[发明专利]一种用于无创测量包括血管内血压的体内压力的系统及方法

说明书

本发明提供了一种用于无创超声或任何其他基于成像的血管内血压测量系统的系统、装置(140)和方法，其中通过图像时间序列处理来估计振荡可追踪区域的体积来执行血压测量。本发明引入了新的广义M模式，其是与所有超声通道对应的M模式的集合。本发明适用于任何使成像波透过的介质，所述成像波能够被转换成校准到液体压力变化的图像序列。

说明

技术领域

本发明涉及可植入医学装置和系统以及相关方法的领域。更具体地，本发明涉及一种用于从身体外部无创确定体内压力的医学成像模态。该医学成像模态可以包括无创医学成像系统，例如超声波；人工植入，或天然信号反射器，如超声波反射器；用于压力测量的一系列过程，例如，用于测量血管内血压的一系列过程；以及医学成像换能器和接收器。

背景技术

包括充血性心力衰竭(CHF)、腹主动脉瘤(AAA)、肺动脉高压(PAH)的疾病是过早死亡的主要原因。期望能够提供一种对血管内和/或心内血压的有利监测，包括连续监测。基于这样的血压测量，患者的诊断和治疗可以基于独特的水平，防止大量患者过早死亡。

优选地，可植入传感器通过血管内技术植入。

存在需要可再充电能源的有源传感器，这是不期望的并且涉及许多明显缺点。

由于手术的复杂性和相关的患者风险，期望通过导管上引入的压力传感器对心内压力的侵入性测量最小化。

存在通常为电磁的无源可植入传感器，在主要以射频(RF)形式的电磁能源中从外部辐射到人体时提供电磁信号。这些传感器具有电子器件并且因此具有相关的缺点，例如植入的传感器的尺寸或随时间的可靠性。此外，虽然RF能量的一部分被植入的RF传感器吸收，但是RF能量的一部分会被人体吸收，这可能引起生物体中的潜在问题。从身体外部传输的能量可以在这些植入物中转换，以给电子器件供电、进行测量并再次将测量结果传输到身体外部。人体外部的检测系统记录(registers)由该检测系统检测的植入传感器的电路反过来辐射的电磁场。在题为“与植入的无线传感器通信”的美国专利号US 7245117 B1中描述了电磁传感器的示例，确定传感器的谐振频率以激励系统以预定的频率和幅度突发(burst)RF能量。美国专利号US 8894582 B2中也描述了类似的技术。

血管内超声测量是已知的，但仅限于引入体内的基于导管的超声收发器，其主要用于成像和多普勒超声测量。可以使用超声波从身体外部非侵入地测量外周血管中的血压。然而，这种基于超声的方法的校准是复杂的并且不总是可靠。而且，这种方法不能选择性地测量体内特定深度和位置的压力，例如，主动脉或心脏中的压力。其他无创技术包括检查血管尺寸的方法，或基于检查血流的方法，以及基于多普勒超声或其他超声成像方法，如例如US 5411028、US 5477858 A、US 5544656、US 6814702 B2、US 5724973 A、US20140081144 A1、EP 1421905 A1、US 7128713 B2、WO 2007087522 A2、US 20080119741A1、US 7736314 B2、US 20130197367 A1或US 20130006112中所公开的。

例如，在题为“用于识别和减少血管成像系统中的血液斑点的方法”的US5520185A中，公开了一种用于增强血管内超声血管图像系统的方法。其通过使用分类器来解释如何将代表血管壁的超声回波与来自血流的超声回波区分开，该分类器采用直接从超声扫描仪-检测器获取的灰度强度的原始数据的均值和方差。

在题为“利用多普勒辅助追踪组织运动的超声诊断成像系统”的US 5800356中，公开了一种通过使用对应于组织边缘的速度信息以追踪组织边界而临时获取的扫描线来追踪所表示的边界的方法。

在题为“超声诊断设备”的US6258031B1中，通过超声相位检测同时测量血流的速度和血液壁的速度。