专利名称：用于监测患者的方法、系统和设备的制作方法
技术领域：
本公开涉及在其中通过运输监测器来监测个体的方法和系统。运输监测器在本文中指的是可用于在医院内运输期间或者当患者在医院之间迁移时监测患者的任何患者监测单元。本公开也涉及实际运输监测器和用于监测器的辅助单元。
背景技术：
监测医院患者的状态要求精密的监测装置以及具有附连至患者的多个感测元件的相当复杂的测量装备(set-up)。为了甚至在运输期间提供无中断监测，医院患者可连接到附连至患者病床的所谓运输监测器。运输监测器允许患者在医院内从一个护理区迁移到另一个护理区或者在医院之间迁移，而不会在运输期间丢失来自患者的任何监测信息。当患者不在运输中时，运输监测器可连接到中央患者监测器，中央患者监测器位于护理人员可易于从其屏幕跟踪患者状态的区域。两个监测器之间的连接可通过专用电缆或者通过医院网络来实现，但是该连接也可以是无线点对点连接。当患者将要迁移到新的护理区时，运输监测器从中央患者监测器断开，并且在运输期间，运输监测器作为独立监测器来监测患者。在新的护理区中，运输监测器可再次连接到那个区域的中央患者监测器或者重新连接到医院网络。将运输监测器与中央患者监测器一起使用的概念是流行的和普遍的，因为可减小所需的布线总量。这是因为将多个感测元件连接到实际测量设备的电缆保持为尽可能短， 而单根电缆足以将运输监测器连接到中央监测器。运输监测器可配备有不同性质和/或能力。例如，一个运输监测器可配置有显示单元以便向用户显示多种信息，而另一个运输监测器可以仅收集患者数据，而不显示结果或者甚至不处理所收集的原始数据。也就是说，监测结果可以仅在中央患者监测器的屏幕上显示。与标准运输监测器相关的一个缺点在于，某些医院护理区、特别是MRI (磁共振成像)室要求特殊设备，并且因此对于标准运输监测器是禁止入内的。MRI环境要求特殊设计和屏蔽的组件，以便耐受所涉及的高磁场，并且因此标准运输监测器无法在MRI装置附近工作。此外，标准运输监测器趋向于发射RF干扰，该干扰可能使伪影存在于MRI图像上。 MRI兼容的监测器还应当包含最少量的黑色金属，由此使磁场所产生的吸引力减到最小。因此，MRI兼容的患者监测器当前是特殊设计的装置，它们由于所要求的特殊性质和导致的高成本而仅用于MRI环境中。如果对患者进行MRI成像，若在MRI过程期间要监测患者，则标准运输监测器不提供无中断监测，而需要替换为MRI兼容的监测器。但是，更改监测器是麻烦的且需要过多的时间，特别是考虑到相当迅速的MRI成像过程时更是如此。
发明内容
上述问题在本文中得到解决，通过以下说明书将会理解这一点。为了甚至在MRI 装置的高磁场中也保持标准运输监测器的监测能力，监测器可重新配置，以使得会在高磁场中引起不希望效果的磁组件单元不起作用。此外，禁用的磁组件单元可由至少一个替换
4单元来替换，替换单元允许与禁用的磁组件单元相关的监测功能在MRI环境中继续起作用。在一个实施例中，一种用于监测对象的方法包括采用运输监测器来监测对象，运输监测器包括配备有至少一个磁组件单元的测量单元，测量单元配置成在没有高磁场的情况下监测对象时使用至少一个磁组件单元。该方法还包括在存在高磁场的情况下重新配置用于监测对象的运输监测器，其中重新配置保留测量单元在没有高磁场的情况下具有的监测能力的至少部分。在另外的实施例中，用于监测对象的系统或设备包括运输监测器，运输监测器包括(a)配置成监测对象的测量单元，该测量单元包括在没有高磁场的情况下监测对象时起作用的至少一个磁组件单元；以及(b)重新配置单元，其适于将运输监测器重新配置以用于高磁场，使得在存在高磁场的情况下保留测量单元在没有高磁场的情况下具有的监测能力的至少部分。在又一个实施例中，意在用于监测对象的运输监测器的辅助单元包括用于接收来自辅助单元外部的运输监测器的控制命令的第一接口 ；包括至少一个泵和至少一个阀的气动泵和阀单元，该泵和阀单元响应于通过第一接口接收的控制命令；以及配置成将泵和阀单元气动连接到外部运输监测器的血压测量单元的第二接口。通过以下详细描述和附图，本发明的各种其它特征、目的和优点对于本领域技术人员将会成为显而易见的。
图1是示出用于监测对象的系统的一个实施例的示意图；图2是示出运输监测器中的操作模式的选择的示例的流程图；图3示出在高磁场中起作用的运输监测器的基本组件；图4示出图3的监测器中的NIBP测量；图5示出图4的监测器的NIBP单元的一个实施例；图6示出图4的监测器的NIBP单元的另一个实施例；以及图7示出运输监测器的电力供应链(power supply chain)中的磁组件单元的禁用的示例。
具体实施例方式参照图1，患者监测系统10包括典型地设立在床边的运输监测器11，以及设立得远离待监测对象13的中央患者监测器12，中央患者监测器12位于护理人员可从中央患者监测器的屏幕来监督对象状态的位置处。运输监测器从对象收集生理数据，并且将数据传送给中央患者监测器。所述运输监测器与标准运输监测器相似，并且像标准运输监测器那样操作。但是， 这仅适用于运输监测器11的正常操作。换言之，在正常操作中，运输监测器与苛刻的MRI 环境不兼容，并且不能在MRI装置附近使用。为了使运输监测器成为MRI兼容的，该运输监测器配备有特殊操作模式，在该模式中，即使它没有配备屏蔽及常规MRI兼容的监测器的其它特殊性质，它也能够在MRI环境中操作。这在下面结合图2来论述。
运输监测器通常获取来自对象的多个生理信号15，其中一个生理信号对应于一个测量通道。生理信号典型地包括若干类型的信号，诸如ECG、EEG、血压和体积描记信号。基于从对象获得的原始实时生理信号数据，可确定多个生理参数。生理参数在本文指的是由从对象获取的生理信号中的一个或多个的波形数据计算的变量。如果生理参数从多于一个的生理信号得出，即，生理参数从多于一个的测量通道得出，则所述生理信号通常具有相同的信号类型。因此，生理参数也可表示在预定义的时间周期上确定的波形信号值，尽管生理参数典型地是从一个或多个测量通道得出的独特的参数，诸如从ECG信号得出的心率或者从体积描记信号得出的SP02值。可向每个信号参数指配一个或多个告警极限，以便当参数达到或超过告警极限时警告护理人员。运输监测器可以若干方式连接到中央患者监测器，连接方式例如取决于中央患者监测器12的位置。例如，如果两个监测器彼此足够靠近，则它们可通过专用电缆16彼此连接。但是，两个终端之间的连接17也可以是无线连接或者通过医院网络18来实现。运输监测器典型地确定来自对象的生理参数，并且将参数传送到中央患者监测器。但是，也可能的是，中央患者监测器基于运输监测器收集的数据来确定新的生理参数。在一个极端情况下，运输监测器仅收集原始数据并将其传送给中央患者监测器。因此，运输监测器的能力水平可能改变，并且因此在运输监测器与中央患者监测器之间的任务分担也可能改变。无论如何，所有运输监测器的一个重要优点在于，它们减少所需的布线总量，这是因为传感器电缆19保持短。在对象在医院中运输期间，运输监测器作为从对象收集生理数据的独立监测器来操作。在运输期间从对象收集的数据可传送到运输监测器在新护理区连接的新中央患者监测器。如上所述，运输监测器11配备有特殊操作模式以使它是MRI兼容的。图2示出运输监测器中的操作模式的选择的示例。运输监测器的操作模式取决于是否存在高磁场， 即，监测器是否在MRI装置(或者产生高磁场的另一个装置)附近。磁场的检测可以是自动的。也就是说，运输监测器可连续地感测是否存在高磁场(步骤21)。当没有检测到高磁场时，运输监测器限制在其正常操作模式，在该模式中，运输监测器作为标准运输监测器来操作(步骤22和23)。但是，如果运输监测器在正常操作模式期间检测到高磁场(步骤22 和M/ “是”)，则监测器通过禁用在正常操作模式中使用的磁组件单元来进入MRI操作模式(步骤25)。磁组件单元在本文中指的是其操作依靠磁性的单元。此类单元典型地包括包含铁磁材料的组件。在MRI装置的高磁场中，此类材料饱和，而且如果单元未被损坏，则至少由MRI装置产生的高外部磁场引起失灵。例如，在标准运输监测器中，此类组件典型地用于血压测量。除了禁用磁组件单元之外，运输监测器可将替换单元投入使用(步骤沈)。 也就是说，代替使用内部的磁组件单元，运输监测器可在MRI操作模式中使用替换单元。运输监测器只要检测到高磁场就保持在MRI操作模式，而当高磁场不再存在时 (步骤22/ “否”)返回到正常操作模式。在正常操作模式中，磁组件单元再次投入使用，并且运输监测器作为与MRI环境不兼容的标准监测器来操作。在MRI过程的持续时间中，运输监测器可能因而被转换或者可能自行转换成MRI兼容的监测器，而在其它情况下该监测器作为标准运输监测器来操作。图3示出运输监测器11的一个实施例的基本单元。监测器的核心是配置成从患
6者获取生理信号数据的常规测量单元31。测量单元包括磁组件单元，它们在存在高磁场的情况下使测量单元不起作用。为了至少部分地保留测量单元的监测能力而不管高磁场的存在，监测器包括重新配置单元33，它适于重新配置监测器，使得至少部分监测能力可在高磁场中保留。当检测到高磁场，即强度达到预设阈值的磁场时，磁场检测单元32可通知重新配置单元。响应于该通知，重新配置单元可通过禁用测量单元的全部或选定的磁组件单元以及通过将一个或多个替换单元34、35连接到测量单元，来重新配置监测器，使得监测可在存在高磁场时继续进行。考虑到操作，重新配置单元因而可分为两个逻辑单元配置成禁用测量单元中希望的磁组件单元的禁用单元以及允许在MRI操作模式中起作用的一个或多个替换单元的引入的委任单元(commission unit)。在MRI操作模式中投入使用的单元可能分别是内部替换单元34或外部替换单元35。重新配置单元也可沿相反方向操作；当检测单元32指示高磁场不再存在时，重新配置单元可断开/禁用外部/内部替换单元，并且重新启用内部磁组件单元，由此恢复正常操作模式。如下文讨论的，在外部替换单元的情况下，测量单元可包括用于将替换单元连接到测量单元的额外接口。虽然磁场的检测与实际的重新配置在逻辑上分离，但是磁场检测单元32可在实践中实现为重新配置单元的集成部分。但是，由于磁场的自动检测不是必需的，并且由于检测和重新配置是在逻辑上不同的操作，因此磁场检测单元在图3中呈现成不同的单元。如上所述，磁组件单元典型地用在运输监测器的血压测量单元中。在运输监测器的NIBP(非侵入式血压)单元中，磁组件单元典型地由磁泵和一个或多个磁阀来形成。图4 示出负责运输监测器11中的NIBP测量的单元的示例。运输监测器11包括常规NIBP单元 40，NIBP单元40负责监测器的正常操作模式中的NIBP测量。NIBP单元包括控制NIBP单元的(气动)泵和阀单元42的控制单元41。泵和阀单元连接到附连至对象的袖带43。压力传感器44测量袖带的压力，并且将测量结果提供给控制单元41。在标准OTBP单元中，泵和阀单元通常包含磁泵和磁阀，它们在运输监测器处于MRI装置的高磁场中时不能使用。当运输监测器处于正常操作模式时，NIBP单元40的操作对应于常规NIBP单元的操作。换言之，控制单元控制泵和阀单元对袖带充气和放气，并且基于从压力传感器得到的压力读数来确定血压。对于MRI操作模式，NIBP单元40配备有辅助接口 45，外部泵和阀单元47的软管 46可连接到辅助接口 45。外部泵和阀单元可位于距MRI装置的短距离之内的固定位置，但是仍足够远到使得磁场在所述位置保持为低。在实践中，MRI装置与外部泵和阀单元47之间的距离可以为例如3至5米，以确保磁场在外部单元处足够低。外部单元也可在MRI室之外。在使运输监测器11接近MRI装置时，监测器的磁场传感器32检测高磁场。结果， NIBP单元通过禁用内部泵和阀单元42，进入MRI操作模式。然后，监测器的用户可将外部泵和阀单元的软管46连接到NIBP单元。当连接准备就绪时，控制单元按照与它在正常操作模式中控制内部泵和阀单元42相似的方式来控制外部泵和阀单元。控制单元与外部泵和阀单元之间的控制通道可以是无线的。因此，外部泵和阀单元配备有配置成接收来自访问MRI环境的运输监测器的NIBP控制单元的控制命令的控制接口 48，以及用于将单元气动连接到此类访问运输监测器的NIBP单元的辅助接口的气动接口 49。因此，磁场传感器和控制单元在这里形成重新配置单元，它适于重新配置监测器，使得监测器在MRI环境中可保留其监测能力。监测器还包括用于连接替换系统，即外部泵和阀单元的气动接口 45，替换系统在MRI操作模式中替换禁用的磁组件单元，即内部泵和阀单元。由于外部泵和阀单元更远离MRI装置并且因而处于低磁场中，所以它可与内部泵和阀单元的情况相似地包含磁组件。图5示出在本实施例中均包括泵和排气阀的内部泵和阀单元及外部泵和阀单元 42、47的一个示例。在正常操作模式中，控制单元命令内部泵51对袖带充气。在MRI操作模式中，禁用内部单元42，而将外部泵和阀单元47通过辅助接口 45连接到袖带软管。控制单元则命令外部泵53经由软管46对袖带充气。在正常操作模式中，控制单元开启内部排气阀52以便让袖带放气，而在MRI操作模式中，控制单元开启外部排气阀内部排气阀 52关闭)。压力传感器44在两种操作模式中都测量袖带的压力。图6示出内部泵和阀单元与外部泵和阀单元42、47的另一个示例。在这个示例中， 假定袖带是双软管袖带。也就是说，袖带经由一个软管充气并经由另一个软管放气。在此图的实施例中，袖带经由软管61充气并经由软管62放气。如同图5的示例中那样，内部泵和阀单元与外部泵和阀单元42、47基本彼此相似，各单元现在包括一个泵和两个阀。在正常操作模式中，控制单元41命令内部泵63经由软管61对袖带充气。在MRI操作模式中，禁用内部泵和阀单元42并将外部泵和阀单元47经由双软管连接与袖带连接。控制单元然后命令外部泵66经由软管69和61对袖带充气。在正常操作模式中，控制单元开启内部排气阀65以便经由软管62让袖带放气，而在MRI操作模式中，控制单元开启外部排气阀68 (内部排气阀65关闭)以便经由软管62和69’让袖带放气。在这个实施例中，两个压力传感器44用来测量来自两个袖带软管的压力。为了安全目的，阀64和67连接到充气通道。除了 NIBP单元之外，标准运输监测器典型地包括用来实现在监测器的电力供应链中的所谓的患者隔离的隔离变压器中的磁组件。图7示出典型的运输监测器的电力供应链。隔离变压器73将监测器分为两个部分基座部分70和浮动部分71。基座部分也可称作非浮动部分。隔离变压器把患者地电位，即浮动或非接地的地(non-earth ground)与基座部分的地电位电分离。在图7的示例中假定在运输监测器连接到中央患者监测器时，中央患者监测器向运输监测器提供电源电压。将电源电压提供给基座部分的DC/DC电源72。 当运输监测器接收电源电压时，电源72产生用于诸如NIBP单元的基座部分的单元的电源电压。浮动部分的电源74又通过隔离变压器来接收电源电压，并且产生给测量单元31的前端电子器件75的电力。在图7的示例中，监测器的两个部分都配备有可充电电池。在正常操作模式中，即，当监测器接收来自诸如中央患者监测器的外部电源的电源电压时，电源72 对电池76充电，而电源74对电池77充电。当在MRI模式中时，到外部电源的连接被断开。 非浮动电池76然后向基座部分的单元供电，并且浮动电池77向前端电子器件供电。这种情况采用开关78和79示出，其中采用实线表示的位置对应于正常操作模式，并且采用虚线表示的位置对应于MRI操作模式。在图7的示例中，电源和隔离变压器73形成在MRI操作模式中禁用的磁组件单元，以及电池形成在MRI操作模式中投入使用的(内部)替换单元。重新配置单元在这种情况下包括在电源之间转换所需的开关及相关联的控制机构。由于隔离变压器是在进入 MRI模式时的每种情况下需要被禁用的磁组件，所以有可能的是，在另一个实施例中，电源 72在进入MRI操作模式时保持起作用。在这个实施例中，因而省略电池76，并且实现没有磁组件的电源72，以便保留它在高磁场中工作的能力。将要禁用的磁组件单元可取决于运输监测器的构造。此外，替换组件的类型和量可取决于全监测能力是否将要在MRI环境中保留，或者对于MRI过程的持续时间跳过一些生理数据的记录是否可接受。该设备也可配备有用于选择将要在MRI成像过程中保留的监测功能的选择工具。因此，可禁用在MRI环境中不起作用的所有磁组件单元，而如果在 MRI操作模式中保留监测能力的有限选择是足够的，则不必由替换单元来替换所有磁组件单元。使用上述机制，低成本运输监测器可在MRI环境中用来提供患者的实质上无中断的监测。在常规运输监测器中需要的改变相当小，并且因而成本也保持为低的。在MRI环境中需要更多改变以便为所述环境配备外部泵和阀单元47。但是，这些改变不是广泛需要的，因为典型医院可能仅具有一个或两个MRI装置。在到MRI操作模式的转变和从MRI操作模式的转变中的自动化程度可取决于实现而变化。例如，可能不存在高磁场的自动检测，而是用户可能必须手动地激活转变。如果使用高磁场的自动检测，则引起对高磁场存在的检测的预定阈值可变化。取决于实现，要求用户的手动连接的数量也可变化。例如，如果所述连接不是无线连接，则用户可能必须建立 NIBP单元与外部泵和阀单元之间的控制连接。当用户将要到达或离开MRI环境时，监测器也可通过各种方式指示用户。本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，并且还使本领域技术人员能够制造和使用本发明。本发明的可专利的范围由权利要求来定义，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求的字面语言没有区别的结构或操作元件，或者如果它们包括具有与权利要求的字面语言的非实质差异的结构或操作元件， 则它们意在落入权利要求的范围之内。附图标记列表
10患者监测系统
11运输监测器
12中央患者监测器
13对象/患者
14患者病床
15生理信号
16电缆
17无线连接
18医院LAN
21，22高磁场的检测
23正常操作模式
25磁组件单元的禁月
26替换单元的委任
31测量单元
32磁场检测单元
33重新配置单元
9
34内部替换单元
35外部替换单元
40NIBP测量单元
41NIBP控制单元
42内部泵和阀单元
43袖带
44压力传感器
45辅助接口
46软管
47外部泵和阀单元
48控制接口
49气动接口
51内部泵
52内部阀
53外部泵
54外部阀
61,62软管
63内部泵
64，65内部阀
66外部泵
67，68外部阀
69,69'软管
70基座部分
71浮动部分
72，74电源
73隔离变压器
75前端电子器件
76，77电池
78,79开关
权利要求
1.一种用于监测对象的方法，所述方法包括-采用包括配备有至少一个磁组件单元G2 ；73)的测量单元(31)的运输监测器(11) 来监测对象(13)，所述测量单元配置成在没有高磁场的情况下监测所述对象时使用所述至少一个磁组件单元；以及-在存在所述高磁场的情况下，重新配置(25，26)用于监测所述对象的所述运输监测器(11)，其中所述重新配置保留所述测量单元在没有所述高磁场的情况下所具有的监测能力的至少部分。
2.如权利要求1所述的方法，还包括检测所述高磁场是否存在。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述重新配置包括在所述检测指示所述高磁场存在时禁用05)所述至少一个磁组件单元G2 ；73)。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述重新配置还包括响应所述禁用而将至少一个替换单元(34，35 ；47 ；77)投入使用(26)。
5.如权利要求4所述的方法，其中-所述禁用包括禁用所述至少一个磁组件单元，其中所述至少一个磁组件单元是所述测量单元(31)中包含的血压测量单元GO)的泵和阀单元0 ；以及-所述投入使用包括将所述至少一个替换单元投入使用，其中所述至少一个替换单元是位于低磁场中的外部泵和阀单元G7)。
6.如权利要求4所述的方法，其中-所述禁用包括禁用所述至少一个磁组件单元，其中所述至少一个磁组件单元包括所述运输监测器的电力供应链中的隔离变压器(7 ；以及-所述投入使用包括将所述至少一个替换单元投入使用，其中所述至少一个替换单元包括所述运输监测器内的至少一个可充电电池(76，77)。
7.一种用于监测对象的装置，所述装置包括运输监测器(11)，所述运输监测器包括 (a)测量单元(31)，配置成监测对象(13)，所述测量单元包括在没有高磁场的情况下监测所述对象时起作用的至少一个磁组件单元G2 ；73)；以及(b)重新配置单元(33)，适于将所述运输监测器重新配置以用于高磁场，使得在存在所述高磁场的情况下，保留所述测量单元在没有所述高磁场的情况下所具有的监测能力的至少部分。
8.如权利要求7所述的装置，其中，所述重新配置单元(3 包括配置成检测所述高磁场是否存在的磁场传感器(32)。
9.如权利要求8所述的装置，其中，所述重新配置单元(33)适于在所述磁场传感器 (32)指示所述高磁场存在时禁用所述至少一个磁组件单元G2 ；73)。
10.如权利要求9所述的装置，还包括至少一个替换单元(34，35；47 ；77)，其中所述重新配置单元适于响应对所述至少一个磁组件单元的禁用而将所述至少一个替换单元投入使用。
11.如权利要求10所述的装置，其中-所述至少一个磁组件单元包括所述测量单元(31)中包含的血压测量单元GO)的泵和阀单元(42)；以及-所述至少一个替换单元是位于低磁场中的外部泵和阀单元G7)。
12.如权利要求11所述的装置，其中，所述外部泵和阀单元G7)包括磁组件。
13.如权利要求10所述的装置，其中-所述至少一个磁组件单元包括所述运输监测器的电力供应链中的隔离变压器(73)；以及-所述至少一个替换单元(34)包括所述运输监测器内的至少一个可充电电池(76，77)。
14.如权利要求10所述的装置，其中-所述至少一个磁组件单元包括所述测量单元(31)中包含的血压测量单元GO)的泵和阀单元(42)；以及-所述运输监测器包括接口单元(45)，所述接口单元0 允许将至少一个替换单元 (47)连接到设备，由此由所述至少一个替换单元来替换所述泵和阀单元。
15.一种意在用于监测对象的运输监测器的辅助单元，所述辅助单元包括-第一接口(48)，用于接收来自所述辅助单元外部的运输监测器(11)的控制命令； -包括至少一个泵(53 ；66)和至少一个阀(54 ；67，68)的气动泵和阀单元，所述泵和阀单元响应于通过所述第一接口 G8)接收的所述控制命令；以及-第二接口(49)，配置成将所述泵和阀单元气动地连接到所述外部的运输监测器(11) 的血压测量单元GO)。
全文摘要
本发明名称为用于监测患者的方法、系统和设备。公开了用于采用包括测量单元(31)的运输监测器(11)来监测对象的方法、系统和设备，该测量单元包括在没有高磁场的情况下监测对象时起作用的至少一个磁组件单元。为了甚至在高磁场中也保持标准运输监测器的监测能力，运输监测器配备有重新配置单元(33)，其适于将测量单元(31)重新配置以用于高磁场，使得在存在高磁场的情况下保留测量单元(31)在没有高磁场的情况下具有的监测能力的至少部分。
文档编号A61B5/0205GK102197997SQ20111008155
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月25日 优先权日2010年3月25日
发明者B·T·兰塔拉 申请人:通用电气公司