[发明专利]用于评估血管重建的系统和方法

说明书

本文公开了用于评估血管重建的系统和方法。在某些情况下，所述方法可以包括一个或多个以下步骤：测量作为时间函数的血液灌注以获得时间序列数据，将所述时间序列数据数学变换为功率谱，计算在特定频率范围内的所述功率谱的至少一个参数，以及将所述至少一个计算的参数作为所述第一群体和第二群体的区别。

相关申请的交叉参考

本申请作为非临时申请，根据35U.S.C.§119(e)要求在2013年8月14日提交的第61/865977号美国临时申请以及在2013年10月9日提交的第61/888790号美国临时申请的权益。本申请也与在2013年8月14日提交的第13/967298号美国申请相关。每个上述申请在此通过整体引用作为参考。

技术领域

本公开内容涉及对在组织中的血流量的测量，尤其是在脚部或其它四肢中的血流量的测量。

背景技术

在发达国家中迅速老化的人口导致与衰老相关的退化性疾病的患病率增加，如外周动脉疾病和2型糖尿病。这些疾病的表现包括组织缺血、慢性伤口和糖尿病足部溃疡，其中缺乏适当的治疗可能导致感染、坏疽，以及在脚部缺血的情况下，一只或两只脚的部分或完全截肢。

外周动脉疾病(PAD)是一种进行性疾病，其中变窄或阻塞的动脉减少了流至四肢的血液。PAD可产生于动脉粥样硬化、导致狭窄的发炎过程、栓塞或血栓形成，并与吸烟、糖尿病、血脂异常和高血压有关。如果未经治疗，PAD可以导致严重肢体缺血(CLI)，其中四肢(通常是腿和脚)的血流量被削弱到这样的程度：组织损伤引致随之而来的溃疡、坏疽或肢体缺损。PAD患者也处于其它心血管疾病如心肌梗塞和中风、以及作为这些疾病后果的死亡的不成比例的高风险。随着糖尿病的发病率全球性增加，CLI的治疗以及预防由它引起的残疾和肢体缺损已成为显著的健康优先考虑。

使用血管内(微创)介入、开腹手术或两者结合的外周血管介入手术是当前可用的恢复PAD患者的到四肢的灌注的唯一方法。医疗管理只能帮助延缓疾病的进展，如果有的话。然而，临床医生目前缺乏手术中工具以在受影响的组织处(通常在脚上)实时地适当评估灌注，以可靠地引导介入手术的进行。测量血液灌注的现有技术包括皮肤灌注压(SPP)、多普勒超声(DUX)以及经皮血氧监测(TCOM)。每种技术具有一个或多个缺点。SPP仅提供在皮肤真皮层的灌注数据，要求皮肤温度被归一化到44℃时，受皮肤色素沉着影响，且对于水肿患者是不可靠的。SPP还需要使用压力袖带，这进一步限制了它在外周血管介入手术过程中作为实时灌注评估工具的效用。DUX没有评估组织灌注，而是衡量大血管(1.5毫米)的血流量。TCOM需要将患者放置在高压氧中，使其与导管室/手术室不兼容。此外，TCOM不提供实时血运重建数据，因为它需要约4至6周的时间以使测量达到平衡。

因此，有需要对在血管尺寸范围内和在由这些血管供给的组织中的血液灌注进行非侵入性实时测量。特别是，有需要对脚部的血液灌注进行非侵入性实时测量，其可以在介入手术进行时可靠地执行和在手术过程中用于通知决策者。

缺血是一种疾病，其中对供应到组织的血液的限制导致了氧和葡萄糖的短缺，造成对组织的不可逆损伤。如果发现得太晚，由各种治疗方案、血栓溶解或手术进行的血液再灌注只会进一步增加对组织的损伤，而不是挽救组织。例如，局部缺血的最常见部位之一是脚部。在这种情况下，对处于风险中的缺血脚部的早期检测和诊断是势在必行的，在损伤变得不可逆转之前。目前，诊断缺血性脚部的最常见方式是ABI(踝肱指数)，其将手臂的血压与脚踝的血压进行比较。在某些情况下，ABI测量小于0.9是缺血脚部的指示。然而，ABI测量高度依赖于操作者协议，即当对坐下或仰卧的受试者进行测量或者当操作者使用不同的测量协议/设备时，可以得到不同的值。对于糖尿病患者、正在接受血液透析的患者的钙化血管，或者如果在踝关节以下存在大面积远端动脉损伤，ABI还会产生假性升高的测量(Yamada等，J VASC Surg 2008；47：318-23)。