[发明专利]用于通过压平张力测定法计算活体受试者的心输出量的装置和方法

说明书

相关的申请案

本申请要求名称相同并且2013年3月14日提交的共同拥有、共同待决的 美国专利申请序列号13/829,061的优先权。本申请与2013年3月14日提交的 名称为“APPARATUSANDMETHODSFORCOMPUTINGCARDIAC OUTPUTOFALIVINGSUBJECT”的共同拥有、共同待决的美国专利申请序列 号13/827,063有关。

技术领域

本公开总体上涉及用于测量活体受试者的心输出量的方法和装置，并且确 切来说，在一个方面中涉及使用大致上非侵入性技术来准确地估计活体受试者 的心输出量。

背景技术

心输出量(CO)指的是通过心脏(通过左心室或右心室)在一段时间内(如在 一分钟内)泵送的血液体积。CO可进一步指在心脏的心缩阶段期间，来自右心 室的输出量和来自左心室的输出量的组合总和，并且在数学上表示为：

CO＝心搏量×心率

心率(HR)指的是每单位时间的心跳数量，通常被测量为每分钟心跳(bpm)。 心搏量(SV)指的是每一次心跳从心脏的一个心室泵送的血液体积。

心脏功能运行和CO大体由身体细胞对氧的需要来控制。当需氧量增加时， CO增加。因此，HR的增加、姿势的改变、增加的交感神经系统活动和减小的 副交感神经系统活动、体表面积等都可影响患者的CO。其他生理参数和量度 可进一步影响SV和/或HR，并且因此也影响CO。例如，射血分数(EF)可影响 SV，并且可随与心室扩张相关联的心室疾病而变化，所述射血分数是在心动周 期或心缩的收缩或射血阶段期间通过左心室(LV)射出的血液的分数。心血管系 统的其他疾病对CO造成改变，所述其他疾病如高血压和心力衰竭。另外，在 感染和败血症期间，CO会增加，并且由于心肌病和心力衰竭，CO会减小。CO 也可受呼吸阶段的显著影响(即，胸内压力变化影响舒张性填充，并且因此影响 CO)。CO改变是尤其重要的，并且因此也需要在机械通气期间用于监控CO和 的高效技术。

因此，准确地测量CO的能力对提供异常性的改良诊断和所述异常性的管 理来说是重要的，所述异常性包括高血压、心力衰竭等。

存在用于测量CO的多种临床方法，范围从直接心内导管术到动脉脉搏的 非侵入性测量。然而，这些方法中的每一种具有明显的限制，包括不准确、无 效性和侵入性。确切来说，病理生理学研究指示：左心室心缩和舒张功能以及 中心血管功能是非线性过程。因此，使用现有技术线性近似策略的心输出量的 计算是不精确和欠佳的。因此，不存在用于CO的真实准确测量的广泛接受的 标准。

因此，需要的是用于计算CO的准确、有效和非侵入性装置和方法。

发明内容

本公开通过尤其公开用于通过张力测定设备计算活体受试者的心输出量 的装置和方法而满足前述需要。

在第一方面中，公开用于从压平张力测定法数据计算心输出量的方法。在 一个实施方案中，方法包括由压平张力测定法获得实际血液动力学参数值，应 用数学模型，并且引起心输出值的显示。

在第二方面中，公开心输出设备。在一个实施方案中，设备包括至少一个 接口、至少一个存储装置、处理器和由压平张力测定法测量血液动力学参数的 外部部件。在一个变体中，处理器被配置来运行至少一个计算机程序，以用于 预处理所测量的血液动力学参数数据。在另一变体中，处理器被配置来运行至 少一个计算机程序，以用于计算心输出量。

在第三方面中，公开非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质 被配置来将计算机程序存储在所述介质上。在一个实施方案中，计算机程序包 括被配置来计算心输出量的多个指令。在一个变体中，多个指令被配置来当由 处理器执行时：测量多个血液动力学参数，处理所测量的血液动力学参数数据， 并且引起所计算的心输出值的显示。

在第四方面中，公开用于计算心输出量的方法。在一个实施方案中，方法 包括：在给定输入血液动力学参数矢量的情况下获得心输出量的目标值，建立 数学模型，获得实际血液动力学参数值，应用数学模型，并且引起心输出值的 显示。