[发明专利]非侵入性测量受试者的一个或多个生理参数的装置和方法

说明书

优先权和相关申请

本申请主张2011年4月29日提出的美国专利申请号13／098,344的同主题申请，其所有内容均引援于此。本申请涉及美国公开专利第2009／0131806号，其主题为“非侵入性测量患者动脉血压的装置和方法”，申请日为2008年10月9日，而该美国公开专利所主张的优先权是2007年10月12日申请的同主题的美国临时专利申请60／998,632，它们的所有内容均被引援于此。本申请还与以下美国专利申请有关：2006年7月19装置日申请的美国专利公开第2008／0021334号，其主题为“非入侵性测量血液动力学参数的装置和方法”；2006年1月20日申请的美国专利公开第2006／0184051号，其主题为“非入侵性测量血液动力学参数的装置和方法”；2004年8月18日申请的美国专利公开第2005／0080345号，其主题为“非入侵性测量血液动力学参数的装置和方法”，而且它是2002年10月11日申请的美国专利公开第10／269,801号同主题专利的部分继续申请，所有这些在先申请都被引援于此。

著作权

本发明文本所公开的部分内容涉及到著作权的保护。著作权所有人并不反对其内容被专利文本或专利公开所复制。对于出现在专利局的专利文件和记录当中，但是仍保留其著作权的所有权。

技术领域

本发明主要涉及用于监测生理学和流体系统相关参数的方法和装置，在某一方面具体涉及非侵入式监测生物体中动脉血压以及其它血液动力学参数。

背景技术

在医药科学领域，一直以来追求一种能够活体受试者的生理学参数的高精度测量方法。其中，在该领域，非侵入性连续测量血压和／或其它血液动力学参数尤为重要。若是能够利用该种测量技术，护理人员则能够重复并连续高精度地测量受试者的参数(如血压)，例如，在对血压的持续、高精度的显示是必不可缺的外科手术室中，这样就不需要通过设定参数使用入侵性动脉穿刺导管(如众所周知的A-line)。

迄今，为了非侵入式监视受试者动脉血压的波形，有几种已知在使用的技术，即听诊测量法、振动测量法、张力测量法等。无论听诊技术和振动测量法都是使用标准的充气式束臂，压住受试者的肱动脉。张力测量技术通过监视由袖带慢慢放气而产生的特定的柯氏音，来判断受试者的收缩压和舒张压。另一方面，振动测量技术通过测量束臂放气时的实际压力变化来测量上述血压，以及该受试者的平均血压。对于任何一种技术，都需要轮流对束臂充气和放弃，从而不能持续地测量压力值，而且不能重复受试者的实际血压波形。因此，不能通过这些技术实现真正的连续地对心跳时的血压进行监测。

如上简单描述的封闭式束臂仪器在测量受试者的血压时，在某种程度上对于长期的动向有些效果。然而，这些仪器对于短时间内的血压变化的感应一般是无效的，而这点在包括外科手术等医疗用途中至关重要。

在医学领域，动脉张力测量技术也是众所周知的。根据动脉张力理论，具有充分骨骼支撑的浅层动脉(如桡动脉)内的压力可能在一个透壁压力为0的压平扫描中被准确记录下来。术语“压平”指的是改变施加于动脉的压力的过程。一个压平扫描指动脉上的压力扫描开始时，动脉被过压缩成一个“狗骨”的形状，因此压力脉冲不会被记录下来。在此扫描的末尾，该动脉处于压缩不足的状态，因此最小振幅的压力脉冲被记录下来。在此扫描中，通过认为会有一个期间该动脉血管张力与该张力计表面平行的压平发生。此处，动脉压垂直于表面，是张力计所检出的唯一应力。在此压力下，假定得到的最大峰-峰振幅(“最大脉动”)的压力对应为0透壁压力。

一种用于压力测量技术的现有技术装置，具有一个微型压力传感器的刚性阵列，其能够应用于外周动脉如桡动脉的外部组织。每个传感器都能直接感知目标组织下的机械压力，并且每个传感器的大小都只覆盖组织下面的动脉的一小部分。阵列式贴付于组织，使位于下侧的动脉平坦化，结果动脉内的心跳间隔的压力变化通过组织被传送到至少某个传感器。不同传感器的阵列式排布，无论在受试者组织上怎样的位置，都能确保在动脉上配置有传感器。然而，这种血压计有几种缺陷。首先，离散传感器阵列通常在解剖学上与覆盖动脉的对象组织的连续外形并不贴合。这历来都是导致传感器信号不够精确的原因。另外，像这种不贴合有可能导致组织损伤及神经损伤，还有可能限制血流流向末梢组织。