传感器导丝组件的制作方法_3

文档序号:9460321阅读:来源:国知局
评估狭窄的严重程度,并且可以根据公式FFR=PJP1进行计算。在治疗过程中,传感器导丝组件可以留在合适位置,以用作导引工具。举个例子,在一个血管成形术过程中,传感器导丝组件可以连接到球囊导管以充当球囊扩张和支架植入的导引工具。冠状动脉充血可以通过冠状动脉内(IC)注射或静脉(IV)连续输注血管扩张剂来进行。在诊断过程中,诊断导管可以类似地放置以用于注入造影剂,在FFR计算完成后可以撤出压力传感器导丝。
[0068]图2A图示方法100的流程图,该方法可通过使用本文描述的传感器导丝组件系统用于测量受试者体内环境中的生理参数。在步骤102中,导管设置在受试者的环境内(例如,血管、股动脉等)。然后,将传感器导丝组件系统插入到已置于环境内部的导管内。例如,传感器导丝组件210的远端212可插入导管中。
[0069]可选择地,在步骤104中,一旦传感器导丝组件插入到内环境中,可以在生理参数方面对传感器导丝组件进行校准。例如,传感器导丝组件210可以通过压力读数进行校准,以确保其正常运转。在一个实例中,由传感器导丝组件210在插入部位测得的压力可以通过校正以与用于监视同一患者的主动脉压力测量设备所测结果一致。
[0070]在步骤106中,传感器导丝组件可以在受试者环境内被推送到期望位置。例如,在医疗手术中,传感器导丝组件210由医生推送,医生从股动脉附近的导管插入位置手动地推动传感器导丝组件210,直到其到达怀疑狭窄的冠脉血管处。
[0071]在步骤108中,传感器导丝组件210电连接至电子控制单元230。例如,医生或医务人员可以将传感器导丝组件210的近端214连接到电子控制单元230的连接器232。在一些实施例中,传感器导丝组件210和电子控制单元230集成在一起,两者之间就无需进行连接或断开。
[0072]在步骤110中,生理参数的测量由期望位置处的设有传感器元件220的传感器导丝组件210来执行。在一个实施例中,任何上述步骤可以重复进行,并且顺序是可以改变的,以便确保传感器导丝组件系统的正常运行。在另一实施例中,如果希望通过计算血流储备分数来评估狭窄病变的严重程度,医生可以在靠近怀疑狭窄病变处先测量第一压力P1,然后推送传感器导丝组件210使其穿过怀疑狭窄病变处以测量第二压力P2,并根据公式FFR=P2A31来计算FFR。当医生完成测量后,可以将传感器导丝组件210与连接器232断开,以便使传感器导丝组件210可以充当其他医疗器械(如球囊导管)的导引工具。另外,可以根据测量的需要,在任何时候都可以轻松地通过连接器232将传感器导丝组件210和电子控制单元230进行电连接或断开。
[0073]图2B图示操作传感器导丝组件210的示例性方法120的流程图的一个实施例。在步骤122中,电输入信号从电子控制单元230发送至传感器导丝组件210内的细长导线218。在步骤124中,电输入信号通过细长导线218进行传输。在步骤126中,电输入信号被传感器导丝组件210内的传感器元件220接收。在步骤128中,电输出信号由传感元件220产生,并通过细长导线218反馈至电子控制单元230,设置在传感器导丝组件210外表面上的导电涂层251作为电接地。
[0074]图3A-3B图示根据本发明的一或多个实施例描述的传感器导丝组件系统内的电路的实例。在图3A中,电阻传感器作为传感器元件220。而在图3B中,电容传感器作为传感器元件220。在其他应用实例中,其他形式的传感器,例如换能器,也可以作为传感器元件220。
[0075]电子控制单元230可以给位于远端212附近的传感器元件220提供随时间变化、与时间相关和/或与时间无关的激励功率信号(例如,以电压形式或其他形式)。结果是,传感器元件220适于接收来自电子控制单元的功率信号,并产生电输出信号。电子控制单元230可以被连接到生理监视仪和/或生命体征监视仪进行显示、记录和/或监测由传感器元件220所产生的电输出信号。在人体内环境270 (例如血管、人体腔体等)中,由传感器元件220所产生的电输出信号幅度一般与预期位置处的压力幅度成比例关系。
[0076]在图3A的实例中,提供了电气路径300A。电输入信号由电子控制单元230发出,经过传感器导丝组件210的细长导线218内的外向的电信号路径310A,然后由可变电阻322接收,可变电阻322发出电输出信号。可变电阻322输出的电输出信号通过传感器导丝组件210的细长导线218内的电信号回路350,以被发回电子控制单元230用于计算。
[0077]可变电阻322可以被设置在传感器元件220内。传感器元件220内的可变电阻322的阻抗值可以是传感器元件220所期望测量到的生理参数的函数。该阻抗值可能取决于设置在人体内环境270中的传感器元件220的位置。
[0078]因此,图3A所示的电路布置展示了传感器元件220内的可变电阻322的闭合电气回路,以产生和释放电输出信号,其通过内环境270并经由电信号回路350传递,以由电子控制单元230检测。
[0079]在图3B的实例中,提供了电路300B,电输入信号由电子控制单元230发出,经过传感器导丝组件210的细长导线218内的外向的电信号路径310B,然后由传感元件220内的可变电容328接收,可变电容328再发出电输出信号。可变电容328发出的电输出信号通过传感导丝组件210的细长导电线218内的电信号回路350,并被发回至电子控制单元230用于计算。
[0080]可变电容328可以被设置在传感器元件220内。传感器元件220内的可变电容328的阻抗值可以是传感器元件220所期望测量到的生理参数的函数。图3B中的电信号传输路径与图3A中的电信号传送路径类似。图3B中的电路布置可以是传感器元件220内的可变电容328的闭合电气回路,以产生和释放电输出信号,电输出信号经由电信号回路350传递,以由电子控制单元230检测。
[0081]图3C图示一种示例性电路布置,该电路布置可以在电子控制单元230使用,以处理传感器导丝组件210的电信号,其中电阻传感器用作传感器元件220来检测和测量人体内环境270中的生理参数。如图3A所示,传感器元件可以包括可变电阻322。
[0082]在图3C的实例中,提供了电气路径300C。电输入信号由电子控制单元230发出,通过外向的电信号路径310C进行传输,然后由设置在传感器元件220内的可变电阻322接收,可变电阻322再发出电输出信号。在传感器元件220内的可变电阻322用于形成所谓的惠斯通电桥的一条腿。通常,电路中惠斯通电桥型电气布置包括两条腿和四个电阻。
[0083]在电子控制单元230中,至少提供三个电阻元件以形成惠斯通电桥的剩余部分。在图3C的实例中,提供了电阻元件232、234、236。结果是,可变电阻322和电阻236 —起被用于形成一条腿,其与惠斯通电桥中的可变电阻232和电阻234形成的另一条腿相配对。信号调节电路340收集来自成对的可变电阻322和电阻236的电信号和来自成对的可变电阻232和电阻234的电信号。因此,可过滤和放大信号的调节电路340用于检测在惠斯通电桥中的电信号。信号调节电路340的输出信号由电路330进一步处理。
[0084]虽然图3C提供处理和加工电子控制单元230内电信号的电气路径的一个实例,该电子控制单元230连接到传感器导丝组件210内的电阻传感器,在电子控制单元230和传感器导丝组件210之间可以有很多有效的变化形式来处理和加工电信号。关于在传感器导丝组件210上设置不同类型的已知传感器元件(例如电容传感器,换能器等)的其他例子,本领域技术人员也可以根据相同原理进行使用。在某些情况下,与设置在传感器导丝组件的传感器元件内的电容传感器或换能器兼容的电子控制单元230内的电气路径和元件也可以被调整。在图3B的实例中,当在传感器元件220内使用可变电容328时,电子控制单元230内的电气路径可以被调整,以便传感器元件220产生的电输出信号可由电子控制单元230处理。
[0085]图4A是传感器导丝组件210的侧视图,该组件一般可以包含设置在传感器导丝组件210远端212处传感器外壳240内的传感器元件220。在一个实施例中,传感器元件220通常包含具有一或多个压阻元件(例如,可变电阻322,可变电容328等)的一或多个小型压敏传感器和/或换能器(例如,传感芯片,含硅膜等),以与电子控制单元230内的电阻元件(例如,电阻232、234、236等)一起共同作用,以形成惠斯通电桥型电路(具有两条腿和四个电阻)。图3A-3C展示了一些实例。
[0086]图4B图示了传感元件400的一个实例的俯视图,该传感元件400可以被设置在图4A中的传感器外壳240内。在一个实施例中,传感元件400可以包含传感器420、基层428和两个或两个以上电接口(例如,第一电接口 422和第二电接口 424)。基层428通常使用高阻抗材料,并可视为绝缘材料。传感器420可以设置在基层428上,以与周围绝缘。另外,传感器420可以通过第一电接口 422电连接至细长导线的一个导电接口,还可以通过第二电接口 424电连接至导线218的另一导电接口。或者,代替传感器420,传感元件400可以包含电容、换能器或设置在绝缘基层428上的其他元件,以检测和感测人体环境270内的生理参数。
[0087]因此,传感器420适用于通过细长导线218和第二导电接口 424接收来自电子控制单元230的功率信号,之后根据人体环境270内压力、温度或其他生理参数的变化而产生电输出信号。位于传感元件400内的传感器420可以通过第二电接口 424检测来自电子控制单元230的电信号并感测生理参数,例如体内的压力或温度。传感器420还可以发出电输出信号,电输出信号的强度根据体内环境270的生理参数的变化而变化。
[0088]第一电接口 422和第二电接口 424可以由金属材料(例如,铝,铜,金,镍等和/或金属材料叠层)制成,以为传感元件400提供更好的电连接。传感器420通常设置在绝缘元件428上,而绝缘元件428可以由绝缘材料制成,比如硅。除了连接到传感器420的第一电接口 422和第二电接口 424之外,绝缘元件428是为了让传感元件400免于电干扰。所以,针对传感元件400,来自内环境270或传感器导丝组件210其他部件的电干扰可以被消除或最小化。图4B图示具有连接至其的两个电接口的传感器420。可以理解的是,传感器420可
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