[发明专利]用于改进的生理监测的系统和方法

说明书

背景技术

本说明书的实施例一般涉及生理监测，以及更具体来说涉及用于使用磁性传感器的阵列对生理参数的增强估计的系统和方法。

患者生理参数、例如生命特征和/或血流特性的持续监测允许生理异常的早期检测，因而为拯救生命干预及时提供告警。具体来说，最近多参数监测器在外伤、外科手术和加护病房环境中的例行使用极大地改进医疗结果。作为示例，脉搏血氧计、超声流量计和压力袖带传感器例行用于监测血氧饱和度(SpO2)、心排血量和/或血压，以帮助检测威胁生命医疗条件(例如动脉血氧过少、血容量过低和/或内出血)。但是，这类常规生理监测装置对于医院外部的例行使用常常过大和/或极为昂贵。

相应地，已经开发某些便携电气、机械和光学监测装置，以允许患者的生理参数的无创监测。例如，这些装置的一些可在胸带（chest stripe）、短袜附件、手表或手指附件(其可在操作上耦合到患者)中实现。但是，这些便携装置的使用必需直接皮肤接触、复杂处理、不充分监测能力、相当大的功率消耗和/或对所训练的操作员的需要。此外，使用常规装置进行的测量极易受由患者运动和/或环境振动所引起的运动伪影影响。

某些其他常规监测方法提出使用微型的并且小功率的磁性传感器来检测血液的调制的磁场特征（signature）(MMSB)，以供心率、血流和压力监测中使用。在这些常规方法中，磁性传感器定位成接近目标区域、例如患者食指，以便持续测量由放置在附近的永磁体所生成的均匀磁场。磁场测量又可用来基于经验模型来确定与患者对应的某些生理参数、例如流速和动脉扩张。

虽然这类经验模型尝试将磁场测量与某些生理参数相关，但是经验模型没有计及（account for）某些磁性质、例如血液的磁化弛豫。此外，经验模型无法提供血流、几何结构以及血液与所生成的磁场之间的磁性交互的准确表示。由于这些常规模型忽视血液的某些磁性质对磁场测量的影响，所以使用这类常规监测方法所确定的生理参数的值可能是不准确的，并且因而不适合于临床使用。

发明内容

按照本说明书的方面，提出系统、方法以及非暂时计算机可读媒介，其存储由一个或多个处理器可运行以执行用于监测受检者的方法的指令。系统包含感测装置，其包含用来生成磁场的至少一个磁源以及设置在磁场内的磁性传感器的阵列。磁性传感器的阵列在沿包含流体(其具有一个或多个磁性微粒)的脉管的多个位置处得到与磁场对应的多个测量。此外，系统包含在通信上耦合到感测装置的处理子系统。处理子系统基于耦合模型(其基于磁化弛豫的原理、流体中的磁性微粒朝磁场的所确定的梯度的牵连运动、静磁学和动量守恒来定义变化磁场中的流体的行为)来确定由流体中的磁性微粒的磁化弛豫所引起的测量的变化。随后，处理子系统基于所确定的变化来估计一个或多个预期参数的值。

附图说明

在参照附图阅读以下详细描述，本公开的这些及其他特征、方面和优点将变得更好理解，附图中，相似字符在附图通篇中表示相似部件，附图包括：

图1是图示按照本说明书的方面的示范监测系统的框图；

图2是供在图1的监测系统中使用的不同磁源的示范取向的示意表示；

图3是供在图1的监测系统中使用的磁性传感器的示范取向的示意表示；

图4是供在图1的监测系统中使用的磁性传感器的示范阵列的示意表示；

图5是供在图1的监测系统中使用的磁性传感器的另一个示范阵列的示意表示；

图6是定义供在图1的监测系统中使用的流量、磁化和磁性感测之间的关系的耦合模型的图形表示；

图7是集中于影响血流的现象的所选子集上的耦合模型的示范实现的图形表示；

图8是在血流存在和不存在的情况下、与磁场测量对应的实验结果的图形表示；以及

图9是图示按照本说明书的方面的用于监测生理参数的示范方法的流程图。

具体实施方式

以下描述提出用于患者的生理参数的增强的监测的系统和方法。具体来说，本文所图示的某些实施例描述易于使用、无创、小覆盖面积、低重量、加固和低功率监测系统及方法。监测系统和方法的实施例将变化磁场以及磁性传感器阵列用于以改进的精度来监测患者的生理参数。具体来说，本文所述的实施例提出一种可佩戴患者监测器，其适合于跟踪患者的医疗条件和/或在医院、临床、家中和/或非固定环境中实时提供药物治疗、锻炼和生活方式变化对患者的的影响的持续评估。