用于監測管的遠端相對于血管的位置的系統技術方案

本發明專利技術涉及一種用于監測管（104）的遠端（102）相對于哺乳動物的血管（106）的位置的系統（101）。所述系統包括用于生成具有預定義電磁譜的電磁輻射的出射射束（112）的源（110）。所述系統還包括用于將所述出射射束引導至所述遠端，以及將所述遠端的周圍（118）響應于所述出射射束而反射的電磁輻射的入射射束（116）引導至測量裝置（120）的導軌（114、114），所述測量裝置被布置成測量與所述入射射束的電磁譜相關聯的參數（122）。所述系統還包括比較器裝置（124），比較器裝置（124）用于將所述參數與參考參數（126）進行比較，所述參考參數與表示所述遠端在哺乳動物體內的預定義位置的參考電磁譜相關聯。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于監測管的遠端相對于血管的位置的系統。
技術介紹
專利US-A4971068公開了一種包括金屬套管和安裝在所述套管上的溫度敏感指示器的針。血管穿入可以在血液進入套管并抵達所述溫度敏感指示器的情況下通過所述溫度敏感指示器的顏色的變化而得以可見地指示。專利US-A4971068中公開的針的問題在于，其不能夠監測在注射流程期間，即在向患者供應液體的流程期間，所述套管是否能夠保持在血管中的定位。亦即，專利US-A4971068中公開的針要求血液自身流到套管中直到所述溫度敏感指示器，以便由此觀察血·管穿入，進而觀察套管在血管中的定位。因此,專利US-A4971068中公開的針僅允許應用在樣本采集過程中。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供開頭段落中定義的種類的系統，其既能夠在樣本采集期間又能夠在注入流程期間監測管的遠端是否保持在血管內的位置。本專利技術的目的是通過根據本專利技術的用于監測管的遠端相對于哺乳動物的血管的位置的系統實現的。根據本專利技術的系統包括用于生成具有預定義電磁譜的電磁輻射的出射射束的源、用于將所述出射射束引導至所述遠端以及將所述遠端的周圍響應于所述出射射束而反射的電磁輻射的入射射束引導至測量裝置的導軌，所述測量裝置用于測量與入射射束的電磁譜相關聯的參數，并且所述系統還包括比較器裝置，所述比較器裝置被配置成將所述參數與參考參數進行比較，所述參考參數與表示所述遠端在所述哺乳動物體內的預定義位置的參考電磁譜相關聯。血液，更具體而言紅血球，包括血紅蛋白，而血管周圍的組織則不含有血紅蛋白，或者至少其成份顯著減少。血紅蛋白是含有鐵的金屬蛋白，其起著氧轉運的作用。血紅蛋白為血液提供了與組織相比截然不同的反射和吸收特性。因此，能夠響應于電磁輻射的出射射束得到的電磁輻射的入射射束的電磁譜相關聯的參數根據血液的反射率而變異。例如，紅光，即波長處于630nm到740nm的范圍內的電磁輻射受到相對較強的反射，而綠光，即波長處于490nm到560nm的范圍內的電磁輻射受到反射的份額則要小得多，即，受到相對較強的吸收。因而，與所述管的遠端位于血管外的情況相比，如果其位于血管內，那么上述參數將存在顯著差異。通過測量與所述入射射束的電磁譜相關聯的具體參數，并將所述參數與能夠在所述管的遠端位于患者體內的預定義位置上時響應于出射射束獲得的參考電磁譜的對應參數進行比較，能夠確定所述遠端的位置是否處于所述位置上。如果參考譜反映了預定義位置處于血管中的情況，那么后面的量之間的一致性將指示管的遠端具有適當位置，而后面的量之間的顯著差異則指示不正確的位置。如果所述參考譜表現了預定義位置處于血管之外的情況，例如，處于組織內，那么相反的推論成立。電磁輻射的入射射束是響應于所述出射射束由所述管的管遠端的周圍反射的。因此，不要求血液流經管本身來實現對遠端位置監測的目的。因此，根據本專利技術的系統能夠在通過管從患者抽取血液的樣本的采集流程期間以及在使液體通過所述管流向血管的注入過程中監測所述遠端相對于血管的位置。在樣本采集流程和注入流程期間，管的遠端的位置都易受患者活動的干擾。如果所述遠端失去了血管內的位置，即，所述遠端不再位于血管內，那么所述液體將被提供給所述血管周圍的組織。其后果是使患者發炎、腫脹和/或疼痛。根據本專利技術的系統可用于檢測后一種情況，從而使醫學專業人員采取適當的措施。此外，還應當指出的是，根據本專利技術的系統適于在上述流程的所有階段期間監測管的遠端的定位。亦即，根據本專利技術的系統既允許成功地應用于與患者交換液體的過程中，還允許成功地應用于這樣的過程的開始，該過程的開始是指血管穿刺。 在本文中，認為血管既包括靜脈，又包括動脈。應當指出，出射射束的譜不限于電磁譜的可見部分。亦即，所述譜可以包括小于380nm的波長以及超過750nm的波長。在本文中，管隱含用于與哺乳動物患者交換液體的管道，例如，針、套管、軟導管坐寸ο在根據本專利技術的系統的優選實施例中，參考電磁譜表示預定義位置處于血管內的情況。即使管的遠端未處于血管周圍的組織內，這一實施例也能夠實現對管的遠端相對于血管的錯位的檢測，其與參考電磁譜反映預定義位置處于血管周圍的組織內的情況的實施例形成了對比。因此，這一實施例的優點在于能夠更加可靠地監測管的遠端相對于血管的位置。在根據本專利技術的系統的另一優選實施例中，與電磁譜相關聯的參數是時間相關性。在這一實施例中，與電磁譜相關聯的參數不僅根據血液的反射率而產生變異；此外其還根據血液的流速而產生變異。亦即，在血液中均勻或者非均勻散布的紅血球將以對應于它們的速度的多普勒頻移對入射射束進行反射。所述多普勒頻移相應地影響入射射束的電磁譜的時間相關特性。如果管的遠端不再位于血管內部，那么將不再出現后面的多普勒頻移。因此，這一實施例有利地實現了對管的遠端不再位于血管內但仍然被血液包圍的檢測。后一種情況可能發生在例如接受治療的患者遭受存在問題的血液凝固時。對于這樣的患者而言，如果所述遠端中止了處于血管之內，并且終止于血管周圍的組織內，其仍然受到血液的包圍。在根據本專利技術的系統的實際實施例中，與電磁譜相關聯的所述參數是譜內容(content)。在根據本專利技術的系統的另一實際實施例中，與電磁譜相關聯的所述參數是特定波長處的譜內容。這一實施例是有利的，因為其方便了所述系統的操作，同時允許清楚、無歧義地檢測出所述管的遠端相對于血管的可能的錯位。例如，對于大約400nm的波長而言，血液的吸收譜與血管周圍的組織的吸收譜相比尤強。后一具有區別性的吸收特性將通過入射射束的電磁譜得到相應的反映，因而構成了用于判斷所述遠端是否位于血管內的基礎。在根據本專利技術的系統的另一優選實施例中，所述特定波長處于630nm到730nm的范圍內。與血管的壁相比，血液對處于630nm到730nm的范圍內的波長的反射相對較強。因此，這一優點在于，其允許準確地記錄所述遠端是占據了血管內的位置，還是占據了血管外的接近血管壁的位置。 在根據本專利技術的系統的另一實際實施例中，將所述管的壁配置成充當導軌。這一實施例實現了將多個功能，即，向患者傳送液體或者傳送來自患者的液體，將出射射束朝向患者引導以及朝向測量裝置轉送入射射束這些功能集成到單個部件內，由此減少系統中包含的部件的數量。因此，這一實施例有利地提高了在單次使用之后將所述管拋棄的經濟可行性。在根據本專利技術的系統的另一優選實施例中，所述導軌被布置成接收液體，從而實現引導所述出射射束和入射射束的目的。在這一實施例中，導軌的性能取決于管內存在的液體的量。如果不存在液體，將既不傳送出射射束，也不傳送入射射束。因此，除了有效地降低了與導軌的實現相關聯的成本之外，這一實施例還有利地實現了對朝向患者的液體輸送或者對患者的樣本采集是否中斷的檢測。這樣的中斷可能是由附接到所述管上的液體容器變空以及所述管因受到急劇的彎曲而堵塞導致的。在根據本專利技術的系統的另一優選實施例中，所述管包括用于充當導軌的光纖。這一實施例的優點在于提供了具有良好的光學特性的導軌，例如，其保證了全內反射，對于醫學專業人員而言所述導軌不會對該系統的操縱性能造成不利影響，而且不會給患者帶來不方便。根據本專利技術的系統的另一優選實施例包括用于暫時存儲在使用過程中從液體容器滴落的液體的滴液腔(drip chamber本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J·M·倫森，W·H·J·倫森，
申請(專利權)人：皇家飛利浦電子股份有限公司，
類型：
國別省市：