CN113018653B - 一种血管腔内影像导管系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种血管腔内影像导管系统，用于辅助导丝穿过支架网孔进入分支，包括导管，其两端分别为导管近端和导管远端，导管包括第一导管和第二导管，第一导管和第二导管分别开设有第一管腔和第二管腔，第一管腔用于放置高速旋转的成像探头；第二管腔用于让导丝通行。发明采用双导管腔设计，其中第一管腔用来放置旋转的成像探头，第二管腔则让血管导丝通行，导丝管腔远端出口位置为成像探头往复扫描的区域，当血管导丝通过导丝管腔远端出口需要穿过支架网孔的时候，扫描成像可以观察导丝尖端相对于支架网孔的位置，术者就可以根据实时图像调整导丝从而保证导丝尖端进入了支架在分支入口的最佳网孔，达到最优的治疗效果。

Description

一种血管腔内影像导管系统

技术领域

本发明属于医疗器材技术领域，尤其涉及一种用于辅助导丝穿过支架网孔进入分支的血管腔内影像导管系统。

背景技术

冠状动脉分叉是动脉粥样硬化的好发区，这主要是由于分叉区域的剪切应力低从而导致内膜的增厚和斑块的形成。从手术的成功率和长期不良事件而言，冠脉分叉病变的治疗是心脏介入治疗中最有挑战的病变之一。冠脉分叉病变约占经皮冠状动脉介入治疗的病变的15％到20％，因而其治疗具有重要的临床意义。

治疗冠脉分叉病变的技术和器械有两种最常用的介入治疗手段。第一种是在主支和分支中分别系统地植入支架的双支架术，可以进一步地细分为T-stenting、Crush、Cullotte、DK Crush等。另一种手段是较为简单的必要时分支支架置入术(Provisional T-stenting)，即在主血管中进行支架植入，必要时可以选择在分支中放置一个支架。无论使用哪种技术，植入主支支架后都要对支架位于分支入口处的支架杆进行后处理，以便保证分支血管的血运良好。例如在必要时分支支架置入术或者Cullotte术中，需要把血管导丝送入分支入口处的远端支架网孔。而DK Crush则需要把导丝送入分支入口处的近端支架网孔。不同的支架术有不同的最佳后处理网孔。总而言之，这样后处理时才能把尽量多的支架杆转移到分支开口的边缘，支架网孔在分支开口才能最大化，尽量避免支架杆影响血运。

目前导丝穿过支架网孔进入分支实在冠脉造影的指导下完成的。冠脉造影是一种把三维的冠脉结构投影到二维平面的成像方式，这就需要术者有熟练的读图和导丝操作能力。但是，冠脉造影的图像分辨率非常低，不能分辨支架杆，所以通过冠脉造影很难判断导丝是否穿过了分支入口处的最佳网孔。

综上所述，如何实现根据实时图像调整导丝从而保证导丝尖端进入支架在分支入口的最佳网孔，达到最优的治疗效果，同时减轻术者的读图负担，已经成为亟需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明的目的在于针对上述问题，提供一种血管腔内影像导管系统，用于辅助导丝203穿过支架网孔进入分支303，包括导管100，所述导管100的两端分别为导管近端101和导管远端102，其特征在于，所述导管100包括第一导管和第二导管，所述第一导管开设有第一管腔204，所述第二导管开设有第二管腔202，第一管腔204用于放置高速旋转的成像探头，所述成像探头包括光纤206和成像透镜；第二管腔202用于让导丝203通行。

优选的，所述导管100还包括外壳，所述外壳包括近端外壳104、近端套管105、伸缩部106、远端套管107、快速交换108、导丝管腔近端入口109和导丝管腔远端出口110。

优选的，所述近端外壳104内部放置有成像通道的近端连接头，近端连接头与成像引擎连接从而完成成像。

优选的，所述近端连接头通过弹簧管205和光纤206连接到位于导管远端102处的成像透镜组并占据导管100的第一管腔204，且所述成像探头通过弹簧管205的带动进行高速旋转。

优选的，所述成像透镜组在远端套管107的位置通过调节伸缩部106的长度调节。

优选的，所述成像透镜组对光纤206传来的成像光束进行反射并从导管100的侧面出射，且出射的方向与弹簧管205轴线的夹角为45°-90°，这样旋转的成像探头可以对血管及其内部的支架的横截面进行成像，前后拖动弹簧管205可以使成像探头沿着拖动方向采集一系列的横截面图像，从而组成血管以及支架的三维图像，这样就可以观察血管的分支303以及分支303上的支架杆。

优选的，所述第二导管设置于导丝管腔近端入口109与导丝管腔远端出口110之间，导丝管腔近端入口109位于远端套管107的中部，导丝管腔远端出口110的位置靠近成像透镜组的位置。

优选的，导丝管腔近端入口109到导丝管腔远端出口110的距离为3-10cm，导丝管腔远端出口110到导管远端102的末端距离为1-4cm。其中，第二管腔近端入口109的位置比较灵活有利于导管回撤时让导丝203留在分支303里面。

优选的，所述远端套管107的外径为1-2mm，适合经皮冠脉介入治疗。

优选的，所述成像探头每秒钟采集100-500帧横截面的图像。

优选的，所述成像探头在血管的分支303附近2-10mm的轴向距离内，以及在导丝管腔远端出口110位置进行重复地扫描成像。其中，成像探头在血管的分支303附近2-10mm的轴向距离内进行重复地扫描成像，便于实时观察血管的分支303和支架杆，而这样采集的体图像可以通过二维投影或者三维渲染的方式显示；而在导丝管腔远端出口110位置进行重复地扫描成像，这样当导丝203通过导丝管腔远端出口110需要穿过支架网孔的时候，扫描成像可以观察导丝尖端相对于支架网孔的位置，术者就可以根据实时图像调整导丝203从而保证导丝尖端进入了支架在分支入口304的最佳网孔，达到最优的治疗效果。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

本发明采用双导管腔设计，其中第一管腔用来放置旋转的成像探头，第二管腔则让导丝通行，导丝管腔远端出口位置为成像探头往复扫描的区域，当导丝通过导丝管腔远端出口需要穿过支架网孔的时候，扫描成像可以观察导丝尖端相对于支架网孔的位置，术者就可以根据实时图像调整导丝从而保证导丝尖端进入了支架在分支入口的最佳网孔，达到最优的治疗效果。

附图说明

图1为本发明的优选实施例的侧视图；

图2为图1中A-A的横截面示意图；

图3为本发明的优选实施例在血管分叉处的使用示意图。

图中附图标记为：

100-导管，101-导管近端，102-导管远端，104-近端外壳，105-近端套管，106-伸缩部，107-远端套管，108-快速交换，109-导丝管腔近端入口，110-导丝管腔远端出口；

201-导管套管，202-第二管腔，203-导丝，204-第一管腔，205-弹簧管，206-光纤；

301-血管近端，302-主支，303-分支，304-分支入口，305-血管支架，306-近端网孔，307-远端网孔，309-主支导丝，311-血管远端，314-OCT成像透镜组。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过参考附图描述的实施例以及方位性的词语均是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的一个宽泛实施例中，一种血管腔内影像导管系统，用于辅助导丝203穿过支架网孔进入分支303，包括导管100，所述导管100的两端分别为导管近端101和导管远端102，其特征在于，所述导管100包括第一导管和第二导管，所述第一导管开设有第一管腔204，所述第二导管开设有第二管腔202，第一管腔204用于放置高速旋转的成像探头，所述成像探头包括光纤206和成像透镜；第二管腔202用于让导丝203通行。

优选的，所述导管100还包括外壳，所述外壳包括近端外壳104、近端套管105、伸缩部106、远端套管107、快速交换108、导丝管腔近端入口109和导丝管腔远端出口110。

优选的，所述近端外壳104内部放置有成像通道的近端连接头，近端连接头与成像引擎连接从而完成成像。

优选的，所述近端连接头通过弹簧管205和光纤206连接到位于导管远端102处的成像透镜组并占据导管100的第一管腔204，且所述成像探头通过弹簧管205的带动进行高速旋转。

优选的，所述成像透镜组在远端套管107的位置通过调节伸缩部106的长度调节。

优选的，所述成像透镜组对光纤206传来的成像光束进行反射并从导管100的侧面出射，且出射的方向与弹簧管205轴线的夹角为45°-90°，这样旋转的成像探头可以对血管及其内部的支架的横截面进行成像，前后拖动弹簧管205可以使成像探头沿着拖动方向采集一系列的横截面图像，从而组成血管以及支架的三维图像，这样就可以观察血管的分支303以及分支303上的支架杆。

优选的，所述第二导管设置于导丝管腔近端入口109与导丝管腔远端出口110之间，导丝管腔近端入口109位于远端套管107的中部，导丝管腔远端出口110的位置靠近成像透镜组的位置。

优选的，导丝管腔近端入口109到导丝管腔远端出口110的距离为3-10cm，导丝管腔远端出口110到导管远端102的末端距离为1-4cm。其中，第二管腔近端入口109的位置比较灵活有利于导管回撤时让导丝203留在分支303里面。

优选的，所述远端套管107的外径为1-2mm，适合经皮冠脉介入治疗。

优选的，所述成像探头每秒钟采集100-500帧横截面的图像。

优选的，所述成像探头在血管的分支303附近2-10mm的轴向距离内，以及在导丝管腔远端出口110位置进行重复地扫描成像。其中，成像探头在血管的分支303附近2-10mm的轴向距离内进行重复地扫描成像，便于实时观察血管的分支303和支架杆，而这样采集的体图像可以通过二维投影或者三维渲染的方式显示；而在导丝管腔远端出口110位置进行重复地扫描成像，这样当导丝203通过导丝管腔远端出口110需要穿过支架网孔的时候，扫描成像可以观察导丝尖端相对于支架网孔的位置，术者就可以根据实时图像调整导丝203从而保证导丝尖端进入了支架在分支入口304的最佳网孔，达到最优的治疗效果。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合优选实施例和附图，对本发明进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不限制本发明。

参见图1-3，本优选实施例以光学相干断层成像(OCT)为例，导管系统为导管100的形式以便于进入病人的血管里。导管100的右端被称为导管近端101，左端被称为导管远端102。导管系统的外壳包括近端外壳104、近端套管105、伸缩部106、远端套管107、快速交换108、导丝管腔近端入口109和导丝管腔远端出口110。在近端外壳104内部放置的是成像通道的近端连接头，可以分别与成像引擎连接，从而完成OCT成像。成像通道的近端连接头通过弹簧管205和光纤206连接到位于导管远端102处的OCT成像透镜组314，并占据了导管100的第一管腔204。OCT成像通道的近端连接头、弹簧管205、光纤206和OCT成像透镜组314可以在第一管腔204内旋转。通过调节伸缩部106的长度可以调节成像透镜组在远端套管107的位置：把OCT成像通道固定在近端外壳104上，而把远端套管107固定在近端套管105上，而近端外壳104和近端套管105可以相对滑动，这样如果固定近端套管105，移动近端外壳104就可以改变OCT成像通道以及OCT成像透镜组314在远端套管107中的位置。导丝管腔近端入口109位于远端套管107的中部，距离导丝管腔远端出口110约3厘米至10厘米，为导丝203提供了进入冠脉的第二管腔202。导丝管腔远端出口110的位置靠近OCT成像透镜组314的位置，离导管100的远端末端约为1厘米至4厘米。

如图2所示，导管套管201包含了第一管腔204和第二管腔202，第一管腔204里面包含了OCT的成像通道，包括弹簧管205和光纤206。第二管腔202可以包含导丝203。

图3示出了本优选实施例在血管分叉处的使用方法，并利用远端网孔307为最佳网孔举例说明。导管100被放置在血管中，血流从血管的血管近端301流向血管远端311。在血管的分叉部位分为主支302和分支303，以及分支入口304。血管支架305需要被放置在分支入口304处。位于分支入口304处血管支架305的支架杆阻碍血运状况，所以需要对这些支架杆进行后处理。如覆盖分支入口304的支架网孔较多，则可以分为近端网孔306和远端网孔307。在本实施例的后处理，优选地，应当把导丝203穿过远端网孔307。这样，后续处理技术例如对吻球囊扩张或植入支架等，可以穿过远端网孔307，把分支入口304处的多余支架导丝推送至分支入口304的近端，使得支架杆对血运的影响最小。

在使用导管100时，主支导丝309穿过导管100的快速交换108，使得导管100沿着主支导丝309进入血管。第一管腔204包含OCT的成像通道，如弹簧管205和OCT成像透镜组314。成像通道可以在第一管腔204内旋转并对血管的横截面进行成像，通过推拉弹簧管205可以对一段血管完成三维成像。例如图中所示，推拉弹簧管205可以对分支303附近的血管以及血管支架305的部分进行三维成像，这样就能观察分支入口304处的支架杆的形态分布。第二管腔202包含导丝203，可随导管100一同送入血管。当确定导管100被送到分支303附近时，可以开启OCT成像观察导丝203和支架网孔的相对位置。因为OCT需要清除分支入口304附件的血液，术者可以往分支入口304附近注射生理盐水。生理盐水的粘性虽然与血液相差较大，所以不能长期完全清除OCT成像探头附近的血液。但是在这个应用中，我们只需要大致看到导丝203在网孔中的位置即可。当术者发现导丝203没有进入最佳网孔，术者可以把导丝203撤回，然后继续尝试进入最佳网孔。当导丝203进入最佳网孔后，导管100可以后撤退出血管。由于导丝203和支架杆都有非常明显的图像特征，例如两者都能阻挡OCT成像光线；导丝图像有顺着血管轴向方向的连续性，而且离OCT成像探头近；支架杆的图像通常都是高亮度的小亮斑并具有网状连续性。在显示OCT图像的时候，可以借助计算机图像分割技术自动识别导丝203、支架杆和血管组织，便于术者阅图。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，例如，将光学相干断层成像(OCT)替换为高频血管内超声(IVUS，例如使用超过60兆赫兹的换能器)等；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种血管腔内影像导管系统，用于辅助导丝(203)穿过支架网孔进入分支(303)，包括导管(100)，所述导管(100)的两端分别为导管近端(101)和导管远端(102)，其特征在于，所述导管(100)包括第一导管和第二导管，所述第一导管开设有第一管腔(204)，所述第二导管开设有第二管腔(202)，第一管腔(204)用于放置高速旋转的成像探头，所述成像探头包括光纤(206)和成像透镜；第二管腔(202)用于让导丝(203)通行；

所述导管(100)还包括外壳，所述外壳包括近端外壳(104)、近端套管(105)、伸缩部(106)、远端套管(107)、快速交换(108)、导丝管腔近端入口(109)和导丝管腔远端出口(110)；

所述成像探头在血管的分支(303)附近2-10mm的轴向距离内，以及在导丝管腔远端出口(110)位置进行重复地扫描成像，其中，

成像探头在血管的分支(303)附近2-10mm的轴向距离内进行重复地扫描成像，便于实时观察血管的分支(303)和支架杆，并通过二维投影或者三维渲染的方式显示；

成像探头在导丝管腔远端出口( 110) 位置进行重复地扫描成像，当导丝(203)通过导丝管腔远端出口(110)需要穿过支架网孔的时候，通过扫描成像观察导丝尖端相对于支架网孔的位置，术者就根据实时图像调整导丝(203)从而保证导丝尖端进入了支架在分支入口(304)的最佳网孔，达到最优的治疗效果。

2.根据权利要求1所述的一种血管腔内影像导管系统，其特征在于，所述近端外壳(104)内部放置有成像通道的近端连接头，近端连接头与成像引擎连接从而完成成像。

3.根据权利要求2所述的一种血管腔内影像导管系统，其特征在于，所述近端连接头通过弹簧管(205)和光纤(206)连接到位于导管远端(102)处的成像透镜组并占据导管(100)的第一管腔(204)，且所述成像探头通过弹簧管(205)的带动进行高速旋转。

4.根据权利要求3所述的一种血管腔内影像导管系统，其特征在于，所述成像透镜组在远端套管(107)的位置通过调节伸缩部(106)的长度调节。

5.根据权利要求4所述的一种血管腔内影像导管系统，其特征在于，所述成像透镜组对光纤(206)传来的成像光束进行反射并从导管(100)的侧面出射，且出射的方向与弹簧管(205) 轴线的夹角为45°-90°。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种血管腔内影像导管系统，其特征在于，所述第二导管设置于导丝管腔近端入口(109)与导丝管腔远端出口(110)之间，导丝管腔近端入口(109)位于远端套管(107)的中部，导丝管腔远端出口(110)的位置靠近成像透镜组的位置。

7.根据权利要求3-5任一项所述的一种血管腔内影像导管系统，其特征在于，导丝管腔近端入口(109)到导丝管腔远端出口(110)的距离为3-10cm，导丝管腔远端出口(110)到导管远端(102)的末端距离为1-4cm。

8.根据权利要求1-5任一项所述的一种血管腔内影像导管系统，其特征在于，所述远端套管(107)的外径为1-2mm。

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