[发明专利]用于估计患者的脑血容量和/或脑血流量和/或麻醉深度的系统和方法

说明书

一种用于估计患者的脑血容量和/或脑血流量和/或麻醉深度的系统(1)，包括：至少一个激励电极(110E)，其被放置在患者(2)的头部(20)上以用于施加激励信号；至少一个感测电极(110S)，其被放置在患者(2)的头部(20)上以用于感测由激励信号引起的测量信号；以及处理器装置(12)，其用于处理由至少一个感测电极(110S)感测到的所述测量信号(VC)以用于确定指示脑血容量和/或脑血流量的输出。在此，处理器装置(12)被构成为：通过应用非线性噪声降低算法来降低测量信号(VC)中的噪声。以此方式，提供了一种用于估计患者的脑血容量和/或脑血流量的系统，该系统可以得到提高的精确度并且因此得到更准确的估计。

说明书

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于估计患者的脑血容量和/或脑血流量和/或麻醉深度的系统，并且涉及用于估计患者的脑血容量和/或脑血流量的方法。

这种系统包括：至少一个激励电极，其被放置在患者头部上以用于施加激励信号；以及至少一个感测电极，其被放置在患者头部上以用于感测由激励信号引起的测量信号。处理器装置用于处理由至少一个感测电极感测到的所述测量信号，以用于确定指示脑血容量和/或脑血流量的输出。

通常，例如在麻醉期间患者的血液动力状态可能迅速改变，使得对脑血容量和脑血流量的频繁或甚至连续的监测可以提供有用信息，从而使得能够在脑灌注受损时迅速反应，包括如果需要时对麻醉剂的快速调节。

由至少一个电极激励的激励信号可以例如是以预定频率和恒定幅度注入的电流。例如，多个激励电极例如两个激励电极的布置可以被放置在患者头部上，以使电流从一个激励电极流向另一个激励电极。然后，借助于一个或多个感测电极，可以检测通过患者的生物阻抗与注入的激励电流相关联的电压信号。

例如，在美国专利3,340,867中描述了对身体部位上的生物阻抗的测量，该美国专利公开了特别用于确定心输出量的所谓的阻抗体积描记法。

美国专利3,835,840描述了用于使用电阻抗作为主动脉或其他动脉中血流的相关量的阻抗体积描记法设备和方法。

通常期望特别是在麻醉期间能够提供患者的脑血流量和脑血容量的相当准确的估计。因此，当对测量信号进行处理时，必需去除噪声和伪像，使得噪声或伪像对该处理的精确度没有(大的)影响。在这种情况下，可以假设，通常采用例如低通滤波器或带通滤波器的滤波技术不会产生足够的精确度，原因在于：特别是在生物阻抗测量的情况下，测量信号可能具有展现出不同频率内容的宽扩展的、可能变化的频谱，使得常规的滤波技术可能对信号本身具有不期望的影响。

本文的上下文中的术语“脑血容量”(或仅血容量)应该被理解为是指受使用至少一个激励电极和至少一个感测电极的生物阻抗测量方法影响的血的量。具体地，可以假设激励信号特别是注入的电流将沿最小电阻(阻抗)的路径特别是沿充满血液的动脉流动。因此，血液越多，与阻抗相关的所测量的信号越低；并且血液越少，与阻抗相关的所测量的信号越高。因此，当使用包括被放置在例如患者头部的相对太阳穴上的两个激励电极的布置时，脑血容量指示存在于两个激励电极之间并且对激励信号的引导有影响的血的量。

本文的上下文中的术语“脑血流量”(或脑血流量，简称CBF)应该被理解为每分钟到达脑部的血容量。

WO 2015/086020 A1描述了用于通过从在胸、心电图和脑电图上测量的电压中提取的特征的模糊逻辑组合来确定中风量、心输出量和全身性炎症的设备。

本发明的目的是提供一种用于估计患者的脑血容量和/或脑血流量的系统和方法，该系统和方法可以得到提高的精确度并且因此得到更准确的估计。

该目的通过包括权利要求1的特征的系统来实现。

因此，处理器装置被构成为：通过应用非线性噪声降低算法特别是使用庞加莱(Poincaré)映射分析来降低测量信号中的噪声。

在庞加莱映射分析中，具体地：