[发明专利]患者监测

说明书

提出了一种用于监测患者的心肺功能的概念。一种这样的概念采用光学传感器单元(10)，其用于响应于经由呼吸支持单元(50)提供的临时气道压力变化而感测来自患者组织的光。可以通过感测响应于临时气道压力变化的中心部位静脉中的血液体积的变化来获得人的静脉信息。

技术领域

本发明涉及患者监测，并且更具体地涉及监测患者的心肺功能。

背景技术

患者监测，并且尤其是患者的心肺功能监测，通常与患者的增强的诊断和治疗规划相关。对心肺功能的监测可能有益于的患者的实例包括患有诸如以下项的医学病症的患者：慢性阻塞性肺病(COPD)、睡眠相关问题 (例如，睡眠呼吸障碍(SDB)或失眠等)、呼吸系统疾病、哮喘等。

例如，血液的氧合水平(SO2)是可以指示人类健康状态的重要值，因为其指示氧气对所有组织的可用性。通常，SO2是指在其中释放二氧化碳并吸收氧气的肺中的气体交换之后动脉血液中的氧饱和度百分比(SaO2)。

血液氧合可以通过光学技术测量，例如光体积描记(PPG)，因为氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白具有不同的颜色。这可以通过以下来利用：将两种不同光学波长(通常以红色和红外色)的光透过组织(通常是指尖)并且然后用光电二极管测量光强度。用于利用PPG测量动脉氧合的这种方法称为“脉搏血氧测定”，并且以这种方式测量的动脉氧合称为“SpO2”。

在脉搏血氧测定中，假设组织、骨骼结构和静脉血液中的衰减在几个心跳或更少的时间尺度内保持恒定，并且光强度的观察到的动态变化仅是由于随每次心跳变化的动脉血液体积。光强度的这些变化(对应于心跳) 产生PPG信号的AC分量，而慢得多的波动分量是PPG信号的DC分量。为了导出SpO2值，将一个波长(λ1)处检测到的光的相对变化(例如，与较慢的波动成分相比，假设因为动脉血液由于心跳进行脉动而由动脉血液引起的变化)与具有针对氧合和脱氧血红蛋白的其他吸收特性的另一波长 (λ2)处检测到的光的相对变化进行比较，从而导致以下的比率比(RR)： RR＝(AC/DC)_λ1/(AC/DC)_λ2。

随后将该比用于公式中以导出动脉氧合。通常，假设线性关系：SpO2＝ a·RR+b，其中，a和b是校准常数。

静脉系统中的氧合水平(SvO2)常常被忽视。然而，尽管SaO2描述了氧气对组织的可用性，但SvO2允许导出在器官和组织中实际吸收了多少氧气。因此，SvO2在若干设置中是临床相关参数(例如在手术流程中的患者监测中)。SaO2和SvO2一起在宽范围的设置中提供高度相关的临床信息。

与SaO2类似，可以通过诱导静脉血液体积变化并随后根据两个不同波长处的光学信号测量氧饱和度来测量SvO2。然而，与SaO2相比，SvO2 的测量更复杂，主要有以下两个原因：(i)SaO2比SvO2容易定义，因为全身循环动脉中的所有血液基本上具有相同的氧合水平，因为在发生任何气体交换之前血液通过所有全身动脉分布。相反，静脉血液首先从微循环来收集，并且最终在右心房汇集在一起。这严重约束了用于获得中心静脉氧合的测量部位的选择，并且已经产生了实际上为侵入性的SvO2测量概念；以及(ii)没有像脉冲针对动脉血进行的那样在信号中清楚地表现以区分静脉血液与动脉血液、骨骼和组织的自然机制(或跳动的心脏的“静脉”等价)。这使得难以基于测量的光吸收谱推断SvO2。

因此，存在对用于监测患者的心肺功能的非侵入性或非侵扰的监测概念的需要。此外，适合于获得静脉信息(例如静脉血氧饱和度，SvO2)的概念将是特别有利的。这样的非侵入性和/或非侵扰的监测概念可有益于与许多医学病症相关的增强的诊断和治疗规划。

发明内容

本发明旨在至少部分地满足前述需要之一。为此，本发明提供如独立权利要求中定义的设备、方法、计算机程序产品和系统。从属权利要求提供有利的实施例。