控制无创参数测量的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术是有关于一种控制无创参数测量的方法和装置。改进的以无创的方式评估与流体系统如活体内循环系统有关的一个或多个参数的方法和装置。在第一个方面中，揭示了一种改进的连续测量可压缩导管的压力的方法，其中利用导管压缩度的扰动（例如：调制）实现并维持导管基本上最佳的压缩度。在一个示例性的实施例中，根据伪随机二进制序列（ＰＢＲＳ）进行所述的调制。在第二个方面中，揭示了一种改进的用来确定活体血压的装置，该装置大体上包括压力传感器和相关处理器，该处理器配有定义多个与感测到的压力数据有关的操作状态的计算机程序。还揭示了压力波形校正和重新取得的方法以及使用本发明专利技术进行治疗的方法。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及监测循环液体系统参数的方法和装置，本专利技术的一个方面特别涉及对活体动脉血压的无创监测。
技术介绍
长期以来，医学界一直在寻找精确、连续、无创的血压测量技术。这种测量技术使医护人员在无需使用侵入式动脉插管(通常被称为“A-lines”)的情况下，并且在任何数量的设施中，以可重复进行的方式连续地精确监测受检对象的血压，例如，在外科手述病房中，经常会要求连续精确的真实血压读数。已经存在若干种为人们所熟知的以非入侵式监测受检对象动脉血压波形的技术，即，听诊法、示波测量法和张力测量法。听诊法和示波测量法都是使用标准充气手臂箍带将受检对象外围动脉(主要是臂部动脉)阻塞。听诊法是通过监测箍带在逐渐放气的过程出现的Korotkoff声确定收缩压和舒张压。而示波测量法是通过测量箍带在放气过程中的实际压力变化来确定收缩压、舒张压以及平均压的。由于需要交替地将箍带充气和放气，采用这两种技术都只能间歇性地确定血压值，并且它们不能重复受检对象的实际血压波形。因此，利用上述技术不能获得对血压连续的逐跳(beat-to-beat)监测。上述的阻塞式箍带仪器在测量受检对象血压的长期变化趋势方面是具有一定效果的。但是此类仪器在进行包括外科在内的许医疗应用中都非常重要的短期血压变化的测量方面就无能为力了。医疗领域为人们所熟知的还有动脉张力测量法技术。按照动脉张力测量法理论，具有充分骨骼支撑的浅动脉(如桡动脉)的压力在跨壁压等于零时的压平扫描(applanation sweep)期间可以被精确地记录下来。术语“压平”是指改变施加在动脉上压力的过程。压平扫描是指动脉上的压力从过压紧变化到欠压紧的时间周期，或反之亦然。开始下降的压平扫描时，动脉被过压紧成“狗骨头”的形状，从而不记录压力脉冲。在扫描结束时，动脉被欠压紧，从而记录最小振幅压力脉冲。在扫描期内，假定发生压平，期间动脉壁张力与张力计的表面平行。这里，动脉压力垂直于上述表面并是张力计探测头唯一检测到的应力。在该压力下，假定得到的最大“峰到峰”振幅(“最大搏动”)压力对应零跨壁压。注意，还可以采用其他类似于包括压力最大变化率(即dP/dT)在内的最大脉搏压力的手段。现有技术中采用张力测量法的设备包括贴在覆盖外围动脉(即桡动脉)的组织上呈固定的队列的微型压力传感器。每个传感器都直接感测其下组织的机械力，其大小被设计为仅仅覆盖其下动脉的一小部分。整个队列被紧贴组织，将其下的动脉压平，从而使动脉内逐跳压力变化通过组织与至少部分传感器耦合。还使用另一队列不同的传感器，确保至少有一个传感器总是在动脉之上，而不考虑队列在受检对象上的位置。但是，这种张力计存在若干缺点。首先，离散的传感器队列在解剖上通常与受检对象被感测动脉上覆盖组织的连续轮廓是不相容的。这样会导致得到的传感器信号不准确。此外，在某些情况下，这种不相容会导致对组织的损伤和对神经的破坏，并且限制血液向末稍组织的流动。其他现有技术设法将单一的张力传感器更为精确地横向置于动脉之上，从而使传感器与动脉内的压力变化的耦合更好。但是，这些系统都是将传感器在几何位置上置于“中心”，而不是置于信号耦合的最佳位置，并且由于受检对象在测量中的移动，相比之下典型地还会要求频繁地重新校准或重新定位。张力测量系统通常还对置于被监测的受检对象身上的压力传感器的朝向十分敏感。特别是这些系统的精度会在传感器和动脉之间的角度关系发生变化而偏离“最佳”切入角度时降低。这一点是重要的考虑因素，因为没有任何两次测量能够将测量设备置于或保持在相对于动脉完全相同的角度。许多前述的方法许多情况下由于其定位机制的问题都不能适合受检对象的解剖特征，如腕部表面的曲率，因此都存在类似的不能够恒定地保持与动脉角度关系(不考虑横向位置)的问题。还有，由于不同元件(例如皮带和触发器组件)之间的配合问题和传感器四周缺少减少边缘效应用的软垫，都可对张力测量系统的精度产生很大的负面影响。已知的张力测量法中存在的重大局限在于病人发生移动、位置改变、平均压力变化、呼吸等时施加的压平压力的大小和位置方面。特别是，即使起初在最佳耦合位置获得了最佳动脉压紧度，仍然会存在不能有效控制的在实际或临床中发生的因素导致测量过程发生严重误差，特别在经过一段时间后。例如，正在接受监测的受检对象可能会自觉或不自觉地移动，从而改变(至少在一段时间内)张力测量传感器与受检对象的组织/血管之间的物理关系。类似地，受检对象或张力测量仪器很容易发生撞击或震动，这样会使传感器和受检对象之间的关系再次发生改变。在某些情况下，单纯的重力作用也会导致传感器相对于受检对象血管的位置随时间发生变化。还有，受检对象的生理响应(包括，例如，由于麻醉或药剂造成的血管壁舒张)可产生改变压平程度的需要(有时甚至需要改变传感器的横向/近侧位置)，以便保持最佳的传感器耦合。此外，由于周围组织和可能的测量系统的配合问题，经常需要随着平均动脉压的变化而调节压平程度。迄今为止已经公开了若干种试图解决上述种种局限的方法。在某一现有技术方案中，使用封闭箍带为定期校准提供基础；如果测出的压力变化量“很大”或经过了特定时间段，系统就执行对箍带的校准，帮助重新设定压平位置。在校准期间压力数据无法可靠地显示或者是根本无法得到。例如，参见1993年11月16日授予Aung等人并转让给Colin公司的名称为“血压监测装置”的美国专利5,261,414(以下简称为“Aung”)。又见2001年11月27日授权的名称为“血压监测装置”的美国专利6,322,516，该专利同样转让给Colin公司，在该专利中，封闭箍带被用作校准多个光传感器的基础。在另一现有技术方案中，使用配备有体积描记器(如阻抗或光电设备)的加压箍带或中垫(pelotte)驱动伺服控制环路。例如，参见1989年9月26日授予Penaz并转让给J.E.Purkyne v Brne大学的名称为“自动无创血压监测仪”的美国专利4,869,261(以下简称为“Penaz”)。在该装置中，传感器通过至少一个放大器和一个相位校正器连接到电-压传感器。所有这些组件构成了伺服控制系统的封闭环路，连续不断地(至少表面上如此)改变箍带中的压力，试图将动脉的体积保持在动脉壁张力为零时所对应的体积。伺服控制系统环路还包括压力振动发生器，振动频率高于血管压力波最高谐波分量的频率。还配备有校正电路，其输入端与体积描记传感器连接，其输出端用于校正伺服控制系统的调定点(setpoint)。因此，Penaz系统实际上是为一个由传感器接收到的固定灯光信号电平恒定地“伺服”(在一个心动周期内)。与上述的Colin系统不同，该系统向操作者连续地显示压力。但是，Penaz的体积描记仪传感器的操作限制了该装置在肢体末稍部分(特别是手指)的应用，特别是在末稍循环不良的情况下，末稍压力可能不会精确地反映主动脉压或肱动脉压。这将是产生误差的潜在的重要原因。在又一现有的技术方案中，试图利用一系列连续执行的变化压力“扫描”(sweeps)识别动脉内的真实血压。每次扫描中施加的压平压力一般都由欠压紧向过压紧(或反之亦然)变化，并由系统对每次扫描获得的数据进行分析，从而识别例如最大压力波形幅度。参见1998年授权Archibald等人、并转让本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定血压的方法，包括以下步骤：提供适合于确定压力的传感器，所述传感器被置于血管附近；随时间改变施加在所述血管上的压缩度，所述改变行为包括根据调制方案对所述压缩度进行调制；和基于在至少所述改变行为的部分期间由所述传 感器获取的压力测量结果确定血压。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里J马丁，格雷戈里I沃思，马努切尔哥哈里，斯图亚特格兰特，沃伦格雷考夫特，
申请(专利权)人：坦西斯医药股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]