[发明专利]循环监视系统

说明书

相关申请

本申请依赖于从2007年12月11日提交的题为“CirculationMonitoringSystemandMethod”（循环监视系统及方法）的美国申请号12/001,505（现于2009年12月8日被公布为美国专利No.7,628,760）中提取的概念，该美国申请的内容以及公开因此以其整体通过引用而被明确地并入。

技术领域

本发明一般涉及医学监视领域。更具体地，本发明涉及循环监视以及信号处理以指示对象对周边动脉疾病（其由血流阻塞标记）的敏感性。

背景技术

周边动脉疾病（PAD）以及相关的冠状动脉心脏疾病（CHD）和颈动脉血管疾病（CVD）具有潜在致命性。

在美国，估计有1千万人患有PAD。大约相同的数目由于没有症状以及相对难以获得诊断设备而被认为是未确诊的。PAD的疾病终点是严重的，即残疾、截肢以及死亡。期望通过提供更简易的并且更易获得的工具来帮助基层护理医师识别患有PAD、CAD、CVD以及该疾病早期阶段的其它并存病的患者，使得能够较早的介入并且避免很多该疾病的更严重的后果。

虽然PAD一般与下肢动脉粥样硬化相关，但是PAD与CHD、CVD、心脏病发作、中风以及截肢的提高的风险相关。大约75%的患有PAD的患者也患有CHD或CVD。在患有PAD的患者中，与没有该情况的那些患者相比，中风的风险是三倍。PAD表现为动脉（典型地在下肢中）的狭窄或阻塞，并且PAD由若干因素引起，所述因素包括粥样硬化、血栓症、动脉钙化、糖尿病以及同型半胱氨酸（homocysteinemia）。PAD是进展性慢性疾病，其特征为小腿疼以及残疾、特别是跛行以及由于严重肢体缺血的受限的移动。然而，需要注意的是，患有PAD的所有患者中的大约一半在他们诊断的时候是无症状的。

当前的诊断方法典型地应用于呈现出跛行或在休息时腿疼的症状的患者。常见的诊断路径包括在休息时或锻炼之后使用踝臂指数（ABI）、反应性充血、光学体积描记术（PPG）、节段性血压分析、脉搏容积记录、双工超声波以及周边血管造影术。

ABI典型地为被部署的第一测试，并且通常在医师的办公室或在医院血管实验室中执行。根据使用血压计和多普勒超声波从肱动脉和脚踝处获得的收缩血压的观测数据来计算ABI。虽然ABI被视为用于PAD的非入侵性诊断的标准，但是ABI耗费时间、不易于部署、主观并且依赖于技术。为了获得一致的并且可靠的结果，医生必须非常地有经验并且受过专门训练。此外，ABI对患有动脉钙化（具有PAD风险的患者常遇到的情况）的患者而言不是有用的诊断法。这一事实是由于ABI依赖于僵硬的钙化动脉的压缩。这一情况经常导致假阴性诊断。

常规的光学体积描记术系统测量对象的组织的一个区域中的血液的心脏节律容积。常规的脉搏血氧定量计测量多少氧气与对象的组织的一个区域中的红血细胞中的血红蛋白结合。光学体积描记术和脉搏血氧定量法都不提供与血流或循环质量的直接的相关性。

发明内容

本发明一般涉及感测微血管灌注末梢到闭塞以及随后的信号处理。更具体地，本发明包括具有整体的光生成并感测在工作时连接到主机计算平台的组件的小的手指或脚趾格式传感器。主机计算机（其包括处理器和存储器）实现信号处理算法以评估在身体四肢的末梢位置处的血流的质量。

检测系统包括外壳，其被轮廓化及适配为舒服地安装于测试对象的手指或脚趾上。在外壳内是传感器，其能够检测并测量生理信号。正被测量的生理信号可以包括，例如使用体积描记术传感器来检测动脉血流。其它正被测量的生理信号可以包括红外线光、器官容积、真皮温度、真皮阻抗、微血管血流速度或真皮张力。可以由诸如光电二极管、电荷耦合器件、压力带、电极或应变测量器等的多个不同类型的传感器来测量这些信号。

外壳和传感器在工作时耦合到主机计算机。主机计算机被配置成从传感器接收作为波形的数据并使用信号处理技术对其进行处理。信号处理技术的示例包括信号伪像检测、归一化、信号滤波以及其它时域和频域技术。

根据传感器信号波形，由主机计算机计算表征该信号波形的多个时域特征和频域特征值。所计算的值的示例包括循环指数、谐波斜率、谐波截距、收缩压上升、频谱信号、频谱噪声以及频谱信噪比。从测试对象的每个肢体或在测试对象上的其它各种位置处进行测量。