[发明专利]用于监测血液和呼吸流量的设备

说明书

本发明涉及血液和呼吸监测技术领域，提供一种用于监测身体元件的血流的非侵入性设备。本发明的设备为用于监测人体或动物体的血流和/或呼吸周期的非侵入性设备，包括：至少一个具有可变电阻的导电弹性体段，布置成在身体元件的外周上延伸且对所述身体元件外周的长度敏感；通过所述可变电阻捕获所述长度并提供代表所述长度的信号的装置，和用于处理所述信号的装置，其包括用于提取待测血流参数的装置。本发明能够在外科手术期间和术后伤口压迫阶段实时精确监测动脉功能，且结构简单、独立、紧凑。

技术领域

本发明涉及血液和呼吸监测技术领域，涉及一种用于监测血液和呼吸流量的设备，特别是涉及一种用于监测身体元件的血流的非侵入性设备。

背景技术

二十世纪初开发的体积描记法使得测量人或动物的器官或整个身体的体积变化成为可能，并且用于测量外周或表面血流。特别是20世纪40年代末R J Whitney开发了一种变形测量系统，其具有包含汞的橡胶外壳形成的双引线(J Physiol，l21,1-27,1953)。该技术后来得到了改进。各种技术被发现，例如使用光电传感器照射腕部的动脉以测量动脉体积的变化并由此可产生电信号，然后可以通过各种方法对该电信号进行分析以获得血液学信息。有关体积描记方法的综述可在互联网上找到(http://level1diagnostics.com/research/P/L1D-PulseWaveMonograph.pdf)。然而，尽管使用非常简单且实用，但是目前可用的体积描记技术在精确性方面仍有不足。

血压计(通常称为张力计)的发展，使得人们逐渐放弃使用体积描记术。该张力计是基于压力计的原理，压力计记录同时受到心脏压力和装置产生的空气压力时动脉的反应。尽管相对于体积描记术而言，张力计在更短的时间内给出了不太精确的结果，但是因其在医生手术中使用简单而被采用。然而，它仅允许在短时间内对代表血流的压力进行近似评估。

同时，心电图已成为心脏病专家选择用于表示心脏电活动的检查。然而，该检查需要在身体的不同位置放置多个电极，这些电极连接到分析单元以监测采集到的信号。

多普勒超声波检查也被用于探测心内和血管内血流。执业医生沿待分析的器官移动传感器以确定血流的方向和速度。然而，该检查不适宜长期使用，并且需要执业医生的积极主动操作。

心血管疾病是世界上造成死亡的主要原因。在过去的三十年中，研究使得开发出针对某些心脏病的许多药物治疗成为可能。同时，外科技术得到了显著改进，特别是通过倾向于安装动脉支撑装置例如经冠状动脉安装支架，可以最大限度地避免心脏直视手术。

面对安装此类设备的手术数量的增加，立法允许增加能够执行此操作的执业人员数量，此前仅为心脏外科医生保留。此类手术数量的增加也伴随着术后问题数量的增加。

事实证明，呼吸周期，即每个时间单位内的吸气和呼气次数，也会对血流产生影响。

特别地，一种常见的并发症是植入医疗器械的动脉术后狭窄甚至闭塞(狭窄)，使得通过该同一动脉进行的进一步手术无效甚至引起危险。然而，同一患者在其一生中需要进行多次相同类型的手术这种情况并不罕见。Muhammad Rashid等人更详细地描述了这个问题(J Am Heart Assoc.2016；doi:10.1161/JAHA.115.002686)。解释这种动脉闭塞/狭窄的可能原因之一是对手术开始时动脉切口造成的伤口进行压迫操作的时间和压力不合适。正确进行压迫实际上可以降低闭塞的风险，如文章http://www.invasivecardiolgy.com/articles/ulnar-artery-transient-compression-facilitating-radial-artery-patent-hemostasis-ultra-novel中所述。目前，在外科手术期间或在介入治疗后对伤口进行压迫期间，都没有用于监测伤口环境中的动脉功能的技术，且不说超声监测，其在这种情况下实施是不切实际的。