[發明專利]用于確定生物組織的氧合血含量的系統和方法

在審

• 申請號: 201980072283.1
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN112996439A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 杰那第·寇斯貼尼奇;阿雷依·奧銳斯坦恩;莫爾·奧龍-赫爾曼
• 申請（專利權）人: 堤樂哈修門醫學研究基礎建設及服務有限公司
• 主分類號: A61B5/145
• 分類號: A61B5/145;A61B5/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張少波;楊明釗

提出了一種用于監測生物組織中的氧合的系統和方法。該系統包括控制單元，該控制單元被配置并且可操作以接收指示來自生物組織的區域的光響應的數據，該生物組織經受兩個所選定的波長范圍內的兩個單獨的波長處的照射和/或收集，并且通過比較指示每個所選定的波長范圍的數據來處理該數據以確定生物組織的氧合/脫氧狀態。兩個波長范圍包括第一波長范圍和第二波長范圍，所述第一波長范圍中組織內的脫氧血紅蛋白的吸光度高于氧合血紅蛋白，所述第二波長范圍中組織內的氧合血紅蛋白的吸光度高于脫氧血紅蛋白，或者反之。所述兩個波長范圍中的兩個波長包括第一波長和第二波長，第一波長和第二波長滿足針對第一識別的波長和第二識別的波長中的每一個的脫氧血紅蛋白和氧合血紅蛋白的吸光度之間的比率的預先確定的條件。

技術領域

本發明涉及用于確定生物組織的氧合血含量的技術，并且特別地涉及用于組織氧合制圖(mapping)的技術。

背景

在醫學領域的多種情況下，確定生物組織中氧合血的含量是有用的。區域氧轉運在維持組織功能方面具有重要作用。與毛細血管功能障礙引起的局部破壞的微循環相關的單獨組織或器官中的低氧(hypoxia)不能通過外周氧飽和度(peripheral oxygensaturation)(SpO₂)的整體(全身性)測量來識別。多種慢性以及急性醫學狀況(例如外周血管疾病、糖尿病、高膽固醇血癥、高血壓、慢性腎衰竭、慢性阻塞性肺病、腹主動脈動脈瘤疾病、靜脈功能不全、各種外科手術)與受損的局部組織氧合相關。

例如，在整形外科手術中，諸如皮瓣外科手術中，至少部分地從負責血液流過組織部分的血管切除一部分組織，該組織被移動到身體的不同的新位置，并且通常被連接到新位置附近的新血管。如果與新血管的連接是成功的，并且當存在時，與舊血管的原始連接保持良好并且愈合過程進展良好，則該部分組織從動脈接收足夠的氧合血供應，脫氧血被靜脈帶走，并且該部分組織是可存活的。然而，如果出現一些問題，并且由于一些原因該部分組織具有不足的氧合血含量，例如，動脈未供應足夠的氧合血，或者靜脈未帶走足夠的脫氧血，使得該部分組織不可存活。如果該部分組織沒有包含足夠的氧合血的事實被足夠快地檢測到，則可以采取措施來挽救該部分組織。如果該部分組織沒有包含足夠的氧合血的事實沒有被足夠快地監測到，則發生壞死，并且必須切除該部分組織。

例如，在急救醫學中，一個人可能在身體的大范圍部分嚴重受損(包括部分截肢)的情況下接受醫療護理，因此醫務人員不可能確定身體的哪些部分是可存活的，以及哪些部分是不可存活的。為了對人進行治療，能夠快速確定身體的哪些部分具有足夠的氧合血含量以至于是可存活的以及哪些部分不具有足夠的氧合血含量將是有用的。然后可以首先治療那些被發現可存活的身體的部分以確保存活，并且對于那些不立即可存活的部分，醫務人員可以決定是否有可能重新連接血液供應，或者切除這些身體部分，從而提高患者的存活率和恢復率。

總體描述

本領域對于提供能夠識別上文提及的功能障礙以允許臨床醫生識別那些處于增加的外周和心血管疾病風險的人的非侵入性技術存在需求。擁有可用于定性地和/或定量地確定組織的氧合血含量的技術也將是有用的。為此，本發明提供了用于提供關于組織氧合的指示的新技術。更具體地，該系統被配置用于測量生物組織，以確定組織中存在的氧合血/脫氧血。本發明提供了基于區分氧合血紅蛋白和非氧合血紅蛋白的獨特波長的光譜分析來測量組織毛細血管中氧飽和度的技術。該技術可以作為用于不同臨床用途的多種系統的基礎。