CN108567511A - 支架系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种支架系统，在支架本体植入后，通过设置于所述支架本体上的传感装置获取其所在连接环的压力或径向形变量，并将所述压力或径向形变量发送给所述输出装置，所述输出装置根据所述压力或径向形变量输出支架本体状态，由此能够很方便的获取支架本体状态，大大的减少甚至避免了辐射线的使用，从而使得这一检查非常的方便，避免了病人的再次伤害。

Description

支架系统
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种支架系统。
背景技术
介入治疗技术，融合影像诊断和临床治疗于一体，它是在数字减影血管造影机、CT、超声和磁共振等影像设备的引导和监视下，利用穿刺针、导管及其他介入器材，通过人体自然孔道或微小的创口将特定的器械导入人体病变部位进行治疗的一系列技术的总称。目前已经成为与传统的内科、外科并列的临床三大支柱性学科。
介入治疗全程因为在影像设备的引导和监视下进行，能够准确地直接到达病变局部，同时又没有大的创伤，因此具有准确、安全、高效、适应症广、并发症少等优点，已成为一些疾病的首选治疗方法。能够采用介入治疗的疾病种类非常多，几乎包括了全身各个系统和器官的主要疾病。
支架在治疗血管狭窄和闭塞的经皮腔内血管成形术和血管支架置入术中，起到重要作用。目前的冠脉支架包括药物靶向洗脱支架，以及最新研究比较多的生物可吸收药物靶向洗脱支架(BVS)等。脑血管支架主要是颈动脉支架，椎动脉支架，颅内血管支架，覆膜支架等，其他组织介入支架还有外周血管支架等。
现有技术中通常使用医学影像或患者自述的方式来判断手术后是否发生血管再狭窄，该方式往往需要病人往返于住所与医院之间，并通过辐射线进行医学成像，给病人带来极大的痛苦与不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种支架系统，以解决现有技术中支架在植入后，其状态的获取十分不方便的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种支架系统，所述支架系统包括：支架本体、传感装置及输出装置；所述支架本体上包括连接环和连接杆，所述连接环上具有凹槽，所述传感装置位于所述凹槽内；所述传感装置获取其所在连接环的压力或径向形变量，并将所述压力或径向形变量发送给所述输出装置；所述输出装置根据所述压力或径向形变量输出支架本体状态。
可选的，在所述的支架系统中，每个连接环上设置有至少一传感装置对，所述传感装置对包括两个轴向对称放置的传感装置。
可选的，在所述的支架系统中，所述支架本体状态包括再狭窄发生情况。
可选的，在所述的支架系统中，根据如下公式得到所述支架本体状态：(A-(εin+εi(n+1)))/A；所述A为参考血管直径；所述εin和εi(n+1)为径向形变量，所述径向形变量由所述传感装置直接测得或者由所述传感装置测得的压力得到；所述i为第i个连接环，所述n为第n个传感器，所述i和所述n均为自然数；当(εin+εi(n+1))max≥A/2时，输出支架本体状态为存在再狭窄；当(εin+εi(n+1))max<A/2时，输出支架本体状态为无再狭窄。
可选的，在所述的支架系统中，所述传感装置为薄膜应变压力传感器或压阻式硅微加工压力传感器。
可选的，在所述的支架系统中，所述支架系统还包括处理装置，所述处理装置位于所述凹槽内，所述处理装置用于处理所述传感装置获取的压力或径向形变量，并将处理后的压力或径向形变量发送给所述输出装置；所述输出装置根据所述处理后的压力或径向形变量输出支架本体状态。
可选的，在所述的支架系统中，所述处理装置对所述传感装置获取的压力或径向形变量的处理包括：对所述传感装置获取的压力或径向形变量进行滤波；对滤波后的所述传感装置获取的压力或径向形变量进行放大。
可选的，在所述的支架系统中，所述处理装置包括：接口单元、处理单元、记录单元及收发单元；其中，所述接口单元接收所述传感装置获取的其所在连接环的压力或径向形变量；所述处理单元处理所述接口单元接收的压力或径向形变量；所述记录单元记录所述接口单元接收的压力或径向形变量及所述处理单元处理后的压力或径向形变量；所述收发单元将所述处理单元处理后的压力或径向形变量发送给所述输出装置。
可选的，在所述的支架系统中，所述收发单元还从所述输出装置处获取电磁辐射能量。
可选的，在所述的支架系统中，所述输出装置包括收发器、处理器、存储器及显示装置；其中，所述收发器接收所述压力或径向形变量；所述处理器根据所述压力或径向形变量得到支架本体状态；所述存储器存储所述压力或径向形变量以及所述支架本体状态；所述显示装置显示所述支架本体状态。
可选的，在所述的支架系统中，所述传感装置还获取其所在连接环的轴向形变量。
在本发明提供的支架系统中，在支架本体植入后，通过设置于所述支架本体上的传感装置获取其所在连接环的压力或径向形变量，并将所述压力或径向形变量发送给所述输出装置，所述输出装置根据所述压力或径向形变量输出支架本体状态，由此能够很方便的获取支架本体状态，大大的减少甚至避免了辐射线的使用，从而使得这一检查非常的方便，避免了病人的再次伤害。
附图说明
图1是本发明实施例的支架本体的部分立体结构示意图；
图2是本发明实施例的支架本体的部分展开结构示意图；
图3是本发明实施例的支架本体的部分展开结构示意图；
图4是本发明实施例的支架系统中的电子结构示意图；
图5是本发明实施例的闭环回路的结构示意图；
图6是本发明实施例的传感装置的设置示意图；
图7是本发明实施例的连接环实际直径与理论直径的获取示意图；
图8是本发明实施例的连接环实际直径与理论直径的获取示意图；
图9是本发明实施例的连接环理论直径的获取示意图；
图10是本发明实施例的支架轴向形变量的获取示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的支架系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，往往都采用了不同的比例。
在本文中，不论是否明确指出，所有数值都被假定为可用术语“大约”进行修饰。在使用数值的上下文中，术语“大约”通常是指本领域的技术人员将认为等同于所引用的值(即，具有相同功能或结果)的一个值的范围。在许多情况下，术语“大约”可包括被四舍五入至最近的有效数字的数值。除非另有规定外，其他对术语“大约”的使用(即在除了使用数值以外的上下文中)可被假定为具有其普通和习惯定义，如可根据本说明书的上下文所理解的且与其保持一致。
在本文中，“径向”是指垂直于支架或类似医疗器械的中轴线的方向，“轴向”是指支架或类似医疗器械的中轴线延伸的方向。
如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。
本发明的核心思想在于，提供一种支架系统，在支架本体植入后，通过设置于所述支架本体上的传感装置获取其所在连接环的压力或径向形变量，并将所述压力或径向形变量发送给所述输出装置，所述输出装置根据所述压力或径向形变量输出支架本体状态，由此能够很方便的获取支架本体状态，大大的减少甚至避免了辐射线的使用，从而使得这一检查非常的方便，避免了病人的再次伤害。
在本申请实施例中，所述支架系统包括：支架本体、传感装置及输出装置；所述支架本体上包括连接环和连接杆，所述连接环上具有凹槽，所述传感装置位于所述凹槽内；所述传感装置获取其所在连接环的压力或径向形变量，并将所述压力或径向形变量发送给所述输出装置；所述输出装置根据所述压力或径向形变量输出支架本体状态。
优选的，所述支架系统还包括处理装置，所述处理装置位于所述凹槽内，所述处理装置用于处理所述传感装置获取的压力或径向形变量，并将处理后的压力或径向形变量发送给所述输出装置；所述输出装置根据所述处理后的压力或径向形变量输出支架本体状态。
首先，请参考图1，其为本发明实施例的支架本体的部分立体结构示意图。如图1所示，在本申请实施例中，所述支架本体10用于植入血管2中，所述支架本体10上包括连接环10-1和连接杆10-2，所述连接环10-1上具有凹槽100。优选的，所述连接环10-1为波浪环结构；所述连接杆10-2为U型或者S型，从而便于所述支架本体10的压缩导入与扩张释放。在此，所述连接环10-1的数量为多个，相邻两个连接环10-1之间通过多个连接杆10-2连接，从而形成满足不同长度要求的支架本体10。
优选的，每个连接环10-1上均具有凹槽100，从而使得每个连接环10-1上都可以容置传感装置，便于监测每个连接环10-1的压力或者径向形变量，从而精确的了解所述支架本体10的状况。
具体的，所述凹槽100既可以为内凹槽(即所述凹槽100位于所述连接环10-1的内侧)，也可以为外凹槽(即所述凹槽100位于所述连接环10-1的外侧)，还可以为贯通凹槽(即所述凹槽100贯通了所述连接环10-1的内外两侧)。进一步的，所述凹槽100的深度小于等于所述连接环10-1的厚度。
请参考图2和图3，进一步的，所述凹槽100既可以是分段独立的凹槽(如图2所示结构)；也可以是连通的凹槽(如图3所示结构)。具体的，同一所述连接环10-1上可以有多个分段独立的凹槽100，多个凹槽100之间不连通。或者，同一所述连接环10-1上仅有一个连通的凹槽100。通常的，一个连通凹槽100较一个分段独立凹槽100长。优选的，所述凹槽100为连通凹槽，从而便于容置所述传感装置和/或处理装置，以及便于传感装置和传感装置、传感装置和处理装置以及处理装置和处理装置之间的连接。
进一步的，所述连接杆10-2可以为实心连接件，也可以为中空的连接件。较佳的，为了提高所述支架本体的质量及抗形变能力，所述连接杆10-2为实心连接件。
在本申请实施例中，所述支架本体10采用金属制成。在本申请的其他实施例中，所述支架本体10也可以采用可降解材料制成，此时，设置在所述支架本体10上的装置也均采用可降解材料制成(在此主要包括传感装置和处理装置)，且优选的，设置在所述支架本体10上的装置(即所述传感装置和所述处理装置)的降解速度比所述支架本体10的降解速度快，由此使得所述支架本体10始终能够承载所述传感装置和所述处理装置。
接着，请参考图4，其为本发明实施例的支架系统中的电子结构示意图。如图4所示，在本申请实施例中，所述支架系统的电子结构包括位于所述支架本体10上(在此也即位于患者体内)的传感装置11及处理装置12；以及位于所述支架本体10以外(在此也即位于患者体外)的输出装置13。其中，所述传感装置11与所述处理装置12信号连接，在此所述传感装置11通过有线连接的方式与所述处理装置12信号连接。所述处理装置12与所述输出装置13信号连接，在此所述处理装置12通过无线连接的方式与所述输出装置13信号连接。
在本申请实施例中，所述传感装置11与所述处理装置12均设置于所述支架本体10的凹槽100内。由此可以使得所述支架本体10、所述传感装置11与所述处理装置12的整体结构更加紧凑，空间使用更加合理。进一步的，所述支架本体上形成有闭环回路，所述传感装置11及所述处理装置12位于所述闭环回路中，由此，所述所述传感装置11与所述处理装置12实现了信号连接。
其中，所述闭环回路可通过在所述连接环10-1上形成金属连线(涂)层、在所述连接杆10-2上形成金属连线(涂)层或者在所述连接杆10-2上开设连接孔等方式形成，本申请实施例对此不做限定，其只要能够形成闭环回路，从而使得所述传感装置11与所述处理装置12实现信号连接即可。其中，所述闭合回路的结构形式可参考图5。在图5中，所述凹槽100为分段独立凹槽，所述传感装置11及所述处理装置12均可容置于所述凹槽100中。在所述凹槽100内，及所述凹槽100之间的支架本体10上均形成有金属连线(涂)层，通过所述金属连线(涂)层形成闭环回路，从而将多个传感装置11连接起来，以获取准确的压力或径向形变量；或者将传感装置11与处理装置12连接起来，以进行信号传递，即将传感装置11获取的压力或径向形变量提供给处理装置12进行处理，以得到处理后的高质量的压力或径向形变量。
在本申请实施例中，每个连接环10-1上均设置有传感装置11；进一步的，每个连接环10-1上均径向设置有至少一传感装置对，所述传感装置对包括两个轴向对称放置的传感装置11，由此，可以准确的获取每个连接环10-1的压力或径向形变量，从而准确的获取整个支架本体10的状态，在此主要为再狭窄发生情况(即发生再狭窄或者没有发生再狭窄)。在本申请的其他实施例中，也可仅在支架本体10的中段位置的连接环10-1上设置有传感装置11。通常的，支架本体的再狭窄主要发生在支架本体的中段，因此，获取了支架本体的中段的再狭窄发生情况就可以较低的成本、基本准确的获取整个支架本体的状态。
具体的，请参考图6，其为本发明实施例的传感装置的设置示意图。如图6所示，支架本体10的一连接环10-1上设置有四个传感装置，即两对传感装置对，具体包括传感装置11-1和传感装置11-2组成的一对传感装置对以及传感装置11-3和传感装置11-4组成的另一对传感装置对。每对传感装置对中的两个传感装置均关于所述支架本体10的轴线对称，从而能够准确的测得所在连接环10-1在径向上的变形。具体的，通过所述传感装置11-1和传感装置11-2可以获取所述连接环10-1的一条径向的情况；通过所述传感装置11-3和传感装置11-4可以获取所述连接环10-1的另一条径向的情况，从而能够准确的测得所述连接环10-1在径向上的变形，进而可以了解所述支架本体10的状态。优选的，所述传感装置11-1和传感装置11-2所在的径向与所述传感装置11-3和传感装置11-4所在的径向之间的夹角为90°，也即两对传感装置对均匀的分布于所述连接环10-1上，由此更加准确的测得所述连接环10-1在径向上的变形。
优选的，所述传感装置为薄膜应变压力传感器或压阻式硅微加工压力传感器。薄膜应变压力传感器或压阻式硅微加工压力传感器具有高度的敏感性，能够获取高精度的压力或者径向形变量，由此可以提高形变测量的准确性。
接着，所述处理装置12便可根据测得的径向形变量(或者连接环10-1的压力，两者可以均可以通过传感装置检测得到，并且可以通过现有技术互相换算得到，即获取了连接环10-1的压力便可得到所述连接环10-1的径向形变量)计算所述传感装置11所在连接环10-1的实际直径。
具体的，根据如下公式得到所述支架本体状态：P＝B/A；其中，A为参考血管直径，其为已知参数；B为最小管腔直径，B根据所述参考血管直径及所述压力或径向形变量获得；P为计算结果；当P≤50％时，发生再狭窄，当P>50％，没有发生再狭窄。
具体请参考图7，在此，支架本体10是被植入到血管中的，因此认为，所述支架本体10的初始值(也即没有发生再狭窄时的直径)与血管的直径相同，因此可以直接通过血管直径得到，在此如附图标记A所示。每对传感装置对测得的径向形变量(或者根据测得的压力换算成径向形变量)即为所述支架本体10(也即一连接环10-1)的一径向位置距离所述血管的距离εin和εi(n+1)，由此，通过参考血管直径减去径向形变量εin和εi(n+1)，便可得到最小管腔直径B，也即得到连接环10-1的实际直径B，在此，下标i标识第i个连接环，下标n标识(第i个连接环上的)第n个传感装置，其中，n为自然数，i为自然数。
接着，请参考图8，其示出了所述支架本体分为n个连接环，每个连接环上设置有n+1个传感装置时支架本体实际直径与理论直径的获取示意图。此时，公式P＝B/A中，B可以通过A-(εin+εi(n+1))代入，则
连接环是否存在再狭窄可以通过如下方式判断：
存在再狭窄的现象：εin+εi(n+1)≥A/2
无狭窄现象：εin+εi(n+1)<A/2
整个支架本体是否存在再狭窄可以通过如下方式判断：
存在再狭窄的现象：(εin+εi(n+1))max≥A/2
无狭窄现象：(εin+εi(n+1))max<A/2
在此，假设每个连接环10-1设置有八个传感装置，则每个连接环10-1的径向形变量(或压力)的获取方式可参考图9。即通过八个传感装置分成四对传感装置对，每对传感装置对分布于连接环10-1的一个径向的两端，从而准确的测量连接环10-1的这一径向上的形变量。通过八个传感装置11能够准确的测量连接环10-1的四个径向上的形变量，由此可以非常准确的获取这一连接环10-1的状态。其中，优选的，八个传感装置均匀的分布于连接环10-1的同一周向，即八个传感装置位于同一平面，每个传感装置之间的夹角(也即每个径向之间的夹角)优选为45°。
进一步的，在本申请实施例中，所述处理装置12主要用于对所述传感装置11获取的压力或径向形变量进行滤波；对滤波后的所述传感装置11获取的压力或径向形变量进行放大，从而获取准确的、高质量的压力或径向形变量。具体的，所述处理装置12可以包括：接口单元、处理单元、记录单元及收发单元；其中，所述接口单元接收所述传感装置11获取的其所在连接环10-1的压力或径向形变量；所述处理单元处理所述接口单元接收的压力或径向形变量；所述记录单元记录所述接口单元接收的压力或径向形变量及所述处理单元处理后的压力或径向形变量；所述收发单元将所述处理单元处理后的压力或径向形变量发送给所述输出装置13。进一步的，所述收发单元还从所述输出装置处获取电磁辐射能量，由此既能够保证所述处理装置12获取持续的能量，从而使得所述处理装置12能够稳定持续的工作，又能够使得所述处理装置12无需携带能量装置，从而保证了所述处理装置12的小型化。
在本申请实施例中，所述记录单元记录所述接口单元接收的压力或径向形变量及所述处理单元处理后的压力或径向形变量，即所述记录单元记录了所述传感装置11获取的原始数据以及所述对所述原始数据处理后的数据。由此可以便于所述处理装置12输出准确的压力或径向形变量。进一步的，所述记录单元可以按照覆盖最早数据的形式记录所述接口单元接收的压力或径向形变量及所述处理单元处理后的压力或径向形变量，从而可以实现所述记录单元的长期使用。
进一步的，所述输出装置13包括收发器、处理器、存储器及显示装置；其中，所述收发器接收所述压力或径向形变量；所述处理器根据接收的所述压力或径向形变量得到支架本体状态；所述存储器存储接收的所述压力或径向形变量以及支架本体状态；所述显示装置显示所述支架本体状态。
在此，通过所述显示装置可以清楚的显示所述支架本体10的状态，主要为所述支架本体10在再狭窄发生情况。其中，所述显示装置即可以通过显示压力或径向形变量等参数的形式显示所述支架本体10的状态；也可以通过得到的压力或径向型变量显示一支架模型，由该支架模型展示支架本体状态，由此可以非常直观的显示出所述支架本体的状态，特别的，易于一些缺乏医学知识的人(例如患者及患者家属等)了解到所述支架本体10的状态，从而便于患者在家了解其支架植入后的情况，即不仅可以不需要医院的特殊设施了解其支架植入后的情况，也可以不需要医院的特殊人员(医生)的帮助即可了解其支架植入后的情况。
在本申请实施例中，所述显示装置还可以实现输入操作功能，例如，可以通过在所述显示装置上的操作放大显示的所述支架本体10的状态，或者向其他设备(例如患者自己的移动终端等)输出所述支架本体10的状态。
在本申请实施例中，所述传感装置11获取的压力或径向形变量也可以发送给所述输出装置13，并且所述输出装置13还可以保存以及显示所述(原始)压力或径向形变量，即所述输出装置13不仅仅保存或者显示所述支架是否再狭窄的最终结果，还保存或者显示中间数据，从而可便于对于支架本体再狭窄的进一步分析等。
优选的，所述输出装置13还包括标准接口，所述标准接口用于连接外部设备，例如医疗器械，辅助分析装置等。由此，可以使得所述支架系统具有更好的兼容性，从而进一步提高了其使用的便捷性。
在本申请实施例中，所述传感装置还可获取其所在连接环的轴向形变量。具体如图10所示，通过传感装置获取支架的轴向形变量Fa1、Fa2、Fa3、Fa4、Fa5、Fa6、Fa7、Fa8、Fa9……Fan，接着通过计算相邻两段之间的差值，|Fa1-Fa2|，|Fa2-Fa3|，|Fa3-Fa4|，|Fa4-Fa5|，|Fa5-Fa6|，|Fa6-Fa7|，|Fa7-Fa8|，|Fa8-Fa9|……|Fa(n-1)-Fan|便可判断所述支架是否发生伸缩形变。由此，可以进一步、更详细的获取所述支架本体的状态，从而便于后续处理。
综上可见，在本发明实施例提供的支架系统中，在支架本体植入后，通过设置于所述支架本体上的传感装置获取其所在连接环的压力或径向形变量，并将所述压力或径向形变量发送给所述输出装置，所述输出装置根据所述压力或径向形变量输出支架本体状态，由此能够很方便的获取支架本体状态，大大的减少甚至避免了辐射线的使用，从而使得这一检查非常的方便，避免了病人的再次伤害。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种支架系统，其特征在于，所述支架系统包括：支架本体、传感装置及输出装置；所述支架本体上包括连接环和连接杆，所述连接环上具有凹槽，所述传感装置位于所述凹槽内；所述传感装置获取其所在连接环的压力或径向形变量，并将所述压力或径向形变量发送给所述输出装置；所述输出装置根据所述压力或径向形变量输出支架本体状态。
2.如权利要求1所述的支架系统，其特征在于，每个连接环上设置有至少一传感装置对，所述传感装置对包括两个轴向对称放置的传感装置。
3.如权利要求2所述的支架系统，其特征在于，根据如下公式得到所述支架本体状态：(A-(εin+εi(n+1)))/A；所述A为参考血管直径；所述εin和εi(n+1)为径向形变量，所述径向形变量由所述传感装置直接测得或者由所述传感装置测得的压力得到；所述i为第i个连接环，所述n为第n个传感器，所述i和所述n均为自然数；当(εin+εi(n+1))max≥A/2时，输出支架本体状态为存在再狭窄；当(εin+εi(n+1))max<A/2时，输出支架本体状态为无再狭窄。
4.如权利要求1所述的支架系统，其特征在于，所述传感装置为薄膜应变压力传感器或压阻式硅微加工压力传感器。
5.如权利要求1所述的支架系统，其特征在于，所述支架系统还包括处理装置，所述处理装置位于所述凹槽内，所述处理装置用于处理所述传感装置获取的压力或径向形变量，并将处理后的压力或径向形变量发送给所述输出装置；所述输出装置根据所述处理后的压力或径向形变量输出支架本体状态。
6.如权利要求5所述的支架系统，其特征在于，所述处理装置对所述传感装置获取的压力或径向形变量的处理包括：对所述传感装置获取的压力或径向形变量进行滤波；对滤波后的所述传感装置获取的压力或径向形变量进行放大。
7.如权利要求5所述的支架系统，其特征在于，所述处理装置包括：接口单元、处理单元、记录单元及收发单元；其中，所述接口单元接收所述传感装置获取的其所在连接环的压力或径向形变量；所述处理单元处理所述接口单元接收的压力或径向形变量；所述记录单元记录所述接口单元接收的压力或径向形变量及所述处理单元处理后的压力或径向形变量；所述收发单元将所述处理单元处理后的压力或径向形变量发送给所述输出装置。
8.如权利要求7所述的支架系统，其特征在于，所述收发单元还从所述输出装置处获取电磁辐射能量。
9.如权利要求1所述的支架系统，其特征在于，所述输出装置包括收发器、处理器、存储器及显示装置；其中，所述收发器接收所述压力或径向形变量；所述处理器根据所述压力或径向形变量得到支架本体状态；所述存储器存储所述压力或径向形变量以及所述支架本体状态；所述显示装置显示所述支架本体状态。
10.如权利要求1所述的支架系统，其特征在于，所述传感装置还获取其所在连接环的轴向形变量。
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