用于传感器信号，特别是球囊导管的传感器的传感器信号的电子处理的多用途处理单元的制作方法

1.本发明涉及用于自动识别导管和处理导管的传感器的测量数据的处理单元、系统和方法。


背景技术：

2.布置在例如导管的球囊上的传感器，由于球囊形状和传感器在相应球囊上的布置的最小偏差而具有相同球囊参数的不同传感器信号。
3.wo 2009/051781描述了使用电子存储的校正数据对分配给球囊的血压传感器进行体内校准。此外，wo2015/010064公开了一种基于安装在球囊导管上的红外传感器和通过模数转换器进行相应数据交换的校准的血压测量。
4.基于上述，本发明要解决的问题是提供一种处理单元、系统和相应的方法，使得对于不同的导管或球囊，以用户友好的方式确保传感器的测量数据的可靠处理，例如校准。


技术实现要素：

5.该任务通过具有权利要求1的特征的处理单元、具有权利要求8的特征的系统和具有权利要求17的特征的方法来解决。
6.本发明这些方面的有利实施例在相应的子权利要求中指出并在下面描述。
7.根据权利要求1，公开了一种处理单元，所述处理单元配置为连接到导管并且配置为与以下的至少一个交换数据：导管的部件、数据库(例如，在也称为云的远程计算机网络上实施)，其中所述处理单元配置为处理所述数据。特别地，处理单元可以包括电路，该电路包括配置为处理所述数据的微处理器。
8.此外，处理单元包括配置为可拆卸地连接到导管的壳体。
9.此外，处理单元的壳体设置有能够插入导管的近端部分的开口中的连接器部分。近端指的是所述端部部分比能够插入患者体内的外轴的相对远端部分更靠近操作导管的人。
10.此外，连接器部分设置有导电触点，每个导电触点配置为当连接器部分插入导管的近端部分的所述开口中时电连接到导管的相关联的触点。
11.此外，连接器部分环绕处理单元的贯通开口，例如当连接器部分插入导管的近端部分的所述开口中时，贯通开口适于通向导管的内腔。
12.根据本发明，处理单元包括适于通向导管内腔的贯通开口。因此，处理单元可以容易地耦合到导管。通常，导管的近端部分包括毂或鲁尔连接器(luer connector)，其提供进入导管的至少一个内腔的入口。本发明的处理单元可以以这样的方式附接到导管的近端，即处理单元的贯通开口通向导管的所述内腔，从而可以经由处理单元进入内腔。因此，导管可以容易地配备有处理单元，而不改变导管的性能或操作。
13.此外，根据处理单元的设计，连接器部分形成鲁尔连接器。在本发明的该实施例
中，处理单元本身提供标准的鲁尔连接。特别地，如果导管已经包括鲁尔连接器，则处理单元可以附接到导管的鲁尔连接器，从而也提供鲁尔连接。
14.在优选实施例中，连接器部分能够插入导管的外轴的近端部分的开口中。
15.此外，连接器部分环绕处理单元的贯通开口，例如当连接器部分插入导管的近端部分的所述开口中时，贯通开口可以适于通向导管的膨胀内腔或导丝内腔。
16.特别地，根据一个实施例，处理单元配置为以可释放的方式机械连接到导管。处理单元以可释放方式与导管的机械连接允许一个处理单元与多个不同类型导管的组合。因此，处理单元配置为可重复使用的处理单元。
17.根据本发明的实施例，处理单元被配置成机械地连接到球囊导管、适于植入内腔内假体(特别是支架)的导管、适于植入瓣膜假体(特别是心脏瓣膜假体或静脉瓣膜假体)的导管、或适于植入闭合装置的导管。
18.此外，根据一个实施例，所述部件是以下部件中的一个或多个：导管的传感器、用于使导管的球囊膨胀的导管的膨胀泵。
19.特别地，在一个实施例中，传感器可以是配置为测量球囊的参数的传感器，特别是以下参数中的一个：周长、半径、体积。该参数也可以是从上述参数之一导出的参数。特别地，传感器可以是应变仪。此外，在一实施例中，传感器可以被设计成测量阻抗。此外，传感器可以是测量作用在球囊上的力的力传感器。其他传感器也是可以想到的。处理单元可以配置为与相同或不同类型的一个或多个部件(传感器)交换数据。
20.此外，根据处理单元的实施例，该处理单元配置为当导管连接到处理单元时使用导管的标识符码来识别(处理单元可释放地连接到的多个不同导管之中的)导管。
21.此外，根据一实施例，处理单元包括存储器，用于存储与处理单元能够连接到的不同导管相关的信息。
22.此外，在一实施例中，处理单元配置为将标识符码与存储在处理单元的所述存储器中的信息进行匹配。替代地或另外地，处理单元配置为将标识符码与存储在计算机网络(即，云)上实施的远程数据库中的信息进行匹配，以在处理单元可释放地连接到的多个不同导管中识别导管。
23.此外，根据一实施例，处理单元配置为从处理单元的存储器和/或从远程数据库检索关于所识别的导管的信息，并且将所检索的信息传输到计算机设备，以在计算机设备的显示器上向操作导管的用户(例如医生)显示所述信息。
24.此外，根据一实施例，处理单元配置为从处理单元的存储器或从远程数据库检索对应于所识别的导管的校准数据，并且使用校准数据校准传感器的测量数据。
25.根据另一方面，公开了一种系统，该系统包括根据本发明的处理单元和导管，该导管包括用于测量与导管相关的参数的传感器。本发明的系统包括两个主要部分，处理单元和导管。由于处理单元以可释放的方式连接到导管，因此处理单元能够与各种导管一起重复使用。本发明的导管和处理单元被配置用于彼此之间的可释放的机械连接。
26.特别地，导管是球囊导管、适于植入内腔内假体(特别是支架)的导管、适于植入瓣膜假体(特别是心脏瓣膜假体或静脉瓣膜假体)的导管、或适于植入闭合装置的导管。
27.特别地，传感器可以是如上所述的传感器之一。根据另一个实施例，导管可以包括配置为使导管的球囊膨胀的膨胀泵。此外，导管可以包括多个传感器，特别是不同的传感
器。相应的传感器例如可以是如上所述的传感器之一。
28.根据该系统的实施例，该系统还包括所述计算机设备，其中该计算机设备配置为与处理单元通信(特别是以无线方式)。通信不一定是双向的，但双向通信是优选的。
29.特别地，计算机设备是诸如智能手机之类的移动手持设备，但是也可以是任何其他合适的计算机，例如膝上型、平板或台式计算机。
30.计算机设备包括用户界面和显示器[配置为图形化地显示信息]。特别地，为了将用户输入引入用户界面中以及为了在显示器上显示信息，计算机设备可以配置为执行相应的计算机程序。
[0031]
此外，根据一实施例，计算机设备配置为从导管或导管的包装扫描标识符码，以识别处理单元将被连接到哪个导管或处理单元被连接(或可连接)到哪个导管。替代地或另外地，用户界面配置为接收标识符码作为(例如手动的)用户输入。
[0032]
根据该系统的另一个实施例，该系统还包括在计算机网络上执行的数据库(该系统还可以包括计算机网络和其上的数据库)。
[0033]
特别地，处理单元配置为将标识符码与存储在所述数据库中的信息进行比较匹配，以在处理单元能够可释放地连接到的多个不同导管中识别导管。
[0034]
此外，根据系统的实施例，处理单元配置为将检索到的与导管相关的信息传输到计算机设备，该计算机设备配置为经由所述显示器显示所述信息。
[0035]
根据一实施例，所述检索到的信息包括以下中的至少一个：导管的名称、导管的使用说明、导管的类型、导管配置为执行(例如，使用传感器)的测量的列表。
[0036]
此外，根据一实施例，用户界面配置为接收用户的输入以确认所识别的导管的使用，并且特别地开始由系统引导的过程，在该过程中使用所识别的导管。
[0037]
根据该系统的另一个实施例，处理单元配置为将从所识别的导管的传感器接收的测量数据传输到计算机设备，以在导管的操作期间在所述显示器上显示测量数据。
[0038]
此外，在系统的实施例中，处理单元配置为将从传感器接收的测量数据和/或与利用导管执行的过程相关的数据存储在处理单元的存储器中和/或所述数据库中。
[0039]
本发明的另一方面涉及一种使用根据本发明的系统的方法，其中该方法包括以下步骤：
[0040]-将处理单元连接到导管，
[0041]-使用导管的标识符码自动识别导管，
[0042]-利用处理单元从处理单元的存储器或从所述数据库检索关于所识别的导管的信息，以及
[0043]-在计算机设备的显示器上显示由导管的传感器传输到处理单元的测量数据。
[0044]
特别地，在导管的操作期间，测量数据被连续地显示在显示器上，使得系统可以被有效地用于指导导管的过程或使用。
[0045]
根据该方法的实施例，自动识别导管的步骤包括将标识符码与存储在处理单元的存储器和/或数据库中的信息进行比较(特别是匹配)的进一步步骤。
[0046]
根据一实施例，该方法包括从导管或从导管的包装(例如，借助于计算机设备或连接到其上的扫描仪)扫描标识符码或将标识符码输入到计算机设备的用户界面中的进一步步骤。
[0047]
根据一实施例，该方法包括在计算机设备的显示器上显示检索到的关于所识别的导管的信息的进一步步骤，特别是在显示所述测量数据的步骤之前。
[0048]
根据一实施例，该方法包括使用计算机设备的用户界面确认所显示的信息的进一步步骤(例如，以便开始使用所识别的导管的过程)，特别是在显示所述测量数据的步骤之前。
[0049]
根据另一实施例，传感器的所述测量数据和/或与使用导管执行的过程相关的数据也存储在处理设备的存储器中和/或数据库中。
[0050]
根据另一个实施例，该方法包括分析传输到数据库的数据的进一步步骤。
附图说明
[0051]
在下文中，将参照附图解释本发明的实施例以及进一步的特征和优点，其中：
[0052]
图1示出了根据本发明的处理设备/系统的实施例的示意图；
[0053]
图2示出了根据本发明的系统的另一个实施例的示意图；
[0054]
图3示出了根据本发明的系统的另一个实施例的示意图；
[0055]
图4示出了根据本发明的处理单元的实施例的示意性表示；和
[0056]
图5示出了根据本发明的处理单元的另一个实施例，其中(a)示出了连接到导管的处理单元的透视图，(b)示出了导管和连接到导管的处理单元的截面图，以及(c)和(d)示出了导管和从导管分离的处理单元。
具体实施方式
[0057]
图1示出了根据本发明的处理单元1的实施例。处理单元1配置为以可释放的方式连接到导管2，并且配置为与导管20的部件、数据库60、计算机网络6(也参见图2和3)、计算机设备5中的至少一个通信并且特别是交换数据，其中处理单元1包括用于处理所述数据的集成电路10a。通信不一定是双向的，但在本实施例中优选是双向的。集成电路10a可以是微处理器，或者可以包括这样的处理器或类似的装置。
[0058]
此外，处理单元1可以包括壳体11，用于容纳处理单元1的部件，例如集成电路10a，其中壳体11可以包括连接器12，该连接器用于以可释放的方式(例如，机械地)将处理单元1的壳体11连接到导管2(例如，在导管2的近端)。导管2可以是包括球囊3(例如用于执行血管成形术或将可扩张植入物植入体腔)的球囊导管。然而，本发明适用于所有类型的导管2。根据图1，所述部件20可以是传感器20，其测量与导管2相关的参数，例如球囊3的直径或另一个感兴趣的量。
[0059]
特别地，为了使用处理单元1，该处理单元使用例如所述连接器12机械地连接到导管2，该连接器12优选地还在传感器20和处理单元1之间建立必要的电连接。然而，传感器20和处理单元1之间的数据传输也可以以无线方式或其他方式进行。
[0060]
在将处理单元1连接到导管2之后(或之前不久)，处理单元1使用唯一的标识符码id自动识别导管2。该码id可以提供在导管2上或导管2的包装上，并且可以手动输入到与处理单元1通信的计算机设备5的用户界面4a中，或者可以通过设备5(或通过连接到设备5的单独的扫描仪)进行扫描。
[0061]
特别地(也参见图2和3)，标识符码id可以与远程数据库60中提供的信息相匹配，
该远程数据库60可以在计算机网络6(所谓的云)上维护，或者标识符码id与处理单元1自身的存储器10b中提供的信息相匹配。
[0062]
一旦以这种方式标识了导管2，则允许处理单元1检索关于所识别的导管2的信息，并且将该信息传输到计算机设备5以用于在其显示器4上显示该信息。导管2的医生/用户可以经由输入到设备5的用户界面4a中的用户输入来确认所显示的信息，以便开始以下过程，在该过程期间医生将操作由处理单元1/系统100引导的导管2。在导管2的操作期间，传感器20的测量数据将被发送到处理单元10，处理单元10基于在数据库60和/或存储器10b中提供的校准数据c来校准测量数据m。特别地，传感器20的实际(校准的)测量数据m或由其导出的量可以在显示器4上实时显示，以在使用导管2的过程期间指导医生。
[0063]
特别地，由处理单元1检索并在显示器4上示出的信息可以包含关于导管2的品牌和型号、关于导管2的使用说明(ifu)、导管的类型(例如用于血管成形术的球囊导管等)的信息、可以用导管2执行的测量的列表、或提供在导管2上的传感器20的列表。例如，该信息可以说明导管2允许使用传感器20测量球囊3的外径。
[0064]
图2示出了根据本发明的系统100的实施例，其中系统100包括处理单元1、数据库60(例如，在计算机网络6上提供)、包括显示器4的计算机设备5、以及特别是图2中未示出的导管2。
[0065]
特别地，处理单元1配置为接收数据d，该数据d包括例如用于标识导管2的类型及其(一个或多个)传感器20的类型的代码、以及与导管相关的使用说明(ifu)。此外，处理单元1配置为接收来自导管2的(一个或多个)传感器20的测量数据或值m。特别地，导管2可以是球囊导管，其包括测量与球囊的外径密切相关的参数的传感器20。然而，处理单元1也可以与消融导管或任何其他导管配对。
[0066]
此外，处理单元1配置为使用所提供的码d来使用其集成电路10a/处理器10a校准测量数据m。在导管2的操作期间，校准的测量数据m被传输到计算机设备5并显示在设备5的显示器4上。设备5/显示器4还配置为显示关于导管2的信息，诸如导管2的球囊2的最大压力(在导管2是球囊导管的情况下)、以及包含在使用说明(ifu)中的信息。
[0067]
此外，根据图2，测量数据m也可以被传输到数据库60。数据库可能将从类似导管获得的测量数据m传输到处理单元。这样的数据可以用于经由计算机设备4和显示器4建议和显示导管的最佳使用。此外，校准数据c可以传输到处理单元并存储在那里，这使得更多的导管或导管类型与处理单元兼容。同样，如果不再使用相应类型的导管，可以从处理单元中删除校准数据c。
[0068]
图3示出了根据本发明的系统100的另一个实施例，其中系统100包括处理单元1、数据库60(例如，在计算机网络6上提供)、包括显示器4的计算机设备5、以及特别是图3中未示出的导管2。
[0069]
特别地，处理单元1被配置成例如经由合适的一个或多个合适的连接器12机械地连接到导管2。
[0070]
根据图3所示的实施例，大部分数据优选地存储/提供在远程数据库60/计算机网络6中。特别地，用于标识/识别处理单元1将连接到的相应导管2的标识符码id可以经由输入到计算机设备5的用户界面4a中的用户输入或者通过如结合图1所述地扫描标识符码id而被输入到处理单元1中，特别是输入到存储器10b中。
[0071]
在该过程中，来自传感器20的测量数据m由处理单元1使用从数据库20检索的校准数据c来校准。校准的测量数据m被传递到设备5，用于在使用导管2的过程期间以优选连续的方式显示测量数据m。
[0072]
此外，测量数据m也存储在处理单元的存储器10b中和/或传递到数据库60用于存储和/或以后的分析。
[0073]
特别地，处理单元1配置为从数据库60中检索被表示为输入数据in的关于所识别的导管2的信息，诸如ifu信息，特别是关于所识别/标识的导管2的一个或多个工作指令、导管的类型、导管2的使用目的、和导管2配置为(例如，使用传感器20)执行的测量的类型、一个或多个传感器的类型、用于校准一个或多个传感器/测量数据m的校准数据c。
[0074]
此外，处理单元1配置为将输出数据out上载到数据库60，其中，输出数据out可以包括如下数据，诸如测量数据m、导管2的类型、其他过程信息(例如利用导管2执行的过程的持续时间)。
[0075]
图4示出了根据本发明的处理单元1的实施例的示意性表示。如前所述，处理单元1配置为与导管2一起使用，导管2可以包括可膨胀的球囊3(例如，以便在血管成形术期间在血管中沿径向方向扩张支架并将其锚定)。此外，处理单元1优选地包括处理器/集成电路10a，其用于处理布置在导管2的球囊3上的传感器20的测量数据m，其中，处理单元1被设计成经由数据链路v将经处理的测量数据m传输到显示器4，用于显示经处理的测量数据。特别地，传感器20可以被设计成提供关于球囊3的径向扩张的测量值。
[0076]
此外，处理单元1包括容纳处理器10以对其进行保护的壳体11，壳体11被设计成可释放地连接到导管2，使得在导管2和壳体11之间建立机械连接，并且在传感器20和处理单元1之间建立电连接，测量数据m可以经由该电连接从传感器20传输到处理单元1。
[0077]
为了建立机械连接，壳体可具有11个闩锁凸耳15a，其可与导管上的闩锁凸耳15b接合。替代地，闩锁凸耳15b可以装配在导管2上；壳体11可从而具有相应的闩锁凹槽15a。也可以使用其他主动和/或非主动紧固件。壳体11和导管2之间的机械连接是可释放的这一事实尤其意味着处理单元1可以从导管2手动释放(并且优选地不使用工具)，而不会损坏处理单元1或导管2。
[0078]
由于可释放的机械连接，并且特别是由于处理单元1可以使用集成电路10a调整传感器20的测量数据m的事实，处理单元1可以被使用多次，即，可以用于不同的导管2，其中测量数据由处理单元1校准并且经由显示器4向用户/医生显示。
[0079]
此外这里，用于测量数据的校准的校准数据可以从远程计算机网络6的数据库60下载，或者可以提供在处理单元1的存储器中。
[0080]
除了传感器20的测量数据之外，优选地在显示器4上向医生显示关于导管2的所有其他信息(例如，操作说明、尺寸等)。应该显示哪些参数的选择可以优选地由医生或医院工作人员单独确定。优选地，所有测量数据不仅被显示，而且被发送到计算机网络6的数据库、被存储并因此被记录。
[0081]
从图4和5可以看出，处理单元1优选地包括设置在壳体11上的连接器部分12，该连接器部分12可以插入导管2的外轴21的近端部22的开口23中。连接器部分12和开口23可以形成两部分的鲁尔系统。
[0082]
此外，优选地提供的是，连接器部分12具有导电触点13，每个导电触点13配置为接
触导管2的相关联的触点213，以便当连接器部分12插入开口23中时建立电连接。
[0083]
传感器20的信号沿着外轴21经由触点213、13传输到处理单元1。同时，传感器20可以通过该连接被供电，并且可以相应地记录测量数据。这些模拟线路优选地布设到外轴21的海波管(hypotube)的端部。
[0084]
特别地，根据一实施例，处理单元1的整个电子器件可以容纳在集成电路10a中。这尤其适用于a/d转换、放大器、滤波器、用于与计算机设备5或与计算机网络6建立数据连接的通信单元、能量存储器、以及用于校准/处理传感器20的测量数据的集成电路。
[0085]
如图5中进一步所示，根据处理单元1的实施例，壳体11可以具有沿着连接器部分12突出的第一突起12a，该第一突起12a可以主动地接合到近端部22的第一凹部22a中以引导连接器部分12。壳体11还可以具有第二突起12b，该第二突起12b适于接合并锁定到端部22的第二凹部22b中，以提供与导管2的卡扣连接。
[0086]
在如图4和5所示的两个实施例中，处理单元1的连接器部分12和壳体11分别各自环绕通孔14，当连接器部分12插入导管2的开口23中时，通孔14适于通向导管2的内腔2a。在这个意义上，处理单元1的壳体11尤其是环形的。球囊3和内轴24在图1中以虚线示出。
[0087]
本发明的优点在于导管2的传感器20的完全处理的传感器信号的相对简单的提供，其允许仅使用能够连接到各种导管的单个多用途处理单元1向医生提供指导，能够识别单个导管2，并且特别地校准由相应导管提供的测量数据。特别地，这些功能是结合远程数据库和诸如智能手机的之类计算机设备来执行的。特别地，由于处理单元1可以从外部附接到导管2，因此其可以容易地用于不同(球囊)导管2并被重复使用，这显著地降低了成本和生产劳动。尽管校准了每个导管2，但是由于处理单元1可以使用多次，因此可以仅将传感器20以及供应和排放管线安装在导管2上。处理单元允许将相关联的校准分配给每个导管2或球囊3，从而产生正确的传感器信号。此外，可以自动记录数据，并可将用于过程和处理的所有重要参数提供给医生。由于插入式连接，本发明的处理单元1特别容易操作，并且在过程中不会干扰。