非侵入性测量受试者的一个或多个生理参数的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非入侵性检测活体组织有关的1种或多种生理学(如血液动力学)参数的改进的装置与方法。在一种实施方式中，本发明专利技术的装置能够相对于受试者的生理结构自动并精确地放置并维持传感器(例如测量压力的压力传感器)。该装置由传感器可移除地耦合于主装置构成，所述主装置用于在测量过程中将传感器定位。同时，本发明专利技术还公开了定位对准装置与感应器的方法，以及操作该装置的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非侵入性测量受试者的一个或多个生理参数的装置和方法优先权和相关申请本申请主张2011年4月29日提出的美国专利申请号13/098,344的同主题申请，其所有内容均引援于此。本申请涉及美国公开专利第2009/0131806号，其主题为“非侵入性测量患者动脉血压的装置和方法”，申请日为2008年10月9日，而该美国公开专利所主张的优先权是2007年10月12日申请的同主题的美国临时专利申请60/998,632，它们的所有内容均被引援于此。本申请还与以下美国专利申请有关：2006年7月19装置日申请的美国专利公开第2008/0021334号，其主题为“非入侵性测量血液动力学参数的装置和方法”；2006年1月20日申请的美国专利公开第2006/0184051号，其主题为“非入侵性测量血液动力学参数的装置和方法”；2004年8月18日申请的美国专利公开第2005/0080345号，其主题为“非入侵性测量血液动力学参数的装置和方法”，而且它是2002年10月11日申请的美国专利公开第10/269,801号同主题专利的部分继续申请，所有这些在先申请都被引援于此。著作权本专利技术文本所公开的部分内容涉及到著作权的保护。著作权所有人并不反对其内容被专利文本或专利公开所复制。对于出现在专利局的专利文件和记录当中，但是仍保留其著作权的所有权。
本专利技术主要涉及用于监测生理学和流体系统相关参数的方法和装置，在某一方面具体涉及非侵入式监测生物体中动脉血压以及其它血液动力学参数。
技术介绍
在医药科学领域，一直以来追求一种能够活体受试者的生理学参数的高精度测量方法。其中，在该领域，非侵入性连续测量血压和/或其它血液动力学参数尤为重要。若是能够利用该种测量技术，护理人员则能够重复并连续高精度地测量受试者的参数(如血压)，例如，在对血压的持续、高精度的显示是必不可缺的外科手术室中，这样就不需要通过设定参数使用入侵性动脉穿刺导管(如众所周知的A-line)。迄今，为了非侵入式监视受试者动脉血压的波形，有几种已知在使用的技术，即听诊测量法、振动测量法、张力测量法等。无论听诊技术和振动测量法都是使用标准的充气式束臂，压住受试者的肱动脉。张力测量技术通过监视由袖带慢慢放气而产生的特定的柯氏音，来判断受试者的收缩压和舒张压。另一方面，振动测量技术通过测量束臂放气时的实际压力变化来测量上述血压，以及该受试者的平均血压。对于任何一种技术，都需要轮流对束臂充气和放弃，从而不能持续地测量压力值，而且不能重复受试者的实际血压波形。因此，不能通过这些技术实现真正的连续地对心跳时的血压进行监测。如上简单描述的封闭式束臂仪器在测量受试者的血压时，在某种程度上对于长期的动向有些效果。然而，这些仪器对于短时间内的血压变化的感应一般是无效的，而这点在包括外科手术等医疗用途中至关重要。在医学领域，动脉张力测量技术也是众所周知的。根据动脉张力理论，具有充分骨骼支撑的浅层动脉(如桡动脉)内的压力可能在一个透壁压力为0的压平扫描中被准确记录下来。术语“压平”指的是改变施加于动脉的压力的过程。一个压平扫描指动脉上的压力扫描开始时，动脉被过压缩成一个“狗骨”的形状，因此压力脉冲不会被记录下来。在此扫描的末尾，该动脉处于压缩不足的状态，因此最小振幅的压力脉冲被记录下来。在此扫描中，通过认为会有一个期间该动脉血管张力与该张力计表面平行的压平发生。此处，动脉压垂直于表面，是张力计所检出的唯一应力。在此压力下，假定得到的最大峰-峰振幅(“最大脉动”)的压力对应为0透壁压力。一种用于压力测量技术的现有技术装置，具有一个微型压力传感器的刚性阵列，其能够应用于外周动脉如桡动脉的外部组织。每个传感器都能直接感知目标组织下的机械压力，并且每个传感器的大小都只覆盖组织下面的动脉的一小部分。阵列式贴付于组织，使位于下侧的动脉平坦化，结果动脉内的心跳间隔的压力变化通过组织被传送到至少某个传感器。不同传感器的阵列式排布，无论在受试者组织上怎样的位置，都能确保在动脉上配置有传感器。然而，这种血压计有几种缺陷。首先，离散传感器阵列通常在解剖学上与覆盖动脉的对象组织的连续外形并不贴合。这历来都是导致传感器信号不够精确的原因。另外，像这种不贴合有可能导致组织损伤及神经损伤，还有可能限制血流流向末梢组织。其它现有技术还有通过将单一的压力测量传感器高精度地横向放置于动脉上，从而使传感器与动脉内的压力变化完美结合。但是，像这样的系统可以将传感器置于几何意义上的“几何中心”，却不是与信号结合的最佳位置，另外测量时由于被测生物体的移动，多数情况下还需要频繁再矫正或重新定位。此外，该方法在初期配置或事后配置时都不自然，护理人员将传感器放置在对象的适当位置之后(用手指指定位置然后用钢笔或其它标记工具)进行标记，然后再将传感器放置于标记的位置上。另外，一些现有技术依赖于附加的传感构件来定位所述传感器。在使用额外的装置时，会增加成本以及一些额外的步骤。另外，现有技术中的压力测量系统，在被测量对象上一般对于压力传感器的方向非常敏感。具体地说，当压力传感器与动脉之间的角度若是从“最佳”入射角偏离，则该系统的准确性也将降级。而这是一个很重要的考虑因素，因为两次测量时很难保证装置与动脉之间能精确地保持相同的角度。上述现有技术的方法中，其缺点在于无法与动脉保持一定的角度关系(与横方向位置没有关系)。因为在多数情况下，其定位机制并没有考虑到对象的解剖学特征，如手腕表面的曲率。现有技术的非侵入性血液动力学测量技术的另一缺陷，是与装置相连的部件的处理问题。具体地说，希望的装置可能会：(i)与测量对象(1个或多个)直接或间接接触，从而以何种方式导致装置可能被污染；(ii)需要调整或校对使其能够在对象上使用；(iii)正常使用也会失去准心，因此需要重新校正过程(并非一个简单的未使用的替换部件，而是校正用组件)；或(iv)使用1次或有限的数次之后能够被废弃。现有技术的情况下，特定部件并不容易被替换，该特征(即设计时没有将部件设计为可替换)，或者是可替换但是成本高或替换困难。理想的是非侵入性血液动力学测量装置相关的某些部件能够方便地一次性使用并且替换的成本较低。现有技术中的另一缺点涉及到对受试者在不同的时间和/或不同的位置进行多次血液动力学的测量。例如，在第一和第二位置需要测量血压(例如，手术室和医院的康复室)，现有技术中有以下某种情况会发生：(i)使用侵入性导管(A-line)；(ii)要在血压测量系统所有位置之间移动；或(ⅲ)在第一测量位置解除与对象的连接、移动之后，再在第二位置与第二血压测量系统连接。与入侵性导管相关的伤害是众所周知的。例如会穿刺受试者的皮肤(伴随有感染的风险)以及会令受试者不舒适。将血压监视系统整体移动也几乎是不可能，因为系统的体积太大，且要事先将监视装置固定在特定位置。也不希望断开连接之后，与受试者重新连接，因为传感器或装置再次安放到病人的机体上时，需要重新校正，另外，在不同位置进行的2次测量，实际上很难相互直接比较。具体地说，由于将传感器和支持装置从第1位置物理上拆除之后，将新的传感器安放到第2位置的受试者组织上，两次安放的传感器与其下侧血管之间的连接很可能会不一样。因此，会引起连接、校正、传感器参数以及相关因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生理参数检测装置的支架组件，所述支架组件包括：实质上的保形支架，和实质上的透明薄膜；所述透明薄膜贴紧所述支架，并穿越所述开口；所述保形支架包括：至少1个开口，和至少1个耦合构件；所述开口用于接收至少1个传感器的活性表面，所述耦合构件用于将所述检测装置耦合到所述支架组件，所述装置含有所述感应器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.29 US 13/0983441.一种生理参数检测装置，包括：保形支架，配置为耦合到患者的前臂，所述保形支架包括对准构件，所述对准构件包括视觉对准向导和传感器屏障层，所述支架包括开口，所述传感器屏障层穿过所述开口；主组件，包括致动器装置，所述致动器装置配置为与传感器耦合，所述主组件可移除地耦合到所述支架，并且所述传感器被设置为通过耦合到所述支架的所述主组件与所述传感器屏障层通信；以及移除装置，包括配置为有助于从所述保形支架移除所述主组件的装置，所述移除导致从接触的所述支架和所述传感器屏障层移除所述致动器和所述传感器；其中，所述传感器屏障层被配置为允许通过所述屏障层检测一个或多个生理参数；以及其中所述视觉对准向导配置为有助于相对活体受试者的血管放置所述支架和所述传感器。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器屏障层包括视觉对准向导。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，使用润滑剂促进所述传感器相对于所述传感器屏障层的运动。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述润滑剂包括粉末。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支架使用1次后即废弃。6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器包括电接口，所述电接口配置为当所述传感器耦合到所述致动器装置，所述传感器能够直接与所述致动器装置电通信。7.一种配置为从活体受试者检测一个或多个生理参数的装置，所述装置包括：保形支架，配置为在用于一个患者后被废弃，并且所述保形支架包括具有传感器屏障层的对准构件，所述传感器屏障层包括薄膜，所述薄膜配置为允许通过所述传感器屏障层从活体受试者的皮肤表面检测一个或多个生理参数，所述传感器屏障层通过至少两个邻近所述保形支架开口的区域耦合到所述保形支架；可多次使用的传感器，配置为用于多于一个患者；以及主装置，配置为容纳所述可多次使用的传感器，所述主装置可移除地耦接到所述保形支架，并配置为相对接近所述传感器屏障层设置所述可多次使用的传感器；其中，所述主装置从所述保形支架的移除包括通过所述主装置的移除装置将所述可多次使用的传感器从所述保形支架分离，在整个所述移除中所述可多次使用的传感器持续连接到所述主装置。8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述对准构件包括一次性使用的粘合剂表面，所述一次性使用的粘合剂表面配置为用于将对准构件附着到所述活体受试者的皮肤。9.如权利要求7所...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴夫·伊仕布，奥利弗·高杰，马蒂亚斯·博恩，
申请(专利权)人：坦西斯医药股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US