[其他]多路换气监视器和方法

说明书

本发明针对一种设备和一种方法。更准确地说，本发明涉及用来对与呼吸和心血管的活动有关的多个信号进行实时监视的一种多路换气监视器和一种方法。

本发明是1985年4月10日提交的，申请号为753，069的未审定申请案的部分继续申请。

利用各种类型的仪器对人体的生理活动进行监视，这是公认的临床诊断人员用来检查生物功能中异常现象的方法。这些仪器中有用来测量心血管活动、呼吸活动、以及中枢神经系统活动的各种监视器。对生理活动进行监视时，通常将一个检测器固定在人体上，同时又将它与一个信号翻译器相联。信号翻译器可以是比较简单的（即，美国专利4，169，462-给斯特拉布（Strube）的），或者包括比较简单和清晰易懂的信号处理过程（即，美国专利4，306，567-给克劳斯纳（Krasner）的），以及4，356，825-给维斯（Veth）的）。

在斯特拉布所说明的装置中，将一个装有一块压电晶体的机电传感器安附在监视对象上。该传感器用来检测因呼吸活动所导致的机械压力的变化。在检测到这种运动时，该传感器发生一个电信号形式的脉冲给一个计数电路。一个振荡器与这个按予定计数周期予置的计数电路相连。该振荡器只是将一个重复信号输入到这个计数器。如果在予定的计数周期中传感器没有产生信号去使计数器复位，则由计数电路闭合一个开关，后者便触发警报信号。

在克劳斯纳所说明的装置中，在监视对象上安附有一个对表示生理节奏功能的声音信号敏感的传感器。克劳斯纳的装置是设计来对某个比较窄的频率范围内的声音信号进行监视的。这些信号是由位于传感器下面的身体部分的机械位移引起的。这个传感器的结构以及直接将它贴附在对象皮肤上这一点，据说是为了减少虚假的和环境的噪音量，以努力提高信号噪音比。对从该检测器来的电信号进行解调，以便能够检测该电信号的周期性幅值和调制频率。一旦信号被改变了形状或标准化后，对它进一步处理以消除所关心的预定声音频率范围内的人为部分。这个进一步的处理过程包括在所关心频带宽度范围内对经过解调的信号的持续时间与某个功能变化率信号进行比较。克劳斯纳监视器排除了任何处于所关心的频带范围内而其持续时间又小于或超过某个予定值的信号（将其持续时间小于400毫秒和大于3-4秒的信号视为人为的而将其排除）。因此，克劳斯纳的这个比较过于简单的信息处理逻辑是不能区别真正的人为成分和可能在系统参数之外（小于400毫秒或大于3-4秒）的呼吸信号。

在维斯所说明的装置中，在被监视的病人身上安附有一组传感器，用来检测不同的生理活动（即，脉博速率、呼吸和温度）。从这些传感器收集到的数据由一个与这个电测系统相联的数字微处理机进行翻译。这个装置在任何时间只能对来自某个单个活动的输入信号进行间歇测量和处理。将该输入信号与系统时钟比较，后者采用一个常规的振荡器（输出频率可调）作为标准。从维斯所强调的快速数据分析可知，它的装置是针对一个间歇式数据采样系统的。更准确地说，对连接的数据点进行检测是根据一种数据采样方法进行的，这种方法包括对一组有限数目的采样值进行收集;其采样间隔和计数频率是由一个电压控制振荡器的输出信号进行控制的。因此，维斯的装置是设计成将数据采样过程限制在一个比较短的周期内的;是在这个予先选定的间隔内对数据点进行选择的，而这个间隔是由电压控制振荡器进行控制的。

上述这些是目前可以购到的相当典型的装置。上述分别由克劳斯纳和维斯所说明的每一种装置，具有基本信息处理的某些相似性，（即，信号数据的均方根处理方法），以及对与呼吸道障碍有关的窒息和由中枢神经系统（CNS）引起的窒息缺乏分辨能力。此外，上述每种装置对于正常的呼吸和可能表示某种窒息状况的呼吸活动缺乏“有效”的区分能力。没有这种效能的原因是这些系统没有能力动态地对其本身进行调节而使其适应身体姿态或被监视对象呼吸活动强度的变化。因而，当监视开始时被监视对面是醒着的，或者正在睡着，并且睡眠状态逐渐加深，病人生理活动的强度将有变化，因此有关的信号频率也相应地变化。当仪器的灵敏度调整到适合初始活动状态时，随着病人的活动状态逐渐变弱，它就不能有效地对他进行监视。通过将初始灵敏度设置在很高的水平上以克服这种无效性的企图会招致经常性的误报警，因此就会削弱监视器的可靠性。对于这样一种警报作出反应的负责者，对真正的紧急情况的处理可能就不会足够快，因为由于多次的误报警而产生了怀疑。反之，当设定灵敏度使之适应初始活动状态时，监视器对于生理活动强度变得更弱时需要加以干予的真正的窒息状态不能有效地进行识别。因此需要不断改善呼吸和换气监视器，以便减少或者消除误报警率。并对呼吸活动总是在变化的和处于各种强度的病人进行有效的监视。