利用电阻抗断层成像的心肺功能监测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种利用电阻抗断层成像的心肺功能监测方法及装置，尤其涉及一种可以利用一个监测装置对机械通气治疗过程中的肺萎陷以及过度扩张进行实时监测，还可以提供在机械通气制造过程中实时变化的多个血流动力学诊断参数信息的的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测方法及系统。本发明专利技术可以在如胸部、颈部、手臂以及腿部等任意部位选择性地对血管进行电阻抗断层成像，并对包括如每搏输出量、心输出量以及外周阻力等在内的血流动力学诊断参数进行监测。此外，本发明专利技术可以利用相同的监测装置对包括如肺顺应性数据以及呼吸延迟数据等在内的肺的不同区域的状态参数进行实时监测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用电阻抗断层成像的心肺功能监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种利用电阻抗断层成像的心肺功能监测方法及装置，尤其涉及一种可以利用一个监测装置对机械通气治疗过程中的肺萎陷以及过度扩张进行实时监测，还可以提供在机械通气制造过程中实时变化的多个血流动力学诊断参数信息的的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测方法及系统。

技术介绍

[0002]在本部分记述的内容只是单纯地提供与本实施例相关的背景信息，并不是构成现有技术。
[0003]目前在对重症患者进行治疗的过程中，为了对血流动力学诊断参数进行观察而使用热稀释法(Transpulmonary Thermodilution：TPTD)以及动脉血压波形分析法(Pulse Contour Analysis：PCA)。热稀释法以及动脉血压波形分析法是通过将导管插入到监测对象的中心静脉以及动脉进行观察的侵入式方法。
[0004]热稀释法是通过向监测对象注入温度指示剂并通过对温度变化进行计测而测定血流量的方法，具有每次测定需要一分钟以上的时间且重复测定次数受限的问题。
[0005]动脉血压波形分析法是通过对包括最高血压(收缩期血压)以及最低血压(舒张期血压)在内的动脉血压进行测定并对外周阻力进行预测而计算出血流动力学诊断参数。此时，会根据外周阻力预测产生误差。此外，动脉血压波形分析法还具有每次测定需要20秒左右的时间的问题。
[0006]作为与其不同的非侵入式方法，用于对重症患者的血流动力学诊断参数进行观察的方法包括在胸部粘附多个电极并对生物阻抗或生物反应信号进行测定的非侵入式血流动力学监测方法。
[0007]大韩民国公开专利第10
‑
2014
‑
0058570号(专利技术的名称：血流动力学监视方法及系统)涉及一种对监视对象的血流动力学进行监视的系统，公开了一种包括：信号发生系统，提供至少一个输出电力信号并将所述输出信号传递至监视对象的器官中；解调系统，对所述所处电力型号做出响应，接收从器官监测到的输入电力信号，利用所述输出信号对所述输入信号进行解调并提供所述输入信号的同相分量以及正交分量；以及，处理系统，以所述同相分量以及所述正交分量为基础对血流动力学进行监测；的对监视对象的血流动力学进行监视的系统。
[0008]虽然公开专利第10
‑
2014
‑
0058570号属于非侵入式血流动力学监测方法，但是具有测定信号不仅会受到心脏血流的影响，还会受到如呼吸和内部脏器的移动、监测对象的运动等多种因素的影响的问题。即，公开专利第10
‑
2014
‑
0058570号具有难以从测定信号仅提取出血流成分的问题。因此，需要一种可以在对重症患者的治疗过程中非侵入式地利用准确的监测值进行实时监测的血流动力学诊断参数监测装置。
[0009]此外，在对重症患者的治疗过程中经常会使用机械通气(mechanical ventilation)系统。作为一实例，在利用人工呼吸机的机械通气过程中，通过呼吸道向监测
对象提供呼气末正压(positive end
‑
expiratory pressure：PEEP)，从而对肺的塌缩(collapse)部位进行恢复。
[0010]但是，在呼吸末正压治疗过程中，可能会因为过大的呼吸末正压值而导致监测对象的肺出现过度扩张(overdistension)部位并进一步诱发急性肺损伤。如上所述的问题可能会导致重症患者的状态恶化，而且在严重时还有可能导致造成死亡的问题。即，在为了肺呼吸而进行机械通气时，不适当的设定不仅会导致并发症的发生，还可能会对患者的预后造成不良影响。
[0011]目前为止，对肺通气的控制在很大程度上依赖于反应肺功能的生理参数。而且，肺疾病的并发症通常是在仅依赖于肺的整体信息进行治疗时发生。因此，需要一种可以对肺的不同区域的局部人工呼吸分布相关信息进行确认，并为患者提供最佳的人工呼吸设定的肺保护性通气方案。
[0012]目前为止，通常在临床过程中普遍使用的信息包括电子计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)以及胸部X光成像等。但是，如上所述的成像方法是在治疗之前或者治疗之后为了对患者的状态进行确认而执行成像。即，因为无法在机械通气治疗过程中同时对患者的状态进行实施监测，因此在治疗过程中及时地对肺的各个区域的反应状态进行确认并为患者提供个性化治疗方案方面具有一定的限制。
[0013]利用电阻抗断层成像的方法可以在机械通气过程中通过增加或减小呼气末正压(PEEP)而对肺内部的空气分布进行影像化并通过对所述影像进行分析而区分萎陷以及过度扩张区域。此外，还提供可以在将过度扩张最小化的同时对萎陷进行治疗的适当的呼吸末正压(PEEP)值。如上所述的电阻抗断层成像方法，需要长达几分钟的呼吸末正压(PEEP)增加以及减少期间的电阻抗断层成像(EIT)数据测定和在测定结束之后对影像进行复原并对影像数据进行分析的过程。因此，需要一种在医疗团队变更呼吸末正压(PEEP)时对萎陷以及过度扩张区域的变化进行实时监测的方法。
[0014]即，需要一种可以在重症患者的治疗过程中对肺的萎陷、过度扩张、潮气量以及血流动力学诊断参数等的状态进行实时监测的监测装置。

技术实现思路

[0015]技术问题
[0016]因此，本专利技术的目的在于提供一种可以在机械通气治疗过程中对肺萎陷以及过度扩张进行实时监测的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测方法及系统。
[0017]本专利技术的另一目的在于提供一种可以提供在机械通气治疗过程中实时变化的多个血流动力学诊断参数信息的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测方法及系统。
[0018]本专利技术的另一目的在于提供一种可以利用一个监测装置对机械通气治疗过程中的肺萎陷以及过度扩张进行实时监测，还可以提供在机械通气制造过程中实时变化的多个血流动力学诊断参数信息的的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测方法及系统。
[0019]本专利技术的另一目的在于提供一种可以在如胸部、颈部、手臂以及腿部等任意部位选择性地对血管进行电阻抗断层成像并对血流动力学诊断参数进行监测的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测方法及系统。
[0020]本专利技术的另一目的在于提供一种可以以影像以及数据实时提供调节呼吸末正压
(PEEP)时的肺的萎陷、过度扩张以及潮气量等状态，并为医疗团队确定最合适于患者的呼吸末正压(PEEP)提供帮助的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测方法及系统。
[0021]本专利技术的另一目的在于提供一种可以通过影像以及数据实时确认肺的各个区域的状态并事先防止如肺的萎陷以及过度扩张等问题发生的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测方法及系统。
[0022]解决问题的手段
[0023]为了解决如上所述的技术课题，适用本专利技术之一实施例的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测系统，其特征在于，包括：电极部，将多个电极粘附到如监测对象的胸部、颈部、手臂、腿部以及手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种利用电阻抗断层成像的心肺功能监测系统，其特征在于，包括：电极部，将多个电极粘附到如监测对象的胸部、颈部、手臂、腿部以及手腕等有血管的部位并对阻抗数据进行测定；影像复原部，从所测定到的阻抗数据提取出血流阻抗数据并对电阻抗断层成像(EIT)影像进行复原；以及，电阻抗断层成像(EIT)控制模块，通过在所复原的电阻抗断层成像(EIT)影像中设定感兴趣区域而以感兴趣区域内的像素值的变化量为基础提取出血流变化信号，并利用所提取出的血流变化信号计算出血流动力学诊断参数。2.根据权利要求1所述的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测系统，其特征在于：电阻抗断层成像(EIT)控制模块利用所提取出的血流变化信号计算出每搏输出量。3.根据权利要求2所述的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测系统，其特征在于：电阻抗断层成像(EIT)控制模块通过所计算出的每搏输出量与从监测对象测定到的心率的演算计算出心输出量。4.根据权利要求2所述的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测系统，其特征在于：电阻抗断层成像(EIT)控制模块通过心输出量与从监测对象测定到的血压的演算计算出外周阻力。5.根据权利要求2所述的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测系统，其特征在于：电阻抗断层成像(EIT)控制模块通过提取出监测对象的肺区域的血流变化计算出肺灌注量(lung perfusion)。6.根据权利要求2所述的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测系统，其特征在于：电阻抗断层成像(EIT)控制模块根据监测对象的性别、年龄、身高以及体重决定预先设定的加权值并在计算每搏输出量时适用预先设定的加权值。7.根据权利要求1至权利要求6中的某一项所述的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测系统，其特征在于，包括：显示部，用于显示对以通过电极部实时监测到的信号为基础生成的基于时间的血流变化信号进行复原的电阻抗断层成像(EIT)影像、与电阻抗断层成像(EIT)影像成比例的血流动力学诊断参数图表以及数据值。8.一种利用电阻抗断层成像的心肺功能监测系统，其特征在于，包括：电极部，为了在机械通气治疗过程中对肺萎陷以及过度扩张进行实时监测而将多个电极粘附到监测对象的胸部并对阻抗数据进行测定；监测部，对在机械通气治疗过程中施加到监测对象的空气的压力数据进行测定；影像复原部，从所测定到的阻抗数据提取出气流阻抗数据并对电阻抗断层成像(EIT)影像进行复原；以及，电阻抗断层成像(EIT)控制模块，为了从所复原的电阻抗断层成像(EIT)影像提取出气流变化信号，获取多个气流电阻抗断层成像(EIT)影像并从所获取到的电阻抗断层成像(EIT)影像以像素值的变化为基础从各个像素提取出气流变化信号，并利用所提取出的气流变化信号计算出呼吸动力学诊断参数。9.根据权利要求8所述的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测系统，其特征在于：电阻抗断层成像(EIT)控制模块利用所提取出的气流变化信号计算出潮气量。
10.根据权利要求9所述的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测系统，其特征在于：电阻抗断层成像(EIT)控制模块通过从各个像素提取出的潮气量与空气的压力数据的演算计算出各个像素中的肺顺应性数据，所述心肺功能监测系统，包括：显示部，将伴随着时间变化同步变化的肺顺应性数据以影像形式进行显示。11.根据权利要求10所述的利用电阻抗断层成像的心肺功能监测系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏昍，张骏，张克荣，
申请(专利权)人：百来，
类型：发明
国别省市：