用于通过有利的辐射引导来测量生命参数的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种定位和暴露装置(1)，用于在生物(4)的至少一个身体部位(2、3)上进行限定布置并用于将身体部位(2、3)暴露于辐射以确定生物(4)的至少一个生命参数。定位和暴露装置(1)在此至少包括：用于界定检查区域(8)的引导和支撑结构(6)，其中身体部位(2)在暴露期间能够定位在检查区域(8)中，其中引导和支撑结构(6)在界定检查区域(8)的部分(10)中形成至少一个辐射输入区域(12)，其中辐射能够通过辐射输入区域(12)被引入检查区域(8)中并且其中引导和支撑结构(6)在界定检查区域(8)的另一部分(14)中形成辐射离开区域(16)，其中能够通过辐射输入区域(12)被引入检查区域(8)中的辐射的至少一部分能够通过辐射离开区域(16)被引导出检查区域(8)，并且其中细长的第一光导(18)被布置在至少在进入检查区域(8)之前的辐射的路径(20)中，其中第一光导(18)至少部分是弯曲的以使能够被引入第一光导(18)中的辐射的路径(20)偏转至少一次。的路径(20)偏转至少一次。的路径(20)偏转至少一次。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过有利的辐射引导来测量生命参数的装置


[0001]本专利技术涉及一种测量装置和一种这样的测量装置的供应装置，特别是用于检测生物的生命参数。生命参数的检测可以优选由测量装置非侵入性地进行。供应装置特别优选是提供辐射和/或压力以确定血压的装置，特别是用于提供辐射和/或压力以连续确定手的至少一根手指上的动脉内血压的供应装置。测量装置优选是血压测量装置，特别是用于连续确定手的至少一根手指上的动脉内血压的测量装置。

技术介绍

[0002]患者的(特别是动脉)血压是医疗技术中最重要的测量变量之一，并且与此相关联的已知的、特别是非侵入性的测量技术极其多样化。这首先适用于在长时间内连续监测血压的测量技术，例如在重症监护医学中，但也适用于急诊医学和外科手术干预期间。
[0003]出于良好的易接近性的原因，血压测量装置通常被附接于患者的肢体上，例如前臂上的桡动脉的压平血压传感器或根据所谓的根据Penaz的“血管卸载技术”以光电体积描记(photoplethysmographic)的方式操作的手指传感器。例如从US4,406,289、US4,524,777、US4,726,382、WO2010/050798A1、WO2000/059369A1、WO2011/045138A1、WO2011/051819A1、WO 2011/051822A1、WO2012/032413A1和WO2017/143366A1中已知了这样的压力测量装置。
[0004]在血管卸载技术中，将近红外光照射到手指中，并根据通过光电检测器捕获的未被吸收部分确定手指中的脉动(脉冲状)血流(实际上是变化的血量)。对于这个过程，也称为光电体积描记法(PPG)，(近红外)光通常使用以一种或多种波长工作的一个或多个发光二极管(LED)产生，并使用一个或多个光敏的接收二极管(光电二极管)进行检测。除二极管外的其他类型的光接收器原则上也是合适的。
[0005]现在，控制系统通过在手指上的环带中施加反压力(环带压力)pc(t)来保持光电体积描记法记录的流量(或检测到的血量)和由此产生的光电体积描记信号(体积信号v(t))恒定。该反压力pc(t)通常由高速的阀或阀系统与泵一起控制。阀或阀系统的相关控制由控制单元进行，该控制单元优选使用微型计算机来实现。主要输入信号是PPG信号v(t)和环带压力pc(t)。保持PPG信号v(t)恒定所需的压力pc(t)现在对应于动脉内血压pa(t)。
[0006]为此，需要的是，环带压力pc(t)的变化可以至少与动脉内血压pa(t)的变化一样快，从而满足实时条件。pa(t)的上限频率以及因此的最高压力变化率至少大于20Hz，这对于压力控制系统来说是一个相当大的挑战。由此得出，使用阀或阀系统的压力控制有利地设置在紧邻环带处。如果空气管线太长，则存在由于管线的低通效应而失去该极限频率条件的风险。
[0007]从US4,406,289已知的机械阀在提供有线性操作泵时以期望的精度调节手指环带中的反压力。阀被容纳在前臂远端的壳体中，因此通过短软管为手指环带提供压力pc(t)。
[0008]US4,524,777描述了一种用于血管卸载技术的压力产生系统，其中也使用线性泵产生恒定的环带压力Pc，该环带压力Pc与来自并联连接的“振动器”或“驱动致动器”的压力
波动Δpc(t)叠加。
[0009]US4,726,382公开了一种用于血管卸载技术的手指环带，其具有用于提供环带压力pc(t)的软管连接件。空气软管的长度延伸到压力产生系统，该压力产生系统又附接于前臂远端上。
[0010]WO2000/059369A1也描述了一种用于血管卸载技术的压力产生系统。此处的阀系统包括单独的入口阀和单独的出口阀。虽然在专利说明书US4,406,289和US4,524,777中必须使用相对线性的比例泵，但该系统允许使用简单、廉价的泵，因为可以通过阀的布置来消除破坏性谐波。此外，通过阀原理可以显著降低简单泵的能耗。
[0011]从WO2004/086963A1已知了一种用于血管卸载技术的系统，其中可以在一根手指中连续确定血压，同时在相邻的手指中检查测量质量(“看门狗”功能)。一段时间后，系统自动将“测量手指”变为“监测手指”。
[0012]WO2005/037097A1描述了一种用于血管卸载技术的控制系统，其具有多个相互交织的控制回路。
[0013]WO2010/050798A1公开了一种附接于前臂远端(“前端”)上并仅具有一个阀的压力产生系统，用于血管卸载技术的手指环带可以附接于所述阀上。
[0014]在WO2011/045138A1中描述的用于血管卸载技术的压力产生系统中—类似于从WO2000/059369中已知的压力产生系统—减少了泵的能耗并且可以消除谐波。
[0015]WO2011/051819A1公开了一种血管卸载技术的实施方式，该技术已通过数字电子设备进行了改进，以提高稳定性并进一步小型化。
[0016]WO2011/051822A1描述了一种用于血管卸载技术的方法，其中测量的信号v(t)和pc(t)被处理以增加长期稳定性并确定其他血液动力学参数。特别地，公开了一种用于消除源自手指动脉中的血管舒缩变化的影响的方法和一种用于确定心输出量(CO)的方法。
[0017]WO2012/032413A1描述了具有用于一次性使用的一次性部件的新型手指传感器。在这种情况下，出于卫生原因，与手指接触的环带被容纳在一次性部件中，而相关联的压力产生和压力控制系统被容纳在可重复使用部件中。因此，此处在一次性部件与可重复使用部件之间提供了可分离的气动连接件。
[0018]通常，现有技术中的压力产生和压力控制系统靠近手腕附接于前臂远端上，这具有明显的缺点：该位置通常用于静脉内管线，并且桡动脉的远端的动脉内通道在紧急情况下也应该是通畅的。这种通道可以被压力产生和压力控制系统及其附件阻塞。另外，系统在运行过程中可能会滑动或倾斜。这可能会对传感器的安置方式产生不利影响。如果要测量的手指或对应的手处于某个静止位置，那么传感器的安置也会得到改善。
[0019]为了克服这个问题，WO2017/143366A1提出了一种用于连续确定手的至少一根手指上的动脉内血压的测量系统，其具有至少一个手指传感器，具有体积描记系统，具有至少一个光源(优选LED)，具有一种或多种波长以及至少一个光传感器和至少一个可充气环带，并且具有压力产生系统，该压力产生系统具有使用体积描记系统实时控制的至少一个阀，用于在环带中产生压力，该压力基本上等于手指中的动脉内血压，其中测量系统具有壳体，该壳体具有用作至少一根手指和相邻的手掌区域的搁置表面的表面。手搁在搁置表面上，在该搁置表面下设置在传统系统中附接于前臂上的基本部件。
[0020]与上述WO2012/032413A1类似，环带被容纳在可与壳体(并因此与搁置表面)分离
的一次性部件中。对应地，此处也要在一次性部件与可重复使用部件之间提供可分离的气动连接件。
[00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】1.一种定位和暴露装置(1)，用于在生物(4)的至少一个身体部位(2、3)上进行限定布置并用于将所述身体部位(2、3)暴露于辐射以确定所述生物(4)的至少一个生命参数，至少包括：用于界定检查区域(8)的引导和支撑结构(6)，其中所述身体部位(2)在暴露期间能够定位在所述检查区域(8)中，其中所述引导和支撑结构(6)在界定所述检查区域(8)的部分(10)中形成至少一个辐射进入区域(12)，其中辐射能够通过所述辐射进入区域(12)被引入所述检查区域(8)中，并且其中所述引导和支撑结构(6)在界定所述检查区域(8)的另一部分(14)中形成辐射离开区域(16)，其中能够通过所述辐射进入区域(12)被引入所述检查区域(8)中的辐射的至少一部分能够通过所述辐射离开区域(16)被引导出所述检查区域(8)，并且其中细长的第一光导(18)至少在所述检查区域(8)的上游被布置在辐射的光束路径(20)中，其中所述第一光导(18)至少在其一部分中是弯曲的以使能够被引入所述第一光导(18)中的辐射的所述光束路径(20)偏转至少一次，和/或细长的第二光导(22)至少在所述辐射离开区域(16)的下游被布置在辐射的所述光束路径(20)中，其中所述第二光导(22)至少在其一部分中是弯曲的以使能够被引入所述第二光导(22)中的辐射的所述光束路径(20)偏转至少一次。2.根据权利要求1所述的定位和暴露装置(1)，其特征在于，所述第一光导(18)包括第一进入表面(24)、第一主体(26)和第一离开表面(28)，其中所述第一主体(26)和所述第一离开表面(28)被定向为使得限定出从所述第一光导(18)出来的主要向外辐射方向(30)，并且所述第二光导(22)包括第二进入表面(32)、第二主体(34)和第二离开表面(36)，其中所述第二主体(34)和所述第二进入表面(32)被定向为使得限定出进入所述第二光导(22)的主要向内辐射方向(38)，其中所述主要向外辐射方向(30)和所述主要向内辐射方向(38)彼此定向成65
°
和115
°
之间的角度、特别是75
°
和105
°
之间的角度或85
°
和95
°
之间的角度。3.一种定位和暴露装置(1)，用于在生物(4)的至少一个身体部位(2、3)上进行限定布置并用于将所述身体部位(2、3)暴露于辐射以确定所述生物(4)的至少一个生命参数，至少包括：用于界定检查区域(8)的引导和支撑结构(6)，其中所述身体部位(2、3)在暴露期间能够定位在所述检查区域(8)中，其中所述引导和支撑结构(6)在界定所述检查区域(8)的部分(10)中形成至少一个辐射进入区域(12)，其中辐射能够通过所述辐射进入区域(12)被引入所述检查区域(8)中，并且其中所述引导和支撑结构(6)在界定所述检查区域(8)的另一部分(14)中形成辐射离
开区域(16)，其中能够通过所述辐射进入区域(12)被引入所述检查区域(8)中的辐射能够通过所述辐射离开区域(16)被引导出所述检查区域(8)，所述第一光导(18)包括第一进入表面(24)、第一主体(26)和第一离开表面(28)，其中所述第一主体(26)和所述第一离开表面(28)被定向为使得限定出从所述第一光导(18)出来的主要向外辐射方向(30)，并且其中所述第二光导(22)包括第二进入表面(32)、第二主体(34)和第二离开表面(36)，其中所述第二主体(34)和所述第二进入表面(32)被定向为使得限定出进入所述第二光导(22)的主要向内辐射方向(38)，其中所述主要向外辐射方向(30)和所述主要向内辐射方向(38)彼此定向成65
°
和115
°
之间的角度、特别是75
°
和105
°
之间的角度或85
°
和95
°
之间的角度。4.根据权利要求3所述的定位和暴露装置(1)，其特征在于：细长的第一光导(18)至少在所述检查区域(8)的上游被布置在辐射的所述光束路径(20)中，其中所述第一光导(18)至少在其一部分中是弯曲的以使能够被引入所述第一光导(18)中的辐射的光束路径(20)偏转至少一次，和/或细长的第二光导(22)至少在所述辐射离开区域(16)的下游被布置在辐射的所述光束路径(20)中，其中所述第二光导(22)至少在其一部分中是弯曲的以使能够被引入所述第二光导(22)中的辐射的所述光束路径(20)偏转至少一次。5.根据前述任一项权利要求所述的定位和暴露装置(1)，其特征在于：至少所述第一光导(18)和/或所述第二光导(229)是无光纤的，并且其中由于所述第一光导(18)的弯曲，所述光束路径(20)的第一部分(40)相对于所述光束路径(20)的第二部分(42)以相对于所述光束路径(20)的第二部分(42)成大于5
°
、特别是大于10
°
或大于15
°
、特别是在5
°
和85
°
之间的范围内并且优选在20
°
和75
°
之间的范围内或在30
°
和60
°
之间的范围内的角度定向，其中所述光束路径(20)的所述第一部分(40)在所述光束路径(20)的路线中至少紧接在第一偏转区域(44)的上游延伸，并且所述光束路径(20)的所述第二部分(42)在所述光束路径(20)的路线中至少紧接在所述第一偏转区域(44)的下游延伸，其中所述偏转区域(44)被设计为所述第一光导(18)的组成部分，特别是被设计为表面或涂层，和/或其中由于所述第二光导(22)的弯曲，所述光束路径(20)的第三部分(46)相对于所述光束路径(20)的第四部分(48)以大于5
°
、特别是大于10
°
或大于15
°
、特别是在5
°
和85
°
之间的范围内并且优选在20
°
和75
°
之间的范围内或在30
°
和60
°
之间的范围内的角度定向，其中所述光束路径(20)的所述第三部分(46)在所述光束路径(20)的路线中至少紧接在第二偏转区域(50)的上游延伸，并且所述光束路径(20)的所述第四部分(48)在所述光束路径(20)的路线中至少紧接在所述第二偏转区域(22)的下游延伸，
其中所述第二偏转区域(50)被设计为所述第二光导(22)的组成部分，特别是被设计为表面或涂层。6.根据前述任一项权利要求所述的定位和暴露装置(1)，其特征在于：所述第一光导(18)具有在其纵向方向上的横截面积大小不同的部分，其中所述第一进入表面(24)的区域中的横截面积大于形成在所述第一进入表面(24)与所述第一离开表面(28)之间的中心部分中的横截面积，所述第一光导(18)优选形成从所述第一进入表面(24)在所述第一离开表面(28)的方向上延伸的渐缩部分(54)，其中所述截面从所述第一进入表面(24)开始在所述第一离开表面(28)的方向上减小，特别是连续地减小。7.根据前述任一项权利要求所述的定位和暴露装置(1)，其特征在于：所述第一光导(18)的至少第一表面部分(44)和/或所述第二光导(22)的至少第二表面部分(50)是无光泽的、结构化的和/或带有涂层的。8.根据前述任一项权利要求所述的定位和暴露装置(1)，其特征在于：所述第一光导(18)和所述第二光导(22)在以下至少一个参数方面不同：形状，特别是曲率、体积、质量、长度和/或材料，和/或所述光导(18)具有会聚透镜(60)，其中所述会聚透镜(60)形成所述第一进入表面(24)，和/或设置有两个光导对(62、64)，其中第一光导对(62)由所述第一光导(18)和所述第二光导(22)形成，第二光导对(64)由另外的第一光导(19)和所述第二光导(22)或另外的第二光导(23)形成，其中所述第一光导对(62)和所述第二光导对(64)被布置为使得不同的身体部位(2、3)、特别是手指交替地暴露于辐射。9.根据前述任一项权利要求所述的定位和暴露装置(1)，其特征在于：设置有保持装置(70)，其中所述保持装置(70)被设计为用于至少两个光导对(62、64)的限定布置，其中所述保持装置(70)包括功能材料、特别是颜料，其中所述功能材料吸收波长范围为至少500nm到1040nm的辐射，和/或其中所述保持装置(70)至少在所述光导(18、22、19、23)的一部分中、在至少两侧上、至少在多个部分中、优选大部分地、特别是大于50％(基于特定光导的表面积)或大于75％或大于90％或完全包围所述光导(18、22、19、23)，和/或所述第二光导(22)和所述另外的第二光导(23)彼此的间隔比所述第二光导(22)与所述另外的第一光导(19)的间隔或比所述第一光导(18)与所述另外的第二光导(23)的间隔更小，
和/或所述光导(18、22、19、23)在所述保持装置(70)中被布置为使得各个光导(18、22、19、23)的轴向中心在相同平面中或在间隔小于20mm、特别是小于10mm或小于5mm或小于1mm的平面中延伸，和/或所述保持装置(70)包括在所述第二光装置(22)与所述另外的第二光装置(22)之间的辐射屏障(72)、特别是壁，其中所述辐射屏障(72)防止所述另外的第二光导(23)受到从所述第一光导(18)逸出的泄漏辐射的作用，或防止所述第二光导(22)受到从所述另外的第一光导(19)逸出的泄漏辐射的作用。10.根据前述任一项权利要求所述的定位和暴露装置(1)，其特征在于：至少第一辐射源(76)和第一检测装置(78)、特别是辐射检测装置被布置在供应装置(74)中，其中所述辐射源(76)被布置在能够由所述第一辐射源(76)产生的辐射的所述光束路径(20)中的所述第一进入表面(24)的上游，并且其中所述检测装置(78)被布置在能够由所述第一辐射源(76)产生的辐射的所述光束路径(20)中的所述第二离开表面(36)的下游。11.根据权利要求9所述的定位和暴露装置(1)，其特征在于：设置有耦合装置(80)，用于至少以形状配合和/或至少以摩擦接触的方式可拆卸地耦合所述引导和支撑结构(6)和所述供应装置(74)，其中所述至少第一光导(18)以分离的状态布置在所述引导和支撑结构(6)上。12.根据权利要求9所述的定位和暴露装置(1)，其特征在于：设置有耦合装置(80)，用于至少以形状配合和/或至少以摩擦接触的方式可拆卸地耦合所述引导和支撑结构(6)和所述供应装置(74)，其中至少所述第一光导(18)以分离的状态布置在所述供应装置(74)处。13.根据前述任一项权利要求所述的定位和暴露装置(1)，其特征在于：设置有施力装置(82)，用于使所述身体部位暴露于压力，其中所述施力装置(82)与所述引导和支撑结构(6)连接并由所述引导和支撑结构(6)支撑。14.一种用于提供辐射、特别是用于确定生物的生命参数的供应装置(74)，其中所述供应装置(74)至少包括：第一辐射源(76)和第一检测装置(78)、特别是辐射检测装置，第一光导和第二光导，其中所述第一光导(18)被布置为使得来自所述辐射源(76)的辐射能够通过所述第一光导(18)的第一进入表面(24)被引入所述第一光导(18)中，其中所述辐射能够通过所述第一光导(18)的第一离开表面(28)被引导出所述第一光导(18)，其中所述第二光导(22)被布置为使得已经通过所述第一光导(18)的所述第一离开表面(28)离开所述第一光导(18)的辐射能够通过所述第二光导(22)的第二进入表面(32)被
引入所述第二光导(22)中，其中通过所述第二进入表面(32)被引入所述第二光导(22)中的辐射能够通过第二离开表面(36)被引导出所述第二光导(22)并能够被引导到所述检测装置(78)，其中所述第一光导(18)和/或所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿龙，
申请(专利权)人：普尔松医疗系统公司，
类型：发明
国别省市：