本發(fā)明涉及用于在基于袖帶的振蕩法無(wú)創(chuàng)血壓(NIBP)測(cè)量中使用的方法和用于NIBP裝置的控制單元，并且具體涉及用于以極小的誤差來(lái)采集振蕩法NIBP測(cè)量結(jié)果的方法和使得NIBP裝置能夠?qū)嵤┰摲椒ǖ目刂茊卧?/p>

背景技術(shù)：

動(dòng)脈血壓(BP)是最重要的生命體征之一，并且被廣泛使用在臨床實(shí)踐中。無(wú)創(chuàng)動(dòng)脈血壓(NIBP)通常是通過(guò)緩慢地改變纏繞在對(duì)象的上臂周圍的袖帶中的壓力來(lái)測(cè)量的。NIBP要么是通過(guò)測(cè)量來(lái)自袖帶遠(yuǎn)端的聲音(基于柯氏音的聽診方法)來(lái)確定的，要么是通過(guò)測(cè)量由手臂和肱動(dòng)脈的體積脈動(dòng)引起的袖帶的壓力脈動(dòng)并從這些壓力脈搏的包絡(luò)線提取特征(振蕩測(cè)量方法)來(lái)確定的。該振蕩測(cè)量方法是容易自動(dòng)化且廣泛使用的。然而，聽診方法對(duì)于基于袖帶的NIBP測(cè)量是“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。通過(guò)聽診方法得到的結(jié)果與通過(guò)任何其他BP測(cè)量方法得到的結(jié)果之間的偏差應(yīng)當(dāng)符合(由英國(guó)的不列顛高血壓學(xué)會(huì)和美國(guó)的醫(yī)療儀器促進(jìn)學(xué)會(huì)(AAMI)設(shè)定的)NIBP標(biāo)準(zhǔn)。

振蕩測(cè)量方法背后的原理由圖1所圖示，圖1示出了袖帶壓力10和該袖帶壓力的經(jīng)處理的高通濾波的跡線對(duì)時(shí)間的曲線圖。左手邊的y軸示出脈搏幅度，右手邊的y軸示出袖帶壓力，而x軸示出時(shí)間。為了使用振蕩測(cè)量方法來(lái)執(zhí)行NIBP測(cè)量，袖帶壓力10首先被斜升直到其足夠大于收縮壓。在斜升之后，袖帶被放氣(在圖1中，放氣是漸近地進(jìn)行的，但是步進(jìn)式放氣也是可能的)。在放氣期間，發(fā)生袖帶壓力的小的振蕩，這是由袖帶的氣囊的體積變化引起的，這繼而是由肱動(dòng)脈的體積變化引起的。所測(cè)量的袖帶壓力10是經(jīng)高通濾波的，并且結(jié)果得到的跡線12示出因肱動(dòng)脈的體積變化引起的袖帶壓力振蕩。確定振蕩幅度的包絡(luò)線14。取該脈搏包絡(luò)線14的最大值A(chǔ)_max作為參考點(diǎn)以用于確定收縮壓16和舒張壓15。收縮壓16在以下情況下被確定為袖帶壓力：其中壓力振蕩在高于參考點(diǎn)處的壓力的壓力處大約為最大幅度A_max的0.8倍。舒張壓15在以下情況下被確定為袖帶壓力：其中壓力振蕩在低于參考點(diǎn)處的壓力的壓力處大約為最大幅度A_max的0.55倍。這些比率時(shí)基于經(jīng)驗(yàn)值的(參見例如LA Geddes等人的Annals of Biomedical Engineering 10，第271-280頁(yè)，1982年)。由血壓設(shè)備的制造商采用以確定收縮壓和舒張壓的確切算法通常是商業(yè)秘密。

圖2中圖示了用于采集振蕩測(cè)量NIBP測(cè)量結(jié)果的典型裝置20。泵21、第一壓力傳感器22和第二壓力傳感器23、以及第一閥門24和第二閥門25通過(guò)管道27被連接到袖帶26。在振蕩測(cè)量方法的執(zhí)行期間，泵21使空氣流進(jìn)袖帶26，從而對(duì)其進(jìn)行充氣。第一壓力傳感器22和第二壓力傳感器23測(cè)量系統(tǒng)中的壓力(以及因此袖帶26中的壓力)。當(dāng)達(dá)到大于收縮壓的壓力時(shí)，禁用泵21，打開第一閥門24并且發(fā)生緩慢的(或步進(jìn)的)放氣，在此期間，袖帶壓力被連續(xù)地測(cè)量并且測(cè)量結(jié)果被存儲(chǔ)。泵和閥門由控制單元(未示出)控制，所述控制單元也接收袖帶壓力測(cè)量結(jié)果并使用這些測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算收縮壓和舒張壓的包絡(luò)線。出于安全原因，使用多個(gè)傳感器和閥門。

振蕩法血壓測(cè)量結(jié)果對(duì)于具有低血壓的對(duì)象和具有高血壓的對(duì)象兩者都可能具有大的誤差(十幾的mmHg，對(duì)應(yīng)于十幾的百分比)(參見例如Wax DB等人的Anaesthesiology 115，第973-978頁(yè)，2011年)。該誤差是歸因于與使用袖帶相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)性缺陷的誤差。誤差源包括例如：

1)在袖帶的粘彈性壁上的壓降；

2)經(jīng)過(guò)軟組織的壓力傳輸；

3)袖帶的大??；

4)不同對(duì)象之間的手臂的機(jī)械性質(zhì)的變化；

5)不同對(duì)象之間的手臂大小的變化；

6)袖帶放置的變化；

7)袖帶的特性的變化(即，壓力依賴的順應(yīng)度)；

8)管上的管流阻和壓降。

誤差的關(guān)鍵源是壓力依賴性準(zhǔn)靜態(tài)(QS)袖帶順應(yīng)度的非恒定值。當(dāng)袖帶中的空氣顆粒的數(shù)量是恒定的且袖帶壁的彈性是可忽略的時(shí)，袖帶順應(yīng)度C_C是涉及因袖帶的體積改變而造成的袖帶中的壓力變化的值，其由以下公式來(lái)表示：

其中，V_C是袖帶的體積，而P_C是袖帶中的壓力。在第一階中，其能夠通過(guò)使用波義耳定律來(lái)計(jì)算。順應(yīng)度功能取決于袖帶中的壓力而改變；取決于袖帶被如何纏繞在對(duì)象的手臂周圍以及手臂的大小和機(jī)械性質(zhì)。袖帶中的壓力顯著影響袖帶順應(yīng)度。

圖4示出了針對(duì)特定成人袖帶的測(cè)得的袖帶順應(yīng)度對(duì)袖帶壓力的標(biāo)繪圖。在高袖帶壓力(>100mmHg)處，袖帶順應(yīng)度接近恒定，但在低壓力處，該順應(yīng)度強(qiáng)烈取決于壓力。這在壓力振蕩幅度測(cè)量中引起誤差，關(guān)于袖帶中的給定體積變化，壓力變化取決于袖帶順應(yīng)度。為了以適當(dāng)?shù)姆绞焦烙?jì)體積振蕩，袖帶順應(yīng)度針對(duì)所有袖帶壓力應(yīng)當(dāng)是恒定的，情況顯然不是這樣，尤其是在低袖帶壓力處。根據(jù)圖4能夠清楚看出，傳遞函數(shù)(公式1)不是恒定的，這意味著可能發(fā)生脈搏壓力包絡(luò)線的變形，尤其是在低壓力區(qū)域(<60mmHg)中，例如，在具有低血壓的對(duì)象中。結(jié)果，低血壓將被顯著地被高估；在一些情況下，相對(duì)誤差可能大于10％。因此，重要的是在特定袖帶壓力處針對(duì)袖帶順應(yīng)度校正袖帶脈搏壓力測(cè)量結(jié)果。

圖3a、圖3b和圖3c呈現(xiàn)了袖帶測(cè)量原理的模型。圖3a示出了在手臂周圍的袖帶的電學(xué)模型(本領(lǐng)域公知的是電學(xué)域和機(jī)械域是等價(jià)的，并且在實(shí)踐中常常更容易在電學(xué)域中分析機(jī)械系統(tǒng))。手臂加動(dòng)脈系統(tǒng)(C_手臂_動(dòng)脈)和袖帶(C_袖帶)兩者都被建模為(由電學(xué)模型中的非線性電容表示的)可變順應(yīng)度。圖3b示出了手臂加動(dòng)脈典型的體積-跨壁壓力曲線并且圖3c示出了袖帶的典型的體積-壓力關(guān)系。從圖3b和圖3c能夠清楚的看出，袖帶順應(yīng)度比手臂加動(dòng)脈順應(yīng)度大得多(即，袖帶針對(duì)相似壓力變化經(jīng)歷大得多的體積變化)。

手臂加動(dòng)脈的體積的變化取決于手臂上的跨壁壓力(其中，跨壁壓力由P_血壓-P_皮膚給出，由電壓源30建模的內(nèi)壓血壓減去外部皮膚壓力)。圖3b示出了在所圖示的范例中典型的振蕩幅度為大約0.1ml(在120/80的血壓處，當(dāng)外部皮膚壓力為零時(shí))。測(cè)量袖帶被建模為與手臂加動(dòng)脈串聯(lián)的另一(可變)順應(yīng)度。袖帶順應(yīng)度能夠被建模為三種順應(yīng)度的并行組合：(1)歸因于袖帶中的空氣的順應(yīng)度(C_空氣)，(2)歸因于袖帶彈性的順應(yīng)度(C_袖帶彈性)以及(3)歸因于手臂組織的彈性的順應(yīng)度(C_手臂)。

在袖帶測(cè)量期間，(由圖3a中的電流源31表示的)泵21引起空氣被泵送到袖帶中。結(jié)果，袖帶的體積增大而袖帶加動(dòng)脈的體積減小。對(duì)袖帶的體積的影響顯著大于對(duì)手臂加動(dòng)脈的體積的影響，這是因?yàn)樾鋷У娘@著較大的順應(yīng)度。在袖帶充氣期間，袖帶中的壓力增大，而在手臂加動(dòng)脈上的跨壁壓力減小?？绫趬毫Φ母淖儗?dǎo)致手臂加動(dòng)脈的體積改變。在由圖3b(其中血壓為120/80)所圖示的范例中，當(dāng)施加50mmHg的袖帶壓力時(shí)，手臂加動(dòng)脈的體積變化dV為1.05-0.75＝0.3ml(即，對(duì)應(yīng)于120/80-50＝70/30mmHg的壓力變化dP的體積變化)。然而，在振蕩測(cè)量血壓測(cè)量中，血液體積振蕩幅度改變，其在原理上是目標(biāo)測(cè)量結(jié)果。盡管實(shí)際上測(cè)量的是袖帶壓力振蕩，但是假定這些是手臂加動(dòng)脈體積變化的真實(shí)表示(即，假定體積變化到壓力變化的傳遞函數(shù)在臨床上相關(guān)的范圍上是恒定的)。

手臂加動(dòng)脈的小的體積變化(～0.1ml至1ml)被從手臂發(fā)送到袖帶中，其中，這些體積變化導(dǎo)致袖帶中的壓力變化。這些壓力變化是小的，這是因?yàn)樾鋷У捻槕?yīng)度比手臂加動(dòng)脈的順應(yīng)度大得多(如根據(jù)圖3c能夠看出，0.1ml-1ml的體積變化轉(zhuǎn)化為非常小的壓力變化)。

清楚地，經(jīng)高通濾波的袖帶壓力振蕩幅度的包絡(luò)線的形狀的變形將引起估計(jì)的血壓中的系統(tǒng)誤差，這是因?yàn)榕c針對(duì)心臟收縮和心臟舒張的所需要的幅度點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的壓力將因變形而被更改。袖帶壓力和體積變化由下式關(guān)聯(lián)：

其中，V_a是手臂體積因動(dòng)脈體積脈動(dòng)造成的變化(以ml為單位)，C_QS是壓力依賴的QS袖帶順應(yīng)度(以ml/mmHg為單位)，并且P_C是測(cè)得的袖帶壓力。V_a是由于變化的動(dòng)脈-袖帶跨壁壓力而是時(shí)間依賴的。當(dāng)袖帶順應(yīng)度恒定時(shí)，體積變化和壓力變化彼此成比例，并且因此比率并不取決于袖帶壓力。然而，當(dāng)袖帶順應(yīng)度是壓力依賴性的時(shí)，需要求解差分方程。

針對(duì)已經(jīng)在受控條件下獲得的給定袖帶的順應(yīng)度數(shù)據(jù)(例如，圖4中示出的數(shù)據(jù))并不能夠被在查找表中或前饋模式中使用以校正振蕩法NIBP測(cè)量結(jié)果，這是因?yàn)樾鋷ы槕?yīng)度受到袖帶纏繞的松緊度、手臂直徑以及手臂的機(jī)械性質(zhì)(例如，軟組織的量、軟組織壓力依賴性順應(yīng)度、軟組織性質(zhì)因滯后作用和/或先前測(cè)量造成的變化)的影響。袖帶順應(yīng)度因此必須在實(shí)際的NIBP測(cè)量期間測(cè)量。

在電子工程中，通常使用小信號(hào)方法來(lái)利用線性公式來(lái)近似非線性設(shè)備的行為。在該方法中，DC偏置被施加到設(shè)備，并且小AC信號(hào)被疊加在DC電壓上。因此能夠測(cè)量電壓依賴性電容。該方法已經(jīng)被應(yīng)用來(lái)測(cè)量袖帶順應(yīng)度；然而，其具有要求特殊的高頻泵和不同的閥門布置的缺點(diǎn)。此外，該方法易受到誤差影響，這是因?yàn)樾鋷?管組合的RC濾波特性以及因?yàn)榭諝怏w積變化與袖帶體積變化因空氣的可壓縮性而并不相同。因此必須使用質(zhì)量流傳感器。

用于確定壓力依賴性袖帶順應(yīng)度的其他方法在US 5103833、US 6039359和US 6309359中得以描述。然而，這些方法都遭受顯著的缺點(diǎn)。具體地，它們并不適用于所有類型的NIBP設(shè)備；它們要求較大的硬件改變(例如，特殊的泵、傳感器、流量計(jì))；并且在一些情況下，測(cè)量誤差大。此外，這些方法被用于確定肱動(dòng)脈的性質(zhì)但不用于測(cè)量血壓。US 8308648描述了一種方法，其中，(歸因于壓力依賴性袖帶順應(yīng)度的)傳遞特性被用于校正在振蕩測(cè)量NIBP中使用的壓力包絡(luò)線。然而，該方法也要求專用硬件(剛性容器、兩個(gè)壓力球囊、具有固定體積的球囊)，并且因此并不適合與常規(guī)的NIBP設(shè)備一起使用，并且與常規(guī)的患者監(jiān)測(cè)器不兼容。

除了袖帶順應(yīng)度，管道27的流阻也引起誤差。這能夠歸因于在斜變期間的歐姆壓降，或者歸因于對(duì)快速改變的流和壓力的RC濾波影響。

由于血壓的絕對(duì)值對(duì)確定對(duì)象是否具有高血壓或低血壓是臨床重要的，因此以減小的誤差采集NIBP測(cè)量結(jié)果的方便方式將是有價(jià)值的工具。因此需要一種改進(jìn)的方法和裝置，其能夠采集具有比常規(guī)的振蕩測(cè)量方法顯著更高準(zhǔn)確性的振蕩法NIBP測(cè)量結(jié)果，同時(shí)也于常規(guī)的NIBP設(shè)備和患者監(jiān)測(cè)器相兼容。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要減小或消除因袖帶的特性變化、袖帶放置以及來(lái)自振蕩法NIBP測(cè)量的不同對(duì)象之間的手臂的大小和機(jī)械性質(zhì)引起的誤差。本發(fā)明的某些實(shí)施例也試圖減小或消除因管上的流阻和壓降引起的誤差。本發(fā)明的額外的目的是要提供改進(jìn)的振蕩法NIBP裝置和方法，所述振蕩法NIBP裝置和方法反過(guò)來(lái)與在NIBP的測(cè)量中使用的現(xiàn)有設(shè)備向后相容。

因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于在基于袖帶的振蕩法無(wú)創(chuàng)血壓NIBP測(cè)量中使用的方法，所述方法包括：

在測(cè)量時(shí)段期間漸近地更改NIBP測(cè)量裝置的袖帶中的空氣的體積；

在所述測(cè)量時(shí)段期間獲得流進(jìn)/流出所述袖帶的所述空氣的流率的多個(gè)測(cè)量結(jié)果；

在所述測(cè)量時(shí)段期間獲得所述袖帶中的空氣壓力的多個(gè)測(cè)量結(jié)果；并且

基于在所述測(cè)量時(shí)段期間所獲得的流率測(cè)量結(jié)果和空氣壓力測(cè)量結(jié)果，通過(guò)計(jì)算在所述測(cè)量時(shí)段期間在多個(gè)時(shí)刻處的準(zhǔn)靜態(tài)袖帶順應(yīng)度來(lái)確定所述準(zhǔn)靜態(tài)袖帶順應(yīng)度與袖帶壓力之間的關(guān)系。

本發(fā)明的實(shí)施例允許減小或消除血壓估計(jì)結(jié)果中的誤差，所述血壓估計(jì)結(jié)果中的誤差歸因于因非恒定QS袖帶順應(yīng)度造成的脈搏壓力包絡(luò)線的變形。

有利地，只要求對(duì)常規(guī)的NIBP設(shè)備的硬件的微小改變來(lái)實(shí)施本發(fā)明的方法。這意味著本發(fā)明的實(shí)施例使得能夠在使用常規(guī)的單腔袖帶的正常的NIBP測(cè)量期間確定壓力依賴性袖帶順應(yīng)度。一些實(shí)施例也使得能夠在使用常規(guī)的單腔袖帶的正常NIBP測(cè)量期間確定管阻力。

一些有利的實(shí)施例允許測(cè)量時(shí)間被縮短。例如，通過(guò)將針對(duì)袖帶順應(yīng)度進(jìn)行校正的測(cè)量結(jié)果與在袖帶壓力的斜升和斜降兩者期間所采集的管流阻力進(jìn)行組合，能夠使用較快的斜變速率并且能夠減小總測(cè)量時(shí)間。

在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，所述測(cè)量時(shí)段包括充氣時(shí)段和放氣時(shí)段，在所述充氣時(shí)段期間，所述袖帶中的所述空氣的體積漸近地增大，在所述放氣時(shí)段期間，所述袖帶中的所述空氣的體積漸近地減小。在一些這樣的實(shí)施例中，在所述充氣時(shí)段期間所述袖帶中的所述空氣的體積被更改的速率不同于在所述放氣時(shí)段期間所述袖帶中的所述空氣的體積被更改的速率。在一些這樣的實(shí)施例中，在所述放氣時(shí)段期間所述袖帶中的所述空氣的體積被更改的所述速率不是恒定的。在一些這樣的實(shí)施例中，在所述放氣時(shí)段期間以步進(jìn)的方式更改所述袖帶中的所述空氣的體積。

在一些實(shí)施例中，所述方法還包括使用所獲得的流率測(cè)量結(jié)果來(lái)確定由流進(jìn)/流出所述袖帶的空氣所經(jīng)過(guò)的管的阻力。在一些這樣的實(shí)施例中，在所述測(cè)量時(shí)段期間漸近地更改所述袖帶中的上所述空氣的體積包括：控制流進(jìn)所述袖帶的空氣流量，使得在所述充氣時(shí)段期間所述袖帶中的壓力以預(yù)定速率增大，并且隨后控制流出所述袖帶的空氣流量，使得在所述放氣時(shí)段期間所述袖帶中的壓力以預(yù)定速率減小。在這樣的實(shí)施例中，確定所述管阻力包括：

計(jì)算在所述充氣時(shí)段和所述放氣時(shí)段中的每個(gè)期間在多個(gè)時(shí)刻處所述袖帶的體積；并且

計(jì)算在所述充氣時(shí)段期間在給定體積處的袖帶壓力與在所述放氣時(shí)段期間在所述給定體積處的袖帶壓力之間的差。

在一些實(shí)施例中，在所述測(cè)量時(shí)段期間所述袖帶中的所述空氣的體積被更改的速率被選擇為使得所述測(cè)量時(shí)段至少包括對(duì)象的心跳的預(yù)定義的最小次數(shù)。在一些這樣的實(shí)施例中，心跳的預(yù)定義的最小次數(shù)為十次心跳。有利地，定義心跳的最小次數(shù)的實(shí)施例確保能夠獲得準(zhǔn)確的血壓值同時(shí)盡可能地使測(cè)量時(shí)間最小化。

在一些實(shí)施例中，所述NIBP測(cè)量裝置被布置為采集對(duì)象的血壓的測(cè)量結(jié)果。在這樣的實(shí)施例中，所述方法還包括基于在所述測(cè)量時(shí)段期間獲得的所述空氣壓力測(cè)量結(jié)果并基于準(zhǔn)靜態(tài)袖帶順應(yīng)度與袖帶壓力之間的所確定的關(guān)系來(lái)計(jì)算以下中的一個(gè)或多個(gè)：所述對(duì)象的收縮壓、所述對(duì)象的舒張壓、以及所述對(duì)象的平均血壓。在一些這樣的實(shí)施例中，所述計(jì)算額外地基于所確定的管阻力。

在一些實(shí)施例中，在所述測(cè)量時(shí)段期間所述袖帶中的壓力被更改的所述速率大于10mmHg/s。有利地，本發(fā)明的實(shí)施例能夠補(bǔ)償在較高斜變速率處遭受的管阻力誤差，使得測(cè)量時(shí)間能夠被減小而無(wú)需降低測(cè)量準(zhǔn)確性。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面也提供了一種用于NIBP測(cè)量裝置的控制單元，所述NIBP測(cè)量裝置具有用于纏繞在對(duì)象的身體部分周圍的可充氣袖帶。所述控制單元包括：

至少一個(gè)輸出部，其用于將控制信號(hào)發(fā)送到所述NIBP測(cè)量裝置和流量計(jì)；

至少一個(gè)輸入部，其用于接收來(lái)自所述NIBP測(cè)量裝置的測(cè)量結(jié)果和來(lái)自所述流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果；以及

處理單元，其被配置為：

控制所述NIBP測(cè)量裝置以在測(cè)量時(shí)段期間漸近地更改袖帶中的空氣的體積并且在所述測(cè)量時(shí)段期間獲得所述袖帶中的空氣壓力的多個(gè)測(cè)量結(jié)果；

控制所述流量計(jì)以在所述測(cè)量時(shí)段期間獲得空氣流進(jìn)/流出所述袖帶的流率的多個(gè)測(cè)量結(jié)果；

接收由所述NIBP測(cè)量裝置獲得的所述空氣壓力測(cè)量結(jié)果和由所述流量計(jì)獲得的所述流率測(cè)量結(jié)果；并且

基于接收到的流率測(cè)量結(jié)果和接收到空氣壓力的測(cè)量結(jié)果，通過(guò)計(jì)算在所述測(cè)量時(shí)段期間在多個(gè)時(shí)刻處的袖帶順應(yīng)度來(lái)確定準(zhǔn)靜態(tài)袖帶順應(yīng)度與袖帶壓力之間的關(guān)系。

在一些實(shí)施例中，所述處理單元還被配置為控制所述NIBP測(cè)量裝置以在測(cè)量時(shí)段期間以給定速率漸近地更改袖帶中的空氣體積。在一些這樣的實(shí)施例中，所述處理單元被配置為控制所述NIBP測(cè)量裝置以在測(cè)量時(shí)段期間在所述測(cè)量時(shí)段的第一部分期間以第一速率漸近地更改袖帶中的空氣體積，并在所述測(cè)量時(shí)段的第二部分期間以不同的第二速率漸近地更改袖帶中的空氣體積。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面也提供了一種用于在振蕩法無(wú)創(chuàng)血壓NIBP測(cè)量中使用的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：

NIBP測(cè)量裝置，其具有用于纏繞在對(duì)象的身體部分周圍的可充氣袖帶；

流量計(jì)，其被配置為測(cè)量流進(jìn)/流出所述袖帶的流率；以及

根據(jù)本發(fā)明的第二方面所述的控制單元。

在一些實(shí)施例中，所述流量計(jì)包括至少一個(gè)壓力傳感器，并且所述NIBP裝置包括至少一個(gè)壓力傳感器，并且所述流量計(jì)中包括的至少一個(gè)壓力傳感器也被包括在所述NIBP測(cè)量裝置中。在一些這樣的實(shí)施例中，所述流量計(jì)包括兩個(gè)壓力傳感器，并且所述NIBP測(cè)量裝置包括兩個(gè)壓力傳感器，并且所述流量計(jì)的所述兩個(gè)壓力傳感器與所述NIBP測(cè)量裝置的所述兩個(gè)壓力傳感器相同。這樣的實(shí)施例有利地意味著常規(guī)的NIBP設(shè)備在具有非常小的修改的情況下能夠被用于實(shí)施本發(fā)明。

也提供了根據(jù)本發(fā)明的第四方面的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括被實(shí)施在其中的計(jì)算機(jī)可讀代碼，所述計(jì)算機(jī)可讀代碼被配置為使得在由合適的計(jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)或處理器操作為根據(jù)本發(fā)明的第二方面的控制單元。

附圖說(shuō)明

為了更好地理解本發(fā)明，并且為了更清楚地示出其如何起作用，現(xiàn)在將通過(guò)范例的方式參考附圖，在附圖中：

圖1是使用常規(guī)的振蕩測(cè)量方法和裝置測(cè)量的袖帶壓力對(duì)時(shí)間的圖形；

圖2示出了在常規(guī)的振蕩法NIBP測(cè)量裝置中的主要元件的圖形概覽；

圖3a是涉及常規(guī)的振蕩法NIBP測(cè)量裝置的電路圖；

圖3b是示出示范性手臂加動(dòng)脈系統(tǒng)的體積跨壁壓力關(guān)系的曲線圖；

圖3c是示出示范性袖帶的體積袖帶壓力關(guān)系的曲線圖；

圖4是針對(duì)示范性袖帶的袖帶順應(yīng)度對(duì)袖帶壓力的曲線圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的NIBP裝置的主要元件的圖形概覽；

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于在振蕩法NIBP測(cè)量中使用的方法；

圖7是針對(duì)示范性袖帶的袖帶體積對(duì)袖帶壓力的圖形；

圖8是針對(duì)使用兩種不同方法獲得的圖7的示范性袖帶的袖帶順應(yīng)度對(duì)袖帶壓力的圖形；

圖9a是示出針對(duì)第一對(duì)象的未校正的和經(jīng)校正的歸一化的體積包絡(luò)線的曲線圖；

圖9b是示出針對(duì)第二對(duì)象的未校正的和經(jīng)校正的歸一化的體積包絡(luò)線的曲線圖；

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于在振蕩法NIBP測(cè)量中使用的方法；并且

圖11示出了用于在本發(fā)明的某些特定實(shí)施例中提取管阻力的滯后回線。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例使用準(zhǔn)靜態(tài)方法來(lái)測(cè)量在NIBP測(cè)量期間的袖帶順應(yīng)度。因此生成對(duì)該測(cè)量的特異的袖帶順應(yīng)度曲線，并且將其用于校正壓力包絡(luò)線。從而減小或消除了測(cè)量之間的由于非恒定的袖帶順應(yīng)度和改變的袖帶順應(yīng)度而引起的血壓測(cè)量結(jié)果的大的相對(duì)誤差。

圖5示出了用于在適合用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的振蕩法NIBP測(cè)量中使用的裝置50。根據(jù)與圖2的比較能夠看出，裝置50包括與常規(guī)的振蕩法NIBP測(cè)量設(shè)備相同的部件，即，泵51、第一壓力傳感器52和第二壓力傳感器53、以及第一閥門54和第二閥門55，通過(guò)管道57被連接到袖帶56。然而，裝置50被配置為使得泵51與袖帶56之間的空氣體積流量在兩個(gè)方向上都能夠被測(cè)量。管道57的布局已經(jīng)從圖2中示出的常規(guī)布局圖進(jìn)行了修改，使得第一壓力傳感器52處于泵51與袖帶56之間，并且第一閥門54處于第一壓力傳感器52與泵51之間。此外，流量限制元件58(例如，文氏管元件、流量阻、孔口等)已經(jīng)被插入在第二壓力傳感器53與第二閥門55之間。利用該布置，能夠通過(guò)使用第二壓力傳感器53和限制元件58的阻力閥來(lái)確定通過(guò)管道57的空氣體積流量。因此，在裝置50中，壓力傳感器52、53在測(cè)量中具有雙重功能——它們既用于感測(cè)袖帶壓力又用于測(cè)量空氣體積流量。將認(rèn)識(shí)到，該布置允許利用對(duì)常規(guī)的NIBP設(shè)備的硬件進(jìn)行微小改變來(lái)實(shí)現(xiàn)的流量傳感器。然而，備選實(shí)施例也是可能的，其中，第一壓力傳感器52和第二壓力傳感器53被差分壓力傳感器所替換。

備選實(shí)施例也是可能的，其中，使用圖2所示的常規(guī)的振蕩法NIBP測(cè)量布置與具有已知泵送特性(即，已知的流量對(duì)輸出壓力)的泵。在這樣的實(shí)施例中，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的方法僅能夠在袖帶充氣期間來(lái)執(zhí)行(相反，圖5中示出的裝置使得能夠在袖帶的充氣和放氣兩者期間測(cè)量袖帶順應(yīng)度)。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于在振蕩法NIBP測(cè)量中使用的方法。在步驟601中，對(duì)袖帶應(yīng)用壓力斜變以達(dá)到高于收縮壓的袖帶壓力。在優(yōu)選實(shí)施例中，壓力斜變對(duì)于要為準(zhǔn)靜態(tài)的方法來(lái)說(shuō)是足夠低的(～5mmHg/s)。在一些實(shí)施例中，斜變是向上的(即，袖帶壓力在斜變的過(guò)程中增大)。在備選實(shí)施例中，斜變是向下的(即，袖帶壓力在斜變的過(guò)程中從高于收縮壓減小)。在一些實(shí)施例中，應(yīng)用兩個(gè)壓力斜變(例如，在對(duì)應(yīng)于由泵進(jìn)行的袖帶的充氣的向上斜變之后，對(duì)應(yīng)于袖帶通過(guò)閥門中一個(gè)或多個(gè)的放氣的向下斜變)。

在步驟602中，袖帶壓力測(cè)量結(jié)果是以常規(guī)的方式在壓力斜變期間周期性地獲得的。在其中應(yīng)用兩個(gè)壓力斜變的一些實(shí)施例中，袖帶壓力測(cè)量結(jié)果是在兩個(gè)壓力斜變期間周期性地獲得的。

在步驟603中，測(cè)量在壓力斜變期間到袖帶中的空氣體積流量。該空氣流量是通過(guò)在流量限制元件58上(利用第二壓力傳感器53)測(cè)量壓降來(lái)測(cè)量的：

其中，是在標(biāo)準(zhǔn)條件(即，大氣壓和環(huán)境溫度)下的空氣體積流率，P_s是標(biāo)準(zhǔn)(即，大氣)壓力，P_{環(huán)境}是環(huán)境壓力，并且R是流量限制元件的阻力。在大氣壓和環(huán)境溫度下的體積測(cè)量的空氣流量通過(guò)使用以下公式被轉(zhuǎn)換為袖帶壓力處的體積流量：

其中，是到袖帶中的空氣體積流率，P_C是袖帶壓力，并且γ是常量，其對(duì)于等溫過(guò)程取值1，對(duì)于絕熱過(guò)程取值1.4。在其中方法為準(zhǔn)靜態(tài)的(即，針對(duì)根據(jù)本發(fā)明的方法中典型使用的)實(shí)施例中，γ是近似等于1。和分別是針對(duì)空氣體積的時(shí)間導(dǎo)數(shù)dV/dt和壓力的時(shí)間導(dǎo)數(shù)dP/dt的替代性記號(hào)。流量壓力傳感器應(yīng)當(dāng)測(cè)量絕對(duì)壓力，這是因?yàn)樵诠?中的壓力是絕對(duì)壓力。

在步驟604中，袖帶順應(yīng)度是使用以下流程來(lái)評(píng)價(jià)的。在斜變期間隨時(shí)間的完全壓力變化dP/dt是已知的(例如，因?yàn)閴毫Ρ粶y(cè)量并通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器被轉(zhuǎn)換到數(shù)字域中，使得壓力-時(shí)間的時(shí)間系列是可自動(dòng)獲得的，并且然后能夠應(yīng)用數(shù)值差異化方法以獲得dP/dt)，并且根據(jù)步驟603，到袖帶中的空氣體積流量是已知的。假設(shè)在壓力斜升時(shí)能夠忽略袖帶球囊體積(備選地，該體積是已知的)。在時(shí)間t時(shí)的袖帶體積是通過(guò)對(duì)空氣體積流量的積分(這包括管中空氣體積)來(lái)獲得的。在一些實(shí)施例中，對(duì)所測(cè)量的袖帶壓力和空氣流量數(shù)據(jù)進(jìn)行低通濾波(例如使用f_c＝0.5Hz)。在這樣的實(shí)施例中，袖帶體積是通過(guò)使用經(jīng)低通濾波的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算的。如果在所測(cè)量的數(shù)據(jù)中存在偽跡(歸因于例如異常值、丟失的跳動(dòng)、心律失常等)，則能夠應(yīng)用適當(dāng)?shù)男Ｕ?/p>

當(dāng)壓力斜變是緩慢的(并且因此體積流率是相對(duì)慢的)時(shí)，能夠忽略對(duì)流量和壓力的管阻力的作用，并且袖帶壓力因此能夠被假定為等于由裝置50測(cè)量的壓力。然后根據(jù)下式來(lái)計(jì)算準(zhǔn)靜態(tài)袖帶順應(yīng)度：

其中，C_QS是QS袖帶順應(yīng)度，并且是袖帶壓力的時(shí)間導(dǎo)數(shù)。

備選地，當(dāng)V_C和P_C是已知的時(shí)(例如如上所述根據(jù)壓力測(cè)量結(jié)果和對(duì)空氣流量測(cè)量結(jié)果的積分)，能夠使用下式根據(jù)已知的袖帶體積-壓力關(guān)系來(lái)估計(jì)壓力P_C處的QS袖帶順應(yīng)度：

在優(yōu)選實(shí)施例中，步驟604的輸出是將袖帶順應(yīng)度與跨斜升的整個(gè)壓力范圍的壓力相關(guān)的數(shù)據(jù)集。該數(shù)據(jù)集然后能夠被用于使用已知的數(shù)學(xué)技術(shù)來(lái)確定準(zhǔn)靜態(tài)袖帶順應(yīng)度與袖帶壓力之間的關(guān)系。在優(yōu)選實(shí)施例中，所確定的關(guān)系具有以下形式：

為了驗(yàn)證該方法的準(zhǔn)確性，能夠使用公式5和公式6來(lái)計(jì)算袖帶順應(yīng)度，并且針對(duì)一致性將兩種計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較。由當(dāng)前的發(fā)明人執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明準(zhǔn)靜態(tài)方法提供了針對(duì)袖帶順應(yīng)度的準(zhǔn)確測(cè)量，所述測(cè)量不受高頻偽跡影響，并且能夠在正常的振蕩測(cè)量NIBP血壓測(cè)量中進(jìn)行。圖7示出了在針對(duì)手臂上的特定成人袖帶的這些實(shí)驗(yàn)中獲得的所測(cè)量的靜態(tài)體積-壓力曲線。圖8示出了使用準(zhǔn)靜態(tài)方法(實(shí)線)并使用圖7的靜態(tài)體積-壓力曲線以及公式6(點(diǎn))獲得的相同袖帶的袖帶順應(yīng)度。能夠看出，使用準(zhǔn)靜態(tài)方法獲得的測(cè)量的袖帶順應(yīng)度良好地符合使用測(cè)量的靜態(tài)體積-壓力曲線獲得的袖帶順應(yīng)度。

在步驟605中，在步驟604中確定的QS袖帶順應(yīng)度-袖帶壓力關(guān)系被用于以以下方式校正血壓包絡(luò)線。首先，使用常規(guī)技術(shù)根據(jù)在步驟603中獲得的袖帶壓力測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出壓力包絡(luò)線。在一些實(shí)施例中，袖帶壓力被低通濾波以移除高頻偽跡(例如使用～25Hz的帶寬)，并且根據(jù)該經(jīng)濾波的信號(hào)來(lái)導(dǎo)出壓力包絡(luò)線。在一些實(shí)施例中，在該階段處移除(例如歸因于心率失常的)偽跡。

在一些實(shí)施例中，針對(duì)袖帶順應(yīng)度的包絡(luò)線的校正是通過(guò)公式7的數(shù)值積分來(lái)進(jìn)行的。備選地，當(dāng)袖帶順應(yīng)變化在特定袖帶壓力范圍內(nèi)為小時(shí)，能夠使用ΔV(P)～ΔP_osc*C_QS(P_C)來(lái)進(jìn)行校正。從而生成具有體積的維度的校正的包絡(luò)線。該曲線能夠通過(guò)將體積振蕩除以最大體積振蕩而被歸一化到無(wú)維度單位(如針對(duì)壓力曲線進(jìn)行)。在一些實(shí)施例(例如，已知袖帶順應(yīng)度和根據(jù)跨壁壓力的動(dòng)脈體積的模型的實(shí)施例)中，能夠使用曲線擬合方法來(lái)增強(qiáng)包絡(luò)線校正。將認(rèn)識(shí)到，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到在校正包絡(luò)線中能夠備選采用的各種數(shù)學(xué)技術(shù)。

還應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在步驟604中確定的QS袖帶順應(yīng)度-袖帶壓力關(guān)系能夠以不涉及校正血壓包絡(luò)線的方法被有益地應(yīng)用。例如，其能夠被用于比較不同袖帶設(shè)計(jì)或品牌的順應(yīng)度行為，和/或被用于訓(xùn)練醫(yī)學(xué)人員以使順應(yīng)度變化最小化的方式來(lái)纏繞袖帶。各種其他應(yīng)用對(duì)于本領(lǐng)域人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的。

經(jīng)校正的包絡(luò)線能夠被用于以(如在圖6中的任選步驟606所示的)常規(guī)方式來(lái)確定舒張壓和收縮壓。該流程不受包絡(luò)線的單位的影響，這是因?yàn)槠涫褂脽o(wú)維度比率。

圖9a和圖9b示出了模擬的結(jié)果，所述模擬圖示包絡(luò)線校正分別對(duì)具有正常血壓(～80/120mmHg)的對(duì)象的血壓估計(jì)結(jié)果和嚴(yán)重低血壓對(duì)象(血壓～30/50)的影響。模擬使用根據(jù)Jeon等人的肱動(dòng)脈體積-壓力關(guān)系(World Acad.Sci.Eng.Technol.，2007年，第30卷，第366-371頁(yè))。在圖9a和圖9b中的每幅中，虛線曲線是未經(jīng)校正的壓力包絡(luò)線，而實(shí)線曲線是經(jīng)校正的壓力包絡(luò)線。能夠看出，校正對(duì)于正常血壓患者(～2mmHg)是可忽略的，但是對(duì)于低血壓的情況，校正是～6mmHg，其相對(duì)于所測(cè)量的值是大的。還能夠看出，除了心臟收縮和心臟舒張的變化，曲線的最大點(diǎn)(其在許多情況下被用作平均血壓)也被移位。基于未校正的包絡(luò)線的針對(duì)收縮壓值、平均血壓值和舒張壓值的計(jì)算值與實(shí)際值的偏差是臨床相關(guān)的(～20％)。當(dāng)使用經(jīng)校正的包絡(luò)線時(shí)，偏差顯著較小。

因此，圖6中的方法使得源自可變袖帶順應(yīng)度的振蕩法NIBP測(cè)量結(jié)果的誤差被降低或者甚至被完全消除。這是通過(guò)測(cè)量針對(duì)所執(zhí)行的每個(gè)個(gè)體NIBP測(cè)量結(jié)果的袖帶順應(yīng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，以獲得對(duì)特定測(cè)量特異的袖帶順應(yīng)度數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)然后用于生成針對(duì)變化的袖帶順應(yīng)度的影響而被校正的血壓包絡(luò)線。使用經(jīng)校正的包絡(luò)線估計(jì)的血壓值因此能夠是顯著地比使用常規(guī)技術(shù)估計(jì)的血壓值更加準(zhǔn)確。此外，該方法能夠通過(guò)常規(guī)NIBP設(shè)備并只對(duì)其硬件進(jìn)行微小的改變來(lái)實(shí)施，并且并不增大執(zhí)行血壓測(cè)量的時(shí)間或復(fù)雜性。

在相對(duì)高的體積流率時(shí)，或者如果使用相對(duì)長(zhǎng)和/或窄的管道，管道對(duì)空氣流的阻力(下文稱為管阻力)導(dǎo)致管上的壓力下降，其不再是可忽略的。這引起顯著的額外的誤差(在1至10mmHg的范圍內(nèi))，當(dāng)管阻力已知時(shí)，其能夠被校正。像袖帶順應(yīng)度一樣，應(yīng)當(dāng)在NIBP測(cè)量期間測(cè)量管阻力，這是因?yàn)楣茏枇κ鞘軠囟?、管道的確切路徑(即，管的任何彎曲或曲折)影響的。

能夠根據(jù)空氣體積流率來(lái)估計(jì)管阻力，因此，本發(fā)明的實(shí)施例也使得能夠?qū)φ袷幏∟IBP測(cè)量針對(duì)管阻力進(jìn)行校正。這意味著本發(fā)明的實(shí)施例能夠使用較高的斜變速率而無(wú)需降低得到的血壓測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此允許血壓測(cè)量結(jié)果在較短時(shí)間內(nèi)被采集。將認(rèn)識(shí)到，并不能夠使得測(cè)量時(shí)間為任意短，這是因?yàn)楸仨氂涗浶奶淖钚〈螖?shù)(～10)以使得能夠計(jì)算血壓包絡(luò)線。然而，如果空氣壓力和流量測(cè)量結(jié)果是在斜升和斜降期間采集的，則斜變速率相比于常規(guī)方法能夠被增大(例如，因?yàn)樵谛弊兩仙陂g能夠記錄5次心跳且在斜降期間能夠記錄5次心跳)。結(jié)果，能夠減少總測(cè)量時(shí)間。

相應(yīng)地，圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于在振蕩法NIBP測(cè)量中使用的方法。該方法假定在NIBP測(cè)量期間管的流阻是恒定的(即，管腔直徑是恒定的)。在步驟801中，對(duì)袖帶應(yīng)用快速(～10-20mmHg/s)壓力斜變。在步驟802中，在壓力斜變期間以常規(guī)方式周期性地獲得袖帶壓力測(cè)量結(jié)果。在步驟803中，如關(guān)于圖6的步驟603所描述的，測(cè)量在壓力斜變期間到袖帶中的空氣體積流量。

在步驟804中，管阻力是使用一種或若干可能的方法來(lái)確定的。描述了三種這樣的方法。

放氣時(shí)段開始之后的瞬時(shí)流量瞬變

在袖帶的充氣受壓力控制的情況下，測(cè)量(并控制)管道57中的壓力，并且袖帶中的壓力P_C由下式給出：

其中，P_管是管道57中的壓力，并且R_管是管道57中的阻力。在斜變時(shí)期的結(jié)束處，當(dāng)流量為零時(shí)，P_管和P_C是相等的。然后，通過(guò)打開第一閥門54和第二閥門55中的一個(gè)來(lái)對(duì)袖帶進(jìn)行放氣。在從袖帶到開放閥門的出口的放氣期間的壓降被給出如下：

ΔP＝P_C-P_atm (9)

現(xiàn)在能夠使用下式來(lái)計(jì)算血壓設(shè)備的管道阻力與(已知的)內(nèi)部阻力(例如，歸因于閥門的寄生阻力)的總和R：

其中，R＝R_管+R_內(nèi)部。在高袖帶壓力處，流率非常高(～1l/s)，并且這能夠引起測(cè)量偽跡(例如歸因于湍流、非線性等)。針對(duì)這種高流量情況，優(yōu)選的是關(guān)于低通RC網(wǎng)絡(luò)分析壓力-時(shí)間數(shù)據(jù)。RC時(shí)間能夠被確定，這是因?yàn)樾鋷ы槕?yīng)度在高壓處幾乎是常數(shù)并且根據(jù)斜升階段是已知的。R在該壓力范圍內(nèi)能夠被確定。在一些實(shí)施例中，使用在較低袖帶壓力處的離散的放氣步驟。在這樣的實(shí)施例中，壓力(并且因此峰值流量)較低，并且因此測(cè)量結(jié)果能夠是更準(zhǔn)確的。從R中減去已知的內(nèi)部阻力R_內(nèi)部得到R_管。在一些備選實(shí)施例中，在袖帶的放氣期間采集的壓力測(cè)量結(jié)果被用于計(jì)算R。

利用流量控制或已知的初始流量的方法

在空氣流量是受控的情況下(例如，由于泵51是固定流量泵，或者備選地是伺服受控的)，能夠估計(jì)斜變時(shí)期的結(jié)束處的R_管。當(dāng)空氣流停止時(shí)，管道57中測(cè)量的壓力將下降，這是因?yàn)楣苌系膲航迪А８鶕?jù)觀察到的壓降和在斜升的結(jié)束處的已知空氣流量，能夠使用公式9來(lái)估計(jì)管阻力。該方法的缺點(diǎn)是歸因于袖帶的機(jī)械滯后的第二壓降。因此，只應(yīng)當(dāng)考慮瞬時(shí)壓降。在一些備選實(shí)施例中，該方法被應(yīng)用在袖帶充氣的初始階段中。在這樣的實(shí)施例中，間歇地操作泵并測(cè)量得到的壓力變化允許(使用歐姆定律)測(cè)量管阻力，這是因?yàn)榱髁渴且阎摹?/p>

基于袖帶體積-壓力滯后回線的方法

在根據(jù)本發(fā)明的方法中，管道57中的壓力(P_管)和到袖帶56中的空氣體積流量?jī)烧叨际窃谛鋷?6的充氣和放氣期間以高準(zhǔn)確度來(lái)測(cè)量的。然后如以上關(guān)于圖6的步驟604所解釋地，通過(guò)積分獲得此套體積V_C。當(dāng)所計(jì)算的V_C相對(duì)于P_管被標(biāo)繪時(shí)，觀察到滯后回線。這樣的回線90的范例被示出在圖11(其中，V_C在y軸上，而P_管在x軸上)中。在圖9中，回線的較低部分91表示充氣，而回線的較高部分92表示放氣。虛線93是靜態(tài)袖帶體積-袖帶壓力關(guān)系。滯后回線部分是由管道57的阻力引起的(其他貢獻(xiàn)來(lái)自袖帶材料滯后作用和歸因于靜脈流的阻塞的手臂體積的增大)。為了減小機(jī)械滯后和手臂體積變化的影響，放氣應(yīng)當(dāng)是快速的。

當(dāng)假定管阻力僅取決于袖帶-管系統(tǒng)中的空氣體積時(shí)，在給定袖帶體積處的管阻力R_管對(duì)于充氣和放氣兩者是相同的。用于確定管阻力的當(dāng)前方法利用此以從而使得能夠使用以下流程在單個(gè)步驟中確定R的壓力依賴性和袖帶順應(yīng)度兩者。(該流程假定管和袖帶是完全彈性的并且歸因于手臂中的血池手臂體積變化為小——斜降因此應(yīng)當(dāng)是快速的，如以上所提及的)。在該范例中，袖帶壓力在連續(xù)的斜升和斜降期間是伺服受控的；然而，該方法也與壓力和體積控制的不同實(shí)施方式一起工作。

使用伺服受控系統(tǒng)(管壓力控制)以預(yù)定斜變速率對(duì)袖帶進(jìn)行充氣和放氣。在優(yōu)選實(shí)施例中，斜降速率顯著快于斜升速率?？諝饬髁亢涂諝鈮毫π盘?hào)被低通濾波并且偽跡被移除。通過(guò)隨時(shí)間對(duì)經(jīng)處理的空氣流量進(jìn)行積分來(lái)獲得袖帶體積，并且如上所述測(cè)量P-V滯后回線。然后能夠根據(jù)下式來(lái)確定針對(duì)選定的袖帶體積(例如，由圖8中的水平虛線84表示的體積)的管阻力：

其中，流量1和流量2是針對(duì)選定的袖帶體積在充氣和放氣時(shí)的空氣流量的絕對(duì)值，并且ΔP是前向流量與后向流量之間的管壓力差。使用該方法，也能夠(通過(guò)管阻力對(duì)壓力的依賴性)確定管阻力的體積依賴性并使用未知的袖帶體積和袖帶壓力來(lái)確定經(jīng)校正的袖帶體積-壓力關(guān)系。

當(dāng)管阻力、袖帶壓力、以及袖帶體積中的所有都已知時(shí)，能夠根據(jù)靜態(tài)V-P曲線來(lái)估計(jì)袖帶順應(yīng)度。在優(yōu)選實(shí)施例中，估計(jì)是使用來(lái)自滯后回線的極值(即，最高壓力和最低壓力)的測(cè)量結(jié)果來(lái)進(jìn)行的，利用最短的可能延遲時(shí)間以減小手臂體積變化和袖帶滯后作用的影響。出于相同的原因，放氣也應(yīng)當(dāng)是快速的。因此，滯后回線方法使得能夠在單次測(cè)量中獲得袖帶順應(yīng)度和管阻力兩者。

在步驟805中，評(píng)價(jià)袖帶順應(yīng)度。一旦R是已知的(例如根據(jù)上述方法中的一個(gè))，則能夠根據(jù)下式來(lái)計(jì)算實(shí)際的袖帶壓力P_C(t)：

由于管道中的空氣流量和壓力是已知的，因此能夠如上關(guān)于圖6的步驟604所描述地針對(duì)所有袖帶壓力P_C確定袖帶順應(yīng)度C_c。因此，能夠在快速的充氣速率和放氣速率針對(duì)任意單腔袖帶針對(duì)管阻力和袖帶順應(yīng)度兩者校正振蕩法NIBP測(cè)量結(jié)果。

在步驟806中，在步驟805中計(jì)算出的袖帶順應(yīng)度數(shù)據(jù)和在步驟804中計(jì)算出的管阻力被用于使用以上關(guān)于圖6的步驟605所描述的流程來(lái)校正血壓包絡(luò)線。經(jīng)校正的包絡(luò)線然后能夠被用于以常規(guī)方式確定舒張壓和收縮壓。

根據(jù)上文清楚的是，能夠使用根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置既快速又準(zhǔn)確地進(jìn)行NIBP測(cè)量，其中，考慮了管阻力誤差和袖帶順應(yīng)度傳遞特性兩者。能夠確定管阻力意指斜變速率能夠被顯著增大(高至每次NIBP測(cè)量?jī)H觀察到10次心跳的水平)。此外，在一些實(shí)施例中，在充氣和放氣兩者期間收集袖帶壓力數(shù)據(jù)，進(jìn)一步降低針對(duì)測(cè)量所需要的總時(shí)間。這是有利的，這是因?yàn)轭l繁的NIBP測(cè)量對(duì)對(duì)象可能是痛苦的并且甚至可能對(duì)其造成損害。在優(yōu)選實(shí)施例中，測(cè)量速度是通過(guò)針對(duì)可靠的血壓測(cè)量所需要的心跳(或袖帶壓力脈搏)的次數(shù)來(lái)確定的。將認(rèn)識(shí)到，使得能夠較快且較少干擾的NIBP測(cè)量的實(shí)施例尤其適合用于要求頻繁的血壓測(cè)量的應(yīng)用(例如，在醫(yī)院中，用于門診性NIBP等)。

盡管已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細(xì)圖示和描述了本發(fā)明，但是這樣的圖示和描述應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是圖示性或示范性的，而非限制性的；本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例。

本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)研究附圖、公開內(nèi)容以及權(quán)利要求，在實(shí)踐請(qǐng)求保護(hù)的發(fā)明時(shí)能夠理解并實(shí)現(xiàn)對(duì)所公開的實(shí)施例的變型。在權(quán)利要求中，“包括”一詞不排除其他元件或步驟，并且詞語(yǔ)“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。單個(gè)處理器或其他單元可以實(shí)現(xiàn)在權(quán)利要求中記載的若干項(xiàng)的功能。盡管某些措施被記載在互不相同的從屬權(quán)利要求中，但是這并不指示不能有利地使用這些措施的組合。計(jì)算機(jī)程序可以被存儲(chǔ)/分布在合適的介質(zhì)上，例如與其他硬件一起或作為其他硬件的部分供應(yīng)的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但是也可以被以其他形式分布，例如經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)或其他有線或無(wú)線的電信系統(tǒng)。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)被解釋為對(duì)范圍的限制。