[发明专利]生理特征的测量

说明书

技术领域

本发明一般地涉及生理特征的测量。特别地，本发明一般地涉及一种测量和显示人体和动物的头部和身体内的流体介质的电介质特性的方法、系统和软件产品。

背景技术

[在本文中背景技术仅是参考，而不应被认为是对将该技术视为与本发明相关的公知常识的承认。]

头部与身体的段之间的流体的重分布常常具有重要的核心临床意义，尤其是在人体内。这包括段中的细胞内和细胞外的隔室之间的流体的重分布。这些重分布的测量是有用的，尤其是对于监视和评估身体对各种直立性或反直立性功能障碍的响应和适应而言。

然而，当前应用的测量身体的段之间的流体的重分布的方法是侵入性的或是庞大且昂贵的。例如，示踪稀释技术包含侵入性地向身体给予一剂合适的示踪剂，采集血样并测量示踪剂。在测试之后，示踪剂流体并非总能安全地消散。可选地，可以使用MRI技术，但是MRI设备昂贵且庞大，使得它不适于便利地测量身体的段之间的流体的重分布。这些技术的进一步的缺点在于，在生理应激或临床诊断期间，它们不能简单地得出使用的实时数据。不存在可以普遍地应用于成人和婴儿的自主调节或体内平衡范围。老年人、中年人、青年人、孩子、婴儿(男或女)可以具有不同的自主调节范围。

细胞在大脑内承载的“水”量就像心/肺/身体的心血管能力水平一样在脑损伤处理中是极其重要的。

个体应该能够维持身体“体内平衡”-当人不能“自主调节”时，他/她已经超出了合理的生理容量。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于测量生理特征的系统，该系统包括：

非侵入性监视器，用于生成与身体的流体特征相关的监视信号；

计算装置，与监视器操作性地连接，用于处理监视信号以生成与区域液容量、细胞内/外液容量比以及血流量中的至少一个相关的特征数据；以及

软件程序，安装在计算装置上，用于记录、计算并显示特征数据。

生成的特征数据可以是也能够以各种格式显示的下述形式中的任意一种或多种形式：

1、CCe(颅合性)

2、CSFm(脑脊液运动)

3、CBF(脑血流量)

4、CVR(心脑血管反应性)

5、R1(细胞外电阻)

6、R2(细胞内电阻)

7、C(脑组织电容)

8、ReZ(全脑组织电阻)

9、电抗和电阻的比，Z-脑生物阻抗的相位角

10、谱分析

非侵入性监视器优选地为与经颅多普勒(TCD)结合的多频多通道阻抗脑血流图机(REG)。

具体地，与经颅多普勒波形结合的脑血流图波形产生允许特征数据的生成的唯一的新波形。特别地，脑血流图可以确定用于不同组织结构的电容和电阻，并区分结缔组织和血液。也就是说，脑血流图可以区分一个或多个细胞的细胞内液容量和细胞外流体。

该系统具有分别地监视作为身体的部分的头部的左半球和右半球的能力。

安装在计算装置上的软件程序将优选地具有记录每个频率上的稳态电阻以及三个频率上的脉冲波的能力。可能需要额外的频率以提供更具体的监视能力。

优选地，以每心跳周期100次的频率接收稳态电阻值。

优选地，软件程序自动地对此监视信号进行必要的计算并从监视信号包含的数据中计算R1、R2和C的值，并绘制出在任意单个选择的心跳周期期间的变化曲线。

优选的，可以测量脑血流图装置的电极之间的基本电阻以计算与头部组织相关联的参数。从电点的角度出发，脑组织可以表示为彼此错综联系的一组电阻和电容。然后可以使用公式计算所需的参数。本领域人员对于大脑的最佳等效电路的观点不同，选择的公式典型地取决于所选择的大脑的等效电路。图26和27中示出了大脑的两个不同的等效电路。

图26中表示的大脑的等效电路提供公式(1)：