[發(fā)明專利]用于評(píng)估呼吸窘迫的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580052477.7
• 申請(qǐng)日: 2015-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107072594B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯坦利·占·蘇;賈森·古;扎卡里·安德魯·蘇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: SVSIU聯(lián)合有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): A61B5/091
• 分類號(hào): A61B5/091;A61B5/097;A61B5/08
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 景懷宇

公開(kāi)了一種用于根據(jù)體積描記法數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估呼吸功能的方法和裝置，所述數(shù)據(jù)可從例如脈搏血氧計(jì)獲得。從體積描記圖數(shù)據(jù)獲得的脈動(dòng)波形被處理，以獲得第二波形，所述第二波形在多個(gè)呼吸周期上延伸并且表示由脈動(dòng)波形限定的脈搏跳動(dòng)區(qū)域中的呼吸相關(guān)變化。分析第二波形以獲得指示呼吸窘迫的信息。可以基于第二波形中的呼吸峰值的大小來(lái)計(jì)算呼吸指數(shù)，其很好地提供了呼吸窘迫的指示。描述了在哮喘和睡眠呼吸暫停中的應(yīng)用。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本發(fā)明要求2014年7月28日提交的標(biāo)題為“測(cè)量血氧呼吸指數(shù)的方法和裝置”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?2/029,572，以及2014年11月30日提交的標(biāo)題為“用于檢測(cè)睡眠呼吸暫停的血氧呼吸指數(shù)(ORI)方法”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?2/085,559的優(yōu)先權(quán)，兩者均通過(guò)引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及測(cè)量和監(jiān)測(cè)患者的生理參數(shù)或狀態(tài)，更具體地涉及使用體積描記法評(píng)估患者的呼吸努力或窘迫的系統(tǒng)和方法。

背景

光學(xué)體積描記法可用于通過(guò)檢測(cè)奇脈(PP)的存在或程度來(lái)評(píng)估患者的呼吸努力或窘迫。醫(yī)學(xué)術(shù)語(yǔ)“奇脈”是指吸氣期間收縮期動(dòng)脈血壓異常大幅度下降，和呼吸周期內(nèi)體積描記脈搏波幅度的相應(yīng)異常大的變化。奇脈是呼吸窘迫或努力的指示，并且可能是伴隨呼吸障礙的各種醫(yī)學(xué)病癥(包括但不限于哮喘，睡眠呼吸暫停和肺氣腫)的癥狀。在正常情況下，呼吸周期內(nèi)的收縮壓變化通常在2-5毫米汞柱的范圍內(nèi)。呼吸系統(tǒng)疾病可能會(huì)導(dǎo)致奇脈達(dá)到10mmHg或更高。為了客觀地確定其病情的嚴(yán)重程度，快速檢測(cè)和監(jiān)測(cè)奇脈以用于評(píng)估急性呼吸窘迫患者狀況的重要性已經(jīng)在本領(lǐng)域中得到長(zhǎng)期認(rèn)可。國(guó)家心肺血研究所已經(jīng)建議在所有哮喘患者中測(cè)量奇脈。

光學(xué)體積描記器是通過(guò)測(cè)量身體部分(通常是指尖，腳趾或耳垂)對(duì)紅光和/或紅外(IR)光的吸收變化來(lái)測(cè)量患者身體部分的血液體積變化的裝置。測(cè)量區(qū)域(即血管床)中的血液量的變化引起光吸收的變化，因此光的吸收與輸送到該組織的血液量成比例地變化。體積描記信號(hào)因此模擬動(dòng)脈脈壓波形，可用于檢測(cè)PP。

經(jīng)常使用的光學(xué)體積描記器的變體是脈搏血氧計(jì)，其使用在兩個(gè)或更多個(gè)不同波長(zhǎng)的光，例如約660nm(紅光)和約940nm(紅外光)處獲得的兩個(gè)或更多個(gè)光吸收信號(hào)，來(lái)測(cè)量血氧飽和度或血紅蛋白氧飽和度(SpO2)。脈搏血氧計(jì)通常包括探針，該探針附接到患者的附肢，并且引導(dǎo)來(lái)自兩個(gè)或更多個(gè)光發(fā)射器的光信號(hào)脈沖通過(guò)附肢。由組織透射的光的強(qiáng)度通過(guò)光電檢測(cè)器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。脈搏血氧計(jì)中的輸出體積描記信號(hào)的脈動(dòng)分量反映了動(dòng)脈血的小動(dòng)脈床的擴(kuò)展，并提供了用于監(jiān)測(cè)所關(guān)注的血液分析物，氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的濃度變化的基礎(chǔ)。

迄今為止，使用脈搏血氧計(jì)檢測(cè)奇脈的大多數(shù)方法是基于提取和測(cè)量來(lái)自與呼吸相關(guān)的血氧計(jì)的體積描記信號(hào)(“體積描記圖(pleth)”)的頻率分量，或者基于測(cè)量體積描記圖波形高度的變化，或者基于測(cè)量體積描記圖基線的變化。然而，注意到這些方法可能缺乏靈敏度和精度，和/或可能是不可靠的，部分原因是單個(gè)參數(shù)(諸如體積描記圖波形高度)的測(cè)量可能不完全適合于量化PP，其代表在呼吸周期的吸氣階段，左心室搏動(dòng)量(“LVSV”)減少，和/或在呼吸周期的呼氣階段，LVSV增加。此外，那些沒(méi)有充分測(cè)量在心動(dòng)周期期間發(fā)生的舒張期變化的技術(shù)可能是不準(zhǔn)確的，因?yàn)樗鼈儧](méi)有充分考慮到舒張期變化對(duì)奇脈的貢獻(xiàn)。授權(quán)給D.H.Arnold的美國(guó)專利6,869,402,7,044,917和7,828,739(其通過(guò)引用被并入本文)描述了一種用于量化PP的技術(shù)，該技術(shù)基于比較從單一體積描記圖信號(hào)提取的兩個(gè)脈沖波形的曲線下面積(AUC)。Arnold指出，作為二維參數(shù)的AUC可能比基于檢測(cè)波形高度或基線的變化的技術(shù)更適合于量化LVSV和相關(guān)血流量的變化，從而更適合于測(cè)量PP。盡管基于在體積描記圖信號(hào)期間測(cè)量的最小和最大AUC值之間的差異△AUC的PP估計(jì)(PEP)顯示出與呼吸努力或窘迫相關(guān)，但是該技術(shù)也被發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生頻繁的假陽(yáng)性，并且在檢測(cè)和量化PP中可能缺乏一致性，特別是當(dāng)測(cè)量期間脈搏和/或呼吸頻率變化時(shí)。

因此，可以理解，可能存在與用于評(píng)估患者的呼吸困難和/或努力以及測(cè)量奇脈的當(dāng)前解決方案和技術(shù)相關(guān)聯(lián)的顯著的問(wèn)題和缺點(diǎn)。