[發明專利]增強和分析來自連續無創血壓設備的信號的裝置和方法

有效

• 申請號: 201080048387.8
• 申請日: 2010-10-29
• 公開（公告）號: CN102791192A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: J.福廷;R.格魯倫伯格
• 申請（專利權）人: CN體系藥物技術有限公司
• 主分類號: A61B5/022
• 分類號: A61B5/022
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邸萬奎

相關申請的交叉引用

本申請要求2009年10月29日提交的美國臨時專利申請序號No.61/256,081、以及美國臨時專利申請序號No.61/256,110的優先權，以上兩個美國臨時專利申請的全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本發明一般地涉及測量血壓的方法，更具體地涉及增強血壓信號的連續無創(non-invasive)動脈血壓(CNAP)測量。

背景技術

脈搏輪廓分析(pulse?contour?analysis，PCA)是計算來自血壓脈搏、特別是來自脈搏波的輪廓的參數的處理。PCA由測量血壓(BP)開始。

血壓可以通過許多方法測量。作為一個示例，標準無創血壓計(non-invasive?sphygmomanometer，NBP)可以放置于上臂或手腕上。NBP將壓力施加于動脈，導致其收縮并限制血流。當壓力解除時，血流在動脈中恢復，可以測量心臟的收縮和舒張血壓。NBP間歇并且不連續地測量BP，所以它不能用于PCA。

用于測量血壓的另一種設備是用于測量光體積描記(photo-plethysmographic，PPG)信號的具有紅外光源和光檢測器的指套(finger?cuff)，該信號也可以從脈搏血氧儀(pulse?oximetry)得知。該PPG信號被提供到在指套中產生反向壓力的控制系統中。眾所周知，當PPG信號保持恒定時，該反向壓力等于動脈內壓。因而，測量了該間接等于動脈內壓的反向壓力。這種方法被叫做“血管卸載技術(Vascular?Unloading?Technique)”，并且該連續壓力信號可以用于PCA。

例如也可以使用諸如動脈內導管的有創設備(invasive?device)來測量血壓。動脈內傳感器具有較高的頻率傳輸(高達200Hz)并且因此可以用于PCA。

可以從包括每搏輸出量(stroke?volume，SV)、心輸出量(cardiac?output，CO)、搏出量變化(stroke?volume?variation，PPV)、脈壓變化(pulse?pressure?variation，PPV)、以及總外周阻力(total?peripheral?resistance，TPR)的脈搏波的輪廓來計算某些示例參數。此外，PCA可以用于洞察人體血管性能(例如動脈硬度)的其它測量。因而，希望測量的血壓信號盡可能精確。

有創設備具有過于令人不安和使患者疼痛的缺點，但是來自無創設備的信號有信號的逼真度或精確度的問題。

發明內容

公開了增強血壓信號逼真度的系統和方法。在一個實施例中，公開了一種用于確定血壓輪廓曲線的方法，包括：將光體積描記(PPG)系統放置于人體手指的動脈處，所述PPG系統基于所述動脈的容量產生PPG信號，所述PPG系統包括至少一個光源和至少一個光檢測器，修改所述PPG信號中具有頻率高于預定閾值頻率的分量，以及使用所修改的PPG信號計算血壓信號。

在另一個實施例中，公開了一種用于確定血壓輪廓曲線的計算設備。所述計算設備包括：壓力指套，放置于人體手指的動脈處，所述指套包括具有至少一個光源和至少一個光檢測器的PPG系統；壓力傳感器；以及控制器，用于控制所述指套中的壓力。所述PPG系統基于所述動脈的容量產生PPG信號，并且使用所述PPG信號計算壓力信號，以及將所述壓力信號施加于指套和手指。所述計算設備修改所述PPG信號中具有頻率高于預定閾值頻率的分量，并使用所述指套壓力以及所修改的PPG信號來計算血壓信號。

在又一個實施例中，公開了一種用于消除連續無創動脈血壓設備的不需要的信號內容的方法。所述方法包括：將具有光體積描記(PPG)系統的指套放置于人體手指的動脈處，所述PPG系統基于所述動脈的容量產生PPG信號，從所述PPG信號中消除所述PPG信號的不需要的部分，并從所述PPG信號的剩余部分重建所述PPG信號。

附圖說明

此處參考附圖對本發明的示例實施例進行了描述，其中：

圖1示出用于測量血壓的使用光體積描記(PPG)系統控制指套(cuff)壓力的血管卸載技術(VUT)控制系統的現有技術。

圖2描述不同的恒定指套壓力下的PPG信號v(t)之間的傳遞函數。

圖3示出在搜索(開環)和測量(閉環)模式下的余留PPG信號v(t)的脈沖示例。

圖4示出以不同的控制增益和概念使用不同頻率范圍的框圖。

圖5是校準方法的框圖。