[发明专利]前负荷依赖性和流体反应性的评估

说明书

根据35U.S.C.§119的优先权要求

本专利申请要求2007年8月13日提交的临时申请第60/955,588号的 优先权，所述临时申请转让给本受让人并且在此通过引用明确地并入 本文。

背景技术

指示物——如心搏出量(SV)、心输出量(CO)、舒张末期容积、 喷射分数、心搏出量变异(SVV)、脉压变异(PPV)以及收缩压变异 (SPV)等等——不但对于疾病的诊断是重要的，而且对于人类和动物 受试者的前负荷依赖性、流体反应性或容量反应性状态的“实时”监 测也是重要的。因此，几乎没有医院不使用某种形式的设备来监测这 些心脏参数中的一个或更多个。许多技术——包括侵入性技术、非侵 入性技术和其组合——处于使用中，以及甚至更多的技术已在文献中 被建议。

用于测量SV的许多技术可被调整为也提供对CO的评估，因为 CO通常定义为SV乘以心率(HR)，其通常可用于监护设备。相反地， 大部分评估CO的装置在它们的计算中也评估SV。评估SVV的一种 方法仅收集多个SV值并计算测量区间与测量区间的差异。

测量SV或CO的一种方法是在导管上安装流动测量装置，并将该 装置定位于受试者心脏中或在受试者心脏附近。一些这样的装置在上 游位置例如在右心房中注射材料块或能量(通常为热)，并在下游位 置例如在肺动脉中测定基于所注射材料或能量的特征的流动。公开这 些侵入性技术(尤其是热稀释法)的实施的专利包括：美国专利号 4,236,527(Newbower等，1980年12月2日)；美国专利号4,507,974 (Yelderman，1985年4月2日)；美国专利号5,146,414(McKown等， 1992年9月8日)；以及美国专利号5,687,733(McKown等，1997年 11月18日)。其他侵入性装置基于已知的Fick技术，根据所述技术， CO被计算为动脉和混合静脉血的氧合作用的函数。

侵入性技术具有明显的缺点，特别是当需要这种监测的受试者由于 严重的情况已住院时。侵入性方法还具有不太明显的缺点，例如，一 些技术例如热稀释法依赖于假设，例如注入热量的均一分散，其影响 测量的准确度。而且，将仪器引入血流可能影响仪器测量的值。

使用侵入性以及非侵入性换能器的多普勒技术也已用于获得流速 数据，然后所述数据可用于计算SV和CO。但是，这些系统通常是昂 贵的，并且它们的准确度依赖于流动通道的直径和整体几何学的精确 了解。但是，这些精确了解几乎是不可能的，特别是在期望实时监测 的情况下。

可用最小侵入或不侵入而获得的个血液特征是血压。除了导致最 小的患者创伤之外，血压测量技术还具有附加的准确优势。

许多血压测量系统依赖于脉搏轮廓法(PCM)，其根据血压波形 的特征计算一个或更多个感兴趣的心脏参数例如CO的估值。在PCM 中，“Windkessel”参数——如主动脉的特性阻抗、顺应性以及总外周 阻力——通常用于构建主动脉的线性或非线性血液动力学模型。本质 上，血流被类推为电路中电流的流动，其中阻抗与并连的电阻和电容 串联(相符，compliance)。模型的三个所需参数通常通过复杂的校准 过程经验性地测定，或根据编辑的“人体测量”数据测定，所述数据 即关于其他患者或测试受试者的年龄、性别、身高、体重和/或其他参 数的数据。美国专利号5,400,793(Wesseling，1995年3月28日)和 美国专利号5,535,753(Petrucelli等，1996年7月16日)公开了依赖 Windkessel电路模型来测定CO的系统。

使用应用多种测量仪器例如指套采取的血压测量，基于PCM的系 统可监测SV衍生的心脏参数，并且可或多或少连续地进行。但是，这 种使用简便性产生可能的准确度下降的代价，因为PCM可以不如其来 源的相当简单的三-参数模型准确。将需要高得多等级的模型来忠实地 说明其他现象。具有不同复杂程度的许多改进已被建议用来改进基本 PCM模型的准确度。