血管內同時進行oct成像和壓力測量裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及心血管檢測領域，尤其涉及一種血管內同時進行OCT成像和壓力測量裝置及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]冠狀動脈疾病(CAD)是全世界導致死亡的頭號原因。由于動脈粥樣硬化斑塊的堆積、破裂和血栓，冠狀動脈疾病(CAD)能引起胸痛(心絞痛)，心肌缺血和心源性猝死。對于那些沒有猝死或有慢性心絞痛癥狀的病人，合適斑塊的治療包括經皮冠狀動脈介入手術(PCI)。心臟介入專家通過PCI手術放置支架處理病變，但近年來不少研宄結果認為心臟支架被濫用，或至少過度使用引發(fā)很多爭議，醫(yī)生在考慮只使用支架時更加謹慎和挑剔。此外由于成本較低的藥物治療已被引入到市場，研宄發(fā)現它們也是有效的。在治療病情穩(wěn)定的冠心病患者時我們已經看到了支架置入術的溫和下降。這些因素，再加上越來越多的公共意見，三種新的血管成像/測量設備和耗材:1)血管內超聲(IVUS)、2)光學相干斷層掃描(OCT)和3)血流儲備分數(FFR)技術能準確地幫助醫(yī)生為每一個病人術前評估是否支架置入及術后評估，在冠心病變檢查中起到越來越重要的作用。
[0003]大量臨床數據表明，血管內壓力測量對于冠狀動脈介入手術極為重要，最常用的測量方式血流儲備分數(Fract1nal Flow Reserve,FFR)反應了狹窄冠脈對于心肌灌注的影響，被認為是侵入式檢測方式中評價冠脈嚴重程度的金標準，因此最新指南推薦，對于那些可能引起缺血的狹窄病變，應用FFR評價血管狹窄程度被推薦為I類證據。FFR使用帶壓力傳感器的導絲插入到動脈，導絲末端至被調查的病變處進行測量。一般是通過腺苷的血管內給藥來誘導最大充血(最高血流量)，同時用壓力導絲遠端對狹窄進行壓力測量并除以主動脈的壓力，測得FFR值。FFR參數目前用于臨床實踐以確定是否有冠狀動脈病變的病人應該使用支架進行治療。
[0004]盡管FFR技術已被證明是有價值的介入診斷測量手段，許多情況下FFR不能單獨用來指導介入手術:1)有時壓力測量的人為因素能給出FFR值并不一定預示血管病變的嚴重程度；2)由于不完美的測量精度，在接受治療的界限附近的FFR值可能會給介入專家?guī)硖魬?zhàn)；3)在許多情況下，血管堵塞是源于病變部位的凝塊，而在這些情況下FFR不是病變程度的真實測量；4)FFR不提供對動脈壁本身的任何信息，因此不能被用于優(yōu)化需要被放置支架的類型或長度。
[0005]因為以上和其他未一一列舉的原因，心臟介入專家需要得到關于冠狀動脈壁結構的信息以提供更多數據來指導介入治療。
[0006]光學相干斷層掃描(Optical Coherence Tomography, OCT)就是這樣的高分辨率(10微米級)血管構造成像技術。在心內OCT中，導管被插入動脈以獲取10微米的分辨率剖面和三維圖像，使動脈血管壁詳細的顯微結構特征的可視化成為可能。心內OCT已經被證明能夠辨別包括脂質的存在，炎癥，鈣化，凝塊(血栓)等各種有關的臨床特征。OCT在三維空間捕捉的這些信息能有效描述罪犯血管病變的程度及類型，從而作為重要數據被用來引導介入治療程序。另外OCT也能夠用于成像尚未引起血栓的非罪犯病變。治療這些冠狀血管病變發(fā)生之前的非罪犯病變是一種有前途的，用于改善CAD發(fā)病率與死亡率的概念。
[0007]FFR和OCT技術都已被醫(yī)生廣為接受，但目前OCT導管和FFR導絲是作為單個設備分開使用的，所以增加了檢查的持續(xù)時間，復雜性，和患者使用成本。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型的實用新型目的在于建立一個可以同時完成對血管組織的微觀影像觀察以及血管內的壓力測量的裝置。
[0009]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0010]提供一種血管內同時進行OCT成像和壓力測量裝置，包括成像測壓導管和驅動控制機構，其中:
[0011]成像測壓導管包括相連接的導管光纖和光纖探頭，所述導管光纖外部設有傳動軸；所述光纖探頭的光纖端面設有球透鏡和透光器件，該光纖探頭的端部設有壓力傳感器；進入導管光纖的一部分光信號經過球透鏡折射后射向血管壁，經反射后原路返回，得到包含血管壁形貌信息的反射OCT光束；另一部分光信號通過透光器件射向壓力傳感器，經反射后沿原路返回，得到包含血流壓力信息的反射壓力光束；所述反射OCT光束和所述反射壓力光束均通過所述導管光纖傳輸出去；
[0012]驅動控制機構，包括旋轉控制單元和回撤單元，所述旋轉控制單元連接導管光纖和外部光纖，并控制傳動軸帶動光纖探頭旋轉；所述回撤單元控制通過傳動軸控制光纖探頭沿血管徑向移動。
[0013]本實用新型所述的裝置中，所述光纖探頭的外部設有套管。
[0014]本實用新型所述的裝置中，所述傳動軸外部設有保護套。
[0015]本實用新型所述的裝置中，該成像測壓導管還包括透明套管，與所述保護套以及所述套管連接為一體。
[0016]本實用新型所述的裝置中，所述保護套為剛性保護套。
[0017]本實用新型所述的裝置中，所述成像測壓導管的直徑不大于550微米。
[0018]本實用新型所述的裝置中，所述壓力傳感器為干涉儀、光纖光柵或者可變形膜。
[0019]本實用新型還提供了一種血管內同時進行OCT成像和壓力測量系統(tǒng)，包括掃頻激光器、分光器、延遲線、偏振器、光學環(huán)形器、合光器、相干光接收器、信號處理模塊、影像工作站終端以及血管內同時進行OCT成像和壓力測量裝置，該裝置中的驅動控制機構通過光纖與光學環(huán)形器連接；
[0020]影像工作站終端控制掃頻激光器產生掃頻激光信號，經分光器分為兩部分，一部分經延遲線、偏振器得到標準激光信號進入合光器，另一部分光經光學環(huán)形器進入測量裝置；通過測量裝置得到的反射OCT光束和反射壓力光束經過光學環(huán)行器后，與標準激光信號匯合到合光器產生干涉信號，干涉信號被相干光接收器接收并轉換成電信號，電信號經放大與數模轉換后傳到信號處理模塊，最后在影像工作站終端顯示。
[0021]本實用新型還提供了一種血管內同時進行OCT成像和壓力測量方法，包括以下步驟:
[0022]掃頻激光器產生掃頻激光信號，經分光器分為兩部分，一部分經延遲線、偏振器得到標準激光信號；
[0023]另一部分光經光學環(huán)形器進入測量裝置，通過驅動控制機構中的旋轉控制單元控制傳動軸帶動導管光纖旋轉，使得在光纖探頭的入射光信號在血管內能夠進行360度掃描，并且相應地接收由血管壁和壓力傳感器反射的光信號；
[0024]當光纖探頭在血管內某一處完成360度旋轉后，通過回撤單元帶動光纖探頭沿血管徑向移動到下一個取樣點，再度完成360度掃描，以此類推，獲得一段血管中反射的光信號;
[0025]反射的光信號與標準激光信號匯合產生干涉信號，將干涉信號轉換成電信號，電信號經放大與數模轉換后進行處理得到一端血管中完整的血管內壁橫斷面形貌和壓力數據，并顯示。
[0026]本實用新型產生的有益效果是:本實用新型在光纖探頭上設置球透鏡和透光器件，使用球透鏡反射OCT光束用于OCT成像，使用球透鏡和透光器件分離壓力光束到壓力傳感器，從而在同一導管中實現對血管內壁形貌圖像及血管內壓力的測量的雙重目的。
[0027]進一步地，本實用新型的成像測壓導管直徑不大于550微米，因此不會改變2mm冠脈的血流動力學，從而能精確地測量這類血管內的壓力。
【附圖說明】
[0028]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0029]圖1是本實用新型實施例血管內同時進行OCT成像和壓力測量裝置的結構示意圖；
[0030]圖2是本實用新型實施例成像測壓導管的結構示意圖；
[0031]圖3是本實用新型實施例血管內同時進行OCT成像和壓力測量系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0032]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0033]如圖1所示，本實用新型實施例的血管內同時進行OCT成像和壓力測量裝置10包括成像測壓導管和驅動控制機構，兩者可通過光學機械結構連接。
[0034]成像測壓導管包括相連接的導管光纖14和光纖探頭16，導管光纖14外部設有傳動軸15 ;如圖2所示，光纖探頭16的光纖端面設有球透鏡162和透光器件163，該透光器件163的核心作用為有效傳輸透射光和反射光，該透光器件163可選用棱鏡或漸變折射率透鏡。該光纖探頭16的端部設有壓力傳感器161 ;進入導管光纖14的一部分光信號經過球透鏡162折射后射向血管壁18，經反射后原路返回，得到包含血管壁形貌信息的反射OCT光束；另一部分光信號通過透光器件163射向壓力傳感器161，經反射后沿原路返回，得到包含血流壓力信息的反射壓力光束；反射OCT光束和