本发明专利技术提供一种连续测量血压的技术,其基于脉搏传导时间并且其不需要任何额外的校准。该技术(此处被称为‘复合方法’)利用体佩式监视器来执行,其测量血压和其它生命体征,并且将它们无线地传输到远距离监视器。典型地放置在患者右臂和胸部上的体佩式传感器网络与体佩式监视器连接,并且测量时间依赖性ECG、PPG、加速计、以及压力波形。一次性使用传感器可以包括袖带,所述袖带特征为与压力传感器耦合的可膨胀气囊、三个或者更多电传感器(例如,电极)、三个或者更多加速计、温度传感器、以及附着到患者拇指上的光传感器(例如,光源和光电二极管)。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】用于测量连续无创血压(cNIBP)的体佩式系统[000。 本申请为国际申请号为PCT/US2010/062564,国际申请日为2010年12月30日,发 明名称为"用于测量连续无创血压(cNIBP)的体佩式系统"的PCT申请于2012年8月1日 进入中国国家阶段后申请号为201080062296.X的中国国家阶段专利申请的分案申请。 相关申请的交叉引用 本申请要求2009年12月30日提交的美国专利申请No. 12/650, 354,2009年 12月30日提交的美国专利申请No. 12/650, 370, 2009年12月30日提交的美国专利申 请No. 12/650, 374,2009年12月30日提交的美国专利申请No. 12/650, 383,2009年12月 30日提交的美国专利申请No. 12/650,389,W及2009年12月30日提交的美国专利申请 No. 12/650, 392的优先权,其中的每一个都W包括所有表格、附图和权利要求的其整体形式 通过引用并入于此。 专利技术背景 脉搏传导时间(PTT),定义为用于由患者的动脉系统中的屯、跳所发起(launch)的 压力脉搏的传导时间,其已经在使收缩压和舒张压两者相互关联的大量研究中示出。在运 些研究中,PTT典型地利用传统的生命体征监视器来测量,所述生命体征监视器包括确定屯、 电图巧GG波形)和脉搏式血氧定量法(Sp02)的单独模块。在PTT测量过程中,多个电极 典型地附着到患者的胸部,W确定由被称为"QRS复合波的明显尖状物(Sha巧SP化e)"为 特征的EGG波形中时间依赖性成分。QRS复合波指示屯、脏内部屯、室的最初除极,W及非正式 地使得接下来的屯、跳和压力脉搏开始。Sp02典型地利用附着到患者手指上的绑带或者衣夹 形状的传感器来测量,并且包括在红色和红外线光谱区域工作的光学系统。光电探测器测 量由光学系统所发射的福射,其通过患者的手指传输。其它的身体部位(例如,耳朵、前额 和鼻子)也可W用来代替手指。在测量过程中,微处理器分析由光电探测器所测量的红色 和红外线福射,W确定与被称为光体积描记器('PPG波形')的不同波长相对应的时间依 赖性波形。根据运些波形计算Sp02值。PPG波形时间依赖性特性指示由传播压力脉搏所引 起的(例如,手指中的)下面的动脉中的脉搏速率和体积吸收率的改变。 典型的PTT测量分离QRS复合波上最大点(指示屯、室除极的最高点)和PPG波形 的一部分(指示压力脉搏到来)的时间。PTT主要取决于动脉顺应性、压力脉搏的传播距离 (其由患者的手臂长度接近地近似)、W及血压。为了考虑患者特异性属性,例如,动脉顺应 性,基于PTT的血压测量典型地通过使用传统的血压表袖带来"校准"。典型地,在校准过程 中,血压表袖带施加到患者上,其用来进行一次或者多次血压测量,并且然后去除。继续进 行,使用校准算法,连同PTT改变一起来确定患者的血压和血压变化率。PTT典型地与血压 反比相关,即,PTT降低指示血压增加。 大量发行的美国专利描述了PTT和血压之间的关系。例如,美国专利5, 316, 008 ; 5, 857, 975 ;5, 865, 755 ;W及5, 649, 543的每一个描述了包括测量ECG和PPG波形的传统传 感器的设备,所述ECG和PPG波形然后被处理W确定PTT。[000引专利技术概述 本专利技术提供了一种基于PTT的血压连续测量(cNIB巧的技术,其特征为在传统PTT 测量方面的大量改进。此处被称为'复合方法',本专利技术使用体佩式监视器,其测量cNIBP和其它生命体征,并且将它们无线传输到远距离监视器,例如,平板电脑、护±站的工作站、 个人数字助理(PDA)、或者蜂窝电话。体佩式监视器特征为腕戴式收发器,其接收和处理由 体佩式传感器的网络所生成的信号。在测量过程中,运些传感器典型地被放置在患者的手 臂和胸部上并且测量时间依赖性ECG、PPG、压力W及加速计波形。在网络内部的传感器典 型地包括具有可充气气囊的袖带、至少S个电传感器(例如,ECG电极)、S个加速计、W及 典型地带在患者拇指周围的光学传感器(例如,光源和光电二极管)。它们测量根据复合 方法处理的信号W确定血压,并且利用其它算法来确定生命体征,例如,Sp02、呼吸速率、屯、 率、溫度、和动作相关的属性(例如,动作、活动级别和姿态)。体佩式监视器然后将该信息 (典型地通过使用双向无线协议,例如,802. 15. 4或者802. 11)无线传输到远距离监视器。 监视器显示生命体征和时间依赖性波形。监视器和腕戴式收发器两者均可W附加地包括条 形码扫描器、触屏显示器、照相机、声音和扬声器系统、W及利用局域网(例如,802. 11或者 'WiFi'网络)和广域网(例如,Sprint网络)工作来传输和显示信息的无线系统。 复合方法包括压力依赖性和无压力的测量。其基于W下发现:PTT和用来确定其 的PPG波形由所施加的压力来强烈地调制。在压力依赖性测量过程中,此处也称为'指标测 量',当压力逐渐增加到患者的收缩压时,两个事件发生:1) 一旦所施加的压力超过舒张压, PTT增加,典型地W非线性方式;W及2)当所施加的压力接近收缩压时,PPG的振幅大小系 统地减小,典型地W线性方式。所施加的压力逐渐减小患者手臂中的血流量W及由此引起 的血压,并且因此在PTT中诱导与压力变化有关的增加。在所施加压力期间测量的所产生 的PTT/血压读数对中的每一个可W被用作校准点。而且,当所施加的压力等于收缩血压 时,PPG波形的振幅完全被消除,并且PTT不再是可测量的。共同分析合适范围上的PTT和 PPG波形的振幅,连同使用从传统示波测量法借用的技术的压力波形一起,产生患者的屯、脏 收缩(SYS)、屯、脏舒张值IA)和平均(MAP)动脉压、W及与PTT和MAP有关的患者特异性斜 率。根据运些参数,患者的cNIBP可W被确定,而不需要使用传统的袖带。 若干个算法特征的结合与cNIBP的传统PTT测量相比,改进了复合方法的有效性。 例如,精密的、实时数字滤波从PPG波形去除了高频噪声,从而允许其开始点被准确地探 。当与ECG波形一起处理时,运确保了准确的PTT和最终的cNIBP值的测量。压力依赖 性指标方法(其在臂戴式袖带膨胀过程中形成)产生在短的(~60秒)测量过程中与PTT 和血压相关的多个数据点。运些数据点的处理产生将PTT与cNIBP相关的准确的患者特异 性斜率。多个加速计的包含产生各种信号,其可W确定如手臂高度、动作、活动级别、W及姿 态的特征,所述姿态可W进一步地被处理W改进cNIBP计算的准确性W及附加地允许其在 存在运动伪影下被执行。并且基于股动脉血压的模型(其更多的代表患者的中屯、压力)可 W减少影响,例如'脉搏压力放大',其可W提高患者骨端处所测量的血压。 复合方法还包括'中间的'压力依赖性测量,其中,袖带被部分地膨胀。运W时间 依赖性方式部分地减小了PPG波形的振幅。振幅的压力依赖性减小可W然后'适合'于利 用数值函数来估计振幅完全消失处(其指示收缩压)的压力。 对于压力依赖性测量,附着到袖带的小的气动系统使气囊膨胀,W根据压力波形 将压力施加到本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于从患者测量血压值的系统,包括:(a)第一传感器,其被配置为生成第一时间依赖性波形,所述第一时间依赖性波形代表所述患者心脏的一个或多个收缩属性;(b)第二传感器,其被配置为生成第二时间依赖性波形,所述第二时间依赖性波形代表所述患者心脏的一个或多个收缩属性;(c)第三传感器,其包括被配置为连接至所述患者手臂的可充气袖带、被配置为使所述可充气袖带膨胀和缩小的气动系统、压力传感器、模数转换器、第一微处理器、第一串行收发器以及电池,所述第三传感器被配置为生成第三时间依赖性波形,所述第三时间依赖性波形代表在所述袖带膨胀过程中由所述压力传感器测量的压力,其中心跳所诱导的脉搏通过所测量的血压变化在所述第三时间依赖性波形中表示;以及(d)处理部件,其被配置为佩戴在所述患者身体上,并且包括第二微处理器和第二串行收发器,所述处理部件被编程为:(i)通过佩戴在所述患者身体上的线缆与包含在所述第一传感器中的第三微处理器以及第三串行收发器通信,以接收所述第一时间依赖性波形的数字化版本;(ii)与包含在所述第三传感器中的所述第一微处理器和第一串行收发器通信,以接收所述第三时间依赖性波形的数字化版本;(iii)使用所述第一和第二时间依赖性波形的数字化版本中时间依赖性特征之间的时间差来计算脉搏传导时间(PTT);(iv)接收所述第三时间依赖性波形并从所述第三时间依赖性波形计算心脏收缩index(SYSindex)、心脏舒张index(DIAindex)、平均动脉压index(MAPindex)校准值以及脉搏传导时间关于平均动脉压的患者特异性斜率值(m),所述校准值从所述第三时间依赖性波形的数字化版本确定;以及(v)根据以下等式计算收缩率和舒张率(RSYS和RDIA):RSYS=SYSINDEX/MAPINDEXRDIA=DIAINDEX/MAPINDEX;以及从所述脉搏传导时间、所述校准值、所述收缩率和舒张率以及所述患者特异性斜率值计算连续的收缩、舒张和平均动脉血压。...
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:M·巴尼特,M·迪隆,D·麦克康比,
申请(专利权)人:索泰拉无线公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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