专利名称：动脉压力解耦的直接测量的制作方法
动脉压力解耦的直接测量
背景技术：
例如心搏排血量(SV)、心输出量(CO)、舒张末期容积、喷血分数、心搏排血量变化 (SVV)、脉搏压变化(PPV)以及收缩压化(SPV)等指标不仅对于疾病诊断是重要的，而且对于“实时”(即，持续)监测受试者在临床中的重要变化也很重要。例如，医疗保健供应商对人类和动物受试者中的前负荷依赖、流体响应性或容量响应性感兴趣，也对例如中央到外周的解耦(central-to-peripheral decoupling)感兴趣。因此很少有医院缺乏监测心脏的一个或更多个指标的某种形式的设备该设备致力于提供受试者正出现所指示的一个或更多个变化的警告。包括侵入性技术、非侵入性技术及其结合在内的很多技术正在使用中， 甚至已经在该文献中提出。
发明内容
本文描述了几种用于监测受试者中的中央到外周/周围动脉压力解耦的方法。这些方法包括例如能够通过在中央主动脉和外周动脉位置进行流量和压力的测量来确定的血管阻抗、动脉顺应性以及中央主动脉和外周动脉压力等参数的比较。这些参数之间的关系提供中央到外周动脉压力解耦的指示。使用血管阻抗来监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的方法包括测量受试者的中央主动脉压力、中央主动脉流量以及外周动脉压力；然后通过中央主动脉压力和中央主动脉流量来计算中央系统血管阻抗，并通过外周动脉压力和中央主动脉流量来计算外周系统血管阻抗。比较中央系统血管阻抗与外周系统血管阻抗，并且如果所述受试者的外周系统血管阻抗大于受试者的中央系统血管阻抗则指示中央到外周动脉压力解耦。使用动脉顺应性来监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的方法包括测量受试者的中央主动脉压力、中央主动脉流量以及外周动脉压力。然后，通过中央主动脉压力和中央主动脉流量计算中央系统动脉顺应性，并通过外周动脉压力和中央主动脉流量来计算外周系统动脉顺应性。比较中央系统动脉顺应性与外周系统动脉顺应性，并且如果受试者的外周系统动脉顺应性大于受试者的中央系统动脉顺应性则指示中央到外周动脉压力解耦。使用中央主动脉压力和外周动脉压力来监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的方法包括测量受试者的中央主动脉压力和受试者的外周动脉压力。比较受试者的中央主动脉压力与受试者的外周动脉压力，并且如果受试者的中央动脉压力大于受试者的外周动脉压力则指示中央到外周动脉压力解耦。
图1同时示出在正常血流动力学状况期间所记录的猪动物模型的升主动脉(主动脉(Aortic))、股动脉(immoral)以及桡动脉(Radial)中的压力波形。图2示出在使用大量的液体和血管加压药从内毒素休克(败血症性休克)中苏醒过来期间，同时记录的猪的动物模型中的升主动脉(Aortic)、股动脉(immoral)以及桡动脉(Radial)中的压力波形。
图3示出图解说明使用中央系统血管阻抗和外周系统血管阻抗来监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的逻辑示例的流程图。图4示出图解说明使用中央系统动脉顺应性和外周系统动脉顺应性来监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的逻辑示例的流程图。图5示出动脉系统的二元素顺应性-阻力模型。图6示出图解说明使用中央主动脉压力和外周动脉压力来监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的逻辑示例的流程图。图7A-图7C示出受试者在正常血流动力学状况下和之后在外周解耦状况下的阻抗(7A)、阻力(7B)以及顺应性(7C)的测量的图示。图8是显示实现本文所述方法的系统的主要组件的方框图。
具体实施例方式本文描述了几种用于监测中央到外周动脉压力解耦(即，高动力性的血流动力学状况)的方法。这些方法包括例如能够根据在中央主动脉和外周动脉位置进行流量和压力的测量来确定的阻抗、顺应性以及压力等参数的比较。这些在中央主动脉和外周动脉位置的参数之间的关系提供中央到外周动脉压力解耦的指示。具体地说，在外周阻抗或压力值降低到类似的中央阻抗或压力参数值以下时(或对于顺应性反之亦然)，指示中央到外周动脉压力解耦。这些方法可以警告用户，受试者正在经历着中央到外周动脉压力解耦，这能够使临床医生对受试者适当地提供治疗。正如这里使用的，短语高动力性和血管舒张指代动脉外周压力和流量自中央主动脉压力和流量解耦的情形，并且术语外周动脉意指远离心脏的动脉，例如桡动脉、股动脉或肱动脉(brachial arteries) 0被解耦的动脉压力意味着在动脉外周压力和中央主动脉压力之间的正常关系是无效的，并且动脉和外周动脉压力不能被用于确定中央动脉压力。这也包括外周动脉压力与中央主动脉压力是不成比例的或者不是中央主动脉压力的函数的状况。在正常的血流动力学条件下，越远离心脏进行测量，血压越升高。这样的压力升高在图1中示出，即在桡动脉所测量的压力波的振幅大于在股动脉所测量的压力波的振幅，在股动脉所测量的压力波振幅又大于在主动脉所测量的压力波的振幅。这些压力的差异与波反射有关，即，压力向外周扩大。医疗诊断中经常依赖于该压力的正常的血流动力学关系(即，远离心脏，压力升高)。然而，在高动力性/血管舒张状况下，这种关系可以随着动脉压力变为低于中央主动脉压力而得到逆转。这种逆转已经被归结于例如间接表明对动脉系统中的波反射有影响的外周血管中的动脉紧张。图2中示出了这样的高动力性情形，S卩，在桡动脉所测量的压力波振幅低于在股动脉所测量的压力波振幅，在股动脉所测量的压力波振幅又低于在主动脉所测量的压力波振幅。考虑使用扩张外周小动脉的药物(例如，硝酸盐、ACE抑制剂以及钙抑制剂)来达到这个效果。这些严重的血管舒张状况的类型也经常在桡动脉压力低估主动脉中的压力的心肺分流术(冠状动脉旁路)之后的情形中被观察到。在外周动脉压力低估中央主动脉压力情形下的中央到外周的显著压力差，通常在患有严重脓血症、并被施与大量液体和高剂量的血管加压药导致严重血管舒张的患者中被观察到。非常类似的状况也在患有晚期肝脏疾病的患者中被观察到。对于正常血流动力学状况中的受试者的某些治疗将会采取与对于高动力性的状况中的受试者不同的处理，本领域技术人员将很好地理解这一点。因此，如果存在中央到外周动脉压力解耦(即，受试者中的血管舒张)，当前公开的方法可检测到。第一种用于监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的方法在图3中用流程图示出，并且该方法包括测量受试者的中央主动脉压力(10)、中央主动脉流量00)以及外周动脉压力(30)。接着，通过用中央主动脉流量除中央主动脉压力来计算中央系统血管阻抗 (40)，并且通过用中央主动脉流量除外周动脉压力来计算外周系统血管阻抗(50)。然后比较中央系统血管阻抗与外周系统血管阻抗(60)。如果受试者的外周系统血管阻抗大于受试者的中央系统血管阻抗，则指示中央到外周动脉压力解耦。被指示中央到外周动脉压力解耦的受试者的中央到外周动脉压力解耦的程度能够通过从中央系统血管阻抗中减去外周系统血管阻抗来确定。受试者是否正在经历中央到外周动脉压力解耦和/或中央到外周动脉压力解耦的程度可以通过持续地监测中央系统血管阻抗和外周系统血管阻抗而被持续地监测。能够通过用中央主动脉流量除中央主动脉压力来计算中央系统血管阻抗如下
权利要求
1.一种用于监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的方法，包括 测量所述受试者的中央主动脉压力；测量所述受试者的中央主动脉流量； 测量所述受试者的外周动脉压力；通过所述中央主动脉压力和所述中央主动脉流量来计算中央系统血管阻抗； 通过所述外周动脉压力和所述中央主动脉流量来计算外周系统血管阻抗；以及比较所述中央系统血管阻抗与所述外周系统血管阻抗，其中，如果所述受试者的外周系统血管阻抗大于所述受试者的中央系统血管阻抗，则指示中央到外周动脉压力解耦。
2.一种用于监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的方法，包括 测量所述受试者的中央主动脉压力；测量所述受试者的中央主动脉流量； 测量所述受试者的外周动脉压力；通过所述中央主动脉压力和所述中央主动脉流量来计算中央系统动脉顺应性； 通过所述外周动脉压力和所述中央主动脉流量来计算外周系统动脉顺应性；以及比较所述中央系统动脉顺应性与所述外周系统动脉顺应性，其中，如果所述受试者的外周系统动脉顺应性大于所述受试者的中央系统动脉顺应性，则指示中央到外周动脉压力解耦。
3.一种用于监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的方法，包括 测量所述受试者的中央主动脉压力；测量所述受试者的外周动脉压力；以及比较所述受试者的中央主动脉压力与所述受试者的外周动脉压力， 其中，如果所述受试者的中央主动脉压力大于所述受试者的外周动脉压力，则指示中央到外周动脉压力解耦。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过计算所述受试者的所述中央主动脉压力的功率谱，计算所述受试者的所述中央主动脉流量的功率谱，然后用所述中央主动脉流量的功率谱除所述中央主动脉压力的功率谱来计算所述受试者的中央系统血管阻抗。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过计算所述受试者的所述外周动脉压力的功率谱，计算所述受试者的中央主动脉流量的功率谱，然后用所述中央主动脉流量的功率谱除所述外周动脉压力的功率谱来计算所述受试者的外周系统血管阻抗。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括在指示中央到外周动脉压力解耦时通过计算所述受试者的中央系统血管阻抗和所述受试者的外周系统血管阻抗之间的差来监测外周解耦的程度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，将所述受试者的中央系统血管阻抗和所述受试者的外周系统血管阻抗之间的差计算为所述受试者的中央系统血管阻抗的百分数。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，通过持续地监测所述中央系统血管阻抗和外周系统血管阻抗来持续地监测所述受试者的中央到外周动脉压力解耦。
9.根据权利要求1、2或3任一项所述的方法，其中，所述受试者的中央主动脉压力被直接测量。
10.根据权利要求1、2或3任一项所述的方法，其中，通过位于所述受试者的主动脉弓、 升主动脉、胸主动脉或腹主动脉中的一个或更多位置的压力传感器来直接地测量所述受试者的中央主动脉压力。
11.根据权利要求1、2或3任一项所述的方法，其中，通过与所述受试者的中央主动脉压力成比例的或为所述受试者的中央主动脉压力的函数的信号来确定所述受试者的中央主动脉压力。
12.根据权利要求1、2或3任一项所述的方法，其中，通过与所述受试者的中央主动脉压力成比例的或为所述受试者的中央主动脉压力的函数的信号来确定所述受试者的中央主动脉压力，并且与所述受试者的中央主动脉压力成比例的或为所述受试者的中央主动脉压力的函数的所述信号通过中央生物阻抗体积描记法、非侵入压力测量法、超声或脉搏血氧定量法中的一个或更多个来确定。
13.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，所述受试者的中央主动脉流量被直接测量。
14.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，通过位于所述受试者的主动脉弓、升主动脉、胸主动脉或腹主动脉中的一个或更多位置的流量计来直接地测量所述受试者的中央主动脉流量。
15.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，通过与所述受试者的中央主动脉流量成比例的或为所述受试者的中央主动脉流量的函数的信号来确定所述受试者的中央主动脉流量。
16.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，根据与所述受试者的中央主动脉流量成比例的或为所述受试者的中央主动脉流量的函数的信号来确定所述受试者的中央主动脉流量，并且与所述受试者的中央主动脉流量成比例的或为所述受试者的中央主动脉流量的函数的所述信号根据多普勒仪、超声，生物阻抗、TEE或斯旺-甘兹氏导管中的一种或更多种来确定。
17.根据权利要求1、2或3任一项所述的方法，其中，所述受试者的外周动脉压力被直接测量。
18.根据权利要求1、2或3任一项所述的方法，其中，通过位于桡血管、肱血管或股血管中的一个或更多位置的压力传感器来测量所述受试者的外周动脉压力。
19.根据权利要求1、2或3任一项所述的方法，其中，通过与所述受试者的外周动脉压力成比例的或为所述受试者的外周动脉压力的函数的信号来确定所述受试者的外周动脉压力。
20.根据权利要求1、2或3任一项所述的方法，其中根据与所述受试者的外周动脉压力成比例的或为所述受试者的外周动脉压力的函数的信号来确定所述受试者的外周动脉压力，并且与所述受试者的外周动脉压力成比例的或为所述受试者的外周动脉压力的函数的所述信号通过非侵入压力测量法、超声、脉搏血氧定量法、中央生物阻抗体积描记法或束臂血压法中的一种或更多种确定。
21.根据权利要求6所述的方法，其中，持续地监测所述受试者的外周动脉阻抗和所述受试者的中央主动脉阻抗之间的差。
22.根据权利要求1所述的方法，其中，在图形用户界面上显示所述受试者的外周动脉阻抗和所述受试者的中央主动脉阻抗之间的差。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，用柱形图或趋势图来显示所述受试者的外周系统血管阻抗和所述受试者的中央系统血管阻抗之间的差。
24.根据权利要求2所述的方法，其中，通过以下步骤来计算所述受试者的中央系统动脉顺应性计算所述受试者的所述中央主动脉压力的功率谱；计算所述受试者的所述中央主动脉流量的功率谱；通过用所述中央主动脉流量的功率谱除所述中央主动脉压力的功率谱来计算中央系统血管阻抗；通过用所述中央主动脉流量在频率为零时的流量谐波除所述中央主动脉压力在频率为零时的压力谐波来计算外周动脉阻力；通过用所述外周动脉阻力乘所述中央系统血管阻抗得到结果并且用所述中央系统血管阻抗和所述外周动脉阻力之间的差除所述结果来计算第一抗性分量；以及然后用角频率乘所述第一抗性分量并计算角频率乘所述第一抗性分量的倒数。
25.根据权利要求2所述的方法，其中通过以下步骤计算所述受试者的外周系统动脉顺应性计算所述受试者的所述外周动脉压力的功率谱；计算所述受试者的所述中央主动脉流量的功率谱；通过用所述中央主动脉流量的功率谱除所述外周动脉压力的功率谱来计算所述外周系统的血管阻抗；通过用所述中央主动脉流量在频率为零时的流量谐波除所述外周动脉压力在频率为零时的压力谐波来计算所述外周动脉阻力；通过用所述外周动脉阻力乘所述外周系统血管阻抗得到结果并且用所述外周系统血管阻抗和所述外周动脉阻力之间的差除所述结果来计算第二抗性分量；以及然后用角频率乘第二抗性分量并计算角频率乘第二抗性分量的倒数。
26.根据权利要求2所述的方法，还包括在指示中央到外周动脉压力解耦时，通过计算所述受试者的外周系统动脉顺应性和所述受试者的中央系统动脉顺应性之间的差来监测外周解耦的程度。
27.根据权利要求沈所述的方法，其中，所述受试者的外周系统动脉顺应性和所述受试者的中央系统动脉顺应性之间的差计算为所述受试者的中央系统动脉顺应性的百分数。
28.根据权利要求2所述的方法，其中，通过持续地监测所述中央系统动脉顺应性和外周系统动脉顺应性来持续地监测所述受试者的中央到外周动脉压力解耦。
29.根据权利要求6所述的方法，其中，持续地监测所述受试者的外周系统动脉顺应性和所述受试者的中央系统动脉顺应性之间的差。
30.根据权利要求1所述的方法，其中，在图形用户界面上显示所述受试者的外周系统动脉顺应性和所述受试者的中央系统动脉顺应性之间的差。
31.根据权利要求22所述的方法，其中，用柱形图或趋势图来显示所述受试者的外周系统动脉顺应性和所述受试者的中央系统动脉顺应性之间的差。
32.根据权利要求3所述的方法，还包括在指示中央到外周动脉压力解耦时，通过计算所述受试者的外周动脉压力和所述受试者的中央主动脉压力之间的差来监测外周解耦的程度。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述受试者的外周动脉压力和所述受试者的中央主动脉压力之间的差计算为所述受试者的中央主动脉压力的百分数。
34.根据权利要求3所述的方法，其中，持续地测量和比较所述受试者的中央主动脉压力和外周动脉压力从而持续地监测所述受试者的中央到外周动脉压力解耦。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，持续地监测所述受试者的外周动脉压力和所述受试者的中央主动脉压力之间的差。
36.根据权利要求3所述的方法，其中，在图形用户界面上显示所述受试者的外周动脉压力和所述受试者的中央主动脉压力之间的差。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，用柱形图或趋势图来显示所述受试者的外周动脉压力和所述受试者的中央主动脉压力之间的差。
38.根据权利要求1、2或3任一项所述的方法，还包括在指示中央到外周动脉压力解耦时警告用户。
39.根据权利要求1、2或3任一项所述的方法，还包括在指示中央到外周动脉压力解耦时通过在图形用户界面上发布通知来警告用户。
40.根据权利要求1、2或3任一项所述的方法，还包括在指示中央到外周动脉压力解耦时通过发出声音来警告用户。
全文摘要
描述了用于监测中央到外周动脉压力解耦(即，高动力性或血管舒张的状况)的方法。这些方法包括比较参数，例如能够根据在中央主动脉和外周动脉位置进行的流量和压力测量来确定的阻抗、顺应性以及压力。中央主动脉和外周动脉位置的参数之间的关系提供中央到外周动脉压力解耦的指示。这些方法能够警告用户，受试者正在经历中央到外周动脉压力解耦，这使临床医生能够对受试者适当地提供治疗。
文档编号A61B5/0295GK102427760SQ201080021808
公开日2012年4月25日 申请日期2010年3月17日 优先权日2009年3月18日
发明者F·哈提卜 申请人:爱德华兹生命科学公司