CN213488790U - 用于监测血管内压的光纤导丝及血管内压检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于监测血管内压的光纤导丝及血管内压检测装置，用于监测血管内压的光纤导丝包括导丝本体，所述导丝本体具有测压段，所述测压段包括适于与血管管壁接触的接触层和位于接触层内并适于采集在导丝本体插入血管后血流流经时冲击接触层产生的形变数据信号的多芯光纤。本实用新型能够对血管内压进行测量，而且降低了校准时间，提高了安全性。

Description

用于监测血管内压的光纤导丝及血管内压检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于监测血管内压的光纤导丝及血管内压检测装置。

背景技术

目前，心脑血管疾病是当今世界上威胁全球人类健康与生命的头号杀手，其发病率和死亡率已超过肿瘤性疾病而跃居世界第一。心脑血管疾病主要包括高血压、冠心病、卒中、脑出血、心肌脑梗等，其中冠心病因其高发病率和高费用给社会和家庭带来沉重负担。

通常针对冠心病采用支架植入的介入疗法，传统上根据造影目测血管管腔狭窄程度来判断是否需要置入支架，但该方法存在诸多缺点，如目测主观性较大、管腔狭窄程度和组织缺血程度的相关性欠佳，因此近年来出现了对血管狭窄的功能性评价，即血流储备分数（Fractional Flow Reserve）。该技术利用压力导丝测量血管狭窄部位前后的压力值，通过压力值的变化判断该狭窄对血流的影响，进而明确该狭窄部位是否具有临床意义和介入治疗的必要。大量临床试验表明，FFR指导的介入治疗能明显改善患者预后，因此已被国际医学界广泛认可，并且写入了冠心病介入诊疗指南。

FFR仍旧存在一些缺点，包括操作复杂、只能单点测量、数值波动较大等，真正从认可到临床广泛使用还存在交大的技术隔阂。市场上成熟的压力导丝产品非常少，并且均是基于电学的压阻传感原理，使用环境较为严苛。目前全球仅有雅培独家产出该类产品，根据其专利显示，其测量段为2.67mm且仅此一个测量点，对应病变范围较短的情况测量数据有较大误差，同时想要测量多点狭窄时候需要不断调整测量段位置，大大增长了手术时间。

所以全球范围内亟需一种血管内压力检测装置，能在降低校准时间、安全性提高、数据精准及多点测量方面有突出表现。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于监测血管内压的光纤导丝，它能够对血管内压进行测量，而且降低了校准时间，提高了安全性。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种用于监测血管内压的光纤导丝，它包括导丝本体，所述导丝本体具有测压段，所述测压段包括：

适于与血管管壁接触的接触层；

位于接触层内并适于采集在导丝本体插入血管后血流流经时冲击接触层产生的形变数据信号的多芯光纤。

进一步，所述多芯光纤包括：

紧贴所述接触层的光纤外膜，所述光纤外膜内设有内腔；

位于所述内腔内并对径向压力敏感的主纤芯；

位于所述内腔内并紧贴所述光纤外膜设置、对轴向压力敏感的副纤芯；其中，

所述主纤芯和所述副纤芯均刻蚀有光栅。

进一步，为了固定主纤芯和副纤芯在测压段的几何结构，更好地降低温度对光纤光栅测量压力的影响，所述内腔内填充有高分子聚合物材料。

进一步，所述接触层包括：

位于外侧的接触外膜；

位于接触外膜和多芯光纤之间的硬化涂层。

进一步，所述硬化涂层为丙烯酸树脂材质制成。

进一步，所述硬化涂层的厚度在光纤导丝的轴向上由前向后逐渐增厚。

进一步，所述导丝本体还具有显影段，所述显影段连接在所述测压段的前端。

进一步，所述导丝本体还具有操作支撑段，所述操作支撑段连接在所述测压段的后端。

进一步，所述导丝本体还具有显影段和操作支撑段，所述显影段与所述测压段的前端以及所述操作支撑段与所述测压段的后端分别熔接。

本实用新型还提供了一种血管内压检测装置，它包括：

用于监测血管内压的光纤导丝；

信号解调装置，所述信号解调装置与所述导丝本体电性连接，所述信号解调装置适于根据所述导丝本体反馈的形变数据信号，处理得到血管内压数据。

采用了上述技术方案后，本实用新型的光纤导丝在术者的操作下顺利安全的到达血管，血管内血流流经时对测压段内部的多芯光纤造成不同程度的形变，通过多芯光纤对血流流经时冲击接触层产生的形变数据信号进行采集，形变数据被回传至信号解调装置，完成数据解调后得出目标节段血管内压力值，从而实现目标节段血管内狭窄情况的实时监测，符合临床需求。 ；本实用新型采用全光纤技术方案，无任何电子器件，消除了现有电学压力导丝可能导致病人发生电击危险、不能和其他电磁设备同时使用的缺点；采用非光折射原理，避免某些狭窄部位无法到达的情况；采用多芯光纤叠加测压，实现了光纤导丝全路可监测血管内压的功能。

附图说明

图1为本实用新型的光纤导丝及血管内压检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型的测压段的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

如图1、2所示，一种用于监测血管内压的光纤导丝，它包括导丝本体，所述导丝本体具有测压段12，所述测压段12包括：

适于与血管管壁接触的接触层；

位于接触层内并适于采集在导丝本体插入血管后血流流经时冲击接触层产生的形变数据信号的多芯光纤。

具体地，如图2所示，所述多芯光纤可以为如下结构，包括：

紧贴所述接触层的光纤外膜123，所述光纤外膜123内设有内腔126；

位于所述内腔126内并对径向压力敏感的主纤芯124；

位于所述内腔126内并紧贴所述光纤外膜123设置、对轴向压力敏感的副纤芯125；其中，

所述主纤芯和所述副纤芯均刻蚀有光栅127。

具体地，所述内腔126内填充有高分子聚合物材料，用于固定主纤芯124和副纤芯125在测压段12的几何结构，进一步降低温度对光纤光栅测量压力的影响；

副纤芯125可以设置多个，均布紧贴光纤外膜123。

具体地，如图2所示，所述接触层包括：

位于外侧的接触外膜121；

位于接触外膜121和多芯光纤之间的硬化涂层122。

具体地，所述硬化涂层122可以为丙烯酸树脂材质制成。

具体地，所述硬化涂层122的厚度在光纤导丝的轴向上由前向后逐渐增厚。

多芯光纤的直径一般为125微米，在本实施例中，多芯光纤的硬化涂层122分成三段，第一段尖端部分的光纤涂层较薄，约10微米，所以这一段光纤的外径约为145微米；第二段光纤涂层略厚，大约30微米，因此光纤的整体外径为185微米；第三段光纤最粗，模量也最高，涂层厚度约为60微米，因此光纤外径尺寸为245微米。

在本实施例中，根据光纤光栅的分布式测量原理，可实现测压段的多点测量；实例中，测压段长为2厘米，测量点数为16点，那么测量点间距仅为1.25毫米，可近似认为连续测量。

在本实施例中，硬化涂层122，其通过不同的厚度满足不同的节段的临床需求，将光纤外膜123包裹其中，同时其外侧被可与人体组织接触的接触外膜121所包裹；

具体地，所述导丝本体还具有显影段11，所述显影段11连接在所述测压段12的前端。

所述导丝本体还具有操作支撑段13，所述操作支撑段13连接在所述测压段12的后端。

具体地，所述显影段11与所述测压段12的前端以及所述操作支撑段13与所述测压段12的后端分别熔接，形成熔接点14。熔接点14通过物理熔接结构实现导丝三个不同节段间物理结构连贯、信号传导通畅、扭控传递便捷的目的。

在本实施例中，显影段适于通过内部的显影金属实现显示在X射线、CT、血管造影下导丝的位置；显影的目的，用于向术者提示光纤导丝当前抵达的血管内位置。

操作支撑段13适于通过内部的韧性金属实现对光纤导丝的测压段12进行扭控操作的目的，用于术者将光纤导丝推进到待测压节段血管。

在本实施例中，将多条纤芯所反应的形变数据进行记录、解调、融合，从而得到其压力值；具体融合算法特征为利用主纤芯124测量得到径向压力，多条副纤芯125呈几何分布用于消除导丝测压段12在血管内弯曲造成的应力，最终便可得到真实的压力值。

在图1中，A为血管。

实施例二

一种血管内压检测装置，它包括：

用于监测血管内压的光纤导丝；

信号解调装置30，所述信号解调装置30与所述导丝本体电性连接，所述信号解调装置30适于根据所述导丝本体反馈的形变数据信号，处理得到血管内压数据。

在本实施例中，信号解调装置可以采用OFDR（光频域反射计），如美国LUNA公司的OBR 4600等。前端接有多路光纤复用切换器，用于选择某一光纤信号进入OFDR。

在本实施例中，还包括信号传输配线20，信号传输配线20通过电性连接实现将测压段12获得的形变数据传输至信号解调装置30的目的；信号传输配线20的末端，将多条纤芯通过扇出结构接入信号解调装置。

由于光纤的标准连接件只能耦合单芯光纤，所以需要将单根多芯光纤转换为多根单芯光纤，这样的结构称之为扇入扇出（Fan-in and Fan-out）。通常采用熔融拉锥或前端腐蚀工艺进行制造，使多根单芯光纤纤芯的几何尺寸与多芯光纤纤芯相匹配，最后再将两者进行熔接。结构上，除了单根多芯光纤和多根单芯光纤外，还包括了熔接处的护套和支架等。对于本实施例而言，信号解调装置30发出探测激励光并接收反射回来的信号光，所以扇入和扇出均为同一结构，以“扇出结构”统称此结构。

在本实施例中，可以结合造影标记的显影段当前位置、信号解调装置30通过目标节段血管内压力、加上术前或术中造影得到的血管结构三维数据，便可经重建算法得到导丝途径血管内所有血流流量分布重建数据，为血管狭窄后血流动力学改变提供重要基础数据。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种用于监测血管内压的光纤导丝，其特征在于，它包括导丝本体，所述导丝本体具有测压段（12），所述测压段（12）包括：

适于与血管管壁接触的接触层；

位于接触层内并适于采集在导丝本体插入血管后血流流经时冲击接触层产生的形变数据信号的多芯光纤。

2.根据权利要求1所述的用于监测血管内压的光纤导丝，其特征在于，

所述多芯光纤包括：

紧贴所述接触层的光纤外膜（123），所述光纤外膜（123）内设有内腔（126）；

位于所述内腔（126）内并对径向压力敏感的主纤芯（124）；

位于所述内腔（126）内并紧贴所述光纤外膜（123）设置、对轴向压力敏感的副纤芯（125）；其中，

所述主纤芯和所述副纤芯均刻蚀有光栅（127）。

3.根据权利要求2所述的用于监测血管内压的光纤导丝，其特征在于，

所述内腔（126）内填充有高分子聚合物材料。

4.根据权利要求1所述的用于监测血管内压的光纤导丝，其特征在于，

所述接触层包括：

位于外侧的接触外膜（121）；

位于接触外膜（121）和多芯光纤之间的硬化涂层（122）。

5.根据权利要求4所述的用于监测血管内压的光纤导丝，其特征在于，

所述硬化涂层（122）为丙烯酸树脂材质制成。

6.根据权利要求4所述的用于监测血管内压的光纤导丝，其特征在于，

所述硬化涂层（122）的厚度在光纤导丝的轴向上由前向后逐渐增厚。

7.根据权利要求1所述的用于监测血管内压的光纤导丝，其特征在于，

所述导丝本体还具有显影段（11），所述显影段（11）连接在所述测压段（12）的前端。

8.根据权利要求1所述的用于监测血管内压的光纤导丝，其特征在于，

所述导丝本体还具有操作支撑段（13），所述操作支撑段（13）连接在所述测压段（12）的后端。

9.根据权利要求1所述的用于监测血管内压的光纤导丝，其特征在于，

所述导丝本体还具有显影段（11）和操作支撑段（13），所述显影段（11）与所述测压段（12）的前端以及所述操作支撑段（13）与所述测压段（12）的后端分别熔接。

10.一种血管内压检测装置，其特征在于，它包括：

如权利要求1至9中任一项所述的用于监测血管内压的光纤导丝；

信号解调装置（30），所述信号解调装置（30）与所述导丝本体电性连接，所述信号解调装置（30）适于根据所述导丝本体反馈的形变数据信号，处理得到血管内压数据。

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