[发明专利]一种兼备采样和药物灌注功能的便携式生理参数遥测装置

说明书

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，更具体地，涉及一种兼备采样和药物灌注功能的便携式生理参数遥测装置，其在顺利实现人体或动物的心血管压力、血液流量、血液氧饱和度等多项生理参数的无线遥测的同时，还能够通过对组件的调整来实现采样和药物灌注等其他功能。

背景技术

在疾病的诊断及治疗过程中，往往需要对人体的多项生理参数进行测量，以便根据生理参数的变异状态为疾病诊断及治疗提供重要的参考数据。以血压参数为例，血压既是重要生命体征，也是判断高血压和心血管功能最常用指标。现有的血压测量方法分为有创的直接测量法和无创的间接测量法。直接测量法是经皮穿刺将特制导管导入动、静脉及房室而测得血压值，间接测量法是采用袖带加压法对动脉血压值进行测量。间接测量法虽然具备无创的优点，但不能实时监测血压，因此目前在重症监护室（Intensive Care Unit，ICU）中广泛采用了有线导管压力传感器大型设备来对手术和危重及心血管介入病人予以直接测量，这样能够连续实时监测血压，并根据血压的变化即时指导用药或介入治疗。然而，这种有线导管压力传感器大型设备不仅价格昂贵，而且由于导管和电线交织，使得病人移动和医务人员诊疗操作不方便，使病人活动和病床移动受限，医务人员诊疗操作极不便和存在导管意外脱出系统风险。

此外，在疾病发病机制的研究及新药开发过程中，往往也需要对实验室动物的多项生理参数进行测量，以便根据其变异状态来确定发病机制或药物处置效果。同样以血压参数为例，目前小型啮齿动物（如小鼠和大鼠）被广泛用于人类高血压等心血管疾病发病机制的研究和新药开发等，这就要求应采用高科技手段来保证动物处在最佳生理条件下进行研究，其中至关重要的一点就是要避免使用麻醉动物。随着研究的需要，大量的新技术应运而生，比如Millar导管、心动图、可植入的血压遥测技术等，这些技术已经广泛应用于小型啮齿动物，但是这些技术仍存在较大的局限性，对体内测量的准确性和真实性产生负面影响，如Millar导管和超声心动图均必须在麻醉动物上使用，而麻醉可降低心率、血压和心脏的收缩与舒张功能。

考虑到以上问题，来自美国的Data Science International（DSI）公司在美国专利US6033366和US6379308中公开了一种可植入式血压遥测装置，其已开发成产品，并可用于动物和人体的血压遥测。该可植入式遥测装置的优点在于能够实时监测自由活动对象的24小时血压、心率及其日周期变化情况，但仍然存在以下的缺陷或不足：第一，对小于17克的小鼠来说，这种遥测装置仍然太大、太重（即使是最小的DIS遥测血压传送器PA-C-10植入体，仍有1.4克，总体积为1.1毫升），当用于动物实验时会影响到所植入小鼠的饮食和体能活动，使得小鼠体重和血压下降，进而影响与血压有关的动物实验（譬如高血压和心血管疾病动物模型等血压的观察），尤其是植入后的前两周；第二，由于频率响应不够，这种遥测装置中精度最高的型号也不能精确测量植入对象的左心室收缩能力（LVdP/dt_max和LVdP/dt_min），适用面有限；第三，这种植入式遥测装置是一种非流通式血液动力学遥测传送系统，因此不可能进行血液样本采集和药物灌注实验；第四，它的置换电池昂贵，（如A-C-10植入体，每置换一个新电池需要420欧元,电池的连续使用寿命为45天），而且必须由DSI公司负责置换，相应存在成本高、操作不便等不足，目前国内只有少数研究人员可以使用这种血压遥测系统；第五，这种植入式遥测装置的隔膜的压力传感器非常脆弱，当重复使用植入体时，有可能会在植入体的导管末端的传压介质充填过程中损坏压力传感隔膜；此外，在血压长时连续记录过程中，导管末端传压介质一旦被血液取代，则可形成凝血块或气泡，进而使血压信号减弱或消失。相应地，有必要研发出一种新型的生理参数遥测装置，其既可用于可埋置小啮齿动物的左心室精确遥测，用来对自由活动的清醒小啮齿动物进行左心室血液压力参数（如左心室压、左室心舒末期压力、左心室收缩最大能力、左心室舒张最大能力、及舒张时间等）的长期实时精确监测，又能适用于人类心血管疾病、药物的安全性以及临床前期动物实验研究，并经适当的结构改造后能应用于重症病人的心血管功能监护用途。

发明内容