[发明专利]利用生物阻抗测量脑生理参数

说明书

相关申请

本申请根据35U.S.C.§119(e)条款要求2013年4月12日提交的美国临时申请号61/811,199的优先权权益，其整体通过引用结合到本文中。

技术领域

本公开内容特别描述了用于检测和/或监测脑病理的机制。

发明背景

脑病理可导致临时性脑损伤、永久性脑损伤或死亡。脑病理的实例包括缺血性和出血性卒中、创伤性脑损伤(TBI)和血管痉挛。这些脑病理的症状常常包括颅内压(ICP)升高。例如，当脑组织受损时，受损的组织可发生水肿和出血，两者均导致ICP升高。为了防止额外的脑损伤，可通过将压力探头插入颅腔隙来监测ICP。这是一种侵入性过程，通常涉及钻通颅骨(通常在未受累区域)，通过钻出的孔插入探头，用螺帽把探头固定在颅骨上，或通过将导管贯穿头皮。这种侵入性方法通常涉及与探头插入健康脑组织或脑室腔隙有关的风险和被侵入性探头感染的风险。

可以使用非侵入性方法和装置测量和监测ICP和可在临床上用于诊断卒中、创伤和可能影响脑功能的其它病况的其它颅内生理参数。这些参数可包括例如脑血容量、脑血流量、脑灌注压、脑血管自身调节功能和脑水肿状态。

监测或检测ICP和其它颅内生理参数的一种方法可包括将探头物理性插入脑脊液或实质中、血管造影术、计算机断层血管造影术(CTA)、灌注计算机断层摄影术(PCT)、经颅多普勒超声(TCD)、正电子发射断层摄影术(PET)和磁共振成像(MRI)和磁共振血管造影术(MRA)。用于检测或监测ICP和其它颅内生理参数的一些非侵入性方法可能需要例如用于进行CT、PCT、PET和/或MRI程序的机器。在某些情况下，在其中可能需要定期、连续或频繁监测颅内生理特性的情况下，缺乏连续监测、这些机器的成本、其有限的移动性和/或其每次使用的大量费用，可能限制其有用性。

以上描述只是示例性地用于提供大体的背景，并不限制所描述和要求保护的系统、方法、装置和特征的不同实施方案。

本公开内容几个方面的概述

所公开的示例性实施方案可包括接收和分析表示生物阻抗的阻抗体积描记术(IPG)信号的装置和方法。更具体地说，它们可包括用于接收和分析信号并输出用于估计脑生理状况的信息的仪器。

在本公开内容的一个实施方案中，提供脑血液动力学测量装置。脑血液动力学测量装置可包括经配置通过至少一个传感器接收与受试者的脑有关的至少一个信号的至少一个处理器，根据至少一个信号测定源于心脏搏动的脑血容量的改变，根据至少一个信号测定因心脏搏动所致颅内压的改变，测定源于至少一个信号的静止部分的顺应性指标(complianceindicator)，并根据脑血容量的改变、颅内压的改变和顺应性指标估算平均颅内压。

在本公开内容的另一个实施方案中，提供脑血液动力学测量仪。脑血液动力学测量仪可包括至少一个处理器，该处理器经配置向位于受试者头部第一部分的第一对电极发送至少一个信号，从位于受试者头部第二部分的第二对电极接收至少一个IPG信号，从IPG信号提取对应于受试者头部第一部分和第二部分的至少一个交叉IPG波形，并根据至少一个交叉IPG波形的改变估算平均ICP。

在本公开内容的又一个实施方案中，提供脑血液动力学测量仪。脑血液动力学测量仪可包括至少一个处理器，该处理器经配置向与经配置安在受试者头上的载体连接的至少一对电极发送信号，接收与受试者的脑有关的至少一个阻抗体积描记术信号；并利用阻抗体积描记术信号估算脑或血脑屏障的至少一个的损伤的水平。

在本公开内容的再一个实施方案中，提供脑血液动力学测量仪。脑血液动力学测量仪可包括经配置通过至少一对电极接收与受试者的脑有关的至少一个信号的至少一个处理器，从与受试者的脑有关的至少一个信号提取至少一个阻抗波形，并根据至少一个阻抗波形确定血管痉挛的发生。

附图简述

并入并构成本说明书的一部分的附图和描述一起用来解释本文所述实施方案的原理。图中：

图1提供所公开的实施方案的示例性IPG测量仪的示意图；

图2提供脑主动脉的示意图；

图3提供所公开的实施方案的受试者脑中的示例性生物阻抗信号途径的示意图；

图4提供所公开的实施方案的IPG测量仪硬件的示意图；

图5a提供示例性颅内压波形的示意图；