相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)基于并要求于2014年7月10日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)62/022,791的優(yōu)先權(quán)，該專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。

本公開內(nèi)容一般地涉及用于在例如單個(gè)血管內(nèi)導(dǎo)管裝置中提供成像——包括光學(xué)相干斷層成像(oct)——和/或壓力測(cè)量的示例性系統(tǒng)、方法和裝置。

背景技術(shù)：

血管內(nèi)壓力測(cè)量對(duì)于血管介入治療很重要。這樣的醫(yī)療過(guò)程的一個(gè)示例是血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)(ffr)的測(cè)量，在該測(cè)量中將包含壓力感測(cè)元件的導(dǎo)絲插入到動(dòng)脈中。通常通過(guò)例如施用腺苷誘導(dǎo)最大充血，并且測(cè)量在狹窄(stenosis)遠(yuǎn)端的壓力并將該壓力除以在近端測(cè)量的主動(dòng)脈壓。該ffr參數(shù)可用于確定是否應(yīng)當(dāng)治療血管內(nèi)損傷以便改善患者恢復(fù)結(jié)果。

盡管ffr已被證明是一種有價(jià)值的介入診斷測(cè)量，但在許多情況下，ffr不能單獨(dú)用于指導(dǎo)介入。有時(shí)，壓力測(cè)量中的假象可能給出不一定指示血管內(nèi)損傷嚴(yán)重性的ffr值。在許多情況下，堵塞至少部分地歸因于在病變部位發(fā)生的血栓形成，在這些情況下，ffr不是病變嚴(yán)重程度的真實(shí)量度。由于這些原因和其他原因，獲得與動(dòng)脈壁的結(jié)構(gòu)有關(guān)的信息以提供附加數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)管理是有幫助的。

一種這樣的血管內(nèi)結(jié)構(gòu)成像技術(shù)是光學(xué)相干斷層掃描(oct)。利用血管內(nèi)oct，將導(dǎo)管插入動(dòng)脈中以確定動(dòng)脈壁中的微結(jié)構(gòu)特征。顯示血管內(nèi)oct以提供關(guān)于冠狀動(dòng)脈的大量細(xì)節(jié)，即可用于指導(dǎo)病變管理的信息。

雖然oct和ffr導(dǎo)絲二者可作為單個(gè)裝置獲得，但是它們通常單獨(dú)使用，這可能會(huì)增加過(guò)程的持續(xù)時(shí)間、復(fù)雜度和成本。

因此，需要解決上文所述的至少一些缺陷和/或問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，可以提供根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的設(shè)備和方法，以便于在例如單個(gè)血管內(nèi)導(dǎo)管裝置中進(jìn)行成像——包括光學(xué)相干斷層掃描(oct)——和/或壓力測(cè)量。

例如，常規(guī)地，使用兩個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)管裝置來(lái)獲得諸如oct這樣的血管內(nèi)光學(xué)成像方法和血管內(nèi)壓力測(cè)量結(jié)果。在使用本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的情況下，例如，在一個(gè)示例性變型中，可以使用單個(gè)冠狀動(dòng)脈導(dǎo)管來(lái)獲得光學(xué)成像和壓力測(cè)量結(jié)果，這可以簡(jiǎn)化整個(gè)過(guò)程、提高操作效率并且提高患者安全性，同時(shí)對(duì)調(diào)查中的血管損傷提供更全面的評(píng)估。

因此，本公開內(nèi)容的目的之一是在單個(gè)導(dǎo)管裝置中提供oct成像和壓力測(cè)量二者。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，可以利用光學(xué)壓力測(cè)量設(shè)備來(lái)獲得壓力測(cè)量結(jié)果。在另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，示例性裝置可以包括光纖。通過(guò)光纖傳輸?shù)墓饣蚱渌姶泡椛淇梢杂糜趏ct成像和壓力測(cè)量二者。根據(jù)又一示例性實(shí)施方式，相同波長(zhǎng)的光或其他電磁輻射可以用于oct成像和壓力測(cè)量二者。

根據(jù)本公開內(nèi)容的另一示例性實(shí)施方式，示例性裝置還可以包括護(hù)套，該護(hù)套可以至少部分透射電磁輻射并且可以插入到感興趣的血管中。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，oct成像可以通過(guò)該護(hù)套發(fā)生。例如，傳輸oct電磁輻射的光纖可以在驅(qū)動(dòng)軸內(nèi)。光纖可以通過(guò)例如透鏡和光束重定向元件而在遠(yuǎn)端被端接。在另一個(gè)示例中，驅(qū)動(dòng)軸可以在護(hù)套內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而使光束圍繞動(dòng)脈壁旋轉(zhuǎn)。隨著光束旋轉(zhuǎn)可以獲得oct軸向掃描線(例如，反射深度廓線)，包括血管壁的橫截面oct成像。

在根據(jù)本公開內(nèi)容的裝置的另一實(shí)施方式中，護(hù)套可以具有開口，可以通過(guò)該開口傳輸血管中的壓力。根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，護(hù)套是封閉的，但是具有柔順的部分并且通過(guò)該部分傳遞壓力。在又一實(shí)施方式中，護(hù)套額外地包括導(dǎo)絲設(shè)備，其使得護(hù)套能夠通過(guò)導(dǎo)絲導(dǎo)引。這樣的導(dǎo)絲可以是例如線上交換導(dǎo)絲設(shè)備和/或快速交換導(dǎo)絲設(shè)備。

按照根據(jù)本公開內(nèi)容的又一示例性實(shí)施方式，光纖可以包括壓力傳感器。例如，這樣的示例性光纖可以是與收發(fā)oct電磁輻射的光纖相同的光纖。此外，壓力感測(cè)光纖和oct光纖可以不同。在另一示例性實(shí)施方式中，來(lái)自壓力感測(cè)光纖的電磁輻射可以照射變形設(shè)備，該變形設(shè)備的至少一部分可以根據(jù)血管內(nèi)的壓力而變形或移動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)可以以示例性設(shè)備中的不移動(dòng)或以不同方式移動(dòng)的另一部分為基準(zhǔn)。電磁輻射可以從移動(dòng)部分傳輸?shù)焦饫w。在又一示例性實(shí)施方式中，該電磁輻射可以與另一參考電磁輻射組合并且被檢測(cè)到。這些電磁輻射之間的這種示例性干涉以及相對(duì)相位和/或位置可以用于確定變形設(shè)備的至少一部分的運(yùn)動(dòng)量?？梢?例如使用編程計(jì)算機(jī)設(shè)備)來(lái)處理該運(yùn)動(dòng)量以計(jì)算血管內(nèi)壓力。在本公開內(nèi)容的又一示例性實(shí)施方式中，可以通過(guò)變形設(shè)備來(lái)傳輸oct成像光。這樣的示例性變形設(shè)備可以與護(hù)套物理地相關(guān)聯(lián)，和/或可以是包括光纖的成像芯的部件。oct電磁光或輻射可以至少部分地由光束重定向元件傳輸至變形設(shè)備。

在根據(jù)本公開內(nèi)容的設(shè)備的又一示例性實(shí)施方式中，壓力感測(cè)光學(xué)元件可以是，或者包括，濾光器、光纖布拉格(bragg)光柵、偏振保持光纖、瑞利(rayleigh)散射敏感光纖、光子晶體光纖等。由光柵透射或反射的光或電磁輻射的某些波長(zhǎng)取決于壓力。壓力則可以通過(guò)測(cè)量返回光的光譜含量來(lái)確定。在又一示例性實(shí)施方式中，濾光器可以基于拉曼(raman)散射，并且光的強(qiáng)度可以提供壓力的測(cè)量結(jié)果。根據(jù)又一示例性實(shí)施方式，光纖可以與法布里-珀羅(fabryperot)裝置相關(guān)聯(lián)。示例性裝置可以具有能根據(jù)壓力而移動(dòng)的可變形部分?？梢酝ㄟ^(guò)檢測(cè)來(lái)自可變形部分的電磁輻射干涉來(lái)確定該運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本公開內(nèi)容的裝置的另一示例性實(shí)施方式，外護(hù)套直徑可以小到不會(huì)影響血管內(nèi)的壓力測(cè)量。例如，外徑可以小于2.6f、1.5f等。

此外，可以提供用于獲得關(guān)于至少一個(gè)樣本的信息的裝置和方法。例如，可以使用至少一個(gè)光學(xué)數(shù)據(jù)獲取第一布置，其被配置成基于根據(jù)一個(gè)或多個(gè)樣本而提供的第一光輻射來(lái)獲得至少一個(gè)樣本的數(shù)據(jù)。還可以使用至少一個(gè)壓力感測(cè)第二布置，其被配置成基于第二光輻射來(lái)測(cè)量在一個(gè)或多個(gè)樣本處或附近提供的至少一種流體的壓力。另外，例如殼體第三布置可以至少部分地封裝第一布置和第二布置。

例如，第二布置可以是，或包括，可變形設(shè)備。第二光輻射可以與第二光輻射相同或不同。第二光輻射的至少一部分可以透射通過(guò)第一布置。第三布置可以包括可變形設(shè)備或孔。

根據(jù)本公開內(nèi)容的又一示例性實(shí)施方式，第二布置包括至少兩個(gè)部分。所述部分中的第一部分可以相對(duì)于所述部分中的第二部分移動(dòng)?？梢栽O(shè)置檢測(cè)器設(shè)備，其被配置成接收從第一部分反射的第三光輻射和從第二部分反射的第四光輻射。檢測(cè)器設(shè)備可以用于基于第三光輻射與第四光輻射之間的干涉來(lái)確定第二部分相對(duì)于第一部分的位置。該位置可以與壓力相關(guān)。

第三布置可以包括被構(gòu)造成容納導(dǎo)絲的至少一個(gè)通道。第三布置的、在至少部分地封裝第一布置和第二布置的部分處的直徑小于2.6弗倫奇(french)、1.5弗倫奇等。第一布置可以包括干涉儀，其可以是法布里-珀羅干涉儀。第一布置還可以被配置成執(zhí)行光譜分析過(guò)程和/或光學(xué)相干斷層掃描(oct)過(guò)程(例如包括時(shí)域oct、光譜域oct和/或掃描源oct)。第一布置和/或第二布置可以在第三布置內(nèi)旋轉(zhuǎn)。第二布置可以包含光纖布拉格光柵、瑞利散射光纖和/或光子晶體光纖。

第一布置可以用于獲得數(shù)據(jù)，而第二布置可以用于基本上同時(shí)地測(cè)量壓力。第三布置的大小可以被設(shè)定成可插入血管中。一個(gè)或更多個(gè)第二布置可以包括縱向地沿著第三布置的延伸部的多個(gè)第二布置位置。

當(dāng)結(jié)合所附權(quán)利要求來(lái)閱讀對(duì)以下本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的詳細(xì)描述時(shí)，本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的所述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得顯而易見。

附圖說(shuō)明

根據(jù)與顯示本公開內(nèi)容的說(shuō)明性實(shí)施方式的附圖結(jié)合而給出的以下詳細(xì)描述，本公開內(nèi)容的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得顯而易見，在附圖中：

圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的示例性光學(xué)成像和/或壓力測(cè)量導(dǎo)管的遠(yuǎn)端的透視圖；

圖2a是圖1所示的示例性導(dǎo)管的側(cè)視橫截面圖；

圖2b至圖2g是根據(jù)本公開內(nèi)容的各種示例性實(shí)施方式的測(cè)量導(dǎo)管的不同示例性成像芯配置的側(cè)視橫截面圖；

圖3a是測(cè)量導(dǎo)管的成像芯的第一示例性實(shí)施方式的側(cè)視橫截面圖；

圖3b是圖3a所示的成像芯的前視橫截面圖。

圖3c是示例性測(cè)量導(dǎo)管的成像芯的第二示例性實(shí)施方式的側(cè)視橫截面圖；

圖3d是圖3c所示的成像芯的前視橫截面圖。

圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的另一示例性實(shí)施方式的示例性測(cè)量導(dǎo)管的側(cè)視截面圖；

圖5是根據(jù)本公開內(nèi)容的又一示例性實(shí)施方式的示例性測(cè)量導(dǎo)管的側(cè)視橫截面圖；以及

圖6a至圖6c是根據(jù)本公開內(nèi)容的各種示例性實(shí)施方式的示例性測(cè)量導(dǎo)管到系統(tǒng)控制臺(tái)的示例性連接的示意圖。

在全部附圖中，除非另有說(shuō)明，否則相同的附圖標(biāo)記和字符用于表示所說(shuō)明的實(shí)施方式的相似特征、元素、部件或部分。此外，盡管現(xiàn)在將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本公開內(nèi)容，但是其是結(jié)合說(shuō)明性實(shí)施方式來(lái)完成的，并且不限于附圖或所附權(quán)利要求中說(shuō)明的特定實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

圖1示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的示例性光學(xué)成像和/或壓力測(cè)量導(dǎo)管100的遠(yuǎn)端。例如，可以將導(dǎo)絲104通過(guò)導(dǎo)絲進(jìn)入端口102插入并且從導(dǎo)絲退出端口103退出，導(dǎo)絲104可以被利用、配置成和/或構(gòu)造成對(duì)光學(xué)相干斷層掃描(oct)成像探頭進(jìn)行定位。可以促進(jìn)oct成像，其中光穿過(guò)光學(xué)成像護(hù)套101，并且球透鏡成像芯被拉回一定距離。

可以同時(shí)或隨時(shí)間按順序獲得包括例如ffr的各種壓力測(cè)量結(jié)果。根據(jù)本公開內(nèi)容的特定示例性實(shí)施方式，可以通過(guò)例如干擾從附加電磁輻射下的樣本(例如包括，但不限于，動(dòng)脈)反射的光或其他電磁輻射來(lái)操作oct過(guò)程。可以(例如通過(guò)計(jì)算機(jī))檢測(cè)和處理干涉信號(hào)以確定血管壁的軸向反射率。在本公開內(nèi)容的另一示例性實(shí)施方式中，可以在時(shí)域oct(td-oct)中收集oct信號(hào)，在時(shí)域oct中改變參考光的路徑長(zhǎng)度延遲以探測(cè)動(dòng)脈壁內(nèi)的不同距離。在又一示例性實(shí)施方式中，可以根據(jù)電磁輻射的波長(zhǎng)來(lái)檢測(cè)干涉圖案，例如傅里葉域oct。在本公開內(nèi)容的、可包括光譜域oct(sd-oct)的又一示例性實(shí)施方式中，可以將寬帶寬光源用作電磁輻射源，并且使用光譜儀來(lái)在光譜上檢測(cè)干涉。

在本公開內(nèi)容的又一示例性實(shí)施方式中，可以將波長(zhǎng)掃描激光器用作電磁輻射源，并且檢測(cè)隨時(shí)間變化的波長(zhǎng)相關(guān)的干擾，例如掃描源oct(ss-oct)或光頻域(fd)成像(或光頻域干涉測(cè)量-ofdi)。對(duì)于fd-oct的示例性形式，可以在光譜干涉圖案的傅立葉變換之后獲得隨深度變化的反射率。可以通過(guò)在樣本上掃描光束并且根據(jù)光束位置來(lái)編譯多個(gè)軸向反射廓線來(lái)形成圖像。在一個(gè)示例中，通?？梢允褂猛哥R使光束聚焦在樣本上，并且將光束重新定向在基本上垂直于導(dǎo)管軸線的方向上，使得光束將樣本(例如動(dòng)脈壁)照射到導(dǎo)管的側(cè)面。

圖2a示出了具有護(hù)套101的測(cè)量導(dǎo)管100的示例性實(shí)施方式，護(hù)套101具有進(jìn)入端口102和退出端口103，這兩個(gè)端口作為開口使得血管中的壓力可以通過(guò)開口傳輸。例如，當(dāng)血液在護(hù)套101內(nèi)部流動(dòng)時(shí)，可以獲得一個(gè)或更多個(gè)壓力測(cè)量結(jié)果。在又一個(gè)實(shí)施方式中，可以在護(hù)套101和多個(gè)壓力測(cè)量配置中提供多個(gè)開口，使得能夠沿著血管的縱向范圍——例如包括在所調(diào)查的病變的側(cè)面——獲得壓力。

圖2b至圖2g示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的各種示例性實(shí)施方式的測(cè)量導(dǎo)管的不同示例性成像芯配置的側(cè)視截面圖。圖2b至圖2g的這些示例性配置中的每一個(gè)說(shuō)明了在光纖104的頂部部分上使用球透鏡106(例如，單球透鏡)來(lái)獲得例如oct圖像和壓力測(cè)量結(jié)果二者的示例性配置。光纖104可以穿入驅(qū)動(dòng)軸105，驅(qū)動(dòng)軸105可以旋轉(zhuǎn)和/或拉回成像芯以產(chǎn)生橫截面圖像和測(cè)定體積的oct圖像。

圖2b示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的示例性配置之一。球透鏡106的拋光表面可以至少部分地作為分束器，該分束器將光或其他電磁輻射分成至少兩個(gè)路徑。用于oct模態(tài)的光或其他輻射可以被球透鏡反射，并且穿過(guò)剛性管107和光學(xué)成像護(hù)套101，然后在探頭側(cè)附近照射冠狀血管。用于壓力測(cè)量的其他光或輻射可以穿過(guò)球透鏡106以及與管107附接的前軟膜108。

在本公開內(nèi)容的另一示例性實(shí)施方式中，來(lái)自膜108的一個(gè)表面的電磁輻射可以與來(lái)自基準(zhǔn)的另一電磁輻射組合，然后被檢測(cè)。可以(例如通過(guò)專門編程的計(jì)算機(jī))關(guān)于所得到輻射的幅度和/或相位來(lái)分析這樣的干涉以確定柔性管的位移，該位移則與基于管的機(jī)械特性的知識(shí)或預(yù)定校準(zhǔn)函數(shù)中至少之一的壓力相關(guān)。根據(jù)又一示例性實(shí)施方式，可以提供和/或利用公共路徑干涉儀：其中，從膜108提供的第一電磁輻射與來(lái)自另一個(gè)源的第二輻射組合，其中第一輻射和第二輻射沿著基本上用的路徑。血管腔內(nèi)壓力的變化會(huì)引起軟膜108的變形，這是因?yàn)閴毫?huì)通過(guò)導(dǎo)絲進(jìn)入端口102和導(dǎo)絲退出端口103從血管傳輸?shù)綄?dǎo)管裝置的內(nèi)部。

在本公開內(nèi)容的又一示例性實(shí)施方式中，透鏡與膜108之間的路徑長(zhǎng)度以及透鏡與動(dòng)脈壁之間的路徑長(zhǎng)度可以不同，使得冠狀血管的圖像和軟膜108的形狀可以被顯示在例如相同的圖像窗口中。根據(jù)本公開內(nèi)容的又一個(gè)實(shí)施方式，可以使用從膜108提供的信號(hào)和/或與膜108相關(guān)聯(lián)的信號(hào)來(lái)確定膜108的運(yùn)動(dòng)距離，該距離可以隨壓力變化。在又一示例性實(shí)施方式中，可以通過(guò)測(cè)量根據(jù)來(lái)自膜108和基準(zhǔn)臂的反射的組合而創(chuàng)建的干涉信號(hào)的相位來(lái)確定膜108的運(yùn)動(dòng)。

圖2c示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的另一示例性配置。與圖2b所示的示例配置相比，圖2c的球透鏡106被并入單個(gè)軟管或柔性管109中。球透鏡106的拋光表面可以用于將光分成至少兩個(gè)路徑。用于oct模態(tài)的光(或其他電磁輻射)可以被球透鏡106反射，穿過(guò)軟管109的側(cè)部和光學(xué)成像護(hù)套101，然后在探頭側(cè)處照射到冠狀血管上。用于壓力測(cè)量的另一束光(或電磁輻射)可以穿過(guò)球透鏡106和軟管109的前段。血管內(nèi)的壓力的變化會(huì)引起軟管109的前段變形。冠狀血管的圖像和軟管109前段的形狀、運(yùn)動(dòng)和/或位移可以被顯示和/或提供在相同的圖像窗口、相同的數(shù)據(jù)段和/或部分中，使得可以同時(shí)測(cè)量組織形態(tài)和/或壓力。根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式，來(lái)自柔性管或軟管109的一個(gè)表面的電磁輻射可以與來(lái)自基準(zhǔn)的另一電磁輻射組合，然后被檢測(cè)和干擾?？梢?例如通過(guò)專門編程的計(jì)算機(jī))關(guān)于所得到的輻射的幅度和/或相位來(lái)分析該干涉以確定柔性管的位移，該位移則可以與基于管的機(jī)械特性的知識(shí)或預(yù)定校準(zhǔn)函數(shù)中至少之一的壓力相關(guān)。

根據(jù)至少非常類似于圖2c所示的配置的另一示例性配置，球透鏡106的拋光表面可以是反射器或者包括反射器，該反射器將光或其他電磁輻射反射到側(cè)路徑。例如，用于oct模態(tài)的光或其他電磁輻射可以穿過(guò)軟管109的側(cè)段和光學(xué)成像護(hù)套101，然后在示例性探頭的側(cè)段處照射冠狀血管。反射光或其他電磁輻射也可以用于壓力測(cè)量，這是因?yàn)檐浌?09的側(cè)段也會(huì)由于血管內(nèi)部的壓力而變形。在oct成像模態(tài)的路徑長(zhǎng)度與壓力測(cè)量模態(tài)之間存在差異，使得冠狀血管的形狀和軟管109的前部形狀可以根據(jù)相同的信號(hào)被檢測(cè)并且同時(shí)被處理/顯示，例如以同時(shí)實(shí)現(xiàn)組織形態(tài)和壓力的測(cè)量。來(lái)自軟管109的一個(gè)表面的電磁輻射可以與來(lái)自基準(zhǔn)的另一電磁輻射組合，然后被檢測(cè)?？梢?例如使用專門編程的計(jì)算機(jī))關(guān)于所得到的輻射的幅度或相位來(lái)分析這種示例性干涉以確定軟管109的位移，該位移則可以與基于管子的機(jī)械特性的知識(shí)和/或預(yù)定校準(zhǔn)函數(shù)的壓力相關(guān)。

圖2d示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的又另一示例性配置。在該示例性配置中，球透鏡106的拋光表面將光或另一電磁輻射分成至少兩個(gè)路徑。用于oct模態(tài)的光或另一電磁輻射可以被球透鏡106反射，穿過(guò)剛性管107和光學(xué)成像護(hù)套101，然后在探頭的側(cè)段處照射冠狀血管。用于壓力測(cè)量的其他光或另外的電磁輻射可以通過(guò)球透鏡106和前部柔性材料110傳輸。血管內(nèi)的壓力變化會(huì)引起柔性材料110的變形。oct成像模態(tài)與壓力測(cè)量模態(tài)的路徑長(zhǎng)度之間存在差異，使得冠狀血管的形狀和柔性材料110的形狀可以被顯示在相同的圖像窗口中，例如以同時(shí)實(shí)現(xiàn)組織形態(tài)和壓力的測(cè)量。

圖2e示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的又一示例性配置。球透鏡106的拋光表面可以將光或另一電磁輻射分成至少兩條路徑。用于oct模態(tài)的光或另一電磁輻射可以被球透鏡106反射、穿過(guò)柔性材料110的側(cè)段和光學(xué)成像護(hù)套101，然后照射探頭側(cè)段處的冠狀血管。用于壓力測(cè)量的其他光或另外的電磁輻射可以穿過(guò)柔性材料110的前段和球透鏡106。血壓變化會(huì)引起柔性材料110的變形。來(lái)自柔性材料110的一個(gè)表面的電磁輻射可以與來(lái)自基準(zhǔn)的另一電磁輻射結(jié)合，然后被檢測(cè)?？梢?例如，利用專門編程的計(jì)算機(jī))關(guān)于所得到輻射的幅度或相位來(lái)分析這樣的示例性干涉以確定柔性材料110的位移，該位移則與基于管的機(jī)械特性的知識(shí)和/或預(yù)定校準(zhǔn)函數(shù)的壓力有關(guān)。

根據(jù)至少與圖2e所示的示例性配置非常類似的又一示例性配置，球透鏡106的拋光表面可以將光或另一電磁輻射重定向到側(cè)路徑中。用于oct模態(tài)的光或另一電磁輻射可以穿過(guò)凝膠材料110的側(cè)段和光學(xué)成像護(hù)套101，然后照射探頭側(cè)段處的冠狀血管。由于凝膠材料110的側(cè)段還會(huì)由于通過(guò)壓力變化而變形和/或在形狀上改變，因此反射光或另一電磁輻射還可以用于壓力測(cè)量，并且可以提供壓力測(cè)量模態(tài)。oct成像模態(tài)與壓力測(cè)量模態(tài)的路徑長(zhǎng)度之間存在差異，使得能夠在同一圖像窗口中顯示冠狀血管的形狀和凝膠材料110前段的形狀，例如以同時(shí)實(shí)現(xiàn)組織形態(tài)和壓力的測(cè)量。來(lái)自凝膠材料110的一個(gè)表面的電磁輻射可以與來(lái)自基準(zhǔn)的另一個(gè)電磁輻射結(jié)合，然后被檢測(cè)?？梢?例如，使用專門編程的計(jì)算機(jī))關(guān)于所得到的輻射的幅度或相位來(lái)分析這樣的示例性干涉以確定凝膠材料110的位移，該位移則可以與基于管的機(jī)械特性的知識(shí)和/或預(yù)定校準(zhǔn)函數(shù)的壓力有關(guān)。

圖2f示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的又一示例性配置。例如，在球透鏡106的拋光表面之后，將部分光(或另一電磁輻射)重定向至側(cè)路徑中。用于oct模態(tài)的光(或另一電磁輻射)可以穿過(guò)柔性(或凝膠)材料110的側(cè)部和光學(xué)成像護(hù)套101，然后照射探頭側(cè)的冠狀血管。為了獲得壓力測(cè)量結(jié)果，例如可以利用法布里-珀羅(fabry-perot)干涉儀。在拋光表面之后，一些光(或另一電磁輻射)可以穿過(guò)球透鏡106、照射鏡111并且被反射回至光纖；而一些光(或另一電磁輻射)可以穿過(guò)鏡111、照射變形的隔膜112并且然后被反射回至光纖。由兩個(gè)反射光(或另一電磁輻射)生成的干涉信號(hào)可以產(chǎn)生如下信號(hào)，該信號(hào)可以是壓力信息和/或與壓力信息有關(guān)。在一種示例性情況下，干涉儀可以是，或者包括，共用路徑干涉儀，在該共用路徑干涉儀中，電磁輻射可以被膜或隔膜112反射，并且其他電磁輻射可以來(lái)自干涉儀元件的、可用作基準(zhǔn)的較不可移動(dòng)的部分。來(lái)自起源于這些示例性表面的信號(hào)的干涉可以用于確定膜的變形，并且可以通過(guò)膜的機(jī)械性能的知識(shí)或通過(guò)使用預(yù)定校準(zhǔn)函數(shù)而與壓力有關(guān)。

圖2g示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的另一示例性配置。如圖2g所示，可以將布拉格光柵113設(shè)置在與球透鏡光纖相同的光纖中。因此，例如，利用相同的光纖，可以實(shí)現(xiàn)oct成像模態(tài)和壓力測(cè)量模態(tài)。根據(jù)本公開內(nèi)容的又一實(shí)施方式，可以將偏振保持光纖和/或光子晶體光纖設(shè)置在與球透鏡光纖相同的光纖中。在又一示例性實(shí)施方式中，可以通過(guò)相同的光纖來(lái)收發(fā)oct電磁輻射。

圖3a至圖3d示出了本公開內(nèi)容的利用多個(gè)(例如，2個(gè))分開的光學(xué)芯的附加示例性實(shí)施方式。例如，在該示例性實(shí)施方式中，可以使用透鏡成像芯106來(lái)獲得oct圖像，并且可以通過(guò)光纖傳感器114的芯來(lái)獲得壓力測(cè)量結(jié)果。光纖傳感器114可以是，或包括，用于壓力感測(cè)的任何類型的傳感器設(shè)備，例如基于光彈性的傳感器、基于光機(jī)械的傳感器、光纖布拉格光柵傳感器、法布里-珀羅傳感器、偏振保持光纖、光子晶體光纖等。如圖3a的示例性實(shí)施方式所示，可以將光學(xué)芯在雙腔管115中分開。如圖3(c)的示例性實(shí)施方式所示，可以將光學(xué)芯穿入單獨(dú)的管中，例如，用于oct成像芯116的管和用于ffr芯117的管。在這樣的示例性實(shí)施方式中，可以使用不同的光源或相同的光源。

圖4示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的另一示例性實(shí)施方式的示例性測(cè)量導(dǎo)管的側(cè)面截面視圖。在該示例性實(shí)施方式中，護(hù)套不具有用于傳輸血管中的壓力的開口。例如，區(qū)域可以是膜108’，或如果護(hù)套是柔性的則膜108’可以是護(hù)套的一部分，使得壓力變化可以引起護(hù)套的柔性部分或膜108’的變形。護(hù)套的柔性部分可以是，或包括，護(hù)套中的內(nèi)含物、填滿柔性材料的護(hù)套中的孔或與護(hù)套融合的不同護(hù)套材料。護(hù)套的柔性部分可以是透明的?？梢酝ㄟ^(guò)oct模態(tài)來(lái)測(cè)量護(hù)套的第一表面和/或第二表面以確定護(hù)套的運(yùn)動(dòng)，護(hù)套的運(yùn)動(dòng)與血管內(nèi)的壓力對(duì)應(yīng)。球透鏡的拋光表面之后的重定向光束可以用于光學(xué)成像模態(tài)和壓力測(cè)量模態(tài)二者。壓力測(cè)量和oct成像可以是同時(shí)的或順次的。在又一實(shí)施方式中，存在以下多個(gè)oct光纖和多個(gè)壓力測(cè)量配置：其額外地納入護(hù)套內(nèi)的、用于將壓力從護(hù)套外傳送至護(hù)套內(nèi)的柔性材料或與該柔性材料相關(guān)聯(lián)。

在本公開內(nèi)容的又一示例性實(shí)施方式中，護(hù)套的這些不同的柔性部分可以被配置成使得它們測(cè)量血管損傷兩端的壓力之差或之比。根據(jù)本公開內(nèi)容的又一示例性實(shí)施方式，從護(hù)套的柔性部分的一個(gè)表面提供的電磁輻射可以與來(lái)自基準(zhǔn)的另一電磁輻射結(jié)合并且被檢測(cè)。可以(例如，使用專門編程的計(jì)算機(jī))關(guān)于所得到的輻射的幅度或相位來(lái)分析這樣的示例性干涉以確定例如護(hù)套的柔性部分的位移，該位移則可以與基于護(hù)套的柔性部分的機(jī)械特性的知識(shí)或預(yù)定校準(zhǔn)函數(shù)中至少之一的壓力有關(guān)。

圖5示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的又一示例性實(shí)施方式的示例性測(cè)量導(dǎo)管的側(cè)面截面視圖。在該示例性實(shí)施方式中，可以將壓力傳感器并入導(dǎo)管的護(hù)套中。護(hù)套可以是開放的(如圖5所示)或密封的。剛性護(hù)套部分118可以為壓力傳感器或芯片119提供不可彎曲的支撐，芯片119可以通過(guò)引線120連接至讀取壓力的控制臺(tái)。壓力測(cè)量和/或oct成像可以進(jìn)行和/或隨時(shí)間順次地或并行地執(zhí)行。壓力測(cè)量設(shè)備可以包括，但不必限制于，例如法布里-珀羅干涉儀、光纖布拉格光柵、瑞利散射傳感器、光子晶體光纖、雙折射光纖和/或偏振保持光纖等。

圖6a至圖6c示出了如何將導(dǎo)管連接至系統(tǒng)控制臺(tái)的示例性配置。例如，圖6a示出了針對(duì)圖2a、圖4和圖5示出的示例性實(shí)施方式提供導(dǎo)管與系統(tǒng)控制臺(tái)之間的連接的一個(gè)示例性配置?？梢猿鲇诶缧D(zhuǎn)的目的、通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭122設(shè)置從oct-ffr導(dǎo)管120退出的單模光纖121。另外，可以在示例性oct/ffr控制臺(tái)123中記錄測(cè)定體積的視頻。

此外，根據(jù)本公開內(nèi)容的圖3a至圖3d示出的某些示例性實(shí)施方式的其他示例性配置，可以使用用于oct成像的一個(gè)光纖和用于ffr測(cè)量的另一光纖。圖6b和圖6c示出了oct-ffr導(dǎo)管120與系統(tǒng)控制臺(tái)123、125、126之間的連接的各種示例性方法。例如，如圖6b所示，oct成像單模光纖121可以連接至用于旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)接頭122，然后連接至oct控制臺(tái)126。光纖傳感器可以連接至ffr控制臺(tái)125。如圖6c所示，oct成像信號(hào)和壓力信號(hào)可以通過(guò)組合器127耦合至雙包層光纖128內(nèi)。光纖傳感器通過(guò)單模光纖121或多模光纖124連接至組合器127。在組合器127之后，可以通過(guò)中心芯來(lái)傳送oct信號(hào)，并且可以通過(guò)外芯來(lái)傳送壓力信號(hào)。在旋轉(zhuǎn)接頭122之后，oct信號(hào)和壓力信號(hào)二者可以被發(fā)送至oct/ffr控制臺(tái)123。

在本公開內(nèi)容的又一示例性實(shí)施方式中，附加的光學(xué)診斷或成像模態(tài)可以與用于組合的光學(xué)診斷能力和壓力感測(cè)的示例性導(dǎo)管的殼中的壓力感測(cè)設(shè)備相關(guān)聯(lián)，其中附加的光學(xué)診斷或成像模式利用諸如熒光、時(shí)間分辨的熒光、熒光壽命、吸收光譜和拉曼光譜等這樣的光纖。這些示例性光學(xué)技術(shù)可以利用用于壓力感測(cè)的相同的光纖或經(jīng)由布置在外殼內(nèi)的多種不同光纖。布拉格光柵、拉曼散射、光子晶體光纖等可以用在以下光纖中，所述光纖可以用于收發(fā)用于激發(fā)熒光、非彈性散射或用于檢測(cè)樣本內(nèi)的吸收的電磁輻射?？梢酝ㄟ^(guò)成像模態(tài)輻射相對(duì)于壓力感測(cè)輻射的諸如波長(zhǎng)或偏振狀態(tài)這樣的獨(dú)特特性，將這樣的不同示例性模態(tài)彼此分開。當(dāng)這些其他成像模態(tài)利用用于對(duì)來(lái)自樣本的輻射進(jìn)行激發(fā)和檢測(cè)的多個(gè)波引導(dǎo)區(qū)域時(shí)，根據(jù)本公開內(nèi)容的各種示例性實(shí)施方式，可以將壓力感測(cè)光纖設(shè)置在一個(gè)或更多個(gè)波引導(dǎo)區(qū)域中。當(dāng)具有相同特性的電磁輻射用于成像和壓力感測(cè)時(shí)，這可以是樣本的寬頻帶照明用于光譜的情況，從布拉格光柵返回的光譜可以提供有關(guān)壓力的信息。例如，該光譜的一部分可以用于壓力測(cè)量，并且一部分可以用于確定樣本所提供的吸收或散射衰減?？梢酝ㄟ^(guò)諸如時(shí)間分辨的檢測(cè)或干涉法這樣的路徑長(zhǎng)度確定手段來(lái)辨別這些電磁輻射。

前述內(nèi)容僅說(shuō)明了本公開內(nèi)容的原理。鑒于本文中的教導(dǎo)，所描述的實(shí)施方式的各種修改和變化對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。實(shí)際上，根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的布置、系統(tǒng)和方法可以用于和/或?qū)崿F(xiàn)任意oct系統(tǒng)、ofdi系統(tǒng)、sd-oct系統(tǒng)或其他成像系統(tǒng)，包括二階或高階諧波顯微鏡、和頻/差頻熒光顯微鏡(一個(gè)光子或多個(gè)光子熒光)以及拉曼顯微鏡(cars、srs)，并且例如用于以下申請(qǐng)中所描述的那些系統(tǒng)中：于2004年9月8日提交的國(guó)際專利申請(qǐng)pct/us2004/029148，其作為國(guó)際專利公開第wo2005/047813號(hào)于2005年5月26日公開；于2005年11月2日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)第11/266,779號(hào)，其作為美國(guó)專利公開第2006/0093276號(hào)于2006年5月4日公開；于2004年7月9日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)第10/501,276號(hào)，其作為美國(guó)專利公開第2005/0018201號(hào)于2005年1月27日公開；以及于2002年5月9日公開的美國(guó)專利公開第2002/0122246號(hào)，以上申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并在本文中。因此將認(rèn)識(shí)到，盡管本文中沒有明確顯示或描述，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)想體現(xiàn)本公開內(nèi)容的原理并且因此在本公開內(nèi)容的精神和范圍內(nèi)的許多系統(tǒng)、布置和過(guò)程。另外，以上所涉及的所有公開文獻(xiàn)和參考文獻(xiàn)可以通過(guò)引用它們的全部?jī)?nèi)容而合并在本文中。應(yīng)當(dāng)理解，本文所描述的示例性過(guò)程可以被存儲(chǔ)在包括硬驅(qū)、ram、rom、可移動(dòng)盤、cd-rom、記憶棒等的任何計(jì)算機(jī)可訪問的介質(zhì)中，并且可以由處理設(shè)備和/或計(jì)算設(shè)備來(lái)執(zhí)行，處理設(shè)備和/或計(jì)算設(shè)備可以是和/或包括硬件處理器、微處理器、迷你、宏、大型機(jī)等，包括前述中的多個(gè)和/或前述的組合。另外，在包括說(shuō)明書、附圖以及其權(quán)利要求的本公開內(nèi)容中使用的某些術(shù)語(yǔ)可以在某些實(shí)例中同義使用，實(shí)例包括但不限于例如數(shù)據(jù)和信息。應(yīng)當(dāng)理解，雖然彼此同義的這些詞和/或其他詞可以在本文中同義使用，但是可以存在這樣的詞意在并非同義使用的實(shí)例。此外，從以上現(xiàn)有技術(shù)知識(shí)尚未明確地通過(guò)引用并入本文中的意義上來(lái)講，可以明確地將現(xiàn)有技術(shù)知識(shí)的全部?jī)?nèi)容并入本文中?？梢酝ㄟ^(guò)引用將上述所有公開文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容并入本文中。