改进的血压监测器及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用血压袖带和多普勒超声探头的组合的连续、无创血压监测。
【背景技术】
[0002]血压的临床测量的主要方法是使用听诊器和血压计袖带的无创听诊法。执业医师用听诊器在肱动脉处听诊，同时缓慢释放袖带中的压力。收缩压是听到在该动脉中的血液流动的第一“撕撕”声时的压力。舒张压是听不到声音时的压力。
[0003]用于确定血压的另一种无创方法是使用带有用来测量振荡的电子传感器的血压计袖带(示波器)。使用一种算法来计算收缩压和舒张压的值。这种方法被认为不如听诊法准确，不过它更易于使用。然而，使用这种方法或听诊法都不能获得血压的连续测量。
[0004]通过将可充气指袖带与光电容积描记法结合用来确定连续动脉血压的无创方法从Finapres公司、Nexfin公司和CNAP公司可商购获得。在这些装置中应用的原理在于通过将动脉夹紧到一定的体积而使动脉壁的任一侧面上的相等压力平衡。来自指袖带压数据的动脉压可以用来连续计算收缩压和舒张压。
[0005]通过有创技术(如动脉管路)可以实现连续血压监测，这需要将导管插入动脉中，其具有伴随的风险，如血栓形成、血栓栓塞、感染、血肿、和空气栓塞。鉴于这些风险，动脉管路未被用于常规血压监测。
[0006]血压监测在手术和紧急情况下是非常重要的。据估计在世界上有400，000个手术室。此外，有相当多数量的重症监护病房病床，其占有者需要监测。其他重要位包括放射房间、透析病房和专业普通病房(specialty floor unit)。
【发明内容】
[0007]在一个实施例中，提供了一种用于无创、连续、实时监测患者动脉血压的方法。该方法包括以下步骤:a)提供一个血压袖带并将该袖带放置在患者的肢体周围；b)提供一个多普勒超声探头，将该探头定位在该袖带下面的远端动脉上方，并用该探头连续测量多普勒血流速度；c)将这些多普勒血流速度输入到一个处理器中，其中该处理器生成这些多普勒血流速度的波形信号；d)将该袖带充气并测量在多普勒血流速度出现持续改变时的袖带压处的舒张压；e)将该袖带继续充气并测量在多普勒血流速度为零时的袖带压处的收缩压；f)将该袖带放气；g)使最大血流速度的多普勒波形信号波峰与该收缩压相关联并且使舒张末期最低血流速度的多普勒波形信号波谷与该舒张压相关联；并且h)根据连续测量的多普勒血流速度，利用算法生成计算的收缩压和舒张压。
[0008]任选地，该方法还包括步骤d)到g)的重复，这些步骤以一定时间间隔重复以便将多普勒血流速度重新校准为收缩压和舒张压。任选地，重新校准可以针对选定的间隔定时，这些间隔例如约3、4、5、6、7、8、9、或10分钟。可替代地，该袖带压是通过血压计测量的。另夕卜，该袖带压是通过示波器测量的。另外，该方法测量平均动脉压。在步骤f的变化形式中，存在着在该多普勒探头指示初始血流速度时的袖带压处测量收缩压、以及在该多普勒探头信号变得低沉时的袖带压处测量舒张压。任选地，该方法进一步要求通过连续重复步骤d)到f)生成收缩压和舒张压的连续测量值，其中在测量舒张压时停止步骤f)中的袖带放气，然后在重复的步骤d)中将该袖带充气。任选地，该多普勒探头被定位在主要动脉的上方。
[0009]在又另一个实施例中，存在用于无创、连续、实时监测患者的颈动脉处的动脉压的方法。在这里，这些步骤包括:a)提供一个多普勒超声探头和一个血压袖带并将该袖带放置在患者远端动脉上方的肢体周围；b)提供一个第二多普勒超声探头，将该探头定位在颈部中的颈动脉上方，并用这些探头连续测量多普勒血流速度；c)将这些多普勒血流速度输入到一个处理器中，其中该处理器生成这些多普勒血流速度的波形信号；d)测量在该袖带与颈动脉之间的垂直高度差；e)将该袖带充气并测量在多普勒血流速度出现持续改变时的袖带压处的舒张压；f)将该袖带继续充气并测量在多普勒血流速度为零时的袖带压处的收缩压；g)将该袖带放气；h)根据该高度差确定在该颈动脉处的校正的舒张压和收缩压，其中I厘米高度等于0.77mmHg的压力下降；i)使最大血流速度的多普勒波形信号波峰与该校正的收缩压相关联并且使舒张末期最低血流速度的多普勒波形信号波谷与该校正的舒张压相关联；并且j)根据连续测量的多普勒血流速度，利用算法生成计算的收缩压和舒张压。
[0010]在又另一个实施例中，提供了一种用于无创、连续、实时监测患者的动脉压的系统。该系统包括一个血压袖带；至少一个多普勒超声探头；一个用于生成多普勒血流速度的波形信号的处理器；一个用于使该波形信号与用该血压袖带确定的血压相关联的处理器；以及一个用于根据这些多普勒血流速度利用算法生成收缩压和舒张压的处理器。
【具体实施方式】
[0011]作为麻醉科医师，本人已发现在危急情况下与监测血压相关的重大问题。一种可得的方法具有旨在提供关于血压数据的可充气指袖带；然而已经报道，在一些患者中，尤其是在危重患者或儿科患者中可能难于检测到信号。这些数据不如有创血压数据一样可靠。
[0012]带有光电体积描记器的可充气指袖带的使用使得能够通过生成与血压相关联的波形连续监测动脉压。然而，由于患者在手术过程中体温下降并且响应于外周血管收缩(以及低血压)，指尖测量常常失败。此外，这些系统是复杂的，并且在低血压条件(如休克)下运行不良，因为它们依赖于在低血压状态下受损的手指流血。
[0013]不同的型号缠绕在两个手指周围，但是这在危重患者中很失败，并且其数据并不等同于有创血压数据。这种测量血压的方法使用具有血压袖带与光电体积描记器的组合的连续、无创监测。又另一种方法使用压平眼压测量法对在患者腕上的T型管路进行操作。T型管路难于使用，其对患者的移动敏感，并且倾向于产生伪差。输出数据并不等同于有创血压数据。
[0014]优选的有创血压数据需要放置动脉管路，在其上附接充满盐水的不可压缩的管路。该盐水管路与压力传感器和带有压力袋的自动冲洗系统连通。另一种血压方法使用缠绕在上臂周围的装备有压电式压力传感器的示波袖带，其中血管不容易发生使手指中的远端血管收缩的温度相关变化。袖带的空气管附接到一个装置上，该装置具有用于维持袖带中的压力的泵和用来将平均压力转化为收缩压和舒张压的小型计算机。误差的范围为从约3%到7%以上。
[0015]利用血压计的主要血压监测方法不允许连续血压监测。例如，手术室中的标准示波血压袖带将患者血压的采样限制到每3-5分钟一次。然而，在血压测量之间的3-5分钟间隔中可能并且确实会发生很多情况。因此，本人已经观察到对连续、无创血压监测的需求。
[0016]测量低流量、低压力血流的“金标准”是多普勒超声，包括一个超声装置和一个血压计。这一程序典型地在上臂进行，其中记录肱动脉中的收缩压，或者在接近踝部的小腿中进行。
[0017]用于监测脑灌注的选项甚至更受限制。有时，运行经颅多普勒试验，但需要稍后报告结果的超声技术人员，这是不适合连续无创监测的系统。在冠状动脉搭桥手术过程中的脑血氧测量法并没有提供不良并发症发生率的总体差异，但是在没有它时存在显著更重大的器官发病率和死亡率。然而，脑血氧测量法结果与EEG和SSEP的“金标准”不相关。许多研宄已经报道了当前脑灌注评估技术的假阳性和假阴性。评估脑功能的另一个方法是使用多普勒超声检查传感器，该传感器定位在颈动脉的颈部部分或者在颞叶前动脉或大脑中动脉(经颅多普勒)。
[0018]本人具有改进的、用于监测经颅压，尤其是大脑内的大脑中动脉中的血压的方法。将两个监测器置于身体上。第一个是在颞叶前动脉(在大脑中动脉的上方)处的经颅多普勒探头。第二个是在远端动脉上方的多普勒探头。使用由远端多普勒探头和袖带系统生成的校准和算法，将来自在大脑中动脉上方的多普勒探头的血流速度数据转化成血压。
[0019]简单地根据多普勒超声探头测量，这些方法结合了通过确定血流速度而产生的测量值。已经描述了利用多普勒测量的其他更复杂的方法。例如，美国专利5，241，964描述了利用多普勒探头的血压测定，该多普勒探头采用动脉作为压力传感