[发明专利]用于使用多个压力传感器来确定脉搏波速度的设备、系统和方法

说明书

公开了用于肾动脉中的脉搏波速度确定的设备、系统和方法。血管内系统可以包括有被分开某一距离设置在柔性细长构件上的两个或更多个传感器。所述传感器可以被配置为在不同时刻接收与行进通过肾动脉的脉搏波相关联的压力测量。传感器5之间的时间和距离上的这种差异可以用来计算脉搏波速度。

技术领域

本公开的实施例总体涉及医学设备的领域，并且更具体而言涉及用确定脉搏波速度的设备、系统和方法。

背景技术

高血压及其相关联的状况(慢性心力衰竭(CHF)和慢性肾衰竭(CRF))构成一个显著且日益增长的全球健康关注。针对这些状况的目前治疗跨越了覆盖非药理学、药理学、外科手术和基于植入设备的方法的全部范围。尽管有大量的治疗选项，但是对血压的控制和防止心力衰竭和慢性肾脏疾病的进展的努力依然是令人不满意的。

血压通过体内的电、机械和激素力的复杂相互作用来控制。血压控制的主要电分量是交感神经系统(SNS)，身体的自主神经系统的部分，其在没有有意识控制的情况下运转。交感神经系统连接大脑、心脏、肾脏和外围血管，其中的每一个在身体的血压的调节中起到重要的作用。大脑主要起到电作用，对输入进行处理并向的其余部分发送信号。心脏起到很大程度上的机械作用，通过更快且更猛烈地跳动来升高血压，并且更慢且更无力地跳动来降低血压。血管也起到机械作用，通过扩张(以降低血压)或收缩(以升高血压)来影响血压。

由于肾脏所起到的中枢电、机械和激素作用，肾脏中的血压的重要性被放大。例如，肾脏通过以下来影响血压，通过SNS发送对于增加的或降低的压力的需要的信号(电)、过滤血液并控制身体中的流体的量(机械)、以及释放影响心脏和血管的活动以维持心血管自身稳定的关键激素(激素)。肾脏发送并从SNS接收电信号，并且由此影响与血压控制有关的其他器官。它们主要从大脑接收SNS信号，大脑部分地控制肾脏的机械和激素功能。同时，肾脏也向SNS的其余部分发送可以提升系统中的所有其他器官的交感神经激活的水平的信号，有效地放大系统中的电信号和对应的血压影响。从机械角度来看，肾脏负责控制血液中的水和钠的量，直接影响循环系统中的流体的量。如果肾脏允许身体保持太多的流体，则增加的流体体积升高血压。最后，肾脏产生血压调节激素，包括通过肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)激活级联的事件的肾素、酶。包括血管收缩、升高的心率和流体保持的该级联可以通过交感神经刺激来触发。RAAS在非高血压患者中正常运转，但是在高血压患者之中会变得过度活跃。肾脏也响应于升高的交感神经激活而产生会对其他组织(特别地血管、心脏和肾脏)有害的细胞因子和其他神经激素。因此，肾脏的过度活跃的交感神经刺激可以是由慢性高血压引起的大部分器官损伤的原因。

因此，肾脏的过度活跃的交感神经刺激在高血压、CHF、CRF和其他心-肾疾病的发展中起到显著作用。心力衰竭和高血压状况通常导致肾脏的异常高的交感神经激活，产生心血管损伤的恶性循环。肾脏交感神经活动的增加导致水和钠从身体的去除的减少以及肾素的增加的分泌，这导致供应肾脏的血管的血管收缩。肾脏脉管系统的血管收缩引起减少的肾脏血液流动，这引起肾脏向大脑发送传入SNS信号，触发外周血管收缩并增加患者的高血压。交感神经肾脏神经活动(例如经由肾脏神经调制或肾脏神经丛的去神经支配)的减少可以反转这些过程。

控制肾脏交感神经活动的后果的努力已经包括施予药物，例如，中枢地作用的交感神经阻滞药、血管紧张素转化酶抑制剂和受体阻断剂(旨在阻断RAAS)、利尿剂(旨在抵消肾脏交感神经调解的对钠和水的保持)和β-阻断剂(旨在减少肾素释放)。目前的药理学策略具有显著的限制，包括有限的疗效、顺应性问题和副作用。如所提及的，肾脏去神经支配是顽固性高血压的处置选项。然而，肾脏去神经支配的疗效在患者之间会是非常不同的。最近，研究表明主肾动脉内部的压力/流动脉搏的速度(脉搏波速度或PWV)可以指示肾脏去神经支配的结果。具有顽固性高血压的患者中的PWV会是非常高的(例如，多于20m/s)，这使得难以确定相对短的肾动脉(例如，长度5-8cm)中的PWV。

虽然现有的处置已经一般足以用于其预期的目的，但是它们还未在所有方面都是完全令人满意的。本公开的设备、系统和相关联的方法克服现有技术的一个或多个缺点。