用于呈现关于由超声外部测量的体液的流动特性的信息的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:342460 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种流动特性监视器,用于呈现对象内液体的流动特性的指标的超声测量。对多普勒信号功率频谱中的若干频段计算流动特性的指标并且这些指标可以用于确定脉动性和/或血液流动以及流动特性的其他参数。由于计算得的指标的健壮特性,该流动特性监视器在用于确定是否对患者除纤颤的自动或半自动外部除纤颤器(AED)中具有特别用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及医学超声诊断领域,并特别涉及用于呈现关于使用外部附着超声装置测量到的体液的流动特性的信息的方法和装置。
技术介绍
患者监视系统用于在紧急情况下和在手术过程期间、手术后重病特别护理以及其他威胁生命的情形下提供患者的重要器官临床参数的实时估计。通常,这些系统显示生命指征测量结果,诸如ECG(心电图)、EEG(脑电图)、SpO2(血氧饱和度)、CO2(血二氧化碳水平)、血压等。然而,对患者心脏和经由人体的血流情况的即时确定,对于护理者关于患者的诊断和动作常常是关键的。同样地,在手术期间在手术室中、当警报发生时在加护病房中、当急诊医生(EMT)正对无意识人提供治疗时或者当未知疾病的准确特性时,对心脏情况和血流特性的监视更具关键性。因此,在紧急情况下或在手术过程期间,对患者脉搏状态的评估对于问题的诊断和确定对该问题的合适疗法都是必需的。在紧急情况或在医院或诊所的满标监视器材不可获得的任何情况下,通常通过触诊患者颈部并感测由于患者颈动脉容量的改变的可触知压力改变,而检测患者心脉的存在。当心搏期间心脏左心室收缩时,压力波发送遍及患者的外周循环系统。心脉波形在心脏收缩期随着心室注血而上升,并且在来自心脏的压力波达到最大量时候到达波峰。当压力朝向脉搏的末端衰减,心脉再次下降。患者的可检测心脉的缺失是心脏停搏的强指示。心脏停搏是患者心脏不能够提供支持生命的血流而威胁生命的医学状况。在心脏停搏期间,心电活动可能会无序(心室纤维性颤动)、过速(心室搏动过速)、缺失(心搏停止)、形成无血流产生的正常或低速心率(无脉搏电活动)。提供给患者心脏停搏的治疗方式部分依赖于对患者心脏状况的评估。例如,护理人员在患者处于心室纤维颤动(VF)或心室搏动过速(VT)时可以使用除纤颤电击,以停止无序或过快电行为,使得恢复灌注(perfuse)节律。外部心脏除纤颤,特别是通过由放置在患者身体表面的电极产生对患者心脏的强电击来提供。如果患者缺失可检测到的脉搏并处于心搏停止或无脉搏电活动(PEA),护理人员不能使用心脏去颤的方法,而实施心肺复苏术(CPR)以使得患者的一些血液流动。在对患者提供诸如除纤颤或CPR的疗法之前,护理者必须首先确认患者处于心搏停止状态。一般地,外部除纤颤仅适用于无意识的、呼吸暂停、无脉搏并且处于VF或VT中的患者。医学参考指引指示,患者心脉的存在或缺乏应当在10秒中内确定。例如,用于心肺复苏(CPR)的美国心脏协会协议要求专业的护理人员以五到十秒评估患者脉搏。缺少脉搏是开始进行胸外按压的指示。评估脉搏对有意识的成年人表面上看上去很简单,而这却是基本生命维持评估程序中最常失败的因素,这可以归结到各种原因,如缺乏经验、缺少明显标志、对脉搏有无的倾向性判断。当判断是否对病人实施CPR或心脏除颤治疗时,没有准确地检测到脉搏是否存在,将导致对病人的错误治疗。心电图(ECG)信号通常用于确定是否应当施加除纤颤电击。然而,救助者可能遇到的一些节律不能单独由ECG信号确定,例如,无脉搏电活动;这些节律的诊断需要对缺乏灌注(即,血流)的支持证据,而不管如ECG信号所指示的心肌电活动。由于手动地执行脉搏检查或血流测量,常出现人为错误,并且在时间非常重要的紧急情况下,花费在手动脉搏状态评估的时间量太长,由此导致不利的结果。需要一种可靠的脉冲状态评估设备以解决这些局限性。即使当执行ECG分析时,结果也可能误导救助者采取错误的行动过程。例如,在心肌梗塞(MI)之后,患者可能进人无脉搏电活动(PEA)的状态,其中,ECG将记录正常电活动,但是不存在脉搏。因为ECG分析示出了正常的节律,救助者将曲解数据为示出了“脉搏”,而救助者将不采取进一步行动,由此严重地危及患者。相反地,如果救助者错误地推定患者没有脉搏(由于必须地匆忙的初步评估或错误地确定PEA),并且进而提供诸如CPR的治疗,那么患者恢复循环的机会减少。因此,为了救助者能快速确定是否对患者提供治疗,必须开发一种合成系统,其能够快速和容易地分析患者脉搏、血流量以及或许ECG信号以正确地确定患者动脉中是否存在脉动血流。该必然性在救助者是未训练的和/或缺乏经验的人的情况或系统下尤其急需,正如在授予Rock等人的美国专利号No.6,575,914中描述的系统中的情况下,该专利转让给与本专利技术相同的受让人,其在此全文引入作为参考,并且此后将称作“Rock专利”。Rock专利公开了一种自动外部除纤颤器(AED)(下文中,AED或半自动外部除纤颤器-SAED-将共同称作AED),其能够由几乎没有或没有医疗训练的第一反应护理者用于确定是否对无意识患者施加除纤颤。该Rock AED具有除纤颤器,用于发射和接收多普勒超声信号的传感器垫,两块用于获取ECG信号的传感器垫,以及接收和评估多普勒和ECG信号以确定对于患者除纤颤是否合适(即,是否存在脉搏)的处理器。多普勒垫黏附地固定到患者颈动脉上的皮肤上,以感测颈动脉脉搏(其是充足脉动血流的关键指示器)。特别地,Rock AED中的处理器分析多普勒信号以确定是否存在可检测脉搏并且分析ECG信号以确定是否存在“可电击节律”(例如,参见Rock专利中图7和第6栏第60行至第7栏第52行的随附描述)。根据两个独立分析的结果,处理器确定是否建议除纤颤(id.)。虽然Rock专利讨论“合成”多普勒和ECG信号,Rock AED中的处理器公公考虑两个分析的结果,并没有从数学或分析上综合多普勒和ECG信号分析。由Rock AED中处理器对可检测脉搏的确定,通过比较接收到的多普勒信号和“适合于接收的多普勒信号的统计阈值”(Rock专利第7栏第13-14行)来确定。然而,使用这种多普勒信号的阈值分析至少存在一个问题人类中的体形和尺寸、稳态(即,健康)血流、稳态血压等的变化。因为AED可以设置在未经训练的救助者可能操作这种装置的任何地方(例如,飞机、火车、客车、大型建筑物的休息室、医院等等),AED的感应垫可以放在男人、女人、小孩、成年人、老人、天生低脉动血流者等等身上,要确定足够覆盖需要或无需心脏复苏术的不同人的“通用”阈值,即使不是不可能也是困难的。此外,即使在使用多个换能器以确保其中之一捕获动脉的AED中,多换能器垫中的最优换能器可能仍然偏离动脉未知的距离,这意味着该信号与无偏移情况相比不同。因而,需要一种方法和装置,能够在没有对特定个体的先验测量或认识的情况下,充分地评估和呈现关于个体血流特性的信息。此外,需要一种方法和装置,能够告知经验不足和/或未经训练的AED或者任何其他除纤颤设备的用户,对患者除纤颤是否合适。
技术实现思路
根据本专利技术的流动特性监视器呈现了视频或音频的输出至少之一,该输出代表对象内液体流动特性的指标的至少一个测量。通过首先从来自体液(诸如颈动脉中血液)的反向散射的超声信号计算多普勒能谱图而确定该体液流动特性的指标,并且随后计算该计算出的多普勒能谱图中各个频段的功率频谱。从每个单独频段的功率频谱确定该指标。流动特性可能涉及血流灌注状态、脉搏状态、心搏率、血流活动和/或血液脉动活动。本专利技术预期可以用于其他体液以及包含在无生命对象中的其他胶态或乳状溶液。与在整个频率频谱上分析多普勒信号的现有技术相比,根据本专利技术的流动特性监视器使用隔绝和分析各个本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于呈现使用超声设备非侵入式测量和/或检测对象内部液体的流动特性的结果的监视器,包括:用于呈现代表液体流动特性的指标的至少一个测量的视频和音频输出中的至少一种的装置;其中根据从对象内的液体反向散射的超声信号为多个频段中的 每个频段计算作为时间函数的总多普勒功率;其中根据对多个频段的每一个确定的总多普勒功率,对该多个频段的每一个计算功率频谱;其中根据每个频段的总多普勒功率和功率频谱的至少之一,为该频段计算流动特性的指标;以及其中计算出的 流动特性指标的值中的至少一个用于产生由用于呈现的装置呈现的流动特性指标的至少一个测量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:E科亨索拉尔S阿亚蒂B拉于
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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