个性化的止血带系统技术方案

公开了一种用于基于个性化的止血带压力(PTP)来调节止血带袖带压力以便于安全进行手术的方法和装置。该装置包括适用于环绕患者肢体的一个区域以同时在术前时间段期间提供传感器和在手术时间段期间提供效应器的双重用途的止血带袖带。效应器模块与袖带的可充气的囊气动连通，用于在手术时间段期间将囊中的压力维持在PTP附近，以安全地阻止动脉血渗透通过袖带。与可充气的囊气动连通的脉动传感器在术前时间段期间感测并表征压力脉动，该压力脉动指示动脉血渗透到由袖带所环绕的肢体的区域中。PTP估计器响应于脉动传感器以产生对PTP的估计，使得PTP的估计是所感测的脉动的函数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】个性化的止血带系统
本专利技术涉及通常用于阻止动脉血渗透进入手术患者的肢体的一部分中以便于进行手术的气动止血带系统。特别地，本专利技术涉及用于为手术建立和维持个性化的止血带压力的气动止血带装置。
技术介绍
手术止血带系统通常用于阻止动脉血渗透进入患者的肢体的一部分中，从而创建一个清晰干燥的手术区域，便于进行手术并改善结果。现有技术的典型手术止血带系统包括用于在期望位置处环绕患者肢体的止血带袖带、止血带仪器和将袖带连接到该仪器的柔性管。在现有技术的一些手术止血带系统中，止血带袖带包括可充气的囊，其经由附接到一个或两个袖带端口的柔性管而气动地连接到止血带仪器。止血带仪器包括压力调节器，在进行手术的适当长的时间段内，当袖带在期望位置处被施加到患者肢体时，该压力调节器将袖带的可充气的囊中的压力维持在参考压力附近，该参考压力高于阻止动脉血渗透通过袖带所需的最小压力。现有技术中已经描述了许多类型的这种气动手术止血带系统，例如由McEwen在美国专利第4469099号、第4479494号、第5439477号以及由McEwen和Jameson在美国专利第5556415号和第5855589号中描述的那些。现有技术的止血带袖带被设计成用作施加高压的效应器，该高压在可以从几分钟延续到几小时的手术时间段内阻止动脉血渗透通过所施加的袖带。现有技术的止血带袖带与为其他目的设计和使用的气动袖带显著不同。例如，在血压的间歇测量中所采用的气动袖带通常被设计成对于在不围绕肢体的袖带的可充气的囊部分下方的所选定的动脉，在短得多的时间段内施加低得多的压力；这样的袖带必须满足实质上不同于最安全和最有效的止血带袖带的关键设计参数的设计标准。现有技术的止血带袖带不是被设计成用于感测的目的，并且现有技术的血压袖带不被设计成用于效应器的目的。由加压止血带袖带施加到肢体上以闭合下面的动脉的向内压缩力在袖带从近端到远端边缘的宽度上不相等。因此，当充气至阻止动脉血流过止血带袖带的远端边缘所需的最小压力时，肢体内的动脉血仍然在袖带的近侧边缘下方渗透一段距离到达动脉闭合的位置。除了所选定的止血带袖带被充气的气动压力外，许多变量影响动脉血在袖带下面渗入的距离。这些变量包括：患者的肢体特征(例如，袖带位置处的肢体形状、周长和软组织特征)；所选定的止血带袖带的特征(例如，袖带设计、袖带形状和袖带宽度)；将袖带施加于肢体的技术(例如，应用的舒适程度或松动程度以及下方的肢体保护套筒的不存在、存在和类型)；患者的生理特征包括血压和肢体温度；在手术期间所采用的麻醉技术(例如，是否给予全部或区域麻醉，所使用的麻醉剂的类型和剂量以及对麻醉管理的重视程度)；止血带在肢体上保持充气的时长；在手术期间肢体位置的变化；以及在手术期间袖带相对于肢体的位置的任何偏移。在医学文献中发表的许多研究已经表明，最安全的止血带压力是在特定患者的手术期间阻止动脉血渗透通过施加到该特定患者的特定袖带的最低压力。这样的研究已经表明，更高的止血带压力与患者的止血带相关损伤的更高风险相关联。因此，当在手术中使用止血带时，手术工作人员通常试图使用以其判断为尽可能安全的最低止血带压力。在医学文献中已经确定的是，用于设定恒压止血带压力的最佳指导是基于“肢体闭塞压力”(LOP)。LOP可以定义为在特定时间在特定位置处所施加到特定患者肢体的特定止血带袖带中的所需最小压力，以阻止动脉血流入袖带远端的肢体。LOP受以下参数的影响，包括：患者的肢体特征、所选定的止血带的特征、将袖带施加于肢体的技术、患者的生理特征(包括血压和肢体温度)和其他临床因素(例如，LOP测量期间肢体的任何抬高的程度和测量期间任何肢体运动的程度)。当前建立的基于LOP设定止血带压力的指导是，为了考虑在手术过程中生理特征的变化以及可以预期的在正常情况下发生的其他变化，将额外的压力安全裕度加到所测量的LOP上。现有技术的一些手术止血带系统包括用于自动测量LOP的装置。具有自动LOP测量装置的现有技术的止血带装置由McEwen在美国专利第5439477号和由McEwen和Jameson在美国专利第5556415号中描述。这种现有技术的系统已经包括采用光电体积描记技术的原理来感测远端肢体中的血流量的血流量换能器，尽管现有技术中已经提出基于其他原理来测量血流量的其他换能器。使用光体积描记术原理的血流量换能器使用光来指示存在于换能区域中的血液体积，包括残余血液体积和由动脉脉动引起的变化的血液体积的组合。基于所公开的手术文献中的建议的额外预定压力裕度被添加到自动测量的LOP以提供“推荐的止血带压力”(RTP)，作为帮助手术工作人员选择在手术期间安全地阻止动脉血流动的最低止血带压力的指导。这种现有技术系统允许手术工作人员基于LOP选择RTP作为该患者的止血带压力，或者基于医师的裁量或正在进行手术的机构的方案选择另一压力。尽管自动测量LOP的现有技术的装置改善了性能，但是存在三个显著的限制。第一个限制是需要单独、复杂和昂贵的远端流量传感器：用于自动LOP测量的所需远端传感器的正确应用和使用依赖于手术工作人员的技能、培训和经验；传感器必须位于接受手术的肢体的远端，而这在某些情况下是不可能的；在其他情况下，传感器的远端位置需要在无菌手术区域中或附近放置有菌传感器，并且妨碍肢体的术前准备，从而破坏术前工作流程并且不期望地增加总体围术期的时间和成本。第二个限制是现有技术的装置不测量或估计手术期间可能发生的LOP的任何变化。第三个限制是推荐止血带压力(RTP)不是用于该个体患者的个性化的止血带压力(PTP)，而是等于术前某些时间所测量的LOP加上基于人群和预定压力增量的总和的人群估计。该增量被设置为一个大于在手术期间通常预期的LOP的增加幅度的增量，但增量的数量基于多种手术期间来自手术患者群体的汇总数据，并且不针对在特定麻醉方案下接受特定手术的个体患者进行个性化。因此，现有技术的RTP不是PTP，而且可能高于或低于最优值。在美国专利第6605103号中，Hovanes等人描述了用于检测血液流过止血带袖带并进入手术区域的装置。这种现有技术的装置是不切实际的，因为血液必须流过止血带袖带后才能够被检测到，如果血液进入手术区域，需要手术工作人员做两件事之一：中断手术并采取行动去除血液；或在存在血液时继续手术，这可能影响可视化和手术质量。此外，Hovanes等人依赖于通过对血流相关信号的测量对流过止血带袖带的初始血流的准确感测。这种装置只能在动脉血实际上朝向手术区域流过止血带袖带时使用。某些现有技术的系统应用超声多普勒技术来感测动脉血在环绕的止血带袖带下方的肢体的一部分内的渗透。这种系统的例子由McEwen和Jameson在美国专利号第8366740号和美国专利公开号2013/0144330中以及由McEwen等人在美国专利公开号2013/0190806中描述。通过应用超声多普勒装置和方法检测止血带袖带下方的肢体内的动脉血渗透需要在存在相对较大噪声水平的情况下精确测量小脉动信号，尤其是当袖带下方的动脉血量减少时。此外，通过这种方法检测血液渗透必须快速和准确，以便于在手术期间动态和准确地控制止血带压力。现有技术的超声止血带系统具有其他显著的限制：所需的额外超声传感阵列与相关的超声信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于基于个性化的止血带压力(PTP)来调节止血带袖带压力的装置，包括：双重用途的止血带袖带，具有适于环绕患者肢体的可充气的囊；传感器模块，具有与所述双重用途的袖带的所述可充气的囊气动连通的脉动传感器，用于感测和表征指示肢体闭塞压力(LOP)的压力脉动，从而识别血液被阻止渗透通过所述袖带的最小压力；PTP估计器，响应于所述脉动传感器以产生对PTP的估计，其中所述PTP的估计是所述LOP的函数；效应器模块，与所述双重用途的袖带的所述可充气的囊气动连通，以用于将所述囊中的压力维持在PTP附近；以及控制器，结合所述传感器模块和所述效应器模块选择性地操作所述可充气的囊。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.10 US 14/328,607;2015.04.25 US 14/696,4011.一种用于基于个性化的止血带压力(PTP)来调节止血带袖带压力的装置，包括：双重用途的止血带袖带，具有适于环绕患者肢体的可充气的囊；传感器模块，具有与所述双重用途的袖带的所述可充气的囊气动连通的脉动传感器，用于感测和表征指示肢体闭塞压力(LOP)的压力脉动，从而识别血液被阻止渗透通过所述袖带的最小压力；PTP估计器，响应于所述脉动传感器以产生对PTP的估计，其中所述PTP的估计是所述LOP的函数；效应器模块，与所述双重用途的袖带的所述可充气的囊气动连通，以用于将所述囊中的压力维持在PTP附近；以及控制器，结合所述传感器模块和所述效应器模块选择性地操作所述可充气的囊。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器在术前时间段期间利用所述传感器模块操作所述可充气的囊。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器在手术时间段期间利用所述效应器模块操作所述可充气的囊。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述控制器还在手术时间段期间利用所述传感器模块操作所述可充气的囊，以用于感测并表征压力脉动。5.根据权利要求1所述的装置，包括报警条件检测器，该报警条件检测器在检测到所述可充气的囊和所述传感器模块之间的气动连通的阻塞时产生警示。6.根据权利要求1所述的装置，包括报警条件检测器，该报警条件检测器在检测到所述可充气的囊和所述效应器模块之间的气动连通的阻塞时产生警示。7.根据权利要求1所述的装置，包括袖带识别模块，以用于当所述可充气的囊不是双重用途的袖带的一部分时警示用户。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述函数是所述LOP的百分比。9.一种用于基于个性化的止血带压力(PTP)来调节止血带袖带压力的装置，包括：估计工具，用于通过确定血液被阻止渗透通过所施加的止血带袖带时的最小压力来估计肢体闭塞压力(LOP)；测量工具，用于测量与所述LOP相关联的脉动特征；建立工具，用于通过确定第二压力来建立所述PTP，所述第二压力大于所述LOP并且对应于与所述LOP相关联的脉动特征相差一预定百分比的第二脉动特征；以及控制工具，在手术时间段期间能操作用于将所施加的止血带袖带中的压力维持在所述PTP附近。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述脉动特征表示所述脉动的形状。11.根据权利要求9所述的装置，其中所述脉动特征是脉动的最大幅度。12.根据权利要求9所述的装置，其中所述预定百分比是所估计的LOP的大小的函数。13.根据权利要求9所述的装置，其中用于估计所述LOP的所述估计工具还用于感测渗透通过所施加的止血带袖带的血液的特征。14.根据权利要求9所述的装置，其中用于估计所述LOP的所述估计工具还用于在所述袖带的可充气的囊中感测脉动特征。15.一种用于基于个性...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·麦克埃文，M·詹姆森，J·杰亚苏亚，K·L·格林兹，
申请(专利权)人：西方医疗工程有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA