[发明专利]用于测量和处理血压的自动方法

说明书

技术领域

本发明涉及如下一种用于测量和处理血压的自动方法，其中该自动方法使得能够以可靠、通用、有效、简单且廉价的方式正确地测量血压，动态地适应于血压的可变性，消除由传统系统所引入的假象。

本发明还涉及相关的检测设备以及使得能够执行该方法的工具。

背景技术

已知可以以侵入性方式或非侵入性方式对也被称为动脉压的血压进行测量。

侵入性测量通常经由与侵入性导管相连接的、端部配置有将检测压力变换成电位差的变换系统的填充压线来进行。不同于例如Riva-Rocci箍带等的非侵入性测量系统，侵入性测量不仅强调测量到的压力的最大值和最小值，还强调检测信号的形态。

结果，侵入性测量除了与非侵入性测量相比更加可靠以外，还能够强调直接影响检测结果的心脏动脉环耦合的特性。实际上，心脏搏动的收缩压值和舒张压值以及整个形态与心脏的收缩性和循环系统紧密相关，以所谓的动态阻抗Z_d(t)来标识，与压力-容积(P-V)曲线关联，并且由压力值和时间范围之间的比来给出。

然而，基于血压的侵入性测量的评价技术经常存在最大压和最小压的测量值非常不准确的问题，因此还存在其形态非常不准确的问题。实际上，许多作者已经表明存在可能会导致同样为几十mmHg的相当大的测量误差的针对压力信号的不适当的欠阻尼现象。

为了解决这些问题，已提出了如下一些解决方案，其中这些解决方案基于将低通滤波器应用于压力信号(即，基于从外部施加固定值的截止频率的压力信号的频率处理)、以及/或者基于能够使检测到的压力波的频率成分衰减的机械系统的使用。

特别地，当前用于判断检测信号是否具有正确欠阻尼的机械系统采用R.M.Gardner在“Direct Blood Pressure Measurement–Dynamic Response Requirements”,Anesthesiology,March1981,Volume54,Issue3,ppg227-236中所述的、需要医师对检测到的压力信号进行视觉观察的方波测试的机械方法。例如，R.O.S.E.^TM(从美国公司Becton Dickinson Critical Care System Ltd.可得到的Resonance Over Shoot Eliminator)系统和(从HOSPIRA-ICU Medical 可得到的)系统正是这种情况。这些系统通过施加机械阻尼来以机械方式起作用：在系统中，可以通过小型旋钮使穿透不同深度的销在压力线内前进来在小的阻尼范围内调整这种机械阻尼；相反，在ROSE系统中，利用微气泡和弹性膜装置使机械阻尼固定，由此针对任何压力信号均以固定方式起作用(准确限定的固定阻尼)。

然而，所有这些系统针对动态问题均以预先确定(静态)的方式工作，这是因为仅考虑根据该压力线分析得到的信号的频谱。这意味着在患者的某些情况下等同的特征性频谱是恰当的，而在其它的病理生理状况方面这些频谱显然不恰当，从而生成动脉压的过高评价。

实际上，欠阻尼的正确性是(除与被考虑的患者的特定心脏循环系统以外还)与被考虑的特定心脏搏动相关联的、因而可能针对各次搏动而改变的动态问题，由此压力线根据使用情形而以不同方式响应。

例如，图1示出在搏动的形态以及搏动的收缩压和舒张压的测量值这两方面改变的典型血压信号(参见图1a)、以及用于测量动脉压的传统系统通过不应用或应用三个不同的截止频率(无滤波器、15Hz、10Hz、6Hz)来针对特定搏动、特别是在收缩压的附近区域针对特定搏动所获得不同的结果(参见图1b)。图2示出通过不应用或应用三个不同的截止频率(无滤波器、15Hz、10Hz、6Hz)所获得的针对同一血压信号中的连续两次搏动(参见图2a和2b)的收缩压值的差异。图3示出传统的测量系统通过不应用或应用三个不同的截止频率(无滤波器、15Hz、6Hz)(参见图3a)并且通过不应用或应用三个不同的截止频率(无滤波器、10Hz)(参见图3b)特别是在收缩压的附近区域检测搏动的表现；特别地，显然，6Hz的截止频率导致过阻尼(参见图3a)，而截止频率为10Hz的滤波器最适合(参见图3b)。图4示出相同的滤波器以不同方式起作用的两个血压信号：在图4a中，截止频率为10Hz的滤波器看上去几乎不起作用，而在图4b中，截止频率为10Hz的相同滤波器显著地起作用；特别地，对于图4所示的搏动，截止频率为6Hz的滤波器最适合。

此外，压力变换器的响应不仅依赖于长度、直径、填充压力线的材料和液体的类型特性，还依赖于其与导管直径的耦合、动脉张力、脉搏频率以及被检者的血管的硬度。