[发明专利]用于连续、非入侵式确定血压的方法和设备

说明书

本发明涉及一种借助光电容积脉搏波系统来连续、非入侵式确定血压的方法和装置，该光电容积脉搏波系统包括附连于包含动脉的身体部位的至少一个光源和至少一个光检测器。

迄今为止，对血压的连续和非入侵式测量对测量技术提出了严重挑战。此刻，所谓的“血管去负荷法(Vascular Unloading technique)”正得到越来越多的认可，“血管去负荷法”基于Penaz的出版物(1973年在德累斯顿举行的第十次医学和生物工程国际会议的摘要)，在该出版物中，借助伺服控制设备使光通过手指且经配准的流保持恒定。

根据Penaz的光电容积脉搏波描记方法(在某些出版物中也称为“血管去负荷法”或“容积箝位方法(Volume Clamp Method)”)已被进一步改善。EP 0 537 383 A1(TNO)例如公开了用于非侵入性、连续血压监测的可充气手指箍带。这个可充气圆柱形空间气动地连接到流体源。红外光源和检测器被放置在该刚性圆筒内的手指的任一侧上。提供用于用空气来填充该圆筒的阀。用于红外光源和检测器的电导线被引入该圆筒。美国专利号4,510,940A(Wesseling)和美国专利号4,539,997A(Wesseling)示出了用于血压的连续、非侵入性测量的设备。提供了充满流体的箍带、光源、光检测器、压差放大器。美国专利号4,597,393(Yamakoshi)还示出了Penaz原理的变型。

WO 00/59369 A2描述了对阀控制的改善和对压力发生系统的改善，以及各种类型的用于不同肢体的压力箍带(例如，双箍带)。WO 04/086963 A2包含可如何按以下方式来使用双箍带的描述：即使得在一个箍带中血压根据Penaz原理来测量，而另一箍带实现对设定点(SP)的优化控制。WO 05/037097 A1描述了用于血管去负荷法的经改善的控制系统，其中各内控制回路呈现各紧接着的外控制回路的准优化情形。

WO 2011/051822 A1描述了血管去负荷法的信号质量可如何被改进，从而使得随后脉冲形状分析方法可被使用来获得另外的参数。WO 2011/051819 A1描述了用于血管去负荷法的经改善的排他性的数字方法和设备。

在多个专利和出版物中进一步开发并增强了Penaz方法，而没有消除该方法的基本缺点：为了获得血压信号，必须将传感器附连到手指，该传感器的接触压力必须实时地适应于手指中的动脉血压。实现这种快速压力调整需要相当大的努力和成本。迄今为止的所有公开为此都使用箍带，该箍带连接到泵及复杂的阀或阀系统。作用于手指的箍带的内压按以下方式受控：使得该内压等于动脉血压。当在同一时刻测量到的光电容积脉搏波信号恒定时是这种情形。

理想地，箍带压力必须能够经历与实际动脉血压中所发生的变化一样快速的变化，即它必须应对范围高达20Hz的变化频率。这提出了人们宁愿避免的昂贵的对阀或阀系统、泵和箍带的要求。本发明趋于显著地降低这些成本。

本发明的一个目的是提供一种便于实现并易于使用的用于连续、非入侵式确定血压或血压信号p_BP(t)[mmHg]的方法和装置。将期望仅具有光电容积脉搏波系统，而没有任何昂贵的压力系统。光电容积脉搏波系统基本上由光源(优选为LED类型)和光检测器(例如，光电二极管)组成，并且公知来自脉动测氧器。所获得的信号v(t)(只要它不例如相对于升来校准，就是无量纲的)表示针对手指中的容积的测量(容积脉搏波)—其脉动对应于动脉血的容积。该信号的DC分量依据手指的厚度及其组织分量、静脉血层流和其他因素(诸如环境光)来确定。光电容积脉搏波信号v(t)还包括变化分量，其主要依据手指动脉的血管壁来确定。手指动脉是一种由自主神经系统(植被控制(vegetative control))来收缩(血管收缩)或舒张(血管舒张)的血管。这些血管舒缩变化将使光电容积脉搏波信号变化到使得它不适于在血压测量中直接使用的程度。

根据本发明的目的是通过提出以下来实现：使光电容积脉搏波系统的接触压力p(t)取决于平均血压而变化，或更确切地说适应于平均血压。

根据本发明的装置(基于具有通过安装件附连到包含动脉的身体部位的至少一个光源和至少一个光检测器的光电容积脉搏波系统)的特征在于提供有藉此使由安装件施加于身体部位的接触压力p(t)可根据平均血压而变化的机制。