[发明专利]心脏状态监视系统

说明书

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求的前序的心脏状态系统以及心脏状态系统中的方法，其特别地适于量化流体力学和/或流体动力心脏定时和/或模式。

背景技术

存在用于监视心脏和循环系统的活动的不同医疗设备，其可以基于例如大型且高级的系统，诸如磁共振成像（MRI）、超声波或心电图学。

最近，还已引入了更简单且更不昂贵的诊断设备，其适用于供医生或者被监视人自己使用。被监视人可以是患者或者也可以是执行各种练习活动（例如，骑自行车、滑雪、跑步）的人。

社会中的卫生保健由于增加的成本和增长的老年人口而面对大的调整，增长的老年人口充满活力且博学，这对输送的卫生保健的质量以及例如关于诊断和疾病进展的卫生保健相关信息的可访问性两者设定了高需求。

为了在不激增费用的情况下满足增加的卫生保健的需要，诊断、治疗和监视最近已经越来越集中围绕于在家中或者在初级保健中执行的卫生保健，并且还集中于预防性的措施，诸如健康和生活方式介入。在这些情况下，当越来越多地必须在卫生保健系统的边缘部分中且用较少的专家资源来执行卫生保健时，期望的是存在用以在例如患者家庭处检测和监视疾病的测试和研究，并且这些测试可以容易地且高效地与在专家中心处执行的先前的研究相关和比较，使得个体、医生或个人教练可以容易地评估和跟随例如不同的医疗介入的结果。

作为今天被用于例如“个人卫生保健”的更简单的研究方法的示例的是血压、心音、呼吸率、脉搏血氧定量法和简单的ECG单元的登记。

这些研究方法中没有一个能够获得心脏和循环系统的当前状态的全貌以例如诊断或监视心肌缺血或心力衰竭，并且可能并未与在专业化卫生保健内应用的更高级的研究和诊断方法完全相关。

不断发展的传感器技术已导致现在存在比早先的明显更小且更加功率高效的尖端监视设备。一个示例是脉冲超宽带雷达。通过为此类雷达芯片组提供适于检测心脏移动的小型天线，获得与心脏的移动或者其它内部器官或血流的移动有关的测量结果来评估生理参数是可能的。

此类监视系统基于例如雷达或小型手持式超声波扫描仪而可以用所获得信号的适当处理和分析来证明是在新的上下文中评估心脏和循环功能的有价值的工具。它们可以是容易搬运以及客观的两者，适用于不仅被专家从业者在大范围的卫生保健组织中使用，而且用于例如急诊部、初级保健诊所中或者甚至由患者自己进行的心血管症状的快速且容易的筛查。

本发明是基于且应用在论文“心室间隔的心脏泵血和功能”（Lundback 1986）中提出的心脏的泵血生理的先前未知方面的发现。此发现示出心脏（与主导信念相反）并未作为挤压活塞泵、而是根据具有与任何早先已知的泵类型不同的性质的新类别的泵工作。这已显现成新的泵浦技术，其现今称为动态自适应活塞泵（DAPP）技术，其特征在于操作为主泵浦单元的唯一活塞构造，其中，所述活塞具有在流入物和流出物隔室之间的中央和外围差动面积（area）（ΔV面积），对泵给予了不能用现有技术泵浦技术实现的唯一性质。

US-7239987覆盖了这种技术的一般实施方式。在专利EP-1841354、US-8244510中和在专利申请EP-2217137和WO-2007/142594中，已经通过将心脏表示为由许多小单元机器、心肌细胞（其一起创建根据DAPP技术的泵机械原理工作的复合式泵）构成的“集群状态机”使用DAPP技术来对心脏的泵浦和血液动力控制功能进行建模。复合式泵的机械特征被描述为状态图。

因此，基于心脏的真实力学的知识，例如其泵浦和控制功能，建立所谓的“心脏状态图”（CSD）是可能的。此图使得举例说明按照时间相关顺序控制心脏的力学的机构是可能的。DAPP技术可以经由CSD按照正确的时间顺序且在没有特定起始点的情况下将高级和简单研究方法两者可以生成的值解码并可视化。

另外，可以应用CSD来建立高级研究方法与更简单的方法之间的桥或连接。

已经开发了传感器技术，并且过去非常消耗能量且大的监视设备现在显著更小且消耗更少的能量。一个示例是雷达传感器芯片。通过为芯片提供适于检测心脏移动的小型天线，获得与心脏的活动并且还有呼吸频率等有关的测量值是可能的。

在上文中提及的专利和专利申请中，已描述了可以根据从内部传感器（在身体内）和外部传感器两者获得的信号中的信息建立CSD。由于内部传感器具有登记与心脏机械活动有关的绝对值（诸如压力）的更好的可能性，所以这些信号可以用来相关并确认从外部传感器量化的CSD中的参数。