[发明专利]用于主动脉瘤评估的非侵入式系统

说明书

相关申请

本申请要求2012年8月13日提交的序列号为61/682,523的美国临时专利申请的权益和优先权，所述美国临时专利申请出于所有目的通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本发明主题涉及主动脉瘤的非侵入式诊断及其破裂风险的评定。

背景技术

主动脉瘤涉及一段主动脉的扩张。可基于主动脉瘤的位置(主动脉根部瘤、胸主动脉瘤、胸腹主动脉瘤和腹主动脉瘤)、主动脉瘤的形状(梭状和囊状)或主动脉瘤的潜在的病因对主动脉瘤进行分类。在这些分类中，腹主动脉瘤(AAA)是最常见类型。AAA仅在美国每年即可导致超过13,000人死亡。

当前，每年约有15,000名患者确诊为AAA并且该数字每年都在增长。AAA早期不产生或产生很少症状。AAA通常是在出于其他目的进行超声波扫描或CT扫描过程时偶然被诊断出。如果AAA破裂，则死亡率为65％至85％。

动脉瘤大小是在预测破裂可能性时的最重要因素。然而，因为存在一些破裂的小动脉瘤和存在一些不破裂的大动脉瘤，所以大小也并非是破裂的完美预测量。基于破裂风险已提出了两个类型的AAA。I型AAA是增大伴随着壁刚度增加且因此破裂风险低的那些AAA。II型AAA是壁刚度并不随动脉瘤大小增长而增加的那些AAA。

顺应性管中的波动力学是一种复杂的现象，其取决于传播波的基本频率、管的顺应性和反射位置。心脏是搏动泵送系统而主动脉是从心脏延伸的最大并最具顺应性的血管。因此，主动脉波动力学对动脉波具有显著影响。主动脉波动力学取决于心率(HR)、主动脉顺应性(AC)和反射位置，这里仅举几例。

可基于反射位置的整体功能(如封闭式反射位置(CRS)或开放式反射位置(ORS))对反射位置进行分类。在CRS中，压力波正向反射而流动波负向反射。相反地，在ORS中，压力波负向反射而流动波正向反射。

在主动脉和全身动脉系统中，所有反射位置都为CRS。然而，主动脉瘤由于直径增加并且在大多数情况下顺应性也增加，因而表现类似于ORS。该额外的ORS改变了主动脉及其主要分支中的波动力学。

这样的AAA对主动脉中的波反射的影响的研究理解由Swillens等人于2008年5月的“IEEE Transactions on Biomedical Engineering”的第55卷第5期中进行了讨论。如文中所述，对一位78岁的男性AAA患者进行了硅3D模型重构。在模拟修复之前和之后在对表征其的模型内的不同位置处测量压力波和流动波。还提到了数值模拟，所述数值模拟通过测试提供了总体上的一致性。

然而，缺乏对这样的知识的实际应用。尤其缺乏对AAA评估的非接触性和/或非侵入式技术的这样的知识的实际应用。

发明内容

本文中所述的实施例涉及提供用于AAA评估的方法的系统、装置和方法，在一些实施例中使用超声波和/或微波或其他射频(RF)技术来非侵入性地执行所述AAA评估。这些系统和装置的实施例包括传感器硬件、和计算机处理器、以及其他辅助/支持电子设备及各种外壳元件。所述方法的实施例包括用于执行相同功能的硬件和软件。非侵入式AAA评估可在不依赖血管壁弹性一致的假设下进行，如以上讨论的相关的I型和II型AAA，血管壁弹性可能不会保持一致。实际上，不是进行按照Swillens的非侵入式分析时，测量壁扩张并且假设壁扩张与血压成比例，而是已经设计出了改进的方法。

系统、装置和方法的某些实施例能够测量并计算主动脉的基于位移的波强度(DWI)和/或基于位移的反射波强度(DRWI)。集中研究动脉波(压力波、流动/速度波、弹性波和壁位移波)的动态特性以确定与健康或正常主动脉的偏差。因此，在受检者诊断中采用波形比较。

某些实施例提供通过监视在沿着主动脉或其主要分支的任何点的患者的DWI和/或DRWI来检测AAA和其他主动脉瘤的非侵入式系统、装置和方法。同样地，本文中的某些实施例还通过监视在沿着主动脉或主动脉的主要分支的一个或多个点的患者的DWI和/或DRWI来评定主动脉瘤的严重程度和/或评估其破裂风险。

附图说明

本文中提供的附图是概略的，并且不一定按照比例绘制，为清楚起见，将一些部件和特征加以放大和/或分离出来。可以想到所描绘的实施例的变型。因此，除非当这样的意图明确如此陈述时，否则附图中的各个方面和元件的描绘并非旨在限制权利要求的范围。

图1是示出了主动脉瘤评估方法的示例实施例的流程图。

图2是示出了系统硬件的示例实施例的视图。