本發(fā)明涉及使用流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)測量侵入性血壓(invasivebloodpressure),包括:
-填充有無菌流體的導(dǎo)管;
-填充有無菌流體的壓力管線,所述壓力管線具有一個或多個管塞或聯(lián)接件并且連接到所述導(dǎo)管的出口;
-填充有無菌流體的壓力傳感器-涌流系統(tǒng)單元,所述壓力傳感器-涌流系統(tǒng)單元連接到壓力管線并且還連接到填充有無菌流體的加壓存儲袋;
-壓力傳感器,所述壓力傳感器集成到壓力傳感器-涌流系統(tǒng)單元并且設(shè)置有薄膜,薄膜將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號并且將所述電信號傳輸?shù)结t(yī)療信號處理裝置;
-涌流系統(tǒng),所述涌流系統(tǒng)集成到所述壓力傳感器-涌流系統(tǒng)單元并且確保來自所述存儲袋的連續(xù)涌流得以保持,并且所述涌流系統(tǒng)設(shè)置有手動可操作元件,以便暫時短暫地打開所述涌流系統(tǒng)以及再次將其關(guān)閉,或者在較長時間內(nèi)暫時打開所述涌流系統(tǒng)。
背景技術(shù):
主要應(yīng)用領(lǐng)域在比如重病護理、手術(shù)室、心導(dǎo)管插入術(shù)以及中度護理之類的部門,其中為了監(jiān)測和治療干涉,多個血液動力參數(shù)被連續(xù)地測量。在此,為了使用流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)測量侵入性血壓,導(dǎo)管被插入到患者中并且被定位成使得血壓能夠在所關(guān)心的位置被測量,這樣的位置通常為頸靜脈,鎖骨下靜脈,橈動脈或肺動脈。流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)通常被連接到血液動力監(jiān)測器,該監(jiān)測器將血壓信號以及其相應(yīng)的心舒期、心縮期以及平均值顯示在屏幕上。在“臨床麻醉學(xué)手冊”,larryf.chu和andreaj.fuller,wolterskluwer,2011年版,第11-13章中,有對侵入性血壓被測量的方法及其醫(yī)療應(yīng)用的廣泛描述。
目前的現(xiàn)有技術(shù)是這樣的:測量侵入性血壓主要通過流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)執(zhí)行,而不是通過所謂的尖端傳感器系統(tǒng)(由于其成本,其復(fù)雜的校準過程以及其脆弱的構(gòu)造)。因此,流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)是廣泛的,盡管它們在一定程度上表現(xiàn)出干涉測量的性質(zhì)。這種干涉主要是由于導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)的流體填充部分,如描述于:用于血壓測量的流體填充的導(dǎo)管系統(tǒng)的動壓響應(yīng):使用不同一次性系統(tǒng)的壓力記錄分析方法的測量精度和可靠性,stefanoromagnoli等人,journalofcriticalcare(2011)26,415-422。其技術(shù)特征使流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)表現(xiàn)得像具有固有頻率和阻尼系數(shù)作為特征參數(shù)的欠阻尼二階測量系統(tǒng)。適用于這種系統(tǒng)的物理規(guī)則描述于:線性機械系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)-建模、分析和仿真,jorgeangelis,springerllc2011,isbn978-1-4419-1026-4。流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)圖示出針對系統(tǒng)的固有頻率被最大化的上升。如果這種上升在待測信號的帶寬內(nèi),則會導(dǎo)致不準確的測量。這適用于目前市場上的許多導(dǎo)管和壓力測量套件。作為動脈血壓測量的例子,這個問題被詳細討論于:監(jiān)測動脈血壓:你可能不知道的,beateh.mcghee和elizabethj.bridges,criticalcarenurse,2002年4月vol.22no.2:60-79。還描述了使用者如何能夠通過理解涌流系統(tǒng)施加的短壓力脈沖之后的振蕩來估計測量的精度。這種方法今天仍在使用。然而,這樣的話,如果估計顯示測量不會以足夠的精度進行,則不可能執(zhí)行校正。這是一個顯著的缺點,因此是這種方法的缺點。
另一方面,一種方法和裝置描述于:用于從侵入性血壓測量數(shù)據(jù)中去除振蕩偽影的方法和裝置,ep1769736a1,04.04.2007bulletin2007/14,其中,根據(jù)施加的短壓力脈沖計算固有頻率和阻尼系數(shù),然后將遞歸算法應(yīng)用于失真的血壓信號,以便重構(gòu)原始血壓信號。這種重構(gòu)方法非常復(fù)雜,因此需要一個先進的計算單元。提到了高達10秒的計算時間。所有這一切構(gòu)成了這種方法的主要缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的是為了彌補上述方法和裝置的缺點,使得在使用流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)測量侵入性血壓時在體內(nèi)獲得最佳精度,無論用戶選擇的構(gòu)成執(zhí)行所述測量的流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)的產(chǎn)品如何,而且無論安裝該系統(tǒng)時是否有任何不準確的填充。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的,描述了一種方法和裝置,其中使用所謂的放大器或者還使用所謂的濾波器,其動態(tài)響應(yīng)圖反相于使用中的流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)圖。通過這種方式,校正了流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)圖的典型的上升,并且獲得了所謂的平坦動態(tài)響應(yīng)圖,從而導(dǎo)致最佳的測量精度。
在優(yōu)選實施例中,該方法和裝置將在用作壓力傳感器和血液動力監(jiān)測器之間的所謂接口的醫(yī)療信號處理裝置中實現(xiàn)。
在另一實施例中,該方法和裝置將在血液動力監(jiān)測器本身中實現(xiàn)。
本發(fā)明假定流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)表現(xiàn)得像欠阻尼二階測量系統(tǒng),其中動態(tài)響應(yīng)圖可以從階躍響應(yīng)或脈沖響應(yīng)導(dǎo)出。
附圖說明
通過參考修改的附圖進行的以下詳細描述,本發(fā)明的特征和細節(jié)將變得清楚,附圖為本發(fā)明的作為非限制性示例提供的實施例,在附圖中:
-圖1是根據(jù)本發(fā)明的總安裝方案。
-圖2是根據(jù)圖1的流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)中的階躍響應(yīng)的示例。
-圖3是流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)的由根據(jù)圖2的階躍響應(yīng)表征的動態(tài)響應(yīng)圖。
-圖4是根據(jù)圖3的動態(tài)響應(yīng)圖的反相動態(tài)響應(yīng)圖。
-圖5是平坦動態(tài)響應(yīng)圖。
具體實施方式
如圖1所示,總安裝方案包括:
-填充有無菌流體的導(dǎo)管(1),該導(dǎo)管被定位在患者體內(nèi),使得待被測量的血壓信號在導(dǎo)管(1)的入口處,
-填充有無菌流體的壓力管線(2),該壓力管線具有一個或多個管塞和聯(lián)接件并且連接到導(dǎo)管(1)的出口;
-填充有無菌流體的壓力傳感器-涌流系統(tǒng)單元(3),該壓力傳感器-涌流系統(tǒng)單元連接到壓力管線(2)并且還連接到填充有無菌流體的加壓存儲袋(4);
-壓力傳感器(5),該壓力傳感器集成到壓力傳感器-涌流系統(tǒng)單元(3)并且設(shè)置有薄膜,薄膜將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號并且將所述電信號傳輸?shù)结t(yī)療信號處理裝置(6);
-涌流系統(tǒng)(7),該涌流系統(tǒng)集成到壓力傳感器-涌流系統(tǒng)單元(3)并且確保從存儲袋(4)到導(dǎo)管(1)的入口的連續(xù)涌流得以保持,并且該涌流系統(tǒng)設(shè)置有手動可操作元件,以便暫時短暫地打開涌流系統(tǒng)以及再次將其關(guān)閉,或者在較長時間內(nèi)暫時打開涌流系統(tǒng);
-醫(yī)療信號處理裝置(6),該醫(yī)療信號處理裝置用作壓力傳感器(5)與血液動力監(jiān)測器(8)之間的接口。
一旦流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)被安裝在患者上,通過快速地打開和再次關(guān)閉涌流系統(tǒng)(7),使用者將在導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)的流體填充的部分中產(chǎn)生短的壓力脈沖,之后,阻尼振蕩將形成,如圖2所示。通過使用對于欠阻尼二階測量系統(tǒng)的階躍響應(yīng)在時域中可適用的物理規(guī)則,醫(yī)療信號放大裝置(6)計算相關(guān)的流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)的固有頻率和阻尼系數(shù)。
使用計算出的固有頻率和阻尼系數(shù)的值,并且進一步使用對于欠阻尼二階測量系統(tǒng)在頻域中可適用的物理規(guī)則,醫(yī)療信號放大裝置(6)接著計算具有圖2所示的響應(yīng)的系統(tǒng)所示出的動態(tài)響應(yīng)圖。流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)圖因此呈現(xiàn)上升(upswing)形式的典型的增益因子,這表示特定頻率被放大,并因此被不正確地測量,并且其中最大誤差以系統(tǒng)的固有頻率產(chǎn)生。
給出計算出的動態(tài)響應(yīng)圖的情況下,醫(yī)療信號放大裝置(6)接著通過針對每個頻率使相應(yīng)增益因子反相來計算反相動態(tài)響應(yīng)圖,在圖4中示出了圖3的反相動態(tài)響應(yīng)圖,這意味著它也是具有圖2所示的階躍響應(yīng)的系統(tǒng)的反相動態(tài)響應(yīng)圖。
一旦該反相動態(tài)響應(yīng)圖被計算出,則醫(yī)療信號放大裝置(6)將根據(jù)計算出的反相動態(tài)響應(yīng)圖的圖案所謂放大或所謂過濾由壓力傳感器(5)測量的信號。因此,所述信號被醫(yī)療信號處理單元(6)處理并且流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)圖中的特性上升被完全校正,從而導(dǎo)致如圖5所示的平坦動態(tài)響應(yīng)圖。血液動力監(jiān)測器(8)接著進一步處理所述信號以顯示侵入性血壓信號,以及其相應(yīng)的心舒期、心縮期以及平均值和所有相關(guān)計算。因此,使用者干涉將被限制于通過涌流系統(tǒng)(7)施加短的壓力步驟,其中將不再需要由使用者自己估計測量的適當性,因為最佳測量精度總是能夠通過使用本發(fā)明的方法和裝置實現(xiàn),無論用于使用流體填充的導(dǎo)管-壓力計系統(tǒng)執(zhí)行侵入性血壓測量的產(chǎn)品如何,并且無論所述產(chǎn)品被安裝的方式如何。這是本發(fā)明相對于目前可獲得的技術(shù)的顯著優(yōu)點。