用于确定心搏量的方法技术

提供了用于确定个体的心搏量(SV)的方法和装置，包括以下步骤：基于测得的动脉血压波形的一个或多个特性来提供第一脉搏轮廓心搏量或者提供常规导出的脉搏轮廓心搏量，确定描述通过所述个体的身体的无脂肪质量和脂肪质量的灌注的至少一个灌注参数，并且/或者确定取决于描述所述个体的心肺相互作用的流体响应参数的至少一个流体响应参数函数，并且基于所述灌注参数和/或所述流体响应参数函数中的至少一项来调整所述第一脉搏轮廓心搏量或所述常规导出的脉搏轮廓心搏量，以提供第二脉搏轮廓心搏量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定心搏量的方法
本专利技术涉及用于确定心搏量的方法。此外，本专利技术涉及用于确定心搏量的装置和用于执行该方法的计算机可读介质。具体地，本专利技术涉及用于基于有创或无创动脉脉搏轮廓分析(即，所谓的脉搏轮廓心搏量PCSV)来确定心搏量的方法、装置和计算机可读介质。
技术介绍
心脏输出量(其被定义为心脏随时间泵出的血容量)是用于(特别是在重症监护室或急救室中的外科手术期间)诊断和管理患者的重要参数。通常以升/分钟为单位来测量心输出量。心输出量CO取决于每一次搏动或心跳时心脏泵出的血容量(其被称为心搏量)以及给定时间内的心跳次数(其被称为心率HR并且其对应于脉搏率PR)。常规地，心输出量或者还有心搏量可以使用肺动脉热稀释法来测量，在肺动脉热稀释法中，将已知温度下的明确定义的少量冷流体注入右心房，并且在肺动脉中经过右心室之后测量与时间相关的血液温度发展。在已知注入流体的体积、比重和比热容以及血液的比重和比热容的情况下，与时间相关的血液温度发展允许使用Stewart-Hamilton方程来计算心输出量。可以通过将心输出量除以心率来计算(平均)心搏量。然而，由于具有威胁性的并发症，耗时，相当昂贵且在手术室或急救室中不切实际，使用高度有创肺动脉热稀释法确定心搏量是有风险的。为了使心输出量CO在个体之间具有可比性，通常将其标准化为体表面积并产生以l/min/m2为单位的心脏指数CI。常规地，有许多方法可以量化心输出量CO。一种在大多数情况下微创且无创应用的CO方法是所谓的脉搏轮廓分析。藉此，动脉血压波形的某些特性被用于逐心跳地估计脉搏轮廓心搏量PCSV。另外的方法是识别动脉血压波形的与左心室射血相对应的部分并据此估计PCSV。藉此，用于确定或者估计PCSV的算法能够考虑射血阶段中的压力脉搏波面积(即，收缩压面积)、动脉顺应性、阻抗和全身血管阻力以及其他参数。由于它仅基于血压和时间数据，因此获得的PCSV估计结果尚未与个体患者(例如，体型和状况)的以毫升血液为单位的心搏量相关或者尚未被校准为以毫升血液为单位的心搏量。如上所述，为了确定脉搏轮廓心搏量(PCSV)，不需要执行任何有创操作。因此，能够使用任何无创测量的与动脉脉搏轮廓相关的数据。即使在紧急的外科手术下，通常也将确定无创脉搏轮廓，并且使用用于确定血压的压力值和压力曲线(特别是与时间相关的动脉压数据或无创组织压力脉搏波形)来确定心搏量。然而，本专利技术也适用于微创测量的脉搏轮廓。即使在这样的情况下，与用于确定心搏量的肺动脉热稀释法相比，在风险、时间和成本方面也得到了改善。WO2009/014420A1涉及用于使用动脉压力数据的波形来确定心跳间心搏量的方法。然而，已经发现：仅使用与时间相关的动脉压数据(以下称为脉搏轮廓心搏量(PCSV))确定的(平均)心搏量显示出与通过参考方法(下文称为SVref，例如，肺动脉和经肺热稀释法或经食管超声心动描记法)确定的(平均)心搏量仅适度的一致性和相关性。虽然能够利用SVref法对PCSV进行初始或重复校准，但是这是利用热稀释法的一种有创方法，始终昂贵且非常耗时。因此，在外科手术期间，在重症监护室或急救室中应用这样的校准的PCSV是不切实际的。更重要的是，与SVref的变化相比，现有方法的PCSV的变化表现出较差或适度的相关性、一致性和符合性并且百分比误差较大，从而提供了强有力的证据表明这样的PCSV方法无法跟踪SVref的变化。因此，(特别是在手术室或急救室中)仅基于患者的与时间相关的动脉压数据的方法是不可靠的。此外，仅通过使用患者的性别、年龄、身高、体重和体表面积BSA来生物学校准或者设置脉搏轮廓心搏量PCSV来进行任何PCSV校准都是不够的。(特别是对于非常肥胖的患者来说)将CO标准化为BSA会导致高估心脏指数CI(l/min/m2)。另外，由于以下事实，任何常规的未经校准的PCSV和脉搏轮廓心输出量(PCCO)的生物学设置都会变得复杂：将BSA从具有正常无脂肪质量/脂肪质量的比率(FFM/AM比率)的平均体型外推到非常大的肥胖体型的BSA并未考虑具有低得多的AM灌注的肥胖个体中的大幅降低的FFM/AM比率。此外，与金标准参考方法相比，已知的PCSV方法在检测SV的变化方面表现出适度至较差的灵敏度，从而导致相关性差，临床上无法接受的大的一致性限制，高百分比错误以及不理想的符合率。与有创测量或无创测量无关，要以高准确度和精确度确定PCSV，必须进行重大改进。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供用于可靠地确定心搏量的改进方法。具体地，本专利技术的目的是提供用于基于任何脉搏轮廓分析来改善对心搏量的确定的方法。此外，一个目的是增加PCSV的动态灵敏度，以(例如与SVref的变化相比)更好地跟踪PCSV的真实变化。本专利技术的另一目的是提供用于改善计算针对每一次心跳的PCSV的任何PCSV确定并提高PCSV的动态灵敏度以更好地跟踪PCSV的真实变化的方法。所述目的已经通过独立权利要求的主题得以解决。在从属权利要求中公开了有利实施例。因此，本专利技术基于的主要思想是通过使用其他重要参数来更精确地“校准”和/或计算常规测得的PCSV。有两个不同的起点。一个起点是未经校准的PCSV_uncal，它是无量纲的并且需要针对个体进行校准。另一起点是常规的PCSV_conv，它已经针对个体在生物学特性方面进行了生物学校准并且如上所述(例如通过使用BSA)以ml为单位来提供，但是它与通过有风险和耗时的有创测量测得的参考PCSV相比，特别是在PCSV的快速变化方面仍然不够精确。在本专利技术的一个方面，通过考虑通过代谢最活跃的非常良好灌注的无脂肪质量FFM和代谢非常不活跃的和轻微灌注的脂肪质量AM的血流，可以改善任何未经校准的脉搏轮廓心搏量PCSV。在接下来的第一PCSV或PCSV_uncal中，对任何未经校准的PCSV的生物学校准都能够通过将血液分成流过瘦体质量(即，无脂肪质量FFM)的部分和流过脂肪质量AM的部分来实现。因此，这两个血流部分必须分别进行计算并相加。此外，由于心输出量CO会因动脉系统的硬度增加或顺应性降低以及心脏功能下降而降低并且还取决于人口统计学性别(其通常在男性个体中较高)，因此在根据本专利技术提供第二PCSV时还要考虑这种影响。在本专利技术的另一方面，使用由任何呼吸形式(例如，自主呼吸或完全受控的机械通气)诱发的指示心肺相互作用的流体响应参数FRP来改善第一PCSV(PCSV_uncal或常规PCSV_conv(其是使用从个体获得的医学数据导出的))。因此，与第一方面的不同的是，FRP既可以应用于无量纲的未经校准的PCSV_uncal，也可以应用于有量纲的常规PCSV_conv，因为在常规情况下针对个体的生物学特性对其进行了校准。每个给定的对流体有响应的心脏在供血前的心搏量比在供血后的心搏量低。反之亦然，给定的对流体有响应的心脏在失血前的心搏量比在失血后的心搏量高。该行为用于改善PCSV(PCSV_uncal或PCSV_conv)。因此，在本专利技术的用于改进PCSV本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定个体的心搏量(SV)的方法，包括以下步骤：/n基于测得的动脉血压波形的一个或多个特性来提供第一脉搏轮廓心搏量(PCSV_uncal)或者提供常规导出的脉搏轮廓心搏量(PCSV_conv)，/n确定描述通过所述个体的身体的无脂肪质量和脂肪质量的灌注的至少一个灌注参数(BioCal)，并且/或者/n确定取决于描述所述个体的心肺相互作用的流体响应参数(FRP_norm)的至少一个流体响应参数函数f(FRP_norm)，并且/n基于所述灌注参数(BioCal)和/或所述流体响应参数函数f(FRP_norm)中的至少一项来调整所述第一脉搏轮廓心搏量(PCSV_uncal)，或者/n基于所述流体响应参数函数f(FRP_norm)来调整所述常规导出的脉搏轮廓心搏量(PCSV_conv)，以提供第二脉搏轮廓心搏量(PCSV_imp)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180430 DE 102018110394.81.一种用于确定个体的心搏量(SV)的方法，包括以下步骤：
基于测得的动脉血压波形的一个或多个特性来提供第一脉搏轮廓心搏量(PCSV_uncal)或者提供常规导出的脉搏轮廓心搏量(PCSV_conv)，
确定描述通过所述个体的身体的无脂肪质量和脂肪质量的灌注的至少一个灌注参数(BioCal)，并且/或者
确定取决于描述所述个体的心肺相互作用的流体响应参数(FRP_norm)的至少一个流体响应参数函数f(FRP_norm)，并且
基于所述灌注参数(BioCal)和/或所述流体响应参数函数f(FRP_norm)中的至少一项来调整所述第一脉搏轮廓心搏量(PCSV_uncal)，或者
基于所述流体响应参数函数f(FRP_norm)来调整所述常规导出的脉搏轮廓心搏量(PCSV_conv)，以提供第二脉搏轮廓心搏量(PCSV_imp)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，提供所述第一脉搏轮廓心搏量(PCSV_uncal)和/或所述常规导出的脉搏轮廓心搏量(PCSV_conv)基于对动脉血压波形的无创测量或有创测量。


3.根据权利要求1或2中的一项所述的方法，其中，确定至少一个流体响应参数(FRP_norm)的步骤基于以下各项中的至少一项：脉搏压变化(PPV)、平均左心室射血压力变化MEPV、心搏量变化(SVV)、收缩压变化(SPV)、左心室收缩压面积变化(SPAV)、光体积描记变化指数(PVI)或具有适当灵敏度和特异性的任何其他流体响应参数或其组合。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述流体响应参数(FRP_norm)是通过应用针对机械通气的流体响应标准化函数(f_FRP_MV)来确定的，或者
所述流体响应参数(FRP_norm)是通过应用针对自主呼吸的流体响应标准化函数(f_FRP_SB)来确定的。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述流体响应参数(FRP_norm)是通过考虑所述个体的呼吸系统的顺应性(Crs)来确定的，其中，所述呼吸系统的所述顺应性(Crs)包括肺顺应性(Cls)和胸壁顺应性(Ccw)。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述流体响应参数(FRP_norm)是通过使用FRP标准化参数(TVnorm)来标准化的，其中，所述FRP标准化参数(TVnorm)被标准化为所述无脂肪质量(FFM)、预测体重(PBW)或体重(W)。


7.根据前述权利要求5或6中的任一项所述的方法，其中，所述流体响应参数(FRP_norm)是通过使用关于所述胸壁顺应性(Ccw)的预定的半定量信息针对机械通气(MV)来调整的。


8.根据前述权利要求5或6中的任一项所述的方法，其中，所述流体响应参数(FRP_norm)是通过使用所述肺顺应性(Cls)和呼吸速率(RR)针对自主呼吸(SB)来标准化的。


9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，确定描述所述个体的通过所述无脂肪质量和所述脂肪质量的所述灌注的灌注参数(BioCal)的步骤包括：
确定与无脂肪质量有关的脉搏轮廓心搏量校准因子(PCSV_FFM_Cal)，并且/或者
确定与脂肪质量有关的脉搏轮廓心搏量校准因子(PCSV_AM_Cal)。


10.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·法伊弗，S·雷格，B·施托尔策，
申请(专利权)人：飞利浦医药系统伯布林根有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE