經(jīng)受異常心跳的病人的示波無(wú)損血壓測(cè)量的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理器實(shí)施的方法，包括利用施加在病人的一部分周圍的可充氣的袖帶，通過將袖帶充氣到大于病人收縮血壓的壓力，由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器采集無(wú)損血壓數(shù)據(jù)，以及在放氣步驟中檢測(cè)袖帶內(nèi)的第一振蕩脈沖。該方法還包括通過用連接到病人的ECG導(dǎo)線檢測(cè)對(duì)應(yīng)于第一心跳的ECG波形，從病人采集心電圖（ECG）數(shù)據(jù)，將ECG波形分為正?；蛘叻钦?，如果ECG波形被分類為正常，則將第一振蕩脈沖與對(duì)應(yīng)于第一心跳的ECG波形對(duì)正，如果ECG波形被分類為非正常，則剔除第一振蕩脈沖，以及用對(duì)正的第一振蕩脈沖計(jì)算血壓。還描述了相關(guān)的裝置、系統(tǒng)、方法和/或產(chǎn)品。
【專利說(shuō)明】經(jīng)受異常心跳的病人的示波無(wú)損血壓測(cè)量
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]根據(jù)35U.S.C.§ 119(e)，本專利申請(qǐng)要求享有2011年4月28日提交的并且名稱為“Method for Improve Accuracy of Non-1nvasive Blood Pressure Measurements inArrhythmia Patients Using ECG Beat Class Information and System Timing BetweenNIBP and ECG (用心電節(jié)拍分類信息和在無(wú)損血壓和心電圖之間同步的系統(tǒng)來(lái)改善心律不齊病人的無(wú)損血壓測(cè)量精度的方法)”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/479，999的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過引用被整體結(jié)合于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]此處描述的主題通常涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，更特別的是涉及用于改善無(wú)損血壓測(cè)量精度的設(shè)備、系統(tǒng)、制品和方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 自動(dòng)化的血壓監(jiān)護(hù)器通常用在各種醫(yī)療裝置中，醫(yī)療裝置包括急救室、加強(qiáng)且重要的護(hù)理單位、手術(shù)室和其他常規(guī)部分的病人環(huán)境，以監(jiān)測(cè)無(wú)損血壓(NIBP)。無(wú)損血壓測(cè)量的一種形式是聽診的方法，它涉及使用血壓計(jì)和聽診器。一個(gè)可充氣的袖帶被定位在病人的上臂周圍，大致跟病人的心臟平齊。將與壓力計(jì)相連的袖帶充氣，直到肘部的肱動(dòng)脈被完全阻斷。當(dāng)袖帶中的壓力慢慢地被釋放時(shí)，聽診器用于聽肱動(dòng)脈。當(dāng)血液再次開始流入動(dòng)脈時(shí)，作用在動(dòng)脈壁上的湍流振蕩，產(chǎn)生被稱為科羅特科夫氏音的嗖的噪音?？屏_特科夫氏音的五個(gè)階段的第一階段出現(xiàn)在袖帶內(nèi)的壓力等于血管內(nèi)的收縮壓或者峰值壓力時(shí)。然后，袖帶中的壓力進(jìn)一步被釋放，直到血液層流恢復(fù)，并且聽不到聲音為止，這表示第五個(gè)克羅特科夫階段，是動(dòng)脈舒張壓的表征。因?yàn)槁犜\方法的主要實(shí)施方式涉及到聽診器，并且由臨床醫(yī)生人工解釋科羅特科夫氏音，所以與連續(xù)的無(wú)損血壓讀取相比，最適合周期性的讀取。
[0005]示波器法是另一種無(wú)損血壓測(cè)量方法，它涉及由袖帶充氣和放氣引起動(dòng)脈流中的改變導(dǎo)致的血壓計(jì)袖帶壓力中的振蕩的電子觀測(cè)。使用壓力傳感器或者變換器和電子儀器觀測(cè)袖帶壓力振蕩，以自動(dòng)解釋振蕩。適合位于病人四肢上的可充氣袖帶被充氣到高于病人估計(jì)收縮壓的預(yù)定壓力。然后袖帶壓力經(jīng)過相對(duì)短的時(shí)期以預(yù)定的減幅被逐漸降低到低于舒張壓。在每個(gè)水平，袖帶中的振蕩都被變換器監(jiān)測(cè)。當(dāng)血流不通和當(dāng)血流無(wú)阻時(shí)，袖帶壓力會(huì)相對(duì)固定，并且無(wú)振蕩出現(xiàn)。當(dāng)有些血流出現(xiàn)，但受到限制時(shí)，由壓力變換器監(jiān)測(cè)到的袖帶壓力會(huì)隨著肱動(dòng)脈的周期性的膨脹和收縮而改變，產(chǎn)生振蕩信號(hào)。隨著繼續(xù)衰減，振蕩的峰值振幅通常會(huì)從低水平增加到相對(duì)最大值，此后會(huì)減小。這些振幅形成病人的示波曲線(envelope)。振蕩具有極大值時(shí)的袖帶壓力被認(rèn)為是平均動(dòng)脈壓(MAP)的代表。
[0006]示波器法提供了某些優(yōu)點(diǎn)，其中讀數(shù)可以呈現(xiàn)在幾乎連續(xù)的基礎(chǔ)上，并且與有創(chuàng)傷法相比，對(duì)病人的危險(xiǎn)最小，甚至沒有。示波器法也可以自動(dòng)進(jìn)行，與聽診法相比，最省事，并且與聽診法不同，聽診法可以僅僅直接獲得收縮和舒張的測(cè)量結(jié)果，示波器法可以獲得收縮壓、舒張壓和平均動(dòng)脈壓的測(cè)量結(jié)果。此外，可以由躺著的人進(jìn)行讀數(shù)，并且因?yàn)樗鼈兪亲詣?dòng)的，所以在醫(yī)院裝置中，充當(dāng)監(jiān)測(cè)工具，以連續(xù)地監(jiān)測(cè)血壓，提供血壓的任何變化趨勢(shì)和/或警告臨床醫(yī)生有任何顯著的變化。
[0007]示波器無(wú)損血壓監(jiān)控的其中一個(gè)限制是能夠可靠地將檢測(cè)到的脈沖分類為與異常脈動(dòng)相對(duì)的正常心搏或者非生理性膺象。有創(chuàng)傷的血壓監(jiān)控提供波形，以便臨床醫(yī)生可以評(píng)定讀數(shù)是否受異常脈搏的影響。相比之下，示波器無(wú)損血壓是"盲目"進(jìn)行的，因?yàn)闆]有參考波形，只有數(shù)字。
[0008]正常病人的振蕩脈沖通常具有相同的形狀，并且可以可靠地配合彎曲輪廓，允許計(jì)算病人的隨時(shí)間變化的非常精確的血壓值。相比之下，在經(jīng)受異常心跳的病人中，振蕩脈沖會(huì)改變，并且隨后可以降低根據(jù)曲線輪廓計(jì)算的血壓測(cè)量結(jié)果的精度。因此，經(jīng)受異常心跳、尤其是心律不齊的病人的無(wú)損血壓測(cè)量的成功仍然是一個(gè)重大問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]就一方面而言，公開了一種由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理器實(shí)施的方法。該方法包括利用施加在病人的一部分周圍的可充氣的袖帶，通過將袖帶充氣到大于病人收縮血壓的壓力，由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器采集無(wú)損血壓數(shù)據(jù)，以及在放氣步驟中檢測(cè)袖帶內(nèi)的第一振蕩脈沖。該方法還包括通過用連接到病人的心電圖導(dǎo)線檢測(cè)對(duì)應(yīng)于第一心跳的心電圖波形，由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器從病人采集心電圖(ECG)數(shù)據(jù)。該方法還包括由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器將心電圖波形分類為正常或非正常。該方法包括:如果心電圖波形被分類為正常，那么由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器將第一振蕩脈沖與對(duì)應(yīng)于第一心跳的心電圖波形對(duì)正，或者如果心電圖波形被分類為非正常，那么剔除第一振蕩脈沖。該方法包括使用對(duì)正的第一振蕩脈沖，由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器計(jì)算血壓。
[0010]該方法還可以包括在放氣步驟中，由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器檢測(cè)袖帶內(nèi)的第二振蕩脈。第二振蕩脈沖可以鄰近第一振蕩脈沖。該方法還可以包括通過用連接到病人的心電圖導(dǎo)線檢測(cè)表征第二心跳的第二心電圖波形，由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器從病人采集心電圖(ECG)數(shù)據(jù)。該方法還可以包括由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器將第二心電圖波形分類為正常或非正常。該方法還可以包括:如果第二心電圖波形被分類為正常，那么由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器將第二振蕩脈沖與對(duì)應(yīng)于第二心跳的第二心電圖波形對(duì)正，或者如果第二心電圖波形被分類為非正常，那么剔除第二振蕩脈沖。該方法還可以包括由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行在對(duì)正的第一振蕩脈沖和對(duì)正的第二振蕩之間的振蕩脈沖匹配，以識(shí)別第一振蕩脈沖是否有資格包括在在計(jì)算血壓計(jì)算中。
[0011]第二振蕩脈沖可以發(fā)生在與第一振蕩脈沖相同的放氣步驟中。第二振蕩脈沖可以發(fā)生在與第一振蕩脈沖不同的放氣步驟中。脈沖匹配可以包括識(shí)別第一和第二振蕩脈沖的面積、上升時(shí)間和脈沖振幅中的至少一個(gè)之間的相似性。有資格包括在計(jì)算血壓計(jì)算中的第一振蕩脈沖可以被儲(chǔ)存到振蕩脈沖輪廓中。振蕩脈沖輪廓可以包括在袖帶內(nèi)檢測(cè)到的額外的、有資格的振蕩脈沖。該方法還包括由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器評(píng)估振蕩脈沖輪廓是否完整。該方法還可以包括由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器使完整的振蕩脈沖輪廓適合曲線。計(jì)算血壓可以包括根據(jù)適合曲線的振蕩脈沖輪廓，計(jì)算病人的收縮、舒張和平均動(dòng)脈血壓。計(jì)算血壓可以包括計(jì)算病人的收縮、舒張和平均動(dòng)脈血壓。
[0012]被分類為非正常的心電圖波形可以包括早期心室收縮(PVC)、早期心房收縮(PAC)、心房纖顫、心房撲動(dòng)、陣發(fā)性室上性心動(dòng)過速(PSVT)、旁道心動(dòng)過速、房室結(jié)折返性心動(dòng)過速、心室性心動(dòng)過速(V-tach)、心室纖顫、長(zhǎng)QT綜合癥、慢脈型心律不齊、竇房結(jié)功能障礙和心傳導(dǎo)阻滯。
[0013]就一個(gè)相關(guān)的方面而言，公開了一種系統(tǒng)，其包括用于提供無(wú)損血壓數(shù)據(jù)的無(wú)損血壓監(jiān)測(cè)器，用于提供心電圖數(shù)據(jù)的心電圖傳感器，至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器，連接到至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器的存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)指令，當(dāng)執(zhí)行指令時(shí)，讓至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行上述方法。
[0014]還描述了制品，其包括永遠(yuǎn)儲(chǔ)存在非暫時(shí)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行此處的操作。類似地，還描述了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其可能包括處理器和連接到處理器的存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器可以暫時(shí)或者永遠(yuǎn)儲(chǔ)存(例如，非暫時(shí)性地儲(chǔ)存等等)一個(gè)或多個(gè)程序，其讓處理器執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)此處描述的操作。另外，此處描述的方法可以由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理器在單個(gè)計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)實(shí)施，或者被分配給兩個(gè)或多個(gè)計(jì)算系統(tǒng)來(lái)實(shí)施。
[0015]此處描述的主題的一個(gè)或多個(gè)變化的細(xì)節(jié)在附圖和說(shuō)明書中描述如下。根據(jù)說(shuō)明書和附圖以及權(quán)利要求，此處描述的主題的其他特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的示波血壓監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)的圖示；
[0017]圖2是充氣和逐步放氣曲線的原始信號(hào)；
[0018]圖3是隨時(shí)間的血壓曲線(BP)和同時(shí)采集的ECG ；
[0019]圖4是高級(jí)工藝流程圖，展示了數(shù)據(jù)流和信號(hào)處理，用于計(jì)算經(jīng)受異常心跳的病人的收縮壓、舒張壓和平均動(dòng)脈壓(MAP )。
[0020]各附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
【具體實(shí)施方式】
[0021]常規(guī)的無(wú)損血壓(NIBP)監(jiān)護(hù)受限于監(jiān)護(hù)者可靠地對(duì)正檢測(cè)到的振蕩脈沖與正常心跳的能力。正常的心臟病人(例如未經(jīng)受心律不齊或者異常脈沖的病人)會(huì)產(chǎn)生通常彼此相等的壓力振蕩脈沖，該壓力振蕩脈沖可以被儲(chǔ)存到一個(gè)輪廓中，并且可以符合一條曲線，提供非常精確的血壓測(cè)量。相比之下，有異常心跳的病人往往會(huì)出現(xiàn)改變的壓力振蕩輪廓形狀，從而使得當(dāng)符合正常的高斯曲線時(shí)，血壓測(cè)量的精度會(huì)下降。
[0022]此處描述的是供經(jīng)受異常心跳的病人使用的無(wú)損血壓監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)、設(shè)備、制品和方法。所述系統(tǒng)、設(shè)備、制品和方法使用檢測(cè)到的心電圖數(shù)據(jù)，以從檢測(cè)到的無(wú)損血壓脈搏中過濾出反常壓力振蕩脈沖。心電圖(ECG或者EKG)算法在將每次心跳分為正常或者異常方面具有高可靠性。通常，心電圖具有偏轉(zhuǎn)，任意命名為"P"、"Q"、" R"、" S"、" T"，有時(shí)還有"U"。這些偏轉(zhuǎn)及其組合，比如QRS綜合波，可用于評(píng)定不規(guī)則心跳和心律不齊的出現(xiàn)率。
[0023]下面會(huì)對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)的描述，每個(gè)檢測(cè)的振蕩脈沖可以是與相應(yīng)的心電圖檢測(cè)的心跳匹配或者對(duì)正。如果檢測(cè)到的相應(yīng)心跳的心電圖波形是正常的，那么檢測(cè)到的與該心跳對(duì)正或者相配的無(wú)損血壓振蕩脈沖就會(huì)被儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，并變成振蕩脈沖輪廓的一部分。如果檢測(cè)到的相應(yīng)心跳的 心電圖波形是異常的，那么檢測(cè)到的與該心跳對(duì)正或者相配的無(wú)損血壓振蕩脈沖就會(huì)被剔除。剔除的脈沖不會(huì)被歸入數(shù)據(jù)庫(kù)中，也不會(huì)變成振蕩脈沖輪廓的一部分。此處描述的主題允許實(shí)時(shí)檢測(cè)，并且允許使用心電圖節(jié)拍分類信息，從無(wú)損血壓數(shù)據(jù)庫(kù)中去除異常脈沖，從而在經(jīng)受異常心跳的病人中，改善無(wú)損血壓監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)的精確性。
[0024]此處描述的主題適合連續(xù)的、自動(dòng)的、無(wú)損血壓讀取，因此可以用來(lái)作病人的實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)，在各種醫(yī)療設(shè)施中，比如醫(yī)院病房、手術(shù)室、重病監(jiān)護(hù)室、康復(fù)室(recovery)、急救室或者其他應(yīng)急服務(wù)環(huán)境。不難理解，此處描述的系統(tǒng)、設(shè)備、制品和方法可以用在治療病人的任何地方，而不應(yīng)該被限制為特殊的醫(yī)療設(shè)備。
[0025]監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)
[0026]圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的示波血壓監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)的圖示。監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100包括信號(hào)采集電路，用于采集壓力信號(hào)，并由壓力信號(hào)產(chǎn)生示波信號(hào)。監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100可以與適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诓∪吮凵系男鋷?01連接。袖帶101可以是常規(guī)的撓性的可充氣和可放氣的袖帶101，當(dāng)完全充氣時(shí)，其可以阻斷肱動(dòng)脈。袖帶101可以用放氣閥105放氣，放氣閥105有排氣口 110，以逐漸減輕動(dòng)脈阻塞。袖帶101的放氣可以通過由微處理器75控制的放氣閥105進(jìn)行。
[0027]壓力變換器115可以由管120連接到袖帶101，并且用于感測(cè)袖帶101內(nèi)的壓力。如上所述，肱動(dòng)脈內(nèi)的壓力振蕩可以通過袖帶101的反壓力的改變感測(cè)到。這些壓力振蕩可以通過壓力變換器115被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(示波信號(hào))，并且經(jīng)路徑125被連接到微處理器75進(jìn)行處理。微處理器75可以處理來(lái)自壓力變換器115的信號(hào)，從而產(chǎn)生血壓數(shù)據(jù)。
[0028]另外，壓縮空氣源130可以經(jīng)過通過充氣閥140的管135和連接到壓力袖帶101的管155連接。充氣閥140可以通過連接部145由微處理器75電控制。放氣閥105可以通過管150與通往袖帶101的管155連接。
[0029]監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100也可以用于從定位在病人身體上并連接到監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100 (比如通過心電圖導(dǎo)線組103)的心電圖電極102采集信號(hào)。根據(jù)3-導(dǎo)線，5-導(dǎo)線，6-導(dǎo)線，或者12-導(dǎo)線心電圖配置，心電圖電極102可以定位在病人身體上，這是本領(lǐng)域已知的。最接近病人的心電圖導(dǎo)線組103可以連接到每個(gè)電極102，或者可以集成到心電圖導(dǎo)線組103的遠(yuǎn)端，并從病人身體接收生物電勢(shì)信號(hào)。心電圖導(dǎo)線組103的另一端可以通過例如心電圖輸入接頭連接到監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100，向它供應(yīng)來(lái)自病人身體的生物電勢(shì)信號(hào)。如在下面詳細(xì)所述，監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100可以使用由心電圖檢測(cè)到的關(guān)于心跳分類的信息，以限制或者防止由異常心跳引起的袖帶壓力振蕩，用于計(jì)算血壓數(shù)據(jù)。不難理解其他傳感器系統(tǒng)也可以并入，以提供關(guān)于心跳的信息，例如脈沖血氧計(jì)或者其它類型的傳感器。
[0030] 在系統(tǒng)100的操作過程中，當(dāng)希望開始測(cè)量血壓時(shí)，微處理器75可以提供信號(hào)，以打開充氣閥140并關(guān)閉放氣閥105。來(lái)自源130的空氣可以通過充氣閥140和管155傳遞，以將袖帶101充氣到所需的程度。該程度通常高于所估計(jì)的病人的收縮壓。當(dāng)袖帶101中的壓力達(dá)到高于所估計(jì)的病人的收縮壓的預(yù)定值時(shí)，壓力變換器115通過路徑125向微處理器75發(fā)送表征袖帶101中的瞬時(shí)壓力的信號(hào)，從而中斷袖帶101的充氣。該信號(hào)指令充氣閥140閉合，并且開始逐步放氣過程，以便經(jīng)過一系列放氣步驟106可以獲得血壓測(cè)量結(jié)果(見圖2)。當(dāng)袖帶101被充氣到高于收縮壓時(shí),沒有到袖帶101的流動(dòng)末端，當(dāng)袖帶101被放氣到低于收縮壓時(shí)，會(huì)出現(xiàn)振蕩脈沖(表現(xiàn)為電阻波形的改變)。每個(gè)放氣步驟的大小可以不同，例如，包括但不局限于每個(gè)放氣步驟106為l，2，3，4，5，6，7，8mmHg或更大。每個(gè)放氣步驟的長(zhǎng)度也可以不同，例如，包括但不局限于每個(gè)放氣步驟106為1，2，3，4，5，6，7，8秒或更長(zhǎng)。每個(gè)測(cè)量循環(huán)一完成，放氣閥105可以再打開足夠長(zhǎng)，以便通過排氣口 110使袖帶壓力基本完全釋放。放氣閥105可以保持關(guān)閉，準(zhǔn)備開始新的測(cè)量循環(huán)。
[0031 ] 再來(lái)對(duì)圖1而言，微處理器75可以包括至少一個(gè)連接到微處理器75的存儲(chǔ)器80，該存儲(chǔ)器包括至少一個(gè)存儲(chǔ)在它上面的程序。存儲(chǔ)器80可以是任何類型的的存儲(chǔ)器80，它能夠儲(chǔ)存數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳遞到系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)其他部件，例如處理器75。存儲(chǔ)器80與信號(hào)采集電路相連，并且可以儲(chǔ)存袖帶壓力信號(hào)、示波信號(hào)和心電圖信號(hào)。
[0032]監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100可以包括至少一個(gè)顯示器50，該顯示器包括圖形用戶界面(⑶I)55。顯示器50可以向用戶提供信息-例如病人專用信息以及由系統(tǒng)100從病人采集到
的數(shù)據(jù)。顯示器50可以不同，包括IXD、LED、等離子、OLED等等。顯示器50可以是具有輸入設(shè)備的交互式或者觸敏屏幕，例如觸摸屏、電容屏幕、磁抗屏幕等等。用戶接口系統(tǒng)55可以包括一個(gè)或多個(gè)輸入端60，例如與固定功能有關(guān)的固定按鈕，或者可變的功能，例如與顯示器50關(guān)聯(lián)的軟鍵。軟鍵可以提供若干能顯示出來(lái)的功能，并且顯示器50在不同情形下可以改變提供不同功能。固定輸入鍵也可以具有能根據(jù)提供的顯示器改變的功能。輸入端60可以用來(lái)，例如，手動(dòng)將數(shù)值輸入到設(shè)備里。測(cè)量結(jié)果也可以自動(dòng)從在相同的設(shè)備上獲得的另一參數(shù)測(cè)量結(jié)果(例如侵入式動(dòng)脈內(nèi)數(shù)值)提供，或者通過有線或者無(wú)線連接的另一設(shè)備(例如手動(dòng)血壓計(jì)或者心電記錄儀或者其他設(shè)備)提供。用戶接口系統(tǒng)55也可以包括一個(gè)或多個(gè)指示器和/或報(bào)警裝置65，它們可以是可視的、通過揚(yáng)聲器可聽的、觸摸式的等
等o
[0033]系統(tǒng)100可以包括電源系統(tǒng)85。電源系統(tǒng)85可以包括通過電源線與交流墻壁電源相連的連接部。電源系統(tǒng)85也可以包括內(nèi)電池，例如不可再充電的或者可再充電的電池。有些實(shí)施方式可以使用可再充電的電池，例如鎳鎘電池、鋰聚電池、鎳氫電池等等。
[0034]監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100可以是固定的、便攜式的或者能遙測(cè)的設(shè)備。例如，監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100可以并入病人監(jiān)護(hù)儀，病人監(jiān)護(hù)儀包括Infinity ?系列的病人監(jiān)護(hù)儀，其包括Delta，DeltaII, DeltaXL，或者M(jìn)540便攜式病人監(jiān)護(hù)儀(DrSger醫(yī)療有限公司)。監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100可以包括分配給特殊病人并且位于病人床邊的設(shè)備。病人分配監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100可以是已編程的，用于被分配有監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100的特殊病人。系統(tǒng)100可以與位于病人床邊的硬連接的配接站37對(duì)接，并且收集來(lái)自一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的除無(wú)損血壓之外的數(shù)據(jù)，即額外采集自病人的臨床資料。
[0035]如上所述，監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100可以包括通信模塊90，并且可以與其他設(shè)備通信。該通信可以是有線或者無(wú)線通信，其能夠遙控發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，例如通過WLAN。通信模塊90可以包括發(fā)射機(jī)和/或接收器、IEEE802.11 (WiFi)連接、ZigBee, RFID、紅外、藍(lán)牙通信裝置等等。系統(tǒng)100可以通過醫(yī)院或者其他保健供應(yīng)機(jī)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)與醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)連通。監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)部件也可以與中心病人監(jiān)護(hù)儀連通。
[0036]脈沖對(duì)if和兀配
[0037]對(duì)于正常病人(即未經(jīng)受異常心跳的病人)，監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100可以檢測(cè)并記錄每個(gè)袖帶壓力水平下一個(gè)或多個(gè)無(wú)損血壓振蕩脈沖的振幅。壓力變換器115可以測(cè)量袖帶內(nèi)部壓力，并且提供表征血壓振蕩復(fù)量的模擬信號(hào)。當(dāng)袖帶壓力下降時(shí)，系統(tǒng)100可以檢測(cè)壓力振蕩，并將每個(gè)袖帶壓力下的壓力振蕩記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)或者存儲(chǔ)器80中。在測(cè)量每個(gè)信號(hào)波動(dòng)之后，算法可以存儲(chǔ)振蕩脈沖，并且將該振蕩脈沖與閾值或者相鄰的振蕩脈沖比較。脈沖匹配程序可以讀取脈沖數(shù)據(jù)庫(kù)，并且通過比較特殊的振蕩脈沖與同一個(gè)步驟或者前一個(gè)步驟上的相鄰的振蕩脈沖確定每個(gè)脈沖是否是有效的脈沖。振蕩脈沖可以變得更大，直到最大，然后當(dāng)袖帶壓力繼續(xù)朝著完全放氣變化時(shí)，振蕩脈沖變小，形成一條曲線，例如鐘形曲線或者高斯曲線。對(duì)于正常病人，匹配的振蕩脈沖在大小、形狀和振幅方面通常幾乎相同。因此，當(dāng)振蕩脈沖被存儲(chǔ)為振蕩脈沖輪廓并且符合標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)，平均動(dòng)脈壓(MAP)、收縮壓和舒張壓的處理器75的計(jì)算非常精確。相比之下，經(jīng)受異常心跳的病人的血壓的計(jì)算可能導(dǎo)致錯(cuò)誤。
[0038]如下詳細(xì)所述，監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100可以獲得包括一系列振蕩脈沖的無(wú)損血壓波形，這些振蕩脈沖可以與心電圖波形所示的相應(yīng)的心跳對(duì)正。監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100使用心電圖節(jié)拍分類信息以剔除和除去異常脈沖，從而改善計(jì)算的血壓的精確性 。
[0039]圖3表示血壓曲線(BP)以及同時(shí)采集的心動(dòng)周期(心跳)的ECG軌跡和光電血管容積圖(PPG)，表示多個(gè)ECG，BP和PPG對(duì)時(shí)間的波形。在該實(shí)施例中，檢測(cè)的是早期心室復(fù)合波(PVC)脈沖。在心室復(fù)合波或者其他異常脈沖時(shí)出現(xiàn)的無(wú)損血壓脈沖，如果儲(chǔ)存在無(wú)損血壓脈沖輪廓中，最終會(huì)影響計(jì)算的血壓測(cè)量的精度。不難理解，心臟的異常脈沖可以包括但不局限于PVC、早期心房收縮(PAC)、心房纖顫、心房撲動(dòng)、陣發(fā)性室上性心動(dòng)過速(PSVT)、旁道心動(dòng)過速、房室結(jié)折返性心動(dòng)過速、心室性心動(dòng)過速(V-tach)、心室纖顫、長(zhǎng)QT綜合癥、慢脈型心律不齊、竇房結(jié)功能障礙、心傳導(dǎo)阻滯等等。
[0040]圖4是高水平工藝流程圖，展示了數(shù)據(jù)流和信號(hào)處理，可用于計(jì)算經(jīng)受異常心跳的病人的收縮壓、舒張壓和平均動(dòng)脈壓(MAP)。如上所述，監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100可以從病人身上連續(xù)采集無(wú)損血壓數(shù)據(jù)(401)以及心電圖數(shù)據(jù)(402)?？梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的各種技術(shù)過濾無(wú)損血壓數(shù)據(jù)，并取樣。例如，系統(tǒng)可以包括低頻濾波器和/或高頻濾波器，以處理采集的信號(hào)，從而限制例如由運(yùn)動(dòng)引起的人為因素或者產(chǎn)生結(jié)果的其他人為因素。
[0041]仍然來(lái)看圖4，采集的無(wú)損血壓數(shù)據(jù)和心電圖數(shù)據(jù)可以被提供給系統(tǒng)算法。系統(tǒng)算法可以檢測(cè)無(wú)損血壓振蕩脈沖(405)和心電圖波形(406)。通過比較檢測(cè)的波形或者心跳與參考波形或者心跳，系統(tǒng)算法可以將心電圖波形(407)分類。例如，新檢測(cè)的心跳可以與一個(gè)或多個(gè)表示正常和異常心跳的心跳模板比較。心跳模板可以逐個(gè)心跳動(dòng)態(tài)更新，例如在系統(tǒng)的重新學(xué)習(xí)階段。心跳模板可以允許系統(tǒng)將新檢測(cè)的正常心跳和異常心跳區(qū)分開。一個(gè)或多個(gè)用于特殊病人的主模板可以實(shí)時(shí)產(chǎn)生，并且當(dāng)從病人身上檢索到額外的數(shù)據(jù)時(shí)，不斷更新。對(duì)于特殊病人來(lái)說(shuō)，主模板可以是被認(rèn)為是正常心電圖波形的模板，并且可以由許多普通心跳組成。如果心跳與正常的普通模板不嚴(yán)格相似，就可以丟棄它，并且重算普通心跳。如果新檢測(cè)的心跳與模板不匹配，那么該心跳就可以被系統(tǒng)當(dāng)做異常心跳。不難理解主模板也可以包括病人的異常心電圖波形，并且根據(jù)新檢測(cè)的心跳與該異常模板的匹配良好程度，心跳可以被系統(tǒng)識(shí)別為正?；蛘弋惓?。收集并且并入計(jì)算以產(chǎn)生基準(zhǔn)或者模板的心跳的數(shù)目可以不同。不難理解相關(guān)程序可以不同，并且上面提供的僅僅舉例。
[0042]如果心電圖波形被分類為非正常(408)，系統(tǒng)可以剔除(409)該心電圖波形，并且檢測(cè)的無(wú)損血壓脈沖不會(huì)被存儲(chǔ)為壓力脈沖輪廓。如果心電圖波形被分類為正常(408)，系統(tǒng)可以將無(wú)損血壓脈沖與對(duì)應(yīng)于特殊心跳的心電圖波形對(duì)正(410)。然后可以用對(duì)正的無(wú)損血壓脈沖啟動(dòng)脈沖匹配(411)階段。
[0043]不難理解，系統(tǒng)算法可以包括一個(gè)或多個(gè)算法。例如，監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)100可以包括一個(gè)用于分析采集的心電圖數(shù)據(jù)的算法和一個(gè)用于分析采集的無(wú)損血壓數(shù)據(jù)的獨(dú)立算法。如果心電圖和無(wú)損血壓算法都在相同的硬件上運(yùn)行，那么在監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)上，兩個(gè)算法之間就會(huì)有一個(gè)固定的系統(tǒng)延遲，例如，由于處理時(shí)間造成的延遲，以及由于過濾和采樣速度造成的延遲。固定的系統(tǒng)延遲可以在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中通過收集兩種信號(hào)的數(shù)據(jù)并且通過個(gè)人計(jì)算機(jī)上的某些軟件工具(例如通過黑箱系統(tǒng)研究)來(lái)表征并確定。時(shí)間延遲可用于將每個(gè)心電圖檢測(cè)的心跳與其相應(yīng)的在測(cè)量進(jìn)行時(shí)的實(shí)時(shí)無(wú)損血壓脈沖關(guān)聯(lián)并對(duì)正。例如，在用心電圖算法表征系統(tǒng)時(shí)間延遲以后，無(wú)損血壓算法可以使用心跳分類信息作為輸入，以研究心跳的類型并且評(píng)估對(duì)應(yīng)于該心跳的心電圖波形是正常還是異常(例如PVC、PAC等等)。如果對(duì)應(yīng)于該心跳的心電圖波形正常，那么無(wú)損血壓算法可以將無(wú)損血壓脈沖和心電圖波形與相應(yīng)的心跳對(duì)正，并且將無(wú)損血壓脈沖包括在無(wú)損血壓測(cè)量輪廓中。如果對(duì)應(yīng)于心跳的心電圖波形不正常，那么無(wú)損血壓脈沖可以從數(shù)據(jù)庫(kù)剔除和除去，以便它不被存儲(chǔ)到振蕩脈沖輪廓中。心電圖算法一報(bào)告最近的心跳分類結(jié)果，剔除就可以實(shí)時(shí)進(jìn)行。 [0044]再來(lái)看圖4，一旦無(wú)損血壓脈沖與正常心電圖波形進(jìn)行對(duì)正，就可以啟動(dòng)脈沖匹配和趨勢(shì)分析階段。在這一階段的脈沖數(shù)據(jù)庫(kù)可能缺乏與異常心跳對(duì)正的任何脈沖，以便在脈沖匹配(411)過程中只使用與正常心跳對(duì)正的脈沖。無(wú)損血壓脈沖可以與單步放氣或者跨步放氣上相鄰的無(wú)損血壓脈沖比較。無(wú)損血壓脈沖之間的相似性可以通過例如評(píng)估面積、上升時(shí)間、脈沖振幅、交互作用等等來(lái)確定。有資格的(412)無(wú)損血壓脈沖被儲(chǔ)存在脈沖輪廓(413)，由算法進(jìn)一步使用。沒有資格的(412)無(wú)損血壓脈沖被剔除(409)。
[0045]系統(tǒng)算法可以確定壓力脈沖輪廓何時(shí)完成(414)。如果系統(tǒng)算法確定壓力脈沖輪廓是完整的，該輪廓將會(huì)曲線擬合(415)，并且計(jì)算收縮壓、舒張壓和平均動(dòng)脈壓(416)。如果系統(tǒng)算法檢測(cè)到壓力脈沖輪廓不完整，袖帶可以進(jìn)行再充氣，以便采集額外的無(wú)損血壓數(shù)據(jù)(401)，以填入缺失數(shù)據(jù)段。
[0046]該算法可以允許至少1、2、3、4或更多次的再充氣，以完成脈沖輪廓?？偟臏y(cè)量時(shí)間可以不同。預(yù)定的最大時(shí)間周期可以選擇，以便一達(dá)到最大時(shí)間周期，就完成或者停止測(cè)量。在某些實(shí)施方式中，對(duì)于成人，總測(cè)量時(shí)間可以達(dá)到100、120、140、160、180、200、220、240或者更多秒，對(duì)于兒童，可達(dá)60、80、100、120、140、160、180或者更多秒，對(duì)于嬰兒，可達(dá)
30、45、60、75、90、100、110或更多秒。也可以引入額外的期限，例如，在額外的期限已經(jīng)達(dá)到之后，袖帶可以被完全放氣，并且算法重算啟動(dòng)。在重算過程中，袖帶可以被充氣到比在該輪廓中檢測(cè)到的上次的振蕩脈沖高15毫米汞柱。如果在該輪廓中無(wú)檢測(cè)到的脈沖，袖帶可以被充氣到160毫米汞柱，以進(jìn)行重試。
[0047]此處描述的主題的各個(gè)方面可以在數(shù)字電子線路、集成電路、特別設(shè)計(jì)的ASIC(專用集成電路)、計(jì)算機(jī)硬件、固件、軟件和/或其組合中實(shí)現(xiàn)。這些實(shí)施方式可以包括在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序中實(shí)施，該計(jì)算機(jī)程序可以在可編程的系統(tǒng)上執(zhí)行和/或解釋，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)可編程處理器，可編程處理器可以是專用的或者通用的，經(jīng)耦合以從存儲(chǔ)器、至少一個(gè)輸入設(shè)備以及至少一個(gè)輸出設(shè)備(例如顯示器)中接收數(shù)據(jù)和指令，并且向它們發(fā)送數(shù)據(jù)和指令。
[0048]這些計(jì)算機(jī)程序(亦稱程序、軟件、軟件應(yīng)用或者代碼)包括用于可編程處理器的機(jī)器指令，并且可以用高級(jí)程序語(yǔ)言和/或面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言和/或用匯編/機(jī)器語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。在此使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“機(jī)器可讀介質(zhì)”指的是任何計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、裝置和/或設(shè)備(例如磁盤、光盤、存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件(PLD))，用于向可編程處理器提供機(jī)器指令和/或數(shù)據(jù)，包括接收機(jī)器指令作為機(jī)器可讀信號(hào)的機(jī)器可讀介質(zhì)。術(shù)語(yǔ)“機(jī)器可讀信號(hào)”指的是用于向可編程處理器提供機(jī)器指令和/或數(shù)據(jù)的任何信號(hào)。
[0049]在上述說(shuō)明書中闡述的實(shí)施方式不代表符合此處描述的主題的所有實(shí)施方式。相反，它們僅僅是符合所述主題的某些方面的某些實(shí)施例。特別的是，除了此處闡述的那些特征和/或變化之外，還可以提供其他的特征和/或變化。例如，如上所述的實(shí)施方式可以涉及所公開的特征的不同組合和子組合，和/或上面公開的若干其他特征的組合和子組合。另外，用于此處描述的用途的邏輯流程和步驟不需要所示的特別順序，或者連續(xù)的順序，以實(shí)現(xiàn)所需的結(jié)果。其他實(shí)施方式可以在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理器實(shí)施的方法，包括: 利用施加在病人的一部分周圍的可充氣的袖帶，通過將袖帶充氣到大于病人收縮血壓的壓力，由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器采集無(wú)損血壓數(shù)據(jù)，以及在放氣步驟中檢測(cè)袖帶內(nèi)的第一振蕩脈沖； 通過利用連接到病人的心電圖導(dǎo)線檢測(cè)對(duì)應(yīng)于第一心跳的心電圖波形，由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器從病人采集心電圖(ECG)數(shù)據(jù)； 由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器將心電圖波形分類為正?；蛘叻钦＃? 如果心電圖波形被分類為正常，那么由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器將第一振蕩脈沖與對(duì)應(yīng)于第一心跳的心電圖波形對(duì)正，或者如果心電圖波形被分類為非正常，那么剔除第一振蕩脈沖；以及 使用對(duì)正的第一振蕩脈沖，由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器計(jì)算血壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在放氣步驟中，由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器檢測(cè)袖帶內(nèi)的第二振蕩脈沖，其中第二振蕩脈沖鄰近弟一振湯脈沖； 通過利用連接到病人的心電圖導(dǎo)線檢測(cè)表征第二心跳的第二心電圖波形，由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器從病人采集 心電圖(ECG)數(shù)據(jù)； 由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器將第二心電圖波形分類為正常或者非正常； 如果第二心電圖波形被分類為正常，那么由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器將第二振蕩脈沖與對(duì)應(yīng)于第二心跳的第二心電圖波形對(duì)正，或者如果第二心電圖波形被分類為非正常，那么剔除第二振蕩脈沖；以及 由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行對(duì)正的第一振蕩脈沖和對(duì)正的第二振蕩之間的振蕩脈沖匹配，以識(shí)別第一振蕩脈沖是否有資格包括在計(jì)算血壓計(jì)算中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中第二振蕩脈沖發(fā)生在與第一振蕩脈沖相同的放氣步驟內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中第二振蕩脈沖發(fā)生在與第一振蕩脈沖不同的放氣步驟內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中脈沖匹配包括識(shí)別第一和第二振蕩脈沖的面積、上升時(shí)間和脈沖振幅中的至少一個(gè)之間的相似性。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中有資格包括在計(jì)算血壓計(jì)算中的第一振蕩脈沖被儲(chǔ)存到振蕩脈沖輪廓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中振蕩脈沖輪廓包括在袖帶內(nèi)檢測(cè)到的額外的、有資格的振蕩脈沖。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器評(píng)估振蕩脈沖輪廓是否完整。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括由至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器使該完整的振蕩脈沖輪廓適合曲線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中計(jì)算血壓包括根據(jù)適合曲線的振蕩脈沖輪廓計(jì)算病人的收縮、舒張和平均動(dòng)脈血壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法，其中計(jì)算血壓包括計(jì)算病人的收縮、舒張和平均動(dòng)脈血壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法，其中被分類為非正常的心電圖波形選自于由以下組成的群組:早期心室收縮(PVC)、早期心房收縮(PAC)、心房纖顫、心房撲動(dòng)、陣發(fā)性室上性心動(dòng)過速(PSVT)、旁道心動(dòng)過速、房室結(jié)折返性心動(dòng)過速、心室性心動(dòng)過速(V-tach)、心室纖顫、長(zhǎng)QT綜合癥、慢脈型心律不齊、竇房結(jié)功能障礙和心傳導(dǎo)阻滯。
13.—種系統(tǒng),包括: 無(wú)損血壓監(jiān)測(cè)器，用于提供無(wú)損血壓數(shù)據(jù)； 心電圖傳感器，用于提供心電圖數(shù)據(jù)； 至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器； 連接到至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器的存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)指令，指令在執(zhí)行時(shí)使得至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的方法。
14.一種非暫時(shí)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其存儲(chǔ)指令，以使得至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的方法。
【文檔編號(hào)】A61B5/0452GK103648376SQ201280028687
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月28日
【發(fā)明者】陳宇, M·M·艾爾-高奇, 張哲
申請(qǐng)人:德爾格醫(yī)療系統(tǒng)有限公司