專利名稱：遠程壓力感測系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及醫(yī)療系統(tǒng)。具體地說，本發(fā)明涉及醫(yī)療系統(tǒng)的遠程壓力感測。
背景技術(shù)：
存在具有用于插入到對象的身體中的遠端部分的醫(yī)療裝置的許多示例。例如，使內(nèi)診鏡的遠端部分進入到身體內(nèi)腔(諸如胃腸道)，以使內(nèi)腔內(nèi)部可視化和/或記錄來自內(nèi)腔內(nèi)部的圖像。結(jié)腸鏡是一種內(nèi)診鏡，該結(jié)腸鏡的遠端部分被插入到結(jié)腸中，以使得結(jié)腸可視化和/或記錄結(jié)腸的圖像。Cabiri等人的PCT公開WO 05/065044描述了一種與生物學上兼容的流體壓力源一起使用的裝置。該裝置包括細長的載體，其被設(shè)置為穿過身體內(nèi)腔的最接近的開口而被插入；以及活塞頭，其連接至該載體的遠端部分。該活塞頭被設(shè)置為在該載體已經(jīng)被插入到內(nèi)腔中以后利用該內(nèi)腔的壁形成壓力密封，并且響應(yīng)于來自所述流體壓力源的壓力向遠端行進通過所述身體內(nèi)腔。所述裝置被配置為通過促使流體從該內(nèi)腔內(nèi)的遠離所述活塞頭的地點流出該內(nèi)腔，來促使所述活塞頭的向遠端的行進。該裝置另外包括連接到該載體、位于該遠端部分附近的光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)具有遠端和近端。Fukuda的美國專利4，306，446描述了一種用于估計傳送流體的管道中的泄漏點的位置的裝置，該裝置包括一對檢測器，該對檢測器位于所述管道上的彼此分離特定距離的位置處，并被設(shè)置為檢測相應(yīng)位置處的壓力和壓力梯度；以及操作單元，其被設(shè)置為基于通過存儲器存儲所述壓力而得到的壓力梯度和平均壓力來計算泄漏點的位置。Maclaren的美國專利5，660，198描述了一種用于監(jiān)測和調(diào)節(jié)沿著流體流動管道的長度的遠程和/或有潛在危險的位置處的流體壓力而無需遠程地點處的壓力傳感器裝置的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括控制器，該控制器響應(yīng)于在沿著流動管道的長度的方便和/ 或安全的位置處獲得的流體壓力和流體速率讀數(shù)(reading)，來得到遠程位置處的流體壓力。該控制器提供所得到的壓力的顯示和/或在所述安全的位置處操作控制閥，以調(diào)節(jié)所述遠程位置處的壓力。

發(fā)明內(nèi)容
本技術(shù)領(lǐng)域需要提供一種用于對象的身體的監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)用于通過監(jiān)測和調(diào)節(jié)所述身體內(nèi)腔的遠程位置處的流體壓力，來控制由流體壓力推進而通過身體內(nèi)腔的醫(yī)療裝置的操作，而在不需要在身體內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置壓力傳感器裝置。應(yīng)當理解，通常，被配置為設(shè)置在對象的身體內(nèi)部的特定類型的醫(yī)療裝置的遠端部分必須被高度消毒或者無菌，優(yōu)選地還可以是一次性的。為了控制醫(yī)療裝置的操作，該醫(yī)療裝置可以連接到外部工作站并由該外部工作站進行操作。該工作站通常包括控制單元， 其通常為通用CPU ；以及一個或更多個流體(即，液體或氣體)正壓力和/或負壓力的源，如下文所述。當操作流體的(多個)源時，以預定的壓力使身體內(nèi)腔和(多個)囊(balloon) 膨脹(inflate)。為了準確地控制醫(yī)療裝置通過身體內(nèi)腔(諸如胃腸(GI)道)的行進，身
6體內(nèi)腔內(nèi)部的壓力以及推進所述醫(yī)療裝置的一個或更多個囊內(nèi)部的壓力必須被持續(xù)地控制。下文參照GI道來說明本發(fā)明的實施方式，但是應(yīng)當理解，這些實施方式以及本發(fā)明的概念通常不限于用于GI道，并且也可用于其它身體內(nèi)腔。通常，存在多種與數(shù)學方程相關(guān)聯(lián)的用于利用至少一個壓力傳感器來確定遠程位置處的壓力的已知技術(shù)。這些技術(shù)還使用流速傳感器來計算系統(tǒng)流動系數(shù)，從而使得能夠有意義地使用這些數(shù)學方程。本發(fā)明消除了使用任何流速傳感器的必要，如果使用流速傳感器會增加監(jiān)測過程的整體誤差。此外，一旦進行了校準，則不需要計算系統(tǒng)流動系數(shù)(Cv)。根據(jù)本發(fā)明的教導，通過考慮了通向遠程位置(活塞頭(Piston head)或輔助囊)的線路的阻力的簡單多項式方程來考慮該流動。在對象(病人)的身體外部的“安全”位置測量(多個)壓力，因此，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法提供了容易得多的、低成本的并且更準確的技術(shù)。因而，根據(jù)本發(fā)明的實施方式提供了一種用于對象的身體的監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括醫(yī)療裝置，該醫(yī)療裝置的一部分被配置為設(shè)置在該對象的身體的內(nèi)部，該醫(yī)療裝置的該部分被配置為由流體壓力來推進而通過身體內(nèi)腔；至少兩個壓力傳感器，其被容納在所述對象的身體外部的遠離所述對象的身體的兩個不同的分開的位置處，并被配置為可操作用來檢測這兩個分開的遠程位置處的壓力；所述至少兩個壓力傳感器與所述對象的身體內(nèi)部的至少一個位置流體連通，從而所述至少一個位置處的壓力與所述兩個分開的遠程位置處的壓力之間的關(guān)系指示所述至少一個位置處的流體壓力。在一些實施方式中，該系統(tǒng)包括用于監(jiān)測并調(diào)節(jié)所述至少一個位置處的流體壓力的控制單元，該控制單元被配置為可操作用于產(chǎn)生指示所述至少一個位置處的壓力水平的輸出數(shù)據(jù)，使用至少一個模型來限定所述至少一個位置處的壓力與在所述兩個分開的遠程位置處檢測到的壓力之間的關(guān)系。所述模型可以使用由連接在所述至少兩個壓力傳感器之間的流體連通內(nèi)部的通路限定的流阻器(resistor)兩端的壓力降之間的關(guān)系。在一些實施方式中，該系統(tǒng)包括連接在所述至少兩個壓力傳感器之間的至少一個管狀部件或管道；所述管狀部件被配置為作為流阻器(flow resistor)進行操作；所述至少兩個壓力傳感器測量所述流阻器兩端的壓力降。應(yīng)當注意，所述管狀部件的橫截面不必是圓形。所述至少一個位置處的壓力與所述兩個分開的遠程位置處的壓力之間的關(guān)系可以基于數(shù)學函數(shù)，該數(shù)學函數(shù)包含考慮了所述至少一個管狀部件的阻力的多項式方程。在一個實施方式中，所述醫(yī)療裝置是一次性的。在一個實施方式中，所述醫(yī)療裝置被配置為兩部件裝置，這兩個部件彼此可附接， 從而使得該裝置的包含被設(shè)置在對象的身體內(nèi)部的部分的部件能夠是一次性的。在一個實施方式中，控制單元被集成到外部工作站。該工作站可包括與所述裝置的所述部分流體連通的一個或更多個流體壓力源。流體壓力源的一個或更多個源被配置為可操作用于按照預定的壓力使所述至少一個位置膨脹(inflate)。所述醫(yī)療裝置包括 至少部分地可插入身體內(nèi)腔的引導部件，該引導部件包括可連接到流體壓力的源的第一通道；以及與所述引導部件流體連通的至少一個可膨脹的囊。所述至少一個可膨脹的囊被配置為可操作用來在身體內(nèi)腔內(nèi)按照遠離的方向推進醫(yī)療裝置。
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本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)了一種用來控制身體內(nèi)腔內(nèi)部的壓力以及身體內(nèi)腔外部的用來推進醫(yī)療裝置的一個或更多個囊內(nèi)的壓力的系統(tǒng)和方法。通過測量和處理被集成到工作站內(nèi)部的流阻器的壓力梯度，來估計身體內(nèi)腔內(nèi)部的壓力和一個或更多個囊內(nèi)的壓力。在本發(fā)明的一些實施方式中，所述兩個分開的遠程位置位于設(shè)置在所述裝置的近端部分并用作流阻器的管狀部件的近端和遠端處。在一些實施方式中，所述控制單元產(chǎn)生相對于在所述兩個分開的遠程位置處檢測到的壓力之間的算術(shù)差線性地或非線性地變化的值，作為所述裝置的遠端部分的壓力的輸出數(shù)據(jù)。例如，可以通過將在所述兩個分開的遠程位置處檢測到的壓力之間的算術(shù)差乘以校準因子和/或?qū)⒃撍阈g(shù)差的平方乘以校準因子，來確定所述裝置的遠端部分的壓力。在一些實施方式中，所述裝置被設(shè)置在對象的GI道內(nèi)腔內(nèi)部。例如，所述裝置可以是結(jié)腸鏡。在一個實施方式中，所述裝置的遠端部分處的壓力基本上等于該對象的身體的一部分的壓力，并且所述控制單元被配置為通過產(chǎn)生指示所述裝置的遠端部分處的壓力的輸出數(shù)據(jù)，來產(chǎn)生指示該對象的身體的該部分的壓力的輸出數(shù)據(jù)。在一個實施方式中，所述對象的身體的所述部分包括該對象的結(jié)腸，所述控制單元被配置為通過產(chǎn)生指示所述裝置的遠端部分處的壓力的輸出數(shù)據(jù)來產(chǎn)生指示所述對象的結(jié)腸的壓力的輸出數(shù)據(jù)。在一個實施方式中，所述系統(tǒng)還包括與所述裝置的遠端部分流體連通的一個或更多個流體壓力源，該一個或更多個流體壓力源被配置為調(diào)節(jié)所述裝置的遠端部分處的壓力。在一個實施方式中，一個或更多個流體壓力源被配置為響應(yīng)于所述輸出數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)所述裝置中的壓力。應(yīng)當注意，當流體在流體壓力源與所述裝置的遠端部分之間沿兩個不同的方向運動時所述控制單元可以使用一個模型，并得到準確的結(jié)果。但是，如果需要，在一個實施方式中，所述控制單元可被配置為當流體在流體壓力源與所述裝置的遠端部分之間沿兩個不同的方向運動時利用兩個不同的模型來產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)。在一個實施方式中，所述控制單元被配置為基于所述流體壓力源與所述裝置之間的流體的兩個不同的方向來在兩個不同的模型之間切換。在一個實施方式中，所述裝置包括活塞頭，該活塞頭被配置為進行膨脹，以利用 GI道內(nèi)腔的壁來形成壓力密封并維持壓力密封，并響應(yīng)于來自流體壓力源的、被施加到所述活塞頭的外表面的流體壓力向遠端行進通過GI道。在一個實施方式中，所述至少一個位置包括以下中的至少一個至少一個可膨脹的囊，其被配置為可操作用來推進所述醫(yī)療裝置通過身體內(nèi)腔；活塞頭，其推進所述醫(yī)療裝置通過所述身體內(nèi)腔；身體內(nèi)腔的一部分。在一個實施方式中，所述控制單元被配置為當遠端流動通路被限定在所述裝置的從第二位置延伸到所述裝置的遠端部分的一部分之間時，利用基于遠端流動通路對流體流動的阻力與該管道(tube)對流體流動的阻力之間的比的模型來產(chǎn)生指示所述裝置的遠端部分處的壓力的輸出數(shù)據(jù)。在一個實施方式中，所述裝置包括流體壓力源，所述裝置的遠端部分包括通道的遠端，該通道被配置為將來自流體壓力源的流體傳送到所述對象的身體內(nèi)腔內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，還提供了一種在適用于對象的身體內(nèi)部的醫(yī)療裝置的監(jiān)測操作中使用的方法，該方法包括以下步驟在所述對象的身體外部的兩個不同的遠程分開位置與所述對象的身體內(nèi)部的至少一個位置之間提供流體連通；檢測所述兩個不同的遠程分開位置處的壓力；以及分析在所述遠程位置處檢測到的壓力，確定這些壓力之間的指示所述至少一個位置處的壓力水平的關(guān)系，并產(chǎn)生指示遠離所述至少兩個位置的至少一個位置處的壓力水平的輸出數(shù)據(jù)。在一些實施方式中，產(chǎn)生指示所述壓力水平的輸出數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟使用至少一個模型，所述至少一個模型限定所述至少一個位置處的壓力與在所述兩個分開的遠程位置處檢測到的壓力之間的關(guān)系。所述關(guān)系可以基于包含考慮了至少一個管狀部件的阻力的多項式方程的數(shù)學函數(shù)。在一些實施方式中，所述方法包括以下步驟以預定的壓力使至少一個位置膨脹。在一些實施方式中，所述方法包括以下步驟識別是否有層流或湍流流過所述裝置。在一些實施方式中，產(chǎn)生指示所述壓力水平的輸出數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟產(chǎn)生相對于在所述兩個分開的遠程位置處檢測到的壓力之間的算術(shù)差線性或非線性變化的值。在一些實施方式中，所述方法包括以下步驟在所述兩個遠程位置之間提供壓力降，例如，提供壓力降的步驟包括在所述兩個遠程位置之間設(shè)置管狀部件。在一些實施方式中，產(chǎn)生所述輸出數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)，該輸出數(shù)據(jù)指示其中設(shè)置有所述裝置的對象的身體的一部分的壓力。所述對象的身體的所述部分包括所述對象的結(jié)腸。在一些實施方式中，所述方法包括以下步驟調(diào)節(jié)所述裝置內(nèi)的壓力，例如，通過響應(yīng)于所述輸出數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)所述壓力。在一些實施方式中，產(chǎn)生所述輸出數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟當流體在流體壓力源與所述裝置之間沿相應(yīng)的兩個不同的方向運動時，使用兩個不同的模型，所述兩個不同的模型將所述裝置內(nèi)的壓力與在所述兩個遠程位置處檢測到的壓力的相應(yīng)關(guān)系相關(guān)聯(lián)。在一些實施方式中，產(chǎn)生所述輸出數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟確定流體流動的方向，以及相應(yīng)地改變被用來產(chǎn)生所述輸出數(shù)據(jù)的所述模型。在一些實施方式中，產(chǎn)生指示所述裝置內(nèi)的壓力的所述輸出數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟產(chǎn)生相對于在所述兩個遠程位置處檢測到的壓力之間的算術(shù)差的平方變化的值。在一些實施方式中，將所述裝置設(shè)置在對象的身體內(nèi)部的步驟包括以下步驟將所述裝置的遠端部分設(shè)置在所述對象的胃腸(GI)道內(nèi)腔內(nèi)部。在一些實施方式中，所述裝置的遠端部分包括活塞頭，并且其中將所述裝置的所述遠端部分設(shè)置在所述對象的GI道內(nèi)腔內(nèi)部的步驟包括如下步驟使所述活塞頭膨脹，以利用所述GI道內(nèi)腔的壁形成壓力密封并維持壓力密封，以及通過將來自流體壓力源的流體壓力施加于所述活塞頭的外表面來向遠端推進所述活塞頭通過所述GI道。在一些實施方式中，所述裝置包括被配置為將流體傳送到所述對象的結(jié)腸中的通道的遠端，并且其中將所述裝置的遠端部分設(shè)置在所述對象的GI道內(nèi)腔內(nèi)部的步驟包括
9以下步驟將所述通道的所述遠端部分設(shè)置在所述對象的結(jié)腸內(nèi)，以及將流體傳送到所述對象的結(jié)腸內(nèi)。在一些實施方式中，所述方法包括以下步驟將連接在所述流體壓力源與所述活塞頭的管道密封，以防止流體從所述流體壓力源流動到所述活塞頭，從而使得能夠測量腹內(nèi)(intra-abdominal)的壓力水平。所述方法還包括以下步驟使所述活塞頭在所述對象的結(jié)腸內(nèi)部分地收縮(deflate)，以提高所述腹內(nèi)壓力水平測量的準確度。


為了理解本發(fā)明并了解實踐中怎樣執(zhí)行本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖僅通過非限制性的示例來說明實施方式，附圖中圖IA是本發(fā)明的監(jiān)測系統(tǒng)的示意性的簡化例示；圖IB是本發(fā)明的監(jiān)測系統(tǒng)在校準階段的示意性的簡化例示；圖2是本發(fā)明的技術(shù)中使用的校準圖表的示例；圖3A是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的設(shè)置在裝置的近端部分中的壓力傳感器的示意性例示；圖;3B至圖3C是根據(jù)本發(fā)明的各個實施方式的用作流阻器的管的示意性例示；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的設(shè)置在裝置的近端部分中的壓力傳感器的詳細的示意性例示；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式通過實驗方式確定的裝置的遠端部分處的壓力的曲線圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的另選實施方式通過實驗方式確定的裝置的遠端部分處的壓力的曲線圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的各個實施方式的與確定裝置的遠端部分處的壓力相關(guān)聯(lián)的誤差的曲線圖；圖8和圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的另選實施方式通過實驗方式確定的裝置的遠端部分處的壓力的曲線圖。
具體實施例方式通常，應(yīng)當理解，在層流中根據(jù)式1來確定流速，其中，Δ P是壓力梯度，R是阻力， Q是流速。
APQ = j式 1
K參照圖1A，例示了被包圍在兩個壓力傳感器40與42之間的流阻器43，這兩個壓力傳感器40與42測量流阻器43兩端的壓力降。流速對于包圍圖IA所示的流阻器43和49的多個段中的每一個相等。因此
r π ^ Pl-Ρ2 Ρ2-Ρ3R2 ……Q =-=-=>Ρ3^Ρ2--(Pl-Pl)
RlR2RlV ,其中，P1和P2分別是壓力傳感器40和42的壓力；Ρ3是身體內(nèi)腔中的壓力和/或一次性裝置的囊中的壓力氓和&分別是流阻器43和49的流阻器阻力。為了估計身體內(nèi)腔中的壓力和/或一次性裝置的囊中的壓力，需要計算比。
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參照圖1B，例示了用于計算阻力比的校準結(jié)構(gòu)(set-up)(并且如果需要，用于在操作以前校準各個裝置)。該校準結(jié)構(gòu)包括圖IA的系統(tǒng)和罐(canister)。在校準處理期間，該罐被加壓至特定壓力并且隨后被降壓回到大氣壓力。通過壓力傳感器40、42和41來測量壓力變化PpK和R3。當[χ點，y點]=[PrP2樣本，P2-P3樣本]時創(chuàng)建點的二維陣列。接著利用點的該陣列來創(chuàng)建圖表。圖2中提供了校準圖表的示例。為了求出(extricate)阻力比&/%，利用點的陣列y = ax+b來擬合回歸曲線(線性)，其中a被估計為VR1阻力比。罐處的壓力可以計算為=P3 = Va(P1-P2)。對于非層流或者對于較高的準確率，該方法被擴展如下可以針對點的陣列 [P1-P2, P2-P3]來擬合多項式回歸曲線O階或更高階)。因此，罐處的壓力可以計算為P3 = P2-B1 (P1-P2) ^a2 (P1-P2) i^1-B3 (P1-P2) ^2........- (PfP2)，其中，i 等于回歸
多項式的階?，F(xiàn)在參照圖3A-3C以及圖4，圖3A-3C以及圖4是用于對象的身體的本發(fā)明的監(jiān)測系統(tǒng)100的示意性例示。系統(tǒng)100包括醫(yī)療裝置20，該醫(yī)療裝置20的一部分被配置為設(shè)置在對象的身體內(nèi)部，并且兩個壓力傳感器40和42 (在本示例中)被容納在對象的身體外部的兩個不同的分開的位置處并且遠離所述對象的身體。在該特定的并且非限制性的示例中，壓力傳感器40和42被設(shè)置在醫(yī)療裝置20的近端部分沈中。在一些實施方式中，醫(yī)療裝置20是一次性的。醫(yī)療裝置20還可被配置為兩部件裝置，該兩個部件彼此可附接，從而使得該裝置的包含要設(shè)置在對象的身體內(nèi)部的所述部分的部件能夠是一次性的。兩個壓力傳感器40和42被配置為可操作用來檢測兩個分開的遠程位置處的壓力。具體地說，第一傳感器40容納在醫(yī)療裝置20的近端部分26的第一位置處并檢測該第一位置處的壓力K。第二傳感器42容納在醫(yī)療裝置的近端部分的第二位置處并檢測該第二位置處的壓力P2。兩個壓力傳感器40和42與對象的身體內(nèi)部的至少一個位置流體連通。通過確定所述至少一個位置處的壓力與所述兩個分開的遠程位置處的壓力PjPP2之間的關(guān)系，可以得到指示所述至少一個位置處的流體壓力的輸出數(shù)據(jù)。在一些實施方式中，第一位置在管狀部件43的近端，第二位置在管狀部件43的遠端。該裝置的從所述第二位置延伸至該裝置的遠端部分的部分實際上限定了遠端流動通路。對于一些應(yīng)用，連接在兩個壓力傳感器之間的管狀部件被形成為如圖3B所示(即，被形成為螺旋管(coil))或者如圖3C所示(S卩，被形成為文氏管(venturitube))。該管狀部件被配置為可操作用作流阻器(flow resistor)。兩個壓力傳感器40和42測量該流阻器兩端的壓力降。接著，模型使用由連接在該兩個壓力傳感器之間的流體連通內(nèi)部的通路限定的流阻器兩端的壓力降之間的關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的各個實施方式，管狀部件(例如，管)43是導致通過管的層流的層流流阻器(laminar flow resistor)，或者管43是導致通過管的流體流成為湍流的湍流流阻器(turbulent flow resistor)。在特定的并且非限制性的示例中，管43的長度為278mm，直徑為1. 1mm。管49的長度為616mm，直徑為2. 5mm。
在一些實施方式中，該監(jiān)測系統(tǒng)包括用于監(jiān)測和調(diào)節(jié)至少一個位置處的流體壓力的控制單元25。該控制單元25被配置為可操作用來產(chǎn)生指示對象的身體內(nèi)部的位置處 (即，醫(yī)療裝置的遠端部分21)的壓力水平P3的輸出數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生指示通過利用模型所確定的壓力的輸出數(shù)據(jù)，該模型限定壓力P3與在兩個分開的遠程位置處檢測到的壓力P1與P2之間的關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，流過該裝置的流體是層流或湍流。在一些實施方式中，控制單元25被配置為可操作用來產(chǎn)生指示壓力水平P3的輸出數(shù)據(jù)，使得輸出數(shù)據(jù)的值相對于壓力P1與P2之間的算術(shù)差線性地變化。一個位置處的壓力(P3)與所述兩個分開的遠程位置處的壓力之間的關(guān)系基于包含考慮了管狀部件的阻力的多項式的數(shù)學函數(shù)。例如，可以根據(jù)式2從檢測到的壓力P1和P2來確定壓力P3。P3 = P2-a (P2-P1) +b式 2其中a和b是校準因子，在裝置的遠端部分被設(shè)置在對象的身體內(nèi)部以前(例如， 在制造時)通過對該裝置進行校準試驗來確定a和b。另選地，該控制單元產(chǎn)生指示壓力P3的輸出數(shù)據(jù)，以使得輸出數(shù)據(jù)的值相對于壓力P1與P2之間的算術(shù)差非線性地變化。例如，可以根據(jù)式3從檢測到的壓力P1和P2來確定壓力P3。P3 = P2-C (P2-P1) -d (P2-P1) "2+e式 3其中c、d和e是校準因子，在裝置的遠端部分被設(shè)置在對象的身體內(nèi)部以前通過對該裝置進行校準試驗來確定c、d和e。在一些實施方式中，該監(jiān)測系統(tǒng)包括工作站44，其包括通常是通用CPU的控制單元25;以及一個或更多個正壓力和/或負壓力流體(即，液體或氣體)源32和35，如下文所述。在一些實施方式中，流體壓力源32和35與對象的身體內(nèi)部的裝置的一部分流體連通，并且控制單元25被集成/設(shè)置在外部工作站44的內(nèi)部。流體從流體壓力源32經(jīng)由第一管道46供應(yīng)至通道29，以及從流體壓力源35經(jīng)由第二管道48提供至通道34。流體壓力源32和35被配置為可操作用來以預定的壓力使對象的身體內(nèi)的至少一個位置膨脹。第一壓力傳感器40被容納(例如，附接)到管道48內(nèi)的位于流體壓力源35附近的第一位置。 壓力傳感器40檢測第一位置處的壓力P^第二壓力傳感器42被容納(例如，附接)到通道管道48內(nèi)的第二位置，并檢測流體壓力源32附近的第二位置處的壓力P2?？刂茊卧?5 基于所檢測到的壓力P1和P2來確定一個位置21處的壓力P3,如上文所述。在一些實施方式中，如上文所述，傳感器(40和42)被設(shè)置在用作流阻器的管43 的第一端和第二端處。管43是管道48的延續(xù)部分。在一些實施方式中，管43包括導管48的設(shè)置在工作站44內(nèi)部的螺旋部分，如圖 3B所示。在特定的并且非限制性的示例中，螺旋管的長度L(如圖3A所示)可以在大約細至8m的范圍內(nèi)，例如，5. 5m至6. 5m,并且螺旋管的內(nèi)徑D可以在大約3mm至5mm的范圍內(nèi) (這與管道48的內(nèi)徑相同)。對于一些應(yīng)用，管43包括文氏管，如圖3C所示。在特定的并且非限制性的示例中，該文氏管的長度在大約15mm至30mm的范圍內(nèi)(例如，為20mm至25mm)，該文氏管的最小內(nèi)徑為0. 5mm至1. 5mm(例如，Imm)。對于一些應(yīng)用，由該文氏管的曲率限定的角度阿爾法為5度至25度，例如，為12度至18度?？梢葬槍λ褂玫难b置的各個不同的配置來確定該裝置的位于第二傳感器42與遠端部分21之間的部分對流體流動的阻力與管43對流體流動的阻力的比率?？梢曰谶h端流動通路(該裝置的從第二位置延伸至該裝置的遠端部分的部分)對流體流動的阻力與該管對流體流動的阻力之間的比率，利用模型來確定指示該裝置的遠端部分處的壓力的數(shù)據(jù)。通常，應(yīng)當注意，如果該比率降低，則誤差水平降低。這通?？梢葬槍o助通路(管道 48)來實現(xiàn)，其中計算該裝置在傳感器47與通道的遠端四之間的部分對流體流動的阻力與管49對流體流動的阻力之間的比率。該裝置在傳感器42與遠端21之間的部分對流體流動的阻力與管43對流體流動的阻力的比率通常較高，甚至可達4 1，但是如果該裝置的配置或者工作站的配置改變，則該比率可以改變。例如，該裝置在傳感器42與遠端21之間的部分對流體流動的阻力與管43對流體流動的阻力的比率在1 5至5 1之間。對于一些應(yīng)用，在該裝置的遠端部分被插入到對象的身體以前確定前述的比率。接著，當該裝置的遠端部分被插入到對象的身體時，控制單元25利用將壓力P3與所檢測到的壓力P1和P2相關(guān)聯(lián)的模型以及預先確定的比率來確定壓力P3。可以選擇管43，以使得該管兩端的壓力降沒有大到能夠通過限制流體流動到遠端部分來禁用該裝置的功能。例如，前述比率不小于1.5 1。相反，可以選擇該管，以使得該管兩端的壓力降足夠大，從而前述比率不超過給定的閾值，例如，2. 5 1。應(yīng)當理解，選擇管以使得前述比率明顯大于2. 5 1將導致即使該管兩端的壓力降的計算的小誤差也會導致該裝置的遠端部分的壓力P3的計算的較大的誤差。因此，例如，前述比率在1.5 1 與2. 5 1之間。在一些實施方式中，控制單元25根據(jù)前述技術(shù)來動態(tài)地確定遠端部分21的壓力， 而壓力源35調(diào)節(jié)位置21內(nèi)的壓力。流體壓力源35響應(yīng)于所確定的壓力P3來調(diào)節(jié)位置 21內(nèi)的流體壓力。盡管附圖中沒有示出，但是位置21可包括如Cabiri等人的PCT公開WO 05/065044中所述的可膨脹的囊或者活塞頭。當使所述位置(例如，活塞頭)膨脹時，流體沿向遠端的方向流經(jīng)管道48，而當使所述位置(例如，活塞頭)收縮時，流體沿向近端的方向流經(jīng)管道48。在一些實施方式中，當流體沿向遠端的方向流動以及當流體沿向近端的方向流動時，控制單元25利用相同的數(shù)學模型(例如，利用一組校準因子)來確定壓力P3。在其它實施方式中，當流體沿向遠端的方向流動時，控制單元25利用第一數(shù)學模型(例如，利用第一組校準因子)來確定壓力P3,而當流體沿向近端的方向流動時，控制單元25利用第二數(shù)學模型(例如，利用第二組校準因子)來確定壓力P3。當流體沿相應(yīng)的方向流經(jīng)管道48時，控制單元25可以使用相應(yīng)的模型來確定壓力P3,以說明(account for) 該管內(nèi)的根據(jù)流體流動的方向而變化的流體流動動力學。在一些實施方式中，流體流經(jīng)管道48的方向快速變化，例如，每IOOms變化，并且控制單元25響應(yīng)于流體流動方向的快速變化來快速改變其用來確定P3的數(shù)學模型。在一些實施方式中，作為用于控制所述位置(例如，活塞頭)內(nèi)部的壓力的控制環(huán)的一部分，流體流動的方向可以快速改變。在一些實施方式中，控制單元25檢測流體流動方向的改變。例如，控制單元25可以檢測壓力P1W比壓力P2大(表示流體向遠端流動) 變化為比壓力&小(表示流體向近端流動)。響應(yīng)于檢測到流體流動的方向的變化，控制單元25停止使用第一數(shù)學模型，并開始使用第二數(shù)學模型來確定壓力P3。
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在一些實施方式中，醫(yī)療裝置20是結(jié)腸鏡，并且包括活塞頭。在這些實施方式中， 活塞頭以及本文所述的監(jiān)測系統(tǒng)的其它部分總體上與Cabiri等人的PCT公開W005/065044 所述的活塞頭和系統(tǒng)相似。在一些實施方式中，醫(yī)療裝置20包括引導部件31，該引導部件31至少部分地可插入到對象的身體的內(nèi)腔中，例如，GI道內(nèi)腔M。細長的載體觀被插入該內(nèi)腔中。圖像采集裝置30 (圖4所示)安裝在載體觀相對于活塞頭21的遠端。利用連接到流體壓力源32的第一通道四來形成引導部件31，流體壓力源32是加壓的生物學上兼容的流體的源，諸如但不限于加壓空氣、C02或水的源。引導部件31可包括與引導部件31流體連通的至少一個可膨脹的囊。在一些實施方式中，對象的身體內(nèi)部的位置包括如下中的至少一個至少一個可膨脹的囊，其被配置為可操作用來推進所述醫(yī)療裝置通過身體內(nèi)腔；活塞頭，其推進所述醫(yī)療裝置通過身體內(nèi)腔；或身體內(nèi)腔的一部分。在一些實施方式中，醫(yī)療裝置20包括至少一個可膨脹的輔助囊或活塞頭，該至少一個可膨脹的輔助囊或活塞頭軸向地固定至載體觀，并位于距前述的活塞頭或可膨脹的囊固定或可變距離處。載體觀于是可包括與該輔助活塞頭流體連通的第三通道，該第三通道可連接到流體壓力源，以使輔助活塞頭膨脹。并且提供有一對額外的壓力傳感器，該對壓力傳感器與可膨脹的輔助囊或活塞頭流體連通，該對壓力傳感器被容納在對象的身體外部的兩個不同的分開的位置處，并被配置為可操作用來檢測這兩個分開的遠程位置處的壓力。 本發(fā)明的監(jiān)測系統(tǒng)使得能夠確定可膨脹的輔助囊或活塞頭處的壓力與這兩個分開的遠程位置處的壓力之間的額外的關(guān)系，由此指示所述可膨脹的輔助囊或活塞頭處的流體壓力。載體觀可包括與位置21 (例如，活塞頭)流體連通的第二通道34 (如圖4所示)， 該第二通道34連接至流體壓力源35，該流體壓力源35是用于使位置21 (例如，活塞頭)膨脹的流體壓力源。對于一些應(yīng)用，流體壓力源35被設(shè)置為保持位置21(例如，活塞頭)內(nèi)的大致恒定的壓力，而與活塞頭的體積響應(yīng)于GI道內(nèi)腔M的直徑變化的變化無關(guān)。如PCT公開WO 05/065044所述，通常通過經(jīng)由通道四將流體(例如，空氣)傳送到GI道的與該活塞頭鄰近的部分來向活塞頭施加壓力，使活塞頭21行進通過該GT道。在活塞頭行進期間，排放管38(如圖4所示)向外部(即，向相對于引導部件31的近端)排放由于活塞頭的行進而累積的壓力?；钊^通常通過以反向的方式產(chǎn)生壓力差來向近端回退通過GI道，以與載體觀一起主動地向近端推進活塞頭21。來自其它流體壓力源的加壓的流體(例如，空氣)經(jīng)由穿過活塞頭21或在活塞頭21周圍的壓力施加管引入活塞頭21 的遠端側(cè)。可選地，排放管38在回退期間用作壓力施加管。加壓的流體產(chǎn)生比作用在活塞頭21的近端側(cè)的流體壓力更大的作用在活塞頭21的遠端側(cè)的流體壓力，由此向近端推進活塞頭和載體。在活塞頭行進和/或回退通過GI道期間，成像裝置30對GI道進行成像。下文參照圖8和圖9來說明由本發(fā)明人進行的試驗，在該試驗中，當流體向活塞頭的流動方向快速變化時估計活塞頭的壓力。在一些實施方式中，控制單元25被用作腹內(nèi)壓力傳感器，例如用來確定施加到活塞頭附近的壓力不會大到傷害對象。另外，可以知道腹內(nèi)壓力指示最小壓力，該最小壓力可以用來施加到活塞頭的外表面以推進或回退該活塞頭(當該壓力分別施加于該活塞頭的近端外表面和遠端外表面時)。
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為了使用活塞頭作為腹內(nèi)壓力傳感器的一部分，管道48的近端被密封，使得沒有流體從流體壓力源35流動到活塞頭21。通過檢查由傳感器40所檢測到的壓力P1等于由傳感器42所檢測到的壓力P2來對此進行確認。如果沒有流體流動，則活塞頭21內(nèi)部的壓力基本上等于對象的腹內(nèi)壓力。在一些實施方式中，在管道48的近端被密封以前，使活塞頭21在對象的結(jié)腸內(nèi)部分地收縮。使活塞頭21部分地收縮提高了腹內(nèi)壓力測量的準確度。作為上述實施方式的替代或者除上述實施方式以外，第一壓力傳感器和第二壓力傳感器(40和42)被設(shè)置在PCT公開WO 05/065044所述的結(jié)腸鏡的不同的管中。例如，如圖3A和圖4所示，傳感器45和47可被設(shè)置在作為管道46的延續(xù)部分的管49的任一端。 傳感器45和47利用本文所述的技術(shù)來確定對象的內(nèi)腔的一部分的壓力P4 (如圖3A所示)。 在所有其它方面中，傳感器45和47以及管49通常分別與傳感器40和42以及管43相似。例如，該裝置在傳感器47與通道的遠端四之間的部分對流體流動的阻力與管49 對流體流動的阻力的比率在1 5至5 1之間。對于一些應(yīng)用，在通道的遠端四被插入到對象的結(jié)腸以前確定前述的比率。接著，當通道的遠端四被插入到對象的結(jié)腸時，控制單元25利用將壓力P4與由傳感器45和47所檢測到的壓力的數(shù)學函數(shù)相關(guān)聯(lián)的模型以及預先確定的比率來確定壓力P4。選擇管49使得前述的比率為大約1 1，以使得管49不會過多量地限制流體流動，同時仍然在管的兩端產(chǎn)生壓力降。在一些實施方式中，選擇管49， 以使得該管兩端的壓力降比該裝置在傳感器47與通道的遠端四之間的部分的壓力降大。 例如，前述的比率可以在1 1.7到1 2. 3之間。盡管本文說明了多個實施方式，其中裝置20是結(jié)腸鏡，并且該裝置的遠端部分21 是活塞頭，但是本發(fā)明的范圍和權(quán)利要求包括將本文所述的系統(tǒng)和方法用于具有遠端部分和近端部分的任意裝置，該遠端部分被配置為設(shè)置在對象的身體內(nèi)。例如，本發(fā)明的范圍包括將本文所述的系統(tǒng)和方法用于本領(lǐng)域公知的具有用于插入到對象的身體的遠端部分的結(jié)腸鏡、內(nèi)診鏡、導尿管或者其它醫(yī)療裝置?，F(xiàn)在參照圖5，圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式確定的裝置的遠端部分處的壓力P3的曲線圖。在結(jié)腸鏡的近端部分內(nèi)的各個位置處檢測壓力P1和己。該結(jié)腸鏡如PCT 公開WO 05/065044中所述，并且利用上述技術(shù)來檢測壓力Pjn P2。在活塞頭處于身體內(nèi)腔的模擬環(huán)境中時進行該試驗?；钊^行進通過Perspex 管，并且壓力傳感器被設(shè)置在該活塞頭內(nèi)部，以確定該活塞頭的實際壓力。提供給活塞頭的通道的長度是2. 5m，并且該通道的直徑是1.2mm。流阻器管附接到該通道的近端，該流阻器管的長度為an，直徑為1.8mm。第一壓力傳感器和第二壓力傳感器被設(shè)置在流阻器管的近端和遠端。在將流體以多個不同的流速提供至該活塞頭時測量P1和&。此外，利用設(shè)置在該結(jié)腸鏡的活塞頭內(nèi)的壓力傳感器來測量該活塞頭的壓力P3,以針對多個流速中的每一個給出P3-meaSured。此外，利用上述線性方程1來估計結(jié)腸鏡的活塞頭內(nèi)的壓力P3,以給出LP3-est 其中通過分別確定(P2-P3-meaSured)對于(P1-P2)的曲線圖的斜率(gradient)和 y截距來確定校準因子a和b。圖5示出以下數(shù)據(jù)集對于流體流入活塞頭的流速(按照公升每分鐘)的圖示P1 所檢測到的壓力P1 ；P2:所檢測到的壓力P2;P12 (P1-P2)；
P3-meaSured 由活塞頭內(nèi)部的壓力檢測器測量的P3 ；P23 (P2-P3-measured)；LP3-est ；利用式1估計的P3 ；LP3-est error 作為所測量的(P3-measured)的P3與利用式1估計的P3之間的差，即，與LP3-est相關(guān)的誤差。如圖5所示，LP3_est相當接近P3_measured，并且估計值的誤差(LP3_est error) 大致接近零?，F(xiàn)在參照圖6，圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的另選實施方式確定的裝置的遠端部分處的壓力P3的曲線圖。圖6的曲線圖的所測量的數(shù)據(jù)與圖5的曲線圖的所測量的數(shù)據(jù)相同。 對所測量的數(shù)據(jù)進行處理以提供數(shù)據(jù)集NLP3-est。通過上述非線性的式2，利用所測量的壓力P1和P2來估計結(jié)腸鏡的活塞頭內(nèi)部的壓力，以給出NLP3-est。圖6還包括數(shù)據(jù)集NLP3_est error，該NLP3_est error是作為由設(shè)置在結(jié)腸鏡的活塞頭內(nèi)部的壓力傳感器測量的P3(P3-measUred)與利用式2估計的P3之間的差，S卩，與 NLP3-est相關(guān)聯(lián)的誤差。如圖6所示，NLP3_est與P3_measured非常接近，導致NLP3_est error非常接近于零?，F(xiàn)在參照圖7，圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的各個實施方式的與參照圖5和圖6所述的試驗中估計壓力P3相關(guān)聯(lián)的誤差的曲線圖。圖7示出與相對于所測量的活塞頭壓力 P3-meaSured繪出的數(shù)據(jù)集LP3-est和NLP3-est相關(guān)聯(lián)的誤差(以mb為單位)?？梢钥闯?， 尤其對于低活塞頭壓力，利用非線性方程(式2)估計的P3使得P3的估計值的誤差比利用線性方程(式1)估計的P3的估計值的誤差小。此外，估計對于P3的線性估計值和非線性估計值的R2。對于P3的線性估計值的R2是0. 9942，對于P3的非線性估計值的R2是0. 9989， 表明非線性模型是用于估計P3的更準確的模型。但是，即使是線性模型也提供了活塞頭壓力P3的合理的估計值。在裝置20的操作中，在確定系統(tǒng)的表現(xiàn)完全線性的情況下，或者當通過利用線性方程估計P3所提供的準確度足夠時，利用線性方程來估計p3。在一些實施方式中，在制造給定的醫(yī)療裝置以后，利用壓力傳感器40和42來針對該給定的裝置測量壓力Pi、P2。此外，利用壓力傳感器來測量該裝置的遠端部分處的壓力P3。 基于所測量的Pi、P2和P3的值來確定該給定的裝置的一個或更多個校準因子(例如，式1和式2的校準因子a、b、c、d和/或e)。接著，當該裝置的遠端部分被插入到對象的身體時， 控制單元25根據(jù)上述技術(shù)、基于所檢測到的壓力P1和P2、使用所確定的(多個)校準因子的值來確定P3。在一些實施方式中，在校準階段期間，測量管43的阻力，并確定該管的阻力與裝置20的其它部分的阻力的比率。例如，該裝置的其它部分可以是遠離與第二通道34相結(jié)合的傳感器42的管道48。接著，當該裝置的遠端部分被插入到對象的身體時，控制單元25 根據(jù)上述技術(shù)、基于所檢測到的壓力P1和P2、使用所確定的比率來確定壓力P3?，F(xiàn)在參照圖8和圖9，圖8和圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式測量和估計的裝置的遠端部分處的壓力的曲線圖。具體地說，圖9所示的曲線圖是圖8的曲線圖的區(qū)域R1的放大。根據(jù)參照圖5所述的規(guī)程(protocol)來進行試驗。估計活塞頭中的壓力P3,并且還基于所檢測到的壓力P1和P2，利用非線性模型來估計活塞頭中的壓力p3。可以看出，總體上，示出所估計的P3的曲線與示出所測量的P3的曲線非常接近，表明本文所述的用于估計 P3的方法是準確的。具體地說，參照圖9和圖8的區(qū)域隊，這些結(jié)果表明即使活塞頭中的壓力快速變化(例如，如圖所示，按照大約2Hz的頻率)，利用本文所述的技術(shù)也可以非常準確地估計P3。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，本發(fā)明不限于上文所具體示出和說明的。相反，本發(fā)明的范圍包括上述各種特征的組合和子組合，以及現(xiàn)有技術(shù)中沒有的但對于閱讀了以上說明的本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的本發(fā)明的變型和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于對象的身體的監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)包括醫(yī)療裝置，該醫(yī)療裝置的一部分被配置為設(shè)置在所述對象的身體內(nèi)部，所述醫(yī)療裝置的所述部分被配置為由流體壓力推進而通過身體內(nèi)腔；至少兩個壓力傳感器，該至少兩個壓力傳感器被容納在所述對象的身體外部的遠離所述對象的身體的兩個不同的分開位置處，并被配置為可操作用來檢測這兩個分開的遠程位置處的壓力；所述至少兩個壓力傳感器與所述對象的身體內(nèi)部的至少一個位置流體連通， 從而所述至少一個位置處的壓力與所述兩個分開的遠程位置處的壓力之間的關(guān)系指示所述至少一個位置處的流體壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)包括控制單元，用于監(jiān)測并調(diào)節(jié)所述至少一個位置處的流體壓力，所述控制單元被配置為可操作用于使用至少一個模型來產(chǎn)生指示所述至少一個位置處的壓力水平的輸出數(shù)據(jù)，所述至少一個模型限定所述至少一個位置處的壓力與在所述兩個分開的遠程位置處檢測到的壓力之間的關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述模型使用由連接在所述至少兩個壓力傳感器之間的流體連通內(nèi)部的通路限定的流阻器兩端的壓力降之間的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)包括至少一個管狀部件，該至少一個管狀部件連接在所述至少兩個壓力傳感器之間；所述管狀部件被配置為可操作為用作流阻器；所述至少兩個壓力傳感器測量所述流阻器兩端的壓力降。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中任一權(quán)利要求所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述關(guān)系基于數(shù)學函數(shù)，該數(shù)學函數(shù)包含考慮了所述至少一個管狀部件的阻力的多項式方程。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述醫(yī)療裝置是一次性的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述醫(yī)療裝置被配置為兩部件裝置，這兩個部件彼此可附接，從而使得所述醫(yī)療裝置的包含要被設(shè)置在所述對象的身體內(nèi)部的所述部分的部件能夠是一次性的。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一權(quán)利要求所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述控制單元被集成在外部工作站中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述工作站包括與所述醫(yī)療裝置的所述部分流體連通的一個或更多個流體壓力源。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述一個或更多個流體壓力源被配置為可操作用于以預定的壓力使所述至少一個位置膨脹。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述醫(yī)療裝置包括至少部分地可插入身體內(nèi)腔的引導部件，該引導部件包括可連接到流體壓力源的第一通道；以及與所述引導部件流體連通的至少一個可膨脹的囊。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述醫(yī)療裝置包括與所述引導部件流體連通的可膨脹的囊和與該可膨脹的囊分離開的可膨脹的輔助囊；所述監(jiān)測系統(tǒng)包括容納在所述對象的身體外部的兩個不同的分開的輔助位置處的一對額外的壓力傳感器，該一對額外的壓力傳感器被配置為可操作用來檢測這兩個分開的遠程輔助位置處的壓力；從而所述可膨脹的輔助囊處的壓力與所述兩個分開的遠程輔助位置處的壓力之間的附加關(guān)系指示所述可膨脹的輔助囊處的流體壓力。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述可膨脹的囊和所述可膨脹的輔助囊包括至少一個活塞頭。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一權(quán)利要求所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，一個或更多個流體壓力源被配置為響應(yīng)于所述輸出數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)所述醫(yī)療裝置中的壓力。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一權(quán)利要求所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述醫(yī)療裝置被配置為設(shè)置在所述對象的胃腸道內(nèi)腔內(nèi)部。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述醫(yī)療裝置包括活塞頭，該活塞頭被配置為進行膨脹，以利用所述胃腸道內(nèi)腔的壁形成壓力密封并維持壓力密封，以及響應(yīng)于來自流體壓力源的、施加于所述活塞頭的外表面的流體壓力向遠端行進通過所述胃腸道。
17.根據(jù)權(quán)利要求11至16中任一權(quán)利要求所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述至少一個位置包括以下中的至少一個至少一個可膨脹的囊，其被配置為可操作用來推進所述醫(yī)療裝置通過所述身體內(nèi)腔；活塞頭，其推進所述醫(yī)療裝置通過所述身體內(nèi)腔。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一權(quán)利要求所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述至少一個位置包括身體內(nèi)腔的一部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求9至18中任一權(quán)利要求所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述控制單元被配置為基于所述流體壓力源與所述醫(yī)療裝置之間的流體的兩個不同的方向來在兩個不同的模型之間切換。
20.根據(jù)權(quán)利要求4至19中任一權(quán)利要求所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述控制單元被配置為利用模型來產(chǎn)生指示所述醫(yī)療裝置的遠端部分處的壓力的輸出數(shù)據(jù)，該模型基于遠端流動通路對流體流動的阻力與所述管狀部件對流體流動的阻力之間的比率。
21.根據(jù)權(quán)利要求9至20中任一權(quán)利要求所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述醫(yī)療裝置包括被配置為將來自流體壓力源的流體傳送到所述身體內(nèi)腔中的通道的遠端。
22.一種在適于設(shè)置在對象的身體內(nèi)部的醫(yī)療裝置的監(jiān)測操作中使用的方法，該方法包括以下步驟在所述對象的身體外部的兩個分開的不同的遠程位置與所述對象的身體內(nèi)部的至少一個位置之間提供流體連通；檢測所述兩個分開的不同的遠程位置處的壓力；以及分析在所述兩個分開的不同的遠程位置處檢測到的壓力，確定這些壓力之間的指示所述至少一個位置處的壓力水平的關(guān)系，并產(chǎn)生指示遠離所述至少兩個位置的所述至少一個位置處的壓力水平的輸出數(shù)據(jù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，產(chǎn)生指示所述壓力水平的輸出數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟使用至少一個模型，所述至少一個模型限定所述至少一個位置處的壓力與在所述兩個分開的遠程位置處檢測到的壓力之間的關(guān)系。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23中任一權(quán)利要求所述的方法，其中，所述關(guān)系基于包含考慮了所述至少一個管狀部件的阻力的多項式方程的數(shù)學函數(shù)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22至M中任一權(quán)利要求所述的方法，該方法包括以下步驟以預定的壓力使至少一個位置膨脹。
26.根據(jù)權(quán)利要求22至25中任一權(quán)利要求所述的方法，該方法還包括以下步驟識別是否有層流或湍流通過所述醫(yī)療裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求22至26中任一權(quán)利要求所述的方法，其中，產(chǎn)生指示所述壓力水平的輸出數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟產(chǎn)生相對于在所述兩個分開的遠程位置處檢測到的壓力之間的算術(shù)差線性或非線性變化的值。
28.根據(jù)權(quán)利要求22至27中任一權(quán)利要求所述的方法，該方法還包括以下步驟在所述兩個遠程位置之間提供壓力降。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其中，提供所述壓力降的步驟包括以下步驟在所述兩個遠程位置之間設(shè)置管狀部件。
30.根據(jù)權(quán)利要求22至四中任一權(quán)利要求所述的方法，其中，產(chǎn)生所述輸出數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟產(chǎn)生指示所述對象的身體的設(shè)置有所述醫(yī)療裝置的一部分的壓力的輸出數(shù)據(jù)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述對象的身體的所述部分包括所述對象的結(jié)腸。
32.根據(jù)權(quán)利要求22至31中任一權(quán)利要求所述的方法，該方法還包括以下步驟調(diào)節(jié)所述醫(yī)療裝置內(nèi)的壓力。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，調(diào)節(jié)所述醫(yī)療裝置內(nèi)的壓力的步驟包括以下步驟響應(yīng)于所述輸出數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)所述壓力。
34.根據(jù)權(quán)利要求23至33中任一權(quán)利要求所述的方法，其中，產(chǎn)生所述輸出數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟當流體在流體壓力源與所述醫(yī)療裝置之間以相應(yīng)的兩個不同的方向運動時，使用兩個不同的模型，所述兩個不同的模型將所述醫(yī)療裝置內(nèi)的壓力與在所述兩個遠程位置處檢測到的壓力的相應(yīng)關(guān)系相關(guān)聯(lián)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中，產(chǎn)生所述輸出數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟確定流體流動的方向，以及相應(yīng)地改變被用來產(chǎn)生所述輸出數(shù)據(jù)的模型。
36.根據(jù)權(quán)利要求22至35中任一權(quán)利要求所述的方法，其中，產(chǎn)生指示所述醫(yī)療裝置內(nèi)的壓力的所述輸出數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟產(chǎn)生相對于在所述兩個遠程位置處檢測到的壓力之間的算術(shù)差的平方變化的值。
37.根據(jù)權(quán)利要求22至36中任一權(quán)利要求所述的方法，其中，將所述醫(yī)療裝置設(shè)置在所述對象的身體內(nèi)部的步驟包括以下步驟將所述醫(yī)療裝置的遠端部分設(shè)置在所述對象的胃腸道內(nèi)腔內(nèi)部。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述醫(yī)療裝置的所述遠端部分包括活塞頭，并且其中，將所述醫(yī)療裝置的所述遠端部分設(shè)置在所述對象的胃腸道內(nèi)腔內(nèi)部的步驟包括如下步驟使所述活塞頭膨脹以利用所述胃腸道內(nèi)腔的壁形成壓力密封并維持壓力密封，以及通過將來自流體壓力源的流體壓力施加于所述活塞頭的外表面來向遠端推進所述活塞頭通過所述胃腸道。
39.根據(jù)權(quán)利要求M至38中任一權(quán)利要求所述的方法，其中，產(chǎn)生所述輸出數(shù)據(jù)的步驟包括以下步驟使用基于遠端流動通路對流體流動的阻力與所述管狀部件對流體流動的阻力之間的比率的模型，所述遠端流動通路被限定為所述醫(yī)療裝置的從第二位置延伸到所述醫(yī)療裝置的遠端部分的部分。
40.根據(jù)權(quán)利要求31至39中任一權(quán)利要求所述的方法，其中，所述醫(yī)療裝置包括被配置為將流體傳送到所述對象的結(jié)腸中的通道的遠端，并且其中將所述醫(yī)療裝置的遠端部分設(shè)置在所述對象的胃腸道內(nèi)腔內(nèi)部的步驟包括以下步驟將所述通道的所述遠端部分設(shè)置在所述對象的結(jié)腸內(nèi)，以及將流體傳送到所述對象的結(jié)腸內(nèi)。
41.根據(jù)權(quán)利要求38至40中任一權(quán)利要求所述的方法，該方法包括以下步驟將連接在流體壓力源與所述活塞頭之間的管道密封，以防止流體從所述流體壓力源流動到所述活塞頭，從而使得能夠測量腹內(nèi)的壓力水平。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，該方法包括以下步驟使所述活塞頭在所述對象的結(jié)腸內(nèi)部分地收縮，以提高腹內(nèi)壓力水平測量的準確度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對象的身體的監(jiān)測系統(tǒng)(100)和方法。該系統(tǒng)包括醫(yī)療裝置(20)，該醫(yī)療裝置的一部分(28、21)被配置為設(shè)置在該對象的身體內(nèi)部，該醫(yī)療裝置的所述部分被配置為由流體壓力來推進通過身體內(nèi)腔；至少兩個壓力傳感器(40、42、45、47)，其被容納在所述對象的身體外部的遠離所述對象的身體的兩個不同的分開的位置處，并被配置為可操作用來檢測這兩個分開的遠程位置處的壓力；所述至少兩個壓力傳感器與所述對象的身體內(nèi)部的至少一個位置流體連通，從而所述至少一個位置處的壓力與所述兩個分開的遠程位置處的壓力之間的關(guān)系指示所述至少一個位置處的流體壓力。
文檔編號A61B1/005GK102215734SQ200980143315
公開日2011年10月12日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月3日
發(fā)明者N·金洛特, R·伊斯赫爾, R·格芬, T·西普斯, 蘭·門德勒維茨 申請人:G.I.視頻有限公司