[发明专利]用于计算光学性血液动力学的血压的方法及装置

说明书

本发明公开一种用于通过血液动力学机制测量在一个或多个身体位置处的多个血管中的血压的装置，包括光源；至少三传感器具有至少三光学传感器的一阵列，用于接收光且用于获取一随时间的信号包括对于至少二光波长的每像素信息的时间性，对应所述受试者的一血管内随时间的一血流量；一处理单元被配置成接收所述信号及通过使用对于所述至少二光波长的所述每像素信息的时间性生成一连续动态血压读数，以从所述血流量生成多个心率信号；并通过对所述信号应用一改良的韦德克瑟尔模型，使所述血压还取决于一随时间的空间时间性的压力阻力函数，其中所述随时间的空间时间性的压力阻力函数取决于所述随时间的血流量的一身体位置，所述压力阻力函数表示弹性/硬度。

技术领域及背景技术

本发明涉及用于计算血液动力学的血压(computing hemodynamic bloodpressure)的多种装置及多种方法，在一些实施例中使用多种光学传感器。

高血压(hypertension)是对于冠心病(coronary heart diseases)、肾功能衰竭(renal failure)、中风(stroke)及其他各种疾病的一主要风险指标，也是对于死亡率的主要全球风险。血压测量对于管理由高血压或突发性中风(sudden stroke)引起的风险至关重要。

高血压是一种正在蔓延的全球性疾病。多年来，高血压的发病率一直在上升。今天，高血压是对于死亡率的主要全球风险因素，并且引起全球约13％的死亡。高的血压水平与外周动脉疾病(peripheral artery diseases)、肾虚(renal deficiency)、视网膜出血(retinal hemorrhage)及视力障碍(visual impairment)有关。观察性流行病学研究(observational epidemiological studies)显示血压与血管死亡率相互依存，因此所谓的“高血压前期(prehypertension)”的范围近年来也被探讨。这种“高血压前期”的范围，即收缩期的血压为120至139毫米汞柱(mm Hg)，舒张期的血压为80至89毫米汞柱，在世界人口中相当频繁，也可能导致冠心病及心血管疾病。因此，诸多血压测量结果可能成为各种疾病的风险指标，并可能推迟或甚至预防这些疾病。今天，测量的常用技术是所谓的示波技术(oscillometric technique)，由于它的方便性及可用性。频繁的家庭血压测量可以比偶尔的临床监测更好地预见病态事件，并且还可以忽略“白衣效应(white coat effect)”，这是一种医生在场时血压升高的一种已知现象。

发明内容

本发明的一个方面是一种用于通过血液动力学机制测量在一哺乳动物的受试者的一个或多个身体位置处的血管中的血压的装置，所述哺乳动物的受试者具有一组织，所述装置包括：一光源，用于对在考量中的所述组织处照射光；至少三传感器，包括至少三光学性传感器的一阵列，用于接收穿越所述组织及/或被所述组织反射的光，并且用于获取一随时间的信号，其中由所述多个传感器的所述阵列获取的所述信号包括对至少二光波长的每像素信息的时间性，所述信号对应在所述受试者的一血管内随时间的一血流量；硬件及软件，用于支援所述至少三传感器，并且用于将在所述至少三传感器中的至少一个信号是模拟信号的情况转换成一数字信号；所述硬件及软件还包括一处理单元，所述处理单元被配置成接收所述信号及通过使用对于所述至少二光波长的所述每像素信息的时间性生成一连续动态血压读数，以从所述血流量产生多个心率信号；并且通过对所述信号应用一改良的韦德克瑟尔模型，使得所述血压还取决于一随时间的空间时间性的压阻函数，其中所述随时间的空间时间性的压阻函数取决于所述随时间的血流量的一身体位置，并且其中所述压阻函数表示：在一给定的身体位置及在一给定的时间的所述血管的(i)弹性，(ii)硬度或(iii)弹性及硬度。

在一些实施例中，所述光源被配置成照射光，所述光波长具有以下所述多个范围中的任何一个：0.3微米至0.7微米的可视光范围、0.7微米至5微米的近红外光范围、5微米到40微米的中红外光范围及40微米到350微米的远红外光范围。