專利名稱：用于監(jiān)測心臟搏動(dòng)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于非侵入性地監(jiān)測心J3^動(dòng)的方法和裝置。所述方法和裝置 可用于心臟功能(特別地是人類心臟，但不^5U5L;^人類心臟)的非侵入性監(jiān)測。
背景技術(shù)：
心臟病是死亡的一個(gè)主要原因。因此需要能夠?qū)π呐K問題進(jìn)行早期檢測的 方法和裝置，并且需要能夠獲得用于診斷心臟疾病的有用信息的方法和裝置。 用于心臟功能非^^性監(jiān)測的現(xiàn)有方法包括 *機(jī)械方法，例如，頸部頸動(dòng)脈的搏動(dòng)記錄或心尖心動(dòng)描記術(shù)。 *電學(xué)技術(shù)，例如，心電圖(ECG)。*成像技術(shù)，包括心艦聲波技術(shù)(echocardiology)、放射照相術(shù)和磁 共振成像節(jié))。由于受試者之間存在生理差異，因此現(xiàn)有的機(jī)械方法可能不準(zhǔn)確。例如， 心音的強(qiáng)度并不是心臟功能的一個(gè)好的量度，這是由于受試者之間的生理差 異一一例如受試者脂肪層的厚度差異一 一會(huì)影響心音的強(qiáng)度。電學(xué)技術(shù)存在的缺點(diǎn)是，難于將測得的電信號(hào)與心臟收縮的力度關(guān):^ 來。成像技術(shù)M在這一問題。例如，超聲心動(dòng)圖測定的是一個(gè)被稱為"射血 分?jǐn)?shù)"的比率。對于具有正常功能的心臟，射血分?jǐn)?shù)可與心臟收縮的力度相關(guān) 聯(lián)。然而，如果心臟功能不正常，這種關(guān)聯(lián)可能就不成立。上述的現(xiàn)有方法或技術(shù)均不能精確^k^征心臟循環(huán)的等容期。而等容期的 特征對于鑒定冠狀動(dòng)脈疾病和其他心魁目關(guān)疾病可能很重要。Pinchak， ESOPHAGEAL ACCELERATION AND THE CARDIOVASCULAR SYSTEM, Journal of Sound and Vibration, 1979， pp. 369-373中評(píng)價(jià)了小型加i^Jt 計(jì)在聽診器內(nèi)的應(yīng)用。Koblanski的美國專利No. 5, 865, 759中'^開了一種用于評(píng)估人心臟功能 的裝置和方法，該文獻(xiàn)的公開內(nèi)^it過引用的方式納入本申請。該裝置提供了 一種定位于靠著氣管的頸部甲狀軟骨的傳感機(jī)構(gòu)，以感受甲狀軟骨對心臟功能 的應(yīng)答。提供了一種將該傳感^I固定在合適位置的限制系統(tǒng)。該裝置雖然可 用，但已,tt現(xiàn)具有一些缺陷，包括 該裝置對受試者的姿勢過分地敏感；'該裝置不能精確J4^r測在較高幅度心臟運(yùn)動(dòng)過后隨即發(fā)生的低幅度心臟 運(yùn)動(dòng)； 信噪比太低； m^恰當(dāng)iik^準(zhǔn)該限制系統(tǒng)；以及 如果該系統(tǒng)的一^分接觸到障礙物例如衣服、墊枕、胡須、肥胖的頸部 組織或胸部，則該系統(tǒng)可能得到錯(cuò)誤的結(jié)果。因此仍然需要用于監(jiān)測心膨逸動(dòng)的實(shí)用的方法和裝置。發(fā)明內(nèi)容結(jié)合系統(tǒng)和方法描述了 ^H兌明了以下各實(shí)施方案及其各方面，所述系統(tǒng)和 方法意在示例和說明而并非限制范圍。本發(fā)明的一方面提供了 一種用于非^性地監(jiān)測受試者的心l^動(dòng)的方 法。所述方法包括施加一個(gè)偏向力以使一個(gè)探針在第一方向上偏向抵住所述 受試者解剖結(jié)構(gòu)；〗吏所述探針響應(yīng)于所述受試者的心膨逸動(dòng)而逆所述偏向力移 動(dòng)；并測量所述^針的運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的另 一方面提供了 一種用于非^X性監(jiān)測受試者的心臟運(yùn)動(dòng)的裝 置。所^^置包括一個(gè)適于抵住所迷受試者解剖結(jié)構(gòu)的探針。所述探針可響應(yīng) 于受試者的心臟運(yùn)動(dòng)而在第一方向上移動(dòng)。所述裝置還包括一個(gè)連接的運(yùn)動(dòng)傳 感器，所^動(dòng)傳感器用于感受所述探針在第一方向上的運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)傳感器 可包含一個(gè)加速度計(jì)。還有一個(gè)偶聯(lián)的偏向機(jī)構(gòu)，所述偏向機(jī)構(gòu)用于使探針在 第一方向上偏向抵住所述解剖結(jié)構(gòu)。在探針和運(yùn)動(dòng)傳感器之間可提供一個(gè)^運(yùn)動(dòng)放大器。所述^運(yùn)動(dòng)》文大 器在所述探針和所iii^動(dòng)傳感器之間可包括一個(gè)具有樞軸的^^。所述才區(qū)軸或運(yùn)動(dòng)傳感器可沿著杠桿移動(dòng)以調(diào)整所ii^運(yùn)動(dòng)放大器的增益。所*置可包括顯示探針的加#波形和位移波形的顯示器。在這些實(shí)施方案中，同時(shí)可實(shí)時(shí)地顯示心鵬逸動(dòng)的加iiJL和位移，并對其進(jìn)行觀察以檢測 心1^動(dòng)的*阿不旨狀況。下文描述了本發(fā)明的其他方面和本發(fā)明的各示例實(shí)施方案的特征，并在附 圖中顯示。


在圖示出本發(fā)明的非限制性實(shí)施方案的附圖中 圖1為用于監(jiān)測坐姿受試者的主動(dòng)脈弓運(yùn)動(dòng)的偶聯(lián)的心臟監(jiān)測裝置的側(cè) 視圖；圖1A為示出圖1心臟監(jiān)測裝置的探針與受試者主動(dòng)脈弓之間的相互作用 的示意圖；圖2為示出了用于監(jiān)測側(cè)臣卜姿勢的受試者的主動(dòng)脈弓運(yùn)動(dòng)的偶聯(lián)的圖1 裝置的探針的視圖；圖3為用于測量坐姿受試者曱狀軟骨的運(yùn)動(dòng)的偶聯(lián)的圖l裝置的側(cè)視圖； 圖4為示出圖3心臟監(jiān)測裝置的探針與受試者曱狀軟骨的相互作用的示意圖；圖4A、 4B和4C分別為可用于與心臟監(jiān)測裝置偶聯(lián)以測量受試者曱狀軟骨 的運(yùn)動(dòng)的^4十的俯視圖、部^^黃截面圖和側(cè)一見圖； 圖5為圖1-4的裝置的透視圖；圖6和7示出了圖1-4的裝置各部分的平面圖，該裝置具有一個(gè)腮托和一 個(gè)下頜頭托(jaw and head rest);圖8為;Mf和樞軸支持該杠桿的可旋轉(zhuǎn)支撐構(gòu)件的截?cái)鄨D(broken-away view) j圖8A為沿圖8的8A-8A線截取的截面圖；圖9為圖8所示裝置部件的側(cè)視圖，其中的探針與杠桿的著力部分相連從 而偶聯(lián)到主動(dòng)脈弓；圖IO為與圖9相對應(yīng)的視圖，但其中的探4H皮另一不同的^^f^換以用 于偶聯(lián)到曱狀軟骨；圖ll為圖9裝置的正視圖；圖12為包括圖11所示的部分以及保護(hù)套和殼體的裝置的分解視圖； 圖13為圖12裝置的側(cè)視圖；圖14顯示了與受試者皮膚偶聯(lián)接觸的圖11和12裝置的主動(dòng)脈弓探針末 端的截?cái)鄨D；圖15為圖1-4裝置的各部分(包括toM文大設(shè)備和光學(xué)運(yùn)動(dòng)放大設(shè)備)的 圖解視圖；圖16和17圖示出兩種形式的光學(xué)運(yùn)動(dòng)放大設(shè)備； 圖18為可旋轉(zhuǎn)的支撐構(gòu)件的側(cè)視圖； 圖19為支持圖18支撐構(gòu)件一端的樞軸的橫截面圖； 圖20為一個(gè)心te動(dòng)檢測裝置實(shí)例的各組件的框圖；以及 圖21為一種可通過應(yīng)用本文公開的某些實(shí)施方案的方法和裝置生成的一 類心膽逸動(dòng)波形實(shí)例。
具體實(shí)施方式
為^f吏本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更完全地理解本發(fā)明，在以下描述內(nèi)容中闡明了 具體的細(xì)節(jié)。然而，乂i^p的要素可能未詳盡示出或描述，以狄不必要地使本 申請公開內(nèi)容不清楚。因此，本申請的描述和附圖應(yīng)被認(rèn)為是示例性的而不具 有限制性含義。對心J34it動(dòng)例如其加itJL的測量提供了對心臟狀況的有價(jià)值的認(rèn)知。心臟運(yùn)動(dòng)是由心臟循環(huán)各期的心臟質(zhì)量動(dòng)量和射血?jiǎng)恿康母淖兯a(chǎn)生的力引起的。 心臟異?？蓪?dǎo)致這些力的形式和大小發(fā)生改變，從而產(chǎn)生診斷性數(shù)值。心臟可產(chǎn)生較強(qiáng)的力和較弱的力，它們均具有診斷意義。本文所述的方法 和裝置能夠測量心臟循環(huán)的心收縮期和心舒張期。所il^置可用于獲得能夠表 征受試者心臟循環(huán)等容期(即在心臟瓣膜張開之前的心臟收縮期)的測量值。等 容收縮與射血期的幅度和持續(xù)時(shí)間高度相關(guān)。作為可通過監(jiān)測心l^t動(dòng)而獲得 的有價(jià)值的診斷結(jié)果的一個(gè)實(shí)例，具有低射血幅度以及等容期中的較大收縮力 是存在主動(dòng)脈瓣狹窄的一個(gè)明顯指標(biāo)。本發(fā)明提供了用于監(jiān)測受試者心l^:動(dòng)的非侵入性方法。該方法包括，將 探針抵住一解剖結(jié)構(gòu)(例如氣管軟骨或主動(dòng)脈弓)放置，所述解剖結(jié)構(gòu)可響應(yīng)于 心,動(dòng)而移動(dòng)。通過偏向力使該探針偏斜以接觸該解剖結(jié)構(gòu)，所述偏向力的 作用方向通常平行于該解剖結(jié)構(gòu)的心臟i秀導(dǎo)運(yùn)動(dòng)的方向。在某些實(shí)施方案中， 該探針通it^放大器與運(yùn)動(dòng)傳感器(例如加速度計(jì))連接，所述M放大器可 放大該探針的運(yùn)動(dòng)并向運(yùn)動(dòng)傳感器施加該放大的運(yùn)動(dòng)。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的心臟監(jiān)測裝置10。裝置10被配 置成可在主動(dòng)脈弓的頭臂區(qū)域測量心臟的力?；蛘?，如下所述，裝置10被配置成可在另 一解剖結(jié)構(gòu)例如氣管的甲狀軟骨區(qū)域測量心臟的力。主動(dòng)脈弓是一個(gè)測量心臟的力的良好位點(diǎn)，因?yàn)樵谶@個(gè)位置測量可提供心 臟循環(huán)所有時(shí)期包^/脈收縮期的許多信息。在手術(shù)室中也可很方便地在主動(dòng) 脈弓處測量心臟的力，因?yàn)槭茉囌咭宰匀蛔藙菖P躺時(shí)可獲得較好的測量值。對 于大多數(shù)哺乳動(dòng)物而言，都可通過監(jiān)測主動(dòng)脈弓頭臂區(qū)的運(yùn)動(dòng)來測量心M動(dòng)。顯示了與就坐于椅14的受試者S胸部的主動(dòng)脈弓具有偶聯(lián)關(guān)系的裝置 10。裝置10負(fù)栽在通過支持板18固定于天a 17的支持裝置16上。支持裝 置16使得可以容易地#1^置10并調(diào)節(jié)它與受試者S的相對位置。支持裝置 16可包括一種類型的頭上方支架和轉(zhuǎn)環(huán)枳i構(gòu)，該機(jī)構(gòu)類型與用于支持手術(shù)室 和牙醫(yī)室中使用的一些類型的頭上方照明燈的機(jī)構(gòu)類型相似。許多種合適的支 持^I是公知的，因此不在本文中作更詳細(xì)的描述。將裝置10移動(dòng)到使其能夠偶聯(lián)探針20 (參見圖1A)的位置上，以感受由心 皿加到受試者解剖結(jié)構(gòu)的力。該解剖結(jié)構(gòu)可包括例如受試者12的主動(dòng)脈弓 或曱狀軟骨。圖1、圖1A和圖2示出了被配置成可檢測受試者12的主動(dòng)務(wù)jc弓 A運(yùn)動(dòng)的裝置IO。主動(dòng)脈弓A在對受試者心臟H的運(yùn)動(dòng)作出響應(yīng)時(shí)發(fā)生移動(dòng)。 圖1A示出探針20可^皮導(dǎo)向受試者垂管M的右手側(cè)后部，^上與心臟主軸平 行，在頸靜脈切跡和鎖骨切跡之間與受試者頸部約成45°的角度。支持裝置 16在受試者S的外部并在相對于固定裝置10的基座(例如板18)的適當(dāng)位置上 持有探針20。為了便于導(dǎo)入探針20,將受試者頭部轉(zhuǎn)至右側(cè)。當(dāng)探針20到達(dá)使探針20 與主動(dòng)脈弓A相鄰的深度時(shí)要求受試者深度吸氣數(shù)次，并獲得記錄值。這通常 包括將探針20插入到垂管M上緣以下大于約1. 5英寸(約3. 75 cm)的深度。 在典型成人受試者中，當(dāng)探針20處于垂管M上緣以下約2英寸(約5 cm)的位 置時(shí)，可使探針20與主動(dòng)脈弓的頭臂區(qū)偶聯(lián)移動(dòng)。當(dāng)探針20接近主動(dòng)脈弓A 時(shí)，它會(huì)開始在方向21上以遵循受試者的心搏周期的方式運(yùn)動(dòng)。在監(jiān)測被檢 測心臟運(yùn)動(dòng)的幅度時(shí)，可以調(diào)節(jié)探針20的位置直至心膨逸動(dòng)幅度達(dá)到最大。通過偏向機(jī)構(gòu)使探針20偏向心臟H。各種偏向機(jī)構(gòu)如下所述。該偏向機(jī) 構(gòu)可通過在方向21上沿探針20施加一個(gè)連續(xù)的力以使探針20保持與主動(dòng)Ji^ 弓A偶聯(lián)運(yùn)動(dòng)。探針響應(yīng)于主動(dòng)脈弓A的運(yùn)動(dòng)而在方向21上移動(dòng)。裝置10的外殼24上提供了一個(gè)下頜頭支持物23。當(dāng)探針20與受試者主 動(dòng)脈弓的頭臂區(qū)偶聯(lián)時(shí)，調(diào)整下頜頭支持物23使其與受試者的下頜和受^T 的頭骨底部相接觸。在裝置10監(jiān)測探針20的運(yùn)動(dòng)時(shí)，受試者可將他或她的頭 部;^t在下頜頭支持物23上。圖2示出了對受試者S使用裝置10，在一個(gè)可傾斜平臺(tái)26上將其頭轉(zhuǎn)向 右側(cè)。使探針20與受試者S的主動(dòng)脈弓偶聯(lián)。使用下頜頭支持物23(圖2中 未示出)來防止裝置10相對受試者S發(fā)生移動(dòng)。平臺(tái)26可以是傾斜的，以使 受試者的頭部略微向下傾斜。這有助于維##針20和受試者主動(dòng)脈弓之間的 良好偶聯(lián)，并皿防jLjfii液以影響受試者的循環(huán)的方式匯集在受試者的腿部。 圖2所示姿勢可將腹腔器官推向受試者的膈。從而j^禹推擠胸腔器官，從而使 主動(dòng)脈弓移動(dòng)至更接近垂管上緣的位置，以使其可更容易地被探針20接近。 使受試者處于圖2所示的仰臥姿勢，iM"于各種手術(shù)室環(huán)境而言是都是i^好的 設(shè)置，因?yàn)槭茉囌呖梢匝雠P。如圖所示，該受試者的頭部應(yīng)轉(zhuǎn)向右側(cè)。肺阻力可能影響心臟的運(yùn)動(dòng)。因此，應(yīng)結(jié)合使用裝置10對肺阻力進(jìn)行測 量以確定心臟功能。當(dāng)對由裝置10獲得的測量結(jié)^ii行解析時(shí)，可以考慮肺 阻力?？梢酝╥i^E監(jiān)測裝置10所檢測的位移時(shí)讓受試者很快地呼吸來測* 阻力。與受試者的呼吸對應(yīng)的位移幅M大，則測得的肺阻力越大。對該位移 可進(jìn)行電子檢測并記錄，或者在裝置10上^^供的顯示器上觀察。圖3和4顯示出被配置成可用于監(jiān)測受試者S的曱狀軟骨的心i秀導(dǎo)運(yùn)動(dòng)的 裝置IO。受試者S坐于座椅28上，將腳放置在抬高的腳托29上。在這種姿 勢下，腹部會(huì)承受一定壓力。當(dāng)受試者處于其他姿勢時(shí)也可以測量甲狀軟骨運(yùn) 動(dòng)，例如，如圖2所示，當(dāng)受試者可在可傾斜臺(tái)上處于頭向下的姿勢時(shí)可監(jiān)測 甲狀軟骨的運(yùn)動(dòng)。將外殼24的頂部調(diào)節(jié)至與受試者的下頜平行。用探針20A 替換探針20 (參見圖1)。探針20A在受試者的曱狀上切跡N處與受試者的曱狀 軟骨T的上斜目嚙合。通過彈簧或下述其他偏向;N^使探針20A向下偏斜，并 抵住受試者甲狀軟骨的頂部。在裝置10監(jiān)測受試者曱狀軟骨的運(yùn)動(dòng)時(shí)，受試者的下頜托放于外殼24 上的U形下頜托30上。當(dāng)用裝置10來監(jiān)測受試者的主動(dòng)脈弓的運(yùn)動(dòng)時(shí)，下頜 托30可以是可拆卸的，這樣它就可以不干擾下頜頭支持物23的使用。在所示 的實(shí)施方案中，平板31與下頜托30的兩側(cè)可旋轉(zhuǎn)^目連接。將調(diào)節(jié)螺母32 插過平板31中的槽33以與外殼24螺紋嚙合?？蓪⑾骂M托30調(diào)節(jié)至與受試者下頜相接觸。然后可擰緊螺母32以防下頜托30移動(dòng)?？扇∠侣菽?2以使得 下頜托30可以被拆卸。在圖3中，受試者的頭部朝向胸部低下，并將腳抬起以與身,a而升 高受試者腹部的壓力。還可在受試者12頭向下躺于如圖2所示的傾斜臺(tái)上時(shí) 測量受試者的甲狀軟骨的運(yùn)動(dòng)。如圖4A、 4B和4C所示，探針20A具有可與受試者的甲狀軟骨的上緣嚙合 的突出部分34。突出部分34優(yōu)選地具有斜側(cè)面或圓形側(cè)面34A和34B,所述 34A和34B有助于使突出部分44A處于受試者甲狀上切跡N的中心。在該所示 的實(shí)施方案中，突出部分34以略向下的角度傾斜。探針20A可包括與w比鄰受 試者甲狀軟骨側(cè)面的受試者頸部相吻合的臂36A和36B。臂36A和36B分別從 左右兩側(cè)使探針20A位于受試者曱狀軟骨的中心位置。臂36A和36B可以是有 彈性的。臂36A和36B以及突出部分34可以被覆有彈性材料以使受試者感覺 舒適并防止受試者皮膚受刺激。探針20A可具有其他可使其與受試者曱狀軟骨 的上^^合的其,造。當(dāng)裝置10已經(jīng)被描述為可具有用來在主動(dòng)脈弓或曱狀軟骨處測量心^it 動(dòng)的結(jié)構(gòu)時(shí)，則可以明確,建>^發(fā)明的裝置以用于^這些位點(diǎn)之一處或某 些其他合適的解剖部位測量心l^動(dòng)。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的^示例實(shí)施方案的心J^動(dòng)測量裝置10的詳 細(xì)構(gòu)造。在外殼24上提供有手柄38。可通過，手柄38將裝置10導(dǎo)向所需 位置。外殼24通*窩接頭39與支持裝置16相連，以使外殼24可按需要傾 斜。球窩接頭39有一個(gè)鎖緊螺釘39A,用于將外殼24固定在相對于支持裝置 16的所需位置。在外殼24上或在另一方便的位置4I:供有顯示器40。顯示器40可顯示與 裝置10的狀態(tài)相關(guān)的信息以及與裝置10所測的受試者心臟運(yùn)動(dòng)相關(guān)的信息。 例如，顯示器40可顯示一種波形，所述波形示出作為時(shí)間函數(shù)的受試者心臟 的位移，并且該顯示器可包括用于顯示位移大小或幅度的位移幅度顯示器42, 所述位移的波形由顯示器40示出。裝置10可與計(jì)算機(jī)44相連。計(jì)算機(jī)44可包括便攜式計(jì)算機(jī)、個(gè)人電腦 或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)44可接受來自裝置10的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可包括4化心臟 運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，也可以包括其他數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^計(jì)算機(jī)44對數(shù)據(jù)進(jìn)行務(wù)賭、操作、 顯示lt據(jù)或作其他處理。在所示的實(shí)施方案中，探針20(或20A)被固定在W卜殼24凸出的^f 50 的末端。如下文更詳細(xì)的描述，裝置10包括偏置裝置例如彈簧。偏置裝置使 ^:針偏向受試者的主動(dòng)脈弓或受試者解剖結(jié)構(gòu)的其他部分，并由此維持^4f 20和受試者解剖結(jié)構(gòu)間的良好偶聯(lián)。；Mf 50的強(qiáng)旋^it動(dòng)可表明^針20與 受試者主動(dòng)脈弓在頭臂區(qū)的正確偶聯(lián)。裝置10包括可檢測杠桿50的運(yùn)動(dòng)的傳感器。受試者的心臟運(yùn)動(dòng)被傳遞至 受試者的主動(dòng)脈弓(主動(dòng)脈弓與心臟直接相連)。主動(dòng)脈弓的運(yùn)動(dòng)可通過^:針 20傳遞至杠桿50。因此，所測的杠桿50的運(yùn)動(dòng)與受試者的心臟運(yùn)動(dòng)直接相關(guān) 聯(lián)。如下文中所更詳細(xì)描述的，裝置10可記錄、處理和/或顯示這些運(yùn)動(dòng)和/ 或獲自這些運(yùn)動(dòng)的數(shù)值。如圖6和7所示，下頜頭支持物23包括一對臂55，每個(gè)臂的一端可旋轉(zhuǎn) 地固定在軸57上。軸57可旋轉(zhuǎn)地固定在外殼24上。在所示的實(shí)施方案中， 軸57穿過軸套59。在臂55另一側(cè)的自由端60，每一個(gè)臂55都通過樞軸61 與村墊62相連。在使用下頜頭支持物23時(shí)，受試者靠在襯墊62上。通過相對于外殼24旋轉(zhuǎn)所述軸57和臂55，可使下頜頭支持物23處于工 作位置或非工作位置，非工作位置如圖6所示，其中臂55平放在外殼24上， ^^作用時(shí)的位置如圖7所述，其中臂55和其村墊67W卜殼端部32處伸出， 在所^卜殼的端部32伸出;f:o)f 50。圖1中示出了處于工作位置時(shí)的下頜頭支 持物23。當(dāng)需要測量受試者的曱狀軟骨的運(yùn)動(dòng)時(shí)，在#^手柄38以移動(dòng)探針20A 使其接觸受試者的甲狀軟骨的上緣后，可將下頜頭支持物23移動(dòng)到非工作位 置，并且可將下頜支持物30固定在外殼24上，并對其進(jìn)行調(diào)節(jié)以使其與受試 者相適應(yīng)。通常通it^桿50可視的節(jié)律'14^轉(zhuǎn)來表明探針20A與受試者曱狀 軟骨的正確偶聯(lián)。通過卸下下頜托30并將下頜頭支持物23旋轉(zhuǎn)至其如圖7所 示的起作用時(shí)的位置，并JUf過用探針20替代探針20A，可將裝置10配置成 用于與受試者的主動(dòng)樂，弓相偶聯(lián)。在所示的實(shí)施方案中，探針20或20A固定于杠桿50的遠(yuǎn)端69。 ；Mf50 被支撐在旋轉(zhuǎn)地固定在外殼24上的支撐構(gòu)件70上。由圖18可見，支撐構(gòu)件 70的^—端都插入樞軸(pivotal su卯ort)71內(nèi)，該樞軸71形成于支撐構(gòu)件 70末端的銷釘72和支撐于外殼24中的螺母74的插口 73之間。受試者心臟 運(yùn)動(dòng)所致的受試者解剖結(jié)構(gòu)的相對部分的活動(dòng)導(dǎo)致探針(例如20或20A)位移。 這些活動(dòng)導(dǎo)致杠桿50和支撐構(gòu)件70繞支撐構(gòu)件70的縱軸旋轉(zhuǎn)。將加i4JL計(jì)80 (圖8a)固定在U形托架81上。提^4貞緊螺母82用來可松 動(dòng)地固定托架81,并^&aii^計(jì)80沿杠桿50位于所需位置。加速度計(jì)80沿 杠桿50的位置可通過*^螺母82并沿杠桿50滑動(dòng)托架81來調(diào)節(jié)?？梢岳斫?的是，松ff 50為偶聯(lián)有探針20或20A的松片50的遠(yuǎn)端69的^^T運(yùn)動(dòng)4^供了 ^^t大作用。放大量可通過沿杠桿50將加i4;l計(jì)滑動(dòng)到所需位置來調(diào)節(jié)。 這種調(diào)節(jié)作用可用于邱I^嘗以下這一事實(shí)，即不同的加速度計(jì)對于相同的加ii^ 往往會(huì)產(chǎn)生不同的電輸出?？蓪⒓铀俣扔?jì)80固定在沿杠桿50的一個(gè)位置，以 使其在杠桿50的遠(yuǎn)端69以特定加速度移動(dòng)時(shí)能夠產(chǎn)生所需輸出。裝置10可通過將杠桿50與可提供預(yù)定加逸復(fù)的振動(dòng)器偶M進(jìn)frfe準(zhǔn)。 可對加速度計(jì)80沿^f 50的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至加ii^l計(jì)50的輸出信號(hào)的 輸出為所需值為止。在所示的實(shí)施方案中，杠桿50用作枳械運(yùn)動(dòng)放大器。支撐構(gòu)件70用作支 點(diǎn)。；Nf 50和支撐構(gòu)件70可響應(yīng)于探針20或20A的運(yùn)動(dòng)而繞樞軸旋轉(zhuǎn)，探 針20或20A位于杠桿50著力部分的一端。加ii^計(jì)80位于與上述著力部分 相對的樞軸另一側(cè)的4堵50的負(fù)載部分一端。樞軸位于探針20和加itJL計(jì) 80之間。如^ff 50的負(fù)載部#著力部分長度不相等，則加iiJL計(jì)80在;Mf 50上的位點(diǎn)會(huì)比探針20在W 50上的作用點(diǎn)移動(dòng)得更多或更少。當(dāng)負(fù)栽部 分長于著力部分，；Mf 50可放大探針20的移動(dòng)，^4f20的移動(dòng)與受試者解 剖結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是對應(yīng)的。加i4vl計(jì)64產(chǎn)生的電信號(hào)輸出可根據(jù)需要放大和調(diào) 節(jié)。提供一種可調(diào)節(jié)的^0^:大作用，可用于較大程度地消除儀器間的差異，并能對不同臨床研究中心的相似裝置1o之間的數(shù)據(jù)結(jié)^Ji行比較。與只提供加i4^計(jì)信號(hào)輸出的電學(xué)放大的裝置相比，通過例如W 50來提供的^j^t 大可有助于改4#噪比。如圖11所示，探針20可包括在一端具有分支末端部分的桿，所述分支末 端部分通常由參考數(shù)字85標(biāo)示。與末端部分85的臂87螺紋嚙合的一對樞銷 86的尖端88被壓入到;J3^f 50末端部分69的縱向相對的兩邊緣89中。由此， 探針2 0旋轉(zhuǎn)地與;Mf 5 0相偶聯(lián)。探針2 0的縱向運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致;Mf 5 0旋轉(zhuǎn)。如圖11和12所示，探針20延伸穿過保護(hù)殼90。例如通過將螺母94穿 過末端92插入至與殼93的突出部分95的螺紋嚙合部的方式，將殼90的環(huán)狀 末端部分92可拆卸地固定在殼93上。殼93固定在外殼24上。杠桿50的末端部分69伸入到殼93的突出部分95內(nèi)并在其中與探針20偶聯(lián)?？扇∠碌谋?護(hù)套96安M探針20的自由端，處于具有分支的末端部分85的對側(cè)。如圖14所示，保護(hù)殼90具有開口的下端部分98，探針20的尖端(即套 96的尖端)伸出穿過下端部分98。在套96 —側(cè)的末端部分98上提供有裂瓣 99。裂瓣99可任選地為環(huán)繞探針20末端延伸的圓環(huán)的一部分，并且與探針 20徑向間隔開。使用時(shí)，受試者皮膚100在裂瓣99上伸展開。受試者主動(dòng)脈 弓的運(yùn)動(dòng)通過受試者的^J塊100傳遞至探針20的末端。產(chǎn)生響應(yīng)時(shí)，探針20 在箭頭102所示的方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。一對導(dǎo)電體104A和104B將來自加速JL計(jì)80的電信號(hào)傳送至信號(hào)處理電 路。在所示的實(shí)施方案中，電信號(hào)通過樞軸機(jī)構(gòu)傳送，支撐構(gòu)件70通過該樞 軸^固定在外殼24上。圖21更詳盡地顯示出了支撐構(gòu)件70。支撐構(gòu)件70包括電絕緣的管狀構(gòu)件，該管狀構(gòu)件在相對的兩末端有端蓋 106A和106B，從該端蓋突伸出樞銷72。每個(gè)樞銷72可旋轉(zhuǎn)i也伸入到螺紋平 頭螺絲74中，螺紋平頭螺絲74與螺紋護(hù)團(tuán)108螺紋嚙合，螺紋護(hù)團(tuán)108轉(zhuǎn)而 與外殼24的壁110螺紋嗜合。與加速^1計(jì)80相連的導(dǎo)體104A沿著管狀樞軸構(gòu)件70內(nèi)部延伸至末端蓋 106之一(首個(gè))106A,末端蓋106A具有導(dǎo)電性。末端蓋106A使導(dǎo)體104A穿 過平頭螺母72與導(dǎo)電體111電學(xué)連接，由此4^供了電學(xué)連接關(guān)系而且不影響 樞軸構(gòu)件70自由旋轉(zhuǎn)的能力。連接導(dǎo)電體lll，以將其信號(hào)傳送至合適的信 號(hào)處理電路。類似地，導(dǎo)體104B通過另一導(dǎo)電末端蓋106B與信號(hào)處理電路連 接。在支撐構(gòu)件70內(nèi)，導(dǎo)體104A和104B沿管狀導(dǎo)電防護(hù)罩112的內(nèi)部 1伸， 管狀導(dǎo)電防護(hù)罩112與末端蓋106B相連。裝置10包括光學(xué)運(yùn)動(dòng)放大器，所述光學(xué)運(yùn)動(dòng)放大器提供了能顯示心jte動(dòng)的其>^4^構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)在圖15中示出。在所示的實(shí)施方案中，支撐構(gòu)件70 帶有一個(gè)攜帶鏡114A的g己件114?？砂す獾墓庠?16將光束117導(dǎo)向至 鏡114A。被反射的光束被鏡118和旋轉(zhuǎn)鏡119反射到構(gòu)成顯示器40 —部分的 顯示屏120上。屏幕120為高余暉熒光屏。光束117在屏幕120上的軌跡* 故膾測的心臟功能位移的波形。另一鏡115A通過配件115固定在支撐構(gòu)件70上?？砂す獾牧硪还庠?122將光束123導(dǎo)向至鏡115A，光束123又從鏡115A M到光敏器件124例 如光電二玟管或光電晶體管上?？赊D(zhuǎn)動(dòng)鏡119的電動(dòng)機(jī)125受合適的控制器121(參見圖20)的控制響應(yīng)于來自光敏器件124的電信號(hào)，從而使鏡119的旋 轉(zhuǎn)與支撐構(gòu)件70的交替旋#^動(dòng)同步。支撐構(gòu)件70還可帶有一個(gè)攜帶鏡126A的配件126 (圖16)以將來自光源的例如'^Lit的光束I"反射到屏幕l29上，屏幕l29構(gòu)成了革示器40的 一部分。屏幕129為長余輝(long duration)熒光屏。心臟功能位移的幅度可 通過監(jiān)視屏幕129觀察到。如圖17所示，屏幕129可被位敏^l管陣列130替代，4管陣列130 提供了一種數(shù)字輸出，所述數(shù)字輸出可指示出鏡126A所致的光束127的偏轉(zhuǎn)。如上所述，偏向機(jī)構(gòu)導(dǎo)致支撐構(gòu)件70在這樣一個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)，所述方向 可使得探針20或20A偏向抵住受試者解剖結(jié)構(gòu)的一部分，從在心臟循環(huán)的一 段時(shí)間內(nèi)受試者心臟的運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致探針逆該偏向力運(yùn)動(dòng)。在所示的實(shí)施方案 中，該偏向機(jī)構(gòu)包括固定在支撐構(gòu)件70上的滑輪132?；?32通過繩索133 與拉伸彈簧134的一端相連。彈簧134對側(cè)端與繩索135連接，繩索135纏繞 在滑輪136上?；?36固定在桿137上，桿137插入到外殼24的側(cè)壁138 中，并且桿137可通it^:轉(zhuǎn)制動(dòng)把手139調(diào)節(jié)以在支撐構(gòu)件70上產(chǎn)生可調(diào)節(jié) 的偏向轉(zhuǎn)矩。這種偏置促使探針20或20A偏向被監(jiān)測的受試者，從而有助于 j吏探針與受試者偶聯(lián)。可通過鎖緊螺母140將把手139可松卸地鎖定到與所要 求的偏向力相對應(yīng)的位置內(nèi)。圖20圖示出對裝置10所獲數(shù)據(jù)的處理。來自運(yùn)動(dòng)傳感器80的信號(hào)由計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)44處理。診斷目標(biāo)的波形或其他信息可通過數(shù)據(jù)處理器151從上述 信號(hào)獲得，并顯示于計(jì)算機(jī)顯示器150上，所述數(shù)據(jù)處理器151執(zhí)行合適的數(shù) 據(jù)處理算法，計(jì)算機(jī)顯示器150可以是計(jì)算機(jī)44的顯示器(圖1)。顯示器150 例如可顯示位移和加^波形，以;SJ。iiA波形和位移波形這兩者或兩者之一 的振幅的圖形和/或文字標(biāo)識(shí)。^波形例如ECG波形也可顯示在顯示器150 上。連接電源152以向裝置10的各部件供應(yīng)電力。在某些實(shí)施方案中，電源 152為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)44的一部分。電源152通過功率調(diào)節(jié)器154向運(yùn)動(dòng)傳感器 80供應(yīng)動(dòng)力。按照需要，通過合適的;j^以信號(hào)調(diào)節(jié)電路和放大電路調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng) 傳感器80的輸出信號(hào)，并用才梨以-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)153進(jìn)行數(shù)字化。數(shù)字化 的信號(hào)通過合適的數(shù)據(jù)通信通道(例如USB總線)被傳輸給計(jì)算機(jī)44。在所示 的實(shí)施方案中，信號(hào)通過USB才莫塊155、 USB多路復(fù)用器156和USB隔離器157 被傳輸?shù)接?jì)算機(jī)44。光源116、 122和128也由電源152提供動(dòng)力。通過位^t二歐管陣列130 測得的光束127的偏轉(zhuǎn)可通過數(shù)據(jù)通道(通過USB模塊158)輸送至計(jì)算機(jī)44, 以作為直^旨示支撐構(gòu)件70角#游的位移波形。因?yàn)楣庠?28可和屏幕129或者和位敏^l管陣列130儀器一起使用，所 以它在圖20中顯示了兩次。外殼24具有用于連接輔助裝置例如數(shù)字傳聲器160、數(shù)字ECG裝置161 和數(shù)字呼吸帶162的插口 159。這些輔助裝置圖示于圖20中，并JL^使用裝 置10時(shí)以已知方式與待監(jiān)測的受試者相關(guān)聯(lián)。圖20顯示出來自數(shù)字傳聲器160、數(shù)字ECG裝置161和數(shù)字呼吸帶162 的信號(hào)分別與各USB模塊163、 164和165相連接。USB模塊163、 164和165 通過USB多路復(fù)用器156和USB隔離器157向計(jì)算機(jī)44輸送數(shù)據(jù)。在所示的 實(shí)施方案中，呼吸帶162產(chǎn)生#^以輸出信號(hào)。呼吸帶的輸出被才對以-數(shù)字轉(zhuǎn)換 器166轉(zhuǎn)換為數(shù)字流。圖21示出了心l&t動(dòng)波形的實(shí)例。曲線202(實(shí)線)為在受試者主動(dòng)脈弓 處檢測到的運(yùn)動(dòng)的實(shí)例。曲線204誠線)為在受試者的甲狀軟骨處檢測到的運(yùn) 動(dòng)的實(shí)例。在圖21中，兩個(gè)波形的振幅是通過將各模型的最大和最小振幅分 別i殳置為+l和-1來標(biāo)準(zhǔn)化的。在根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方案的裝置中，可同時(shí)記錄^4t心臟Wt。例如， 本發(fā)明的裝置可記錄并顯示以下任何或所有W:: 位移5 ECG, 心音圖，和 呼吸。本申請描述的裝置實(shí)例可以以多種方式變化。以下是所*置的變化方式 的一些非限制性實(shí)例。很多種傳感器中的任一種均可被用于測量支撐構(gòu)件70 的位移。例如 可將小型線性電位計(jì)與支撐構(gòu)件62偶聯(lián)； 可使用光學(xué)方法(包括上文所述的那些光學(xué)方法)； 可整合加it^計(jì)80的輸出； 可連接旋轉(zhuǎn)編碼器以測量支撐構(gòu)件70的角位置； 可l^供電容傳感器； 等等?？商峁┰S多偏向機(jī)構(gòu)的任一種以使探針20或20A偏向抵住受試者的解剖 結(jié)構(gòu)。例如 可4^供電^^^J以向^Mf 50施加一個(gè)轉(zhuǎn)矩； 可在支撐構(gòu)件70和合適的錨點(diǎn)間連接一個(gè)扭簧； 可提供磁性機(jī)構(gòu)以向杠桿50施加一個(gè)轉(zhuǎn)矩； 可提供電磁機(jī)構(gòu)以向探針20施加一個(gè)力； 可在探針20和合適的錨點(diǎn)間連接一個(gè)彈簧以向探針20施加一個(gè)力； 可提供磁'It^^j以向探針20施加一個(gè)力； 等等?？商峁┰S多種^l中的任一種以提供探針20或20A運(yùn)動(dòng)的;^ 大。例如 該探針可導(dǎo)致凸3^:動(dòng)，所述凸輪轉(zhuǎn)而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)傳感器所檢測的放大運(yùn)動(dòng)。.該探針可移動(dòng)多連桿^^動(dòng)裝置的連桿，所述多連桿^^動(dòng)裝置導(dǎo) 致運(yùn)動(dòng)傳感器所檢測的放大運(yùn)動(dòng)。 可提供其他類型的運(yùn)動(dòng)放大 動(dòng)裝置以將探針與運(yùn)動(dòng)傳感器相連。可以以許多種替代方式處理并顯示來自裝置10的數(shù)據(jù)。^:據(jù)處理可通過 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)44上執(zhí)行的軟件來控制。例如 可以將裝置10所檢測到的波形的任何組^-^顯示。這使得臨床醫(yī)生、 研究者或其^ 見察者可以觀察這些波形特征之間的相關(guān)性。 可以計(jì)算不同波形之間的相關(guān)性。 可計(jì)算一個(gè)波形的一個(gè)或多個(gè)選定區(qū)域的平均位移、ii^和/或加i4^。 可計(jì)算一 系列心搏波形的平均值。 可識(shí)別并去除或標(biāo)記由呼吸導(dǎo)致或者由受試者和裝置IO之間的相對運(yùn) 動(dòng)導(dǎo)致的假象。 可實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，或可以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)以用于以后的顯示和/或處理，或者 兩者兼可。如果需要，可將數(shù)據(jù)處理裝置例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)44 ^到外殼24內(nèi)。加i4^波形可能解析起來比較困難。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，加i^Jt 和位移波形會(huì)同時(shí)顯示。位移波形可用于解析加it^波形，因?yàn)榧觟i;變方向特 別是在等容期的加逸變方向可通過位移來確定。獲悉了加逸變方向可以有助于 診斷異常的左室運(yùn)動(dòng)，異常的左室運(yùn)動(dòng)是心肌損害的一個(gè)標(biāo)志。當(dāng)在心臟循環(huán) 的各個(gè)時(shí)期中加逸變方向與正常狀;W目反時(shí)，就表明存在反常的左室運(yùn)動(dòng)。位 移波形和加狄波形的形狀和振幅可表明左室壁的彈'f封呈度。如上所述,裝置10使得能夠從兩個(gè)不同的身體部位(例如主動(dòng)脈弓和氣管) 非^A性地獲得心臟運(yùn)動(dòng)的波形。在獲##個(gè)心臟運(yùn)動(dòng)的波形時(shí)可同時(shí)獲得另 一種信號(hào)例如ECG或心音記錄。可在佳月ECG或其他信號(hào)作為時(shí)相標(biāo)記時(shí)，將 心臟運(yùn)動(dòng)波形合并為單一的合并波形，從而提供比從單一身體部位獲得的信息 更具體的診斷信息?；蛘?，可將信號(hào)處理技術(shù)用于使兩種(或多種)心臟運(yùn)動(dòng)波 形同步?？瑟?dú)立地分析這兩個(gè)波形，并在彼此間進(jìn)行比較，也可以與合并波形 進(jìn)行比較。可以例如通過疊加或消減兩種心臟運(yùn)動(dòng)波形來獲得合并波形。優(yōu)選 地，在合并之前對心臟運(yùn)動(dòng)波形進(jìn)行振幅和時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)化。裝置10或計(jì)算機(jī)44 可顯示一種或多種波形。用于顯示或分析目的的心臟波形標(biāo)準(zhǔn)化可包括放大和/或向該波形施以偏 移，以使波形的最大值和最小值為預(yù)定值例如+1和-1。或者可4吏用其他合適 的標(biāo)準(zhǔn)化方法。例如，可使波形偏移以使其平均值為所需值例如0,然后將該 波形放大以使其最大值(或最小值)為所需值例如+1 (或-l)。在某些實(shí)施方案中，ECG波形與代表心膨逸動(dòng)的波形一^顯示。通常在ECG 波形中出現(xiàn)QRS復(fù)合;"隨即開始心臟循環(huán)的等容期。通過將心l^動(dòng)波形和 ECG波形^考慮可獲得有用的診斷信息?？赏ㄟ^構(gòu)建列線圖，以一種非常具有成本效益的方式利用裝置10來測量 射血分?jǐn)?shù)。這可通過使用裝置10獲得測試受試者心臟循環(huán)的每個(gè)等容期和射 血期的心臟循環(huán)幅度值來實(shí)現(xiàn)，所述測試受試者具有已知射血分?jǐn)?shù)范圍。對于 休息狀態(tài)的M成人，射血分?jǐn)?shù)已知為約67%?？赏ㄟ^讓受試者進(jìn)^^動(dòng)來改 變射血分?jǐn)?shù)。另外，心臟異常的受試者在休息狀態(tài)的射血分?jǐn)?shù)也可能明顯不同 于67%。可通過獲取回波心動(dòng)描記圖來測量測試受試者的射血分?jǐn)?shù)。測試受試者優(yōu)選地包括健康受試者以及通it^聲心動(dòng)圖顯像法測得的射血分?jǐn)?shù)范圍為17%-57%的受試者?？赏ㄟ^不使用存在瓣膜異常的跡象時(shí)的數(shù)據(jù)^it免餘溪。 當(dāng)?shù)热萜诘母哌\(yùn)動(dòng)幅度值未與射血期的高運(yùn)動(dòng)幅度值一起出現(xiàn)時(shí)表明為瓣膜 異常，^^之亦然。通過測量主動(dòng)脈弓、甲狀軟骨或這兩個(gè)部位的運(yùn)動(dòng)所獲得的心臟運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù) 可用于構(gòu)建列線圖。裝置10還可用于測量測試受試者在每個(gè)等容期和射血期的心臟運(yùn)動(dòng)幅度 值?？蓸?gòu)建列線圖，從而可通過等容期和射血期的心l^動(dòng)幅度來指示射血分 數(shù)。作為列線圖的等價(jià)手段， 一種至少基于等容期和射血期的心臟運(yùn)動(dòng)的幅度 來預(yù)測射血分?jǐn)?shù)的數(shù)學(xué)式可以被用于擬合來自測試受試者的數(shù)據(jù)。 一旦構(gòu)建了 列線圖或數(shù)學(xué)式，就可通過測量受試者心臟循環(huán)等容期和射血期的心lii^動(dòng)幅 度，并將這些值輸入到列線圖或數(shù)學(xué)式中來獲得受試者的射血分?jǐn)?shù)?？梢岳斫獾氖?，可將本文所述的裝置構(gòu)^可提供兩種或多種用于同時(shí)感 受心臟運(yùn)動(dòng)的不同傳感器。所述不同的傳感器可包括加ii^^傳感器和位移傳感 器?？梢允褂枚喾N傳感器包括光學(xué)類型的傳感器。偏向^J促成的與探4十20 或20A間的強(qiáng)偶聯(lián)導(dǎo)致^L^和光學(xué)放大，由此降〗^避免了對高增益電學(xué)放大 的任何需求和高增益電學(xué)放大可能導(dǎo)致的電噪聲。本文所述的裝置能夠記錄非 常微弱但具有臨床意義的心臟運(yùn)動(dòng)，例如，血流被動(dòng)流入心室所致的運(yùn)動(dòng)。簡化的裝置10可用于篩選心臟問題。在某些實(shí)施方案中，篩選裝置可以 不含有加i4yl計(jì)80及其相關(guān)電子器件。在該裝置中，光束例如光束127響應(yīng) 于心J^動(dòng)而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并可通過》見察屏幕或電子顯示器等上的光束偏轉(zhuǎn)獲得 受試者心魁目關(guān)的信息。除非另外指明，上文^5U且件(例如計(jì)算機(jī)、軟件、處理器、組裝件、裝 置、電路、聯(lián)接器等)時(shí)，所^5L該組件(包括所狄的"手段")應(yīng)解釋為包 ^i亥組件的等同物，即^f于所iti且件的功能(即功能上等同)的^^r組件，包括 與所公開的結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上不等同的組件，所述公開的結(jié)構(gòu)在本發(fā)明示出的示例 性實(shí)施方案中執(zhí)行所述功能。雖然上文中已經(jīng)ii^L了很多個(gè)示例方面和實(shí)施方案，但本領(lǐng)域技#員仍 可^人識(shí)到其某些修改、變換、添加和亞組合。因此，隨后所附的權(quán)利要求和此 后引入的權(quán)利要求應(yīng)解釋為包括在其真實(shí)的精神和范圍內(nèi)的所有這類修改、變 換、添加和亞組合。
權(quán)利要求
1.用于非侵入性地監(jiān)測受試者心臟運(yùn)動(dòng)的裝置，所述裝置包括一個(gè)適于抵住所述受試者解剖結(jié)構(gòu)的探針，所述探針在對響應(yīng)于受試者的心臟運(yùn)動(dòng)有響應(yīng)時(shí)可在第一方向上移動(dòng)；一個(gè)連接的運(yùn)動(dòng)傳感器，所述運(yùn)動(dòng)傳感器用于感受所述探針在第一方向上的運(yùn)動(dòng)；一個(gè)偶聯(lián)的偏向機(jī)構(gòu)，所述偏向機(jī)構(gòu)用于使所述探針在第一方向上偏向抵住所述解剖結(jié)構(gòu)。
2. 權(quán)利要求l的裝置，包括一個(gè)支撐機(jī)構(gòu)，所述支撐機(jī)構(gòu)在所述受試者 的外部，并在相對于固定所述裝置的基座的適當(dāng)位置上持有所述探針。
3. 權(quán)利要求l的裝置，其中所述運(yùn)動(dòng)傳感器包括加速度計(jì)。
4. 權(quán)利要求3的裝置，包括一個(gè)連接的加速度顯示器，所述顯示器用于 顯示所#^計(jì)的輸出。
5. 權(quán)利要求l的裝置，包括偶聯(lián)在所述探針和所述運(yùn)動(dòng)傳感器之間的機(jī) ^te動(dòng)》i:大器。
6. 權(quán)利要求5的裝置，包括與所述才感運(yùn)動(dòng)放大器相連以指示所述探針 的位移的位移顯示器。
7. 權(quán)利要求5的裝置，其中所述iO^運(yùn)動(dòng)放大器包括繞樞軸旋轉(zhuǎn)的固定 缺。
8. 權(quán)利要求7的裝置，其中所述偏向機(jī)構(gòu)包括用于向所述^L^f施加轉(zhuǎn)矩 的偶聯(lián)的彈簧。
9. 權(quán)利要求7的裝置，包括用于向所i4^f施加轉(zhuǎn)矩以使所述探針偏向 抵住所述受試者的器件。
10. 權(quán)利要求l的裝置，其中所述探針在固定杠桿的一端以繞樞軸旋轉(zhuǎn)， 在所i^Mf上提供有所述運(yùn)動(dòng)傳感器，并且所述樞軸在所述探針固定端和所 i^運(yùn)動(dòng)傳感器之間。
11. 權(quán)利要求10的裝置，其中所#軒與一個(gè)構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地偶聯(lián)，所述 構(gòu)件被一個(gè)相對于固定所述裝置的基座的支撐機(jī)構(gòu)支撐。
12. 權(quán)利要求10的裝置，其中所述杠桿通過間隔開的導(dǎo)電樞軸可旋轉(zhuǎn)地 固定在所述裝置上，所述導(dǎo)電樞軸彼此絕緣，并且所述運(yùn)動(dòng)傳感器通過貫穿 樞軸的電連接與信號(hào)處理電路偶聯(lián)。
13. 權(quán)利要求10的裝置，其中所述運(yùn)動(dòng)傳感器可沿所述杠桿移動(dòng)以改變 所述探針運(yùn)動(dòng)的枳械故大量。
14. 權(quán)利要求1的裝置，其中所述探針包括適于將所述裝置與所述受試 者的主動(dòng)脈弓偶聯(lián)的細(xì)長構(gòu)件。
15. 權(quán)利要求14的裝置，其中所述探針的自由端從保護(hù)殼的開口端伸出。
16. 權(quán)利要求15的裝置，包括一對間隔開的由所述保護(hù)殼支撐的裂瓣，并處于所述^:針自由端的兩側(cè)。
17. 權(quán)利要求15的裝置，其中所述探針的自由端伸出由所述保護(hù)殼形成 的環(huán)，其中所述環(huán)與所述探針的自由端被徑向間隔開。
18. 權(quán)利要求14的裝置，包括可與受試者的下頜部和頭部相吻合的下頜 頭支持物，以便在偶聯(lián)所述探針以記錄所述受試者主動(dòng)脈弓運(yùn)動(dòng)時(shí)支撐受試 者的下頜部和頭部。
19. 權(quán)利要求1裝置，其中所述探針包括可與所述受試者的曱狀上切跡 相嚙合的突出部。
20. 權(quán)利要求19的裝置，其中從所述突出部的橫截面來看，所述突出部 的側(cè)面彼itbf目對傾斜并通過圓形下表面連接在一^。
21. 權(quán)利要求19的裝置，包括一對彈性臂，每個(gè)所述彈性臂分別位于所 述突出部的每一側(cè)。
22. 權(quán)利要求1的裝置，包括一個(gè)顯示所述探針位移的位移顯示器和一個(gè)位于所述^:針和所述位移顯示器之間的光學(xué)運(yùn)動(dòng)放大器。
23. 權(quán)利要求22的裝置，其中所述光學(xué)運(yùn)動(dòng)放大器包括固定在所述支撐 構(gòu)件上的鏡子，和位于可將光束導(dǎo)向至所述鏡子以得到反射光束的位置上的 光源，所述位移顯示器在所述^Jt光束的力洛中。
24. 權(quán)利要求1的裝置，包括用于顯示所述心臟運(yùn)動(dòng)幅度的一種裝置和 用于顯示所述心臟運(yùn)動(dòng)位移的另 一種裝置。
25. 權(quán)利要求1的裝置，包括用于生成心電圖波形的心電描記器和用于 存儲(chǔ)所述心電圖波形和由所述運(yùn)動(dòng)傳感器的輸出產(chǎn)生的波形的存儲(chǔ)器。
26. 權(quán)利要求25的裝置，包括用于將一種波形和另一種波形組合以獲得 組合的運(yùn)動(dòng)波形的器件，所述兩種波形的每一種均由所逸逸動(dòng)傳感器的輸出 生成。
27. 權(quán)利要求1的裝置，包括用于支持所述受試者的平臺(tái)，所述平臺(tái)為 可傾斜的，以將所述受試者置于頭向下的姿勢。
28. —種非侵入性地監(jiān)測受試者的心te動(dòng)的方法，所述方法包括 施加一個(gè)偏向力以使探針在第一方向上偏向抵住所述受試者的解剖結(jié)構(gòu)；使所述探針響應(yīng)于所迷受試者心膨逸動(dòng)而逆所述偏向力移動(dòng)；并且 測量所述探針的運(yùn)動(dòng)。
29. 權(quán)利要求28的方法，其中測量所述探針的運(yùn)動(dòng)包括積械放大所述 探針的運(yùn)動(dòng)以獲得》文大的運(yùn)動(dòng)，并測量所^i:大的運(yùn)動(dòng)。
30. 權(quán)利要求29的方法，其中測量所述^:針的運(yùn)動(dòng)包括測量感受到所述放大運(yùn)動(dòng)的加i4JL計(jì)的輸出。
31. 權(quán)利要求29的方法，其中機(jī)械放大所述探針的運(yùn)動(dòng)包括使所述探 針在SM^桿樞軸第一距離的位置處作用于杠桿，并在距所述樞軸的第二距離 的位置處測量所述杠桿的運(yùn)動(dòng)，所述第二距離大于所述第一距離。
32. 權(quán)利要求31的方法，其中施加所述偏向力包括向所ii^f施加一個(gè) 轉(zhuǎn)矩，所述轉(zhuǎn)矩使得所ii^t傾向于繞所述樞軸旋轉(zhuǎn)。
33. 權(quán)利要求28的方法，其中所述解剖結(jié)構(gòu)包括所述受試者的主動(dòng)脈弓。
34. 權(quán)利要求33的方法，包括將所述探針插入所述受試者垂管右側(cè)后部 并M上與心臟的主軸平行，插入深度大于1.5英寸。
35. 權(quán)利要求28的方法，其中所述解剖結(jié)構(gòu)包括所述受試者的曱狀軟骨。
36. 權(quán)利要求28的方法，包括在測量所述探針的運(yùn)動(dòng)時(shí)使所述受試者維 持在頭向下的姿勢。
37. 權(quán)利要求28的方法，包括在測量所述探針的運(yùn)動(dòng)時(shí)獲取心電圖。
38，權(quán)利要求37的方法，包括在顯示器上既顯示代表所述探針的運(yùn)動(dòng)的波形，又顯示心電圖波形。
39. 權(quán)利要求38的方法，包括在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)心電圖數(shù)據(jù)和代表所述探 針的運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)。
40. 權(quán)利要求28的方法，其中所述解剖特征構(gòu)成第一解剖特征，所述方 法包括將所述探針運(yùn)動(dòng)記錄存儲(chǔ)為第一數(shù)據(jù)，并且所述方法還包括通過以下 方式來獲得第二數(shù)據(jù)-.施加一個(gè)偏向力以使探針偏向抵住所述受試者的第二解剖結(jié)構(gòu)； 使所述探針響應(yīng)于所述受試者心l^動(dòng)而逆所述偏向力移動(dòng)；并 測量所述探4十的運(yùn)動(dòng)； 以及結(jié)合第 一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)以獲得合并的波形。
41. 權(quán)利要求39的方法，其中結(jié)合所述第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)包括疊加所 述第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)。
42. 權(quán)利要求39的方法，其中結(jié)合所述第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)包括消減所 述第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)。
43. 權(quán)利要求39的方法，其中所述第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)的每一個(gè)都包括 ECG波形，結(jié)合所述第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)包括基于ECG波形使所述第一數(shù)據(jù) 和第二數(shù)據(jù)同步。
44. 權(quán)利要求28的方法，包括在測量所述探針的運(yùn)動(dòng)之前進(jìn)行校準(zhǔn)步驟， 所述校準(zhǔn)步驟包括使所述探針進(jìn)行已知的運(yùn)動(dòng)；并調(diào)節(jié)積戚故大器，直至與通過所述^L^故大器與探針偶聯(lián)的運(yùn)動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)具有所需值為止。
45. 權(quán)利要求44的方法，其中所述iO^改大器包括一個(gè)^Mf，調(diào)節(jié)所述^Mi大器包括沿所^Mf移動(dòng)所g動(dòng)傳感器。
46. 權(quán)利要求28的方法，包括在測量所述探針的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過所述受試 者外部的支撐機(jī)構(gòu)支撐所述探針。
全文摘要
用于監(jiān)測受試者心臟運(yùn)動(dòng)的方法和裝置中使用了一種可與所述受試者解剖結(jié)構(gòu)的一部分相偶聯(lián)的探針。例如，所述探針可與所述受試者的主動(dòng)脈弓或甲狀軟骨偶聯(lián)。偏向所述探針以使其與所述受試者相接觸。所述探針可檢測心臟運(yùn)動(dòng)所致的移動(dòng)。所述裝置可顯示心臟運(yùn)動(dòng)所致的加速度和位移?？色@得來自多個(gè)解剖位點(diǎn)的波形，對其進(jìn)行時(shí)間和振幅標(biāo)準(zhǔn)化，并將其結(jié)合以生成合并的波形。所述波形的結(jié)合可包括疊加或消減。
文檔編號(hào)A61B5/11GK101272730SQ200680035870
公開日2008年9月24日 申請日期2006年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月22日
發(fā)明者約翰·科布蘭斯基 申請人:約翰·科布蘭斯基