本发明专利技术涉及用于监测对象的外围动脉灌注的设备、系统和方法。为了能够区分由中心化或低心输出量引起的低搏动，所提出的设备包括：输入部(30)，其用于接收对象的组织区域的第一探测数据并且用于接收对象的皮肤区域的第二探测数据，所述第一探测数据是通过探测从所述对象的组织反射和/或透射通过所述对象的组织的辐射而随时间采集的，所述第二探测数据是通过响应于朝向所述皮肤区域发射的相干光来探测从所述组织区域接收的辐射而随时间采集的，PPG单元(32)，其用于从所述第一探测数据导出光电体积描记PPG信号；流动单元(34)，其用于从所述第二探测数据导出流动信号，所述流动信号指示所述皮肤区域内散射光的颗粒的流动；以及评估单元(36)，其用于评估所述PPG信号和所述流动信号以获得关于所述外围动脉灌注的信息，其中，所述评估单元适于基于所述PPG信号和所述流动信号的组合评估来确定低血管顺应性的状态和/或低心输出量的状态。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监测对象的外围动脉灌注的设备、系统和方法
本专利技术涉及用于监测对象的外围动脉灌注的处理设备、系统和方法。
技术介绍
外围灌注是一种针对重症患者需要测量的常见的血液动力学方面。光电体积描记描记术(PPG)是一种可以用于监测灌注的已知技术。PPG是评估感兴趣区域或感兴趣体积的光反射率或者透射的时变改变的光学测量技术。PPG基于这样的原理：血液(比周围组织)吸收更多光，因此血容量中的随着每个心跳的变化对应地影响透射或者反射。除了关于心率的信息之外，PPG波形能够包括可归因于诸如呼吸的另外的生理现象的信息。通过评估在不同波长(通常是红色或者红外的)处的透射率和/或反射率，能够确定血氧饱和度。已经证明使用摄像机或远程PPG进行不突兀的生命体征监测，并且己经展示和发现其对患者监测是有重大作用的。例如，在WimVerkruysse，LarsO.Svaasand和J.StuartNelson的“Remoteplethysmographicimagingusingambientlight”OpticsExpress，第16卷，第26号(2008年12月)中描述了远程PPG成像。它基于这样的原理：皮肤中血容量的时间变化导致由皮肤进行的光吸收的变化。这样的变化可以通过拍摄皮肤区域(例如脸部)的图像的摄像机进行记录，同时处理计算所选区域(在该系统中通常为脸颊的一部分)上的像素平均值。通过查看该平均信号的周期性变化，可以提取心搏率和呼吸率。同时还有许多其他出版物和专利申请描述了使用远程PPG来采集患者生命体征的设备、系统和方法的细节。因此，动脉血的脉动引起光吸收的变化。用光电探测器(或光电探测器阵列)观察到的这些变化形成PPG(光电体积描记)信号(也称为pleth波)。血液的脉动是由搏动的心脏引起的，即PPG信号中的峰值对应于心脏的个体搏动。因此，PPG信号本身就是心搏信号。该信号的归一化幅度对于不同波长是不同的，并且对于某些波长，其也是血液氧合度的函数。US2015/0105638A1和US2011/0082355A1公开了一种用于测量哺乳动物对象的一种或多种光吸收相关的血液分析物浓度参数的系统和方法。所述系统包括：a)光电体积描记(PPG)设备，其被配置为通过利用至少两种不同波长的光照射对象的皮肤并确定每种波长的相对吸收率来实现PPG测量；b)动态光散射测量(DLS)设备，其被配置为实现对象的DLS测量以流变地测量对象的脉搏参数；以及c)电子电路，其被配置为：i)在时间上将PPG和DLS测量的结果进行关联；ii)根据PPG和DLS测量之间的时间相关性，评估一个或多个光吸收相关的血液分析物浓度参数的(一个或多个)值。Farley等人的："Opticaldeterminationofcardiovascularhealthatadistance",proceedingsoftheInternationalSocietyforOpticalEngineering(SPIE),vol.7703,77030R,2010，涉及使用激光散斑探测器来远距离地光学确定心血管健康。传统的PPG设备被用作可信参考，以计量使用激光散斑来探测器采集的信号。Lindberg等人的："Photoplethysmography,Part1:ComparisonwithlaserDopplerflowmetry",MedicalandBiologicalEngineeringandComputing，第29卷，第1期，第40-47页，1991，涉及光电体积描记描记(PPG)和激光多普勒血流计(LDF)的比较。WO2013/030744A1公开了一种可穿戴脉搏血氧计设备，其被安装在腕带上并且利用圆顶形结构固定在尺骨远端上方的区域。该区域被用作测量区域。通过位于固定区域上方的探测器执行测量，所述探测器探测由具有不同波长的光源发射的光，所述光源被定位于固定区域的周边。因此，反射既不在反射模式也不在透射模式下测量，而是在与发射光成20°和160°之间的角度。这种称为透照的模式将允许实现出色的信噪比，并将使得能够连续可靠地测量手腕上的血氧测定数据。进一步描述了相干光散射(CLS)可用于处理运动伪迹。如果PPG信号较低，则可能出现两种情况：i)患者中心化或患有血管僵硬。血管相对僵硬(高的小动脉和小静脉张力导致高血管阻力)并且心动周期中对血容量变化的响应也很低。这与血管壁不能响应心跳引起的脉动压力/流量变化有关。因此，血管顺应性，即在血压脉冲到达时扩张的能力，是低的。ii)存在低的心输出量。在这种情况下，PPG信号的微弱是由心跳中较低的血容量引起的。因此，针对外围灌注的PPG监测不能区分由低血管顺应性(由于集中化和/或血管硬度)或由低心输出量引起的低搏动性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于监测对象的外围动脉灌注的处理设备、系统和方法，其能够区分由低的血管顺应性或低的心输出量引起的低搏动性。特别地，提供这样一种处理设备，提供用于在监测对象的外围动脉灌注中使用的处理设备、系统和方法将是有利的，所述设备、系统和方法支持在良好补偿和不良补偿的血容量减少之间进行区分。在本专利技术的第一方面中，提出了一种用于在监测对象的外围动脉灌注中使用的处理设备，所述处理设备包括：-输入部，其用于接收对象的组织区域的第一探测数据并且用于接收对象的皮肤区域的第二探测数据，所述第一探测数据是通过探测从对象的组织反射和/或透射通过对象的组织的辐射而随时间采集的，所述第二探测数据是通过响应于朝向所述皮肤区域发射的相干光而探测从所述皮肤区域接收的辐射而随时间采集的，-PPG单元，其用于从所述第一探测数据导出光电体积描记PPG信号，-流动单元，其用于从所述第二探测数据导出流动信号，所述流动信号指示所述皮肤区域内散射光的颗粒的流动，以及-评估单元，其用于评估所述PPG信号和所述流动信号以获得关于所述外围动脉灌注的信息，其中，所述评估单元适于基于所述PPG信号和所述流动信号的组合评估来确定低血管顺应性的状态(例如，中心化血管状况)和/或低心输出量的状态。额外地或者替代地，所述评估单元可以被配置用于评估所述PPG信号和所述流动信号以获得关于所述外围动脉灌注的信息，其中，所述评估单元适于基于所述PPG信号和所述流动信号的组合评估来确定中心化血管状况或低心输出量的状态。在本专利技术的另一方面中，提出了一种用于监测对象的外围动脉灌注的系统，所述系统包括：-探测器，其用于采集对象的皮肤区域的第一探测数据并且用于采集对象的皮肤区域的第二探测数据，所述第一探测数据是通过探测从对象的组织反射和/或透射通过对象的组织的辐射而随时间采集的，所述第二探测数据包括随时间采集的所述皮肤区域的图像的序列，-如本文中所公开的处理设备，其用于基于所采集的第一探测数据和第二探测数据来监测外围动脉灌注。在本专利技术的又一个方面中，提供了一种对应的方法，一种包括程序代码模块的计算机程序，所述程序代码模块用于，当所述计算机程序在计算机上执行时，令所述计算机执行本文中所公开的方法的步骤，并且提供了一种在其中存储有计算机程序产品的非瞬态计算机可读记录介质，所述计算机程序产品当由计算机处理器运行时，使得本文公开的方法被执行。在从属权利要求中限本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在监测对象的外围动脉灌注中使用的处理设备，所述处理设备包括：‑输入部(30)，其用于接收对象的组织区域的第一探测数据并且用于接收对象的皮肤区域的第二探测数据，所述第一探测数据是通过探测从所述对象的组织反射和/或透射通过所述对象的组织的辐射而随时间采集的，所述第二探测数据是通过响应于朝向所述皮肤区域发射的相干光来探测从所述皮肤区域接收的辐射而随时间采集的，‑PPG单元(32)，其用于从所述第一探测数据导出光电体积描记PPG信号，‑流动单元(34)，其用于从所述第二探测数据导出流动信号，所述流动信号指示所述皮肤区域内散射光的颗粒的流动，以及‑评估单元(36)，其用于评估所述PPG信号和所述流动信号以获得关于所述外围动脉灌注的信息，其中，所述评估单元适于基于对所述PPG信号和所述流动信号的组合评估来确定低血管顺应性的状态和/或低心输出量的状态。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.09 EP 16183398.31.一种用于在监测对象的外围动脉灌注中使用的处理设备，所述处理设备包括：-输入部(30)，其用于接收对象的组织区域的第一探测数据并且用于接收对象的皮肤区域的第二探测数据，所述第一探测数据是通过探测从所述对象的组织反射和/或透射通过所述对象的组织的辐射而随时间采集的，所述第二探测数据是通过响应于朝向所述皮肤区域发射的相干光来探测从所述皮肤区域接收的辐射而随时间采集的，-PPG单元(32)，其用于从所述第一探测数据导出光电体积描记PPG信号，-流动单元(34)，其用于从所述第二探测数据导出流动信号，所述流动信号指示所述皮肤区域内散射光的颗粒的流动，以及-评估单元(36)，其用于评估所述PPG信号和所述流动信号以获得关于所述外围动脉灌注的信息，其中，所述评估单元适于基于对所述PPG信号和所述流动信号的组合评估来确定低血管顺应性的状态和/或低心输出量的状态。2.根据权利要求1所述的处理设备，其中，所述流动单元(34)被配置为基于激光多普勒和/或激光散斑技术来导出所述流动信号。3.根据权利要求1所述的处理设备，其中，所述评估单元(36)被配置为评估由所述流动信号表示的散斑图案。4.根据权利要求3所述的处理设备，其中，所述评估单元(36)被配置为通过探测散斑对比度变化来评估运动模糊。5.根据权利要求1所述的处理设备，其中，所述评估单元(36)被配置为评估所述PPG信号的AC分量与DC分量的PPG比率以及所述流动信号的AC分量与DC分量的散斑比率。6.根据权利要求5所述的处理设备，其中，所述评估单元(36)被配置为在所述散斑比率超过第一散斑阈值并且所述PPG比率低于第一PPG阈值的情况下确定所述对象的良好补偿的血容量不足的状态，并且在所述散斑比率低于第二散斑阈值并且所述PPG比率低于所述第一PPG阈值的情况下在确定所述对象的不良补偿的血容量不足的状态。7.根据权利要求5所述的处理设备，其中，所述评估单元(36)被配置为在所述散斑比率超过第二散斑阈值并且所述PPG比率超过第二PPG阈值的情况下确定非顺应性血管和高外围灌注的状态，并且在所述散斑比率低于第二散斑阈值并且所述PPG比率超过所述第二PPG阈值的情况下确定顺应性血管的状态。8.根据权利要求5所述的处理设备，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·韦尔克鲁杰塞，R·拜泽梅尔，C·丘胡，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL
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