[發明專利]超聲成像系統和方法

有效

• 申請號: 201880067768.7
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN111225617B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: B·I·拉朱;P·賓利;F·M·韋伯;J·T·薩頓;T·韋克爾;E·科斯滕;A·鮑曼
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B8/06
• 分類號: A61B8/06;A61B8/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉兆君

一種超聲成像系統用于確定搏出量和/或心輸出量。所述成像系統可以包括：換能器單元，其用于采集對象的心臟的超聲數據(或用于接收所采集的超聲數據的輸入)；以及控制器。所述控制器適于執行兩步流程，第一步是初始評估步驟，第二步是具有取決于評估結果兩種可能模式的成像步驟。在初始評估流程中，確定是否存在返流性心室流量。這是使用應用于初始超聲數據的多普勒處理技術來執行的。如果不存在返流，則使用3D超聲圖像數據分割來確定搏出量，以識別和測量收縮末期和舒張末期中的每個中左心室或右心室的體積，它們之間的差值可以給出搏出量的量度。如果確實存在返流，則使用多普勒技術確定搏出量，多普勒技術可應用于整個心動周期連續收集的超聲數據。

技術領域

本發明涉及一種超聲成像系統和方法，具體而言，用于確定搏出量。

背景技術

從心臟的左心室或右心室流出的血液是臨床醫師在一系列診斷和治療應用中使用的參數。單個心動周期(單個心跳)中的總血液流出量稱為(左心室)搏出量，每分鐘的血液流出量稱為心輸出量。兩者都是在一系列臨床應用中使用的關鍵參數。

搏出量的一個重要用途是評估血液動力學流體介入過程中的靜脈輸液反應。

在呼吸時，肺部擴張和收縮。這些體積變化導致胸腔內壓力發生變化，吸氣時的壓力低于呼氣時的壓力。壓力變化對心臟的血液動力學功能有影響；特別是在吸氣期間，胸腔內壓力對左心室施加的有效力要比呼氣期間要低，從而導致舒張體積減小。

可以通過收縮壓的變化來間接測量這種作用。被稱為奇脈的大的血壓偏移(10mmHg，即大約1333.22帕斯卡)與諸如心臟壓塞和哮喘的狀況相關，并且被用于管理急性循環衰竭患者的最佳輸液治療。

在血液動力學不穩定患者的呼吸支持期間，通常在麻醉下使用機械通氣。正壓從外部設備施加到肺中，引起體積膨脹和通氣的吸氣階段。但是，呼吸性細支氣管和肺泡所經歷的絕對氣壓與常規呼吸期間所遇到的絕對氣壓有所不同，在常規呼吸期間，隔膜的運動產生了在正壓力梯度下被大氣填充的體積。結果，在機械通氣期間血流動力學效應被逆轉，從而導致奇脈逆轉。

由于缺乏實時的方法來跟蹤左心室或右心室的收縮和舒張體積，臨床醫師只能跟蹤呼吸周期中的血壓變化，以評估其他液體對心臟功能的潛在影響。盡管這種間接方法是可行的，但獲得心臟附近血壓的時間跟蹤記錄的過程僅限于裝有侵入性徑向設備或心臟內導管的患者。此外，血壓記錄是調查左心室和心房負載前和負載后壓力的間接方法。

當前，在血液動力學管理期間預測對靜脈輸液反應的方法依賴于實時血壓追蹤分析。Reuter等人在“Optimizing?fluid?therapy?in?mechanically?ventilated?patientsafter?cardiac?surgery?by?on-line?monitoring?of?left?ventricular?stroke?volumevariations.Comparison?with?aortic?systolic?pressure?variations,”Br.J.Anaesth.,vol.88,no.1，第124–126頁，2002年1月，描述了一種使用連續動脈脈搏輪廓分析(使用脈搏輪廓心輸出量(PiCCO)監測器)來實時估計搏出量的方法。與標準的收縮壓變化方法(+/-8％)相比，所述方法的效果相對較好，但仍需要使用侵入性股導管。此外，脈沖輪廓分析在估計搏出量方面有其自身的局限性，例如壓力傳感器相對于靜脈靜力學的軸的位置的變化。

心輸出量也是用于通知血流動力學狀況處置的關鍵臨床參數，并經由心率而與搏出量有關，即：心輸出量＝搏出量x心率。

直接測量搏出量(或心輸出量)的一種方法是使用超聲成像方法。

例如，已知的是，左心室流出道(LVOT)的二維多普勒(經食道(TEE))超聲可通過監測心動周期內流經該道的流量來連續提供估計的搏出量。