用于中心静脉压测量状态的方法和设备技术

提供了用于可靠、方便、自行施用和经济有效地测定中心静脉压的方法和系统。该非侵入性方法和设备使用跨壁压的变化产生外周静脉血管容量的可检测变化，以用于测定中心静脉压。跨壁压变化可以表现为血管内或血管外压力变化。该系统是非侵入性的，并且在存在跨壁压变化的情况下使用静脉容量的光学测量结果。该跨壁压变化与该血管静脉容量变化之间的关系与解剖测量结果相结合以测定受试者的该中心静脉压。中心静脉压可用于确定该受试者的血液动力学状态以包括心力衰竭患者中的体液超负荷。

Method and equipment for central venous pressure measurement

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于中心静脉压测量状态的方法和设备
本专利技术涉及用于测定中心静脉压的方法，以及被配置成测定中心静脉压的设备。
技术介绍
中心静脉压(CVP)是指平均腔静脉压或右心房压，相当于无三尖瓣狭窄时的右心室舒张末期压力。CVP越高，右心室的被动舒张期充盈越大。根据正常心脏中的史达林氏(Starling’s)心脏功能曲线，右心室的充盈越大，在随后搏动中右心室的搏出量越大。CVP以高于大气压的毫米汞柱(mmHg)或厘米水柱(cmH2O)表示(1.36cmH2O＝1.0mmHg)。在大多数患者中，由CVP度量的平均右心房压与平均左心房压(LAP)非常相似。在心脏舒张的末期，假设左心房压等于左心室舒张末期压力(LVEDP)，继而假设左心室舒张末期压力反映左心室舒张末期容量(LVEDV)。因此，CVP反映左心室前负荷，这是优化心脏功能的关键参数。然而，在具有阻塞、或瓣膜问题或肺部疾病的患者中，左右心室可以独立地工作。在这些不太常见的情况下，应通过使用肺动脉导管(PAC)测量肺毛细血管“楔”压来估计左心室前负荷，因为这是比CVP更好的了解通往心脏左侧的静脉回流的指引。中心静脉压(CVP)测量对于监测危重患者、患有心力衰竭的个体和接受手术的患者的血液动力学以评估心脏前负荷和循环血容量至关重要。目前用于测量CVP的标准技术是侵入性的，需要将导管插入锁骨下或颈内静脉，具有潜在的并发症。由于CVP是右心房的压力，因此系统必须相对于右心房或静脉静止轴(phlebostaticaxis)的位置“归零”。该参考点位于第四肋间隙和腋中线的交叉点，从而使测量尽可能靠近右心房。可以通过颈部颈静脉的体格检查来估计CVP。颈外静脉在胸锁乳突肌上经过，而颈内静脉深入其中。当受试者处于斜卧位时，颈外静脉的下部通常扩张而上部则塌缩。因此，颈静脉压(JVP)提供了中心静脉压的间接测量。颈内静脉在没有任何中间瓣膜的情况下连接到右心房，用作右心房中的血液的血柱。不幸的是，由于患者位置和临床医生测量技术的差异，JVP测量是困难的并且容易产生测量错误。Cook等人在1996年进行的一项系统性的回顾得出的结论是医生之间关于颈静脉压的意见非常不统一。Cook,DeborahJ.和DavidL.Simel.“Doesthispatienthaveabnormalcentralvenouspressure？”[这名患者的中心静脉压是否异常？]Jama[美国医学会杂志]275.8(1996):630-634。当通过JVP检查测定心力衰竭患者的CVP时，存在一种错误的观念，即如果患者处于体液超负荷状态，则更容易观察到颈静脉搏动。然而，由于颈静脉搏动依赖于右心房和心室收缩，如果患者处于射血分数较低的心力衰竭中，则可能难以察觉到搏动。一种简单、准确、非侵入性和自行施用的CVP测定法将代表用于评估心脏功能和整体血液动力学状态以包括容量状态、体液超负荷和左心室舒张末期压力(LVEDP)的宝贵工具。这种自行施用的测试对患有充血性心力衰竭的患者的非卧床监测具有重要价值。心力衰竭是由心输出量不足引起的。因此，管理目标集中于优化心脏功能受限患者的搏出量。搏出量严重依赖于心脏舒张末期左心室的血量，即舒张末期容量。图1是心力衰竭患者的心脏机能的图示。当舒张末期充盈压力超过最佳水平时，心力衰竭患者的心脏整体机能由降低的搏出量限定。心脏的最佳性能发生在有限的舒张末期压力范围内，并且在图中标记为“目标容量”且使用法兰克-史达林(Frank-Starling)曲线表示。因此，这些患者的体液管理至关重要；体液过少导致搏出量降低，而体液超负荷也会导致搏出量降低。心力衰竭是一个重大的医学问题，美国每年花费在此的医疗费用估计约为300亿美元，其中80％的费用因入院而产生。通过提高非卧床管理来减少入院的能力一直是一项长期临床目标。与心力衰竭相关的住院治疗的主要原因是体液超负荷。体液超负荷的历史监测方法诸如呼吸短促、肿胀、疲劳和体重增加不足以敏感地反映出早期病理生理变化，这增加了代偿失调和随后入院的风险。LewinJ,LedwidgeM,O’LoughlinC,McNallyC,McDonaldK.Clinicaldeteriorationinestablishedheartfailure:whatisthevalueofBNPandweightgaininaidingdiagnosis？[已确立的心力衰竭的临床恶化：BNP和体重增加对于辅助诊断的价值是什么？]EurJHeartFail.[欧洲心力衰竭杂志]2005；7(6):953-957。StevensonL,PerloffJK.Thelimitedreliabilityofphysicalsignsforestimatinghemodynamicsinchronicheartfailure[用于评估慢性心力衰竭中的血液动力学状态的生理指标的可靠性有限]，JAMA.[美国医学会杂志]1989；261(6):884-888。图2显示了心力衰竭患者的典型临床过程，其中体液超负荷的增加导致住院治疗。对该图的检查表明，临床上可观察到的体征出现在整个代偿失调序列的后期。因此，使用临床症状管理心力衰竭患者存在问题。最近完成的BetterEffectivenessAfterTransition—HeartFailure[过渡后的更好疗效—心力衰竭](BEAT-HF)研究证明了测定早期血液动力学淤血存在困难。这项研究涉及超过1400名患者，利用现有的非侵入性技术对这些患者进行了广泛的监测。该研究采用包括出院前心力衰竭教育、定期电话指导和远程监测在内的方案调查了对心力衰竭患者的积极管理。远程监测包括集成有文本装置的支持蓝牙的体重计和血压/心率监测器，该文本装置将信息发送到集中式呼叫中心进行审查。如果超过预先确定的阈值，则呼叫患者并由临床人员确定改变药物。而且，如果报告了严重症状，则将通知患者的心力衰竭医师，并且在必要时将患者送往急诊科。这项广泛的临床研究得出的结论是干预对医院再入院率没有明显影响。通过使用侵入性植入的肺动脉压监测系统，已经证明了入院率的降低。CardioMEMSHF系统测量并监测心力衰竭患者的肺动脉(PA)压和心率。该系统由可植入PA传感器、递送系统和患者电子系统组成。可植入传感器永久地置于肺动脉中，肺动脉是将血液从心脏移动到肺部的血管。在右心导管插入术期间植入传感器。患者电子系统包括电子单元和天线。患者电子系统从传感器无线地读取PA压力测量结果，然后将信息传递给医生。在分析该信息后，医生可以改变药物以帮助治疗患者的心力衰竭。在一项有550名参与者植入了该装置的临床研究中，其医生可以获得PA压数据的参与者的心力衰竭相关住院治疗在临床和统计上显著减少。该系统的植入成本约为2,000美元，并且定价为18,000美元。CVP的准确、自行施用和非侵入性测量将是重要的医学进步，因为它将提供与昂贵的、侵入性CardioMEMS系统具有同等价值的信息。具体地讲，CVP是右心房压的量度，并且与平均左心房压(LAP)非常相似。在心脏舒张末期，假设左心房压等于左心室舒张末期压力(LVEDP)，继而假设LVEDP反映左心室舒张末期容量(LVEDV)。因此，CVP与左本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测定个体的中心静脉压的设备，包括：(a)压力机构，该压力机构用于改变该个体的肢体静脉中的跨壁压；(b)光学测量系统，该光学测量系统响应于该肢体的测量区域中的血液存在，并且被配置成测定多个跨壁压中的每一个跨壁压下的血容量的量度；(c)高度测定装置，该高度测定装置测定该测量区域相对于解剖参考点的高度；(d)分析系统，该分析系统被配置成从该测定高度并且从跨壁压与血容量之间的关系测定中心静脉压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.17 US 62/423,7681.一种用于测定个体的中心静脉压的设备，包括：(a)压力机构，该压力机构用于改变该个体的肢体静脉中的跨壁压；(b)光学测量系统，该光学测量系统响应于该肢体的测量区域中的血液存在，并且被配置成测定多个跨壁压中的每一个跨壁压下的血容量的量度；(c)高度测定装置，该高度测定装置测定该测量区域相对于解剖参考点的高度；(d)分析系统，该分析系统被配置成从该测定高度并且从跨壁压与血容量之间的关系测定中心静脉压。2.如权利要求1所述的设备，其中该分析系统被配置成从该测定高度并且从所测定的血容量量度指明跨壁压已达零的跨壁压测定中心静脉压。3.如权利要求1所述的设备，其中该压力机构包括改变这些静脉上的外部压力的机构。4.如权利要求3所述的设备，其中该压力机构包括(a)可加压外壳，该可加压外壳具有密封机构并且被配置成向这些静脉施加大于环境的压力；(b)控制机构，该控制机构被配置成向这些静脉施加多个压力。5.如权利要求4所述的设备，其中该密封机构包括使用该施加的压力接合的密封部。6.如权利要求5所述的设备，其中该控制系统通过改变离开该外壳的流动空气的速率向这些静脉施加多个压力。7.如权利要求1所述的设备，其中该光学测量系统包括：(a)照明系统，该照明系统被配置成将光引导至这些静脉，其中该光包括被脱氧血红蛋白吸收的一个或多个波长；(b)光学感测装置，该光学感测装置对该一个或多个波长敏感。8.如权利要求7所述的设备，其中该一个或多个波长包括长于530nm的波长。9.如权利要求7所述的设备，其中该光学感测装置被配置成收集从该肢体中的组织反射的光。10.如权利要求9所述的设备，还包括第一偏振片和第二偏振片，该第一偏振片和第二偏振片被配置成阻止光谱反射的光到达该光学感测装置。11.如权利要求7所述的设备，其中该光学感测装置被配置成收集透射穿过该肢体中的组织的光。12.如权利要求9所述的设备，其中该光学感测装置被进一步配置成收集透射穿过该肢体中的组织的光。13.如权利要求1至12中任一项所述的设备，其中该光学测量系统捕获这些静脉的图像。14.如权利要求1所述的设备，其中该高度测定装置包括测压计。15.如权利要求14所述的设备，其中该高度测定装置包括被配置成附接到身体的物理对象，并且其中该测压计附接到该物理对象。16.如权利要求14所述的设备，其中该测压计在通过视觉检查、触诊或其组合确定的位置处附接到身体上。17.如权利要求1所述的设备，其中该高度测定装置包括与该光学测量系统分开的成像系统。18.如权利要求17所述的设备，其中该成像系统被配置成测定该个体的解剖尺寸。19.如权利要求17所述的设备，其中该成像系统被配置成测定该个体的身体在空间中的体积。20.如权利要求17所述的设备，其中该成像系统被配置成测定该个体的头部的位置。21.一种用于测定个体的中心静脉压的非侵入性方法，包括：通过使用压力管理系统使肢体经受变化的外部压力，或者通过将该肢体置于多种配置中使得测量部位相对于该个体心脏的高度变化，或者通过阻力呼吸或它们的组合，使该个体的该肢体的测量区域经受多个跨壁压；使用光源和光敏检测器光学地测定该肢体的测量区域中静脉的塌缩，以及发生静脉塌缩的该跨壁压...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·里斯·鲁滨逊，埃琳娜·A·艾伦，法赫梅·萨利波尔，
申请(专利权)人：美第奇科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US