[發明專利]用于監測血液動力學的方法和系統

有效

• 申請號: 201280044422.8
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN103796576A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 巴魯吉·萊維;什穆埃爾·馬爾科維奇;埃利澤·斯胡斯曼;大衛·羅滕貝格;丹·阿維多爾;約阿夫·阿維多爾
• 申請（專利權）人: 奇塔醫療公司
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;張英

相關申請

本申請要求2011年7月25日提交的美國臨時專利申請號61／511，163的優先權的權益，通過援引將其全部內容并入本文中。

技術領域

在本發明的一些實施方式中，本發明涉及醫學領域，并且更具體地，但并非唯一地，涉及用于監測血液動力學的方法和系統。

背景技術

心臟疾病是現代世界中發病和死亡的主要原因。一般來說，心臟疾病可能由以下所致：(i)自主神經系統故障，其中從中樞神經系統控制至心肌的脈沖未能提供規律的心率和／或(ii)心肌本身強度不足，其中即使該患者具有規律的心率，但其收縮力不足。無論哪種方式，血液的量或通過患病心臟供給血液的速率都是異常的，并且應理解的是，患者循環狀態的評估是非常重要的。

最簡單的測量如心率和血壓，對于許多患者可能是足夠的，但如果存在心血管異常，則需要更詳細的測量。

心排血量(CO)是在一定時間間隔期間通過心臟泵送的血液體積。時間間隔通常取一分鐘。心排血量是心率(HR)和每次心搏泵送的血液量(也被稱為心搏量(SV))的乘積。例如，在站立靜息時的心搏量在大多數成人中平均為60～80mL。因此，在每分鐘80次靜息心率下，靜息心排血量在4.8至6.4L／min之間變化。

目前已知測量心排血量的幾種方法。

一種此類方法利用食道超聲心動圖(TOE)，其提供多種心臟結構和功能異常的診斷和監測。TOE用于通過記錄從紅血細胞反射的超聲波多普勒頻移從血流速度的測量推導出心排血量。時間速度積分，是一個心跳周期期間瞬時血流速度的積分，在具體位置(例如，左心室流出道)對于血流而獲得。時間速度積分乘以橫截面積和心率得到心排血量。

美國專利號6,485,431公開了一種技術，其中，通過血壓護腕或血壓計測量的動脈血壓用于計算心臟舒張時平均動脈血壓和動脈系統的時間常數。然后動脈系統的順應性由表格確定，并用于計算作為平均動脈血壓和除以時間常數的順應性之乘積的心排血量。

測量心排血量的另外一種方法稱為熱稀釋法。這種方法所基于的原理是心排血量能夠由不同的溫度下從血液一次輸入鹽水的稀釋度估計。熱稀釋法包括向靜脈中插入微導管，通過心臟而進入肺動脈。安裝于導管尖端的熱敏電阻感應肺動脈中的溫度。一次輸入的鹽水(體積為約5mL)通過位于或靠近心臟右心房的導管開口迅速注入。鹽水在心臟中與血液混合，并暫時降低了右心房的溫度。同時測量兩個溫度：血液溫度由導管上的熱敏電阻傳感器測量而注入的鹽水的溫度通常由鉑溫度傳感器測量。心排血量負相關于溫度降低曲線下的面積。

一種無創方法，稱為胸部生物阻抗法，首次公開于美國專利號3,340,867中，并在最近開始吸引醫學和工業的關注(參見，例如，美國專利號3,340,867、4,450,527、4,852,580、4,870,578、4,953,556、5，178,154、5,309,917、5，316,004、5,505,209、5,529,072、5,503，157、5,469,859、5,423,326、5,685,316、6,485,431、6,496,732和6,511,438；美國專利申請號20020193689)。胸部生物阻抗法具有提供連續心排血量測量而對患者無風險的優點。

采用生物阻抗的各種方法可查閱：國際出版物號WO2004098376、WO2006087696、WO2008129535、WO2009022330和WO2010032252，所有都轉讓于本發明的共同受讓人并通過援引完全并入本文中。

發明內容

根據本發明一些實施方式的一個方面，提供了用于監測受試者的血液動力學的系統。該系統包括：信號產生系統，配置用于提供至少一個輸出電信號并將所述輸出信號傳送至所述受試者的器官。該系統還包括解調系統，配置用于接收從響應輸出電信號的所述器官感測的輸入電信號，并用于使用輸出信號調制輸入信號以提供輸入信號的同相分量和正交分量。該系統還包括處理系統，配置用于基于同相和正交分量監測血液動力學。

根據本發明一些實施方式的一個方面，提供了監測受試者的血液動力學的方法。該方法包括產生至少一個輸出電信號，并將輸出信號傳送至受試者的器官。該方法進一步包括從響應輸出電信號的器官感測輸入電信號，并使用輸出信號調制輸入信號以提供輸入信號的同相分量和正交分量。該方法進一步包括基于同相和正交分量監測血液動力學。

根據本發明的一些實施方式，處理系統和／或方法將同相分量與正交分量組合，由此產生混合信號，其中監測至少部分基于混合信號。