[发明专利]光纤式生物体诊断用传感器系统及血管插入式分布压力测定装置

说明书

一种血管插入式分布压力测量装置，其插入生物体的血管中，对被测量物体的规定部位的温度和压力分布进行测量，其包括：因温度、应变而发生变形的SM光纤；与该光纤部分相接，将被测量物体的压力(血压)转换为该光纤的应变的构造体；以及覆盖SM光纤和构造体的外层，还存在有一种测量机，该测量机将激光出射到SM光纤并对所产生的散射光的频率变化进行检测，根据基于该频率变化求出的SM光纤的温度变化及应变变化，运算并求出该光纤的规定位置的血压。

技术领域

本发明涉及医疗用的测量系统，特别涉及使用利用光纤电缆来测定温度、压力、应变分布的分布型光纤传感器系统，来收集血压等生物体的信息并进行解析，从而提供生物体的诊断信息的光纤式生物体诊断用传感器系统，及测定血压等的血管插入式分布压力测定装置。

背景技术

一直以来在PCI(percutaneous transluminal coronary angioplasty：经皮腔内冠状动脉成形术)的压力或流速的测量中，使用冠状血流储备分数(FFR：fractional flowreserve)作为重要的诊断指标。此处，所谓PCI是指在对缺血性心脏疾病进行治疗的治疗方法中，对因动脉粥样硬化(atheroma；含有脂质、钙、各种纤维性结合的细胞、或死亡的细胞所构成的动脉血管内的积聚物、斑等)等而变狭窄的心脏的冠状动脉进行扩张从而力图增加血流量的治疗法。所谓FFR是指表示该狭窄病变导致血流量阻碍程度的指标，是由病变远离部位的血流量相对于正常时的值的比例所示出的量。具体而言，测量狭窄病变的主动脉(aorta)(近端部分)的压力(Pa)和远端部分的冠状动脉内压力(Pd)，基于Pd/Pa来求出FFR指标。

使用图6来进一步更为详细地进行说明。图6(a)是表示血管中所生成的狭窄病变的示意图，箭头表示血流方向。图6(b)是对应于图6(a)的血管内的压力变化的模型图。在图6(b)中，纵轴表示血管内最大脉动压力，横轴表示光纤长度(Lof)此处，所谓光纤长度是指，在将光纤的规定起点设为零的情况下、从起点到传感器前端位置之间的距离。另外，若将与病变部位Pc1相对应的位置设为狭窄位置S1,将与病变位置Pc2相对应的位置设为狭窄位置S2，则在上述位置上的血管内压力(血压)分别如图中所示那样从基准压P0(相当于上述Pa)开始逐渐减小。若将逐渐减小后的狭窄位置S1处的压力设为P1，将狭窄位置S2处的压力设为P2,则将P1/P0及P2/P0分别称为各位置处的冠状血流储备分数(FFR)。然后，在该值为0.75以下的情况下，适用上述PCI。通常情况下，上述Pa在引导导管(guiding catheter)的前端进行测量而获得，Pd则利用压力传感器在被称为压力引线(pressure wire)的专用的导管前端被测量获得。

在该情况下，为了判断在多个部位的狭窄部位等非单一部位的症状、或作为安装支架(Stent)之后的信息的生理状况，并非希望在一点上进行PCI中的压力或流速测定而获得数值，而希望求取作为分布。

更具体而言，若考虑心脏瓣膜的尺寸、冠状动脉狭窄部的轴方向尺寸，则在轴方向的压力分布等的测量中，希望具有3mm-5mm的分辨率。另外，为了通过冠状动脉(细直径)、心脏瓣膜，则用于测量的探针直径(probe)越细越好(例如以下)，作为适用于测量的探针，需要具有适当的刚性且具有能支撑光纤的机构。若考虑了上述内容，则在为了实现本测量目的而使用多根光纤的情况下，难以满足光纤的外径规格为以下这一要求。而且，为了能对患部进行压力测量之外，还能同时对温度、流速等进行测量，且能以不对心脏跳动产生影响的方式来进行测量，希望获得不使用电学式传感器等的多功能传感器。

一直以来，作为用于实现上述目的的光纤传感器，可采用FBG(Fiber BraggGrating：光栅光纤)传感器，但是该传感器需要在光纤内对FBG进行加工。原本该传感器的功能就在于通过光纤的拉伸或热变形来进行温度测量，但是难以仅进行压力测量，此外，在上述方案的基础上，需要在利用FGB对压力进行感测的部位设置压力转换机构，因而无法测量连续的压力。