一種用于確定空腔器官功能的測壓設備及測壓系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用于確定空腔器官功能的測壓設備及測壓系統，該設備包括：一細長主體，和設置在所述細長主體上的多個電極；以及一個或多個用于對內臟施加刺激的裝置，該裝置包括擴張球囊、熱刺激、化學刺激或電刺激裝置，所述球囊內部的電極可以測量電阻，而這些電阻值可以被換算成球囊在不同部位的內部直徑。采用本實用新型的技術方案可以實現對高時間和空間分辨的阻抗信號及壓力數據進行同時收集。
【專利說明】一種用于確定空腔器官功能的測壓設備及測壓系統

【技術領域】
[0001]本申請涉及一種用于確定空腔器官功能的測壓設備及測壓系統，特別是一種整合型多模式高分辨率的測壓設備及測壓系統。

【背景技術】
[0002]胃腸道可將營養物質和液體從口腔運送到腸道并使其在腸道內被吸收。食物被吞咽進入食管并被運送到胃，在進入小腸之前，食物在胃內被進一步分解。
[0003]各種食管和腸道疾病都可能干擾或抑制食管/腸道的正常機械功能，并可能引發不同的癥狀。伴隨這些器官的功能異常，患者可能表現出一些癥狀，比如疼痛。而系統性硬化癥和賁門失弛緩癥等疾病則可能會影響食管的正常功能。在最常見的胃腸疾病中，有一些被稱作“功能性疾病”且致病原因尚不明確。因此，這類疾病無法通過常規的診斷工具如記錄壓力和醫療成像技術等來進行診斷。
[0004]在所有疾病中，胃腸功能紊亂可能是最為普遍和常見的，且導致每年有大量患者前往醫院就醫。由于這類疾病的發病率一直居高不下而現有的診斷技術又很難對這類疾病進行準確的診斷。因此，開發新型的胃腸道功能性疾病診斷技術具有非常重要的意義和價值。
實用新型內容
[0005]伴有胃腸道癥狀的患者通常都需要接受胃腸功能檢測。這些檢測通常都需要由專業技術人員或護士在胃腸動力實驗室進行操作。大多數有消化內科的大型醫院都配備有胃腸動力實驗室。目前，應用最為廣泛的食道檢測技術是食道壓力測量，PH值記錄以及內窺鏡檢查。尤其是食道壓力測量技術，近年來獲得了巨大的發展。最新的食道壓力測量技術具有更好的空間分辨率，此外還具有通過彩色等值線圖來顯示數據的功能。
[0006]在過去的十五年里，新的阻抗技術(腔內阻抗)和高分辨率測壓技術(HRM)在胃腸道實驗室被使用得越來越多。在這些技術中，都采用了整合多個電極的導管裝置。多個電極沿著導管的軸向均勻分布在導管上，因此可以記錄高空間分辨率及高時間分辨率的電阻及壓力數據。當由吞咽動作帶動的流動食物團或者由胃酸返流導致的食道壁收縮經過這些電極時，電阻及壓力值就會發生相應的變化。因此，運用這些技術就可以跟蹤食物團的運動并測量其運動的速度。但是這些技術存在一定局限性，它們僅能檢測正常情況下的器官功能，而無法用于檢測器官在受到刺激狀態下的功能。近年來，刺激檢測技術被開發出來。這些刺激檢測技術的原理包括:通過球囊擴張來對內臟器官施加機械刺激；抑或通過酸液注入及其他方法來對內臟器官施加刺激。為簡化起見，在本實用新型其余的描述中均采用“球囊擴張”這一術語。用于擴張的球囊可用多種不同的材料制成并且具有確定的尺寸或者是可拉伸的。然而，開發新的整合型技術是非常必要的。目前尚缺乏此類技術方法的原因之一很可能是由于目前對于如何更好地使用生理學相關信號方面的研究仍然很少。而另一個原因是，難以對多個電極之間的間隔及傳感器選擇進行優化以適應更高級的檢測分析需求。
[0007]基于上述考慮，開發能獲得更好和更詳細的食管或胃腸道的數據/信息并可用于臨床診斷的新型裝置、系統和方法將有非常重要的意義。
[0008]本實用新型提供一種用于確定空腔器官功能的測壓設備，該設備包括:
[0009]一細長主體，其具有足夠的長度，當該主體的近端或者與近端結合的連接器位于患者的口腔、咽部或口腔和身體的外部時，其遠端可以延伸到患者的中空內臟器官如食道或腸道內；和
[0010]設置在所述細長主體上的多個電極，且電極間的間距是已知的，其中一些電極可以激發電場，在電場內檢測，或在電場內進行激發和檢測，或能測量沿著細長主體軸向多點上的壓力，從而可以獲得內臟器官對刺激和反應的相關數據；以及
[0011]一個或多個用于對內臟施加刺激的裝置，該裝置包括擴張球囊、熱刺激、化學刺激或電刺激裝置，所述球囊內部的電極可以測量電阻，而這些電阻值可以被換算成球囊在不同部位的內部直徑。
[0012]進一步的，其包括至少30個電極。
[0013]進一步的，所述多個電極彼此間距相等。
[0014]進一步的，還包括:沿著細長主體設置的一個或多個傳感器，所述傳感器用于:獲取PH數據和/或其它化學特性相關的數據；測量位置和加速度數據；獲得電位差數據；或用于獲得其他相關的生理數據，安裝這些傳感器的主要目的是獲取機體器官對刺激的響應特性相關的詳細的數據。
[0015]本實用新型還提供一種測壓系統，包括上述任意一項所述的設備；以及具有數據采集和處理功能的刺激系統，該系統與所述的細長主體設備相連接以獲得并處理來自所述的細長主體設備的數據和被研究者的感覺數據。
[0016]進一步的，還包括一個顯示裝置，該顯示裝置與一個或多個數據采集和處理系統相連接，并且與所述細長主體設備相連接，所述顯示裝置用于可視化的顯示測量或計算出的數據。
[0017]本實用新型是關于一套裝置和一個系統，可以實現對高時間和空間分辨的阻抗信號及壓力數據進行同時收集。此外還可以對器官施加不同類型的刺激，比如通過可擴張的球囊對器官施加可控的機械刺激或以其他方式施加熱刺激和化學刺激。本實用新型的獨特之處在于，各種刺激都是可控的，且可以被定量。在施加刺激的同時，來自被檢測器官的各個部分的高空間分辨率數據可以被同步記錄下來，就如同HRM技術可以同時測量和記錄沿被檢測器官軸向上每間隔ICM位置上的壓力數據。因此，本實用新型的這一特性使得建立內臟器官的“刺激響應”關系成為可能。而這一 “刺激響應”關系對于評價人體對刺激的反應特性是至關重要的。本實用新型的優選方案涉及的導管裝置和系統可以簡要描述為:在一段長導管上，每間隔ICM安裝了一個可用于測量壓力或阻抗的電極；在導管遠端的一段位置上安裝了一個可以擴張膨脹的球囊；在很靠近球囊安裝位置的導管段上開有一個側孔，以用于注入液體；安裝的球囊所覆蓋的導管段上的一些電極是位于球囊的內部，這些電極是特別用來測量球囊內部每間隔ICM處的電阻值，而這些電阻值可以被換算成球囊在這些位置的內部橫截面的直徑。這套導管裝置可進一步擴展為一個完整的體系，除了該導管裝置外，該體系還包括了數據顯示組件以及可以手動連接的一個或多個數據采集和分析系統。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]參考以下對本實用新型涉及的各種優選方案的詳細描述以及附圖，可以很好地理解本實用新型的特點、優勢及創新性。
[0019]圖1a和Ib分別展示了一個配置有多個電極、一個球囊以及一個用于注入化學物質的側孔的優選方案。在圖1b中還特別展示了置于球囊外表面上的用于施加熱刺激的加熱貼片6。
[0020]圖2展示了本實用新型中涉及的導管裝置的兩種橫截面涉及方案示意圖。一種方案是將連接電極的所有導線8都穿過特定的腔道7來安裝到導管內部(圖2.a);另一種方案是將連接電極的所有導線8在加工導管時就直接嵌入到導管內部(圖2.b)。
[0021]圖3展示了本實用新型涉及的一個優選方案的系統組成示意圖。

【具體實施方式】
[0022]在本實用新型的一個裝置優選方案中，所涉及的裝置包括一個細長的主體即一個導管1，其具有足夠的長度，當該導管裝置的近端位于患者的口腔、咽部或口腔和身體的外部時，其遠端可以延伸到患者的胃食管結合部或腸道內。沿導管裝置I的軸向，裝配有多個電極2，相鄰兩個電極間的間隔距離是固定且已知的。其中一些電極2既可以測量壓力同時也可以用于產生電場，并在電場內檢測，或在電場內進行激發和檢測。導管裝置內能容納的電極可以多達30個或更多2。
[0023]在本實用新型的另一個裝置優選方案中，所涉及的電極2是按照等間距的方式來進行安裝的。而在另一個優選方案中，任意兩個電極之間的間距都是已知的，但不一定是按照等間距的方式來進行安裝的。所有這些電極都通過導線8與系統相連，導線即可通過導管I內的一個特定腔道7來放入導管內部，也可以通過嵌入的方式與導管的材料整合為一體。在另一個優選方案中，導管裝置I包含一個或幾個用于器官擴張的球囊3。通過一個或多個與導管內的一個或多個腔道10相連的側孔4，液體可以被充盈到球囊中，再循環或排出到球囊外(圖2A和2B)。
[0024]在導管上安裝有用于測量電阻的電極，測量出的電阻值可以被換算成球囊內部橫截面的直徑，從而實現對球囊擴張所施加給內臟的機械刺激進行精確量化。在這個優選方案以及另一個優選方案中，導管裝置上還設置了一個或多個側孔5以及一個或多個內部通道9，用于將化學物質注入到器官腔內。
[0025]在使用本實用新型裝置時應按照以下步驟來操作:首先將導管裝置的部分或全部放置到患者的食道或者腸道內，然后操作整個裝置系統在胃腸道的官腔中獲取數據。
[0026]本實用新型還包括了不同的子系統。如該圖3所示，在本實用新型的一個優選方案中包括了一個導管裝置I和計算機11，計算機通過線纜15連接到信號控制裝置12、電極或其他傳感器，又或者連接到刺激施加單元(比如用于擴張球囊的泵等)。導管裝置上的電極2以及其他傳感器都通過線纜連接到數據采集和處理系統13以及顯示裝置14。整個系統的不同部分都可以通過線纜15來進行連接，但在一個優選方案中，數據可以通過無線方式來進行傳輸。顯示裝置14或者電腦11內含有存儲介質，用于數據的實時存儲或離線分析。
[0027]了解人體對外部刺激的反應功能對于我們理解機體的生理和疾病以及對于研發新的儀器設備和測試技術都是非常重要的。關于整合了可以對胃腸道或者其他中空器官施加刺激功能并可同步獲取不同高分辨率數據信號的裝置或系統已經有了非常詳細的描述。這些方案僅提供關于本實用新型的非限定性形式，因此還可以對這些方案做進一步的修改和改進。并且一些組成部分可以被類似品所代替但不脫離本實用新型的實質和范圍。就以上所述的內容，本實用新型不希望窮舉或限制。
【權利要求】
1.一種用于確定空腔器官功能的測壓設備，該設備包括: 一細長主體，其具有足夠的長度，當該主體的近端或者與近端結合的連接器位于患者的口腔、咽部或口腔和身體的外部時，其遠端可以延伸到患者的中空內臟器官如食道或腸道內；和 設置在所述細長主體上的多個電極，且電極間的間距是已知的，其中一些電極可以激發電場，在電場內檢測，或在電場內進行激發和檢測，或能測量沿著細長主體軸向多點上的壓力，從而可以獲得內臟器官對刺激和反應的相關數據；以及 一個或多個用于對內臟施加刺激的裝置，該裝置包括擴張球囊、熱刺激、化學刺激或電刺激裝置，所述球囊內部的電極可以測量電阻，而這些電阻值可以被換算成球囊在不同部位的內部直徑。
2.根據權利要求1所述的設備，其包括至少30個電極。
3.根據權利要求1或2所述的設備，所述多個電極彼此間距相等。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的設備，還包括: 沿著細長主體設置的一個或多個傳感器，所述傳感器用于:獲取pH數據和/或其它化學特性相關的數據；測量位置和加速度數據；獲得電位差數據；或用于獲得其他相關的生理數據，安裝這些傳感器的主要目的是獲取機體器官對刺激的響應特性相關的詳細的數據。
5.一種測壓系統，包括權利要求1-4任意一項所述的設備；以及具有數據采集和處理功能的刺激系統，該系統與所述的細長主體設備相連接以獲得并處理來自所述的細長主體設備的數據和被研究者的感覺數據。
6.根據權利要求5所述的測壓系統，還包括一個顯示裝置，該顯示裝置與一個或多個數據采集和處理系統相連接，并且與所述細長主體設備相連接，所述顯示裝置用于可視化的顯示測量或計算出的數據。
【文檔編號】A61B5/03GK204181609SQ201420335270
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】漢斯·葛根森 申請人:漢斯·葛根森