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通過監(jiān)測外周動脈音調(diào)來診斷體格狀況的制作方法

文檔序號:1105529閱讀:231來源:國知局

專利名稱::通過監(jiān)測外周動脈音調(diào)來診斷體格狀況的制作方法
背景技術(shù)
:本發(fā)明涉及通過監(jiān)測外周動脈音調(diào)(PAT)來非侵害性檢測并監(jiān)測生理狀態(tài)或體格狀況的方法和裝置,這種方法和裝置記載在1997年7月23日提出的、申請?zhí)枮镻CT/IL97/00249的PCT申請中(該申請已于1998年2月5日公開,國際公開號為WO98/04182),借此將該申請全部提出作為本文的參考文獻。更具體地說,本發(fā)明涉及監(jiān)測在特定狀態(tài)或狀況反應(yīng)中的外周動脈音調(diào)的變化,尤其是有關(guān)心肺窘迫和血壓的變化,從而可以在PCT/IL97/00249中所述內(nèi)容之外的幾個其它方面檢測或監(jiān)測病人的生理狀態(tài)或體格狀況。相關(guān)技術(shù)的描述如上所述,PCT/IL97/00249記載了一種通過檢測病人身體四肢的血液動力學(xué)情況來檢測和監(jiān)測不同生理狀態(tài)及體格狀況的方法和裝置。該申請中描述了幾種具體的應(yīng)用,這些應(yīng)用一般與心肺窘迫和血壓有關(guān),即檢測心肌缺血;睡眠期;檢測睡眠呼吸暫停綜合癥;以及連續(xù)監(jiān)測血壓。本發(fā)明申請描述了幾種其它的應(yīng)用,尤其是涉及到附加睡眠紊亂呼吸狀況和內(nèi)皮機能不良(ED)的檢測;利用精神壓力實驗檢測冠狀動脈疾??;以及其它應(yīng)用。睡眠紊亂呼吸除了導(dǎo)致呼吸明顯停止的阻塞性睡眠呼吸暫停綜合癥(正如此處作為參考文獻的PCT/IL97/00249中所描述的)以外,在醫(yī)學(xué)著作中還有被公認的附加阻塞性睡眠紊亂呼吸狀況。這些附加狀況分別包括呼吸不足和上氣管阻抗綜合癥(UARS)。雖然這些狀況并沒有涉及到上氣管的完全阻塞,然而它們卻與重大消極的健康結(jié)果有關(guān)。在UARS中,實際上不會發(fā)生頻繁的呼吸暫停和呼吸不足,但是該狀況卻會導(dǎo)致頻繁的喚醒和睡眠分裂。UARS還會引發(fā)與OSAS類似的心臟后遺癥,這可能是由于高水平的氣管阻抗引起的。由于UARS的癥狀更加敏銳,因此對這種病的診斷相當(dāng)困難(參見GuilleminaultC,StoohsR,ClarkA,CetelMandMaistrosP,“ACauseofExcessiveDaytimeSleepiness.TheUpperAirwayResistanceSyndrome.”,Chest104781-787(1993))。內(nèi)皮機能不良(ED)的檢測內(nèi)皮機能不良(ED)是一種與冠狀動脈疾病的危險因素有關(guān)的重大血管障礙疾病。以下是對ED的簡要描述。影響動脈平滑肌(VSM)強健狀態(tài)的血管作用劑產(chǎn)生于血管的單個細胞內(nèi)襯層(稱為內(nèi)皮),或者產(chǎn)生于該血管壁層的位置外部。衍生于血管壁之外的血管作用因子包括來自神經(jīng)末梢用作VSM(例如去甲腎上腺素)的兒茶酚胺類,或者是循環(huán)因子例如抗利尿激素和腎上腺素,以及衍生于循環(huán)成分(例如來自循環(huán)血小板的5-羥色胺)的因子。一組血管作用因子還可衍生于內(nèi)皮。這些因子既能增強血管VSM的強健活性水平(血管收縮),也能降低VSM的強健活性水平(血管舒張)。術(shù)語“內(nèi)皮機能不良”的意思是,內(nèi)皮細胞層產(chǎn)生適當(dāng)?shù)难苁鎻埛磻?yīng)的能力不可修復(fù)。這樣的一個例子是冠狀動脈對乙酰膽堿(Ach)的血管舒張反應(yīng),該反應(yīng)出現(xiàn)于健康血管中,而與之相反的是,在具有ED的血管中產(chǎn)生逆向的血管收縮反應(yīng)(參見LudmerPL,SelwynAP,ShookTL,etal.,“ParadoxicalVasoconstrictionInducedbyAcetylcholineinAtheroscleroticCoronaryArteries”,N.Engl.J.Med.3151046(1986))。在調(diào)節(jié)血管音調(diào)方面起重要作用的內(nèi)皮傳遞血管舒張的另一例子是,為響應(yīng)由于動脈中血流速增加而增大的剪應(yīng)力,而由內(nèi)皮傳遞的血管舒張反應(yīng)(參見KuoL,DavisMJ,ChilianWM,“Endothelium-DependentFlowInducedDilationofIsolatedCoronaryArterioles”,AmJPhysiol259;H1063(1990))。該機理例如能夠中和神經(jīng)原誘發(fā)的血管收縮,以便更好地獲得自身穩(wěn)定功能。目前用于檢測ED的診斷方法并不能較好地適于常規(guī)臨床的使用。作為一個例證,目前用于檢測ED的一種診斷方法是肱動脈流反應(yīng)雙試驗。該試驗包括使病人臂肘之上的血壓套膨脹到一個預(yù)定的壓力(例如300mmHg),以便使血流在血壓套之下的胳膊上停留一段預(yù)定的時間(例如4分鐘)。然后在施加閉塞壓力之前以及在釋放閉塞壓力時,分別用多普勒流速探頭和多普勒回波儀測定流速和肱動脈管徑的相對變化。將隨后釋放壓力套的結(jié)果與之前的閉塞狀態(tài)進行比較。如果動脈管徑增加得足夠大,那么認為病人具有正常的內(nèi)皮功能。以上所述的診斷方法具有幾點缺陷。例如,需要昂貴的設(shè)備和專業(yè)技術(shù)人員,而且缺乏準(zhǔn)確性,觀察者自身的重復(fù)性差。當(dāng)然,由于壓力套在受體胳膊周圍非常緊并且血流必須停留相當(dāng)長的一段時間(例如4分鐘),因此該方法對于受體來說也是非常不舒適的。精神壓力試驗精神計算試驗是為了診斷心肌缺血業(yè)已用于引起精神壓力的幾種方法之一。其它試驗包括公共演講和窘迫個性細節(jié)的揭示以及類似試驗。不顧引起精神壓力的方式,用于評估壓力的心血管作用的這些技術(shù)方法的目前狀況是,需要用于測定心功能的最終變化的放射性方法。由于依賴于非常昂貴的設(shè)備和技術(shù)支持人員,因此這種壓力試驗方式的使用性和可達性受到限制。精神壓力試驗尤其重要,因為該試驗已經(jīng)顯示,由精神壓力引起心肌缺血的心臟病人的后成致死和非致死心臟事故發(fā)生率顯著升高,從而精神壓力試驗在具體鑒定高危病人方面具有重要的預(yù)后作用(參見JainD,BurgM,SouferR,ZaretBL,“PrognosticImplicationsofMentalStressInducedSilentLeftVentricularDysfunctioninPatientswithStableAnginaPectotis”,AMJCardiol.7331-35(1995);andJiangW,BabyakM,KrantzDS,WaughRA,ColemanRE,HansonMMetal.,“MentalStressInducedMyocardialIschemiaandCardiacEvents”,JAMA2751651-1656(1996))。在對敏感個體進行精神壓力試驗的過程中手指血管收縮的引發(fā)與交感神經(jīng)系統(tǒng)過強的應(yīng)答性有關(guān),而后者已經(jīng)與心血管疾病的發(fā)病機理和加速發(fā)展相關(guān)聯(lián)(參見RozanskiA,BlumenthalJA,andKaplanJ,“ImpactofPsychologicalFactorsonthePathogenesisofCardiovascularDiseaseandImplicationsforTherapy”,Circulation2192-2217(1999))。檢測精神壓力引發(fā)的心肌缺血的另一非常重要方面是,涉及到所謂的“無癥狀”心肌缺血,即沒有疼痛癥狀并且是“完全無癥狀”缺血,也就是既沒有疼痛癥狀也沒有ECG變化。業(yè)已顯示,非常大比率即33-50%的心臟病人都具有這些無癥狀的各種心肌缺血疾病(參見KurataC.TawaraharaK,SakataK,TaguchiT,F(xiàn)ukumotoY,KobayashiA,etal.,“ElectrocardiographicallyandSymptomaricallySilentMyocardialIschemiaDuringExerciseTesting”,JapaneseCirculationJournal55825-834,(1991);andIshibashiM,YasudaT,TamakiNandStraussHW,“EvaluationofSymptomaticvs.SilentMyocardialIschemiaUsingtheAmbulatoryLeftVentricularFunctionMonitor(VEST)”,Isr.J.MedSci.25532-538(1989))。進行ECG標(biāo)準(zhǔn)鍛煉試驗不能診斷這樣的病人。PAT由于其較高的靈敏度,因此易于在這些狀況下進行準(zhǔn)確的診斷,而不依賴于高成本、使用性差的放射性試驗。發(fā)明目的和概述本發(fā)明的一個目的是提供一種用于非侵害性測定許多生理狀態(tài)的方法和裝置,這些生理狀態(tài)尤其與某些睡眠紊亂呼吸狀態(tài)和ED的檢測以及用精神壓力試驗診斷冠狀動脈疾病相關(guān)。本發(fā)明的另一目的是使PCT/IL97/00249的方法和裝置適用于上述其它額外的應(yīng)用。按照本發(fā)明的一個方面,提供了一種非侵害性測定個體的以下疾病的生理狀態(tài)的方法即內(nèi)皮機能不良(ED)、呼吸不足或者是上氣管阻抗綜合癥(UARS)、交感神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)性或者是對藥物制劑的反應(yīng)性,該方法包括利用外部傳感器監(jiān)測個體的外周動脈音調(diào);檢測外周動脈音調(diào)的變化;以及在已經(jīng)檢測到外周動脈音調(diào)的特殊變化時測定該生理狀態(tài)。按照本發(fā)明的另一方面,提供了一種非侵害性測定個體中冠狀動脈疾病的存在的方法,該方法包括使個體進行精神壓力試驗;利用外部傳感器監(jiān)測個體的外周動脈音調(diào);檢測外周動脈音調(diào)的變化;以及在已經(jīng)檢測到外周動脈音調(diào)的特殊變化時測定冠狀動脈疾病的存在。按照所描述的優(yōu)選實施例中的其它特性,監(jiān)測包括觀察外周動脈音調(diào)信號波,該特定變化是鍛煉過程中外周動脈音調(diào)信號波的早期衰減,以及/或者是恢復(fù)過程中外周動脈音調(diào)信號波的緩慢增幅。按照本發(fā)明的另一方面,提供了一種非侵害性測定個體的以下疾病的生理狀態(tài)的裝置即內(nèi)皮機能不良(ED)、呼吸不足或者是上氣管阻抗綜合癥(UARS),該裝置包括一個施加到個體的手指或足趾上的探頭,該探頭感應(yīng)手指或足趾的外周動脈音調(diào)并輸出表示該外周動脈音調(diào)的信號;以及一個處理器,該處理器接收從探頭輸出的信號并且或者是(a)提供一個表示外周動脈音調(diào)變化的輸出,而且由這個表示外周動脈音調(diào)變化的輸出可測定生理狀態(tài);或者是(b)由外周動脈音調(diào)的變化測定生理狀態(tài)并提供一個表示該生理狀態(tài)的輸出。按照本發(fā)明的再一方面,提供了一種用于非侵害性測定個體中壓力引發(fā)的冠狀動脈疾病的裝置,該裝置包括在個體的精神壓力試驗過程中施加到個體的手指或足趾上的探針,該探頭感應(yīng)手指或足趾的外周動脈音調(diào)并輸出表示該外周動脈音調(diào)的信號;以及一個處理器,該處理器接收從探頭輸出的信號并且或者是(a)提供一個表示外周動脈音調(diào)變化的輸出,而且由這個表示外周動脈音調(diào)變化的輸出可測定壓力引發(fā)的冠狀動脈疾病的存在;或者是(b)由外周動脈音調(diào)的變化測定壓力引發(fā)的冠狀動脈疾病的存在并提供一個表示該生理狀態(tài)的輸出。通過以下的描述,本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點將變得顯而易見。附圖的簡要描述此處參考附圖、僅僅借助實例對本發(fā)明進行描述,其中圖1示出的是如PCT/IL97/00249(圖9)所述裝置的一種形式,該裝置可用于按照本發(fā)明的其它額外應(yīng)用;圖2示出的是另一手指探頭,該探頭包括一光學(xué)傳感器并且可用于圖1的裝置中;圖3是一個表格,該表格將利用本發(fā)明檢測內(nèi)皮機能不良的結(jié)果與利用常規(guī)肱動脈流反應(yīng)雙試驗檢測機能不良的結(jié)果進行比較;圖4示出的是將正常受體的外周動脈音調(diào)波形與具有內(nèi)皮機能不良的受體的外周動脈音調(diào)波形進行比較的圖形;以及圖5是在壓力期間以信號幅度衰減的形式表示的對精神壓力的陽性PAT反應(yīng)(上面)與陰性PAT反應(yīng)(下面)之間的比較圖形。優(yōu)選實施例的描述如圖1所示(對應(yīng)于PCT/IL97/00249的圖9),手指探頭2包括套管形端帽30和與氣壓系統(tǒng)相連(一般用數(shù)字80表示)的壓力套40,而氣壓系統(tǒng)又與處理系統(tǒng)(一般用數(shù)字90表示)相連。氣壓系統(tǒng)80包括與氣壓輸送管系統(tǒng)(一般用數(shù)字85表示)相連的壓力源10。輸送管系統(tǒng)包括輸送管7a和44a,以及由以下所述的處理器23控制的電磁閥12和46,其中輸送管將來自壓力源的壓力輸送給手指探頭2。氣壓系統(tǒng)80還包括壓力傳感器13,該壓力傳感器用于監(jiān)測由壓力源10施加的壓力;以及差壓傳感器14,該差壓傳感器測定手指探頭室中的可變壓力與閥12和46之間存在的恒壓之間的差值??扇芜x的是,氣壓輸送管系統(tǒng)85還可配有儲存器47、48和49。處理系統(tǒng)90包括A/D轉(zhuǎn)換器22、處理器23和一個監(jiān)測裝置,該監(jiān)測裝置一般表示為監(jiān)測器24和警報器25。該處理系統(tǒng)負責(zé)控制工作源10和閥12及46的電磁力,并且還要處理所檢測的信號,以便提供一個可解譯的輸出。為了完成診斷過程,首先打開閥12和46并排空手指探頭室5和43,以便使病人將手指插入探頭。然后,將壓力升高到一定壓力,該壓力足以卸載動脈壁并防止靜脈瘀血。利用閥12和46上游的壓力傳感器13測定由壓力源10施加的壓力。在該優(yōu)選實施例中,氣壓艙中的壓力自動升高到70mmHg。此時,關(guān)閉閥12和46,以便使壓差傳感器14的右室中的壓力保持恒定。另一方面,傳感器14的左室中的壓力根據(jù)手指探頭2的室5中的壓力而發(fā)生變化。值得注意的是,為了檢測外周血管收縮,不必校正本發(fā)明的裝置,這是由于該測定可與試驗過程中所觀察到的病人自己的基線結(jié)果進行比較。為了得到好的結(jié)果,需要相對固定受試的手。在不同的鍛練壓力試驗過程中,通過將手夾持在一個穩(wěn)定的位置并避免手的過度移動通??蓪崿F(xiàn)這一點。由于動脈血壓脈沖波而導(dǎo)致的受試者手指容積的變化會使室5膨脹或收縮,并且使室5內(nèi)的氣壓相應(yīng)減小或增大。室5通過它的開口7以及輸送管7a與氣壓輸送管系統(tǒng)85相連。然而,由于閥12被關(guān)閉,因此壓力的變化只影響差壓傳感器14的左室。差壓傳感器14檢測這些壓力變化并提供與這些壓力變化相對應(yīng)的輸出。圖1所示的A/D轉(zhuǎn)換器22接收壓力傳感器13和14的模擬輸出,并在將這些輸出引入CPU處理器23之前將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。處理器23處理所測定的手指容積(或光密度)變化,從而產(chǎn)生容積測定值的輸出24a,以及/或者與時間對應(yīng)的容積測定值變化的輸出24b。測定值其一或二者都可以顯示在監(jiān)測器24上。如果所顯示的輸出24表明被測容積的變化超過預(yù)定的截止點,則表示外周血管收縮,并且將被觀察監(jiān)測器24的觀察者立即看到??扇芜x的是,如果被測容積中出現(xiàn)該預(yù)定點,則可以掀動警報器25(例如聲頻或視頻的),以便立即向工作人員報警。貫穿信號幅度的峰一般與動脈博動容積變化成比例,并且將隨著外周血管收縮而減小。因此,當(dāng)圖1的系統(tǒng)用于檢測外周血管收縮時,正如與壓力的絕對值相反,觀察者將對貫穿峰值的幅度的相對變化感興趣。結(jié)果,在該優(yōu)選實施例中,提供一個高倍過濾器28,用于過濾傳感器14的輸出并改善噪聲音量信號。優(yōu)選的是,手指探頭包括在裝置的近(心臟)側(cè)、與端帽30共軸并接近端帽30的環(huán)形壓力套40。該壓力套的主要目的是,將恒壓場的界限伸展到傳感探頭的邊界之外,從而避免了邊際效應(yīng)。壓力套的室43通過開口44也充滿了壓縮氣體;然而,電磁閥46使管道44與傳感器14分離。套40于是使靜壓場在近(心臟)方向上伸展到與伴隨有血壓波的手指容積變化的測定部位有一段距離的地方。環(huán)形壓力套40起止血帶的作用,它與套管形端帽30中產(chǎn)生的壓力場一起,防止手指的末梢端(尤其是最末梢指骨)發(fā)生靜脈瘀血。它還基本上避免了失控的靜脈回流;而且,當(dāng)手指處于心臟水平時,該壓力套部分卸載了手指末梢端的動脈壁張力,但是卻不使其閉塞。盡管壓力套的壓力可以與傳感室35,36中的壓力不同,但是前者不應(yīng)該超過后者。圖2示出了與圖1類似的裝置,只是直接測定了光密度的變化,以便提供伴隨有血壓波的手指容積變化的測定值。為了易于理解,使用與圖1中相同的參考數(shù)字來表示相應(yīng)的部件。于是,在圖2所示的裝置中,使室5加壓到一個固定的預(yù)定值(正如以上有關(guān)圖1的描述)。然而,在此情形下,限定出室5的管式光闌4配置在具有光源100的一側(cè),而相反側(cè)具有光接收器101,從而管式光闌4內(nèi)接收的手指博動血容積的變化被當(dāng)作光密度的變化將由光接收器101檢測到。該信息通過導(dǎo)線102饋送給放大電路103,并且在此被放大和過濾,然后又被饋送給A/D轉(zhuǎn)換器22,以便由處理器23進行處理(如上所述)。在圖2所示的布置中,測定部位,即光源100和光接收器101的位置不可忽視地在探頭2的鋼性外殼3開口端的內(nèi)部,從而可圍繞手指外端均勻地施加靜壓力場,因此為了此目的無需環(huán)形壓力套(40,圖1)。然而,如果需要將光源和光收集器定位于靠近探頭2的鋼性外殼的開口端,則也可以將該環(huán)形壓力套(對應(yīng)于圖1中的壓力套40)用于圖2所示的系統(tǒng)中。這種裝置的其它細節(jié)及其不同的變型,以及利用該裝置診斷不同體格狀況的方法都記載在以上提到的PCT/IL97/00249中(該申請已于1998年2月5日公開,國際公開號為WO98/04182),此處將該申請全部提出作為本文的參考文獻。如上所述以及PCT/IL97/00249中所更加充分描述的,手指探頭2可用于容納脈沖血氧計,后者用于測定血液的氧飽和度。在該應(yīng)用中,常規(guī)的脈沖血氧計傳感器包括在該探頭的殼體中,并且能夠較佳地測定血液的氧飽和度(SaO2),這是因為靜壓力場提供了穩(wěn)定的環(huán)境。作為一種PCT/IL97/00249中所述方法的替代血壓校正方法,通過誘發(fā)并監(jiān)測血管內(nèi)的透壁壓變化可產(chǎn)生被測動脈血管的順服曲線。可如下制作該曲線改變探頭內(nèi)所產(chǎn)生的外加外部壓力,并測定這些動脈血管的相應(yīng)容積和其它與容積有關(guān)的特性,然后制作這些測定值與液壓變化曲線圖。該校正可在無需限制病人的活動的情況下實施。通過將外部壓力變化與所誘發(fā)的液壓變化合并也可得到透壁壓變化。分析順服曲線是只衍生于外部壓力變化,還是只衍生于所誘發(fā)的液壓變化,還是衍生于液壓變化與外部壓力變化的總和,該分析在所有其它方面與已經(jīng)描述的相同。盡管PCT/IL97/00249中的大部分描述都集中在心肌缺血的檢測上,但是它也描述了該方法和裝置的其它應(yīng)用,包括用于監(jiān)測受體的不同睡眠狀態(tài),尤其是快速眼移動(REM)睡眠階段和睡眠呼吸暫停綜合癥(SAS)以及夜間心肌缺血。睡眠階段,特別是REM(快速眼移動)階段睡眠,是診斷睡眠紊亂和許多其它狀態(tài)的重要工具。在REM睡眠中,呼吸的可變控制使得化學(xué)敏感性大大降低,而后者導(dǎo)致呼吸圖形非常不規(guī)律以及血氧飽和度下降最大。REM潛伏期的變化業(yè)已過多地報道于情感疾病中,還報道于發(fā)作性睡眠病、酒精中毒、阿爾茨海默病和陽萎這些疾病中,而情感疾病包括內(nèi)源型抑郁癥、精神分裂癥、焦慮紊亂、強迫觀念與行為紊亂、飲食紊亂。REM潛伏期不僅在這些狀態(tài)的診斷中是重要的,而且在治療和后續(xù)期也是重要的,這是由于其是病人狀態(tài)的敏感指示劑。REM階段睡眠與PAT信號的衰減之間具有很強的聯(lián)系。與先前的非REM期相比,這個衰減是一個實質(zhì)幅度的衰減。PCT/IL97/00249的圖21中示出了表示PAT信號與催眠術(shù)的時間進程的三個代表性例子。重要的是,注意,PAT幅度的衰減并不是由REM睡眠所觸發(fā)的,但是似乎與一個進行周期有關(guān),該進行周期以這樣一種方式與睡眠周期同步,即,該周期的最低點與REM睡眠相符。用于鑒定REM階段睡眠的技術(shù)方法的目前狀態(tài)是,多嗜眠學(xué),它需要昂貴的裝置、相當(dāng)多的病人測試設(shè)備和專業(yè)技術(shù)人員。一種簡化的REM檢測器是Hobson等人的US4,836,219中公開的“夜帽(nightcap)”,該裝置依賴于檢測REM睡眠的兩個信息通道;身體移動和眼睛移動。然而,該方法需要大量的測試設(shè)備,而這些設(shè)備對于病人來說是不舒適的并且有損于睡眠。另一專利設(shè)備(Lavie的US5,280,791)使用了心率變動方法。然而,該方法需要要求信號分析并且不象PAT方法那樣可靠。利用PAT檢測REM,伴隨著現(xiàn)存的流動監(jiān)測系統(tǒng)是極其有用的,這是由于其以較高的成本效率方式、利用最少的病人測試設(shè)備產(chǎn)生了重要的信息。它可用于在病人自己家里提供強大、長期、后續(xù)的支持,而這些在睡眠實驗室中在邏輯上是不可能的。它易于和氧飽和度監(jiān)測以及流動的呼吸暫停篩分功能(已經(jīng)為PAT描述過)結(jié)合使用。該方法無需主觀操作者評估睡眠研究結(jié)果,并且不依賴于專門的、昂貴的測試設(shè)備,而這些設(shè)備對于基于實驗室的睡眠階段例如EEG、EOG和EMG的測定來說是必需的。其它額外應(yīng)用的詳細描述檢測內(nèi)皮機能不良的操作過程除了PCT/IL97/00249中所述的許多應(yīng)用之外,還發(fā)現(xiàn)外周動脈音調(diào)(PAT)是內(nèi)皮機能不良的準(zhǔn)確檢測劑(正如圖3的表中所證實的),這時在標(biāo)準(zhǔn)鍛煉試驗過程中觀察到特征反應(yīng)圖形(如圖4所示)。在鍛煉進行時正常受體顯示PAT信號的幅度沒有減小,而ED受體顯示信號明顯地下降了。在該研究中,在用肱動脈流反應(yīng)雙試驗(BAD)檢測的被視為ED陰性的23位受體中,用PAT檢測,發(fā)現(xiàn)有20位受體也是陰性反應(yīng)者。在BAD試驗顯陽性的8位病人中,有7位也是PAT陽性反應(yīng)。于是,在PAT與BAD試驗之間顯示出高度的一致性(87%的準(zhǔn)確率)。通過在4分鐘的冠狀動脈閉塞過程之前、之中和之后,將PAT傳感器施加到閉塞部位的手指末梢,可進行ED檢測試驗。用PAT可測定博動血容積隨著閉塞的解除而增加的程度(相對于閉塞前的水平),并且根據(jù)變化的程度,診斷有無ED。還可利用PAT傳感器本身使血流停在手指上一段預(yù)定的時間,而不是如已經(jīng)描述的肱動脈流反應(yīng)雙試驗?zāi)菢樱寡魍T诒凵?。隨后取消手指血流閉塞,可以利用PAT傳感器以其正常方式記錄手指博動容積的反應(yīng)。在這種方式中,可測試內(nèi)皮傳遞的反應(yīng)和血管舒張反應(yīng),而無需使血流更加廣泛地閉塞在手和前臂上(正如目前所實踐的)。精神壓力試驗在精神壓力試驗中,發(fā)明人業(yè)已發(fā)現(xiàn),一些個體表現(xiàn)為血管收縮,而這種血管收縮在壓力期間可以長久保持;其它個體表現(xiàn)為具有早期的血管收縮傾向,而該傾向很快消失了;又一些個體表現(xiàn)為幾乎沒有血管收縮的傾向。當(dāng)一組具有冠狀動脈疾病的受體接受精神壓力試驗時,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),具有延長血管收縮反應(yīng)的受體根據(jù)目前的核心臟成象研究法具有較差的心臟性能。因此確定,本發(fā)明的用于測定動脈音調(diào)的探頭可以與常規(guī)精神壓力試驗結(jié)合使用,以便預(yù)測冠狀動脈疾病。在一系列的試驗中,同時利用PAT和多波門放射性腦室造影術(shù)(MUGA)研究法對18位男性進行精神壓力試驗,據(jù)發(fā)現(xiàn),在呈現(xiàn)陽性MUGA結(jié)果的9位病人中,有8位也呈現(xiàn)陽性PAT結(jié)果,而6位陰性MUGA反應(yīng)者也是PAT陰性反應(yīng)者。有兩位病人是不明確的。在其余的兩種情形中,一位病人呈現(xiàn)陽性MUGA反應(yīng)和陰性PAT反應(yīng),而一位病人呈現(xiàn)陰性MUGA反應(yīng)和陽性PAT反應(yīng)。PAT與MUGA相比,其總準(zhǔn)確率是87%。圖5給出了在壓力期間對精神壓力表現(xiàn)為信號幅度衰減的陽性PAT反應(yīng)(上面),以及陰性PAT反應(yīng)(下面)的例子,其中1和3分別指示出壓力期的開始和結(jié)束。睡眠紊亂呼吸在具有阻塞性睡眠呼吸暫停綜合癥的42位病人中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),在每個呼吸暫停情況中都可以清晰地看到PAT信號很深的瞬時衰減和通常是周期性質(zhì)的心動過速。在標(biāo)準(zhǔn)的總的呼吸暫停-呼吸不足分?jǐn)?shù)(129.5±22.4(平均值±SEM))與瞬時血管收縮和心動過速情況(121.2±19.4(R-.92,p小于.0001))之間發(fā)現(xiàn)有良好的一致性。額外應(yīng)用1)自主神經(jīng)系統(tǒng)活性或反應(yīng)性最近,已經(jīng)有資料認為自主神經(jīng)活性或反應(yīng)性在CAD的發(fā)病機理中起到一份作用。這暗示,自主神經(jīng)系統(tǒng)活性或反應(yīng)性本身可以是一個重要的臨床參數(shù)。PAT檢測反應(yīng)性交感神經(jīng)活性的能力在誘發(fā)性心肌缺血過程中以及精神壓力試驗過程中得到確認。交感神經(jīng)系統(tǒng)過強的應(yīng)答性已經(jīng)與心血管疾病的發(fā)病機理和加速發(fā)展相關(guān)聯(lián)(參見RozanskiA,BlumenthalJA,andKaplanJ,“ImpactofPsychologicalFactorsonthePathogenesisofCardiovascularDiseaseandImplicationsforTherapy”,Circulation2192-2217(1999))。因此,交感神經(jīng)系統(tǒng)過強的應(yīng)答性本身就可以是重要的臨床病種,而PAT很適合于監(jiān)測該病種。交感神經(jīng)系統(tǒng)活性的技術(shù)測定狀態(tài)是,借助于腓骨神經(jīng)的直接內(nèi)神經(jīng)測定。這是一個侵害性過程,是不舒適的并且有傷害病人的危險。2)應(yīng)用PAT監(jiān)測自主神經(jīng)系統(tǒng)活性或反應(yīng)性;利用PAT監(jiān)測自主神經(jīng)系統(tǒng)活性或反應(yīng)性的時間進程。這種監(jiān)測可以通過本領(lǐng)域內(nèi)公知的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法并入交感神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)性的激發(fā)作用,例如冷升壓反應(yīng)、姿勢變化、吸氣喘氣、精神計算等等??梢愿鶕?jù)群體研究法限定反應(yīng)性的正常極限??梢岳肞AT監(jiān)測病人的被動傾斜過程中交感神經(jīng)系統(tǒng)變化的時間進程。另外,在藥理壓力試驗過程中可監(jiān)測PAT信號,該試驗用于診斷目的,或者用于在藥理上得出交感神經(jīng)反應(yīng),以及用于監(jiān)測/評估藥劑對外周動脈音調(diào)的作用效果。3)多象評估和生物反饋療法;在多象試驗的實踐中還可以利用PAT信號幅度的監(jiān)測,其中當(dāng)被監(jiān)測的參數(shù)響應(yīng)檢查者的輸入而改變受體的焦慮水平時,該被監(jiān)測的參數(shù)與交感神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)性有關(guān)。在生物反饋實踐中也可以利用PAT信號幅度的監(jiān)測,其中被監(jiān)測的參數(shù)與交感神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)性有關(guān),并且治療目標(biāo)是訓(xùn)練病人自己調(diào)節(jié)交感神經(jīng)系統(tǒng)的反應(yīng)性水平。雖然已經(jīng)就其優(yōu)選實施例和實驗方案對本發(fā)明進行了描述和展示,但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解,在所附的權(quán)利要求書限定的范圍內(nèi)可以對形式和細節(jié)進行改變,這些改變都不脫離本發(fā)明的精髓和范圍。權(quán)利要求1.一種非侵害性測定個體中的以下疾病的生理狀態(tài)的方法即內(nèi)皮機能不良(ED)、呼吸不足、上氣管阻抗綜合癥(UARS)、交感神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)性或者是對藥物制劑的反應(yīng)性,該方法包括利用外部傳感器監(jiān)測個體的外周動脈音調(diào);檢測外周動脈音調(diào)的變化;以及在已經(jīng)檢測到外周動脈音調(diào)的特殊變化時測定所述生理狀態(tài)。2.一種非侵害性測定個體中冠狀動脈疾病存在的方法,該方法包括使個體接受精神壓力試驗;利用外部傳感器監(jiān)測個體的外周動脈音調(diào);檢測外周動脈音調(diào)的變化;以及在已經(jīng)檢測到外周動脈音調(diào)的特殊變化時測定冠狀動脈疾病的存在。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于所述監(jiān)測包括觀察外周動脈音調(diào)信號波。4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于所述特殊變化是鍛煉過程中外周動脈音調(diào)信號波的早期衰減,和/或恢復(fù)過程中外周動脈音調(diào)信號波的緩慢幅度增加。5.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于實施壓力試驗,以便得到充血。6.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于實施壓力試驗,以便得到自主神經(jīng)系統(tǒng)活性或反應(yīng)性。7.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于為了診斷目的,實施藥理壓力試驗。8.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于實施壓力試驗,以便在藥理上得到交感神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)性。9.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于該生理狀態(tài)是病人對藥劑的反應(yīng)。10.一種非侵害性測定個體的以下疾病的生理狀態(tài)的裝置即內(nèi)皮機能不良(ED);呼吸不足或者是上氣管阻抗綜合癥(UARS)的睡眠紊亂呼吸狀態(tài);自主神經(jīng)系統(tǒng)活性或反應(yīng)性;或者是對藥劑的反應(yīng)性,該裝置包括一個施加到個體的手指或足趾上的探頭,所述探頭感應(yīng)手指或足趾的外周動脈音調(diào)并輸出表示該外周動脈音調(diào)的信號;以及一個處理器,該處理器接收從所述探頭輸出的信號并且或者是(a)提供一個表示外周動脈音調(diào)變化的輸出,而且由這個表示外周動脈音調(diào)變化的輸出可測定所述生理狀態(tài);或者是(b)由外周動脈音調(diào)的變化測定所述生理狀態(tài)并提供一個表示所述生理狀態(tài)的輸出。11.如權(quán)利要求10所述的裝置,其特征在于還包括一個用于測定病人是處于睡眠狀態(tài)還是處于覺醒狀態(tài)的設(shè)備。12.如權(quán)利要求11所述的裝置,其特征在于用于測定病人是處于睡眠狀態(tài)還是處于覺醒狀態(tài)的設(shè)備是一個actigraph。13.如權(quán)利要求10所述的裝置,其特征在于由所述處理器提供的輸出是外周動脈音調(diào)信號的時間進程,觀察該輸出,以便得到自主神經(jīng)活性或反應(yīng)性的病人水平的生物信息。14.如權(quán)利要求10所述的裝置,其特征在于由所述處理器提供的輸出是外周動脈音調(diào)信號的時間進程,觀察該輸出,以便為了生物反饋療法的治療目的,向病人提供認定自主神經(jīng)活性或反應(yīng)性的病人水平的信息。15.如權(quán)利要求10所述的裝置,其特征在于該生理狀態(tài)是傾斜試驗中交感神經(jīng)音調(diào)的時間進程狀態(tài)。16.如權(quán)利要求15所述的裝置,其特征在于該生理狀態(tài)是傾斜試驗中不同交感神經(jīng)音調(diào)的狀態(tài)。17.一種用于非侵害性測定在精神壓力試驗中個體由壓力引發(fā)的冠狀動脈疾病的裝置,該裝置包括一個施加到個體的手指或足趾上的探頭,所述探頭感應(yīng)手指或足趾的外周動脈音調(diào)并輸出表示該外周動脈音調(diào)的信號;以及一個處理器,該處理器接收從所述探頭輸出的信號并且或者是(a)提供一個表示外周動脈音調(diào)變化的輸出,而且由這個表示外周動脈音調(diào)變化的輸出可測定由壓力引發(fā)的冠狀動脈疾病;或者是(b)由外周動脈音調(diào)的變化測定由壓力引發(fā)的冠狀動脈疾病并提供一個表示該生理狀態(tài)的輸出。18.如權(quán)利要求10或17所述的裝置,其特征在于還包括一個用于測定動脈血的氧飽和度的脈沖血氧計。19.如權(quán)利要求18所述的裝置,其特征在于所述脈沖血氧計被容納在所述探頭中。20.如權(quán)利要求10或17所述的裝置,其特征在于所述探頭包括一個施壓器,該施壓器包括一個管形套筒,用于接收個體軀體的手指或足趾的預(yù)定長度的末梢端,該末梢端包括手指或足趾的最遠末梢尖端;一個端帽,用于接收手指或足趾的最遠末梢尖端,從而避免靜脈血瘀積在最遠末梢尖端處;至少一個具有一個膜的壓力套,該膜的結(jié)構(gòu)設(shè)置使得可以將壓力施加在手指或足趾的最遠末梢尖端之前的手指或足趾部分,從而所述壓力套起到靜脈止血帶的作用,避免在手指或足趾處發(fā)生靜脈瘀血和靜脈激波前進;一個壓力源,用于在接收到所述管形套筒內(nèi)時將靜壓場施加到個體軀體的手指或足趾的末梢端周圍,其中該靜壓足以基本上避免了在手指或足趾的末梢端處發(fā)生靜脈瘀血和靜脈激波的前進,并且部分卸載但不閉塞其中的動脈;以及一個測定裝置,用于測定伴隨血壓波的手指或足趾末梢端處的變化;以及其中,所述處理器接收從所述測定裝置輸出的信號并且或者是(a)提供一個表示外周動脈音調(diào)變化的輸出,而且由這個表示外周動脈音調(diào)變化的輸出可測定生理狀態(tài);或者是(b)由外周動脈音調(diào)的變化測定生理狀態(tài)并提供一個表示該生理狀態(tài)的輸出。21.如權(quán)利要求20所述的裝置,其特征在于所述測定裝置包括用于測定動脈血的氧飽和度的脈沖血氧計。22.如權(quán)利要求21所述的裝置,其特征在于所述脈沖血氧計被容納在所述裝置中。23.如權(quán)利要求21所述的裝置,其特征在于還包括一個用于測定病人是處于睡眠狀態(tài)還是處于覺醒狀態(tài)的設(shè)備。24.如權(quán)利要求10所述的裝置,其特征在于生理狀態(tài)是在身體姿勢變化過程中交感神經(jīng)音調(diào)的時間進程狀態(tài)。25.一種用于校正血壓測定儀的方法,該儀器包括一個用于接收病人的手指或足趾的端帽,該端帽具有一個氣壓艙,該氣壓艙的結(jié)構(gòu)使得可以將壓力施加到包括手指或足趾的最遠尖端的手指或足趾的末梢部分上,從而避免靜脈瘀血;一個膜,該膜的結(jié)構(gòu)設(shè)置使得可以將壓力施加在手指或足趾的末梢部分之前的手指或足趾上,從而避免靜脈血瘀積在手指或足趾處;以及一個傳感器,用于檢測包含在儀器內(nèi)的手指或足趾部分的動脈博動容積變化,所述方法包括通過誘發(fā)并監(jiān)測血管內(nèi)的透壁壓變化而產(chǎn)生被測動脈血管的順服曲線即,改變儀器內(nèi)所產(chǎn)生的外加外部壓力,并測定這些血管的相應(yīng)容積和其它與容積有關(guān)的特性,然后制作所述容積及特性的曲線圖。26.一種用于校正血壓測定儀的方法,包括可如下產(chǎn)生被測動脈血管的順服曲線誘發(fā)并監(jiān)測改變儀器內(nèi)所產(chǎn)生的外加外部壓力的血管內(nèi)透壁壓,或者是改變血管內(nèi)的液壓,并測定這些動脈血管的相應(yīng)容積和其它與容積有關(guān)的特性,然后制作這些測定值與所引發(fā)的液壓變化的曲線圖。27.一種用于測定藥劑對外周動脈音調(diào)的作用效果的方法,包括利用外部傳感器監(jiān)測外周動脈音調(diào);檢測外周動脈音調(diào)的變化;以及在已經(jīng)檢測到外周動脈音調(diào)的特殊變化時測定藥劑的作用效果。全文摘要本發(fā)明提供了一種非侵害性測定以下疾病的生理狀態(tài)的方法即內(nèi)皮機能不良(ED)、呼吸不足或者上氣管阻抗綜合癥(UARS),該方法包括利用外部傳感器監(jiān)測外周動脈音調(diào);檢測外周動脈音調(diào)的變化;以及在已經(jīng)檢測到外周動脈音調(diào)的特殊變化時測定所述生理狀態(tài)。文檔編號A61B5/022GK1424889SQ00808321公開日2003年6月18日申請日期2000年5月29日優(yōu)先權(quán)日1999年6月2日發(fā)明者D·A·古爾,R·P·施納爾,J·謝菲,P·拉維申請人:伊塔馬醫(yī)療有限公司
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