用于測(cè)量和處理血壓的自動(dòng)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于根據(jù)檢測(cè)到的壓力信號(hào)測(cè)量和處理血壓的自動(dòng)方法以及使得能夠執(zhí)行該方法的相關(guān)系統(tǒng)和工具，其中該方法在時(shí)域內(nèi)工作以判斷檢測(cè)到的信號(hào)是否是適當(dāng)測(cè)量值，并且在檢測(cè)到的信號(hào)不是適當(dāng)測(cè)量值的情況下，時(shí)域分析自動(dòng)選擇低通濾波器以可能地以迭代方式應(yīng)用于該檢測(cè)到的電壓信號(hào)，從而獲得血壓的正確值和波形。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及如下一種，其中該自動(dòng)方法使得能夠以可靠、通用、有效、簡(jiǎn)單且廉價(jià)的方式正確地測(cè)量血壓，動(dòng)態(tài)地適應(yīng)于血壓的可變性，消除由傳統(tǒng)系統(tǒng)所引入的假象。本專利技術(shù)還涉及相關(guān)的檢測(cè)設(shè)備以及使得能夠執(zhí)行該方法的工具。
技術(shù)介紹
已知可以以侵入性方式或非侵入性方式對(duì)也被稱為動(dòng)脈壓的血壓進(jìn)行測(cè)量。侵入性測(cè)量通常經(jīng)由與侵入性導(dǎo)管相連接的、端部配置有將檢測(cè)壓力變換成電位差的變換系統(tǒng)的填充壓線來(lái)進(jìn)行。不同于例如Riva-Rocci箍帶等的非侵入性測(cè)量系統(tǒng)，侵入性測(cè)量不僅強(qiáng)調(diào)測(cè)量到的壓力的最大值和最小值，還強(qiáng)調(diào)檢測(cè)信號(hào)的形態(tài)。結(jié)果，侵入性測(cè)量除了與非侵入性測(cè)量相比更加可靠以外，還能夠強(qiáng)調(diào)直接影響檢測(cè)結(jié)果的心臟動(dòng)脈環(huán)耦合的特性。實(shí)際上，心臟搏動(dòng)的收縮壓值和舒張壓值以及整個(gè)形態(tài)與心臟的收縮性和循環(huán)系統(tǒng)緊密相關(guān)，以所謂的動(dòng)態(tài)阻抗zd(t)來(lái)標(biāo)識(shí)，與壓力-容積(P-V)曲線關(guān)聯(lián)，并且由壓力值和時(shí)間范圍之間的比來(lái)給出。然而，基于血壓的侵入性測(cè)量的評(píng)價(jià)技術(shù)經(jīng)常存在最大壓和最小壓的測(cè)量值非常不準(zhǔn)確的問(wèn)題，因此還存在其形態(tài)非常不準(zhǔn)確的問(wèn)題。實(shí)際上，許多作者已經(jīng)表明存在可能會(huì)導(dǎo)致同樣為幾十_Hg的相當(dāng)大的測(cè)量誤差的針對(duì)壓力信號(hào)的不適當(dāng)?shù)那纷枘岈F(xiàn)象。為了解決這些問(wèn)題，已提出了如下一些解決方案，其中這些解決方案基于將低通濾波器應(yīng)用于壓力信號(hào)(即，基于從外部施加固定值的截止頻率的壓力信號(hào)的頻率處理)、以及/或者基于能夠使檢測(cè) 到的壓力波的頻率成分衰減的機(jī)械系統(tǒng)的使用。特別地，當(dāng)前用于判斷檢測(cè)信號(hào)是否具有正確欠阻尼的機(jī)械系統(tǒng)采用R.M.Gardner 在“Direct Blood Pressure Measurement - Dynamic Response Requirements”，Anesthesiology, Marchl981, Volume54, Issue3, ppg227_236 中所述的、需要醫(yī)師對(duì)檢測(cè)到的壓力信號(hào)進(jìn)行視覺(jué)觀察的方波測(cè)試的機(jī)械方法。例如，R.0.S.E. (從美國(guó)公司BectonDickinson Critical Care System Ltd.可得至丨J的 Resonance Over Shoot Eliminator)系統(tǒng)和(從H0SPIRA-1CU Medical可得到的)Accudynainic .系統(tǒng)正是這種情況。這些系統(tǒng)通過(guò)施加機(jī)械阻尼來(lái)以機(jī)械方式起作用:在Accudynamic 系統(tǒng)中,可以通過(guò)小型旋鈕使穿透不同深度的銷在壓力線內(nèi)前進(jìn)來(lái)在小的阻尼范圍內(nèi)調(diào)整這種機(jī)械阻尼；相反，在ROSE系統(tǒng)中，利用微氣泡和彈性膜裝置使機(jī)械阻尼固定，由此針對(duì)任何壓力信號(hào)均以固定方式起作用(準(zhǔn)確限定的固定阻尼)。然而，所有這些系統(tǒng)針對(duì)動(dòng)態(tài)問(wèn)題均以預(yù)先確定(靜態(tài))的方式工作，這是因?yàn)閮H考慮根據(jù)該壓力線分析得到的信號(hào)的頻譜。這意味著在患者的某些情況下等同的特征性頻譜是恰當(dāng)?shù)模谄渌牟±砩頎顩r方面這些頻譜顯然不恰當(dāng)，從而生成動(dòng)脈壓的過(guò)高評(píng)價(jià)。實(shí)際上，欠阻尼的正確性是(除與被考慮的患者的特定心臟循環(huán)系統(tǒng)以外還)與被考慮的特定心臟搏動(dòng)相關(guān)聯(lián)的、因而可能針對(duì)各次搏動(dòng)而改變的動(dòng)態(tài)問(wèn)題，由此壓力線根據(jù)使用情形而以不同方式響應(yīng)。例如，圖1示出在搏動(dòng)的形態(tài)以及搏動(dòng)的收縮壓和舒張壓的測(cè)量值這兩方面改變的典型血壓信號(hào)(參見(jiàn)圖la)、以及用于測(cè)量動(dòng)脈壓的傳統(tǒng)系統(tǒng)通過(guò)不應(yīng)用或應(yīng)用三個(gè)不同的截止頻率(無(wú)濾波器、15Ηζ、10Ηζ、6Ηζ)來(lái)針對(duì)特定搏動(dòng)、特別是在收縮壓的附近區(qū)域針對(duì)特定搏動(dòng)所獲得不同的結(jié)果(參見(jiàn)圖1b)。圖2示出通過(guò)不應(yīng)用或應(yīng)用三個(gè)不同的截止頻率(無(wú)濾波器、15Ηζ、10Ηζ、6Ηζ)所獲得的針對(duì)同一血壓信號(hào)中的連續(xù)兩次搏動(dòng)(參見(jiàn)圖2a和2b)的收縮壓值的差異。圖3示出傳統(tǒng)的測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)不應(yīng)用或應(yīng)用三個(gè)不同的截止頻率(無(wú)濾波器、15Hz、6Hz)(參見(jiàn)圖3a)并且通過(guò)不應(yīng)用或應(yīng)用三個(gè)不同的截止頻率(無(wú)濾波器、IOHz)(參見(jiàn)圖3b)特別是在收縮壓的附近區(qū)域檢測(cè)搏動(dòng)的表現(xiàn)；特別地，顯然，6Hz的截止頻率導(dǎo)致過(guò)阻尼(參見(jiàn)圖3a)，而截止頻率為IOHz的濾波器最適合(參見(jiàn)圖3b)。圖4示出相同的濾波器以不同方式起作用的兩個(gè)血壓信號(hào):在圖4a中，截止頻率為IOHz的濾波器看上去幾乎不起作用，而在圖4b中，截止頻率為IOHz的相同濾波器顯著地起作用；特別地，對(duì)于圖4所示的搏動(dòng)，截止頻率為6Hz的濾波器最適合。此外，壓力變換器的響應(yīng)不僅依賴于長(zhǎng)度、直徑、填充壓力線的材料和液體的類型特性，還依賴于其與導(dǎo)管直徑的耦合、動(dòng)脈張力、脈搏頻率以及被檢者的血管的硬度。在這方面，近年來(lái)，已經(jīng)為使材料和導(dǎo)管的長(zhǎng)度、直徑、填充液體、類型特性最優(yōu)化作出了巨大努力，從而對(duì)假象進(jìn)行限制。特別地，還制造了可以減少假象的光纖壓力線。然而，所有的傳統(tǒng)系統(tǒng)無(wú)法完全解決上述動(dòng)脈壓的誤測(cè)量的問(wèn)題，并且特別是在例如針對(duì)老年患者、幼年患者、膿毒癥患者、心動(dòng)過(guò)速患者以及在(例如，由于心房顫動(dòng)所引起的)動(dòng)脈張力和節(jié)拍這兩方面極不穩(wěn)定的患者等的最有必要進(jìn)行檢測(cè)的情況下，誤測(cè)量問(wèn)題很常見(jiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的目的是使得能夠以可靠、通用、有效、簡(jiǎn)單且廉價(jià)的方式正確地測(cè)量血壓，動(dòng)態(tài)地適應(yīng)于血壓的可變性，消除由傳統(tǒng)系統(tǒng)所引入的假象。本專利技術(shù)的主題包括一種，包括以下步驟:A.獲取針對(duì)一次或多次心臟搏動(dòng)檢測(cè)并采樣的壓力信號(hào)P (t)，其中，各次心臟搏動(dòng)開(kāi)始于與一個(gè)初始舒張壓點(diǎn)一致的初始時(shí)刻且結(jié)束于與隨后的一個(gè)舒張壓點(diǎn)一致的最終時(shí)刻并且包括重脈點(diǎn)，各次搏動(dòng)具有從所述初始舒張壓點(diǎn)到所述重脈點(diǎn)的收縮期；以及B.自動(dòng)分析和判別針對(duì)各次心臟搏動(dòng)采樣后的所述壓力信號(hào)P(t)的形態(tài)，確定從包括以下的組中選擇出的所述壓力信號(hào)p(t)的一個(gè)或多個(gè)特征點(diǎn)的時(shí)刻和壓力值；-初始舒張壓點(diǎn)，-收縮壓點(diǎn)，-重脈點(diǎn)，以及-一個(gè)或多個(gè)諧振點(diǎn),其中所述一個(gè)或多個(gè)諧振點(diǎn)中的每一個(gè)諧振點(diǎn)在所述壓力信號(hào)P(t)的二階導(dǎo) 數(shù)d2P/dt2具有局部最大值的時(shí)刻出現(xiàn)，其中，所述壓力信號(hào)P(t)的至少一個(gè)特征點(diǎn)屬于被考慮的心臟搏動(dòng)的所述收縮期并且不同于所述初始舒張壓點(diǎn)；所述方法的特征在于還包括以下步驟:C.針對(duì)各次心臟搏動(dòng)，通過(guò)以下子步驟來(lái)確定能量效率RES:C.1針對(duì)屬于被考慮的心臟搏動(dòng)的收縮期且不同于所述初始舒張壓點(diǎn)的所述一個(gè)或多個(gè)特征點(diǎn)中的每一個(gè)特征點(diǎn)確定直射動(dòng)態(tài)阻抗Zd D (t)，其中所述直射動(dòng)態(tài)阻抗Zd D (t)等于所述壓力信號(hào)P(t)在該特征點(diǎn)處的值和相應(yīng)的時(shí)刻相對(duì)于被考慮的心臟搏動(dòng)的初始時(shí)刻的距離之間的比；并且通過(guò)對(duì)按照從被考慮的心臟搏動(dòng)的初始時(shí)刻開(kāi)始向著所述重脈點(diǎn)的時(shí)刻的順時(shí)間順序排序的所述直射動(dòng)態(tài)阻抗ZdD(t)的值進(jìn)行符號(hào)交替的求和來(lái)確定壓力的直射波的阻抗ZD，該求和以將作為所述順時(shí)間順序的第一個(gè)的直射動(dòng)態(tài)阻抗ZdD(t)視為正號(hào)來(lái)開(kāi)始；C.2針對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)特征點(diǎn)中的每一個(gè)特征點(diǎn)確定反射動(dòng)態(tài)阻抗Zd—K(t),其中所述反射動(dòng)態(tài)阻抗Zd K(t)等于所述壓力信號(hào)P(t)在該特征點(diǎn)處的值和相應(yīng)的時(shí)刻相對(duì)于被考慮的心臟搏動(dòng)的最終時(shí)刻的距離之間的比；并且通過(guò)對(duì)按照從被考慮的心臟搏動(dòng)的最終時(shí)刻開(kāi)始向著初始時(shí)刻的逆時(shí)間順序排序的所述反射動(dòng)態(tài)阻抗Zd K(t)的值進(jìn)行符號(hào)交替的求和來(lái)確定壓力的反射波的阻抗Zk，該本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：薩爾瓦多·羅曼諾，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：薩爾瓦多·羅曼諾，
類型：
國(guó)別省市：