CN107072568A - 用于使轮廓和丝应变对传感器的影响最小的微导管传感器设计 - Google Patents

用于使轮廓和丝应变对传感器的影响最小的微导管传感器设计 Download PDF

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Abstract

诸如血流储备分数导管的导管包括细长轴，细长轴具有延伸至细长轴的远侧部分的压力感测丝。该丝具有安装在远端上的压力传感器，以用于测量脉管的管腔内的流体的压力。压力传感器丝设置在邻近压力传感器而形成的凹坑内，从而使导管的轮廓最小。安装到血流储备分数导管的压力传感器在将导管行进通过脉管系统时受到的弯曲应力产生传感器的变形，导致不正确的压力读数或弯曲误差。为了使传感器与弯曲应力隔离，传感器与压力传感器丝间隔开，以允许压力传感器和压力传感器丝彼此独立地移动。

Description

用于使轮廓和丝应变对传感器的影响最小的微导管传感器 设计
相关专利申请
本申请是提交于2015年1月13日的专利申请第14/595,884号的部分继续申请，该申请根据35U.S.C.§119要求提交于2014年6月15日的美国临时专利申请第62/012,628号的权益。本申请也根据35U.S.C.§119要求提交于2014年10月24日且名称为“MICROCATHETERSENSOR DESIGN FOR MINIMIZING PROFILE AND IMPACT OF WIRE STRAIN ON SENSOR(用于使轮廓和丝应变对传感器的影响最小的微导管传感器设计)”的美国临时专利申请第62/068,052号的权益。
技术领域
本发明涉及用于确定横跨脉管的病变部的压力梯度以用于计算血流储备分数的方法和系统。
背景技术
通过获得相对于给定狭窄的近侧和远侧压力测量值并且使用这些测量值来计算血流储备分数(FFR)的值，可以评估血管中狭窄或病变的严重度。FFR被定义为在病变部远侧上获得的第一压力测量值(Pd)和在通常在主动脉内的病变部近侧上获得的第二压力测量值(Pa)的比率。常规地，在导丝或FFR丝的远侧部分上放置传感器，用来获得第一压力测量值Pd，同时外部压力感应器经由配管流体连接到引导导管，以用于获得第二或主动脉(AO)压力测量值Pa。FFR值的计算提供了狭窄部的功能严重度的病变特有指标，以便确定堵塞是否将血管内的血流限制到需要治疗的程度。健康血管中的FFR的最佳或正常值为1.00，而小于约0.80的值一般被认为是显著的并且需要介入治疗。常见的介入治疗方案包括球囊血管成形术和/或支架植入。
如果需要介入治疗，诸如球囊导管的介入装置沿着导丝行进至病变部位。临床医生通常不希望使用常规的FFR丝作为用于这样的介入装置的导丝。因此，如果需要介入治疗，临床医生通常移除FFR丝，插入常规导丝，并且将介入装置沿着常规导丝行进至治疗部位。
压力传感器在诸如微导管的导管的远端上的安装使得难以将压力传感器与由于压力传感器和导管的外壳之间的相互作用而感受到的弯曲应力隔离。由于在此应用中使用的压力传感器的高灵敏度和大小尺寸，施加在压力传感器上的任何应力都可能引起传感器的变形，从而导致不正确的压力读数或弯曲误差。因此，仍然需要一种微导管来获得适用于计算给定狭窄部的FFR值的压力测量值，由此，临床医生可以使用常规的或喜欢的导丝来代替FFR导丝。此外，仍然需要一种FFR微导管来使导管的轮廓和由压力传感器感受的弯曲应力两者最小化。
发明内容
本发明的实施例涉及一种诸如压力测量导管的导管，其包括细长轴，该细长轴具有可选地联接到柄部或鲁尔配件的近端和具有远侧开口的远端。细长轴还包括近侧部分、中间部分和具有远侧顶端的远侧部分。在细长轴的近侧部分中，轴壁可以限定两个单独的管腔：导丝管腔和第二或压力传感器丝管腔，两者沿着近侧部分彼此平行地或并排地延伸。细长轴的远侧部分被构造成在其导丝管腔的远侧部分中接纳导丝。压力感测丝可以延伸至细长轴的远侧部分以联接到压力传感器，压力传感器安装在远侧顶端上以用于测量脉管的管腔内的流体压力。压力传感器丝设置在邻近压力传感器所形成的凹坑内，从而使导管的轮廓最小化。
本发明的实施例还涉及一种诸如测量导管的导管，其包括细长轴，该细长轴具有可选地联接到柄部或鲁尔配件的近端和具有远侧开口的远端。细长轴还包括近侧部分、中间部分和具有远侧顶端的远侧部分。在细长轴的近侧部分中，轴壁可以限定两个单独的管腔：导丝管腔和第二或压力传感器丝管腔，两者沿着近侧部分彼此平行地或并排地延伸。细长轴的远侧部分被构造成在其导丝管腔的远侧部分中接纳导丝。压力感测丝管腔可以延伸至细长轴的远侧部分以联接到压力传感器，该压力传感器安装在远侧顶端上，以用于测量脉管的管腔内的流体压力。柔性互连器一个端部联接到压力传感器，另一个端部联接到压力传感器丝，以便将压力传感器与压力传感器丝电联接。柔性互连器不仅减小导管的轮廓，而且通过允许压力传感器和压力传感器丝彼此独立地移动而有助于使压力传感器从施加到导管的弯曲应力隔离开。
本发明的实施例还涉及一种诸如测量导管的导管，其包括细长轴，该细长轴具有可选地联接到柄部或鲁尔配件的近端和具有远侧开口的远端。细长轴还包括近侧部分、中间部分和具有远侧顶端的远侧部分。在细长轴的近侧部分中，轴壁可以限定两个单独的管腔：导丝管腔和第二或压力传感器丝管腔，两者沿着近侧部分彼此平行地或并排地延伸。细长轴的远侧部分被构造成在其导丝管腔的远侧部分中接纳导丝。压力感测丝管腔可以延伸至细长轴的远侧部分以联接到压力传感器，该压力传感器安装在远侧顶端上以用于测量脉管的管腔内流体压力。压力传感器和压力传感器丝通过间隙间隔开。轴壁被金属化以将压力传感器与压力传感器丝电联接。该间隙不仅减小导管的轮廓，而且通过允许压力传感器和压力传感器丝彼此独立地移动而有助于使压力传感器从施加到导管的弯曲应力隔离开。
附图说明
本发明的前述和其它特征和优点将从在附图中示出的本发明的实施例的以下描述显而易见。并入本文并形成说明书一部分的附图还用来说明本发明的原理，并且使得相关领域的技术人员能够制作和使用本发明。附图未按比例绘制。
图1是根据本发明的一个实施例的用于测量FFR的系统的断开视图，其远侧部分示出在包括病变部的脉管内，该系统包括测量导管和导丝，测量导管包括压力传感器。
图2是局部纵向剖开的图1的导管的断开视图。
图3是导管沿着图2的线3-3截取的剖视图。
图4是图1的导管的远侧部分的纵向剖视图。
图5A是图1的导管的远侧部分的一个示例的纵向剖视图。
图5B是图1的导管的远侧部分的另一个示例的纵向剖视图。
图6A是示出了在图1的导管的远侧部分中的内插器的纵向剖视图。
图6B是图6A的导管的远侧部分的俯视图。
图7是图1的导管的远侧部分的一个示例的纵向剖视图。
图8是图1的导管的远侧部分的可选实施例的纵向剖视图。
具体实施方式
现在将参照附图描述本发明的具体实施例，其中，类似的附图标记指示相同的或功能上类似的元件。虽然本公开涉及针对特定应用的示例性实施例，但应当理解，本公开不限于此。在不脱离本公开的范围的情况下，可以对本文所述实施例进行修改。可以得到本公开的本领域的技术人员将认识到，附加的修改、应用和实施例在本公开和所公开的示例可以应用的附加领域的范围内。因此，以下详细描述并不意味着限制。此外，应当理解，以下描述的系统和方法可在硬件的许多不同的实施例中实施。所描述的任何实际硬件并不意味着限制。所提出的系统和方法的操作和行为本着以下理解而描述：考虑到所提供的细节的水平，实施例的修改和变型是可能的。
对于“一个实施例”、“一实施例”、“在某些实施例中，”等的参照表明所描述的实施例可包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可能未必包括该特定特征、结构或特性。此外，此类短语不一定是指相同的实施例。此外，当结合一实施例描述特定的特征、结构或特性时，可以认为，在本领域技术人员的知识范围内可以结合其它实施例改变这些特征、结构或特性，而不论这些实施例是否被明确地描述。
现在将参照附图描述本发明的具体实施例，其中，类似的附图标记指示相同的或功能上类似的元件。术语“远侧的”和“近侧的”在下面的描述中结合相对于治疗临床医生的位置或方向而使用。“远侧的”和“向远侧”是背离临床医生的位置或在远离临床医生的方向上。“近侧的”和“向近侧”是靠近临床医生的位置或在朝向临床医生的方向上。
参照图1，压力测量导管10示出为具有在患者体外的近侧部分和就地定位在具有狭窄部或病变部16的患者脉管14的管腔12内的远侧部分。在本发明的一个实施例中，脉管14是例如但不限于冠状动脉的血管。病变部16大体上代表导致流体通过脉管14的管腔12的流动受限制的任何阻塞或其它结构布置。病变部16可以是斑块积聚的结果，包括但不限于斑块成分，例如，纤维、纤维-脂质(纤维脂肪)、坏死细胞、钙化物(致密钙)、血液、新鲜血栓和成熟血栓。一般来讲，病变部的组成将取决于所评价的脉管的类型。就这一点而言，应当理解，本发明的实施例适用于导致流体流量减小的脉管的各种类型的阻塞或其它狭窄。
测量导管10在图2中以纵向剖视图示出其远侧部分。测量导管10包括细长轴18，细长轴18具有可以联接到柄部或鲁尔配件22的近端20和具有远侧开口26的远端24。细长轴18还包括近侧部分28、中间部分30和具有远侧顶端33的远侧部分32。虽然细长轴18的近侧部分28、中间部分30和远侧部分32被单独地描述，但它们是为了方便而以这种方式描述，并且细长轴18可以一体地构造，使得所描述的各部分是一体化轴的部件。然而，细长轴18的不同部分也可以单独地构造并接合在一起。
在本发明的实施例中，细长轴18或其部件和/或区段可以由聚合物材料形成，聚合物材料的不完全示例包括层合、共混或共挤出的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯、聚乙烯、聚醚-酰胺嵌段共聚物(PEBA)、聚酰胺、含氟聚合物、和/或它们的组合。可选地，导管轴或其一些部分可以成形为复合物，其具有并入到聚合物主体内的增强材料，以便提高强度和/或柔韧性。合适的增强层包括编织物、丝网层、嵌入的轴向丝、嵌入的螺旋或周向丝等。在一个实施例中，例如，细长轴18的至少近侧部分可以由增强的聚合物管形成。在根据本发明的细长的管状轴或部件的其它实施例中，其近侧区段可以是医用级不锈钢的海波管，其中管状轴或部件的远侧区段的外管和内管由上文所列聚合物材料中的任一种形成。
如图2-3所示，细长轴18具有轴壁34，轴壁34限定延伸穿过其中的导丝管腔35。导丝管腔35延伸穿过近侧部分28、中间部分30和远侧部分32。然而，对图1-3中所示丝上构型的替代，导管10可具有快速交换构型，其中，导丝管腔35延伸穿过远侧部分32和中间部分30，并且导丝通过近侧部分28中的快速交换端口(未示出)离开轴18，如本领域的技术人员应理解的。在一个实施例中，参照图3的剖视图(沿着图2的线3-3截取)，在细长轴18的近侧部分28中，轴壁34限定两个单独的管腔：导丝管腔35和第二或压力传感器丝管腔36，它们沿着近侧部分28彼此平行或并排地延伸。为清楚起见，通信丝42在图3中被省略。虽然描绘为圆形横截面，但细长轴18的一个或多个管腔可具有任何合适的横截面，包括例如圆形、椭圆形、矩形或新月形。如下文更详细解释的，压力感测丝管腔36可以延伸至细长轴18的远侧部分32以联接到压力传感器38，如图4-5所示。在一个实施例中，压力传感器丝管腔36可以被取消，其中，来自压力传感器38的信号通过例如但不限于无线传输发送至计算设备40，或者将丝42一体化到细长轴18的壁内，而不是经由在专用压力传感器丝管腔36中的丝42。在根据本发明的细长轴或管状部件的其它实施例中，压力传感器丝管腔36可以被取消，其中，轴或其一部分可以由覆盖有电源引线层和聚合物外护套的管状聚合物内衬形成。在这样的实施例中，内部轴的相应的压力传感器的电源引线可以围绕相应轴的全部或至少一部分来包裹，并且由聚合物外护套固定在位，以便嵌入轴内。在另一个这样的实施例中，内部轴的相应的压力传感器的电源引线对于轴的一个部段或整个长度来说可以是直的，并且由聚合物外护套紧贴内衬固定在位，以便嵌入轴内。
细长轴18的远侧部分32被构造成在其导丝管腔35的远侧部分中接纳导丝44。此外，如图1所示，远侧部分32尺寸设计成从病变部16的近侧46穿过病变部16而延伸至病变部16的远侧48，使得远侧顶端33设置在病变部16的远侧48上。因此，在一个实施例中，远侧部分32具有在25-300mm的范围内的长度LD。然而，长度LD可以是任何合适的长度，使得远侧部分32可以从近侧46延伸至远侧48。此外，由于远侧部分32被构造成延伸穿过病变部16，远侧部分32的横截面尺寸或轮廓被最小化，以例如最大限度地减少通过病变部16的血流的中断，以便获得准确的FFR测量结果。
远侧顶端33设置在细长轴18的远侧部分32上。在可选的实施例(未示出)中，远侧顶端33设置在细长轴18的中间部分30上，并且位于远侧部分32的近侧。远侧顶端33包括压力传感器38，以用于测量脉管14的管腔12内的流体的压力，如图4所示。在图4所示实施例中，压力传感器38设置在远侧顶端33的增厚部分52的凹坑50中(另外参见图6B)。如图4所示，凹坑50可以由至少一个基本上竖直的侧壁54和基本上水平的轴壁34限定。在另一个实施例中，凹坑50具有曲线形状的至少一个侧壁。压力传感器38可以是压阻式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感器、电磁式压力传感器、光学压力传感器、和/或它们的组合。在一个非限制性示例中，压力传感器38为基于微机电传感器(MEMS)的压模，其尺寸为约240微米×70微米×1100微米。然而，可以使用其它尺寸的压力传感器。如图2所示，增厚部分52需要容纳压力传感器38。因此，细长轴18的增厚部分52使顶端部分33具有比细长轴18的远侧部分32的外径OD2大的外径OD1(图2中示出)。然而，根据压力传感器38的尺寸，细长轴18的外径OD1和OD2可具有基本上相同的直径。在一个实施例中，顶端部分33的外径OD1在0.024英寸-0.040英寸的范围内，以便容纳压力传感器38。然而，外径OD1可以根据压力传感器38的尺寸、细长轴18的厚度和用来确定轴的直径或轮廓的其它因素而变化。在一个可选实施例中，覆盖件(未示出)可基本上在凹坑50上方延伸，以防止压力传感器38接触脉管壁，同时仍允许血液围绕压力传感器38。
凹坑50与压力传感器丝管腔36连通，使得来自压力传感器38的任何通信丝42可以从凹坑50向近侧延伸穿过压力传感器丝管腔36、穿过鲁尔配件22中的对应管腔、穿过近侧端口54退出至计算设备40，该计算设备联接到通信丝42的近端56。通信丝42的近端56可以经由各种通信路径联接到计算设备40，包括但不限于包括电连接、光学连接和/或流体连接在内的一个或多个物理连接、无线连接、和/或它们的组合。因此，应当理解，图1中未示出的附加部件(例如，电缆、连接器、天线、路由器、开关等)可以被包括在内，以有利于在通信丝42的近端56和计算设备40之间的连通。在一个可选实施例中，计算设备40被并入导管10或例如近侧部分28中。
图4是包括远侧顶端33的远侧轴部分32的纵向剖视图。其中，传感器38具有第一面向外的表面60、第二面向内的表面62、第一远端64和第二近端66。传感器38的隔膜58设置在第一表面60上。从管腔36延伸的通信丝42(例如，三股构型的0.0025英寸的带涂层铜丝)联接到诸如内插器70的电气接口，内插器70具有第一表面72和第二表面74。在本实施例中，通信丝形成“S形”，使得通信丝42的一个端部凸起至内插器70的第一表面72的升高的水平。第二传感器表面62联接到内插器70的第一表面72(例如，通过粘合剂76)，从而将内插器设置在细长轴18的轴壁34和传感器38之间。
传感器丝80(例如，0.001英寸厚的金丝)具有联接到内插器70的第一表面72的第一端部和联接到传感器38的第一表面60上的电焊盘或敷金属的第二端部。类似于通信丝，传感器丝也可以制成为S形的，使得传感器丝80的一个端部凸起至传感器38的第一表面60的升高的水平。内插器70具有联接到细长轴18的轴壁34的第二表面74。在一个实施例中，内插器70由厚度约25微米的粘合剂82联接到轴壁34。传感器38可以在轴壁34上方高出内插器70的厚度，并且在一定程度上高出粘合剂层76和82的厚度。
图5A是包括远侧顶端33的远侧轴部分32的另一个示例的纵向剖视图。在图5A中，传感器38在轴壁34上方高出从轴壁34延伸的台阶部90。传感器38通过例如粘合剂层92联接到台阶部90。传感器38可以在轴壁34上方高出约40-50微米的距离。在另一示例中，在传感器38和轴壁34之间的距离为约25-60微米。传感器38可在沿着传感器38的长度的任意点处联接到台阶部90。如图5A所示，传感器38在邻近传感器38的第一端部64的位置处联接到台阶部90。将传感器38放置在此位置形成悬出部94，使得传感器38的第一端部64与轴壁34间隔开，从而在传感器38的第一端部64下方形成凹坑96。因此，凹坑96由台阶部90、悬出部94和轴壁34限定。在一个示例中，凹坑96可进一步由在凹坑96的任一侧上从轴壁34延伸的侧壁(未示出)限定，侧壁在台阶部90和悬出部94之间进一步延伸。在一个可选示例中，台阶部90基本上沿着传感器38的整个第二表面62(除悬出部94之外)延伸，使得传感器的第二端部62不悬出在轴壁34上方。
在图5A的示例中，凹坑96具有开口98，以用于接纳通信丝42(或任何类型的电联接件，例如线路或内插器)，由此，通信丝42联接到传感器38的第二表面62。在这种情况下，传感器38可被构造成(例如，通过倒装芯片或可控塌陷芯片连接方法)具有在第二表面62而不是第一表面60上的电焊盘、焊料凸块或其它敷金属，以便在传感器38和通信丝42之间提供电联接。虽然示出了通信丝42，但诸如传感器丝80的其它丝也可接纳在凹坑96内。因此，通过将通信丝42直接联接到凹坑96内的传感器38的第二表面62，图5A的示例(相比图4)取消了内插器70、粘合剂层76和82、以及诸如传感器丝80的任何附加线路。通过取消形成电联接所需的部件，增厚部分52的轮廓被减小或最小化。
图5B是包括远侧顶端33的远侧轴部分32的另一个示例的纵向剖视图。在该示例中，传感器38类似于图4的传感器，其中电焊盘或其它敷金属和隔膜58均设置在传感器38的第一表面60上。然而，在图5B的示例中，传感器38“倒装”或上下颠倒地安装到台阶部90上。在此构型中，通信丝42能够接纳在凹坑96内并且联接到传感器38的第一表面60。
图6A是包括远侧顶端33的远侧轴部分32的另一个示例的纵向剖视图。除了将远侧顶端33的轮廓减小至最小之外，将传感器38与任何应力或应变隔离是重要的，因为传感器38的物理或机械变形可导致不正确的压力读数。施加到的传感器38的应力或应变的一个来源可以是来自电引线、压力传感器丝80或通信丝42在导管10的操作期间的移动。为了避免来自这样的线路的应力和应变，一个方案是将柔性互连器100的一个端部联接到通信丝42，并且将柔性互连器100的另一个端部联接到传感器38的第一表面60，如图6A所示。柔性互连器100可制造成具有小至25微米的横截面轮廓，以进一步减小远侧顶端33的轮廓。在一个示例中，传感器38安装和定位在台阶102的一个部分(其从轴壁34延伸)上，以便形成具有顶部表面106的凸棱104。柔性互连器100可贴靠凸棱104并且响应于弯曲力而横跨凸棱104的顶部表面106移动或可滑动地弯曲。柔性互连器100具有弹性和可变形的特性，这允许在远侧顶端33内移动、弯曲和调整柔性互连器100。柔性互连器100的弹性特性不仅有助于柔性互连器100最小化远侧顶端33的轮廓，而且使作用于远侧顶端33上的应力和应变被柔性互连器100而不是传感器38吸收，从而将传感器38与这些弯曲力进一步隔离。此外，柔性互连器100允许传感器38和通信丝42彼此独立地移动，从而进一步减轻施加到传感器38的应力和应变。
图6B是图6A所示实施例的俯视图，示出了处于弯曲和压缩构型以使远侧顶端33的轮廓最小化的柔性互连器100。如在图6B中可看到的，电气线路108(设置在柔性互连器100之上或之内)将通信丝42联接到传感器38的电焊盘110。柔性互连器100不仅使远侧顶端33的轮廓最小化，而且柔性互连器100也提供比例如联接通信丝42与传感器38的三根单独的丝稳定得多的联接。此外，单独的线路将需要在每个接头处的环氧树脂或焊料，以将线路固定到传感器38，从而增加远侧顶端33的轮廓。
图7是包括远侧顶端33的远侧轴部分32的另一个示例的纵向剖视图。在图7的示例中，远侧顶端33不具有内插器或传感器丝。相反，在传感器38和通信丝42之间设有间隙120。跨越间隙120的距离的轴壁34的顶部表面122被金属化，或者电引线被蚀刻到顶部表面122中。结果，与顶部表面122接触的通信丝42电联接到轴壁34的顶部表面122。使轴壁的顶部表面122金属化的一种方式是用适当掺杂的聚合物模制远侧顶端33。聚合物的部分暴露于激光直接结构化技术，以激活聚合物来进行选择性电镀，并且针对电焊盘构型形成图案。一旦模制完成，就将敷金属层(通常5-8微米厚)放入电焊盘图案中，从而将传感器38与通信丝42电联接。在一个可选示例中，敷金属或电焊盘可一体化到轴壁34内，而不需要沿着轴壁34的顶部表面122延伸。
通过跨越传感器38和通信丝42之间的距离，间隙120提供设置在传感器38和通信丝42之间的挠曲区域。挠曲区域响应于导管在患者的脉管系统中的移动而弯曲或扭曲，这吸收了本来会传递到传感器38的应力和应变力。挠曲区域也允许传感器38和通信丝42彼此独立地移动，从而进一步减少传递到传感器38的应力和应变力的量。如图7所示，诸如金丝结合部的结合构件124联接在传感器38和轴壁34的顶部表面122之间。更具体地，结合构件124具有联接到传感器38的电焊盘110的一个端部126，并且结合构件124具有联接到轴壁34的顶部表面122的另一个端部128。因此，结合构件124提供桥接部，以将传感器38通过轴壁34的顶部表面122电联接到通信丝42。
图8是远侧轴部分32的可选实施例的纵向剖视图，其具有围绕远侧顶端33设置或部分地或完全地包封远侧顶端33的保护覆盖物或顶盖150。虽然顶盖150可部分地或完全地包封本文所公开的任何远侧顶端的实施例，但图8的顶盖150示出为围绕图5B的远侧顶端33设置。在隔膜58向内面朝表面34而不是直接暴露于管腔12中的流体的情况下，远侧顶端33将需要在顶盖110中的至少一个开口160，其优选地紧邻隔膜58，以允许流体进入，以测量压力。在一个示例中，开口160将设置在侧部顶盖150上(如图8所示)，使得开口160将足够靠近传感器38和隔膜58，以在传感器38、隔膜58和患者脉管14的管腔12之间提供流体连通，从而允许传感器38测量压力。开口160可被定位在顶盖160上的任何地方，并且开口160可具有任何形状或尺寸，具体取决于在患者脉管14和传感器38之间的流体连通的所需量。
现在将参照图1描述一种使用测量导管10测量FFR的方法。本领域的技术人员应当理解，在测量FFR时，引导导管(未示出)可以被推进通过脉管系统，使得引导导管设置在主动脉内，且其远端在邻近病变部16所在的分支脉管14的主动脉口处设置在主动脉内。如图1所示，导丝44可在管腔12内在腔内被推进通过引导导管而进入脉管14，直至病变部16的部位处。在所示的实施例中，导丝44从病变部16的近侧46推进至病变部16的远侧48，这也与由图1中的箭头BF所指示的血流BF的方向一致。在一个实施例中，脉管14为冠状动脉，但脉管14也可以是可能希望在其中测量压力和特别地测量FFR的其它脉管。
然后，如图1所示，测量导管10可沿着留置的导丝44被行进或推进至靶部位，使得细长轴18的远端32被定位在病变部48远侧。如在图1中可看到的，包括压力传感器33的远侧顶端33可设置在病变部16的远侧，使得细长轴18穿过病变16设置。
在测量导管10就位的情况下，压力传感器33测量管腔12内的病变部远侧的血液的压力。因此，由压力传感器33测量的压力是用于计算FFR的远侧压力测量值或Pd。在一个实施例中，在该部位处冠状动脉内施用、推注或通过连续输注在静脉内施用腺苷，以提供FFR值的准确的远侧压力测量值(Pd)。然后获得近侧压力测量值Pa(其由与引导导管相关联的外部AO压力感测器在主动脉中测得)和利用测量导管10的压力传感器33测量的同时的压力测量值Pd，以提供病变部的FFR值，即，Pd/Pa。近侧压力测量值Pa和远侧压力测量值Pd可通信至计算设备40。图1和2中示意性地示出的计算设备40可包括诸如CPU、显示设备、放大和滤波设备、模数转换器和各种其它部件的部件。计算设备40可以接收近侧压力测量值Pa和远侧压力测量值Pd，并且可以处理它们以提供FFR测量值的连续显示。
当FFR测量完成时，测量导管10可以接着从患者完全撤出或在体内重新定位在另一个病变部处，并且重复该过程。根据本发明的实施例的压力感测导管可以用于除了提供用于计算FFR值的近侧和远侧压力测量值(Pa,Pd)之外的目的。例如，根据本发明的实施例的压力感测导管可以用来提供在沿着脉管系统的任何位置或其中的特定病变处的体内压力测量。另外，本发明的实施例可以用来提供横跨心脏瓣膜、静脉瓣膜或可能认为有用的身体内的其它瓣膜位置的体内压力测量。
详细描述在本质上仅为示例性的，而并非意图限制本发明或本发明的应用和用途。虽然本发明的描述是在诸如冠状动脉的血管的治疗的语境下进行，但本发明也可以在认为有用的任何其它身体通道中使用，例如但不限于外周动脉、颈动脉、肾动脉和/或静脉应用。此外，不打算受限于此前的技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所提供的任何明示的或隐含的理论。
虽然上文已描述了根据本发明的各种实施例，但应当理解，这些实施例仅是以说明和示例方式提供，而不进行限制。相关领域的技术人员应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以在这些实施例中进行形式和细节上的各种改变。因此，本发明的广度和范围不应受上述示例性实施例中的任一个限制。还应当理解，本文所讨论的每个实施例的每个特征以及本文所引用的每个参考文献都可结合任何其它实施例的特征使用。

Claims (18)

1.一种导管，包括：
细长轴，所述细长轴包括近侧部分和远侧部分，所述细长轴具有轴壁，所述轴壁具有外表面和内表面，所述轴壁内表面限定有导丝管腔；以及
压力传感器，所述压力传感器在所述细长轴的所述远端处联接到所述轴壁外表面，所述传感器联接到轴壁，使得所述传感器的一个端部与所述轴壁间隔开，并且形成悬出部，以限定在所述悬出部和所述轴壁之间的凹坑，其中，所述凹坑被构造成接纳电联接构件；
2.根据权利要求1所述的导管，其特征在于，所述传感器具有第一表面和第二表面以及在所述第一表面上的隔膜，进一步地，其中，所述电联接构件联接到所述传感器的所述第二表面。
3.根据权利要求1所述的导管，其特征在于，所述传感器具有第一表面和第二表面以及在所述第一表面上的隔膜，所述传感器在所述第一表面上联接到所述轴壁，进一步地，其中，所述电联接构件联接到所述传感器的所述第一表面。
4.根据权利要求1所述的导管，其特征在于，所述传感器安装到从所述轴壁延伸的台阶部。
5.根据权利要求4所述的导管，其特征在于，所述传感器在邻近所述传感器的一个端部的位置处安装到所述台阶部，从而形成所述悬出部。
6.根据权利要求5所述的导管，其特征在于，所述传感器的另一个端部与所述轴壁间隔开。
7.根据权利要求4所述的导管，其特征在于，所述凹坑由所述悬出部、所述台阶部和所述轴壁限定。
8.根据权利要求4所述的导管，其特征在于，所述凹坑进一步由从轴壁延伸的侧壁限定，所述侧壁设置在台阶部和悬出部之间的凹坑的任一侧上。
9.一种导管，包括：
细长轴，所述细长轴包括近侧部分和远侧部分，所述细长轴具有轴壁，所述轴壁具有外表面和内表面，所述轴壁内表面限定导丝管腔，进一步地，其中，所述轴壁限定压力传感器丝管腔，其中，通信丝向着近侧延伸穿过所述压力传感器丝管腔；
压力传感器，所述压力传感器在所述细长轴的所述远端处联接到所述轴壁外表面；以及
内插器，所述内插器具有电联接到所述传感器的第一端部和电联接到所述通信丝的第二端部，其中，所述内插器为柔性的，并且能够响应于所述轴壁的弯曲力在所述传感器和所述通信丝之间移动，所述弯曲力在所述细长轴行进至脉管系统内的治疗部位时产生。
10.根据权利要求9所述的导管，其特征在于，所述传感器和内插器设置在所述细长轴的所述远端上的凹坑内，由所述轴壁外表面和至少一个侧壁限定的所述凹坑基本上垂直于所述轴壁延伸，所述内插器在弯曲构型下能够变形以压缩在凹坑内。
11.根据权利要求9所述的导管，其特征在于，所述传感器具有第一表面和第二表面，进一步地，其中，所述内插器的所述第一端部联接到所述传感器的所述第一表面。
12.根据权利要求11所述的导管，其特征在于，所述传感器安装到在所述传感器的所述第二表面上的台阶部，所述台阶部从所述轴壁延伸。
13.根据权利要求12所述的导管，其特征在于，所述传感器安装在所述台阶部的一个部分上，从而形成具有顶部表面的凸棱，所述内插器能够沿着所述凸棱的所述顶部表面移动。
14.根据权利要求12所述的导管，其特征在于，所述传感器的一个端部安装到所述台阶部，并且所述传感器的另一个端部与所述轴壁间隔开。
15.一种导管，包括：
细长轴，所述细长轴包括近侧部分和远侧部分，所述细长轴具有轴壁，所述轴壁具有外表面和内表面，所述轴壁内表面限定导丝管腔，进一步地，其中，所述轴壁限定压力传感器丝管腔，其中，通信丝向近侧延伸穿过所述压力传感器丝管腔；
压力传感器，所述压力传感器在所述细长轴的所述远端处联接到所述轴壁外表面，其中，所述传感器与所述通信丝的远端间隔开，形成沿着所述轴壁外表面的间隙，其中，所述轴壁外表面设有沿着所述间隙的长度的电联接件，以将传感器与通信丝电联接，进一步地，其中，所述传感器和所述通信丝响应于所述轴壁的弯曲力而彼此独立地移动，所述弯曲力在所述细长轴行进到在脉管系统内的治疗部位时产生。
16.根据权利要求15所述的导管，其特征在于，所述传感器具有第一和第二表面，进一步地，其中，所述传感器安装到在所述传感器的所述第二表面上的台阶部，所述台阶部从所述轴壁延伸。
17.根据权利要求16所述的导管，其特征在于，还包括结合构件，所述结合构件的一个端部电联接到所述传感器的所述第一表面，所述结合构件的第二端部电联接到所述间隙的所述轴壁外表面。
18.根据权利要求16所述的导管，其特征在于，所述传感器的一个端部安装到所述台阶部，并且所述传感器的另一个端部与所述轴壁间隔开。
来自弯曲应力的误差减少的压力测量导管
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109124608A (zh) * 2017-10-21 2019-01-04 深圳北芯生命科技有限公司 带显影环的血管内压力测量导管
WO2021223248A1 (zh) * 2020-05-08 2021-11-11 深圳北芯生命科技股份有限公司 使用血压来跟踪心脏循环事件的系统及方法
CN113660900A (zh) * 2019-04-04 2021-11-16 美敦力瓦斯科尔勒公司 用于确定修改的血流储备分数值的系统和方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108618768A (zh) * 2017-03-15 2018-10-09 深圳北芯生命科技有限公司 带安装座的血管内压力测量导管
US11185244B2 (en) * 2018-08-13 2021-11-30 Medtronic Vascular, Inc. FFR catheter with suspended pressure sensor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6733459B1 (en) * 1999-05-28 2004-05-11 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Balloon catheter for intra-aortic balloon pump apparatus
WO2014025255A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-13 Wellinq Medical B.V. Pressure sensor catheter and associated method
US20140187984A1 (en) * 2012-12-31 2014-07-03 Volcano Corporation In-Wall Hypotube Sensor Mount for Sensored Guidewire

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5050297A (en) * 1989-09-21 1991-09-24 Becton, Dickinson And Company Method for assembly of a directly exposed catheter sensor on a support tip
AU3212895A (en) * 1994-09-02 1996-03-27 Cardiometrics, Inc. Ultra miniature pressure sensor and guidewire using the same and method
NL2009285C2 (en) * 2012-08-06 2014-02-10 Wellinq Medical B V Pressure sensor catheter and method for measuring a pressure difference in a body lumen.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6733459B1 (en) * 1999-05-28 2004-05-11 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Balloon catheter for intra-aortic balloon pump apparatus
WO2014025255A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-13 Wellinq Medical B.V. Pressure sensor catheter and associated method
US20140187984A1 (en) * 2012-12-31 2014-07-03 Volcano Corporation In-Wall Hypotube Sensor Mount for Sensored Guidewire

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109124608A (zh) * 2017-10-21 2019-01-04 深圳北芯生命科技有限公司 带显影环的血管内压力测量导管
CN113660900A (zh) * 2019-04-04 2021-11-16 美敦力瓦斯科尔勒公司 用于确定修改的血流储备分数值的系统和方法
WO2021223248A1 (zh) * 2020-05-08 2021-11-11 深圳北芯生命科技股份有限公司 使用血压来跟踪心脏循环事件的系统及方法

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