[發(fā)明專利]用于改進(jìn)的生理監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580067636.0
• 申請(qǐng)日: 2015-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106999067A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K.R.納加卡;J.M.阿舍;W.H.休伯;A.J.庫(kù)圖爾;A.S.阿塔拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): A61B5/021
• 分類號(hào): A61B5/021;A61B5/024;A61B5/0265;A61B5/029;A61B5/05;A61B5/145;G01N33/18;G01N33/22;G01N33/26;G01N33/49;G01R33/09;A61B5/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 鄭浩,劉春元

背景技術(shù)

本說(shuō)明書的實(shí)施例一般涉及生理監(jiān)測(cè)，以及更具體來(lái)說(shuō)涉及用于使用磁性傳感器的陣列對(duì)生理參數(shù)的增強(qiáng)估計(jì)的系統(tǒng)和方法。

患者生理參數(shù)、例如生命特征和/或血流特性的持續(xù)監(jiān)測(cè)允許生理異常的早期檢測(cè)，因而為拯救生命干預(yù)及時(shí)提供告警。具體來(lái)說(shuō)，最近多參數(shù)監(jiān)測(cè)器在外傷、外科手術(shù)和加護(hù)病房環(huán)境中的例行使用極大地改進(jìn)醫(yī)療結(jié)果。作為示例，脈搏血氧計(jì)、超聲流量計(jì)和壓力袖帶傳感器例行用于監(jiān)測(cè)血氧飽和度(SpO2)、心排血量和/或血壓，以幫助檢測(cè)威脅生命醫(yī)療條件(例如動(dòng)脈血氧過(guò)少、血容量過(guò)低和/或內(nèi)出血)。但是，這類常規(guī)生理監(jiān)測(cè)裝置對(duì)于醫(yī)院外部的例行使用常常過(guò)大和/或極為昂貴。

相應(yīng)地，已經(jīng)開(kāi)發(fā)某些便攜電氣、機(jī)械和光學(xué)監(jiān)測(cè)裝置，以允許患者的生理參數(shù)的無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)。例如，這些裝置的一些可在胸帶（chest stripe）、短襪附件、手表或手指附件(其可在操作上耦合到患者)中實(shí)現(xiàn)。但是，這些便攜裝置的使用必需直接皮膚接觸、復(fù)雜處理、不充分監(jiān)測(cè)能力、相當(dāng)大的功率消耗和/或?qū)λ?xùn)練的操作員的需要。此外，使用常規(guī)裝置進(jìn)行的測(cè)量極易受由患者運(yùn)動(dòng)和/或環(huán)境振動(dòng)所引起的運(yùn)動(dòng)偽影影響。

某些其他常規(guī)監(jiān)測(cè)方法提出使用微型的并且小功率的磁性傳感器來(lái)檢測(cè)血液的調(diào)制的磁場(chǎng)特征（signature）(MMSB)，以供心率、血流和壓力監(jiān)測(cè)中使用。在這些常規(guī)方法中，磁性傳感器定位成接近目標(biāo)區(qū)域、例如患者食指，以便持續(xù)測(cè)量由放置在附近的永磁體所生成的均勻磁場(chǎng)。磁場(chǎng)測(cè)量又可用來(lái)基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠?lái)確定與患者對(duì)應(yīng)的某些生理參數(shù)、例如流速和動(dòng)脈擴(kuò)張。

雖然這類經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛧L試將磁場(chǎng)測(cè)量與某些生理參數(shù)相關(guān)，但是經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜎](méi)有計(jì)及（account for）某些磁性質(zhì)、例如血液的磁化弛豫。此外，經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜔o(wú)法提供血流、幾何結(jié)構(gòu)以及血液與所生成的磁場(chǎng)之間的磁性交互的準(zhǔn)確表示。由于這些常規(guī)模型忽視血液的某些磁性質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)測(cè)量的影響，所以使用這類常規(guī)監(jiān)測(cè)方法所確定的生理參數(shù)的值可能是不準(zhǔn)確的，并且因而不適合于臨床使用。

發(fā)明內(nèi)容

按照本說(shuō)明書的方面，提出系統(tǒng)、方法以及非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀媒介，其存儲(chǔ)由一個(gè)或多個(gè)處理器可運(yùn)行以執(zhí)行用于監(jiān)測(cè)受檢者的方法的指令。系統(tǒng)包含感測(cè)裝置，其包含用來(lái)生成磁場(chǎng)的至少一個(gè)磁源以及設(shè)置在磁場(chǎng)內(nèi)的磁性傳感器的陣列。磁性傳感器的陣列在沿包含流體(其具有一個(gè)或多個(gè)磁性微粒)的脈管的多個(gè)位置處得到與磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的多個(gè)測(cè)量。此外，系統(tǒng)包含在通信上耦合到感測(cè)裝置的處理子系統(tǒng)。處理子系統(tǒng)基于耦合模型(其基于磁化弛豫的原理、流體中的磁性微粒朝磁場(chǎng)的所確定的梯度的牽連運(yùn)動(dòng)、靜磁學(xué)和動(dòng)量守恒來(lái)定義變化磁場(chǎng)中的流體的行為)來(lái)確定由流體中的磁性微粒的磁化弛豫所引起的測(cè)量的變化。隨后，處理子系統(tǒng)基于所確定的變化來(lái)估計(jì)一個(gè)或多個(gè)預(yù)期參數(shù)的值。

附圖說(shuō)明

在參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述，本公開(kāi)的這些及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，附圖中，相似字符在附圖通篇中表示相似部件，附圖包括：

圖1是圖示按照本說(shuō)明書的方面的示范監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的框圖；

圖2是供在圖1的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中使用的不同磁源的示范取向的示意表示；

圖3是供在圖1的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中使用的磁性傳感器的示范取向的示意表示；

圖4是供在圖1的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中使用的磁性傳感器的示范陣列的示意表示；

圖5是供在圖1的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中使用的磁性傳感器的另一個(gè)示范陣列的示意表示；

圖6是定義供在圖1的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中使用的流量、磁化和磁性感測(cè)之間的關(guān)系的耦合模型的圖形表示；

圖7是集中于影響血流的現(xiàn)象的所選子集上的耦合模型的示范實(shí)現(xiàn)的圖形表示；

圖8是在血流存在和不存在的情況下、與磁場(chǎng)測(cè)量對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖形表示；以及

圖9是圖示按照本說(shuō)明書的方面的用于監(jiān)測(cè)生理參數(shù)的示范方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下描述提出用于患者的生理參數(shù)的增強(qiáng)的監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)和方法。具體來(lái)說(shuō)，本文所圖示的某些實(shí)施例描述易于使用、無(wú)創(chuàng)、小覆蓋面積、低重量、加固和低功率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法的實(shí)施例將變化磁場(chǎng)以及磁性傳感器陣列用于以改進(jìn)的精度來(lái)監(jiān)測(cè)患者的生理參數(shù)。具體來(lái)說(shuō)，本文所述的實(shí)施例提出一種可佩戴患者監(jiān)測(cè)器，其適合于跟蹤患者的醫(yī)療條件和/或在醫(yī)院、臨床、家中和/或非固定環(huán)境中實(shí)時(shí)提供藥物治療、鍛煉和生活方式變化對(duì)患者的的影響的持續(xù)評(píng)估。