在所述采集发射单元上或连接到所述采集发射单元上，所述第二压力传感器用于测量主动脉压力，并将所述主动脉压力传输给所述采集发射单元；
所述处理终端与所述采集发射单元相连，所述处理终端用于接收所述采集发射单元传输来的所述病变狭窄远端压力以及所述主动脉压力，并对其进行处理获得血流储备分数；
所述采集发射单元包括：压力传感器调制电路、采集单元、模数转换器以及发射单元，
所述压力传感器调制电路用于提供所述第一压力传感器及所述第二压力传感器工作所需的电压基准；
所述采集单元、所述模数转换器以及所述发射单元依次连接，所述采集单元用于采集所述病变狭窄远端压力以及所述主动脉压力；所述模数转换器用于对所述采集单元采集的所述病变狭窄远端压力以及所述主动脉压力进行模数转换；所述发射单元用于将所述模数转换器转换后的所述病变狭窄远端压力以及所述主动脉压力传输给所述处理终端；
所述采集发射单元还包括：心电图数据接口，用于连接外部设备，进而接收所述外部设备的心电图信号。
2.根据权利要求1所述的无线血流储备分数测量系统，其特征在于，所述压力导丝的另一端还设置有：温度测量单元和/或多普勒测量单元，所述温度测量单元和/或所述多普勒测量单元与所述采集发射单元无线连接；
所述温度测量单元用于测量病变狭窄远端的温度数值，并将所述温度数值传输给所述采集发射单元；
所述多普勒测量单元用于测量病变狭窄远端的血流多普勒数据，并将所述血流多普勒数据传输给所述采集发射单元。
3.根据权利要求2所述的无线血流储备分数测量系统，其特征在于，所述处理终端还用于通过所述采集发射单元接收所述温度数值和/或血流多普勒数据，并根据所述温度数值及血流多普勒数据进行计算获得血流储存指数和/或微循环阻力指数。
4.根据权利要求1所述的无线血流储备分数测量系统，其特征在于，所述处理终端还包括：显示单元，用于将所述病变狭窄远端压力、所述主动脉压力以及所述血流储备分数实时显示出来。
5.根据权利要求1所述的无线血流储备分数测量系统，其特征在于，所述采集发射单元与所述处理终端之间的连接为无线连接和/或有线连接；
当为无线连接时，所述采集发射单元包括：无线发射单元，所述处理终端包括无线接收单元；
当为有线连接时，所述采集发射单元以及所述处理终端都包括数据连接接口。
6.根据权利要求5所述的无线血流储备分数测量系统，其特征在于，所述无线发射单元以及所述无线接收单元为：WIFI传输单元、蓝牙传输单元、GPRS传输单元、WCDMA传输单元、数字式无线传输电台中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的无线血流储备分数测量系统，其特征在于，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器分别为：压阻式压力传感器、电容式压力传感器、光学压力传感器、磁力压力传感器、压电压力传感器中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的无线血流储备分数测量系统，其特征在于，所述采集发射单元的供电单元为内置电池和/或外接电源。
9.根据权利要求1所述的无线血流储备分数测量系统，其特征在于，所述处理终端具体为：PC电脑、平板电脑、大屏手机、移动笔记本或超声设备中的一种。
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