成分。
[0115] 在另一個實施方案中，提供了測量中屯、靜脈壓的方法。中屯、靜脈壓是靠近右屯、房 的腔靜脈的壓力。異常高的中屯、靜脈壓是右屯、房屯、力衰竭的早期指征。目前，通過穿過頸 內(nèi)靜脈插入至腔靜脈的侵入性導管測量中屯、靜脈壓。
[0116] 提供了測量患者中屯、靜脈血壓的方法，其依據(jù)是頸靜脈搏動的垂直高度，例如頸 靜脈內(nèi)血液的高度直接反映中屯、靜脈壓。頸靜脈上存在壓力波的最高位置的確定提供了信 息，該信息可W用于計算中屯、靜脈血壓。因此，該方法包括沿著頸靜脈確定產(chǎn)生波形的最 高位置的步驟。可W由已知的參考點測量所述"最高位置"，參考點例如距右屯、房為已知距 離的點例如胸骨角（sternalangle)或靜脈靜止軸（phlebostaticaxis)。胸骨角是胸骨 柄和胸骨體相接形成的角，其形式為次級軟骨關節(jié)（聯(lián)合）。其也被稱為胸骨柄胸骨關節(jié) (manubriosternaljoint)或Louis角。靜脈靜止軸（phlebostaticaxis)位于第四肋間 隙和胸前后（A巧徑1/2處，并且靠近右屯、房的位置。
[0117] 波形的獲得是通過W下實現(xiàn)的：將波長在400nm至lOOOnm范圍的光線對準靠近頸 靜脈的患者外部組織部位，檢測由組織部位反射的或透射穿過組織部位的光，并將檢測到 的光轉換為相對于時間的輸出信號W產(chǎn)生波形。當次最高位置未產(chǎn)生波形時，沿著頸靜脈 確定產(chǎn)生波形的最高位置。
[0118] 中屯、靜脈壓（巧是基于右屯、房至頸靜脈搏動高度的垂直距離（cU，也就是說，最高 位置，即P=dy。如果參考點是胸骨角，平均中屯、靜脈壓可W按下式計算： 陽119] P=5+d?sin白
[0120] 其中d是胸骨角至產(chǎn)生波形的最高位置的距離。符號0是患者上身相對于水平 位置的傾斜角。加上5cm代表胸骨角到右屯、房的距離。如果所使用的參考點是靜脈靜止軸 (phlebostaticaxis)(靠近右屯、房的位置），按下式計算中屯、靜脈壓：
[0121]P=d?sin白
[0122] 獲得屯、臟靜脈的波形之后，可W按下式計算中屯、血壓：戶=
[0123] 其中a是與脖子上傳感器位置相關的常數(shù)，b是與傳感器的源和光探測器之間的 距離相關的常數(shù)；T是脈寬，t是搏動的平均起落時間。
[0124] 根據(jù)測量中屯、靜脈壓的方法，提供裝置300。如圖13所示，裝置300,包括沿著長 度彼此相鄰的一系列光源320,其適合于測量屯、臟靜脈，例如頸內(nèi)靜脈或頸外靜脈中的血水 平。所述長度通常為1. 5至10cm，每個光源320發(fā)射波長為600皿至900皿的光，并與相 應的光探測器330相關聯(lián)，所述光探測器330適合于檢測來自其相應光源320的反射或透 射光。裝置300另外包括貼片探頭328,其作為光源（320)和光探測器（330)之間的接口， 并且適于放置在患者靠近選定屯、臟血管，例如屯、臟靜脈的部位。探頭328可W直接包含光 源320和光探測器330,或者可W包含分別與光源和光探測器相連的光發(fā)送光纖和光接收 光纖，或者可W包括它們的組合，例如光源和光接收光纖，或光發(fā)送光纖和光探測器。此外， 裝置300可W被包括在如前所述的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)包括信號處理裝置W將光探測器的輸 出轉換為所希望的形式。
[0125]使用時，裝置300被放置在患者的適合部位，使系列光源的末端光源與胸骨角對 齊。來自每個光源的光被其相應的光探測器檢測。每個光探測器的輸出信號（例如電流/ 電壓）被監(jiān)測（或被發(fā)送至信號處理裝置W轉換為替代的輸出形式例如可視波形輸出，所 述可視波形輸出被監(jiān)測），W確定是否有輸出。然后根據(jù)序列中每個光探測器的輸出確定沿 著靜脈產(chǎn)生輸出，例如波形的最高位置（d)。然后可W如上所述計算平均中屯、靜脈壓（P)。 [01%] 圖14顯示了可用于如上所述測量中屯、靜脈壓的裝置300的其他實施方案。每個 實施方案包括光源（一個或多個）和光探測器的不同配置。例如，圖14A顯示了一種裝置， 其包括單個光源和順序相鄰排列在靜脈上的一列光探測器，W確定最高位置（d)，所述光探 測器可用于獲得輸出，例如波形。圖14B顯示了一種裝置，其包括W交替方式順序配置的 源-探測器對（源-探測器，源-探測器等），其沿著靜脈放置，如所顯示的那樣。圖14C示 出了與圖14B類似的裝置，其包括多排交替的源-探測器對。如本領域技術人員所知，圖1 所示的裝置還可W用于通過從胸骨角沿靜脈向上連續(xù)獲得波形讀數(shù)，來確定靜脈上產(chǎn)生輸 出信號（例如波形）的最高位置（d)。進一步，如前所述，該裝置，無論其如何配置，都可W 被包括在系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)包括信號處理裝置，W將光探測器的輸出轉換為可視輸出例如 壓力波形。
[0127]根據(jù)本發(fā)明的裝置可W另外包括安裝在裝置328上的角度傳感器350,W測量患 者上身相對于垂直位置的傾斜角，如圖17所示。角度傳感器可W是適合于此目的的任何傳 感器。角度傳感器的一個實例是壓力傳感器，例如GENovaSensorNPC-100T，其與液體/ 水管相連，所述液體/水管具有給定長度以例如4cm。根據(jù)已知的公式用壓力傳感器讀數(shù) P確定角度傳感器的垂直高度H: 陽12引P=PH 陽129]其中P是管中液體密度。由此，傾斜角0可W使用下述方程式計算： 陽130] 玄致1參泌T 么 陽131] 在另一個實施方案中，根據(jù)本發(fā)明，光學裝置328可W包括高度傳感器360,如圖 18所示，W確定"最高位置"（使用光學裝置測定）距參考點的垂直高度。高度傳感器360 包括參考貼片358,其由適于放置在皮膚上的任何材料，例如醫(yī)用橡膠制成，所述參考貼片 被放置在參考點（例如胸骨角或靜脈靜止軸）上。參考貼片358可W手動固定在參考點 上；可W通過粘合劑固定位置，其中粘合劑被施加在貼片一側，例如適用于皮膚的粘合劑如 水凝膠；或者可W通過其它方式固定位置，例如帶子或魔術貼（Velcro),它們能夠被系緊 或通過其他方式固定。參考貼片358與充滿液體例如水的彈性管355的一端相連。壓力傳 感器350與充滿液體的管355的另一端相連。來自壓力傳感器的壓力讀數(shù)被用于按上述方 法（P=PH)確定壓力傳感器350的垂直高度，H。因此，當壓力傳感器360被放置在光學 裝置328之上，并且光學裝置328位于"最高位置"時，那么來自壓力傳感器350的壓力讀 數(shù)可被用于確定從參考點到頸靜脈上產(chǎn)生輸出信號的最高位置的高度。
[0132] 中屯、靜脈壓力還可W通過壓力檢測來確定，例如如上所述地確定壓力波形并確定 外部施加的壓力。在運種情況下，如所述地得到壓力波形，并通過顯示單元44監(jiān)控壓力波 形。然后從皮膚表面對選定的靜脈血管施加外部壓力，同時監(jiān)測壓力波形（代表基線壓 力）。提高外部施加的壓力直至通過監(jiān)測顯示單元確定壓力波形消失。然后按下式確定中 屯、靜脈壓P。： 陽 13引Pc=Pef-Pei
[0134] 其中Pw，是壓力波形消失時外部施加的壓力值，Pm,是壓力波形開始變化（或者 波形幅值開始減?。r的壓力值。
[0135]根據(jù)前述的方法，可W使用包括兩個光源-探測器對，或者包括兩個貼片，其中每 個貼片包含一個光源-探測器對的裝置。 陽136]通過根據(jù)本發(fā)明的裝置還可W測量中屯、靜脈血流速。通過測量壓力波形的起落時 間（t)，或起落時間的平均值，可W按下式計算中屯、靜脈血流速： 陽 137] v = - t
[0138] 其中d是源和光探測器之間的距離；t是壓力波形的上升時間（從谷值到峰值）。
[0139] 可W根據(jù)下式估計血流：
[0140] F=VXS 陽141] 其中S是血管的橫截面積，可W通過超聲成像獲得，速度（V)如上所述被確定。
[0142]在本發(fā)明的進一步的實施方案中，提供了相應于圖1裝置的裝置，其適于從屯、臟 靜脈遠程產(chǎn)生輸出。相應地，該裝置包括：遠程光源，它能傳送光線至患者的所希望部位，例 如患者脖子上靠近屯、臟血管的部位；和遠程光探測器，例如適于接收來自光源的光的CCD 照相機，所述光在所希望的部位被患者反射。如所述的，光探測器產(chǎn)生輸出信號（例如電流 /電壓），該輸出信號可W由信號處理裝置進行處理，W產(chǎn)生可視輸出（例如波形），用于在 顯示單元上顯示。 陽143] 參考下述具體實施例對本發(fā)明的實施方案進行描述，運些實施例不應當被理解為 是限制性的。
[0144] 連施例1-患者靜賺搪動的測量
[0145]使用如圖1所示的裝置獲得人受試者的靜脈搏動?；颊遅大約30度的傾斜角躺 在椅子上。裝置的傳感器貼片被放置在患者脖子上頸內(nèi)靜脈上方的位置。在受試者保持正 常呼吸的同時，測量并記錄靜脈搏動。圖12顯示了所記錄的波形。檢測到的信號的幅值由 y-軸表示，X-軸代表時間。 陽連施例2-患者中屯、靜脈床的測量
[0147]使用如圖13所示的裝置獲得人受試者的中屯、靜脈壓。裝置的傳感器貼片被放置 在患者脖子上頸內(nèi)靜脈上方的位置，W使得裝置的末端光源/探測器位于受試者胸骨角的 位置。在受試者保持正常呼吸的同時，在患者平躺（0度傾斜角，例如水平）、半抬高（相對 于水平為45度傾斜角）和坐直（相對于水平為90度角）的情況下，測量并記錄靜脈壓隨 身體位置的變化，如圖15A所示。測量壓力由波形表示，如圖15B所示，該測量壓力與預期 的健康患者的中屯、靜脈壓一致，當身體位置由水平位置抬高時壓力降低。
[0148] 連施例3-伸用帶有床力傳威器的裝晉測量患者CVP
[0149] 開發(fā)了模擬患者系統(tǒng)W測試高度傳感器裝置360,如圖18所示。模擬系統(tǒng)（如圖 19所示）包括代表患者脖子的圓柱形組織模型，其中代表頸靜脈的管410被埋置在其中。 相應的管412,與頸靜脈管410在T型接頭處相接，代表CVP導管，用于顯示頸靜脈中液體的 高度。該系統(tǒng)中使用的流體是水。一條管子從T型接頭處向下延伸并與橡膠"屯、臟"連接。 屯、臟與旋轉累相連，旋轉累準確地模擬屯、臟中的屯、跳，并通過該系統(tǒng)將水累出。
[0150] 具有L邸和光探測器328的光傳感器裝置（如圖13所示）被放置于組織模型 (地antom)表面上模擬的"頸靜脈"之上的位置。壓力傳感器350被放置在光學傳感器裝置 頂部，從壓力傳感器延伸出去的管355與數(shù)字標尺上的可移動條（move油lebar)相連。可 移動條被放置在CVP測量的"參考點"上，例如零參考點是靜脈靜止軸（其靠近右屯、房的位 置）。 陽151]根據(jù)圖18的裝置被用于非侵入性地測量模擬患者的CVP。CVP在臨床上被定義為 頸靜脈中流體相對于零參考點的垂直高度。當光學傳感器被確定是位于最高位置時（例如 通過監(jiān)測光學傳感器的輸出，如前所述），來自該位置的壓力傳感器的壓力讀數(shù)被用于確定 光學傳感器相對于參考點的高度（即最高位置）。來自壓力傳感器的壓力讀數(shù)隨后被用于 根據(jù)P=PH確定壓力傳感器的垂直高度，H。 陽15引通過與利用數(shù)字標尺得到的實際高度值進行比較，通過光學和壓力傳感裝置"非 侵入性地"獲得的高度/CVP得到驗證。數(shù)字標尺的可移動條被移動至模擬"導管"中液體 的頂端。用數(shù)字標尺獲得的高度測量值與上述裝置獲得的值相當，表明光學和壓力傳感裝 置準確地測量了模擬患者的CVP。 陽巧引連施例4-靜脈血氣的測量
[0154] 具有兩個探測器和一個光源的探頭被用于確定靜脈血氧（venousblood oxygenation)。探頭的探測器位置與光源相距不同的距離。第一探測器，Dl，與光源距離 2畑1，而第二探測器，D2,與光源相距2. 5畑1，如圖19所示。光源發(fā)射兩種波長的光，660nm和