用于评价脉管的设备、系统和方法
【技术领域】
[0001] 本公开总体设及对脉管的评价，并且特别设及对通过脉管的液体流动的阻塞或其 它限制的严重性的评价。本公开的方面特别适于在一些情况下对生物脉管的评估。例如， 本公开的一些特定实施例被特别配置用于对人类脉管的狭窄的评估。
【背景技术】
[0002] 当前已接受的用于评价脉管中的狭窄（包括导致病变的缺血）的严重性的技术是 血流储备分数（FFR)。FFR是对远端压力测量（在狭窄的远端侧取得的）相对于近端压力 巧慢（在狭窄的近端侧取得的）的比率的计算。FFR提供狭窄严重性的指数，该指数允许 确定关于阻塞是否将脉管内的血流限制到需要处置的程度。健康脉管中的FFR的正常值为 1. 00,而一般认为小于大约0. 80的值是显著的并且需要处置。常见的处置选项包括血管成 形和支架。
[0003] 冠状动脉血流是唯一的，运在于，其不仅受近端产生的压力（如在主动脉中）的波 动的影响，而还同时受微循环中的远端产生的波动的影响。因此，不可能通过简单地测量跨 狭窄的均值或峰值压力的下降来准确评价冠状动脉狭窄的严重性，因为远端冠状动脉压力 不单纯是从脉管的主动脉末端传递的压力的残留。因此，为了有效计算冠状动脉内的FFR， 有必要减小脉管内的脉管阻力。当前，给予诸如腺巧的药理充血剂W减小和稳定冠状动脉 内的阻力。运些强效脉管舒张剂主要通过减小与屯、脏周期的收缩部分相关联的微循环阻力 来减小阻力的剧烈波动，W便获得相对稳定并且最小的阻力值。
[0004] 然而，给予充血剂不总是可能或明智的。第一，给予充血剂的临床努力能够是显著 的。在一些国家（特别是美国），诸如腺巧的充血剂是昂贵的，并且当静脉（IV)递送时获得 是相当耗时的。鉴于此，在医院药房里通常在具体问题具体分析的基础上对IV递送的腺巧 进行混合。花费大量时间和努力来将腺巧制备好并递送到操作区。运些物流障碍（logistic hurdles)能够影响内科医师对使用FFR的决策。第二，一些患者对于使用充血剂有禁忌症， 例如哮喘、严重C0PD、低血压、屯、动过缓、低屯、射血分数、近期屯、肌梗死和/或阻碍给予充血 剂的其它因素。第Ξ，许多患者发现给予充血剂不舒服，运仅混合了运样的事实：在用于获 得FFR测量结果的过程期间，充血剂需要被多次应用。第四，给予充血剂还可W需要中屯、静 脉接入（例如，中屯、静脉护套），其可其他方式被避免。最后，并非全部患者如预期那样 对充血剂有效，并且，在一些情况下，难W在给予充血剂之前识别运些患者。 阳0化]因此，仍然存在对用于评价脉管中的阻塞物并且特别是脉管中的狭窄的严重性的 改进的设备、系统和方法的需求。鉴于此，仍然存在对不需要给予充血剂的用于评价冠状动 脉中的狭窄的严重性的改进的设备、系统和方法的需求。进一步地，仍然存在对用于提供脉 管的视觉描绘的改进的设备、系统和方法的需求，其中，所述视觉描绘允许对脉管并且特别 是脉管中的任何狭窄或病变进行评价。更进一步地，仍然存在对模拟针对脉管的一个或多 个可用处置选项的改进的设备、系统和方法的需求。
【发明内容】
[0006] 本公开的实施例被配置为评价脉管中的阻塞并且特别是脉管中的狭窄的严重性。 在一些特定实施例中，本公开的设备、系统和方法被配置为提供脉管的视觉描述，所述视觉 描述允许对所述脉管并且特别是所述脉管的任何狭窄或病变进行评价。进一步地，在一些 实施例中，本公开的设备、系统和方法被配置为模拟针对所述脉管的一个或多个处置选项。 对所述处置选项的模拟能够被用于识别针对特定脉管的最可行的处置选项。
[0007] 在一些实施例中，提供对评估患者的脉管的方法。所述方法包括：当所述第二仪器 从第一位置被纵向移动通过所述脉管到第二位置并且所述第一仪器在所述脉管内保持静 止时，从被定位在患者的脉管内的第一仪器和第二仪器获得压力测量结果；并且，在显示器 上输出所述脉管的图像，输出图像包括基于所获得的压力测量结果的可视化。在一些实施 方案中，所述第一位置是所述脉管的至少一个狭窄的远端，并且所述第二位置是所述脉管 的至少一个狭窄的近端，使得移动所述第二仪器纵向通过所述脉管包括撤回（puUback)。 在一些情况下，所述图像是血管内图像，例如血管内超声（IVU巧图像或光学相干断层摄影 (0CT)图像。在一些情况下，所述图像是血管外图像，例如二维血管造影图像、Ξ维血管造影 图像或计算机断层摄影血管造影（CTA)图像。
[0008] 在一些实施方案中，所述可视化包括基于从第一仪器和第二仪器获得的压力测量 结果的压力比的变化的强度图（intensitymap)。例如，所述强度图的第一视觉特征与阔值 W上的压力比相关联，并且所述强度图的第二视觉特征所述阔值W下的压力比相关联。在 一些实施例中，所述可视化包括从第一仪器和第二仪器获得的压力测量结果的压力比的图 线（graph)。在一些情况下，当必要时，对所述图线进行缩放、旋转和取镜像，W便将所述图 线的近端部分和远端部分与所述图像中描绘的所述脉管的对应近端部分和远端部分对齐。 在一些实施例中，所述可视化包括从第一仪器和第二仪器获得的压力测量结果的压力比的 数值。在一些实施方式中，所述可视化包括表示从第一仪器和第二仪器获得的压力测量结 果的压力比的标记。在运方面，在一些情况下，标记的数量表示所述压力比的相对变化。还 提供了用于执行该方法的系统。
[0009] 根据W下详细说明书中，本公开的其他方面、特征和优势将变得显而易见。
【附图说明】
[0010] 将参考附图描述本公开的图示性实施例，其中：
[0011] 图1是根据本公开的实施例的具有狭窄的脉管的图解透视图。
[0012] 图2是沿图1的截面线2-2取得的图1的脉管的一部分的图解、部分截面透视图。
[0013]图3是根据本公开的实施例的具有被定位在其中的仪器的图1和图2的脉管的图 解、部分截面透视图。
[0014] 图4是根据本公开的实施例的系统的图解、示意图。
[0015] 图5是根据本公开的实施例的基于压力测量结果的脉管轮廓的视觉描绘。
[0016] 图6是与图5的类似但图示出本公开的备选实施例的基于压力测量结果的脉管轮 廓的视觉描绘。
[0017]图7是根据本公开的另一实施例的基于压力测量结果的脉管轮廓的视觉描绘。
[0018] 图8是根据本公开的另一实施例的基于压力测量结果的脉管轮廓的视觉描绘。
[0019] 图9是根据本公开的实施例的脉管的血管造影图像。
[0020] 图10提供根据本公开的实施例的基于压力测量结果的图9的脉管的轮廓的视觉 描绘。
[0021] 图11是根据本公开的实施例的基于图10的轮廓信息的图9的血管造影图像的注 释版本。
[0022] 图12是根据本公开的另一实施例的基于图10的轮廓信息的图9的血管造影图像 的注释版本。
[0023] 图13提供根据本公开的实施例的与图10中的那些类似但模拟处置选项的图9的 脉管的轮廓的视觉描绘。
[0024] 图14是根据本公开的实施例的基于图13的处置选项的图9的血管造影图像的注 释版本。
[0025] 图15是根据本公开的另一实施例的脉管的血管造影图像。
[0026] 图16提供根据本公开的实施例的基于压力测量结果的图15的脉管的轮廓的视觉 描绘。
[0027] 图17是根据本公开的实施例的基于图16的轮廓信息的图15的脉管的Ξ维模型。 [002引图18是根据本公开的另一实施例的基于图16的轮廓信息的图15的脉管的Ξ维 模型。
[0029] 图19提供根据本公开的实施例的与图16中的那些类似但模拟处置选项的图15 的脉管的轮廓的视觉描绘。
【具体实施方式】
[0030] 为了达到增进对本公开的原理的理解的目的，现在将参考在附图中图示出的实施 例，并且将使用特定语言描述相同的实施例。但应当理解，不旨在对本公开的范围做任何限 审IJ。如对于本公开设及的领域的技术人员将普遍存在的，充分设想了对所描述的设备、系统 和方法的任何变更和进一步修改W及本公开的原理的任何进一步应用，并将其包括在本公 开内。具体地，充分设想了，关于一个实施例所描述的特征、部件和/或步骤可W与关于本 公开的其它实施例所描述的特征、部件和/或步骤组合。然而，为了简洁起见，将不单独描 述运些组合大量重述。
[0031] 参考图1和图2,其中示出了根据本公开的实施例的具有狭窄的脉管100。在运方 面，图1是脉管100的图解透视图，而图2是沿图1的截面线2-2取得的脉管100的一部分 的部分截面透视图。更具体地参考图1，脉管100包括近端部分102和远端部分104。内腔 106沿脉管100的长度在近端部分102与远端部分104之间延伸。在运方面，内腔106被配 置为允许通过脉管的液体流动。在一些情况下，脉管100是血管。在一些特定情况下，脉管 100是冠状动脉。在所述情况下，内腔106被配置为促进通过脉管100的血液流动。
[0032] 如所示的，脉管100包括近端部分102与远端部分104之间的狭窄108。狭窄108 通常表示导致限制通过脉管100的内腔106的液体流动的任何阻塞物或其它结构布置。本 公开的实施例适于在众多血管应用中使用，包括但不限于，冠状、外围（包括但不限于，下 肢、颈动脉和神经血管）、肾和/或静脉。在脉管100是血管的情况下，狭窄108可W是斑 块堆积的结果，包括但不限于，诸如纤维性、纤维脂质（纤维多脂）、坏死核屯、、巧化（密集 巧）、血液、新鲜血栓和成熟血栓的斑块成分。通常，狭窄的组成将取决于正被估计的脉管的 类型。在运方面，应当理解，本公开的概念适用于基本上任何类型的阻塞物或导致减少的液 体流动的脉管的或其它收窄。
[0033] 具体参考图2,脉管100的内腔106具有狭窄108的直径110近端和所述狭窄的直 径112远端。在一些情况下，直径110和112基本与彼此相等。在运方面，直径110和112 旨在表示，相比于108的内腔106的健康部分或至少较健康部分。因此，内腔106的运些较 健康部分被图示为具有基本恒定的圆柱状轮廓，并且因此，内腔的高度或宽度已被称为直 径。然而，应当理解，在许多情况下，内腔106的运些部分也将具有斑块堆积、非对称轮廓和 /或其它不规则，但达不到比狭窄108的程度，并且因此将不具有圆柱状轮廓。在运样的情 况下，直径110和112理解为表示内腔的相对尺寸或横截面积，并且不意味着环形横截面轮 廓。
[0034] 如图2中所示，狭窄108包括收窄脉管100的内腔106的斑块堆积114。在一些情 况下，斑块堆积114不具有均匀或对称的轮廓，使得对运样的狭窄的血管造影估计不可靠。 在图示的实施例中，斑块堆积114包括上部116和相对的下部118。在运方面，下部118具 有相对于上部116的增大的厚度，导致内腔的相对于狭窄108的近端和远端部分的非对称 和非均匀的轮廓。如所示的，斑块堆积114减少用于液体通过内腔106流动的可用空间。具 体地，内腔106的横截面积被斑块堆积114减小。在上部116和下部118之间的最窄点处， 内腔106具有高度120,所述高度表示相对于狭窄108的近端和远端的直径110和112减小 的尺寸或横截面积。应当指出，包括斑块堆积114的狭窄108本质上是范例性的，并且不应 当W任何方式被看作限制性的。在运方面，应当理解，在其它情况下，狭窄108具有限制通 过内腔106的液体流动的其它形状和/或组成。尽管脉管100在图1和图2中被图示为具 有单一狭窄108,并且W下对实施例的描述主要在单一狭窄的背景下进行，但应当理解，本 文中描述的设备、系统和方法对于具有多个狭窄区域的脉管具有类似应用。
[0035] 现在参考图3,根据本公开的实施例，脉管100被示为具