[发明专利]用于非侵入式测量病人动脉血压的设备和方法

说明书

优先权

本申请要求同时提交的名称为“APPARATUS AND METHODS FORNON-INVASIVELY MEASURING A PATIENT’S ARTERIAL BLOODPRESSURE(用于非侵入式测量病人动脉血压的设备和方法)”，序列号为No.12/的美国专利申请的优先权，后者要求于2007年10月12日提交的序列号为60/998,632的相同名称的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明一般涉及用于监视流体系统相关参数的方法和设备，具体而言在一个方面，涉及非侵入式监视生命对象的动脉血压。

背景技术

医学科学已经长期寻求对有生命对象的生理参数的准确测量。特别重要的这样一个领域是非侵入式持续测量血压和/或其它血液动力参数。参见下文解释。可以使用这样的测量技术将允许护理人员在任意数量的设置中不使用侵入式动脉插管(通常称作“A线”)以可重复的方式持续地准确监视对象的参数(例如血压)，所述设置例如包括持续准确地指示真实血压经常是必需的外科手术室。

因此，已经使用若干公知技术以非侵入式地监视对象的动脉血压波形，例如听诊、示波测量法和压力测量法。听诊和示波测量技术均使用闭塞对象的臂动脉的标准可充气臂箍带。听诊技术通过监视当缓慢给箍带放气时出现的确定的Korokoff声音来确定对象的收缩和舒张压。另一方面，通过测量当箍带放气时出现的实际压力改变，示波测量技术确定收缩和舒张压以及对象的平均血压。这两种技术仅断续地确定血压值，因为需要交替地给箍带充气和放气，它们不能复制对象的实际血压波形。因此，使用这些技术不能实现真实持续的逐脉搏血压监视。

上文简述的此类闭塞箍带仪器通常在检测对象血压的长期趋势方面有一定效果。然而，此类仪器通常在检测短期血压变化时无效，所述短期血压变化在包括外科等许多医疗应用中尤其重要。

动脉压力测量技术在医疗领域中也是公知的。根据动脉压力测量法理论，当透壁压等于零时，在扁平扫描过程中可以准确地记录诸如桡动脉等具有充分骨骼支撑的浅动脉内的血压。术语“扁平”通常是指改变施加给动脉的压力的处理。扁平扫描是指其中将在动脉上的压力自过压缩改变成欠压缩或者反之的时间周期。在递减扁平扫描开始时，将动脉过压缩成“狗骨(dog bone)”的形状，从而不记录血压脉搏。在扫描结束时，欠压缩该动脉，从而记录最小幅度的压力脉搏。在扫描中，假设扁平出现在动脉壁张力平行于压力计表面的过程中。在此，动脉压力垂直于该表面，并仅由压力计传感器压力检测。在该压力上，假设所获得的最大峰峰幅度(“最大脉动”)压力对应于零透壁压力。

用于实施压力测量技术的一种现有技术设备包括针对覆盖诸如桡动脉等边缘动脉的组织施加的微型压力转换器的刚性阵列。转换器分别直接检测在下层对象组织内的机械压力，分别设计尺寸以仅覆盖下层动脉的一部分。该阵列压向组织，平展下层动脉，从而使动脉内的逐脉搏压力变化通过组织耦合至至少一些转换器。使用不同转换器的阵列确保至少一个转换器始终在该动脉上，而与在该对象上的阵列位置无关。然而，这种压力计存在若干缺点。首先，离散的转换器阵列通常在解剖学上不兼容所检测动脉之上的对象组织的连续轮廓。在过去，这导致在所获得的转换器信号中的不准确性。此外，在一些情况下，这种不兼容可能导致组织损伤和神经破坏，并可能限制到远侧组织的血流。

其它的现有技术已经寻求将单个压力测量传感器更准确地横向放置在动脉之上，从而更完整地将传感器耦合至动脉内的压力变化。然而，这种系统可以将传感器放置在几何“居中”但是并非信号耦合最佳定位的位置上，因为在测量过程中对象的移动，通常还需要比较频繁的重新校准或重新定位。此外，正确初始和后续放置的方法难以掌握，基本上依靠护理人员每次手工定位在对象上传感器放置的最佳位置，随后标记该位置(例如通过将他们的手指保持在位置上，或者可替代地使用笔或者其它标记工具进行标记)，此后将传感器放置在标记上。可选择地，一些现有技术依赖附加的传感单元和用于定位传感器的相关设备。使用附加设备导致实施该技术的成本和步骤的增加。

现有技术的压力测量系统通常还对压力转换器在所监视对象上的取向非常敏感。具体而言，当转换器和动脉之间的角度关系自“最佳”接合角度改变时，这种系统表现出精确度的降低。这是很重要的考虑，因为没有两次测量可以使设备放置或维持在相对于动脉精确相同的角度上。在许多情况下，由于不适合于考虑对象的解剖学特征、例如手腕表面曲率的定位机构的缘故，诸多上述方法类似地遇到在不考虑横向位置的情况下不能维持与动脉的恒定角度关系的问题。