[發明專利]基于貼片的生理傳感器

在審

• 申請號: 202080033288.6
• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN113784666A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 馬歇爾·迪隆;馬克·迪隆;埃里克·唐;勞倫特·尼克勒·米勒·海沃德;馬修·巴尼特;詹姆斯·馬可納
• 申請（專利權）人: 巴克斯特國際公司;巴克斯特醫療保健股份有限公司
• 主分類號: A61B5/33
• 分類號: A61B5/33;A61B5/053;A61B5/08;A61B5/00;A61B5/1455;A61B5/1491;A61B7/00;A61B7/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 韓峰;孫志湧

本發明涉及一種身體佩戴的貼片傳感器，用于同時測量患者的血壓(BP)、脈搏血氧飽和度(SpO2)和其他生命體征和血液動力學參數，其特征在于感測部分具有柔性外殼，柔性外殼可完全佩戴在患者胸部上并封入電池、無線發射器以及所有傳感器的感測和電子組件。貼片傳感器測量心電圖(ECG)、阻抗體積描記圖(IPG)、光電體積描記圖(PPG)和心音圖(PCG)波形，并共同處理這些波形以確定生命體征和血液動力學參數。測量PPG波形的傳感器還包括加熱元件，以增加胸部組織的灌注。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2019年5月8日提交的標題為“PATCH-BASED PHYSIOLOGICAL SENSOR(基于貼片的生理傳感器)”的美國臨時專利申請No.62/845,097的優先權和權益，其全部內容在此通過引用整體并入本文。

技術領域

本發明涉及測量來自例如位于醫院、診所和家中的患者的生理參數的系統的使用。

背景技術

可以通過測量來自患者的生物特征信號來評估許多生理參數。一些信號，諸如心電圖(ECG)、阻抗體積描記圖(IPG)、光電體積描記圖(PPG)和心音圖(PCG)波形，是使用直接連接或附著到患者皮膚的傳感器(例如，電極、光學器件、麥克風)測量的。處理這些波形會產生諸如心率(HR)、心率變異性(HRV)、呼吸率(RR)、脈搏血氧飽和度(SpO2)、血壓(BP)、每搏輸出量(SV)、心輸出量(CO)等參數，以及與胸腔阻抗相關的參數，諸如胸腔積液含量(FLUIDS)。在單個時間點獲得這些參數時，可以從這些參數中識別出許多生理狀況；其他參數可能需要長期或短期的持續評估以識別參數的趨勢。在這兩種情況下，重要的是獲得一致且具有高重復性和準確性的參數。

一些測量ECG波形的設備被完全佩戴在患者身上。這些設備通常具有簡單的貼片式系統，包括直接連接到下面電極的模擬和數字電子設備。通常，這些系統測量HR、HRV、RR，在一些情況下還測量姿勢、運動和跌倒。這樣的設備通常被采用相對較短的時間段，諸如幾天到幾周范圍內的時間段。它們通常是無線的，并且通常包括諸如收發器之類的技術，以在短距離內向第二設備傳輸信息，該第二設備通常包括蜂窩無線電以將信息傳輸到基于網絡的系統。

生物阻抗醫療設備通過感測和處理與時間相關的ECG和IPG波形來測量SV、CO和FLUIDS。通常，這些設備通過粘附在患者身體不同位置的一次性電極連接到患者。測量ECG和IPG波形的一次性電極通常被佩戴在患者的胸部或腿部上，并且包括：i)與患者接觸的導電水凝膠；ii)與水凝膠接觸的Ag/AgCl涂層孔眼；iii)將孔眼連接到從設備延伸出來的導線或電纜的導電金屬柱；以及iv)將電極粘附到患者身上的粘合劑背襯。測量BP(包括收縮壓(SYS)、舒張壓(DIA)和平均(MAP)BP)的醫療設備通常使用被稱為示波法或聽診的基于袖帶的技術，或插入患者動脈系統的壓敏導管。測量SpO2的醫療設備通常是光學傳感器，其夾在患者的手指或耳垂上，或通過粘合劑組件附著于患者的前額。

發明內容

本發明涉及改進對醫院、診所和家庭中的患者的監測的方法和系統。如本文所述，提供貼片傳感器以無創地測量生命體征，諸如HR、HRV、RR、SpO2、TEMP和BP，以及復雜的血液動力學參數，諸如SV、CO和FLUIDS。貼片傳感器粘附在患者胸部，無需袖帶和電線即可連續且無創地測量上述參數。以這種方式，簡化了進行此類測量的傳統協議，這些協議通常涉及多臺機器并且可能需要幾分鐘才能完成。貼片傳感器將信息無線傳輸到外部網關(例如，平板電腦、智能手機或非移動、插件系統)，其可以與現有的醫院基礎設施和通知系統(諸如醫院電子病歷(EMR)系統)集成。通過這樣的系統，護理人員可以收到生命體征變化的警報，作為響應，可以迅速進行干預以幫助病情惡化的患者。附加地貼片傳感器可以從醫院外部的位置監視患者。

更具體地，本發明的特征在于一種胸戴貼片傳感器，其測量患者的下列參數：HR、PR、SpO2、RR、BP、TEMP、FLUIDS、SV、CO和一組對血壓和全身血管阻力敏感的參數，其被稱為脈沖到達時間(PAT)和血管傳輸時間(VTT)。