血氧信號(hào)、脈搏壓力相關(guān)器的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001 ]技術(shù)領(lǐng)域本申請(qǐng)要求于2013年8月16日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/867，005的權(quán)益。申請(qǐng)序列號(hào)為61/867,005的全部?jī)?nèi)容由此通過引用并入本文。
[0002]本發(fā)明屬于在延長(zhǎng)的時(shí)間段的范圍內(nèi)連續(xù)監(jiān)視患者的血壓的系統(tǒng)和方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明屬于其中根據(jù)血壓讀數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)如由血氧計(jì)所測(cè)得的患者的血流的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明特別地，但非專門地，對(duì)這樣的系統(tǒng)和方法有用:即其中由血壓計(jì)在血壓計(jì)的工作周期期間測(cè)量到的血壓的增加變化與如由血氧計(jì)在相同的工作周期期間所測(cè)量到的脈沖幅度的變化相關(guān)聯(lián)，用于隨后使用血氧計(jì)來(lái)測(cè)量患者的血壓。
【背景技術(shù)】
[0003]由于幾個(gè)原因在延長(zhǎng)的時(shí)間段的范圍內(nèi)連續(xù)監(jiān)視患者的血壓的能力在臨床上是有益的。目前，最普遍接受的用于測(cè)量患者的血壓的方法包括使用血壓計(jì)。在其使用中，血壓計(jì)將在其工作周期期間提供血壓脈搏測(cè)量結(jié)果，該測(cè)量結(jié)果包括收縮壓測(cè)量結(jié)果和舒張壓測(cè)量結(jié)果。詳細(xì)地，收縮壓測(cè)量結(jié)果提供關(guān)于當(dāng)心肌收縮并且從心室栗送血液進(jìn)入動(dòng)脈時(shí)的患者的心跳的階段的血壓讀數(shù)。在另一方面，舒張壓測(cè)量結(jié)果提供關(guān)于當(dāng)心肌放松并且允許心室以血液填充時(shí)的心跳的階段的血壓讀數(shù)。通常，這些測(cè)量結(jié)果被一起參考并評(píng)估為收縮/舒張。雖然血壓計(jì)是既準(zhǔn)確又可靠的，但是它的使用可能是很麻煩的。
[0004]因此，在延長(zhǎng)的時(shí)間段的范圍內(nèi)重復(fù)使用血壓計(jì)以獲得連續(xù)的讀數(shù)可能是有問題的。
[0005]除了血壓計(jì)，血氧計(jì)是公知的和通常使用的、用于測(cè)量血液脈沖幅度的裝置。具體地，血氧計(jì)通常用于監(jiān)視患者的脈搏速率。要做到這一點(diǎn)，僅僅將傳感器夾在患者的手指上并且其后血氧計(jì)能夠連續(xù)地監(jiān)視血流脈沖幅度。這能夠在沒有中斷的情況下在延長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行。
[0006]由于考慮到上述情況，一些常規(guī)的考慮對(duì)領(lǐng)會(huì)本發(fā)明是有幫助的。全部是病人特異性的這些考慮，包括:
[0007].患者的舒張壓會(huì)在穩(wěn)定的狀況期間保持基本恒定。另一方面，收縮壓將非常顯著地變化。
[0008].生理學(xué)上不存在異常，在患者的心血管系統(tǒng)中血流的阻抗在延長(zhǎng)的時(shí)間段的范圍內(nèi)一般將保持基本恒定。
[0009].由血氧計(jì)獲得的脈沖幅度信號(hào)正比于血流量水平。
[0010]鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供用于連續(xù)監(jiān)視患者的血管中的血流的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的另一目的在于提供用于使用由血壓計(jì)獲得的血壓脈搏測(cè)量結(jié)果來(lái)校準(zhǔn)用于隨后使用于監(jiān)視患者的血壓的血氧計(jì)的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的又一目的在于提供在延長(zhǎng)的時(shí)間段的范圍內(nèi)同時(shí)監(jiān)視血壓和血流脈沖幅度的系統(tǒng)和方法，其易于使用、容易實(shí)現(xiàn)且比較有成本效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]根據(jù)本發(fā)明，提供在延長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)連續(xù)監(jiān)視患者體內(nèi)血流的系統(tǒng)和方法。特別是，這種監(jiān)視是使用傳統(tǒng)的血氧計(jì)作為傳感器、并使用血壓計(jì)定期校準(zhǔn)該血氧計(jì)來(lái)完成的。如本發(fā)明所設(shè)想的，在血氧計(jì)被校準(zhǔn)后它能夠用來(lái)連續(xù)地產(chǎn)生血流脈沖幅度信號(hào)，其指示由患者的心臟跳動(dòng)產(chǎn)生的血壓。
[0012]為了本發(fā)明的目的，血氧計(jì)的校準(zhǔn)從首先將血氧計(jì)和血壓計(jì)兩者都連接至患者開始。在這樣的組合中，血壓計(jì)用于為患者的心臟的每次脈搏測(cè)量血壓脈搏大小Ps。同時(shí)，血氧計(jì)用于測(cè)量血流脈沖幅度P。。兩個(gè)測(cè)量結(jié)果在患者的收縮壓和心臟舒張壓ps (翻?之間延伸的血壓計(jì)工作周期期間同時(shí)地獲得。
[0013]在用于校準(zhǔn)血氧計(jì)的血壓計(jì)工作周期期間，在計(jì)算機(jī)上作為輸入接收對(duì)于Ps。(血壓計(jì))和P。(血氧計(jì))的各自的大小和幅度測(cè)量結(jié)果。在工作周期完成后，由計(jì)算機(jī)使用這些測(cè)量結(jié)果來(lái)建立操作比Po/Ps，它是基于工作周期期間的Ps和P。的同時(shí)期的測(cè)量結(jié)果。詳細(xì)地，操作比Po/Ps，優(yōu)選地如下建立。對(duì)于血壓計(jì)的工作周期期間的η個(gè)數(shù)量的脈搏，由血壓計(jì)對(duì)于每個(gè)脈搏(心跳)獲得接連不同的血壓大小測(cè)量結(jié)果Psn。同時(shí)，還由血氧計(jì)獲得相應(yīng)的血流幅度測(cè)量結(jié)果Ροη。然后計(jì)算血壓脈搏大小的平均變化δ Ps[ Δ Ps= ( Σ Δ Psn)/n]，并且將其與脈沖幅度的平均變化Δ pQ[ Δ ρ。= ( Σ Δ Pcin)/n]比較。計(jì)算機(jī)然后使用比率Δ P0/ Δ ps來(lái)建立操作比Po/Ps。如將由熟練的技術(shù)人員所領(lǐng)會(huì)的，在這個(gè)過程中能夠使用傳統(tǒng)的曲線擬合技術(shù)。在任何情況下，如上所暗示的，基于實(shí)時(shí)測(cè)量到的脈沖幅度P。的該操作比Po/Ps然后用于確定血壓值Ps。
[0014]在本發(fā)明的操作中，使用連接到計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器來(lái)連續(xù)地將來(lái)自血氧計(jì)的脈沖幅度信號(hào)P。與基礎(chǔ)幅度PM*?比較。具體地，這種比較是實(shí)時(shí)完成的，以檢測(cè)P。從基礎(chǔ)幅度Pc1(MB)的變化作為血流變化、以及因此血壓變化的指示。此外，每當(dāng)脈沖幅度信號(hào)P。具有與基礎(chǔ)幅度P。??相差預(yù)定值的最大/最小值時(shí)，總是能夠由計(jì)算機(jī)啟動(dòng)警報(bào)以指示。例如，這些預(yù)定值能夠基于操作比Po/Ps以在血壓Ps具有多于60mmHg的正的變化(最大值)或多于40mmHg的負(fù)的變化(最小值)的情況下引起報(bào)警。
[0015]值得注意的本發(fā)明其它方面包括以下觀念:在血氧計(jì)的校準(zhǔn)期間，血壓脈搏大小Ps和血流脈沖幅度P。是在血壓計(jì)工作周期期間在患者的心臟的每次脈搏中相同的選定點(diǎn)處獲得的。此外，由這些測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生的操作比A ρ。/ Δ ps總是有患者特異性的。此外，用于校準(zhǔn)血氧計(jì)的操作比Δρ。/ Δ ps優(yōu)選地至少每個(gè)小時(shí)重新計(jì)算。
[0016]附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0017]本發(fā)明以及本發(fā)明本身的新穎特征，既關(guān)于其結(jié)構(gòu)又關(guān)于其操作，從附圖結(jié)合伴隨的描述將得到最佳的理解，其中類似的附圖標(biāo)記是指類似的部件，并且其中:
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的工作的示意圖；
[0019]圖2是示出了在血壓計(jì)工作周期期間同時(shí)獲取的血壓計(jì)測(cè)量結(jié)果(血壓脈搏大小)和相應(yīng)的血氧計(jì)測(cè)量結(jié)果(血流脈沖幅度)的校準(zhǔn)曲線圖；
[0020]圖3是示出了當(dāng)由血氧計(jì)測(cè)量的相關(guān)聯(lián)的脈沖幅度信號(hào)作為血壓讀數(shù)時(shí)由計(jì)算機(jī)使用的血液脈沖幅度與血壓之間的關(guān)系的曲線圖；并且
[0021]圖4是當(dāng)將脈沖幅度信號(hào)與參考值比較以實(shí)時(shí)監(jiān)視血流時(shí)由計(jì)算機(jī)使用的線性標(biāo)度的描述。
[0022]優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明
[0023]首先參考圖1，示出連續(xù)監(jiān)視患者血管中血流的系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)通常指定為10。如所示，系統(tǒng)10包括血壓計(jì)12和血氧計(jì)14兩者。在圖1中，系統(tǒng)10的這些部件示出為在一起使用，并且為了獲得同時(shí)測(cè)量結(jié)果的目的，該系統(tǒng)10與患者16連接。在這個(gè)組合中，為了獲得血壓脈搏測(cè)量結(jié)果Ps的目的使用血壓計(jì)12。因此，它通常包括放置在患者16的臂部20上的壓力袖帶18。另一方面，為了獲得血流脈沖幅度測(cè)量結(jié)果po的目的使用血氧計(jì)14。因此，它通常將包括與該患者16的手指22直接連接的夾鉗(未詳細(xì)示出)。
[0024]如眾所周知的，為了不同的目的通常獨(dú)立地使用血壓計(jì)12和血氧計(jì)14。然而，本發(fā)明設(shè)想在系統(tǒng)10的建立(即校準(zhǔn))期間同時(shí)使用它們。特別是，進(jìn)行系統(tǒng)10的建立以利用來(lái)自血壓計(jì)12的血壓測(cè)量結(jié)果來(lái)校準(zhǔn)由血氧計(jì)14測(cè)得的血流脈沖幅度。這里的具體目的是校準(zhǔn)血氧計(jì)14，用于在沒有血壓計(jì)12的情況下，隨后獨(dú)立地使用血氧計(jì)14，其獨(dú)自用于監(jiān)視患者16的血壓。
[0025]圖1還示出了血壓計(jì)12和血氧計(jì)14兩者都與計(jì)算機(jī)24連接。監(jiān)視器26也與計(jì)算機(jī)24連接。此外，可以理解的是，監(jiān)視器26將包括視覺顯示器(未示出)，其提供來(lái)自血氧計(jì)14和來(lái)自計(jì)算機(jī)24的關(guān)于患者16的血壓的連續(xù)、實(shí)時(shí)的信息。本發(fā)明的一個(gè)重要方面是能夠在延長(zhǎng)的時(shí)間段范圍內(nèi)提供這種信息。
[0026]圖2示出了校準(zhǔn)曲線圖28，其示出了血壓脈搏大小ps和同時(shí)的血流脈沖幅度ρ。之間的示例性對(duì)應(yīng)關(guān)系。為了系統(tǒng)10的建立，在相同的血壓計(jì)工作周期30期間分別由血壓計(jì)12和血氧計(jì)14獲得ps和ρ。兩者的測(cè)量結(jié)果。
[0027]如曲線圖28所示，在工作周期30期間對(duì)每次心跳(例如在時(shí)刻to直到t7)連續(xù)地獲得示例性的血壓測(cè)量結(jié)果(即Ps)。重要的是，在工作周期30期間，在時(shí)刻to獲得的在曲線圖28上的點(diǎn)32處的特定血壓測(cè)量結(jié)果，對(duì)應(yīng)于患者16的收縮壓ps (ι|纖I)。同樣地，在時(shí)刻t7獲得的在曲線圖28上的點(diǎn)34處的測(cè)量結(jié)果，對(duì)應(yīng)于患者16的舒張Sps(舒紙)。此外，為了在下面更加清楚地確定，患者16的收縮壓ps οι纖I)(點(diǎn)32)，與在曲線圖28中通過點(diǎn)36表示的由血氧計(jì)14同時(shí)獲得的測(cè)量結(jié)果相關(guān)聯(lián)。然后在點(diǎn)36處指示的血流脈沖幅度測(cè)量結(jié)果隨后被用作基礎(chǔ)幅度測(cè)莖結(jié)果Ρ。?!?。
[0028]血壓脈搏大小?和血流脈沖幅度ρ。之間的相關(guān)性，是基于在工作周期30期間接連的時(shí)刻Tn和Tn+1獲得的各個(gè)測(cè)量結(jié)果之間的變化△ Ps和△ P。。例如，參考圖2，將可以看出在在工作周期30中的時(shí)刻t3，獲得關(guān)于血壓測(cè)量結(jié)果的讀數(shù)?83，并且獲得關(guān)于血流脈沖幅度測(cè)量結(jié)果的讀數(shù)PM。接著，在時(shí)刻t4，分別獲得測(cè)量結(jié)果ps4和P04。從而，如圖2所示，在t3和t4之間的時(shí)間間隔38期間，確定血壓變化ps4-ps3= A ps3和脈沖的幅度變化pQ4-pQ3= Aptj3c3在