用于颅内压力的测量的设备和方法技术

用于颅内压力(ICP)的非侵入式监视的设备(1)包括测量垫(2)、处理单元(3)、用于记录心脏的电活动的设备(4)、用于动脉血压的侵入式测量的设备(5)、成像设备6和网络连接器(7)。测量垫包括处理器单元(3)和传感器，至少一个传感器(8)监视由血流动力学导致的机械移动。ICP演算方法使用弹性腔模型和R波的起点与头部机械移动的时间延迟之间的关系，该头部的机械移动与头部中的脉搏波的反射有关。

Apparatus and method for measuring intracranial pressure

For intracranial pressure (ICP) of the non invasive monitoring device (1) comprises a measuring pad (2), a processing unit (3) for recording the electrical activity of the heart of the device (4) for invasive arterial blood pressure measurement device (5), the imaging device 6 and the network connector (7). The measuring pad includes a processor unit (3) and a sensor, and at least one sensor (8) monitors the mechanical movement caused by the hemodynamics. The ICP calculus uses the elastic cavity model and the relationship between the starting point of the R wave and the time delay of the mechanical movement of the head, which is related to the reflection of the pulse wave in the head.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于颅内压力的测量的设备和方法专利技术的
本专利技术涉及用于颅内压力(ICP)的非侵入式测量的设备和方法。监视设备包括具有一个或多个压电元件的垫，任选地还包括用于ECG信号中的R波检测的设备和用于确定动脉血压(ABP)的侵入式测量设备。专利技术背景颅内压力(ICP)的测量对于许多临床和诊断方法非常重要。ICP监视亦即对于神经内科的患者和对于多发性外伤患者(例如，事故以后)是至关重要的。增加的ICP可指示严重的、危及生命的脑损伤并且实际上总是要求立即手术。高的ICP可例如指示肿瘤、水肿、急性肝衰竭以及其他危及生命的状况。同时，低的ICP在生理学上也是危险的，并且伴随呕吐、偏头痛或视觉障碍。目前最常用且唯一精确的ICP测量方法是侵入式方法，在该方法期间向大脑组织引入压力传感器并且医师需要在患者的头骨中打洞。这些方法给患者在健康和之后的恢复方面带来风险，以及感染的风险。迄今为止已知的非侵入式方法包括以下测量：眼内压力、耳声反射或鼓室压测量、视觉上受到刺激的诱发电势或血流量的颅多普勒测量。不幸的是，这些方法不保证测量的足够准确性和可靠性。申请US2013289422中描述了一种用于ICP测量的非侵入式方法，包括对基于颈动脉内的压力与颈动脉内的血液流动/流速之间的关系的ICP测量设备的描述。使用附连至颈动脉的压电传感器来测量血液流动。ICP值的推断基于使用压电传感器测得的脉搏波的形状。文档US6761695中描述了ICP测量的另一种办法，其描述了一种用于确定ICP的包括附连至被测量对象的头部的压力传感器的设备。传感器的输出包括ICP分量和血压分量。随后处理器从相同相位的输出信号中减去血压值，从而产生ICP。US2009012430中描述了用于ICP监视的另一种可能的办法和设备。该设备主要旨在监视大脑中的血流并且它还可被用于确定ICP。该原理在于向患者血流中注入微气泡以及对由这些微气泡造成的涡流的其后评估。这些振动由附连至患者头部的加速计的字段来记录。US2010049082中描述了用于确定ICP的另一种方法，该方法描述了使用若干生命参数(pCO2、pO2、血压、血流速)的规程，在统计学上评估所假设的ICP是可能的。该方法包括过程的两个阶段：学习，在此期间收集数据，以及模拟，在此期间将数据指派给潜在的ICP模型。该规程的不利之处在于可能不总是对应于事实的相对不相关的输出值。与上述规程不同，US8366627中描述的规程显著地更为复杂和可靠。它使用针对血压监视的压力传感器(眼压计或导管)来演算ICP值；该演算模型包含电阻、提交(submission)、血压和血流参数。诸如在US2013085400中描述的，还存在包含使用带子附连至患者头部的传感器的解决方案，其描述了一种传感器，使用数学操作来处理该传感器的输出信号并将其传递给频谱及其分量。这些操作包括亦即傅里叶变换、快速傅里叶变换或小波变换。US2011213254中讨论了测量非直接ICP但是类似参数(即，颞动脉中的血压)的大脑参数的另一种替换办法，其描述了类似于头戴式耳机的测量设备，该设备与耳朵接触但跨颞动脉来放置传感器，其中该设备测量颞动脉中的脉搏并推断血压。专利技术概述演算颅内(ICP)压力的所述方法和办法的所指出的问题和缺点由用于ICP监视的包含包括至少一个压电传感器的测量垫的设备来解决。该垫被置于患者头部下方。该设备的其他可任选组件包括用于心率测量的设备和用于侵入式测量或动脉血压(ABP)的传感器。测量垫检测由患者血液循环的血流动力学导致的头部微进和机械振动，这归因于在头内部的血流中反射的脉搏波。此外，ECG被用于检测R波。该设备的另一部分是用于ABP的侵入式测量的传感器。随后从使用所反射的脉搏波相对于所检测到的R波的时刻的时间延迟的关系中演算ICP。实验性研究发现并验证了即使在不必使用侵入式ABP测量或不必检测R波的情况下也可测量ICP的相对变化。该方法基于对脉搏波序列及其反射关于个体脉搏及其相互时间延迟的检测。附图说明图1a、1b和1c示意性地表示设备及其组件。图2示出了用于ICP测量的传感器垫。图3示意性地描绘了血管系统。图4表示与侵入式ICP测量相比使用本专利技术的测量。图5示出了具有经同步R波的ECG信号的数据矩阵。图6示出了来自测量垫的信号的数据矩阵。图7示出了ICP峰值与头部移动的峰值之一的时间匹配。图8表示具有突出显示的机械表现的ECG信号的数据矩阵。优选实施例的描述用于颅内压力(ICP)的非侵入式监视的设备1包括测量垫2、处理单元3、用于记录心脏的电活动的设备4(ECG)、用于动脉血压(ABP)的侵入式测量的设备5、成像设备6和网络连接器7。测量垫2包括至少一个压电传感器8且位于头部支架中患者头部之下的适合设计中，如图1a中所示。使用具有如PV2013-781中所述的第三导电能力电极的压电传感器是适合的，因为它提供关于患者的附加信息。头部支架还可包括被调整为将患者头部保持在一个位置并防止该患者头部自定位至侧面的延伸9。用确保在处置期间更为舒适并具有更好的卫生属性的材料来覆盖测量垫2是适合的。替换地，测量垫2可被放置在医院病床11上患者头部以下的床垫10下，如图1b中所描绘的。在有利布置中，三个传感器8在测量垫2中连接，如图2中所指示的；然而出于监视长期健康趋势的目的，测量垫2中的一个传感器8是完全足够的，因为来自三个传感器8的信号是类似的。可使用例如压电传感器或加速计来检测替换实施例中的血流动力学的机械表现；替换地可光学地或使用不同的适合方法来监视该血流动力学。测量设备1还包括用于监视心脏的电活动(ECG)的设备4、用于动脉血压(ABP)的侵入式测量的传感器5。通过具有数据输出的标准患者监视器12来延伸这些功能是适合的。输出信号较佳地是数字的；然而，也可使用模拟信号。如果使用模拟输出信号，则必须使用A/D转换器13。熟悉模拟信号处理的专家可设计A/D转换器13的若干可能连接以便处理器单元3能够准确地评估信号并演算ICP。同时，任何熟悉生理信号的专家可使用用于监视心脏的电活动的其他适合装备，诸如心电向量图仪(VCG)。替换地，还可使用投影心搏描述信号。在替换实施例中，使用非侵入式ABP测量是可能的；然而，较佳实施例假设在重症监护病房或在麻醉与复苏科中不间断地监视患者，其中通常侵入式地测量ABP；这就是为何关于用于ABP测量的侵入式传感器5的示例来描述本专利技术。处理器单元3较佳地位于测量垫2内部，如图2a中所指示的。在替换实施例(图2b)中，处理器单元3可位于测量垫2以外，作为具有其独立显示器6的单独模块，ECG4和侵入式ABP测量设备5也可以是分开的。所有记录的信号随后被传递给处理器单元3。在替换实施例中，处理器单元3可以是专门患者监视器12的一部分。在该情形中，来自测量垫2的信号直接传导至专门的患者监视器12，其中处理器单元3评估ICP并将其显示在监视器12的屏幕6上。处理器单元3与传感器8、ECG4和ABP传感器5相连。来自这些传感器8的信号被处理器单元3处理并且经处理数据随后被发送给显示设备6。该显示设备6可被单独放置，如图2b中所示，或者较佳地，显示设备6可以是患者监视器12的一部分。在该情形中，数据被连接至连接器用于外部输出信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：所述设备(1)包括测量垫(2)、处理器单元(3)，所述处理器单元(3)用于确定源自用于测量心脏活动的设备(4)的第一信号与源自所述测量垫(2)的第二信号之间的时间延迟、用于将所述时间延迟转换为所述患者的所述颅内压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.11 CZ PV-2014-6961.用于患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：所述设备(1)包括测量垫(2)、处理器单元(3)，所述处理器单元(3)用于确定源自用于测量心脏活动的设备(4)的第一信号与源自所述测量垫(2)的第二信号之间的时间延迟、用于将所述时间延迟转换为所述患者的所述颅内压力。2.如权利要求1所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：所述测量垫(2)包括用于测量机械表现的至少一个传感器(8)。3.如权利要求2所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：用于测量的所述传感器(8)是压电元件。4.如权利要求2所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：用于测量的所述传感器(8)是拉力计。5.如权利要求2所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：用于测量的所述传感器(8)是加速计。6.如权利要求2所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：用于测量的所述传感器(8)是容量传感器。7.如权利要求1所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：所述处理器单元(3)与用于测量心脏活动的所述设备(4)相连以供发送所述第一信号。8.如权利要求1所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：所述处理器单元(3)与所述测量垫(2)相连以供发送所述第二信号。9.如权利要求1所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：所述处理器单元(3)位于所述测量垫(2)内。10.如权利要求1所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：所述处理器单元(3)位于所述测量垫(2)外。11.如权利要求1所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：所测得的所述头部内的压力是脑灌注压。12.如权利要求1所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：所述用于测量心脏活动的设备(4)是来自以下设备组的至少一个设备：心电图机、心电向量图仪和投影心搏计。13.如权利要求1所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：所述设备还包括参考设备，所述参考设备的输出信号包含关于血压的信息。14.如权利要求13所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：所述参考设备是用于测量动脉血压的设备(5)。15.如权利要求14所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：用于测量动脉血压的设备(5)是侵入式的。16.如权利要求13所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：颅内压力的所演算值是绝对值。17.如权利要求13所述的用于所述患者的颅内压力的非侵入式监视的设备(1)，其特征在于以下事实：所述动脉压力与脑灌注压之差是所述颅内压力。18.如权利要求1所述的用于所述患者的颅内压力的非...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·谢巴，F·斯图德尼奇卡，
申请(专利权)人：林内特斯波尔有限公司，
类型：发明
国别省市：捷克,CZ