[发明专利]增强和分析来自连续无创血压设备的信号的装置和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年10月29日提交的美国临时专利申请序号No.61/256,081、以及美国临时专利申请序号No.61/256,110的优先权，以上两个美国临时专利申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明一般地涉及测量血压的方法，更具体地涉及增强血压信号的连续无创(non-invasive)动脉血压(CNAP)测量。

背景技术

脉搏轮廓分析(pulse contour analysis，PCA)是计算来自血压脉搏、特别是来自脉搏波的轮廓的参数的处理。PCA由测量血压(BP)开始。

血压可以通过许多方法测量。作为一个示例，标准无创血压计(non-invasive sphygmomanometer，NBP)可以放置于上臂或手腕上。NBP将压力施加于动脉，导致其收缩并限制血流。当压力解除时，血流在动脉中恢复，可以测量心脏的收缩和舒张血压。NBP间歇并且不连续地测量BP，所以它不能用于PCA。

用于测量血压的另一种设备是用于测量光体积描记(photo-plethysmographic，PPG)信号的具有红外光源和光检测器的指套(finger cuff)，该信号也可以从脉搏血氧仪(pulse oximetry)得知。该PPG信号被提供到在指套中产生反向压力的控制系统中。众所周知，当PPG信号保持恒定时，该反向压力等于动脉内压。因而，测量了该间接等于动脉内压的反向压力。这种方法被叫做“血管卸载技术(Vascular Unloading Technique)”，并且该连续压力信号可以用于PCA。

例如也可以使用诸如动脉内导管的有创设备(invasive device)来测量血压。动脉内传感器具有较高的频率传输(高达200Hz)并且因此可以用于PCA。

可以从包括每搏输出量(stroke volume，SV)、心输出量(cardiac output，CO)、搏出量变化(stroke volume variation，PPV)、脉压变化(pulse pressure variation，PPV)、以及总外周阻力(total peripheral resistance，TPR)的脉搏波的轮廓来计算某些示例参数。此外，PCA可以用于洞察人体血管性能(例如动脉硬度)的其它测量。因而，希望测量的血压信号尽可能精确。

有创设备具有过于令人不安和使患者疼痛的缺点，但是来自无创设备的信号有信号的逼真度或精确度的问题。

发明内容

公开了增强血压信号逼真度的系统和方法。在一个实施例中，公开了一种用于确定血压轮廓曲线的方法，包括：将光体积描记(PPG)系统放置于人体手指的动脉处，所述PPG系统基于所述动脉的容量产生PPG信号，所述PPG系统包括至少一个光源和至少一个光检测器，修改所述PPG信号中具有频率高于预定阈值频率的分量，以及使用所修改的PPG信号计算血压信号。

在另一个实施例中，公开了一种用于确定血压轮廓曲线的计算设备。所述计算设备包括：压力指套，放置于人体手指的动脉处，所述指套包括具有至少一个光源和至少一个光检测器的PPG系统；压力传感器；以及控制器，用于控制所述指套中的压力。所述PPG系统基于所述动脉的容量产生PPG信号，并且使用所述PPG信号计算压力信号，以及将所述压力信号施加于指套和手指。所述计算设备修改所述PPG信号中具有频率高于预定阈值频率的分量，并使用所述指套压力以及所修改的PPG信号来计算血压信号。

在又一个实施例中，公开了一种用于消除连续无创动脉血压设备的不需要的信号内容的方法。所述方法包括：将具有光体积描记(PPG)系统的指套放置于人体手指的动脉处，所述PPG系统基于所述动脉的容量产生PPG信号，从所述PPG信号中消除所述PPG信号的不需要的部分，并从所述PPG信号的剩余部分重建所述PPG信号。

附图说明

此处参考附图对本发明的示例实施例进行了描述，其中：

图1示出用于测量血压的使用光体积描记(PPG)系统控制指套(cuff)压力的血管卸载技术(VUT)控制系统的现有技术。

图2描述不同的恒定指套压力下的PPG信号v(t)之间的传递函数。

图3示出在搜索(开环)和测量(闭环)模式下的余留PPG信号v(t)的脉冲示例。

图4示出以不同的控制增益和概念使用不同频率范围的框图。

图5是校准方法的框图。