CN108245151A - 一种空间多维生物管路压力检测探头及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空间多维生物管路压力检测探头及系统，所述探头设有近端开口、远端封闭的管体，管体内部设有若干轴向分隔，所述的轴向分隔将管体的空腔分隔成相互独立的扇形的压力传导通道，管体近端设有与所述的压力传导通道一一对应的通孔，各通孔大小形状相同并位于同一横截面上。所述系统设有蠕动泵、进液管、储液罐、数据采集和分析系统、牵拉器和所述探头。本发明能实现在管腔不同横断面上进行多点压力同步测定，每个测压点分别对应一条曲线，更真实地反映管腔内轴向三维空间的压力分布情况，提高现有检测方法的准确性和可靠性，更好地指导后续治疗，为建立精准化临床医疗提供重要依据。

Description

一种空间多维生物管路压力检测探头及系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说，涉及一种空间多维生物管路压力检测探头及系统。

背景技术

生物腔道内的压力检测是一种广泛运用于临床诊断和生物研究的重要技术。生物体的心脑血管系统、泌尿系统、消化系统和生殖系统等都具有管性结构，压力探测技术可以通过传感器感知腔内的压力强弱，了解其内部阻力的变化。在临床诊断中，可靠的压力检测结果能有助于判断是否存在管腔狭窄、周围组织压迫和内壁憩室等异常情况，并对后续治疗的开展提供重要依据。在生物研究领域，它还可用于探索疾病的病理生理学基础。

总体而言，目前所采用的生物腔道内测压技术大多为轴向一维上单一通道的压力感知。以尿道内压力测定为例，该方法是由Brown和Wickman两位教授于1969年发明的，并一直沿用至今。其原理是将一带有侧孔(单孔或对称分布的双孔)的测压管经尿道插入膀胱，通过恒速灌注泵向管内注水，同时使用一个恒速牵引器沿尿道长轴向外牵拉导管。当测压导管侧孔从膀胱进入尿道时，由于尿道壁肌肉对侧孔内水流射出产生了阻力，造成了压力的改变。由此，在测压管缓慢向外移出的同时，能够测出从尿道近端至远端不同水平面上侧孔所在的某一个特定区域的压力改变，最终描绘出一条连续的曲线。这种方法一直被广泛用于临床尿道关闭功能和尿道阻力的评估。除此之外，其他腔道的压力测定采用的也是类似的单传感器测压技术，如肛门直肠内的压力测定与上述尿道测压的区别仅在于它使用的是特殊的球囊导管并以水或空气作为介质。

然而，本申请发明人在长期的研究工作中，仔细分析和思考总结，认识到现有的测压技术记录到的实为管腔内某横断面上单个方位的压力值，并用它来近似代表了轴向一维中该点的压力情况，因此其准确性和可重复性欠佳。首先，它的检测结果受到测压孔空间方向扭转的影响，比如，若测压管的侧孔面向腹侧，在向外牵拉的过程中会受到耻骨联合的影响，测得的压力值会偏高，反之，面向背侧时的所测值偏低。其次，它仅能粗略地反映管腔内的阻力变化，但不能看出该变化在管腔内三维空间结构上所处的位置，例如，管壁的一侧受外界压迫而发生狭窄，利用传统的测压技术只能观察到病变处阻力值异常升高，而无法判断该外界压迫力与管腔前后左右壁的关系。因此，需要研究和开发新的生物腔道测压技术和装置来提高现有方法的精确度，更好的指导后续治疗的开展。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种空间多维生物管路压力检测探头。

本发明的另一目的是，提供一种空间多维生物管路压力检测系统。

为实现上述第一个目的，本发明采取的技术方案是：

一种空间多维生物管路压力检测探头，设有圆柱形的管体，所述的管体近端开口、远端封闭，内部设有若干轴向分隔；所述的轴向分隔一条长边交汇于管体的中心轴处，另一条长边均连接于管体的内壁上，进而将管体的空腔分隔成相互独立的扇形的压力传导通道；所述的管体近端设有与所述的压力传导通道一一对应的通孔，且各通孔大小形状相同并位于同一横截面上。

所述的通孔与其所对应的压力传导通道的两侧轴向分隔的距离是相等的。

所述的管体外壁上设有对应于各压力传导通道的刻度线。

所述的轴向分隔数量为大于等于2的整数。

所述的管体近端端面为曲面状。

为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：

一种空间多维生物管路压力检测系统，其特征在于，设有蠕动泵、进液管、储液罐、数据采集和分析系统、牵拉器和如上任一所述的空间多维生物管路压力检测探头；所述的空间多维生物管路压力检测探头的每个压力传导通道分别对应一个蠕动泵和进液管；所述的进液管安装于蠕动泵上，一端通入储液罐，另一端通入压力传导通道内；所述的空间多维生物管路压力检测探头远端固定于牵拉器上；所述的蠕动泵连接数据采集和分析系统。

本发明优点在于：本发明提出了一种全新的轴向空间多维压力测定的概念，轴向是指测压点沿生物管腔长轴的移动，空间多维是指在移动过程中对每一个管腔横断面进行360度全方位的压力感知，基于此设计了本发明的空间多维生物管路压力检测探头及系统，它能实现在管腔不同横断面上进行多点压力同步测定，每个测压点分别对应一条曲线，更真实地反映管腔内轴向三维空间的压力分布情况，该方法能够提高现有检测方法的准确性和可靠性，更好地指导后续治疗，为建立精准化临床医疗提供重要依据。具体地：

1、空间多维测压有助于精确定位病变所在位置，并挖掘出更多具有临床相关性的参数。例如，对由于管腔外部新生物压迫所造成的腔道狭窄，采用空间多维压力测定方法可以准确地知道新生组织对管壁的主要压迫作用来自于哪一个方向，压迫力有多强及受压段的长度等，这些指标可用于在后续临床治疗中判断是否需要采取手术、采用哪种手术、切除范围有多广等问题；

2、本测压管内多个通道之间相互独立，所测得的压力值之间可相互对比，有助于避免单通道测压所出现的赝像，比如管腔周围正常骨性结构或生理弯曲所造成的压力值偏移，提高检查结果的可靠性和可重复性。

由此可见，本发明的空间多维生物管路压力检测探头及系统可应用于人或动物机体内多种生物腔道的压力测定，对临床疾病的诊断和动物实验研究均具有重要价值，极大的提高相关医疗领域的治疗水平。

附图说明

附图1是本发明的一种空间多维生物管路压力检测探头结构示意图。

附图2是本发明的一种空间多维生物管路压力检测系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.管体 2.轴向分隔

3.压力传导通道 4.通孔

100.空间多维生物管路压力检测探头 200.蠕动泵

300.进液管 400.储液罐

500.数据采集和分析系统 600.牵拉器

实施例1

请参见图1，图1是本发明的一种空间多维生物管路压力检测探头结构示意图。所述的空间多维生物管路压力检测探头设有管体1，所述的管体1为圆柱形，远端是开口的，近端是封闭的，且近端端面为曲面状。管体1内部是中空的，其空腔内设有四个轴向分隔2，所述的四个轴向分隔2形状相同，均为长方形，围绕管体1的中心轴呈辐射状排布，即四个轴向分隔2的一条长边交汇于管体1的中心轴处，另一条长边均连接于管体1的内壁上，将管体1的空腔分隔成四个形状相同且相互独立的扇形的压力传导通道3。所述的管体1近端的外壁上设有四个通孔4，所述的通孔4大小相同并处于同一横截面上，每个通孔4分别对应于各个压力传导通道3，且通孔4与该压力传导通道3两侧的轴向分隔的距离是相等的。

实施例2

请参见图2，图2是本发明的一种空间多维生物管路压力检测系统结构示意图。所述的空间多维生物管路压力检测系统设有实施例1所述的空间多维生物管路压力检测探头100、蠕动泵200、进液管300、储液罐400、数据采集和分析系统500和牵拉器600。所述的进液管300安装于蠕动泵200上，进液管300一端通入储液罐400，另一端通入空间多维生物管路压力检测探头100的一个压力传导通道3(图中未标出)内。每个压力传导通道3分别对应一套进液组件(即蠕动泵200和进液管300)。所述的空间多维生物管路压力检测探头100远端固定于牵拉器600上，由牵拉器600将空间多维生物管路压力检测探头100由近端至远端方向匀速牵拉。所述的蠕动泵200连接数据采集和分析系统500，所述的数据采集和分析系统500对各个压力传导通道3的压力值进行统计和分析。

本发明的空间多维生物管路压力检测系统使用方法和原理为：以尿道压力检测为例，将本发明的空间多维生物管路压力检测探头100的近端置入患者尿道，其远端则位于患者体外，将各个压力传导通道3连接于与之配套的进液管300和蠕动泵200，将进液管300的另一端接入储液罐400内。开启蠕动泵200，向患者尿道恒速灌注液体，需保证每个压力传导通道3内的灌注速率和水流量相同。此时液体压力传导通道3于通孔4流出并射至尿道壁上，进而改变压力传导通道3内的液体压力，则蠕动泵200的阻力发生改变，显示为电机电阻升高或降低，该值由数据采集和分析系统500记录和分析。待显示各压力传导通道3的压力值稳定后，打开牵拉器600，匀速地将空间多维生物管路压力检测探头100向外部缓慢牵拉，在牵拉过程中即测定了尿道内不同水平面上的压力改变，最后由数据采集和分析系统500得出各压力传导通道3对应的压力变化曲线，并进行数据比较和分析。

针对上述实施例，需要说明的是，本发明的空间多维生物管路压力检测探头100内部包含多个压力传导通道3，各压力传导通道3分别与独立的蠕动泵200和进液管300相连接，因此能实现在管腔不同横断面上进行多点压力同步测定，每个测压点分别对应一条曲线，更真实地反映管腔内轴向三维空间的压力分布情况，该方法能够提高现有检测法的准确性和可靠性，更好地指导后续治疗，为建立精准化临床医疗提供重要依据。所述的通孔4与该压力传导通道3两侧的轴向分隔的距离设置成相等的，可更精确地反映对应点的压力值。所述的轴向分隔2的数量不仅限于4个，即所述的压力传导通道3的数量不仅限于4个，可以是大于等于2的任意整数。本发明的方法由于是多点多通道测压，每个测压点所对应的位置需固定，所以在检测过程中应当防止管体1的旋转成角，优选地，可在管体1外壁上设置对应于各压力传导通道3的刻度线以指示旋转并及时纠正，而由于成角会造成压力的异常变化，因此易于发现和纠正。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种空间多维生物管路压力检测探头，其特征在于，设有圆柱形的管体，所述的管体近端开口、远端封闭，内部设有若干轴向分隔；所述的轴向分隔一条长边交汇于管体的中心轴处，另一条长边均连接于管体的内壁上，进而将管体的空腔分隔成相互独立的扇形的压力传导通道；所述的管体近端设有与所述的压力传导通道一一对应的通孔，且各通孔大小形状相同并位于同一横截面上。

2.根据权利要求1所述的空间多维生物管路压力检测探头，其特征在于，所述的通孔与其所对应的压力传导通道的两侧轴向分隔的距离是相等的。

3.根据权利要求1所述的空间多维生物管路压力检测探头，其特征在于，所述的管体外壁上设有对应于各压力传导通道的刻度线。

4.根据权利要求1所述的空间多维生物管路压力检测探头，其特征在于，所述的轴向分隔数量为大于等于2的整数。

5.根据权利要求1所述的空间多维生物管路压力检测探头，其特征在于，所述的管体近端端面为曲面状。

6.一种空间多维生物管路压力检测系统，其特征在于，设有蠕动泵、进液管、储液罐、数据采集和分析系统、牵拉器和权利要求1-5任一所述的空间多维生物管路压力检测探头；所述的空间多维生物管路压力检测探头的每个压力传导通道分别对应一个蠕动泵和进液管；所述的进液管安装于蠕动泵上，一端通入储液罐，另一端通入压力传导通道内；所述的空间多维生物管路压力检测探头远端固定于牵拉器上；所述的蠕动泵连接数据采集和分析系统。