非侵入性氧输送量测量系统和方法技术方案

测定氧输送量的方法，包括以下步骤：非侵入性测量动脉血压波形，由所述血压波形的脉波分析测定心输出量，非侵入性测量氧饱和度和血红蛋白浓度，并且基于测定的量实时计算氧输送量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】1.
本专利技术涉及实时且总体非侵入性地测量通过血流对患者组织生理输送氧的系统和方法。2.现有技术 临床医生的一个挑战是获得对患者组织运输或输送氧的精确信息。这在很多医疗过程期间是重要的，因为临床医生需要知道和决定当对患者组织的氧输送量就代谢需求而言不足时是否以及何时用流体、血液或药理剂介入。根本问题是:氧输送量对于患者组合的需要而言是否足够，以及如果不是的话，施用的疗法是否引起氧运输或输送的及时改进。氧输送量的连续测定是重要的，因为持续的心血管机能不全——其中对于患者组织的氧输送量不足一可能引起终末器官功能障碍和患者发病率和死亡率增加。在二十世纪八十年代已经在文件中记载了外科手术相关的整体氧输送量(DO2)的降低导致外科手术诱发的氧输送量债(Shoemaker等,Crit Care Medl988; 16:1117-1120)。这种氧债的大小是与患者预后(patient outcome)唯一相关的。更近来，Gutierrez (Gutierrez等,Lancetl9925339:195-199)展示了如果在终末器官衰竭的发展之前施用，DO2的目标阈值仅对于降低长期发病率是有效的。评价血液动力学不稳定的患者的稳定性也是重要的。麻醉科医师和重症监护医师(intensivist)通常很清楚该时间因素的重要性，并且有时称其为“黄金小时(the golden hour) ”,在其间应当进行需要的矫正。目前，大多数临床医生依靠侵入性肺动脉导管插入术(catheterization)以便直接测量心输出量，其涉及血流，与来自动脉输血导管的动脉血样的绘图组合以便直接测量血红蛋白(ffi)，即氧载体浓度以及其与氧的饱和度(SaO2)。国际专利申请W003/092491涉及基于连续波超声多普勒流速数据的血流氧测量系统。由于缺乏绝对心输出量信息，取而代之地聚焦于相对输出变量，其次于绝对测量。作为提供氧饱和度的手段，提及了脉冲血氧定量法。基于氧饱和度、速度时间积分(velocity-time-1ntegral) (vti)、心率(HR)和多普勒流剖面截面积(Doppler flowprofile cross sectional area) (XSA)的组合来讨论相对组织灌注指数。然而，且不论缺乏绝对精度，超声系统在临床应用中极其受限，因为所需要的操作者技能和对于实际上妨碍任何更长时间监控的运动伪差的高易感性。国际专利申请W096/39928公开了用于实时预报患者的混合静脉氧张力(PvO2)和心输出量(CO)的系统。其使用如通过侵入性血液化学监测器测定的动脉氧含量(CaO2)和作为计算PvO2中输入值的患者的氧消耗量。然而，所述系统是部分侵入的，并且针对氧消耗量和静脉氧张力方面而不是氧输送量方面。德国专利申请公开DE102006051561涉及生命体征的显示。其公开了计算各种参数如心输出量的方法。美国专利申请公开US2003/0135124涉及基于连续心脏逐拍心搏(beat-by-beat)的非侵入性的测量心输出量(等参数)。由此，DO2优化策略迄今尚未广泛用于临床患者护理。本专利技术的目的是提供用于实时测量氧输送量的系统和方法，允许快速和连续的监控相关的躯体功能，从而至少部分地克服现有技术的上述问题。3.
技术实现思路
通过测定氧输送量的方法根据本专利技术解决该目的，所述方法包括以下步骤:非侵入性测量动脉血压波形，由所述测量的血压波形的波形分析测定心输出量，非侵入性测量氧饱和度和血红蛋白浓度，并且基于测定量实时计算氧输送量。该方法是特别有利的，因为其首次解决了本专利技术背后的主要问题，如其提供了总体非侵入性的DO2监控方法，所述方法还提供了实时的值。以完全同步共同形成DO2结果的潜在个体生理参数中固有存在的可变性的方式提供DO2数据。更详细地，对于计算氧输送量，需要心输出量、氧饱和度和血红蛋白浓度。如果这些参数可同步地，即，尽可能多的及时合为整体地进行测定，精确测定仅是可能的。另外，不再需要将需额外的安全措施和专门培训的人员的经皮仪器。相比之下，非侵入性的传感器可例如通过随行医护人员或急症医师轻易地施用。因此，更容易在较短的时间内决定适当的疗法。当与已证实的正确利用其诊断功效的治疗方法(Cf.Pinsky, Intensive Care Med2004; 30:1008-1010)协同地使用依照本专利技术的方法时，其将最终降低患者的死亡率。具体而言，DO2的总体非侵入性测量使其也能对低至中等风险的患者施用所述方法和系统，不认为所述患者处于足以确保使用侵入性线路以进行监控的风险中，但在所述患者中进行DO2监控被认为是有用的，例如，由于存在伴随疾病(comorbidities)如糖尿病、肥胖、高血压或吸烟习惯。如例如从美国专利4，653，498和7，530，955已知的，施用使用脉冲血氧定量法的连续体积描记的波形的非侵入性测量以提供实时氧饱和度(SpO2)作为SaO2的评`估。如例如由国际专利申请W02006/118654公开的，可应用非侵入性实时氧载体浓度(SpHb)测量作为使用脉冲血氧定量法或CO脉冲血氧定量法的总血液评估。在另一个方面中，通过将心输出量、氧饱和度、血红蛋白浓度和一定形式的Hufner常数相乘计算氧输送量。因此，通过以非侵入式方式测量这些值，期望的参数，即，氧输送量可通过简单的乘法计算:总氧输送量(DO2)通过氧含量(CaO2)和通过运输能力即血流或心输出量(CO)测定，所述氧含量(CaO2)由氧载体浓度即血红蛋白(Hb)和这些载体的氧饱和度(SaO2)构成:D02=k*Sa02*Hb*C0 (等式 I)或者，可选地阐述为:D02=k*Ca02*C0 (等式 2)具体而言,选择Hufner常数(k)使其考虑到心输出量、氧饱和度和血红蛋白浓度的单位。氧输送量(DO2)被表示为患者组织在一分钟内可用的氧的量(ml/分钟)。该氧输送量可标准化为患者体表，其意味着基于心脏指数(Cl)而不是心输出量(CO)。根据另一个方面，氧输送量参数可与氧消耗量(VO2)的测定组合以测定氧提取率，其可用作氧输送量对于患者的代谢需求是否充足的指标。更详细地，氧提取率可有利地通过将测量的或输入的氧消耗测量值(VO2)除以氧输送量测定。根据本专利技术的另一个方面，通过手指动脉体积钳制方法测量动脉血压波形，其中通过与动脉内血压一致地改变动脉外部的压力将动脉体积保持在恒定水平。体积钳制方法(volume clamp method)允许提供连续的血压波形,其相对没有伪影，当测量的手指不在心脏水平时被流体静压差补偿，其也在EP48060和EP78090中进行了讨论。在另一个方面中，测量的手指动脉血压波形被重建为更中心的血压波形，比如肱动脉压波形。肱动脉血压波形从手指动脉血压波形的重建提供了逐拍心搏收缩、舒张、平均压力和心率。肱动脉血压波形的这种重建也可从Gizdulich等，CardiovascResl997; 33:689-705 中得知。此外，使用脉冲等值线分析(比如Nexfin C0-TREK)来分析肱动脉压波形是可能的，以提供逐拍心搏出量和心输出量。这也由国际专利申请W02009/014420进行了讨论。复苏的主要目标是增加D02。因此，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
测定对患者组织的氧输送量(10)的方法，包括以下步骤：非侵入性测量动脉血压波形，其中测量的手指动脉血压波形被重建为肱动脉压波形；由所述血压波形的脉波分析测定心输出量(15)；非侵入性测量氧饱和度(20)和血红蛋白浓度(25)；和实时计算氧输送量(10)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.22 EP 11159127.71.测定对患者组织的氧输送量(10)的方法，包括以下步骤: 非侵入性测量动脉血压波形，其中测量的手指动脉血压波形被重建为肱动脉压波形； 由所述血压波形的脉波分析测定心输出量(15)； 非侵入性测量氧饱和度(20)和血红蛋白浓度(25);和 实时计算氧输送量(10)。2.根据权利要求1所述的方法，其中通过将心输出量(15)、氧饱和度(20)、血红蛋白浓度(25)和一定形式的Hufner常数相乘来计算所述氧输送量(10)。3.根据任意前述权利要求所述的方法，其中通过手指动脉体积钳制方法测量动脉血压波形，其中通过与动脉内血压一致地改变所述动脉外部的压力将所述动脉体积保持在恒定水平。4.根据任意前述权利要求所述的方法，其中将所述氧输送量(10)参数与逐拍心搏数据中呼吸变化的分析组合，使得关于所述氧输送量(10)以及关于患者的流体应答性状态的[目息是可得的。5.根据任意前述权利要求所述的方法，其中将所述氧输送量(10)参数与氧消耗量(VO2)的测定组合以测定氧提取率，其可用作氧输送量(10)对于患者的代谢需求是否充足的指标。6.根据任意前述权利要求所述的方法，其中使用动脉血压波形监控脉压变化和心搏出量变化。7.根据任意前述权利要求所述的方法，其中通过手指上的至少一个传感器非侵入性地测量所述动脉血压，并且其...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·G·M·塞特尔斯，H·J·P·酷君肯斯，
申请(专利权)人：博美伊公司，
类型：
国别省市：