專利名稱：一種測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)用監(jiān)測(cè)方法及其醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用方法及裝置。更具體地說(shuō)是利用脈搏氧飽和度光容積波(PPG)測(cè)定技術(shù)，通過(guò)反射式脈搏氧飽和度傳感器與所測(cè)動(dòng)脈較為準(zhǔn)確的接觸以及對(duì)所獲PPG的量化分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)量體表大、中動(dòng)脈的血流速度、阻力及流量等動(dòng)脈血流信號(hào)監(jiān)測(cè)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)方法及裝置。
背景技術(shù)：
動(dòng)脈血流信號(hào)包括血流速度、流量及阻力等，根椐這些參數(shù)可以評(píng)估機(jī)體的血容量、心輸出量及全身和(或)局部外周血管阻力，實(shí)現(xiàn)對(duì)麻醉手術(shù)病人及危重病人全面的血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)。目前臨床上獲得無(wú)創(chuàng)動(dòng)脈血流信號(hào)的方法為超聲多譜勒法，需要使用價(jià)格昂貴的具有多普勒功能的醫(yī)用超聲診斷儀，且使用者要具備進(jìn)行超聲影像學(xué)檢查的相關(guān)專業(yè)知識(shí)并經(jīng)過(guò)專業(yè)的的使用培訓(xùn)。使用多譜勒法測(cè)量動(dòng)脈血流信號(hào)的準(zhǔn)確性和重復(fù)性均與超聲探頭發(fā)射的聲束與探測(cè)血流束的角度有很大關(guān)系，在反復(fù)測(cè)量中不可能始終保持超聲探頭處于同一位置，因此所獲血流信號(hào)可能會(huì)有一定的重復(fù)測(cè)量誤差。因此，手術(shù)中應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)來(lái)評(píng)價(jià)病人的循環(huán)功能的可行性較差，目前僅限于臨床研究。脈搏血氧飽和度(SpO2)是評(píng)估麻醉病人和危重病人氧合狀態(tài)的最基本監(jiān)測(cè)項(xiàng)目， 具有無(wú)創(chuàng)、連續(xù)、操作簡(jiǎn)便及價(jià)格低廉的特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛用于麻醉手術(shù)及危重病人。目前臨床使用的SpA監(jiān)測(cè)技術(shù)主要采用透射式傳感器，即將傳感器的發(fā)光部分和探測(cè)部分對(duì)應(yīng)放置，因此所監(jiān)測(cè)的部位限于人體的末稍部位，如指尖、耳垂等，所獲得的測(cè)量結(jié)果反映動(dòng)脈血的脈膊血氧飽和度，以及根椐其吸光度變化而描記的光容積脈搏波所計(jì)算的脈率兩部分。雖有文獻(xiàn)報(bào)道了利用PPG評(píng)估心血管血流參數(shù)的算法，但仍然采集的是傳統(tǒng)末梢微循環(huán)的PPG信號(hào)。然而，手指等人體末梢部位的微循環(huán)血管內(nèi)含有大量的a-腎上腺素受體， 交感神經(jīng)興奮性和體溫的變化可顯著的影響所獲得的PPG波形，進(jìn)而影響由此計(jì)算的血流參數(shù)的準(zhǔn)確性。文獻(xiàn)作者也指出用此種監(jiān)護(hù)模塊所測(cè)的心血管血流參數(shù)的準(zhǔn)確性與有創(chuàng)方法相比存在一定差距，僅適于臨床康復(fù)及社區(qū)保健等領(lǐng)域作為粗略的評(píng)估。雖然已有商用反射式脈搏血氧飽和度傳感器上市，其常用于置于血供豐富的部位如額部測(cè)量SpO2，但不適用于對(duì)某一支動(dòng)脈PPG波形的精確測(cè)量。本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)對(duì)體表動(dòng)脈血流信號(hào)監(jiān)測(cè)上的不足，以提供一種通過(guò)精確采集人體體表動(dòng)脈PPG信號(hào)來(lái)監(jiān)測(cè)動(dòng)脈血流信息的方法和醫(yī)用裝置，使用本發(fā)明的裝置通過(guò)調(diào)節(jié)傳感器與所測(cè)動(dòng)脈的接觸程度可以采集到體表動(dòng)脈血管的PPG信號(hào)，其所攜帶的血流信息較傳統(tǒng)末稍部位的PPG信號(hào)更能準(zhǔn)確反映機(jī)體血流動(dòng)力學(xué)的狀態(tài)，且本發(fā)明的裝置與目前普通監(jiān)護(hù)儀連接便可方便地經(jīng)皮膚對(duì)所測(cè)體表動(dòng)脈的血流速度、流量及阻力進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)方法，是通過(guò)醫(yī)用監(jiān)測(cè)裝置，利用現(xiàn)有的脈搏氧飽和度檢測(cè)技術(shù)，將傳感器置于所需測(cè)量的體表動(dòng)脈搏動(dòng)處，通過(guò)調(diào)節(jié)傳感器與動(dòng)脈的接觸程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)體表動(dòng)脈的PPG信號(hào)檢測(cè)，通過(guò)對(duì)所獲PPG的進(jìn)一步量化分析，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)體表動(dòng)脈血流信號(hào)的測(cè)量。
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本發(fā)明的測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)裝置，主要由傳感器1、導(dǎo)線8、脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9、顯示屏10構(gòu)成，傳感器1位于脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9之前，顯示屏10位于脈搏容積波分析與記錄系統(tǒng)9之后，傳感器1與脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9之間，以及脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9與顯示屏10間通過(guò)導(dǎo)線8連接。上述方案中，在傳感器1背面設(shè)有一個(gè)輔助裝置7，所述的輔助裝置7可以是固定帶、不干膠敷貼、夾子等等，其作用是固定傳感器1，使傳感器1固定于所要測(cè)量的部位。上述方案中，當(dāng)輔助裝置7是固定帶時(shí)，固定帶的上設(shè)置有一個(gè)調(diào)節(jié)閥6，其主要是調(diào)節(jié)固定帶的長(zhǎng)度，以適合不同個(gè)體與不同部位的測(cè)量。且固定帶另一端正面的前部分與后部分具有相互粘貼作用。上述方案中，輔助裝置7內(nèi)部、傳感器的后方安置有一個(gè)可通氣的氣囊5，其作用是通過(guò)對(duì)氣囊5充氣，使傳感器1與所測(cè)體表動(dòng)脈緊密接觸。上述方案中，在輔助裝置7外面設(shè)置有與氣囊5連通的導(dǎo)管2，其導(dǎo)管2既可以置入固定帶7內(nèi)，也可以直接連與固定帶7外。上述方案中，在導(dǎo)管2的末端設(shè)置有一個(gè)小氣囊3，該小氣囊3也可以稱為氣囊5 的外控制部分，其作用是指示氣囊內(nèi)的壓力大小。上述方案中，小氣囊3出口處設(shè)置有單向閥門4，其作用是阻止充氣后氣囊5內(nèi)的氣體流出。此外，在小氣囊處可以設(shè)置一個(gè)壓力表，用于精確記錄氣囊1內(nèi)的壓力。上述方案中，脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9通過(guò)對(duì)傳感器1采集到的PPG信號(hào)的量化分析，可以通過(guò)導(dǎo)線8將分析結(jié)果傳送到顯示屏10上；脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9 也可和目前廣泛使用的監(jiān)護(hù)儀相連，從而將分析結(jié)果直接顯示在監(jiān)護(hù)儀上。本發(fā)明是發(fā)明人在長(zhǎng)期實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的科學(xué)實(shí)用的技術(shù)方案，本發(fā)明的技術(shù)方案是將傳感器置于所要測(cè)量的動(dòng)脈搏動(dòng)處，如腕部橈動(dòng)脈搏動(dòng)處、上臂的肱動(dòng)脈搏動(dòng)處、腹股溝處的股動(dòng)脈搏動(dòng)處，使用上述輔助裝置或運(yùn)用粘貼方式將脈搏血氧飽和度傳感器固定到所要測(cè)量的部位，運(yùn)用氣囊充氣的方式使傳感器與所測(cè)體表動(dòng)脈緊密接觸。根據(jù)脈搏光容積波測(cè)定技術(shù)獲得所測(cè)體表動(dòng)脈的PPG。將獲得的PPG信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳導(dǎo)到脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)，通過(guò)放大、濾波電路處理以及對(duì)脈膊光容積波的量化分析，得出相應(yīng)的動(dòng)脈血流信息參數(shù)數(shù)值。本發(fā)明利用現(xiàn)有的脈搏容積波測(cè)定技術(shù)，使用的反射式脈搏氧飽和度傳感器，貼于體表任何動(dòng)脈搏動(dòng)處，運(yùn)用對(duì)氣囊加壓的方法，通過(guò)傳感器與所測(cè)動(dòng)脈的緊密接觸，實(shí)現(xiàn)對(duì)體表大血管脈搏容積波的采集。在小氣囊外口處安置壓力表可以測(cè)定所充氣的壓力用于精確判定傳感器與被測(cè)動(dòng)脈的接觸情況。且本裝置使用中不會(huì)對(duì)測(cè)量部位產(chǎn)生任何損傷。本發(fā)明的有益效果是在現(xiàn)有臨床上廣泛使用的脈膊血氧飽和度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，使用反射式脈搏氧飽和度傳感器與固定裝置及PPG實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)，采集人體體表動(dòng)脈 PPG波，通過(guò)對(duì)獲得的PPG波分析處理，從而獲得連續(xù)無(wú)創(chuàng)的動(dòng)脈血流速度、阻力及流量等血流信號(hào)，使用方便、價(jià)格便宜，可用于評(píng)價(jià)血容量、外周阻力及心輸出量等重要的循環(huán)功能狀態(tài)，具有很強(qiáng)的臨床意義和應(yīng)用前景。下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，本發(fā)明不僅限于所述實(shí)施例。


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圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1實(shí)施例一所示本發(fā)明的測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)裝置，主要由傳感器1、導(dǎo)線8、脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9、顯示屏10構(gòu)成，傳感器1位于脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9之前，顯示屏10位于脈搏容積波分析與記錄系統(tǒng)9之后，傳感器1與脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9之間，以及脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9與顯示屏10間通過(guò)導(dǎo)線8連接。在傳感器1的背面設(shè)置了一個(gè)傳感器1的輔助裝置7，本例的輔助裝置7是固定帶。輔助裝置7內(nèi)部、傳感器的后方安置有一個(gè)可通氣的氣囊5，并通過(guò)導(dǎo)管2連接到固定帶外，導(dǎo)管2的末端設(shè)置有一個(gè)小氣囊3，且小氣囊3的出口處安置了一個(gè)單向閥門。使用時(shí)，將傳感器發(fā)光部分與接受部分正對(duì)所要測(cè)量的體表動(dòng)脈搏動(dòng)處，如腕部橈動(dòng)脈搏動(dòng)處、上臂的肱動(dòng)脈搏動(dòng)處、腹股溝處的股動(dòng)脈搏動(dòng)處，固定好輔助裝置，然后通過(guò)小氣囊處的單向閥門對(duì)氣囊充氣，直到顯示屏上出現(xiàn)脈搏氧飽和度時(shí)停止充氣，通過(guò)脈搏容積波分析與記錄系統(tǒng)對(duì)所獲PPG波的濾波、分析處理后，可以在顯示屏上直接給出所測(cè)體表動(dòng)脈的血流速度、阻力及流量的數(shù)值，且根據(jù)小氣囊內(nèi)的壓力可以判斷氣囊內(nèi)的充氣情況，在小氣囊出口處可連接一個(gè)壓力表，用于精確測(cè)量氣囊內(nèi)的壓力情況。如圖2實(shí)施例二所示將圖一所述的測(cè)量動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)裝置用于測(cè)量腕部橈動(dòng)脈血流的信號(hào)。下面的小圖為傳感器1在固定帶內(nèi)的一個(gè)縱切圖，傳感器1正對(duì)所測(cè)部位11處， 傳感器1的背面安置有一個(gè)可充氣的氣囊5，且氣囊5位于輔助裝置7內(nèi)、傳感器1的后方。使用時(shí)，通過(guò)對(duì)氣囊充氣，使傳感器與所測(cè)部位緊密接觸。通過(guò)脈搏容積波分析與記錄系統(tǒng)對(duì)所獲橈動(dòng)脈PPG波的濾波、分析處理后，然后通過(guò)串口將脈搏容積波分析與記錄系統(tǒng)計(jì)算的數(shù)值傳輸至顯示屏，可以從顯示屏上直接讀取橈動(dòng)脈的血流速度、阻力及流量的數(shù)值。
具體實(shí)施例方式見(jiàn)

。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的方法，其特征在于是通過(guò)醫(yī)用監(jiān)測(cè)裝置，在脈搏氧飽和度測(cè)定技術(shù)基礎(chǔ)上，利用脈搏光容積波的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)體表動(dòng)脈血管的血流速度、流量及血管阻力進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。
2.一種測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于該裝置主要由傳感器1、 導(dǎo)線8、脈搏光容積波采集與分析系統(tǒng)9、顯示屏10構(gòu)成，傳感器1位于脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9之前，顯示屏10位于脈搏容積波分析與記錄系統(tǒng)9之后，傳感器1與脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9之間，以及脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9與顯示屏10間通過(guò)導(dǎo)線8連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的傳感器1的背面設(shè)有一個(gè)固定傳感器1的輔助裝置7。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于在所述的輔助裝置7是固定帶時(shí)，固定帶的一端設(shè)置有一個(gè)調(diào)節(jié)閥6，另一端正面的前部分與后部分具有相互粘貼作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的輔助裝置7內(nèi)部、傳感器的后方安置有一個(gè)可通氣的氣囊5
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的氣囊5所連接的導(dǎo)管2末端設(shè)置了一個(gè)小氣囊3。
7.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的小氣囊3出口處設(shè)置了一個(gè)單向閥門4。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的小氣囊3出口處可以設(shè)置一個(gè)壓力表。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的導(dǎo)管2可以置于輔助裝置7之內(nèi)，也可直接連于固定帶7外。
全文摘要
本發(fā)明是一種測(cè)量體表動(dòng)脈血流信號(hào)的醫(yī)用監(jiān)測(cè)方法及裝置，是通過(guò)醫(yī)用監(jiān)測(cè)裝置，利用脈搏光容積波測(cè)定技術(shù)，通過(guò)傳感器與體表動(dòng)脈的準(zhǔn)確接觸，實(shí)現(xiàn)對(duì)體表動(dòng)脈的血流速度、阻力及流量動(dòng)脈血流信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其裝置主要由傳感器1、導(dǎo)線8、脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9、顯示屏10構(gòu)成，傳感器1位于脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9之前，顯示屏10位于脈搏容積波分析與記錄系統(tǒng)9之后，脈搏容積波記錄與分析系統(tǒng)9與傳感器1之間以及脈與顯示屏10間通過(guò)導(dǎo)線8連接，傳感器1表面設(shè)有固定傳感器1的輔助裝置7，在傳感器1后方設(shè)置有可充氣的氣囊5，使用本發(fā)明的裝置與目前普通監(jiān)護(hù)儀連接便可方便地對(duì)體表動(dòng)脈血流速度、陽(yáng)力及流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)A61B5/026GK102210585SQ20101013952
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者熊秋菊, 魏蔚 申請(qǐng)人:熊秋菊, 魏蔚