外周动脉疾病的检测的制作方法

文档序号:14637754发布日期:2018-06-08 19:54阅读:247来源:国知局
外周动脉疾病的检测的制作方法

本申请是要求2015年6月21日提交的编号为62/182,587的美国临时专利申请的优先权的PCT申请。

所有上述申请的内容通过引用如同完全阐述那样结合于本文。

技术领域

本发明在其一些实施例中涉及用于评估肢体血液循环以及检测外周动脉疾病(PAD)的系统和方法,以及更特别但不排他地涉及用于检测局部或晚期动脉闭塞的可能存在和位置的系统和方法。



背景技术:

外周动脉疾病(PAD),也被称为外周血管疾病,是除了供应心脏或大脑的那些动脉之外的动脉的狭窄。

外周动脉疾病通常影响腿部,但是也可能涉及其他动脉。典型症状是在走路时的腿部疼痛,这在休息时得到缓解。其他症状包括在受影响的腿部上可能出现皮肤溃疡、皮肤泛青、皮肤冰冷或不良的趾甲和毛发生长。并发症可能包括可能需要截肢的感染或组织坏死;冠状动脉疾病,或中风。虽然存在大量的以及临床上相关的下肢PAD,但是在达到半数的人中并没有症状。

PAD通常由医师通过以下步骤进行诊断:测量患者手臂上的血压以及然后测量脚踝上的血压,并且发现踝臂指数小于0.90,该指数是脚踝下面的心脏收缩血压除以手臂的心脏收缩血压。

还可以使用双工超声波扫描术和血管造影术。血管造影术是更精确的,并且允许侵入式治疗的准确规划和实行;然而,其与更大的风险相关联。

附加的背景技术包括:

由Katsuki等人在SASIMI 2015 Proceedings中发表的题为“A Study on Visualization of Auscultation-based Blood Pressure Measurement”的文章。

由Wang等人在PervasiveHealth(2012年5月21-24日,圣地亚哥,美国,DOI 10.4108/icst.pervasivehealth.2012.249068)中发表的题为“Patient-Friendly Detection of Early Peripheral Arterial Diseases (PAD) by Budgeted Sensor Selection”的文章。

上文所提到的以及遍及本说明书的所有参考文献的公开内容,以及在这些参考文献中所提到的所有参考文献的公开内容,在此通过引用而结合于本文。



技术实现要素:

本发明在其一些实施例中涉及用于评估肢体血液循环以及筛查和检测外周动脉疾病(PAD)的系统和方法,以及更特别但不排他地涉及用于检测局部或晚期动脉闭塞的可能存在和位置的系统和方法。

本发明的一些实施例的一个方面涉及沿患者肢体的不同位置处同时测量血流、血液属性和组织属性及其影响的指示。这种在相同条件下而不是时间上间隔开的对与血流测量相关联的生理参数进行的测量是PAD的潜在更精确的检测手段。这种在不同位置处在相同条件下对血流测量结果的测量潜在地使得能够实现基于不同位置处的血流测量差异来检测动脉闭塞。

本发明的一些实施例的一个方面涉及测量同一肢体上和/或肢体之间的多个传感器之间的相对变化,和/或跟随后阻塞性流的变化的动态特性,该后阻塞性流可选地处于肢体上的位置内和/或肢体上的近端与远端位置之间。这些变化可选地随着时间和/或随着与另一肢体相比受影响的肢体的位置变化而被评估。

根据本发明的一些实施例的一个方面,提供了一种用于筛查外周动脉疾病(PAD)的系统,包括:多个仪器,用于测量血流得出的生理参数的存在;数据收集单元,其被附接到所述仪器中的每一个以用于接收来自所述仪器中的每一个的信号;以及数据分析单元,用于至少部分基于所接收到的信号来确定PAD存在的可能性。

根据本发明的一些实施例,用于测量血流得出的生理参数的存在的所述多个仪器被配置成随着时间动态地测量所述参数。

根据本发明的一些实施例,用于测量血流得出的生理参数的存在的所述多个仪器被配置成响应于所述肢体的位置操纵来动态地测量所述参数。

根据本发明的一些实施例,所述数据分析单元被布置成至少附加地部分基于人体测量数据、人口统计学数据以及临床数据来确定PAD存在的可能性。

根据本发明的一些实施例,进一步包括用于临时地阻塞肢体中的血液循环的多个可充气且可放气套囊。

根据本发明的一些实施例,进一步包括用于对可充气套囊进行充气的电泵和用于控制所述可充气套囊的充气和压强释放的充气控制器。

根据本发明的一些实施例,进一步包括所述充气控制器被布置成在所述多个可充气套囊中的每一个处维持相同的压强。

根据本发明的一些实施例,进一步包括可调节镫架(stirrup),用于将患者的肢体维持在特定角度下。

根据本发明的一些实施例,进一步包括可调节镫架,用于将患者的肢体维持在特定位置处,以及以预编程的方式改变所述位置。

根据本发明的一些实施例,进一步包括用于支撑患者大腿的可调节大腿镫架和用于支撑患者小腿的可调节小腿镫架。

根据本发明的一些实施例,进一步包括所述可调节大腿镫架和所述可调节小腿镫架被功能性地附接到用于调节所述患者的大腿与所述患者的小腿之间的角度的马达。

根据本发明的一些实施例,进一步包括角度测量设备,用于测量所述大腿镫架与小腿镫架之间的角度并且传输角度测量结果。

根据本发明的一些实施例,进一步包括用于将所述多个仪器中的至少一个放置在患者膝盖后面的位置处的套筒。

根据本发明的一些实施例,进一步包括用于将所述多个仪器中的至少一个放置在患者脚踝的内侧面或外侧面处的套筒。

根据本发明的一些实施例,进一步包括用于将所述多个仪器中的至少一个放置在患者脚趾处的套筒。

根据本发明的一些实施例,进一步包括用于将所述多个仪器中的至少一个放置在足背动脉附近的套筒。

根据本发明的一些实施例,进一步包括用于将所述多个仪器中的至少一个放置在患者内肘处的套筒。

根据本发明的一些实施例,所述仪器中的至少一个包括压电式压力传感器。

根据本发明的一些实施例,所述仪器中的至少一个包括以下各项中的一个或多个:膜片压力传感器;电容器压力传感器;传声器;以及一些其他类型的压力传感器。

根据本发明的一些实施例,所述仪器中的至少一个包括脉搏式血氧定量传感器。

根据本发明的一些实施例,所述仪器中的至少一个包括基于热敏电阻的温度传感器。

根据本发明的一些实施例的一个方面,提供了一种用于确定外周动脉疾病(PAD)存在的可能性的方法,包括:将用于检测血流得出的生理参数的存在的第一仪器附接到患者的手臂;将用于检测血流得出的生理参数的存在的第二仪器附接到患者的小腿;阻塞所述手臂和所述小腿中的血流,随后解除所述阻塞;收集来自所述第一仪器和所述第二仪器的信号;以及分析所述信号来确定PAD存在的可能性,由此确定PAD存在的可能性。

根据本发明的一些实施例,进一步包括:改变肢体角度,收集在经改变的肢体角度下来自所述第一仪器和所述第二仪器的信号,以及分析所述信号来至少部分地基于对不同角度下的所述信号进行比较来确定PAD存在的可能性。

根据本发明的一些实施例,所述第一仪器和所述第二仪器被配置成随着时间动态地测量所述参数。

根据本发明的一些实施例,分析所述信号进一步包括:至少附加地部分基于人体测量数据、人口统计学数据以及临床数据来确定PAD存在的可能性。

根据本发明的一些实施例,进一步包括:使用对PAD存在的可能性的确定来促成与所述确定相关联的临床决策。

根据本发明的一些实施例,进一步包括:使用对PAD存在的可能性的确定来促成与所述确定相关联的临床干预。

根据本发明的一些实施例,所述第二仪器被附接在所述患者的膝盖后面。

根据本发明的一些实施例,阻塞所述手臂和所述小腿中的血流包括:阻塞所述血流,直到来自所述第一仪器和所述第二仪器的信号指示没有血液正在流动,随后释放所述阻塞。

根据本发明的一些实施例,进一步包括至少部分地基于分析所述信号来确定动脉闭塞的位置。

根据本发明的一些实施例,进一步包括至少部分地基于分析所述信号来确定局部动脉闭塞的位置。

根据本发明的一些实施例,阻塞血流包括控制对手臂套囊和大腿套囊进行充气的时间。

根据本发明的一些实施例,阻塞血流包括同时对手臂套囊和大腿套囊进行充气。

根据本发明的一些实施例,阻滞血流包括在多个可充气套囊中的每一个处维持相同的压强。

根据本发明的一些实施例,进一步包括将患者的小腿放置在可调节镫架中,并且测量所述患者的小腿和大腿之间的角度。

根据本发明的一些实施例,进一步包括将患者的大腿放置在可调节大腿镫架中,以及将所述患者的小腿放在可调节小腿镫架中,并且测量所述小腿镫架与所述大腿镫架之间的角度。

根据本发明的一些实施例,进一步包括使用马达来自动调节所述小腿镫架与所述大腿镫架之间的角度。

根据本发明的一些实施例,进一步包括使用马达来自动调节仰卧患者的小腿与躯干之间的大腿角度。

根据本发明的一些实施例,进一步包括:使用控制器来命令所述马达将所述小腿镫架与所述大腿镫架之间的角度自动调节成多个不同角度,以及命令数据收集单元针对所述多个不同角度中的每一个收集至少来自所述第一仪器和所述第二仪器的信号。

根据本发明的一些实施例,分析所述信号来确定PAD存在的可能性包括:对针对所述多个不同角度中的每一个和所述小腿镫架与所述大腿镫架之间测量的角度所收集的信号进行分析。

根据本发明的一些实施例,多个仪器被附接到患者的小腿以用于检测血流的存在。

根据本发明的一些实施例,进一步包括:至少部分地基于检测所述多个仪器之间的血流和/或血流得出的信号中的差异来确定动脉闭塞的位置。

根据本发明的一些实施例,进一步包括:至少部分地基于检测所述多个仪器之间的血流中的差异来确定局部动脉闭塞的位置。

根据本发明的一些实施例,所述多个仪器中的至少一个被附接在所述患者的膝盖后面。

根据本发明的一些实施例,使用被布置用于将所述仪器定位在所述膝盖后面的套筒来附接被附接在所述患者的膝盖后面的所述多个仪器中的至少一个。

根据本发明的一些实施例,所述多个仪器中的至少一个被附接在所述患者的脚踝后面。

根据本发明的一些实施例,使用被布置用于将所述仪器定位在所述脚踝后面的套筒来附接被附接在所述患者的脚踝后面的所述多个仪器中的至少一个。

根据本发明的一些实施例,所述多个仪器中的至少一个被附接到所述患者的脚趾。

根据本发明的一些实施例,使用被布置用于附接到脚趾的套筒来附接被附接到所述患者的脚趾的所述多个仪器中的至少一个。

根据本发明的一些实施例,使用套筒来附接所述多个仪器中的至少一个。

根据本发明的一些实施例的一个方面,提供了一种用于确定外周动脉疾病(PAD)存在的可能性的方法,包括:将用于检测血流存在的第一仪器附接到患者肢体的近端部分;将用于检测血流存在的第二仪器附接到所述患者肢体的远端部分;阻塞上方部分中的血流;收集来自所述第一仪器和所述第二仪器的初始信号;改变所述近端部分与所述远端部分之间的角度;阻塞所述上方部分中的血流;收集来自所述第一仪器和所述第二仪器的附加信号;以及将所述初始信号与所述附加信号进行比较来确定PAD存在的可能性,由此确定PAD存在的可能性。

根据本发明的一些实施例,所述近端部分是大腿,以及所述远端部分是小腿。

根据本发明的一些实施例,收集来自所述第一仪器和所述第二仪器的初始信号和附加信号包括:收集来自所述第一仪器和所述第二仪器中的至少一个中的多个传感器的多个信号;以及将来自所述多个传感器的所述多个信号进行比较,并且丢弃来自所述多个传感器的所述多个信号中的至少一个信号。

根据本发明的一些实施例,阻塞所述上方部分中的血流包括:阻塞所述血流,直到来自所述第一仪器和所述第二仪器的信号指示没有血液正在流动,随后释放所述阻塞。

根据本发明的一些实施例,进一步包括多次重复改变所述上方部分与下方部分之间的角度以及收集来自所述第一仪器和所述第二仪器的附加信号。

根据本发明的一些实施例,按特定角度的增量来改变所述上方部分与所述下方部分之间的角度。

根据本发明的一些实施例,所述特定角度是从由十度、二十度、三十度、四十五度、六十度、八十度和九十度组成的组中选择的一个。

根据本发明的一些实施例,改变所述上方部分与所述下方部分之间的角度包括:从最平的角度到最弯曲的角度持续改变角度。

根据本发明的一些实施例,改变所述上方部分与所述下方部分之间的角度包括:在两个预定角度之间持续改变角度。

根据本发明的一些实施例,改变所述上方部分与所述下方部分之间的角度包括:当所述第一仪器和所述第二仪器中的一个指示在血流上下降了特定百分比时,停止改变角度。

根据本发明的一些实施例,改变所述上方部分与所述下方部分之间的角度包括:当所述第一仪器和所述第二仪器中的一个指示没有血液正在流动时,停止改变角度。

根据本发明的一些实施例的一个方面,提供了一种用于确定动脉闭塞的存在和位置的方法,包括:将用于检测血流存在的第一仪器附接到患者肢体的近端部分;将用于检测血流存在的第二仪器附接到所述患者肢体的远端;阻塞血液在上方部分中流动;释放所述阻塞;收集来自所述第一仪器和所述第二仪器的信号;以及分析所述信号来确定动脉闭塞的位置,由此确定动脉闭塞的位置。

根据本发明的一些实施例,进一步包括:将用于检测血流存在的第三仪器附接到所述患者的另一肢体;阻塞血液在所述另一肢体中流动;释放所述另一肢体中的阻塞;收集来自所述第三仪器的信号;以及分析所述信号来确定动脉闭塞的位置。

根据本发明的一些实施例,通过将所述第一仪器和所述第二仪器中的血流与所述第三仪器中的血流进行比较,基于它们的解剖位置和/或距臀部的距离来实行确定动脉闭塞的位置。

根据本发明的一些实施例,当所述分析确定所述第一仪器测量的血流比所述第二仪器高出特定阈值时,所述动脉闭塞的位置被确定为在所述第一仪器与所述第二仪器之间。

根据本发明的一些实施例,当所述分析确定所述第一仪器和所述第二仪器两者测量到在血流上相对于所述第三仪器的下降时,所述动脉闭塞的位置被确定为在所述第一仪器的上游。

除非另行定义的,本文中所使用的所有技术术语和/或科学术语具有与由本发明所涉及的领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。虽然与本文中所描述的那些类似或等价的方法和材料可以被用在本发明的实施例的实践或测试中,但是下文描述了示例性方法和/或材料。在冲突的情况下,包括定义的专利说明书将进行控制。此外,该材料、方法和示例仅是说明性的,并且不意图一定是限制性的。

本发明的实施例的方法和/或系统的实现方式可以涉及手动地、自动地或以其组合方式来实行或完成所选择的任务。此外,根据本发明的方法和/或系统的实施例的实际仪表装置和装备,可以使用操作系统通过硬件、通过软件或者通过固件或者通过其组合来实现若干所选择的任务。

例如,根据本发明的实施例的用于实行所选择的任务的硬件可以被实现为芯片或电路。作为软件,根据本发明的实施例的所选择的任务可以被实现为使用任何适合的操作系统通过计算机执行的多个软件指令。在本发明的示例性实施例中,通过数据处理器来实行根据如本文中所描述的方法和/或系统的示例性实施例的一个或多个任务,该数据处理器诸如是用于执行多个指令的计算平台。可选地,该数据处理器包括用于存储指令和/或数据的易失性存储器,和/或用于存储指令和/或数据的非易失性存储装置,例如,磁性硬盘和/或可移除介质。可选地,还提供了网络连接。还可选地提供了显示器和/或诸如键盘或鼠标之类的用户输入设备。

附图说明

参照附图,仅作为示例在本文中描述了本发明的一些实施例。现在详细地具体参照附图,强调的是所示出的特例是作为示例,并且是出于对本发明的实施例进行说明性讨论的目的。在这点上,利用附图所进行的描述使得可以如何实践本发明的实施例对于本领域技术人员而言变得显而易见。

在附图中:

图1A是本发明的示例实施例的简化框图图示;

图1B是本发明的示例实施例的简化框图图示;

图1C是本发明的示例实施例的简化框图图示;

图2A是本发明的示例实施例的简化流程图图示;

图2B是本发明的示例实施例的简化流程图图示;

图2C是本发明的示例实施例的简化流程图图示;

图2D是本发明的示例实施例的简化流程图图示;

图3A是本发明的示例实施例的简化图示;

图3B是本发明的示例实施例的简化图示;

图4是根据本发明的示例实施例的用作压电传感器的压电晶体的简化图示;

图5是根据本发明的示例实施例的传感器阵列的简化图示。

具体实施方式

本发明在其一些实施例中涉及用于检测外周动脉疾病(PAD)的系统和方法,以及更特别但不排他地涉及用于检测局部或晚期动脉闭塞的可能存在和位置的系统和方法。

本发明的一些实施例的一个方面涉及测量在沿患者肢体的不同位置处同时受血流影响的生理参数的指示。这种在相同条件下而不是在时间上间隔开的对受血流影响的生理参数进行的测量是对PAD的潜在更精确的检测手段。这种在不同位置处在相同条件下对受血流测量影响的生理参数进行的测量潜在地使得能够实现基于不同位置处的血流测量差异来检测动脉闭塞。

本发明的一些实施例的一个方面涉及测量同一肢体上和/或肢体之间的多个传感器之间的相对变化,和/或跟随后阻塞性流的变化的动态特性,该后阻塞性流可选地处于肢体上的位置内和/或肢体上的近端与远端位置之间。这些变化可选地随着时间和/或随着位置变化而被评估。

介绍

筛查PAD可能是相对简单的。医师可以将广泛可得到的血压设备用于测量患者手臂上的血压并且然后测量脚踝上的血压,反之亦然,以及计算小于0.90的踝臂指数(ABI)。通常采用手臂与脚踝之间的血压差异的测量来暗示表明血压低下的肢体处血流中的问题。

然而,在诊断上的简单尝试受若干缺点的影响:

单个患者的血压可以在非常短的时间段上变化,以使得当计算ABI时可能引入显著的误差;

血压测量结果取决于患者的位置,其通常通过仅在一个位置(诸如平躺)中实行简单测量来实现。这样的位置可能不显露PAD的症状,例如当小腿或大腿相对于患者的躯体弯曲时,该PAD的症状才可能显露。

在由血压设备的人类操作者实行的情况下,单个患者的后续血压测量结果可能发生变化,使得在计算ABI时引入误差。

类似上文所提到的双工超声波扫描术和血管造影术之类的更精确的血流测量方法是昂贵得多,要求专门受训练的工作人员并且通常不适于对患者进行针对PAD的筛查。通常当医师基于如上文所描述的初始血压测试指示患者非常有可能患有PAD时,才使用上述血流测量方法。

综述

本发明的一些实施例的一个方面涉及在变化的条件下在不同位置处同时对受血流影响的生理参数进行的仪器测量,以便将随时间的差异最小化。

在一些实施例中,当套囊被充气以便在不同位置处阻滞血流时,通过一个用于对空气加压的源来对套囊进行充气,从而同时在不同位置处产生相同的压强。放气也是可选地同时的,在该情况下同时并行地在所有肢体处可选地测量后阻塞性流。

本发明的一些实施例的一个方面涉及对受血压影响的参数的仪器测量,以便将被引入测量结果中的人为误差最小化。

本发明的一些实施例的一个方面涉及血流的仪器测量,以便将被引入测量结果中的人为误差最小化。

本发明的一些实施例的一个方面涉及收集来自将误差最小化的可重复仪器的测量结果。通过由同一传感器/位置/技术组合获得的重复的测量结果潜在地使得能够实现确定用于评估PAD的高可能性、中可能性或低可能性的更精确的阈值。

可选地测量的参数包括一个或多个(但不限于)血压和/或氧饱和度和/或皮肤温度以及它们响应于后血流阻塞和小腿位置变化的时间和位置相关的动力特性。例如在明显阻塞与局部阻塞的小腿动脉之间的阻塞远端的氧饱和度的恢复时间上的差异的范围是从1秒到2秒。另一示例是血流中的变化,该变化响应于改变在明显动脉中可能是次要的但在局部闭塞动脉中是潜在重要的小腿角度,作为非限制性示例示出了在90度位置变化时流量上的20-30%的差异。另一示例是在阻塞的远端与在阻塞的近端相比的皮肤温度,该皮肤温度可以变化1-1.5摄氏度。

在一些实施例中,患者同一肢体上的仪器之间和/或患者不同肢体之间的血流相关参数上的大于特定百分比的差异被视为指示PAD的高可能性。

本发明的一些实施例的一个方面涉及收集如由本文中所描述的系统所测量的针对患者的数据,并且针对该患者做出PAD诊断,并且确定用于在高可能性PAD、中可能性PAD、低可能性PAD以及可选地无可能性PAD之间进行区分的用于系统的特定阈值。

用于仪表装置的解剖位置

本发明的一些实施例的一个方面涉及仪表装置的位置,即,放置用于检测指示受血流和/或脉搏影响的生理参数的信号的测量传感器的位置。

在一些实施例中,选在来自以下列表的两个或多个位置以用于定位传感器:

手臂;

膝盖后面(腘窝);

脚踝(胫骨后部附近,内侧面);

(一个或多个)脚趾;以及

足背动脉区域。

检测动脉闭塞的位置

本发明的一些实施例的一个方面涉及基于检测位于沿肢体的不同位置处的在闭塞的近端和远端的仪器之间的受血流影响的生理参数上的相对差异和/或绝对差异来确定动脉闭塞的位置。检测这些差异潜在地使得能够推导出:阻塞存在于与示出受较低血流影响的参数的相对较低响应的远端仪器相比而言示出了对高血流、后阻塞性的相对较高或不同响应的仪器的下游。所测试的多个参数的响应上的差异不一定都是处于正向关系,一些差异可能是处于反向关系,即,一些参数可能增加,而其他参数可能在动脉阻塞的远端减少,同时其他参数可能在时间和位置上具有不同动态模式的变化。

在一些实施中,可以在特定的躯体-大腿、大腿-小腿或小腿到小腿的相对角度下可选地实行对受血流影响的生理参数的测量和对闭塞存在的检测。

在一些实施例中,在怀疑闭塞存在时,可以在附加的角度下可选地做出附加测量,其潜在地提供关于闭塞影响受血流影响的生理参数所处的角度以及潜在其他角度的数据,在该其他角度下闭塞影响受血流影响得更多或更少或根本不受血流影响的生理参数。

在一些实施例中,当怀疑小腿中存在闭塞时,可以对另一小腿可选地以如上文所描述的各种角度可选地做出附加测量。

在特定解剖位置处将传感器附接到患者

本发明的一些实施例的一个方面涉及用于在上述位置处放置仪表装置的盖板(patch)/套筒。该套筒具体针对不同位置而可选地以不同方式进行设计,以便使得护理者能够可选地在不需要特殊训练的情况下,将仪表装置放置在患者身体上的正确位置处,以及以可重复的方式一次又一次地放置在同一位置处。

作为非限制示例,手臂套筒可选地类似于当前的肘撑(elbow support),其具有在手臂套筒的内肘上标记的用于(一个或多个)手臂传感器的位置,和/或在手臂套筒中设计的用于定位(一个或多个)传感器的口袋。

作为非限制示例,膝盖套筒可选地类似于当前的膝撑,其具有在膝盖套筒上标记的用于(一个或多个)膝盖传感器后面的位置,和/或在膝盖套筒中设计的用于定位(一个或多个)传感器的口袋。

作为非限制示例,脚踝套筒可选地类似于当前的踝撑,其具有可选地在脚踝套筒上标记的用于(一个或多个)脚踝传感器的内侧面的位置,和/或在脚踝套筒中设计的用于定位(一个或多个)传感器的口袋。

作为非限制示例,脚趾套筒可选地类似于当前的脚趾绷带或手指绷带,其具有在脚趾套筒上标记的用于(一个或多个)传感器的位置,和/或在脚趾套筒中设计的用于定位(一个或多个)传感器的口袋。

在一些实施例中,可选地选择来自下述列表的两个或多个位置以用于放置用于血流阻塞的套囊:

手臂;以及

远端大腿,在膝盖上方。

传感器

下文描述了各种传感器。在各种实施例中,使用了传感器的不同组合。可选地,在解剖位置处可选地使用一个或多个类型的传感器。

在一些实施例中,传感器类型可选地包括在多个测量点处的多个传感器仪表装置,其可选地包括:传声器、压电元件、温度计、热敏电阻、热电偶、热电传感器、光学心率传感器、膜片、以及组织氧饱和度传感器和阻抗。

(一个或多个)压电传感器

在一些实施例中,将脉搏传感器在上文所提到的位置中的任一处附接到患者,以确定是否感受到指示血液流动的脉搏。

在一些实施例中,脉搏传感器使用一个或多个压电式压力传感器。

在一些实施例中,脉搏传感器使用一个或多个压电式压力传感器,其可以检测低至1微巴的压强。

在一些实施例中,单个压电传感器被用在解剖位置处,并且提供对应于压强的电信号。分析电信号潜在地使得能够实现检测何时脉搏存在以及何时脉搏缺失。

在一些实施例中,压电传感器对由脉搏产生的压强做出反应,包括测量由该脉搏产生的压强信号的形状。

在一些实施例中,使用多于一个压电传感器,并且每个压电传感器提供对应于压强的电信号。分析来自传感器中的每一个的电信号潜在地使得能够实现检测何时脉搏存在以及何时该脉搏从该传感器缺失。在一些实施例中,由传感器中的甚至一个来检测脉搏足以确定在传感器所附接于的解剖位置处存在脉搏。在这样的实施例中,使用若干个传感器使得即使在没有精确放置传感器的情况下也能够实现对脉搏进行测量,因为若干个传感器比一个传感器覆盖更大的区域,以及甚至在没有精确放置时,若干个传感器也很可能检测到脉搏。

(一个或多个)光学传感器

在一些实施例中,将脉搏式血氧定量传感器在上文所提到的位置中任一处附接到患者,以确定动脉血是否到达该位置,指示动脉血液流动。

在一些实施例中,所使用的脉搏式血氧定量传感器是反射传感器。

在一些实施例中,脉搏式血氧定量传感器包括一个或多个光发射器和光传感器,该光发射器作为非限制示例诸如是发光二极管(LED),该光传感器作为非限制示例诸如是光电二极管。

在一些实施例中,至少在针对年轻患者的身体较薄部分(诸如脚趾、手指或脚踝)的一些解剖位置处,所使用的脉搏式血氧定量传感器是传输传感器。

在一些实施例中,一个或多个脉搏式血氧定量传感器被用在单个解剖位置处。

在一些实施例中,使用单个脉搏式血氧定量传感器,并且提供对应于动脉血流存在的信号。分析该信号潜在地使得能够实现检测何时动脉血流存在以及何时动脉血流缺失。

在一些实施例中,使用多于一个脉搏式血氧定量传感器,并且每个传感器提供对应于动脉血流存在的信号。分析来自传感器中的每一个的信号潜在地使得能够实现检测何时动脉血流存在以及何时该动脉血流从该传感器缺失。在一些实施例中,通过传感器中的甚至一个来检测动脉血流足以确定在传感器所附接的解剖位置处存在动脉血流。

在这样的实施例中,使用若干个传感器使得即使在没有精确放置传感器的情况下也能够实现对动脉血流进行测量,因为若干个传感器比一个传感器覆盖更大的区域,以及甚至在没有精确放置时,若干个传感器也很可能检测到动脉血流。

当前的脉搏式血氧定量传感器通常使用两个波长(红色波长和红外波长)来测量血液中的氧饱和度。在一些实施例中,包括使用多于两个波长的脉搏式血氧定量传感器。

(一个或多个)热敏电阻

本发明的一些实施例的一个方面涉及在患者身体上的位置处测量温度作为血流的指标。

在一些实施例中,将热敏电阻在上文所提到的位置中的任一处附接到患者,以测量该位置处的温度,指示血流是否到达该位置。

在一些实施例中,在单个解剖位置处使用一个或多个热敏电阻

在一些实施例中,使用单个热敏电阻,并且提供对应于血流存在的信号。分析该信号潜在地使得能够实现检测何时血流存在以及何时该血流缺失。

在一些实施例中,使用多于一个热敏电阻,并且每个热敏电阻提供对应于血流存在的信号。分析来自传感器中的每一个的信号潜在地使得能够实现检测何时血流存在以及何时该血流从该传感器缺失。在一些实施例中,由传感器中的甚至一个来检测血流足以确定在传感器所附接的解剖位置处存在血流。

在这样的实施例中,使用若干个传感器使得即使在没有精确放置传感器的情况下也能够实现对血流进行测量,因为若干个传感器比一个传感器覆盖更大的区域,以及甚至在没有精确放置时,若干传感器也很可能检测到血流。

注意的是,上文所描述的热敏电阻意图作为温度测量传感器的非限制示例实施例。

在一些实施例中,可选地将电阻温度检测器(RTD)用于上文关于热敏电阻所描述的用途。

热电偶

在一些实施例中,将热电偶在上文所提到的位置中的任一处附接到患者,以测量该位置处的温度,指示血流是否到达该位置。

在一些实施例中,在单个解剖位置处使用一个或多个热电偶。

在一些实施例中,使用单个热电偶,并且提供对应于血流存在的信号。分析该信号潜在地使得能够实现检测何时血流存在以及何时该血流缺失。

在一些实施例中,使用多于一个热电偶,并且每个热电偶提供对应于血流存在的信号。分析来自传感器中的每一个的信号潜在地使得能够实现检测何时血流存在以及何时该血流从传感器缺失。在一些实施例中,由传感器中的甚至一个来检测血流足以确定在传感器所附接的解剖位置处存在血流。

在这样的实施例中,使用若干个传感器使得即使在没有精确放置传感器的情况下也能够实现对血流进行测量,因为若干个传感器比一个传感器覆盖更大的区域,以及甚至在没有精确放置时,若干个传感器也很可能检测到血流。

注意的是,上文所描述的热电偶意图作为温度测量传感器的非限制示例实施例。

(一个或多个)听诊传感器

本发明的一些实施例的一个方面涉及通过使用听诊传感器来检测血流。

在一些实施例中,将听诊传感器在上文所提到的位置中的任一处附接到患者,以检测在该位置处的血流,指示血流是否到达该位置。

在一些实施例中,在单个解剖位置处使用一个或多个听诊传感器。

在一些实施例中,使用单个听诊传感器,并且提供对应于血流存在的信号。分析该信号潜在地使得能够实现检测何时血流存在以及何时该血流缺失。

在一些实施例中,使用多于一个听诊传感器,并且每个传感器提供对应于血流存在的信号。分析来自传感器中的每一个的信号潜在地使得能够实现检测何时血流存在以及何时该血流从传感器缺失。在一些实施例中,由传感器中的甚至一个来检测血流足以确定在传感器所附接的解剖位置处存在血流。

在这样的实施例中,使用若干个传感器使得即使在没有精确放置传感器的情况下也能够实现对血流进行测量,因为若干个传感器比一个传感器覆盖更大区域,以及甚至在没有精确放置时,若干个传感器也很可能检测到脉搏。

同时测量

本发明的一些实施例的一个方面涉及同时在患者身体的不同位置处测量,从而潜在地消除血流和/或血压测量结果的时间变化问题。

在一些实施例中,当套囊被充气以便在不同位置处阻滞血流时,由一个用于对空气加压的源对套囊进行充气,从而同时在不同位置处产生相同的压强。

在一些实施例中,将一个套囊放置在患者的手臂上,以及将一个套囊放置在患者的大腿上。

患者位置

本发明的一些实施例的一个方面涉及在进行测量时的患者位置以及患者肢体的位置。

在一些实施例中,患者被放置在设备上,该设备控制患者膝盖以什么角度相对于大腿和/或与抬高的伸直小腿一起弯曲的大腿进行弯曲。

在一些实施例中,患者被放置在设备上,该设备控制患者大腿以什么角度相对于处于仰卧位置或坐姿位置中的躯干进行弯曲。

在一些实施例中,患者被放置在设备上,该设备控制患者躯干相对于诸如倾斜的床之类的水平面的角度。

在一些实施例中,控制诸如大腿和/或小腿之类的肢体的位置包括:将肢体放置在可调节平台或镫架上,并且相对于另一肢体和/或支撑该另一肢体的平台/镫架可选地改变该平台/镫架的姿势。

在一些实施例中,使用以下患者位置中的一个或多个对患者进行测量:坐姿以及平躺仰卧。

在一些实施例中,对在上文所提到的患者位置处可能的完整范围中的一个或多个小腿位置进行测量。作为一些非限制示例,当躺下时,大腿和小腿之间的角度发生变化;以及当坐着时,角度从膝盖向下变化。

在一些实施例中,患者被定位或要求处于预设位置处,诸如躺下仰卧、坐在椅子上或者处于中间位置。

本发明的一些实施例的一个方面涉及在进行测量时提供对患者位置和患者肢体的位置的自动控制,和/或对患者身体和肢体的位置的自动测量。

本发明的一些实施例的一个方面涉及在血流测量期间提供对患者的躯干-大腿相对角度和大腿-小腿相对角度的控制,这可以潜在地改善PAD的检测以及潜在地改善医学数据记录的精确度。

在一些实施例中,以分立的预定义角度实行测量。

在一些实施例中,持续地实行测量,同时在角度范围上动态地改变角度。

在一些实施例中,角度范围从伸直的小腿开始,并且改变该角度直到小腿被弯曲到患者可以对其进行弯曲的最大限度为止。

在一些实施例中,弯曲小腿所按照的增量是按照特定的角度,诸如5度、10度、15度、20度、30度、45度和60度。

在一些实施例中,弯曲小腿所按照的增量是按照特定的角度,其很可能在患有PAD的患者的血流上产生标记出的差异。

在一些实施例中,角度的范围从伸直的小腿开始,以及改变该角度直到小腿被弯曲到测量检测到PAD的可能性为止。

在一些实施例中,与测量结果一起记录角度。

在一些实施例中,所测量的角度的范围取决于患者的基线位置。如果该患者是平躺仰卧的,则基线角度是0度,即,小腿是躯干的直线延伸,以及小腿和大腿之间的角度可以可选地一直改变到90度。如果患者是坐着的,则基线角度可选地是90度,即,小腿可选地与大腿呈90度,以及该角度可以一直改变到180度,即,小腿往回弯曲直到碰到大腿。

在一些实施例中,在改变角度的同时对血流相关参数做出持续测量。在一些实施例中,在弯曲范围的两个极值处以及可选地在中点角度处做出测量。在一些实施例中,作为非限制示例,在躺下时,以下分立角度可选地被用于测量:0度、30度、60度、90度。

数据的计算机化收集

本发明的一些实施例的一个方面涉及自动收集由在仪表装置中使用的所有传感器产生的数据。

在一些实施例中,将所有传感器收集到自动数据采集设备和/或计算机。

在一些实施例中,用于自动控制患者位置和患者肢体的位置的系统提供位置数据,该位置数据被收集到自动数据采集设备和/或计算机。

数据的分析

本发明的一些实施例的一个方面涉及对以下数据进行分析:从测量仪器和/或可选的患者定位系统收集的数据,和/或由护理者输入的患者人体测量数据、人口统计学数据以及临床数据,和/或从医疗记录/数据库检索的这样的数据。作为一些非限制示例,这样的数据可以包括:人体测量数据、药物的使用、吸烟、身高、体重等等。

对测量数据和/或患者医学数据和/或患者人口统计学数据和/或人体测量数据的分析由预编程算法来可选地实行。

在一些实施例中,该算法利用所测量参数中的动态角度和时间特定变化以及附加的人体测量/临床/人口统计学数据来提供针对存在临床上显著的PAD的系统性的和解剖学上的小腿特定可能性评估。

在一些实施例中,如本文中所描述的系统被用来测量血流得出的生理参数和可选的大腿-小腿和/或大腿躯干角度,以及可选地收集患者人体测量数据和医学数据,并且医师确定患者是患有高可能性PAD、低可能性PAD还是需要附加测试。可选地记录上文所提到的三种可能的医师决策/诊断。一种学习算法可选地从多个测试和医师决策中学习如何将输入数据变换成PAD可能性的输出,该输出可选地是以如上文针对医师决策所描述的三个级别。

在一些实施例中,如本文中所描述的系统被用来测量血流得出的生理参数和可选的大腿-小腿和/或大腿躯干角度,以及可选地收集患者人体测量数据和医学数据,并且医师确定患者在何处很可能患有血流闭塞,以及可能性是高的、低的还是需要附加测试。可选地记录上文所提到的三种可能的医师决策/诊断。一种学习算法可选地从多个测试和医师决策中学习如何将输入数据变换成闭塞位置的输出,该输出可选地是以如上文针对医师决策所描述的三个级别。

在一些实施例中,PAD筛查设备可选地基于多传感器头的系统,其使得能够实现对肢体动脉阻滞位置和状态的确定。沿着肢体可选地放置多传感器头,以便测量生理上的生命体征。此外,肢体可能被人为地阻滞以便测量生理体征的恢复和后阻塞响应。在肢体的不同位置/角度下可选地实行PAD筛查设备测量,以便确定解剖阻滞属性。

在详细解释本发明的至少一个实施例之前,要理解的是本发明在其应用方面不一定被限制于在以下描述中所阐述的和/或在附图和/或示例中所说明的构造的细节以及部件和/或方法的布置。本发明能够实现其他实施例或者能够以各种方式实践或实行本发明。

现在参照图1A,其是本发明示例实施例的简化框图图示。

图1A描绘了:

第一仪器107,用于感测第一肢体120中的血流。在一些实施例中,第一肢体120是手臂。在一些实施例中,第一肢体120可选地指代测量两个手臂(未示出)。在一些实施例中,第一肢体120可选地指代同时测量两个手臂(未示出)。

第二仪器108,用于感测第二肢体121中的血流。在一些实施例中,第二肢体121是小腿。在一些实施例中,第二肢体121可选地指代测量两条小腿(未示出)。在一些实施例中,第一肢体121可选地指代同时测量两条小腿(未示出)。

信号或数据收集单元115,用于收集来自第一仪器107和第二仪器108的数据;以及

可选的分析单元117,用于分析由数据收集单元115收集的信号和/或数据。

在一些实施例中,所有传感器帽将数据传输到中央控制器,该中央控制器将数据结合到PAD检测算法中。

在一些实施例中,中央控制器可选地随着时间来对信号的变化进行整合。

在一些实施例中,中央控制器在距流阻塞部位的距离上对信号的绝对变化和相对变化进行整合。

在一些实施例中,中央控制器对不同肢体之间的信号的绝对变化和相对变化进行整合。

在一些实施例中,中央控制器可选地产生在所测试的肢体的特定解剖部分中患有某种程度的动脉流阻滞的可能性的总体风险评估,被描述为无疾病、轻微疾病和严重疾病。

在一些实施例中,中央控制器可选地提供同时测量的踝臂指数(ABI)。

在一些实施例中,将附加仪器109、110可选地沿第二肢体121放置,可选地放置在如上文所描述的各种位置处,作为一些非限制示例,诸如在膝盖后面、在脚踝背面处以及在脚趾上,并且附加仪器108、110所生产的信号可选地由收集单元115来收集并且由分析单元来分析。

现在参照图1B,其是本发明的示例实施例的简化框图图示。

图1B意图描绘用于限制肢体中血流的可充气套囊和用于控制可充气套囊以及可选地用于控制与对套囊充气同步的数据收集的控制器。

图1B描绘了:

第一可充气套囊101,用于放置在第一肢体120上;

第一仪器107,用于感测第一肢体120中的血流;

第二可充气套囊102,用于放置在第二肢体121上;

第二仪器108,用于感测第二肢体121中的血流;

控制器,用于控制对可充气套囊101、102的充气;

信号或数据收集单元115,用于收集来自第一仪器107和第二仪器108的数据,可选地与控制器105进行通信和/或受控制器105的控制;以及

可选的分析单元,用于分析由数据收集单元115收集的信号和/或数据。

在一些实施例中,可选地将附加仪器109、110沿第二肢体121放置,如上文关于图1A所描述的。

现在参照图1C,其是本发明的示例实施例的简化框图图示。

图1C意图描绘可调节镫架,其用于调节第二肢体的第一上游部分(诸如大腿)与第二肢体的第二下游部分(诸如小腿)之间的角度,可选地自动读出该角度,并且可选地自动调节该角度。

图1C描绘了:

第一可充气套囊101,用于放在第一肢体120上;

第一仪器107,用于感测第一肢体120中的血流;

第二可充气套囊102,用于放置在第二肢体121的第一上游部分上;

第一镫架122,用于支撑第二肢体的第一部分,该第一部分是第二肢体121的上游部分,诸如当参考动脉血流进行描述时大腿部分是小腿部分的上游;

第二镫架123,用于支撑第二肢体121的第二下游部分,该第一部分是第二肢体的上游部分,诸如当参考动脉血流进行描述时大腿部分是小腿部分的上游;

第二仪器108,用于感测第二肢体121的第二下游部分中的血流;

控制器,用于控制对可充气套囊101、102的充气;

信号或数据收集单元115,用于收集来自第一仪器107和第二仪器108的数据,可选地与控制器105进行通信和/或受控制器105的控制,以及可选地收集从角度读取单元125读出的角度,该角度读取单元125读取第一镫架122与第二镫架123之间的角度;以及

可选的分析单元,用于分析由数据收集单元115收集的信号和/或数据。

在一些实施例中,将附加的仪器109、110沿所述第二肢体121的第二下游部分可选地放置。

在一些实施例中,为读取提供一个角度,在该角度下特定肢体的血流被妨碍(compromise)。

现在对图2A进行参考,图2A是本发明的示例实施例的简化流程图图示。

图2A的方法描述了对来自手臂和小腿的血流信号的同时测量,并且分析该信号,潜在地减少或消除了由非同时测量所引起的误差,以及潜在地使手臂和小腿测量结果(诸如血压测量结果)之间的比较是更精确的并且更可反映PAD存在的可能性。

图2A的方法包括:

将用于检测血流存在的第一仪器附接到患者的手臂(202);

将用于检测血流存在的第二仪器附接到患者的小腿(204);

阻塞手臂和小腿中的血流(206);

收集来自第一仪器和第二仪器的信号(208);以及

分析所述信号来确定PAD存在的可能性(210)。

在一些实施例中,患者的小腿被放置在可调节镫架中,并且测量患者小腿和大腿之间的角度,并且将该角度可选地用作分析信号来确定PAD存在的可能性的部分。

在一些实施例中,患者的大腿被放置在可调节大腿镫架中,并且患者的小腿被放置在可调节小腿镫架中,并且测量小腿镫架和大腿镫架之间的角度,并且将该角度可选地用作分析信号来确定PAD存在的可能性的部分。

在一些实施例中,马达被用来自动调节小腿镫架和大腿镫架之间的角度。

在一些实施例中,控制器被用来命令马达将小腿镫架与大腿镫架之间的角度自动调节成各种不同角度,以及可选地命令数据收集单元收集至少来自第一仪器和第二仪器的针对不同角度的信号。

现在对图2B进行参考,图2B是本发明的示例实施例的简化流程图图示。

图2B的方法描述了对来自患者肢体的若干解剖位置的血流信号的同时测量,分析该信号,以及可选地推断动脉闭塞的位置。

图2B的方法包括:

将多个用于检测血流存在的仪器附接到患者肢体上的对应的多个位置(222);

同时阻塞患者肢体中的血流(224);

收集来自多个仪器的信号(226);以及

分析所述信号以至少部分地基于检测仪器之间的血流上的差异来确定动脉闭塞的位置(228)。

在一些实施例中,在评估PAD可能性时将被测试肢体的位置与角度之间的信号的绝对和相对变化可选地考虑在内,如在上文的综述部分中所提到的。

在一些实施例中,提供一个角度,在该角度下特定肢体的血流被妨碍。

现在对图2C进行参考,图2C是本发明的示例实施例的简化流程图图示。

图2C的方法描述了对来自患者肢体的上方部分和下方部分的血流信号的同时测量,改变上方部分与下方部分之间的角度,分析在不同角度下的信号,以及可选地推断PAD存在的可能性。

图2C的方法包括:

将用于检测血流存在的第一仪器附接到患者肢体的上方部分(236);

将用于检测血流存在的第二仪器附接到患者肢体的下方部分(238);

闭塞上方部分中的血流(240);

收集来自第一仪器和第二仪器的初始信号(242);

改变上方部分与下方部分之间的角度(244);

阻塞上方部分中的血流(246);

收集来自第一仪器和第二仪器的附加信号(248);以及

将初始信号与附加信号进行比较来确定PAD存在的可能性(250)。

在一些实施例中,阻塞上方部分中的血流包括:阻塞血流直到来自第一仪器和第二仪器的信号指示没有血流正在流动,随后释放该阻塞。

在一些实施例中,多次重复改变上方部分与下方部分之间的角度以及收集来自第一仪器和第二仪器的附加信号。

在一些实施例中,通过指定角度来递增改变上方部分与下方部分之间的角度,作为一些非限制示例,该指定角度诸如是:10度、20度、30度、45度、60度和80度。

在一些实施例中,改变角度包括从肢体的最平的角度到最弯曲的角度对角度进行改变。

在一些实施例中,在第一仪器和第二仪器中的一个指示受血流影响的生理参数下降了特定百分比时停止改变角度,该特定百分比与临床上显著的动脉阻塞相关,作为非限制示例诸如是:10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、150%和200%。

在一些实施例中,当第一仪器和第二仪器中的一个指示没有血液正在流动时,停止改变角度。

现在对图2D进行参考,图2D是本发明的示例实施例的简化流程图图示。

图2D的方法描述了用于确定动脉闭塞的位置的方法。

图2D的方法包括:

将用于检测血流存在的第一仪器附接到患者肢体的上方部分(256);

将用于检测血流存在的第二仪器附接到患者肢体的下方部分(258);

阻塞血液在上方部分中流动(260);

释放所述阻塞(262);

收集来自第一仪器和第二仪器的信号(264);以及

分析该信号来确定动脉闭塞的位置(266)。

在一些实施例中,将用于检测血流存在的第三仪器附接到该患者的另一肢体,也阻塞血液在该另一肢体中流动,以及释放该阻塞,从第三仪器收集信号并且分析该信号来确定动脉闭塞的位置。

在一些实施例中,通过将第一仪器和第二仪器中的血流与第三仪器中的血流进行比较来实行确定动脉闭塞的位置。

在一些实施例中,当所述分析确定第一仪器测量的血流比第二仪器测量的血流高出特定阈值时,确定动脉闭塞的位置处于第一仪器与第二仪器之间。

在一些实施例中,当所述分析确定第一仪器和第二仪器两者都测量到相对于第三仪器的在血流上的下降时,确定动脉闭塞的位置处于第一仪器的上游。

现在对图3A-B进行参考,图3A-B是本发明的示例实施例的简化图示。

图3A-B意图描绘具有单个小腿镫架、用以控制小腿角度的机械设备以及该小腿上的三个感测位置的简单实施例的视图。

图3A-B描绘了支架303,其被连接到支撑小腿支托或镫架302的活塞304。通过铰链312将镫架302连接到支架303,使得能够实现在各种角度下支撑小腿300。

在一些实施例中,活塞304被可选地连接到(320)控制器322(可选地是计算机)并且受控制器322控制,该控制器322控制镫架302的角度和活塞的延伸。

图3A-B描绘了包括三个血流感测位置306、308、310的示例实施例。第一传感器306可选地位于膝盖的背面。第二传感器308可选地位于角度的背面。第三传感器310可选地位于脚趾处。

图3A-B还描绘了从计算机或控制器322到位于三个位置306、308、310处的各种血流传感器326的连接324。该血流传感器可选地是上文所描述的处于感测位置306、308、310中的每一个处的血流传感器中的一个或多个。

在一些实施例中,可选地将来自处于血流感测位置306、308、310处的血流传感器的信号与来自一个或多个手臂血流传感器(在图3A-B中未示出,但是在图1A-C中示出)的信号进行比较。

当相对于手臂在所有感测位置306、308、310中检测到血流显著更小时,推断出高可能性PAD,以及可选地推断出动脉闭塞的位置处于膝盖处或在膝盖上方。

当相对于膝盖感测位置306在脚踝感测位置308和/或脚趾感测位置310中检测到血流显著更小时,推断出高可能性PAD,以及可选地推断出动脉闭塞位置处于膝盖下方。

当相对于脚踝感测位置308在脚趾感测位置310中检测到血流显著更小时,推断出高可能性PAD,以及可选地推断出动脉闭塞的位置处于脚踝与脚趾之间。

在一些实施例中,多传感器PAD筛查设备包含若干个多传感器头,以便检测血流得出的参数上的变化,该参数诸如是听诊结果、体温以及组织氧饱和度。

在一些实施例中,传感器头被可选地放置在解剖位置中,该解剖位置对本领域技术人员而言已知为提供清晰的血流得出的信号或血流关联的信号。这些位置使得可以容易地通过传感器头来测量生理参数。该传感器头可选地包含传感器的阵列,这些传感器以使得不需要针对放置传感器头而进行特殊培训的设计进行布置,以及可以由任何医疗团队人员来可选地放置传感器头。

在一些实施例中,经由计算机或一些其他设备来可选地控制传感器阵列,以便通过使用一个或多个传感器测量生理上的生命体征来提供显著的结果。

根据本发明的实施例的用于筛查PAD的设备可选地同时提供来自若干解剖位置的实时结果,以便使得能够针对该肢体是否具有阻滞的高置信度来在肢体的不同部分之间进行比较,以及如果具有阻滞,则该阻滞位于何处。

在一些实施例中,设备算法使用生理参数对阻滞水平进行估计。该设备算法可选地使用诸如压强套囊之类的肢体外部阻滞设备或者其他设备,在此之后,后阻塞性流允许对生理参数进行增强,该生理参数被可选地测量,诸如是组织缓解饱和度以及温度恢复。

在一些实施例中,设备可选地包括肢体提升设备,其可选地使得能够实现在连续范围的肢体位置和角度下进行测量,以便检测生理体征上的改变。该提升设备可选地使得能够实现确定临界角度/位置。该角度/位置可选地被用来分析阻滞属性。

在一些实施例中,该设备可选地包括若干个多传感器头。每个头可选地包括传感器阵列。用户(护士/M.D/实习生/经培训的工作人员)可选地将传感器头大约放置在指定解剖位置处。

在一些实施例中,该设备可选地检查来自所有传感器的信号,以便确定最好的传感器来进行使用。在放置传感器头之后,提升设备可选地持续改变肢体位置/角度,同时记录生理体征。可选地,一旦这些体征通过预定标准,则可选地停止测量。可选地对数据进行标绘,包括对阻滞水平和位置进行估计。

在一些实施例中,该设备可选地使用膝盖上方阻塞,以便确定时间常数来恢复基线生理测量结果。

在一些实施例中,该设备可选地使用患者肢体之间的测量结果的相对比较,以及可选地还有来自患者的健康库和病人的绝对检查结果,并且可选地相应地校准检测算法,以便确定阻滞水平。

在一些实施例中,该设备可选地使用动态测量,其包括从垂直于地面到平行于地面来改变肢体角度,以确定临界角度,在该临界角度下生理上的生命体征减少预定量。

在一些实施例中,该设备可选地包括ABI检查,以及其他检查。

在一些实施例中,该设备可选地包括算法,以便具有对血流得出的参数以及角度的可重复(非M.D.依赖的)测量,同时确定阻滞水平。

在一些实施例中,该设备可选地是全自动的,以便减少人为误差。

在一些实施例中,该设备可选地包括多传感器头,其包括每个头中的若干个传感器,以增加生理上的生命体征的显著性。

在一些实施例中,该设备可选地包含多传感器头,其包括每个头中的若干传感器,以便当定位该传感器头时防止人为误差。

潜在地,根据本发明的示例实施例的用于PAD筛查的设备在动脉闭塞的定位以及评估阻滞程度这两方面都具有高可靠性。

潜在地,根据本发明的示例实施例的用于PAD筛查的设备“使人类离开过程”,在操作设备以及利用产生重复性结果的结果分析这两方面减少人为误差。

现在对图3B进行参考,图3B是本发明的示例实施例的简化图示。

图3B描绘了一种系统,其以各种躯干到大腿到小腿的角度来支撑患者342,可选地控制该角度、可选地在自动控制下实行血流阻塞和/或解除、可选地测量角度和/或血流得出的生理参数、以及可选地分析从系统收集的数据以及可选地分析患者相关的人体测量数据和医学数据。

图3B没有描绘用于两条大腿和两条小腿的单独支撑,然而,本发明的一些实施例确实包括用于两条大腿和两条小腿的单独支撑、角度控制和测量。

图3B描绘了可调节的患者支撑部件340,其利用了用于可选地控制以下各项中的一项或多项的控制器348:

控制358躯干到大腿的角度344;

控制360大腿到小腿的角度346;

控制350可充气/可放气手臂套囊354,以用于限制/释放手臂血流;以及

控制352可充气/可放气大腿套囊356,以用于限制/释放小腿血流。

图3B还描绘了信号收集和分析单元362,其用于:

可选地读取364躯干到大腿的角度344;

可选地读取366大腿到小腿的角度346;

可选地读取370来自被附接到患者手臂上的位置371的一个或多个传感器的血流得出的生理参数;

可选地读取372来自被附接到患者膝盖后面的位置373的一个或多个传感器的血流得出的生理参数;

可选地读取374来自被附接到患者膝盖后面的位置375的一个或多个传感器的血流得出的生理参数;以及

可选地读取376来自被附接到患者的(一个或多个)脚趾的位置377的一个或多个传感器的血流得出的生理参数。

在一些实施例中,信号收集和分析单元362可选地接收来自每个位置的多个传感器的信号,以及可选地分析该信号,可选地滤除和丢弃噪声或无法了解的信号。

在一些实施例中,信号收集和分析单元362可选地分析所接收到的信号以及可选地分析附加数据(作为非限制示例,该附加数据诸如是:患者相关的人体测量数据和医学数据),以及可选地对PAD存在的可能性和/或所确定的血流闭塞的位置进行确定。

现在对图4进行参考,图4是根据本发明的实施例的用作压电传感器的压电晶体的简化图示。

如果压电晶体对压力进行响应,则该晶体产生跨越相对面的电压。当被附接到患者身上的感测位置时,压电晶体可选地通过感测脉搏而被用作血流或脉搏传感器。

图4描绘了压电晶体400,其中导线402被附接到压电晶体400的一个侧面。在一些实施例中,第二导线(未示出)被附接到压电晶体400的相对侧面。在一些实施例中,压电晶体400的相对侧面被附接到用作用于压电晶体400的容器的导电表面。

现在对图5进行参考,图5是根据本发明的示例实施例的传感器阵列的简化图示。

图5意图示出传感器阵列如何比单个传感器覆盖更大的区域,以及可以因此潜在地补偿传感器放置上的偏移。

图5描绘了增强反射脉搏式血氧定量传感器,其包括发光二极管504的阵列和光检测器502的阵列。

在一些实施例中,与诸如光检测器502的阵列中的光检测器之类的单个检测器耦合的诸如发光二极管504的阵列中的发光二极管之类的单个发光二极管足以为脉搏式血氧定量传感器提供光。

在一些实施例中,与检测器502的阵列耦合的诸如发光二极管504的阵列中的发光二极管之类的单个发光二极管足以操作脉搏式血氧定量传感器,并且甚至比单个光检测器覆盖更大的区域。

在一些实施例中,与光检测器502的阵列耦合的发光二极管504的阵列操作脉搏式血氧定量传感器。

在一些实施例中,如图5中描绘的,与光检测器502的若干个阵列耦合的发光二极管504的若干个阵列操作脉搏式血氧定量传感器,并且比上文所描述的实施例覆盖更大的区域。

在一些实施例中,在多传感器帽包括多于一个传感器的情况下,信号分析器可选地评估针对每个传感器的信号质量并且可选地选择针对特定位置处的测量提供高质量信号的一个或多个传感器。

预期的是,在从本申请充分发展的专利的寿命期间,将开发用于感测脉搏和/或血流的许多相关设备,并且术语“脉搏传感器”和/或“血流传感器”的范围意图先天地包括所有这样的新技术。

如本文中所使用的,术语“大约”指代±10%。

术语“包含”、“包括”、“具有”以及它们的同源词意指“包括但不限于”。

术语“由……组成”意图意指“包括并且限于”。

术语“本质上由……组成”意指该组合物、方法或结构可以包括附加的成分、步骤和/或部分,但是仅当该附加的成分、步骤和/或部分并不实质上改变所要求保护的组合物、方法或结构的基本特性和新颖特性时才是这样。

如本文中所使用的,单数形式“一个”、“一”和“该”包括复数引用,除非上下文另行明确指示。例如,术语“一个单元”或“至少一个单元”可以包括多个单元,该多个单元包括其组合。

本文中所使用的词语“示例”和“示例性”要意指“用作示例、实例或说明”。被描述为“示例”或“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其他实施例是更优选或更有利的,和/或排除来自其他实施例的特征的结合。

本文中所使用的词语“可选地”要意指“在一些实施中提供并且在其他实施例中不提供”。本发明的任何特定实施例可以包括多个“可选的”特征,除非这样的特征有冲突。

遍及本申请,可以以范围形式来呈现本发明的各种实施例。应当理解的是,以范围形式所进行的描述仅是为了方便和简洁,并且不应当被解释为对本发明的范围的不可变更的限制。因此,对范围的描述应当被视为具有具体公开的所有可能的子范围以及该范围内的各个数值。例如,诸如从1到6之类的范围的描述应当被视为具有具体公开的子范围,诸如从1到3、从1到4、从1到5、从2到4、从2到6、从3到6等,以及该范围内的各个数字,例如1、2、3、4、5和6。不管范围的宽度如何,这一点都适用。

无论何时在本文中指示数值范围,其意指包括在所指示的范围内的任何所引用的数字(分数或整数)。短语“范围在”第一指示数字“与”第二指示数字“之间”和“范围从”第一指示数字“到”第二指示数字在本文中可互换地使用,并且意指包括该第一指示数字和第二指示数字并且包括其之间的所有分数和整数数字。

如本文中所使用的术语“方法”指代用于完成给定任务的方式、手段、技术以及过程,该给定任务包括但不限于对于化学、药理学、生物学、生物化学以及医学领域的从业者已知的或根据由他们已知的方式、手段、技术以及过程容易研发的那些方式、手段、技术以及过程。

要领会的是,也可以在单个实施例中以组合方式提供出于简洁而在单独的实施例的情境中描述的本发明的某些特征。相反地,还可以单独地或者以任何适合的再组合方式,或者适合于在本发明的任何其他所描述的实施例中提供出于简洁而在单个实施例的情境中描述的本发明的各种特征。在各种实施例的情境中描述的某些特征不要被视为那些实施例的必要特征,除非该实施例在没有那些元素的情况下不可操作。

虽然已经结合其特定的实施例对本发明进行了描述,但显然许多替换方式、修改和变化将对本领域技术人员是显而易见的。因此,意图涵盖落入所附权利要求的精神和广泛范围内的所有这样的替换方式、修改和变化。

本说明书中所提到的所有出版物、专利和专利申请都通过引用而以其整体结合于说明书中,这种结合达到仿佛每个单独的出版物、专利或专利申请都被具体地且单独地指示为通过引用结合于本文那样的相同程度。此外,本申请中任何参考文献的引用或标识不应当被理解为承认这样的参考文献可用作针对本发明的现有技术。就使用章节标题而言,该章节标题不应当被理解为一定是限制性的。

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