BR112020011612A2

BR112020011612A2 - Sistemas e métodos para filtrar artefatos de ruído de um dispositivo médico de sinais de forma de onda venosa

Info

Publication number: BR112020011612A2
Application number: BR112020011612-2A
Authority: BR
Inventors: Jonathan Handler; James Martucci; Kyle Hocking; Susan Eagle; Colleen Brophy; Richard Boyer; Franz Baudenbacher
Original assignee: Baxter International Inc.; Baxter Healthcare S.A.
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-12-08
Also published as: CN111479500A; MX2020006205A; AU2018385617A1; SG11202005111YA; WO2019118822A1; KR20200101385A; EP3723590A1; US20190183362A1; CA3084143A1; JP2021507735A

Abstract

a presente invenção refere-se a dispositivos, sistemas e métodos para filtrar artefato de ruído de um dispositivo médico de sinais de forma de onda circulatória. uma pressão circulatória é medida e transformada do domínio de tempo ao domínio da frequência para que a análise determine a condição do paciente. para evitar artefatos do bombeamento, as medições do domínio do tempo são filtradas para gerar um sinal filtrado do domínio do tempo, mediante a remoção dos períodos de bombeamento ativos. o sinal filtrado do domínio do tempo é transformado em um sinal do domínio da frequência, o qual é analisado com base nos picos que indicam a taxa de respiração, a taxa de batimentos cardíacos, ou os seus harmônicos. os picos podem ser ajustados com base em uma razão que considera os sinais removidos. uma métrica da condição do paciente é determinada então a partir dos picos ou das frequências correspondentes. a condição do paciente pode ser relacionada ao volume do sangue do paciente e pode ser usada para controlar a operação da bomba.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTE-

MAS E MÉTODOS PARA FILTRAR ARTEFATOS DE RUÍDO DE UM DISPOSITIVO MÉDICO DE SINAIS DE FORMA DE ONDA VENO- SA". REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE

[001] O presente pedido de patente reivindica a prioridade ao Pedido de Patente Provisório U.S. nº. 62/599.421, intitulado "Sistemas e Métodos Para Filtrar Artefatos de Ruído de um Dispositivo Médico de Sinais de Forma de Onda Venosa", depositado em 15 de dezembro de 2017, e ao Pedido de Patente Provisório U.S. nº. 62/671.108, intitulado "Sistemas e Métodos para o Monitoramento e a Determinação de Pa- râmetros de Pacientes de Forma de Onda Venosa Detectada", deposi- tado em 14 de maio de 2018, cujos teores integrais são incorporados no presente documento a título de referência e nos quais se baseia.

ANTECEDENTES

[002] Os métodos convencionais de estabelecimento do volume do sangue e da métrica relacionada indicativos da condição do pacien- te eram com base em medições altamente invasivas da pressão veno- sa central (no presente documento, "PVC") ou outras medições invasi- vas, tais como o cateterismo de Swan-Ganz. Tais medições invasivas requerem a inserção de um cateter especificamente com a finalidade de medir a pressão do sangue dentro da porção central do sistema circulatório do paciente. Além de ser altamente invasiva, a inserção de um cateter unicamente com a finalidade de monitoramento da pressão aumenta a complexidade do tratamento e eleva o risco de complica- ções, tais como a infecção. Além disso, as medições da PVC podem ser de mudança mais lenta em resposta a determinadas condições agudas, uma vez que o sistema circulatório tenta compensar o dese- quilíbrio do volume do sangue (em particular a hipovolemia) com a pro- teção dos níveis de volume do sangue no sistema circulatório central à custa da periferia. Por exemplo, a constrição em vasos sanguíneos periféricos pode reduzir o efeito da perda de fluido no sistema central, mascarando desse modo a perda do sangue por um período de tempo em medições da PVC convencionais. Tal mascaramento pode condu- zir ao reconhecimento e tratamento retardados das condições dos pa- cientes, o que resulta pioras nas condições dos pacientes.

[003] Para combater os problemas associados com as medições da PVC, o uso da análise intravenosa periférica (no presente docu- mento "AIVP") foi desenvolvido, tal como descrito no Pedido de Paten- te U.S. no. 14/853.504 (depositado em 14 de setembro de 2015 e pu- blicado como Publicação de Patente U.S. no. 2016/0073959) e Pedido de Patente PCT no. POCT/US16/16420 (depositado em 03 de fevereiro de 2016, e publicado como WO 2016/126856). Tais técnicas de AIVP medem a pressão venosa periférica (no presente documento "PVP") ao usar linhas intravenosas (no presente documento "LIV"), tais como a tubulação de LIV unida a um gotejamento de solução salina ou bom- ba IV. Além de utilizar as linhas IV existentes, as técnicas de AIVP também incluem a transformação das medições da PVP no domínio da frequência para identificar uma frequência da taxa de respiração (Fo) igual à taxa de respiração do paciente e uma frequência da taxa de batimentos cardíacos (F1) igual à taxa de batimentos cardíaco do paci- ente. Embora as técnicas de AIVP divulgadas previamente forneçam uma excelente indicação da taxa de batimentos cardíacos e da condi- ção do volume do sangue em determinadas situações, a divulgação no presente documento também melhora em relação às técnicas de AIVP previamente divulgadas para eliminar os desafios relacionados a ou- tras situações, melhorar a precisão, prover avisos prévios sobre pro- blemas potenciais, ou identificar condições de pacientes adicionais.

[004] O monitoramento da métrica do paciente durante a diálise ou outro bombeamento apresenta um desafio particular aos métodos convencionais e de AIVP.

Em particular, o bombeamento do sangue em um sistema circulatório do paciente gera um nível elevado ruído (induzido pela variação da pressão) relacionado ao ciclo de bombea- mento.

Os valores de sinal medidos associados com tal ruído durante os períodos bombeamento podem ser ordens de magnitude maiores do que os valores de sinal associados com os períodos que não de bombeamento.

As técnicas existentes para o monitoramento da métri- ca do paciente sob tais condições envolvem tanto a desativação da bomba por um período prolongado quanto à tentativa de remover o efeito primário da bomba a partir da pressão medida.

A desativação da bomba por períodos prolongados durante o tratamento pode ser impra- ticável onde o bombeamento consistente é necessário, tal como du- rante uma cirurgia.

Mesmo onde é praticável, tal abordagem ainda po- de resultar em um atraso substancial na determinação da condição do paciente por causa da necessidade de interromper o bombeamento para obter as medições.

Similarmente, as técnicas existentes que ten- tam remover o efeito primário da bomba só combatem os artefatos principais introduzidos pela bomba e são sensíveis aos erros nas esti- mativas do efeito primário da bomba.

Tais técnicas também requerem tipicamente uma informação a priori a respeito da operação da bomba (por exemplo, a amplitude e a frequência das ondas da pressão gera- das pela bomba), e algumas de tais técnicas também requerem infor- mações adicionais a respeito do sincronismo exato das fases do ciclo da bomba.

Tais técnicas produzem somente as estimativas brutas da pressão, estimativas essas que são inadequadas para a AIVP ou uma outra métrica avançada da condição do paciente.

Especificamente, tais técnicas no máximo removem somente as aproximações dos artefatos principais da operação da bomba, enquanto deixam numerosos artefa- tos secundários no sinal da pressão medido.

Além disso, tais técnicas são dependentes das estimativas exatas dos artefatos de bombea-

mento primários e são sensíveis a quaisquer erros nas estimativas, tais como os erros causados pela variação na operação da bomba com o passar do tempo. As técnicas descritas no presente documento representam meios para evitar os respectivos problemas de ambos os tipos de técnicas existentes.

[005] Por conseguinte, sistemas e métodos se fazem necessários para filtrar os artefatos de ruído de um dispositivo médico de sinais de forma de onda venosa.

SUMÁRIO

[006] À luz da divulgação no presente documento, e sem limitar o âmbito da invenção de nenhuma maneira, em um primeiro aspecto da presente invenção, que pode ser combinado com qualquer outro as- pecto listado no presente documento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, um sistema para o monitoramento de um paciente ao usar uma medição associada com uma pressão dentro de um sistema circulatório do paciente quando o sistema circulatório do paciente é conectado a uma bomba inclui um sensor da pressão e uma unidade de avaliação. O sensor da pressão inclui um transdutor disposto adjacente a ou conectado a um tubo em conexão fluida com o sistema circulatório e configurado para gerar um sinal eletrônico asso- ciado com a pressão quando o sistema circulatório do paciente é co- nectado à bomba. A unidade de avaliação inclui um processador do computador conectado de maneira comunicativa ao sensor da pressão para receber o sinal eletrônico, e uma memória que armazenam ins- truções que podem ser lidas no computador não transitórias que, quando executadas pelo processador do computador, fazem com que a unidade de avaliação obtenha um sinal da pressão do domínio do tempo. O sinal da pressão do domínio do tempo inclui valores de um sinal eletrônico associado com a pressão do transdutor com base em um fenômeno físico associado com a pressão do paciente por um pe-

ríodo de amostra. O período de amostra inclui uma pluralidade de segmentos de tempo, incluindo (i) um ou mais segmentos de tempo ativos durante os quais a bomba está operando e (ii) um ou mais seg- mentos de tempo inativos durante os quais a bomba não está operan- do. A unidade de avaliação identifica uma primeira pluralidade de valo- res do sinal da pressão do domínio do tempo associados com um ou mais segmentos de tempo inativos e uma segunda pluralidade de valo- res do sinal da pressão do domínio do tempo associados com um ou mais segmentos de tempo ativos através da detecção de inclinação para diante e para trás do sinal da pressão do domínio do tempo. A unidade de avaliação suprime a segunda pluralidade de valores do si- nal da pressão do domínio do tempo e gera um sinal da pressão do domínio do tempo filtrado com base na primeira pluralidade dos valo- res e exclui a segunda pluralidade de valores. A unidade de avaliação aplica uma transformação ao sinal da pressão do domínio do tempo filtrado para gerar um sinal da pressão de domínio da frequência. A unidade de avaliação ajusta o sinal da pressão do domínio da frequên- cia com base em uma razão entre um tamanho da segunda pluralida- de de valores do sinal da pressão do domínio do tempo e uma janela de amostra total dos valores do sinal da pressão do domínio do tempo. A unidade de avaliação determina uma métrica da condição do pacien- te para o paciente com base no sinal da pressão do domínio da fre- quência ajustado.

[007] Em um segundo aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente docu- mento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, a bomba é uma bomba IV peristáltica.

[008] Em um terceiro aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente docu- mento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, a bomba é configurado para operar periodicamente, de maneira tal que um ou mais segmentos de tempo ativos e um ou mais segmentos de tempo inativos se alternam periodicamente.

[009] Em um quarto aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente docu- mento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, o tubo é disposto entre o paciente e a bomba de maneira tal que uma parte da bomba fica em conexão fluida com o sistema circulatório do paciente através do tubo.

[0010] Em um quinto aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente docu- mento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, o transdutor compreende um sensor da pressão disposto em conexão fluido com um interior do tubo IV, e o fenômeno físico associado com a pressão é uma pressão dentro do interior do tubo IV.

[0011] Em um sexto aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente docu- mento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, a unidade de avaliação também determina se a métrica da condição do paciente indica que uma condição do paciente é anormal, e ajusta a operação da bomba quando a métrica da condição do paciente indica que a condição do paciente é anormal ao mudar uma vazão de um flu- ido da bomba para o sistema circulatório do paciente.

[0012] Em um sétimo aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente docu- mento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, a unidade de avaliação gera o sinal da pressão do domínio do tempo filtrado, para cada um de um ou mais pares de segmentos de tempo ativos, mediante a identificação de um ou mais valores corresponden- tes dentro de ambos os segmentos de tempo ativos do par, e a combi-

nação dos segmentos de tempo ativos do par ao alinhar um ou mais valores correspondentes dentro de ambos os segmentos de tempo ati- vos do par.

[0013] Em um oitavo aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente docu- mento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, a unidade de avaliação gera o sinal da pressão do domínio do tempo filtrado ao estimar uma terceira pluralidade de valores como valores substitutos para um ou mais segmentos de tempo ativos, onde a ter- ceira pluralidade de valores é estimada com base na primeira plurali- dade de valores sem referência à segunda pluralidade de valores, e gera o sinal da pressão do domínio do tempo filtrado ao combinar a primeira pluralidade de valores para os segmentos de tempo inativos e a terceira pluralidade de valores para os segmentos de tempo ativos.

[0014] Em um nono aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente docu- mento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, a terceira pluralidade de valores é estimada ao executar pelo menos um dentre a análise da regressão, o cálculo da inclinação para diante e para trás, a detecção da inclinação nos dois lados e a filtragem combi- nada no espelho em pelo menos a primeira pluralidade de valores.

[0015] Em um décimo aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente docu- mento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, a unidade de avaliação determina a métrica da condição do paciente ao identificar uma pluralidade de frequências associadas com os máximos locais do sinal da pressão do domínio da frequência, e determina a métrica da condição do paciente com base pelo menos em parte em pelo menos uma frequência da pluralidade de frequências associadas com os máximos locais.

[0016] Em um décimo primeiro aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no pre- sente documento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, a métrica da condição do paciente é uma métrica do volume do sangue que indica uma ou mais das seguintes: hipovolemia, hiper- volemia, ou euvolemia.

[0017] Em um décimo segundo aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no pre- sente documento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, um dispositivo para o monitoramento de um paciente inclui um sensor da pressão e uma unidade de avaliação. O sensor da pres- são inclui um transdutor configurado para monitorar um fenômeno físi- co associado com uma pressão dentro de um sistema circulatório do paciente quando o sistema circulatório do paciente é conectado a uma bomba. A unidade de avaliação inclui um processador do computador conectado de maneira comunicativa ao sensor da pressão, e uma memória que armazena as instruções executáveis não transitórias que, quando executadas pelo processador do computador, fazem com que a unidade de avaliação obtenha um sinal da pressão do domínio do tempo que compreende valores de um sinal eletrônico associado com a pressão recebida do transdutor do sensor da pressão por um período de amostra. O período de amostra inclui uma pluralidade de segmentos de tempo, incluindo (i) um ou mais segmentos de tempo ativos durante os quais a bomba está operando e (ii) um ou mais seg- mentos de tempo inativos durante os quais a bomba se está operando. A unidade de avaliação identifica uma primeira pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo associados com um ou mais segmentos de tempo inativos e uma segunda pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo associados com um ou mais segmentos de tempo ativos através da detecção de inclinação para diante e para trás do sinal da pressão do domínio do tempo. A unidade de avaliação suprime a segunda pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo. A unidade de avaliação gera um sinal da pressão do domínio do tempo filtrado com base na primeira plurali- dade dos valores e exclui a segunda pluralidade de dos valores. A uni- dade de avaliação aplica uma transformação ao sinal da pressão do domínio do tempo filtrado para gerar um sinal da pressão do domínio da frequência. A unidade de avaliação ajusta o sinal da pressão do domínio da frequência, com base em uma razão entre um tamanho da segunda pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo e uma janela de amostra total dos valores do sinal da pressão do domínio do tempo. A unidade de avaliação determina uma métrica da condição do paciente para o paciente com base no sinal da pressão do domínio da frequência ajustado.

[0018] Em um décimo terceiro aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no pre- sente documento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, o sinal da pressão do domínio do tempo compreende uma série da primeira vez de valores discretos, o sinal da pressão do domí- nio do tempo filtrado compreende uma segunda série temporal de va- lores distintos, e a segunda série temporal contém pelo menos um segmento de uma pluralidade sequencial dos valores dentro da se- gunda série temporal que são equivalentes a um segmento correspon- dente de uma pluralidade sequencial dos valores correspondentes dentro da primeira série temporal.

[0019] Em um décimo quarto aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente documento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, a unidade de avaliação gera o sinal da pressão do domínio do tempo filtrado ao estimar uma terceira pluralidade de valores como valores substitutos para um ou mais segmentos de tempo ativos, onde a ter- ceira pluralidade de valores é estimada com base na primeira plurali- dade de valores sem referência à segunda pluralidade de valores, e gera o sinal da pressão do domínio do tempo filtrado ao combinar a primeira pluralidade de valores para os segmentos de tempo inativos e a terceira pluralidade de valores para os segmentos de tempo ativos.

[0020] Em um décimo quinto aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente documento de a menos que esteja especificado de alguma outra ma- neira, o ajuste do sinal da pressão do domínio da frequência inclui a divisão da magnitude do sinal da pressão do domínio da frequência por um quociente da segunda pluralidade de valores e a janela de amostra total dos valores.

[0021] Em um décimo sexto aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente documento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, um método de monitoramento de um paciente ao usar uma medição associada com uma pressão dentro de um sistema circulatório do pa- ciente quando o sistema circulatório do paciente é conectado a uma bomba inclui o monitoramento, por um transdutor, de um fenômeno físico associado com a pressão do paciente por um período de amos- tra. O período de amostra inclui uma pluralidade de segmentos de tempo, incluindo (i) um ou mais segmentos de tempo ativos durante os quais a bomba está operando e (ii) um ou mais segmentos de tempo inativos durante os quais a bomba não está operando. O método inclui a obtenção, por um processador de uma unidade de avaliação, de um sinal da pressão do domínio do tempo que compreende valores de um sinal eletrônico associado com a pressão do transdutor com base no fenômeno físico monitorado no período de amostra. O método inclui a identificação, pelo processador da unidade de avaliação, de uma pri-

meira pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo associados com um ou mais segmentos de tempo inativos e uma se- gunda pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo associados com um ou mais segmentos de tempo ativos através da detecção de inclinação para diante e para trás do sinal da pressão do domínio do tempo. O método inclui a supressão da segunda pluralida- de de valores do sinal da pressão do domínio do tempo. O método in- clui a geração, pelo processador da unidade de avaliação, de um sinal da pressão do domínio do tempo filtrado com base na primeira plurali- dade os valores e a exclusão da segunda pluralidade dos valores. O método inclui a aplicação, pelo processador da unidade de avaliação, de uma transformação ao sinal filtrado da pressão do domínio de tem- po para gerar um sinal da pressão do domínio da frequência. O méto- do inclui o ajuste do sinal da pressão do domínio da frequência, com base em uma razão entre o sinal da pressão do tamanho da segunda pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo e uma janela de amostra total dos valores do domínio do tempo. O método inclui a determinação, pelo processador da unidade de avaliação, de uma métrica da condição do paciente para o paciente com base no sinal da pressão do domínio da frequência ajustado.

[0022] Em um décimo sétimo aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no pre- sente documento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, a geração do sinal da pressão do domínio do tempo filtrado inclui a remoção de um ou mais segmentos de tempo ativos do sinal da pressão do domínio do tempo.

[0023] Em um décimo oitavo aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente documento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, a geração do sinal da pressão do domínio do tempo filtrado inclui a estimativa de uma terceira pluralidade de valores como valores substi- tutos para um ou mais segmentos de tempo ativos, onde a terceira plu- ralidade de valores é estimada com base na primeira pluralidade de valores sem referência à segunda pluralidade de valores, e a geração do sinal da pressão do domínio do tempo filtrado ao combinar a primei- ra pluralidade de valores para os segmentos de tempo inativos e a ter- ceira pluralidade de valores para os segmentos de tempo ativos.

[0024] Em um décimo nono aspecto da presente invenção, o qual pode ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente documento a menos que esteja especificado de alguma outra maneira, a terceira pluralidade de valores é estimada ao executar pelo menos um dentre a análise da regressão, o cálculo da inclinação para diante e para trás, a detecção da inclinação nos dois lados, e a filtragem combinada no espelho em pelo menos a primeira pluralidade de valo- res.

[0025] Em um vigésimo aspecto da presente invenção, o qual po- de ser combinado com qualquer outro aspecto listado no presente do- cumento de a menos que esteja especificado de alguma outra manei- ra, o ajuste do sinal da pressão do domínio da frequência inclui a divi- são da magnitude do sinal da pressão do domínio da frequência por um quociente da segunda pluralidade de valores e a janela de amostra total dos valores.

[0026] As características e as vantagens adicionais dos dispositi- vos, dos sistemas e dos métodos divulgados são descritas em, e serão aparentes a partir da descrição detalhada a seguir e das figuras. As características e as vantagens descritas no presente documento não são inclusivas e, em particular, muitas características e vantagens adi- cionais serão aparentes a um elemento normalmente versado no esta- do da técnica em vista das figuras e da descrição. Além disso, qual- quer modalidade particular não tem que ter todas as vantagens lista-

das no presente documento. Além disso, deve ser observado que a línguagem usada no relatório descritivo foi selecionada principalmente para fins de legibilidade e instrutivas, e não para limitar o âmbito do objeto da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0027] Ao compreender que as figuras ilustram somente modali- dades típicas da invenção e não devem ser consideradas como limita- doras do âmbito da presente invenção, a presente invenção é descrita e explicada com especificidade adicional e detalhes através do uso das figuras anexas. As figuras são listadas a seguir.

[0028] A FIGURA 1A ilustra um diagrama de blocos de um sistema de AIVP exemplificador para o uso na medição, na análise e na res- posta à pressão do sangue venoso periférico de um paciente, em que o sistema tem uma fonte de fluido.

[0029] A FIGURA 1B ilustra um diagrama de blocos de um sistema de AIVP exemplificador para o uso na medição, na análise e na res- posta à pressão do sangue venoso periférico de um paciente, em que o sistema não tem uma fonte de fluido.

[0030] A FIGURA 1C ilustra um diagrama de blocos de um sistema de AIVP exemplificador para o uso na medição, na análise e na res- posta à pressão do sangue venoso periférico de um paciente, em que o sistema inclui um sensor disposto dentro de uma veia periférica.

[0031] A FIGURA 1D ilustra um diagrama de blocos de um sistema de AIVP exemplificador para o uso na medição, na análise e na res- posta à pressão do sangue venoso periférico de um paciente, em que o sistema inclui uma bomba.

[0032] A FIGURA 2A ilustra um diagrama de blocos de um disposi- tivo de AIVP exemplificador para implementar algumas funções do sis- tema de AIVP exemplificador, mostrando uma conexão fluida através de uma espiga de um tubo |V.

[0033] A FIGURA 2B ilustra um diagrama de blocos de um disposi- tivo de AIVP exemplificador para implementar algumas funções do sis- tema de AIVP exemplificador, mostrando uma conexão fluida através de um tubo IV tampado.

[0034] A FIGURA 2C ilustra um diagrama de blocos de um disposi- tivo de AIVP exemplificador para implementar algumas funções do sis- tema de AIVP exemplificador, mostrando um sensor disposto adjacen- te a uma parede externa de um tubo |V.

[0035] A FIGURA 3 ilustra um fluxograma de um método de medi- ção e análise de AIVP exemplificador para medir e analisar a pressão do sangue venoso periférico de um paciente.

[0036] A FIGURA 4A ilustra um gráfico exemplificador da repre- sentação do domínio do tempo de um sinal da PVP.

[0037] A FIGURA 4B ilustra um gráfico exemplificador da repre- sentação do domínio da frequência de um sinal da PVP.

[0038] A FIGURA 5A ilustra um gráfico exemplificador da repre- sentação do domínio do tempo de um sinal da PVP durante a opera- ção de um dispositivo médico gerador de ruído.

[0039] A FIGURA 5B ilustra um gráfico exemplificador da repre- sentação do domínio do tempo do sinal da PVP após a remoção dos segmentos de tempo ativos durante os quais o dispositivo médico está operando.

[0040] A FIGURA 5C ilustra um gráfico exemplificador da repre- sentação do domínio do tempo de um sinal da PVP filtrado que inclui estimativas dos valores para os segmentos de tempo ativos removi- dos.

[0041] A FIGURA 6 ilustra um fluxograma de um método de filtra- gem de sinal da pressão exemplificador para remover os artefatos de ruído relacionados à operação de um dispositivo médico de um sinal que corresponde à pressão do sangue venoso periférico de um paci-

ente.

[0042] A FIGURA 7 ilustra um método de comparação de AIVP exemplificador para identificar mudanças em uma condição do pacien- te com base na comparação da PVP com o passar do tempo.

[0043] A FIGURA 8 ilustra um diagrama de blocos de um proces- samento exemplificador executado por um módulo de AIVP exemplifi- cador.

[0044] A FIGURA 9 ilustra um diagrama de blocos de um sistema de AIVP exemplificador, o qual inclui um módulo de AIVP.

[0045] A FIGURA 10 ilustra um diagrama de blocos de um proces- samento exemplificador executado por um módulo de AIVP exemplifi- cador. DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES EXEMPLIFICADO-

RAS

[0046] Embora o texto a seguir apresente uma descrição detalha- da de numerosas modalidades diferentes, deve ser compreendido que o âmbito legal da invenção é definido pelas palavras das reivindica- ções apresentadas no final desta patente. A descrição detalhada deve ser interpretada somente como exemplificadora e não descreve cada modalidade possível, uma vez que a descrição de cada modalidade possível seria pouco prática, quando não impossível. Um elemento normalmente versado no estado da técnica pode implementar nume- rosas modalidades alternativas, que ainda devem cair dentro do âmbi- to das reivindicações. A menos que um termo seja definido expressa- mente no presente documento ao usar a sentença "Tal como usado no presente documento, o termo ' ' é definido por este meio para se referir a ..." ou uma sentença similar, não há nenhuma intenção de limitar o significado desse termo além de seu significado pleno ou comum. Até ao ponto em que qualquer termo é mencionado nesta patente de uma maneira consistente com um único significado,

isso é feito apenas para fins de clareza, e não se pretende que tal ter- mo da reivindicação seja limitado a esse único significado. Finalmente, a menos que um elemento da reivindicação seja definido ao recitar a palavra "significa" e uma função sem a menção de nenhuma estrutura, não se pretende que o âmbito de qualquer elemento da reivindicação seja interpretado com base na aplicação do 35 U.S.C.$ 112(f). Sistema AIVP e Ruído de Sinal

[0047] As FIGURAS 1A-D ilustram diagramas de blocos das mo- dalidades de um sistema AIVP exemplificador 100 para o uso na me- dição, na análise e na resposta à pressão do sangue venoso periférico de um paciente 102. O sistema de AIVP exemplificador 100 ou um sis- tema similar pode ser usado para implementar as várias técnicas para o monitoramento da condição do paciente com base nas medições as- sociadas com a PVP para o paciente 102. O sistema de AIVP 100 po- de medir um sinal da pressão associado com a veia periférica do paci- ente, analisar a pressão ao usar técnicas de AIVP para identificar os componentes chaves da frequência do sinal da pressão, e analisar os componentes chaves da frequência do sinal da pressão para determi- nar a condição do paciente com base em uma ou mais métricas, tal como discutido a seguir.

[0048] O sistema de AIVP exemplificador 100 ilustrado na FIGURA 1A inclui um tubo IV 104 em conexão fluida com o sistema circulatório do paciente 102. Especificamente, um dispositivo de acesso venoso 106 pode ser inserido em uma veia periférica 108 do paciente 102 em um ponto de acesso. O dispositivo de acesso venoso 106 pode incluir uma agulha, um cateter, uma cânula, ou um meio de estabelecer uma conexão fluida entre o tubo IV 104 e a veia periférica 108. O dispositi- vo de acesso venoso 106 pode ser um componente separado conec- tado ao tubo IV 104 ou pode ser formado como uma parte integral do tubo IV 104. Em um ou outro caso, o dispositivo de acesso venoso 106 pode incluir uma extremidade terminal inserida na veia periférica 108 no ponto de acesso e uma extremidade de conexão que se conecta a uma porção primária do tubo IV 104. A porção primária do tubo IV 104 pode servir como um conduto entre o dispositivo de acesso venoso 106 e uma fonte de fluido 110.

[0049] Em algum ponto ao longo da porção primária do tubo IV 104, um sensor da pressão 112 pode ser disposto para monitorar um fenômeno físico associado com a PVP do paciente 102. Em algumas modalidades, o sensor da pressão 112 pode medir diretamente uma pressão que corresponde à PVP, tal como uma pressão no interior do tubo IV 104. Em tais modalidades, uma porção de medição de um transdutor de pressão (por exemplo, um transdutor de pressão piezelé- trico) pode ser disposta em conexão fluida com o interior do tubo IV

104. O sensor da pressão 112 também pode desse modo ficar em co- nexão fluida com a veia periférica 108 do paciente através do tubo IV 104 e o dispositivo de acesso venoso 106. O sensor da pressão 112 pode desse modo medir as mudanças da pressão no sistema venoso periférico do paciente 102 com base nas mudanças na pressão do flu- ido dentro do tubo IV 104.

[0050] Deve ser observado que, quando o sensor da pressão 112 divulgado no presente documento estiver tipicamente em uma cone- xão fluida com a veia periférica 108 do paciente através do tubo IV 104 e do dispositivo de acesso venoso 106, deve ser apreciado que o sen- sor da pressão 112 pode ser alternativa ou adicionalmente disposto em conexão fluida com outros locais anatômicos, tais como outras vei- as (por exemplo, locais de acesso venoso centrais), outras artérias, ou ambos. De modo mais geral, a aquisição e a análise de sinal divulga- das no presente documento podem ser aplicáveis com uma série de locais anatômicos diferentes além dos locais da veia periférica, tais como locais de acesso venoso centrais através de um cateter venoso central.

[0051] Em outras modalidades, o sensor da pressão 112 pode medir indiretamente uma pressão que corresponde à PVP do paciente 102 ao medir outros fenômenos, sem ficar disposto em conexão fluida com o interior do tubo IV 104. Por exemplo, o sensor da pressão 112 pode ser de preferência unido ao exterior do tubo IV 104 e desse mo- do ser desconectado do interior do tubo IV 104 ou ao fluido da fonte de fluido 110 (tal como ilustrado na FIGURA 2C). Em uma modalidade, o sensor da pressão 112 é configurado dentro de uma braçadeira em forma de C articulada, de maneira tal que o sensor da pressão 112 pode ser fixado diretamente no tubo IV 104. Esta modalidade permite de preferência facilitar o uso no que diz respeito à fixação. A braçadei- ra em forma de C articulada pode incluir elementos adicionais, tais como circuitos de condicionamento de sinal. A braçadeira em forma de C articulada pode ser provida com fio ou sem fio. Em uma configura- ção sem fio, a braçadeira em forma de C articulada também pode in- cluir potencialidades de fonte de alimentação interna e de transmissão externa, tais como WiFi, Bluetooth, ou um outro protocolo de transmis- são sem fio. Uma vez colocado no tubo IV 104, o sensor de pressão 112 adquire continuamente a força/pressão da superfície do tubo IV 104, e transmite as leituras da pressão de modo correspondente. Além dos cálculos da condição do fluido, tal como discutidos em mais deta- lhes no presente documento, as leituras da pressão podem ser usadas para calcular a taxa de batimentos cardíacos, a variabilidade da taxa de batimentos cardíacos, arritmias, a taxa de respiração, a infiltração IV e/ou deslocamento do cateter, contadores de gotas |V, o esvazia- mento de saco IV, e um número de outros parâmetros fisiológicos e não fisiológicos.

[0052] O sensor da pressão 112 pode, em algumas de tais moda- lidades, medir a pressão com base no fenômeno acústico ou óptico no local do sensor. Em algumas modalidades, o sensor da pressão 112 pode ser disposto em uma extremidade terminal (isto é, extremidade da tampa) de um tubo IV 104 inserido especificamente para a finalida- de de medir a pressão dentro da veia periférica 108, de uma maneira similar àquela ilustrada na FIGURA 1B. Em outras modalidades, outros sensores podem ser usados em vez do sensor da pressão 112, tais como sensores sônicos, elétricos, da temperatura ou sensores simila- res para medir um ou mais dos seguintes fenômenos físicos: pressão, som, resistividade ou condutividade elétrica, voltagem ou corrente elé- trica, níveis ou propriedades da luz, ou outros fenômenos similares. Quaisquer tipos de sensores são usados, e os sensores podem ficar (mas não precisam ficar) em contato fluido com a veia periférica 108 do paciente através do tubo IV 104 e do dispositivo de acesso venoso 106 (ou diretamente através do dispositivo de acesso venoso 106) pa- ra medir os fenômenos associados com a PVP do paciente 102. Em ainda outras modalidades, o sensor 112 pode ser disposto dentro de uma porção de uma agulha, um cateter, ou um outro dispositivo de acesso venoso 106 que é inserido dentro da veia periférica 108 do pa- ciente 106, tal como ilustrado na FIGURA 1C. Desse modo, a PVP po- de ser medida in situ dentro da veia periférica 108. Tal medição in situ é vantajosa, uma vez que ela elimina o efeito da temperatura, da vis- cosidade e de outros fatores na transmissão da pressão dentro do tu- bo IV 104.

[0053] Em várias modalidades, o sensor da pressão 112 pode ser posicionado a várias distâncias do ponto de acesso da veia periférica 108, de um local dentro da veia periférica 108 ou um local próximo à extremidade de conexão do dispositivo de acesso venoso 106 a um local próximo à fonte de fluido 110 ou em uma extremidade terminal do tubo IV 104. O sensor da pressão 112 é ilustrado na FIGURA 1A como localizado em um local intermediário ao longo do comprimento do tubo

IV 104 a fim de ilustrar melhor os vários componentes do sistema de AIVP 100. Em algumas modalidades, o sensor da pressão 112 pode medir diretamente a pressão do fluido dentro do tubo IV 104. Especifi- camente, o sensor da pressão 112 pode incluir um transdutor que for- nece um sinal eletrônico da pressão indicativo da pressão detectada pelo transdutor a um componente de análise 114 através de uma co- nexão 122. O sinal eletrônico da pressão pode ser um sinal elétrico análogo fornecido diretamente pelo transdutor ou pode ser um sinal digital previamente processado que indica os valores da pressão com base na interface do transdutor com a porção primária do tubo |V 104. Nas modalidades em que o sensor da pressão 112 não está em cone- xão fluida com o tubo IV 104 ou a veia periférica 108, o sensor da pressão 112 pode, no entanto, incluir um ou mais transdutores para gerar sinais eletrônicos associados com a PVP. Por exemplo, o sensor da pressão 112 pode usar um ou mais microfones dispostos para de- tectar o som em uma superfície externa de um tubo IV 104 para gerar os sinais eletrônicos da pressão indicativos da pressão dentro do tubo IV 104 como um substituto para a PVP dentro da veia periférica 108.

[0054] O componente de análise 114 é conectado de maneira co- municativa ao sensor da pressão 112 para receber o sinal eletrônico da pressão através da conexão 122. O componente de análise 114 pode incluir um hardware de processamento de finalidades gerais ou de finalidade especial, tais como microprocessadores ou circuitos de análise de finalidades gerais. Tal como mostrado, o componente de análise 114 pode incluir uma ou mais unidades para executar a análise de AIVP. Uma unidade de resposta 116 pode identificar e controlar as respostas com base nos dados da pressão do sensor da pressão 112. A unidade de resposta 116 pode controlar a apresentação dos alarmes ou pode controlar a operação da fonte de fluido 110, tal como controlar a vazão de fluido. Para determinar respostas apropriadas, a unidade de resposta 116 pode receber dados da avaliação de uma unidade de avaliação 118, que podem incluir a métrica determinada a partir do si- nal eletrônico da pressão. A unidade de avaliação 118 pode obter valo- res da pressão (ou valores do sinal associados direta ou indiretamente com a PVP) do sinal eletrônico da pressão e avaliar os valores da pressão para determinar a informação a respeito do paciente 102, tais como a métrica do volume do sangue ou outras métricas tal como descrito em mais detalhes a seguir. A informação gerada pela unidade de avaliação 118 também pode ser armazenada ou apresentada para o monitoramento do paciente. Em modalidades alternativas, unidades adicionais, menos unidades ou unidades alternativas podem ser inclu- ídas. Por exemplo, a unidade de avaliação 118 pode executar as fun- ções atribuídas à unidade de resposta 116 no presente documento.

[0055] O componente de análise 114 pode ser conectado de ma- neira comunicativa a um monitor 120 através de uma conexão 126 em algumas modalidades. O monitor 120 pode ser um monitor separado para exibir a informação a respeito do paciente ou pode ser incorpora- do em um outro dispositivo, tal como uma bomba ou um outro disposi- tivo de fonte de fluido. O monitor 120 também pode ser conectado de maneira comunicativa à fonte de fluido 110 através de uma conexão 128 para receber e exibir a informação associada com a fonte de fluido

110. Em algumas modalidades, o monitor 120 pode ser usado para controlar a operação da fonte de fluido 110, tal como pelo ajuste da vazão de fluido, da duração da operação, do modo de operação, etc. O componente de análise 114 pode similarmente ser conectado de maneira comunicativa à fonte de fluido 110 através da conexão 124 em algumas modalidades. O componente de análise 114 pode receber a informação a respeito da operação da fonte de fluido 110 para o uso na avaliação do paciente pela unidade de avaliação 118. A unidade de resposta 116 também pode se comunicar com a fonte de fluido 110 para controlar a operação da fonte de fluido 110 em resposta à infor- mação a respeito do paciente determinada com base no sinal eletrôni- co da pressão do sensor da pressão 112.

[0056] Em algumas modalidades, a fonte de fluido 110 pode com- preender uma bomba 111, tal como ilustrado na FIGURA 1D. Tal bomba pode ser disposta dentro do sistema de AIVP exemplificador 100 para bombear o sangue ou outros fluidos na veia periférica 108 do paciente 102. Por exemplo, a bomba 111 pode incluir uma bomba de infusão IV ou uma bomba de diálise, tal como uma bomba peristáltica. A bomba 111 pode ser configurada para operar ciclicamente de uma maneira periódica ou aperiódica, com intervalos alternados de opera- ção (isto é, segmentos de tempo ativos) e repouso (isto é, segmentos de tempo inativos). Ao alternar a bomba 111 entre intervalos de opera- ção e de repouso, os períodos de tempo em que a bomba 111 não es- tá operando podem ser usados para a análise de AIVP, tal como des- crito mais adiante. Em algumas modalidades, tal como onde a bomba 111 é uma bomba de hemodiálise, a bomba 111 também pode ser co- nectada ao sistema circulatório do paciente 102 por um tubo de IV 105 adicional (que pode incluir ou então ser unido a um dispositivo de acesso venoso 107 adicional), criando desse modo um circuito de sangue extracorpóreo através da bomba 111 por meio dos tubos 104 e

105. Em tais modalidades, a bomba 111 pode extrair o sangue para fora do paciente 102 através dos tubos 104 ou 105. O sangue extra- corpóreo pode então ser processado de acordo com um regime tera- pêutico antes de ser retornado ao sistema circulatório do paciente (ou pode ser substituído por um outro fluido que pode ser infusado no sis- tema circulatório do paciente) através de um outro dos tubos IV 105 ou

104. Embora seja descrita no presente documento como um compo- nente, deve ser compreendido que a bomba 111 pode compreender uma pluralidade de componentes de bombeamento (por exemplo, um par de bombas para extrair e retornar o sangue ou outros fluidos, ou múltiplas bombas em um sistema fluido comum) em algumas modali- dades.

[0057] Cada uma de várias conexões 122, 124, 126 e 128 pode ser uma conexão com fio ou sem fio em várias modalidades. Além dis- so, algumas ou todas as conexões 122, 124, 126 e 128 podem ser in- ternas aos dispositivos, tal como um dispositivo de AIVP 130 ou uma fonte de fluido integrada com AIVP 140. O dispositivo de AIVP 130 po- de incorporar o sensor da pressão 112 e o componente de análise 114 (junto com as conexões associadas) em um dispositivo que pode ser unido a ou dentro do tubo IV 104 para executar o monitoramento de AIVP do paciente 102. A fonte de fluido integrada com AIVP 140 pode incluir um reservatório de fluido controlado por computador ou uma bomba configurados para utilizar o monitoramento de AIVP do pacien- te 102 no controle do fluxo de fluido. Tal como o dispositivo de AIVP 130, a fonte de fluido integrada com AIVP 140 pode incluir o sensor da pressão 112 e o componente de análise 114, junto com a fonte de flui- do 110 e o monitor 120 (junto com as conexões associadas). As moda- lidades alternativas podem incluir componentes adicionais, menos componentes, ou componentes alternativos em configurações alterna- tivas.

[0058] As FIGURAS 2A-C ilustram diagramas de blocos de moda- lidades exemplificadoras de um dispositivo de AIVP 130 para executar algumas funções do sistema de AIVP exemplificador 100. Tal como ilustrado na FIGURA 2A, o dispositivo de AIVP exemplificador 130 po- de ser configurado para se unir a uma espiga 104A do tubo IV 104, tal como em uma ramificação de um conector em forma de Y ou um co- nector em forma de T. Alternativamente, o dispositivo de AIVP exem- plificador 130 pode ser configurado para se unir a uma extremidade terminal do tubo IV 104, tal como ilustrado na FIGURA 2B. Em tais modalidades, o dispositivo de AIVP 130 pode tampar uma porção ter- minal de um tubo IV 104, de maneira tal que nenhuma fonte de fluido 110 seja conectada à veia periférica 108 através do mesmo tubo IV

104. Naturalmente, uma fonte de fluido pode ser de outra maneira co- nectada para suprir fluidos ao paciente 102 através de um outro tubo IV e um outro dispositivo de acesso venoso. Em outras modalidades, o dispositivo de AIVP 130 pode ser configurado para se unir ao exterior do tubo IV 104, tal como ilustrado na FIGURA 2C. Em tais modalida- des, um ou mais sensores do dispositivo de AIVP 130 podem monito- rar a PVP sem estar em conexão fluida com a veia periférica 106 ou o interior do tubo IV 104.

[0059] Tal como discutido acima, o dispositivo de AIVP 130 pode incluir um sensor da pressão 112 disposto de maneira tal que uma porção de detecção fica em contato com o fluido no tubo IV 104, tal como ilustrado nas FIGURAS 2A-B. Em algumas modalidades, o sen- sor da pressão 112 (ou um sensor alternativo) pode ser de preferência externo ao tubo IV 104, tal como ilustrado na FIGURA 2C. Como quer que seja posicionado, no entanto, o sensor da pressão 112 é disposto para monitorar um fenômeno físico associado com a pressão na veia periférica 108. Tal fenômeno físico pode incluir a pressão no tubo IV 104, a expansão ou a contração do tubo IV 104, o som no tubo IV 104, as vibrações do tubo IV 104, ou outros fenômenos similares. O sensor da pressão 112 pode ser eletricamente conectado de maneira comuni- cativa a um microprocessador 132 através de um barramento 138 do sistema. O microprocessador 132 (PM) também pode ser conectado de maneira comunicativa a uma memória de programa 134 e uma uni- dade de comunicação 136 (COMM UNIT) através do barramento 138 do sistema. A memória de programa 134 pode ser uma memória não volátil não transitória (por exemplo, uma memória flash) que armazena instruções executáveis que podem ser executadas pelo microproces-

sador 132 para avaliar o sinal eletrônico da pressão do sensor da pressão 112, determinar a informação do paciente (por exemplo, a mé- trica do volume do sangue), determinar as respostas apropriadas à informação do paciente determinada, e controlar a unidade d comuni- cação 136 para se comunicar eletronicamente com a fonte de fluido 110 ou o monitor 120 através das conexões 124 ou 126. A memória de programa 134 pode armazenar uma pluralidade de rotinas, certificados ou módulos que correspondem às unidades ou subunidades do com- ponente de análise 114, tais como os módulos de software que cor- respondem à unidade de resposta 116 ou à unidade de avaliação 118.

[0060] A unidade de comunicação 136 pode ser um componente de hardware é configurado para enviar e receber dados eletrônicos entre o dispositivo de AIVP 130 e a fonte de fluido 110 ou o monitor 120 através das conexões 124 ou 126. As conexões 124 e 126 são ilustradas como sendo conexões com fios no dispositivo de AIVP exemplificador 130, que também pode ser usado para obter energia para o dispositivo de AIVP 130. Alternativamente, uma outra conexão de energia ou bateria (não mostrada) pode suprir energia ao dispositi- vo de AIVP 130. Embora sejam mostradas como conexões com fios separadas, as conexões 124 e 126 possam ser conexões com fios ou sem fios separadas ou combinadas. As conexões 124 e 126 podem se comunicar com um componente de comunicação da fonte de fluido 110 ou o monitor 120, que pode incluir ou fazer parte de uma bomba

111. Tais comunicações podem incluir os dados brutos gerados pelo sensor 112, os dados processados relacionados às medições pelo sensor da pressão 112, os dados analisados de acordo com os méto- dos descritos a seguir, ou os sinais de alerta ou os comandos de con- trole determinados com base nos dados analisados. A fonte de fluido 110 ou o monitor 120 pode então executar a ação apropriada ou apre- sentar a informação apropriada com base nas comunicações do dis-

positivo de AIVP exemplificador 130.

[0061] A FIGURA 3 ilustra um fluxograma de um método de medi- ção e análise de AIVP exemplificador 300 para medir e analisar uma condição de um paciente 102 com base na PVP ao usar o sistema de AIVP 100. O método 300 pode ser usado para determinar várias métri- cas da condição do paciente, tal como a métrica relacionada à pressão de sangue do paciente, o volume do sangue, a respiração, a posição ou o movimento, ou a resistência vascular sistêmica. O método 300 pode ser executado pela unidade de avaliação 118 ao usar um sinal eletrônico da pressão do sensor da pressão 112, em que a geração do sinal eletrônico da pressão pelo sensor da pressão 112 pode ser inclu- ída no método 300 em algumas modalidades.

[0062] O método 300 começa com a medição de um sinal dos da- dos da PVP para o paciente 102 (bloco 302). O sinal dos dados da PVP pode ser medido ao usar um transdutor do sensor da pressão 112 para gerar um sinal eletrônico da pressão que indica a PVP com base em um fenômeno físico associado com a PVP. Por exemplo, isto pode ser realizado ao medir a pressão dentro do tubo IV 104. Devido ao fato que o tubo IV 104 fica em conexão fluida com a veia periférica 108 do paciente 102 através do dispositivo de acesso venoso 106, a pressão no tubo IV 104 medida pelo sensor da pressão 112 é associa- da com a PVP do paciente (isto é, a pressão na veia periférica 108). Em algumas modalidades do sistema de AIVP 100, a pressão dentro do tubo IV 104 pode ser diferente da PVP dentro da veia periférica 108, mas a pressão medida dentro do tubo IV 104 pode, no entanto, ser proporcional à PVP na veia periférica 108. Desse modo, o sinal dos dados da PVP medido pode ser ajustado para compensar as dife- renças entre as pressões, caso desejado. Por exemplo, os ajustes po- dem ser feitos com base na temperatura, na viscosidade do sangue do paciente ou em um fluido fornecido pela fonte de fluido 110, ou em um calibre ou rigidez do tubo IV 104. Quer seja ajustado ou não ajustado, o sinal dos dados da PVP medido pelo sensor da pressão 112 repre- senta com precisão as mudanças na pressão com o passar do tempo, incluindo as mudanças periódicas da pressão associadas com os ci- clos de respiração e de circulação e as mudanças aperiódicas da pressão que podem ser indicativas de mudanças na condição do paci- ente. Similarmente, um sinal dos dados da PVP gerado pelo sensor da pressão 112 por componentes que não estão em contato fluido com o interior do tubo IV 104 fornece analogamente uma representação da pressão dentro da veia periférica 108 do paciente 102. O sinal dos da- dos da PVP pode ser o sinal eletrônico da pressão gerado pelo sensor da pressão 112, ou pode ser um sinal dos dados derivados do mesmo. Em modalidades alternativas, o sinal dos dados da PVP pode ser ava- liado em tempo real enquanto é gerado, ou pode ser armazenado para uma análise posterior. Dependendo dos componentes usados para medir o fenômeno relacionado com a PVP, o sinal dos dados da PVP pode ser gerado ou armazenado como um sinal analógico (isto é, co- mo uma função contínua ou curva em um segmento de tempo) ou digi- tal (isto é, como um conjunto de valores distintos que representam tempos distintos).

[0063] A FIGURA 4A ilustra um gráfico exemplificador de uma re- presentação do domínio do tempo do sinal dos dados da PVP, que pode ser o sinal eletrônico da pressão do sensor da pressão 112. O gráfico ilustra um sinal da PVP do domínio do tempo 402, que exibe aumentos e diminuições periódicos na pressão associada com o bati- mento cardíaco do paciente. Além disso, o sinal 402 de PVP do domí- nio do tempo exibe uma variação cíclica mais lenta em consequência da respiração do paciente. O gráfico também ilustra uma curva da res- piração 404 que mostra o efeito a inspiração e da expiração no sinal da PVP do domínio do tempo 402. Por causa da expansão dos pul-

mões durante a inspiração, a pressão medida na veia periférica é mais elevada durante a inspiração do que durante a expiração, quando o volume dos pulmões é reduzido. Outros fatores influenciam a PVP, tais como o volume do sangue e o movimento do paciente. O sinal de PVP do domínio do tempo 402 é desse modo uma combinação de uma plu- ralidade de influências, tanto periódicas (por exemplo, taxa de bati- mentos cardíacos ou respiração) quanto aperiódicas (por exemplo, movimento ou perda do sangue). Devido ao fato que o sinal de PVP do domínio do tempo 402 resultante irá incluir o ruído de várias fontes, pode ser difícil detectar pequenas mudanças na pressão que podem servir como indicações da condição do paciente. Portanto, as técnicas de AIVP utilizam uma avaliação do domínio da frequência do sinal dos dados da PVP, tal como descrito a seguir. Deve ser reconhecido que, embora a representação do domínio do tempo do sinal dos dados da PVP seja ilustrada gràáficamente como um gráfico na FIGURA 4A para ilustrar as características salientes dos dados, não é necessário pro- duzir um gráfico ou uma outra representação gráfica de tal sinal de dados. Ao invés disto, em algumas modalidades, o sinal dos dados da PVP é processado pela unidade de avaliação 118 sem a geração de uma representação gráfica do sinal dos dados de PVP do domínio do tempo PVP, ou a representação gráfica pode ser gerada para a revi- são do usuário em separado da avaliação.

[0064] Retornando à FIGURA 3, uma pluralidade de valores dos dados pode então ser obtida a partir do sinal de dados da PVP medido (bloco 304). A unidade de avaliação 118 pode amostrar valores do si- nal de dados de PVP vivos ou armazenados para obter a pluralidade de valores dos dados. Em algumas modalidades, os valores dos dados podem ser amostrados a intervalos fixos por um período de tempo pa- ra obter uma pluralidade de valores dos dados dentro de uma janela de avaliação, o que pode incluir o armazenamento da pluralidade de valores dos dados associados com a janela no armazenamento de da- dos eletrônicos provisório ou permanente. Em outras modalidades, os dados para múltiplas janelas de avaliação podem ser obtidos, de ma- neira tal que cada janela de avaliação inclui uma pluralidade de valo- res dos dados. Por exemplo, os períodos de tempo simultâneos po- dem ser identificados como janelas de avaliação separadas, ou as ja- nelas de avaliação podem ser identificadas como períodos de tempo separados por um período intermediário (por exemplo, janelas de ava- liação de vinte segundos começando a cada minuto, separadas desse modo por períodos intermediários de quarenta segundos). Quando a unidade de avaliação 118 amostra valores de um sinal de dados de PVP vivo (continuamente atualizando), em algumas modalidades a janela de avaliação pode ser atualizada em uma base de rolagem para obter valores novos dos dados enquanto são cobertos períodos de tempo de duração fixa. Por exemplo, a janela de avaliação pode ser repetidamente atualizada mediante a adição de valores novos dos da- dos da amostra e a remoção dos valores mais antigos dos dados da amostra para manter uma janela de uma duração fixa (cinco segun- dos, dez segundos, vinte segundos, etc.) dos dados mais recentes da PVP do sensor da pressão 112. Onde a unidade de avaliação 118 ob- tém periodicamente atualizações de valores novos dos dados da amostra, a janela pode ser atualizada (e a transformação e a avaliação descritas a seguir podem ser executadas para a janela atualizada) ca- da vez que um valor novo dos dados é recebido. Em uma modalidade alternativa, a pluralidade de valores dos dados pode corresponder aos valores contínuos de um sinal de dados da PVP analógico, o qual po- de ser obtido e analisado por um equipamento eletrônico analógico (que pode fazer parte da unidade de avaliação 118).

[0065] Da pluralidade de valores de dados, a unidade de avaliação 118 gera os dados do domínio da frequência que correspondem à plu-

ralidade de valores dos dados (bloco 306). Isto pode incluir a aplicação de uma transformação dos dados à pluralidade de valores de dados que representa um sinal de PVP do domínio do tempo para produzir uma representação do domínio da frequência do sinal da PVP. Em uma modalidade preferida, a unidade de avaliação 118 aplica uma transformação rápida de Fourier (FFT) à pluralidade amostrada de va- lores dos dados. A FFT pode ser aplicada periodicamente (por exem- plo, a cada dez segundos, a cada minuto, ou a cada dois segundos, com ou sem as janelas de avaliação se sobrepondo). Outras técnicas de análise que podem identificar máximos locais de acordo com a fre- quência são contempladas, tais como a transformação de pequenas ondas, a autocorrelação, ou outras técnicas de análise de sinal que podem segregar contribuições para sinalizar o teor de energia espec- tral nos segmentos do domínio do tempo. Os dados do domínio da fre- quência podem incluir uma pluralidade de valores que representam a magnitude de vários componentes da frequência no sinal de dados da PVP medido com base na pluralidade de valores dos dados. Tais valo- res podem ser distintos, ou podem fazer parte de uma curva de magni- tudes que correspondem às frequências, em que a curva pode ser ge- rada pela interpolação ou pela aproximação entre um número finito de valores associados com um número finito de frequências. Embora os algoritmos de FFT possam ser usados para obter um grande efeito, outras transformações de tempo-frequência ou outras técnicas de aná- lise dos componentes da frequência dos sinais podem ser utilizadas para avaliar a pluralidade de valores dos dados. Por exemplo, além de outras transformações de Fourier, a avaliação pode incluir as trans- formações de pequenas ondas ou as representações de tempo- frequência do sinal de dados da PVP medido.

[0066] A FIGURA 4B ilustra um gráfico exemplificador de uma re- presentação do sinal de dados da PVP, que corresponde ao sinal de

PVP do domínio da frequência 402 representado no domínio de tempo na FIGURA 4A. O gráfico ilustra a magnitude de cada componente da frequência por uma curva de frequência 406. Como é de costume, o eixo horizontal representa a frequência, e o eixo vertical representa a magnitude. Embora o gráfico seja exemplificador, determinadas carac- terísticas típicas podem ser discernidas no mesmo. São de interesse particular vários picos (Pn) da curva de frequência 406 associada com as frequências (Fn). Entre os picos, pequenas variações na magnitude são observadas, o que pode representar pequenos componentes do sinal de PVP do domínio do tempo 402 associados com o ruído no sis- tema ou artefatos do sistema circulatório do paciente 102 (por exem- plo, movimentos do paciente durante a medição, ou aberturas e fe- chamentos das válvulas atrioventricular e aórtica) ou no sistema de AIVP exemplificador 100. Embora a representação do domínio da fre- quência do sinal dos dados da PVP seja ilustrada na FIGURA 4B co- mo um gráfico para ilustrar as características salientes, deve ser com- preendido que não é necessário produzir um gráfico ou uma outra re- presentação gráfica dos dados do domínio da frequência. Certamente, em modalidades preferidas, nenhuma de tal representação gráfica é gerada. Ao invés disto, os dados do domínio da frequência são pro- cessados pela unidade de avaliação 118 como um processo interme- diário, cujos resultados não são apresentados diretamente a um usuá- rio do sistema ou do dispositivo. Em algumas modalidades, os dados do domínio da frequência podem ser armazenados na memória transi- tória ou não transitória como os valores dentro de uma lista de dados, uma tabela de dados, ou uma estrutura de dados similar.

[0067] Sob condição normais, o pico (Po) com a frequência mais baixa (Fo) corresponde à taxa de respiração do paciente 102, e o pico (P1) com a frequência quase mais baixa (F1) corresponde à taxa de batimentos cardíacos do paciente 102. Um ou mais picos harmônicos

(Pr) associados com as frequências harmônicas (Fr) da frequência da taxa de batimentos cardíacos (F1) pode ser identificado em algumas modalidades.

Tais picos harmônicos (Px) são associados com os má- ximos locais da curva de frequência 406. Os dois picos seguintes (P>2) e (P3) da curva de frequência 406 são os picos harmônicos (Px) que ocorrem às frequências associadas com o primeiro e segundo harmô- nicos da taxa de batimentos cardíacos à primeira frequência harmôni- ca (F2) e à segunda frequência harmônica (F3). Os harmônicos ocor- rem em múltiplos fixos da frequência da taxa de batimentos cardíacos (F1), em que os múltiplos são tipicamente múltiplos de números intei- ros positivos.

Especificamente, os dados experimentais indicam que a primeira frequência harmônica (F2) é aproximadamente duas vezes a frequência da taxa de batimentos cardíacos (F1), e a segunda frequên- cia harmônica (F3) é aproximadamente três vezes a frequência da taxa de batimentos cardíacos (F:;). Embora não seja mostrado, os picos adicionais associados com o terceiro harmônico e cOom os harmôni- cos superiores da taxa de batimentos cardíacos podem ser identifica- dos em algumas modalidades.

As outras frequências harmônicas (Fa, F5... FN) ocorrem tipicamente em múltiplos de números inteiros positi- vos sequenciais correspondentes da frequência da taxa de batimentos cardíacos (F). Embora alguma variação exista nas frequências obser- vadas dos picos associados com as frequências harmônicas, foi verifi- cado que os picos das frequências harmônicas ocorrem a frequências que estão tipicamente dentro de uma faixa de aproximadamente dez por cento (isto é, +10%) do valor da frequência da taxa de batimentos cardíacos acima ou abaixo dos múltiplos de números inteiros positivos da frequência da taxa de batimentos cardíacos (F1). As relações entre as magnitudes dos picos (Pn) podem variar, mas a magnitude do pico (P1) associada com a frequência da taxa de batimentos cardíacos (F1) deve ser maior do que as magnitudes dos picos (P2), (P3), etc., associ-

adas com as suas frequências harmônicas (F2), (F3), etc.

[0068] Voltando outra vez à FIGURA 3, a unidade de avaliação 118 também identifica uma pluralidade de frequências (Fn) que corres- pondem aos picos (Pn) da representação do domínio da frequência do sinal da PVP (bloco 308), tal como a curva de frequência 406. A uni- dade de avaliação 118 pode primeiramente identificar os valores que indicam os picos (Pn) na representação do domínio da frequência do sinal da PVP por meio da comparação dos valores do sinal de PVP do domínio da frequência, e identificar então as frequências correspon- dentes (Fm) associadas com os valores de pico identificados (Pn). Para determinar os valores de pico (Pn), a unidade de avaliação 118 pode utilizar qualquer um de vários métodos para identificar máximos locais como picos, incluindo os métodos com base em qualquer um ou todos dentre a comparação das magnitudes relativas de máximos locais, o estabelecimento de faixas de frequência fixas ou dinâmicas em torno de cada pico, ou a comparação da largura total na metade máxima pa- ra os máximos locais. Por exemplo, um filtro de passagem pode ser empregado para separar segmentos da representação do domínio da frequência do sinal da PVP para identificar ainda os máximos locais. Isto pode ser particularmente útil na identificação dos picos harmôni- cos (Pn) e das frequências harmônicas correspondentes (Fx), uma vez que tais harmônicos ocorrem em múltiplos de números inteiros positi- vos da frequência da taxa de batimentos cardíacos (F;). Como um exemplo, um filtro de passagem centrado em torno de uma frequência duas vezes maior do que a frequência da taxa de batimentos cardía- cos (F1) e com uma largura de faixa igual a vinte por cento da frequên- cia da taxa de batimentos cardíacos (F1) pode ser usado para definir uma faixa da representação do domínio da frequência do sinal da PVP que contém o primeiro pico harmônico (P2). A primeira frequência har- mônica (F2) pode então ser identificada simplesmente ao determinar a frequência associada com o valor máximo local da representação do domínio da frequência do sinal da PVP dentro de tal faixa. Com o em- prego de outras técnicas conhecidas, os picos (Pn) da representação do domínio da frequência do sinal da PVP podem ser distinguidos de outros máximos locais que surgem do ruído ou outros fenômenos me- nores no sistema circulatório.

[0069] Uma vez que a pluralidade das frequências (Fn) associadas com os picos (Pn) tenha sido identificada, a unidade de avaliação 118 pode analisar as magnitudes da representação do domínio da fre- quência do sinal da PVP em uma ou mais das frequências (Fm) para determinar um ou mais aspectos da condição do paciente (bloco 310). Tal análise pode incluir a determinação de uma ou mais métricas da condição do paciente, tais como uma métrica do volume do sangue, uma métrica do volume respiratório, uma métrica do movimento do pa- ciente, uma métrica da resistência vascular sistêmica, outra métrica relacionada à resistência vascular sistêmica (por exemplo, a pressão arterial média, a pressão venosa média, o rendimento cardíaco), ou um outro ainda para o paciente 102. Por exemplo, a métrica da condi- ção do paciente pode incluir uma métrica do volume do sangue que indica um dos seguintes estados hemodinâmicos do paciente 102: hi- povolemia, hipervolemia, ou euvolemia. Os estados hemodinâmicos do paciente 102 podem ser determinados como uma contagem ou como uma categoria da condição do paciente em várias modalidades.

[0070] Algumas métricas da condição do paciente podem ser de- terminadas diretamente a partir de uma ou mais frequências (Fn) ou magnitudes da representação do domínio da frequência do sinal da PVP associadas com as mesmas. Por exemplo, a profundidade de respiração pode ser determinada com base na magnitude associada com frequência de respiração (Fo) (ou seja, a magnitude do pico respi- ratório (Po)), ou uma métrica do volume do sangue pode ser determi-

nada com base na magnitude associada com a magnitude da frequên- cia da taxa de batimentos cardíacos (F1) (isto é, a magnitude do pico da taxa de batimentos cardíacos (P1:)). Como um outro exemplo, uma métrica do volume do sangue indicativa do estado hemodinâmico do paciente (por exemplo, hipovolemia ou hipervolemia) pode ser direta- mente medida como uma magnitude ou mudança na magnitude de um pico harmônico (Px) associado com uma frequência harmônica (F+), como uma mudança de uma magnitude em um momento anterior em que o estado hemodinâmico do paciente era conhecido (por exemplo, uma medição da linha basal antes da cirurgia). Como um outro exem- plo, a variabilidade da taxa de batimentos cardíacos pode ser determi- nada com base nas mudanças na frequência da taxa de batimentos cardíacos (F1) com o passar do tempo ou ao medir a largura de uma porção da representação do domínio da frequência do sinal da PVP associado com o pico da taxa de batimentos cardíacos (P1) (por exemplo, a largura total na metade máxima).

[0071] Em algumas modalidades, o métrica da condição do paci- ente pode ser determinada com base em uma comparação das magni- tudes associadas com os diferentes picos da frequência (Fv e Fm) com base na mesma pluralidade de valores de dados (isto é, para a mesma janela de avaliação). Por exemplo, uma razão entre as magnitudes as- sociadas com a taxa de batimentos cardíacos e as primeiras frequên- cias harmônicas F; e F2 pode ser usada para determinar uma métrica hemodinâmica para o paciente, tal como uma resistência vascular sis- têmica ou uma contagem do volume do sangue. Tais razões podem ser particularmente úteis na normalização das magnitudes associadas com as frequências harmônicas (Fn) para obter uma métrica da condi- ção do paciente mais robusta e mais precisa. Similarmente, as razões entre a magnitude da representação do domínio da frequência do sinal da PVP associada com as diferentes frequências harmônicas (por exemplo, F2 e F3) podem ser usadas para determinar o estado hemo- dinâmico do paciente 102 (por exemplo, o volume do sangue). Em ou- tras modalidades, a métrica da condição do paciente pode ser deter- minada com base em uma comparação das magnitudes associadas com as mesmas uma ou mais frequências (Fn) dos picos (Pn) determi- nadas para pluralidades diferentes de valores de dados (isto é, para diferentes janelas de avaliação). Por exemplo, a análise de uma mu- dança na magnitude absoluta ou relativa associada com a frequência F1 da taxa de batimentos cardíacos com o passar do tempo pode ser usada para determinar uma métrica hemodinâmica. A informação a respeito da condição do paciente pode ser armazenada em uma me- mória, ser apresentada a um usuário através do monitor 120, ou ser usada pela unidade de resposta 116 para gerar e implementar uma resposta (por exemplo, ao apresentar um alarme ou ao controlar a operação da fonte de fluido 110), incluindo qualquer uma das respos- tas discutidas mais adiante.

[0072] Em outras modalidades, a informação adicional a respeito do paciente pode ser usada na determinação de algumas métricas da condição do paciente, ou tal informação adicional pode ser monitorada para o uso com a métrica da condição do paciente. Por exemplo, a in- formação a respeito de uma posição ou movimento do paciente (por exemplo, uma métrica do movimento do paciente) pode ser monitora- da separadamente para fornecer o contexto para a métrica da condi- ção do paciente ou para suplementar a métrica da condição do pacien- te. Para esta finalidade, a métrica do paciente adicional pode ser moni- torada separadamente por sensores adicionais 150 que coletam os dados a respeito das posições ou movimentos do paciente 102. Tal métrica do paciente adicional pode ser avaliada para verificar a rele- vância das respostas às mudanças em uma métrica da condição do paciente. Desse modo, se uma métrica da condição do paciente indi-

car uma possibilidade de uma condição transiente ao mesmo tempo em que uma métrica do paciente adicional indica um movimento do paciente, a métrica da condição do paciente pode ser determinada como sendo o resultado do movimento do paciente, de modo que ne- nhuma resposta pode ser requerida. Alternativamente, se a métrica do paciente adicional confirmar uma métrica da condição do paciente que indica um movimento ou esforço do paciente para um paciente que requer o auxílio ambulatorial, um alerta pode ser gerado para advertir O pessoal responsável que esse paciente pode tentar caminhar sem auxílio. Em algumas modalidades, a informação adicional pode incluir a informação que indica uma condição ou limitações do paciente, tais como a informação da condição do paciente incorporada por um médi- co ou uma enfermeira.

[0073] As FIGURAS 5A-C ilustram gráficos exemplificadores de representações do domínio do tempo de um sinal da PVP que inclui artefatos de ruído, tais como da operação de uma fonte de fluido 110 da bomba 111 ou outros ainda. Os gráficos exemplificadores ilustram vários estágios ou tipos de processamento que podem ser executados pelo componente de análise 114. A FIGURA 5A ilustra um sinal de da- dos da PVP 502 que inclui os segmentos inativos 502l associados com os segmentos de tempo inativos durante os quais a bomba 111 não está operando e os segmentos ativos 502A associados com os seg- mentos de tempo ativos durante os quais a bomba 111 está operando. Para mostrar o efeito da atividade da bomba nos dados de sinal da PVP 502, a FIGURA 5A também ilustra a operação da bomba 111 ao desenhar um gráfico do sinal de controle 504 da bomba na mesma fai- xa de tempo. O sinal de controle 504 da bomba é ilustrado para fins de simplificação como um sinal binário, com um valor "1" que indica o bombeamento ativo e um sinal "0" que indica a inatividade. Em moda- lidades alternativas, os tipos alternativos de sinais de controle da bom-

ba podem para ser usados, no entanto, para controlar a potência ou o modo de operação da bomba 111.

[0074] Tal como ilustrado na FIGURA 5A, a bomba 111 não está operando durante o primeiro segmento de tempo inativo entre os tem- pos to e t1, e desse modo os valores do sinal da PVP 502 durante esse segmento de tempo formam um sinal da PVP 502I da bomba inativa. O sinal da PVP 502! da bomba inativa representa as medições da PVP que correspondem à pressão no sistema circulatório do paciente 102 sem interferência da bomba 111. Dessa maneira, o sinal da PVP 5021 da bomba inativa é similar ao sinal 402 do domínio do tempo da PVP, descrito acima. Desse modo, os valores do sinal da PVP 502| da bom- ba inativa podem ser usados para executar uma análise adicional de acordo com a AIVP ou outros métodos de domínio da frequência, tal como discutido no presente documento. Tal como também é ilustrado, a bomba 111 está operando durante o primeiro segmento de tempo ativo entre os tempo t: e t2, imediatamente depois do primeiro segmen- to de tempo inativo. Os valores do sinal da PVP 502 durante o primeiro período de tempo ativo formam um sinal da PVP 5021 da bomba inati- va, cujos valores incluem artefatos de ruído da operação da bomba

111. Os artefatos de ruído de tais segmentos de tempo ativos inibem a AIVP e a outra análise relacionada, de modo que é útil remover, subs- tituir, ou ajustar o sinal da PVP 502A da bomba ativa antes de uma análise adicional. O segundo e terceiro segmentos de tempo inativos adicionais associados com o da PVP 502] da bomba inativa durante os quais a bomba 111 não está operando também são ilustrados entre os tempos t2? e t; e entre os tempos ta e ts. Um segmento de tempo ativo adicional associado com o sinal da PVP 502A da bomba ativa durante o qual a bomba 111 está operando é ilustrado entre os tempos t3 e ta. Embora os segmentos de tempo ativos e os segmentos de tempo ina- tivos sejam ilustrados como adjacentes no tempo no gráfico exemplifi-

cador, algumas modalidades podem incluir períodos de transição que não fazem parte de qualquer período de tempo inativo nem fazem par- te de qualquer período de tempo ativo.

[0075] A FIGURA 5B ilustra um sinal da PVP limpo exemplificador 508 que compreende somente os sinais da PVP 502! da bomba inati- va. O sinal da PVP limpo exemplificador 508 pode ser gerado sim- plesmente mediante a remoção dos dados associados com os seg- mentos de tempo ativos, deixando as lacunas 506 no sinal da PVP limpo 508. A fim de remover os segmentos de tempo ativos, o compo- nente de análise 114 pode primeiramente identificar um ou mais de qualquer um ou ambos os segmentos de tempo ativos ou segmentos de tempo inativos. Em algumas modalidades, a informação da bomba 111 (tal como o sinal de controle da bomba 504) pode ser usada para identificar segmentos de tempo ativos ou segmentos de tempo inati- vos. Em modalidades preferidas, no entanto, o componente de análise 114 pode identificar os segmentos de tempo ativos ou os segmentos de tempo inativos com base nos valores do sinal da PVP 502. O com- ponente de análise 114 pode identificar os segmentos de tempo ativos ou os segmentos de tempo inativos com base na magnitude dos valo- res ou nas mudanças nos valores do sinal da PVP 502, tal como discu- tido mais adiante.

[0076] Uma vez gerado, o sinal da PVP limpo 508 pode ser dire- tamente analisado de acordo com os métodos descritos no presente documento, ou o sinal da PVP 508 também pode ser ajustado ainda antes da transformação ao domínio da frequência. Por exemplo, o si- nal da PVP limpo 508 pode ser ajustado para remover as lacunas 506 mediante o alinhamento dos sinais da PVP da bomba inativa 5021 para que se sobreponham parcialmente com base em uma periodicidade dos sinais da PVP da bomba inativa 5021]. Como um outro exemplo, o sinal da PVP limpo 508 pode ser ajustado para preencher as lacunas

506 com os valores estimados com base nos sinais da PVP da bomba inativa 502], tal como ilustrado na FIGURA 5C. Embora o sinal da PVP da bomba inativa 502l associado com um único segmento de tempo inativo possa ser suficiente para a análise do domínio da frequência da métrica da condição do paciente se o segmento de tempo inativo for de duração suficientemente longa, os segmentos de tempo inativos podem ser de durações demasiadamente curtas para permitir a análi- se exata. Em tais casos, a combinação uma pluralidade de sinais da PVP da bomba inativa 5021 em uma pluralidade correspondente de segmentos de tempo inativos facilita uma análise adicional mediante a provisão de mais dados para a avaliação. Mesmo quando os segmen- tos de tempo inativos individuais são suficientemente longos para permitir a análise da frequência, a exatidão pode ser melhorada medi- ante a adição de valores adicionais dos dados associados com os segmentos de tempo inativos adicionais.

[0077] A FIGURA 5C ilustra um sinal da PVP ajustado exemplifi- cador 510 que compreende os sinais da PVP da bomba inativa 502] e os sinais da PVP estimados 502E para preencher as lacunas 506. Os valores dos sinais da PVP estimados 502E podem ser estimados com base nos valores dos sinais da PVP da bomba inativa 502] do sinal da PVP limpo 508, tal como discutido mais adiante. Com o preenchimento das lacunas 506 com os sinais da PVP estimados 502E, o sinal da PVP ajustado resultante 510 pode ser mais adequado para alguns ti- pos de análise adicional. Especificamente, o sinal da PVP ajustado 510 representa uma série temporal ampla dos dados sem artefatos de ruído da operação da bomba 111, a qual pode ser analisada sem ajus- te adicional para os efeitos de bombeamento. Deve ser observado que o sinal da PVP ajustado 510 pode ser obtido do sinal da PVP medido 502 apenas, sem referência aos dados extrínsicos a respeito da bom- ba 111. Desse modo, os dados extrínsicos a respeito dos tempos de operação da bomba (por exemplo, períodos de tempo da operação da bomba) ou as características da operação da bomba (por exemplo, a velocidade da bomba, o volume da bomba, ou modelos de artefatos de ruído gerados pela bomba) não são necessários a fim de gerar o sinal da PVP ajustado 510.

[0078] Embora a FIGURA 5C ilustre os sinais de PVP estimados 502E como somente preenchendo as lacunas 506 criadas pela remo- ção dos sinais da PVP da bomba ativa 502A, algumas modalidades podem incluir a estimativa de todo o sinal da PVP ajustado 510. Em tais modalidades, os sinais da PVP da bomba ativa 502A e os sinais da PVP da bomba inativa 502|l podem ser substituídos pelos sinais da PVP estimados 502E para gerar o sinal da PVP ajustado 510. Embora tal abordagem possa se reduzir a precisão da análise em alguns res- peitos mediante a substituição dos valores medidos dos sinais da PVP da bomba inativa 5021 por valores estimados dos sinais da PVP esti- mados 502E, a abordagem pode facilitar ainda mais uma análise adi- cional mediante a eliminação das descontinuidades nos limites entre os segmentos de tempo ativos e inativos (isto é, nos tempos t1, to, tg e ta). Contudo, em outras modalidades, as descontinuidades podem ser eliminadas mediante o ajuste dos valores de um ou mais dos sinais da PVP da bomba inativa 502] ou dos sinais da PVP estimados 502E que ocorrem perto dos limites entre os segmentos de tempo ativos e inati- vos para suavizar as transições. Em todo o caso, os sinais da PVP da bomba ativa 502A são excluídos do sinal da PVP ajustado 510 e subs- tituídos pelos sinais da PVP estimados 502E.

[0079] A FIGURA 6 ilustra um fluxograma de um método de filtra- gem do sinal da pressão exemplificador 600 para remover os artefatos de ruído relacionados à operação de um dispositivo médico de um si- nal que corresponde à PVP do paciente 102. O método de filtragem 600 pode ser implementado pela unidade de avaliação 118 para obter,

filtrar e analisar um sinal da PVP para determinar uma métrica da con- dição do paciente. Os artefatos de ruído da operação de uma bomba 111, de uma outra fonte de fluido 110 ou de um dispositivo médico si- milar pode obscurecer as medições comuns da PVP durante a opera- ção. Para métodos analíticos tais como a AIVP, esses artefatos do ruí- do devem ser removidos ou então eliminados antes de processamento adicional a fim de obter a métrica precisa. Ao contrário de outros mé- todos de eliminação de artefatos de ruído do dispositivo, o método de filtragem 600 identifica e remove os valores do sinal associados com os segmentos de tempo ativos de um sinal da PVP que contém seg- mentos de tempo ativos da operação do dispositivo e períodos de tempo inativos em que o dispositivo é inativo. Para fazer isto, um sinal da PVP do domínio do tempo (tal como o sinal da PVP 502) é obtido e processado para remover os valores do sinal associados com os seg- mentos de tempo ativos (tais como os sinais da PVP da bomba ativa 502A) para gerar um sinal da PVP do domínio do tempo filtrado (tal como o sinal da PVP limpo 508 ou o sinal da PVP ajustado 510). O sinal da PVP do domínio do tempo filtrado pode então ser transforma- do no domínio da frequência e ser analisado de acordo com os méto- dos discutidos no presente documento para determinar uma ou mais métricas da condição do paciente.

[0080] O método de filtragem 600 começa com a obtenção de um sinal da PVP do domínio do tempo das medições associadas com a pressão em uma veia periférica do paciente 102 (bloco 602). O sinal da PVP do domínio do tempo pode ser diretamente gerado pelo sen- sor da pressão 112 ou pode ser derivado das medições do sensor, tal como discutido em outra parte no presente documento. Tal como tam- bém está descrito em outra parte no presente documento, o sinal da PVP do domínio do tempo pode ser obtido mediante o monitoramento do sensor da pressão 112 ou o acesso a um sinal de dados da PVP armazenado. Em algumas modalidades, a unidade de avaliação 118 pode monitorar e gravar os dados de um transdutor para gerar o sinal da PVP do domínio do tempo. O sinal da PVP do domínio do tempo pode incluir um ou mais de cada um dos seguintes: (i) segmentos de tempo ativos durante os quais a bomba 111 está operando (isto é, bombeando ativamente) e (ii) segmentos de tempo inativos durante os quais a bomba 111 não está operando (isto é, não bombeando ativa- mente). Os segmentos de tempo ativos e os segmentos de tempo ina- tivos podem se alternar periódica ou aperiodicamente. Embora a bom- ba 111 possa ser configurada para operar de uma maneira tal que produz inerentemente os segmentos de tempo ativos e inativos duran- te o curso normal do uso, os segmentos de tempo ativos são os perío- dos durante os quais a bomba 111 está gerando artefatos de ruído pe- la operação ativa, ao passo que os segmentos de tempo inativos são os períodos durante os quais a bomba 111 não está gerando artefatos de ruído significativos pela operação passiva ou inativa (por exemplo, um período de repouso entre o bombeamento cíclico). Para permitir uma análise adicional da PVP medida, a unidade de avaliação 118 po- de identificar e filtrar os segmentos de tempo ativos e inativos.

[0081] O método de filtragem 600 pode, portanto, identificar valo- res do sinal da PVP do domínio do tempo associado com os segmen- tos de tempo ativos ou os segmentos de tempo inativos (bloco 604). À unidade de avaliação 118 pode identificar automaticamente os seg- mentos de tempo ativos, os segmentos de tempo inativos, ou os seg- mentos de tempo ativos e inativos com base nos valores do sinal da PVP do domínio do tempo. Em modalidades preferidas, a unidade de avaliação 111 pode identificar os segmentos de tempo com base uni- camente na análise do sinal da PVP do domínio do tempo, sem refe- rência à informação extrínsica adicional a respeito das características ou condição de operação da bomba 111 que não é contida em nem é derivada do sinal da PVP do domínio do tempo (por exemplo, os pa- râmetros de operação da bomba previamente determinados ou uma operação de controle do sinal de controle da bomba). Desse modo, a unidade de avaliação 118 pode identificar os segmentos de tempo da mesma maneira, independentemente das características, da configu- ração ou dos ajustes da bomba 111, e sem requerer ajustes ou uma outra configuração da unidade de avaliação 118. Em várias modalida- des, a unidade de avaliação 118 pode identificar automaticamente os segmentos de tempo com base nas magnitudes dos valores do sinal da PVP do domínio do tempo ou com base em mudanças nas magni- tudes dos valores do sinal da PVP do domínio do tempo. Os valores podem ser analisados individualmente ou em conjuntos que contêm uma pluralidade de valores, de acordo com uma ou mais métricas ajustadas aplicadas aos conjuntos.

[0082] Para valores individuais do sinal da PVP do domínio do tempo, cada valor de uma pluralidade de valores pode ser comparado a um ou mais níveis limites para determinar se o valor está associado com um tempo dentro de um segmento de tempo ativo ou um segmen- to de tempo inativo. Por exemplo, os valores acima de um nível limite superior podem ser identificados como sendo associados com um segmento de tempo ativo, ou os valores abaixo de um nível limite infe- rior podem ser identificados como sendo associados com um segmen- to de tempo inativo. Os valores podem ser agrupados com base em tais comparações para identificar os segmentos de tempo ativos e ina- tivos. Embora os níveis limites superior e inferior possam ser idênticos em algumas modalidades, eles podem ser níveis distintos em outras modalidades. Quando distintos, há uma faixa indeterminada na qual os valores não podem ser atribuídos nem aos segmentos de tempo ativos nem aos segmentos de tempo inativos. Tais valores indeterminados também podem ser analisados com base nos segmentos de tempo circunvizinhos para determinar se tais valores indeterminados perten- cem aos segmentos de tempo ativos, aos segmentos de tempo inati- VOS, Ou aos segmentos de tempo de transição. Em algumas modalida- des, os valores estranhos podem ser rejeitados ou identificados como fazendo parte de um segmento de tempo ativo ou inativo com base nos valores que circundam tais valores estranhos no tempo (isto é, precedendo e seguindo o valor estranho). A fim de remover os artefa- tos de ruído de maneira mais ampla, os segmentos de tempo de tran- sição podem ser tratados como segmentos de tempo ativos em algu- mas modalidades para a finalidade de gerar o sinal da PVP do domínio do tempo filtrado.

[0083] Para conjuntos de valores do sinal da PVP do domínio do tempo, cada conjunto pode ser analisado ao usar uma ou mais métri- cas ajustadas para determinar se o conjunto está associado com um segmento de tempo ativo ou inativo. Em modalidades preferidas, cada conjunto contém os valores do sinal da PVP do domínio do tempo que são adjacentes no tempo, formando uma série temporal dos valores do sinal da PVP. Desse modo, cada conjunto é associado com um perío- do de tempo específico de ajuste e compreende os valores associados com os tempos dentro do período de tempo específico de ajuste. Os períodos de tempo específicos de ajuste dos conjuntos podem cobrir durações fixas ou podem ser de durações variáveis, e os períodos de tempo específicos de ajuste podem ser sobrepostos ou não sobrepos- tos. Em uma modalidade preferida, as janelas subsequentes dos da- dos se sobrepõem por 50%. Os conjuntos podem incluir valores amos- trados do sinal da PVP do domínio do tempo, ou os conjuntos podem incluir todos os valores do sinal da PVP do domínio do tempo associa- dos com os tempos dentro dos períodos de tempo específicos de ajus- te dos conjuntos correspondentes. Em determinadas modalidades, os períodos de tempo específicos de ajuste podem ser conjuntos não so-

brepostos, mas adjacentes, que cobrem todos os períodos de tempo dentro de um período de tempo de análise para o qual os dados estão disponíveis para uma duração ininterrupta do sinal da PVP do domínio do tempo, de maneira tal que cada valor do sinal da PVP do domínio do tempo durante o período de tempo da análise fica exatamente em um dos conjuntos. Desse modo, os segmentos de tempo ativos ou ina- tivos podem ser identificados como coleções de uma ou mais conjun- tos ao identificar os conjuntos como sendo associados com os seg- mentos de tempo ativos ou inativos.

[0084] Para identificar um conjunto como sendo associado com um segmento de tempo ativo ou inativo, os valores do sinal da PVP do domínio do tempo dentro do conjunto podem ser avaliados ao usar uma ou mais métricas ajustadas. As métricas ajustadas podem incluir funções que determinam um valor médio, um valor máximo, um valor mínimo, uma distância entre os valores máximo e mínimo, uma mu- dança média entre os valores (ou seu valor absoluto), uma variação do conjunto, ou outra métrica dos valores no conjunto. Uma vez que uma métrica ajustada tenha sido determinada ao avaliar os valores de um conjunto, o a métrica ajustada pode ser comparada contra um nível limite ajustado associado com a métrica ajustada para identificar o conjunto como sendo associado com um segmento de tempo ativo ou um segmento de tempo inativo. Por exemplo, os conjuntos podem ser identificados como sendo associados com os segmentos de tempo ati- vos quando uma métrica ajustada está acima do nível limite ajustado para a métrica ajustada ou como sendo associados com os segmentos de tempo inativos quando uma métrica ajustada está abaixo do nível limite ajustado para a métrica ajustada.

[0085] Em algumas modalidades, a métrica ajustada pode deter- minar mudanças entre valores dentro de um conjunto, tal como uma taxa de mudança. Tal taxa de mudança pode ser uma taxa de mudan-

ça média, uma taxa de mudança máxima, ou outras medições de mu- danças entre os valores. A métrica ajustada a respeito das mudanças ou taxas de mudança entre os valores pode ser usada para determinar os tempos iniciais ou os tempos finais de segmentos de tempo ativos ou inativos mediante a comparação contra um limite associado com o início ou o término do bombeamento ativo. A PVP pode parar quando a bomba 111 começa o bombeamento ativo no início de um segmento de tempo ativos e cair precipitadamente quando a bomba 111 para o bombeamento ativo no final do segmentos de tempo ativo. Desse mo- do, mudanças grandes e rápidas nos valores do sinal da PVP do do- mínio do tempo podem ser usadas para identificar os inícios ou os fi- nais dos segmentos de tempo ativos e inativos. Por exemplo, o tempo inicial de um segmento de tempo ativo pode ser identificado ao deter- minar que uma métrica ajustada da mudança ou da taxa de mudança está acima de um limite do início do bombeamento, e o tempo inicial de um segmento de tempo inativo pode ser identificado ao determinar que uma métrica ajustada da mudança ou da taxa de mudança está abaixo de um limite do final do bombeamento. Os segmentos de tem- po ativos e inativos podem então ser identificados com base em tais tempos inicial ou final.

[0086] Uma vez que os segmentos de tempo ativos e inativos são identificados no sinal da PVP do domínio do tempo, a unidade de ava- liação 118 pode gerar um sinal da PVP do domínio do tempo filtrado (bloco 606). O sinal da PVP do domínio do tempo filtrado pode ser um sinal da PVP ajustado 510 que tem os sinais da PVP estimados 502E (tal como ilustrado na FIGURA 5C) ou pode ser de preferência um si- nal da PVP limpo 508 que simplesmente remove os sinais da PVP da bomba ativa 502A (tal como ilustrado na FIGURA 5B). O sinal da PVP do domínio do tempo filtrado é gerado com base no sinal da PVP do domínio do tempo e exclui os valores do sinal da PVP do domínio do tempo associados com os segmentos de tempo ativos. Ao contrário de outros métodos que tentam corrigir os artefatos de ruído da bomba es- timando e remover eles mesmos os artefatos de ruído, o método de filtragem 600 estima o que o sinal da PVP seria se a bomba 111 não estivesse operando.

[0087] Em determinadas modalidades, há um aspecto de comuni- cação entre a bomba 111 e o componente de análise 114, que permite interações inteligentes a respeito da remoção do sinal de ruído. Espe- cificamente, por exemplo, se a bomba 111 identificar um problema in- terno, tal como um mau funcionamento da bomba, a bomba 111 pode informar o sistema sobre o problema interno. Responsivo a se tornar ciente do problema interno da bomba, o sistema pode tomar medidas de precaução, tais como medidas de cessação por um período de tempo, indicação de um aviso, ou qualquer outra medida de precaução relacionada.

[0088] Tal como ilustrado acima no sinal da PVP do domínio do tempo limpo 508, o sinal da PVP do domínio do tempo filtrado pode ser gerado ao remover os valores associados com um ou mais perío- dos de tempo ativos identificados do sinal da PVP do domínio do tem- po. Onde o sinal da PVP do domínio do tempo compreende uma série temporal sequencial de valores distintos, o sinal da PVP do domínio do tempo filtrado pode ser gerado ao remover esses valores identificados por seus tempos correspondentes como caindo dentro de um segmen- to de tempo ativos, desse modo deixando uma ou mais séries tempo- rais sequenciais dos valores distintos que correspondem aos tempos que caem dentro dos segmentos de tempo inativos. Em algumas mo- dalidades, o sinal da PVP do domínio do tempo filtrado também pode ser ajustado ou normalizado antes de uma análise adicional. Por exemplo, os valores restantes associados com os segmentos de tem- po inativos podem ser unidos uns aos outros para evitar lacunas no sinal da PVP do domínio do tempo filtrado (tais como as lacunas 506). Para fazer isto, os valores correspondentes dentro de cada um dos segmentos de uma pluralidade de segmentos de tempo inativos po- dem ser identificados, e os segmentos de tempo inativos podem ser combinados ao alinhar estes valores correspondentes identificados. Desse modo, o início de um segmento de tempo inativo pode ser ali- nhado com o final do segmento de tempo inativo precedente de manei- ra tais que os ciclos (isto é, os ciclos cardíacos do paciente) são ali- nhados. Isto também pode requerer valores sobrepostos mediante a remoção ou misturação de um ou ambos os segmentos de tempo ina- tivos para produzir um sinal da PVP do domínio do tempo filtrado inin- terrupto.

[0089] Tal como ilustrado acima no sinal da PVP ajustado 510, o sinal da PVP do domínio do tempo filtrado pode ser alternativamente gerado ao substituir os valores associados com um ou mais identifica- ram períodos de tempo ativos por valores substitutos. Os valores subs- titutos são determinados com base nos valores associados com um ou mais segmentos de tempo inativos no sinal da PVP do domínio do tempo. Desse modo, o sinal da PVP do domínio do tempo filtrado pode ser gerado ao combinar os valores do sinal da PVP do domínio do tempo associados com os segmentos de tempo inativos com os valo- res substitutos para que os segmentos de tempo ativos produzam uma sequência de valores ininterrupta do sinal ou do tempo. Em algumas modalidades, os valores substitutos podem ser gerados ao estimar os valores para os segmentos de tempo ativos com base em um modelo determinado pela análise de regressão, pela análise do componente principal, ou por técnicas similares. Os parâmetros modelos podem ser estimados pela regressão dos menores quadrados comum nos valores associados com os segmentos de tempo inativos. Em modalidades preferidas, no entanto, o modelo pode ser estimado pela regressão dos menores cubos nos valores associados com os segmentos de tempo inativos, o que produz resultados melhorados para sinais da PVP sob muitas circunstâncias. Em algumas modalidades, os valores substitutos podem ser ajustados perto dos limites entre os segmentos de tempo ativos e inativos a fim de suavizar as transições entre os va- lores de segmentos de tempo inativos e os valores substitutos. Em ou- tras modalidades, os valores substitutos podem ser estimados para os segmentos de tempo ativos e inativos, em cujo caso os valores de ambos podem ser substituídos pelos valores substitutos estimados pa- ra gerar o sinal da PVP do domínio do tempo filtrado. Tais sinais da PVP do domínio do tempo filtrados podem ser benéficos em alguns exemplos, contanto que tais sinais evitem rupturas ou descontinuida- des do sinal em limites entre os segmentos do tempo ativos e inativos.

[0090] Uma vez que o sinal da PVP do domínio do tempo filtrado tenha sido gerado por um ou mais períodos de tempo (tais como as janelas de avaliação discutidas acima), a unidade de avaliação 118 também pode analisar os dados ao gerar os dados da PVP do domínio da frequência de um ou mais sinais da PVP do domínio do tempo fil- trados (bloco 608). De uma maneira similar àquela discutida em outra parte no presente documento, uma transformação de tempo- frequência (tal como FFT) pode ser aplicada aos sinais da PVP do domínio do tempo filtrados para gerar os dados do domínio da fre- quência PVP como uma representação da PVP no domínio da fre- quência após a filtragem para remover os artefatos de ruído da opera- ção da bomba 111. Tais dados do domínio da frequência PVP podem ser gerados como distribuições de frequência associadas com um ou mais sinais da PVP do domínio do tempo filtrados. Mediante o uso do sinal da PVP do domínio do tempo filtrado para gerar os dados do do- mínio da frequência PVP, a PVP pode ser analisada para os pacientes conectados às bombas operando ciclicamente 111, a despeito dos ar-

tefatos de ruído gerados pela operação da bomba. Se a bomba 111 for conectada diretamente ao sistema circulatório do paciente, os métodos descritos no presente documento permitem a análise a taxas de ope- ração até o ponto em que os segmentos de tempo inativos se tornam demasiadamente curtos e demasiadamente infrequentes para uma filtragem confiável (por exemplo, cerca de 250 ce/min para a maioria dos pacientes adultos com taxas de batimentos cardíacos e taxa de respiração típicas que usam uma bomba de infusão tal como o sistema de infusão SIGMA SpectrumO produzido pela Baxter Internacional Inc.). Os dados do domínio da frequência podem então ser ainda ana- lisados para determinar uma ou mais métricas da condição do pacien- te (bloco 610). Tal análise do domínio da frequência pode incluir a aná- lise das frequências ou magnitudes dos picos de frequência (FN), tal como discutido em mais detalhes em outra parte no presente docu- mento. Em algumas modalidades, isto pode incluir a comparação dos dados do domínio da frequência PVP para determinar mudanças na métrica da condição do paciente.

[0091] Em determinadas modalidades, o hardware utilizado para praticar a invenção inclui um conjunto de múltiplos transdutores para encontrar ondas se propagando para diante e para trás (por exemplo, sinal IV versus a bomba 111) com base em diferenças de fase e ampli- tude. Por exemplo, o sistema pode incluir uma pluralidade de senso- res, tais como dois ou mais sensores. Um sensor próximo da bomba pode ficar localizado mais perto da bomba 111; um segundo sensor pode ficar localizado mais afastado da bomba 111, tal como perto da posição periférica no paciente. Com a identificação do ruído no sensor próximo à bomba, antes de identificar o mesmo no segundo sensor, o sistema pode identificar afirmativamente que o ruído foi gerado pela bomba, ao contrário daquele gerado pelo paciente. Em determinadas modalidades, o hardware adicional inclui uma câmara e/ou tubulação de amortecimento, configurada para subtrair ou limitar os sinais não fisiológicos antes da análise digital. Por exemplo, um amortecedor de sinais in-line. Em determinadas modalidades, o hardware adicional in- clui múltiplos sensores com uma câmara de amortecimento disposta no meio, para permitir a subtração do sinal da bomba. Em determina- das modalidades, os sensores adicionais podem medir outras caracte- rísticas fisiológicas, tais como a taxa de batimentos cardíacos e/ou a taxa de respiração, como uma entrada aos harmônicos elevados, para determinar a condição do fluido.

[0092] A FIGURA 7 ilustra um método de comparação de AIVP exemplificador 700para identificar mudanças em uma condição do pa- ciente com base na comparação de representações do domínio da frequência dos sinais da PVP associados com tempos diferentes. O método de comparação de AIVP 700 pode ser implementado pela uni- dade de avaliação 118 e pela unidade de resposta 116 para determi- nar e responder às mudanças na condição do paciente entre os perío- dos de tempo. Por exemplo, a unidade de avaliação 118 pode deter- minar e comparar as representações do domínio da frequência da PVP com base nos sinais eletrônicos da pressão recebidos durante múlti- plos períodos de tempo para determinar as mudanças nas métricas do paciente, tais como a pressão do sangue, o volume do sangue, a res- piração, a posição ou o movimento, ou a resistência vascular sistêmi- ca. Especificamente, a unidade de avaliação 118 pode comparar as magnitudes relativas ou absolutas associadas com as frequências (Fn) dos picos (Pn) nas distribuições de frequência determinadas para cada período de tempo para identificar as mudanças na condição do pacien- te que podem ser usadas pela unidade de resposta 118 para determi- nar e executar ações de resposta.

[0093] O método exemplificador 700 começa com a obtenção de uma primeira distribuição de frequência associada com um primeiro período de tempo (bloco 702) e uma segunda distribuição de frequên- cia associada com um segundo período de tempo (bloco 704). Cada uma dentre a primeira e a segunda distribuições de frequência pode ser gerada como os dados do domínio da frequência que correspon- dem à pluralidade de valores dos dados do sinal dos dados da PVP pelo método 300 ou pelo método de filtragem 600, tal como descrito acima. O primeiro e segundo períodos de tempo podem corresponder à primeira e à segunda janelas de avaliação, tal como discutido acima, em que cada janela de avaliação é associada com uma pluralidade de valores de dados amostrados ou recebidos pela unidade de avaliação

118. Os valores dos dados para cada uma dentre a primeira e a se- gunda janelas de avaliação podem ser armazenados em uma memória volátil ou não volátil até necessário pela unidade de avaliação 116 pa- ra gerar as distribuições de frequência, tal como discutido acima. Al- ternativamente, as distribuições de frequência ou as informações as- sociadas com as mesmas (por exemplo, picos da frequência e magni- tudes associadas) podem ser armazenadas diretamente para fins de comparação. Em algumas modalidades, a primeira e a segunda distri- buições de frequência podem ser a representação do domínio da fre- quência dos sinais da PVP do sensor 112 para os períodos de tempo de duração fixa que começam separados às vezes por um intervalo predeterminado. Por exemplo, o método 700 pode ser implementado em uma base de rolagem (isto é, periodicamente ou quando os novos dados da PVP ficam disponíveis) durante o monitoramento em tempo real do paciente 102 mediante a comparação das magnitudes dos pi- cos da frequência (Fn) das distribuições de frequência geradas para a primeira e a segunda janelas de avaliação durante o monitoramento do paciente. O primeiro e segundo períodos podem ser parcialmente so- brepostos, adjacentes no tempo, ou separados por um período inter- mediário.

[0094] A unidade de avaliação 116 pode em seguida identificar um ou mais picos de interesse para determinar o condição do paciente (bloco 706). Os picos de interesse podem ser identificados em qual- quer uma ou ambos a primeira e a segunda distribuições de frequên- cia. Em alguns exemplos, um ou mais picos de interesse podem ser determinados com base nos picos (Pn) em uma distribuição de fre- quência da linha basal gerada para o paciente 102, que pode ser a primeira distribuição de frequência ou uma distribuição de frequência prévia adicional. A distribuição de frequência da linha basal pode, por exemplo, ser determinada antes da cirurgia programada para estabe- lecer uma linha basal para um monitoramento da condição do paciente posterior. Os picos de interesse podem ser identificados com base nas frequências associadas (Fw), tal como por meio de identificação da fre- quência de respiração (Fo) ou da frequência da taxa de batimentos cardíacos (F1). Em algumas modalidades, os picos de interesse podem incluir uma pluralidade de tais picos, tais como os picos (P2) e (P3) as- sociado com a primeira frequência harmônica (F2) e a segunda fre- quência harmônica (F3). Sob algumas condições, nem todos os picos de interesse podem ser identificáveis em ambas as distribuições de frequência. Por exemplo, durante uma falha aguda do sistema circula- tório, a resistência vascular sistêmica pode diminuir de modo marcante e os picos associados com as frequências harmônicas (F2, F3, ... En) podem não ser discerníveis. Desse modo, os picos associados com as frequências harmônicas (F2, F3, ... FN) podem ser identificáveis na pri- meira distribuição de frequência, mas não na segunda distribuição de frequência. No entanto, uma mudança na magnitude das distribuições de frequência às frequências harmônicas (F2, F3, ... FN) pode ser de- terminada pela comparação da primeira e da segunda distribuições de frequência.

[0095] Com base em um ou mais picos de interesse identificados,

a unidade de avaliação 116 também pode determinar uma condição do paciente (ou uma mudança na condição do paciente) por uma compa- ração da primeira e da segunda distribuições de frequência (bloco 708). A determinação da condição do paciente pode incluir uma com- paração das magnitudes associadas com as mesmas uma ou mais frequências (Fn) entre a primeira e a segunda distribuições de fre- quência, uma comparação dos valores de uma função de uma plurali- dade de magnitudes associadas com as frequências entre a primeira e a segunda distribuições de frequência (por exemplo, uma comparação das razões de magnitudes de pico), uma comparação das frequências (Fn) associadas com um ou mais picos (Pn) entre a primeira e a se- gunda distribuições de frequência (por exemplo, uma mudança na fre- quência de respiração ou na frequência da taxa de batimentos cardía- cos), ou uma comparação de outras métricas associadas com a condi- ção do paciente.

Em algumas modalidades, a condição do paciente pode ser determinada com base em uma mudança em uma mudança além de um nível limite.

Por exemplo, uma diminuição na magnitude associada com a frequência da taxa de batimentos cardíacos (F1) na segunda distribuição de frequência abaixo de 80% da magnitude cor- respondente associada com a frequência da taxa de batimentos cardí- acos (F1) na primeira distribuição de frequência pode indicar hipovole- mia no paciente 102. Como um outro exemplo, uma diminuição na ra- zão da magnitude associada com a primeira frequência harmônica (F2) e a magnitude associada com a frequência da taxa de batimentos cardíacos (F1) entre a primeira e a segunda distribuições de frequência além de um limite predeterminado pode indicar hipervolemia ou hipo- volemia, dependendo se e como a magnitude associada com a fre- quência da taxa de batimentos cardíacos (F1) muda.

As comparações de interesse particular são discutidas em mais detalhes em outra parte no presente documento.

[0096] Uma comparação que envolve uma ou mais das frequên- cias harmônicas (Fx) é de interesse particular no que diz respeito ao estado hemodinâmico do paciente ou ao volume do sangue.

Devido ao fato que os valores da distribuição de frequência associados com as frequências harmônicas (Fx) são mais sensíveis às mudanças no volume do sangue do que os valores associados com a frequência da taxa de batimentos cardíacos (F:), as mudanças do monitoramento nos valores associados com as frequências harmônicas (Fx) podem fornecer uma indicação mais adiantada ou mais clara do estado he- modinâmico do paciente.

Por exemplo, um aumento ou uma diminui- ção agudos na magnitude do valor da distribuição de frequência asso- ciada com a primeira frequência harmônica (F2) (ou uma outra fre- quência harmônica) podem ser mais pronunciados do que a mudança correspondente nos valores associados com a frequência da taxa de batimentos cardíacos (F1) no mesmo paciente ao mesmo tempo.

Des- se modo, a métrica do volume do sangue pode ser gerada ao usar as frequências harmônicas (F4). Tal métrica pode ser determinada como funções das frequências harmônicas (Fx), razões dos valores da fre- quência das frequências harmônicas (Fx), magnitudes associadas com as frequências harmônicas (Fn), razões das magnitudes associadas com as frequências harmônicas (Fx), ou mudanças em qualquer uma destas.

Tais mudanças podem ser medidas contra uma linha basal ou contra um valor previamente determinado em um intervalo de tempo fixo antes dos valores atuais.

Em algumas modalidades, as frequên- cias ou as magnitudes associadas com as frequências harmônicas (Fr) podem ser comparadas contra outros valores relevantes, tais co- mo as frequências ou as magnitudes associadas com a frequência da taxa de respiração (Fo) ou a frequência da taxa de batimentos cardía- cos (F1). Por exemplo, uma ou mais frequências harmônicas (Fx) po- dem ser normalizadas por meio da comparação contra a frequência da taxa de batimentos cardíacos (F1). Tal valor normalizado pode ser de- terminado como uma razão das magnitudes e pode ser usado como uma métrica do volume do sangue para avaliar o estado hemodinâmi- co do paciente 102. Outras métricas do volume do sangue similares com base pelo menos em parte nos valores da frequência e da magni- tude de uma ou mais frequências harmônicas (Fx) podem ser determi- nadas e usadas para avaliar o estado hemodinâmico do paciente 102 em várias modalidades.

[0097] Uma vez que a condição do paciente tenha sido determina- do, a unidade de resposta 116 pode determinar se uma resposta é re- querida e fazer com que qualquer resposta requerida seja implemen- tada (bloco 510). Adicional ou alternativamente, a unidade de avalia- ção 118 ou a unidade de resposta 116 podem fazer com que um indi- cador da condição do paciente determinada seja armazenado ou apre- sentado através do monitor 120 (bloco 510). Se a unidade de resposta 116 determinar que uma resposta é requerida, a unidade de resposta 116 também pode determinar uma ou mais respostas que são apropri- adas para focar na condição do paciente identificada. Tais respostas podem incluir a geração de um alarme ou um outro aviso que a condi- ção do paciente é anormal, o que pode incluir a informação a respeito da condição do paciente. Um alarme ou um aviso podem ser apresen- tados através do monitor 120 ou podem ser comunicados a um outro dispositivo para a apresentação. O alarme ou o aviso podem incluir uma recomendação de uma ou mais ações a serem tomadas em res- posta à condição do paciente. Por exemplo, a recomendação pode in- cluir um ajuste a uma terapia fluida para o paciente 102, que pode in- cluir uma recomendação para administrar um ou mais vasopressores ou vasodilatadores. Tal recomendação pode ser determinada pela uni- dade de resposta 116 como parte da resposta requerida. Em algumas modalidades, isto pode incluir o envio de uma comunicação eletrônica a um dispositivo do usuário (por exemplo, uma estação de trabalho ou um dispositivo móvel usado por um médico, uma enfermeira, ou um técnico para monitorar a condição do paciente).

[0098] As respostas podem incluir similarmente o controle da fonte de fluido 110 para ajustar o fluxo de fluido ao paciente 102. A fonte de fluido 110 pode ser controlada de modo a aumentar ou reduzir a vazão de fluido ao paciente 102, incluindo o início ou o término do fluxo de fluido. Em algumas modalidades, a resposta pode incluir o controle da fonte de fluido 110 (ou de um dispositivo conectado à mesma) para administrar um ou mais fármacos ao paciente 102. Por exemplo, a fon- te de fluido 110 pode ser controlada para administrar um ou mais va- sopressores ou vasodilatadores em um fluido aplicados à veia periféri- ca 108 através do tubo IV 104 e do dispositivo de acesso venoso 106. Onde a fonte de fluido 110 inclui uma bomba, a resposta pode incluir o controle da operação da bomba, tal como por meio do aumento ou da diminuição da velocidade, da vazão, ou do modo de operação da bomba, bem como ligar ou desligar a bomba. Em algumas modalida- des, a fonte de fluido 110 pode ser controlada para administrar uma quantidade de um fármaco ao paciente 102 através do fluido. Por exemplo, a fonte de fluido 110 pode ser controlada para adicionar uma quantidade de fármaco ao fluido. As modalidades adicionais dos mé- todos específicos de análise e resposta que utilizam o sistema de AIVP 100 também são descritas em outra parte no presente documen- to em mais detalhes. O Módulo de AIVP

[0099] O sistema de AIVP 100 pode executar várias etapas de processamento de sinal e filtragem de sinal (por exemplo, para remo- ver os artefatos de ruído de um sinal fisiológico, executar a FFT em um sinal fisiológico, calcular uma contagem de AIVP como um corolário à pressão de calço capilar pulmonar, etc.). Em uma modalidade, o sis-

tema de AIVP 100 executa essas etapas, e outras, através do módulo de AIVP 800. Embora o módulo de AIVP 800 seja descrito com refe- rência ao diagrama de blocos ilustrado na FIGURA 8, deve ser apreci- ado que muitas outras configurações e métodos de execução dos atos associados com o módulo de AIVP 800 podem ser usados. Por exem- plo, a ordem de alguns dos blocos pode ser mudada, determinados blocos podem ser combinados com outros blocos, e alguns dos blocos descritos podem ser opcionais.

[00100] Tal como ilustrado na FIGURA 8, o módulo de AIVP 800 inclui um módulo de ruído 802, um módulo do índice de qualidade do sinal 804, um módulo da taxa de pulsos 806, um módulo de FFT 808 e um módulo da taxa de respiração 810.

[00101] O módulo de AIVP 800 recebe pelo menos uma entrada. Por exemplo, o módulo de AIVP 800 pode receber um sinal digital de um conversor analógico-digital. O sinal digital pode ser representativo de um parâmetro fisiológico do paciente, tal como a pressão intrave- nosa periférica de um paciente. Deve ser apreciado que muitos outros parâmetros fisiológicos são contemplados, tais como outras pressões venosas invasivas, pressões arteriais invasivas, pressão venosa não invasiva, pressões arteriais não invasivas, etc. Em um exemplo, o sinal digital é derivado de um dispositivo médico, tal como um transdutor de pressão que fica em comunicação fluida com a veia do paciente.

[00102] Do mesmo modo, o módulo de AIVP 800 emite saídas. Por exemplo, o módulo de AIVP 800 pode emitir um índice da qualidade do sinal (SQI!) relacionado ao sistema de AIVP 100, uma taxa de respira- ção (RR) do paciente, uma taxa de pulsos (PR) do paciente, e uma contagem de AIVP do paciente. Módulo de Ruído

[00103] Responsivo à recepção do sinal digital, o módulo de AIVP 800 pode executar a filtragem e o processamento. Em uma modalida-

de, o sinal digital é processado através do módulo de ruído 802 para eliminar artefatos de ruído, tais como aqueles associados com a ope- ração de uma bomba. Por exemplo, o módulo de ruído 802 pode exe- cutar cálculos de inclinação para diante e para trás para identificar segmentos do sinal digital onde há um ruído. Em uma modalidade, o módulo de ruído 802 executa várias etapas de processamento para eliminar os artefatos de ruído de um sinal. Em uma modalidade, o pro- cessamento inclui o processamento empilhado em cascata. Isto pode prover vantajosamente um processamento em tempo real a decimação eficiente de cálculos de características, processos de bloco, filtragem, etc., recorrentes.

[00104] Mais especificamente, o módulo de ruído 802 pode avaliar o sinal digital, identificar um ponto onde a inclinação positiva do sinal é maior do que um limite particular (por exemplo, um pico de sinal), e caracterizar esta parcela do sinal digital como um ponto inicial do ruí- do. Isto pode ser geralmente caracterizado como detecção de estouro com base na inclinação. Similarmente, o módulo de ruído 802 pode avaliar o sinal digital, identificar um ponto onde a inclinação negativa do sinal digital é menor do que um limite particular (por exemplo, uma queda de sinal) e caracterizar esta porção do sinal como um ponto fi- nal do ruído. As inclinações podem ser calculadas ao tirar a derivada do sinal digital.

[00105] Em um exemplo, o módulo de ruído 802 implementa um tamanho de pilha de janela deslizante que é suficiente para a estimati- va do parâmetro local (por exemplo, para o processamento em tempo real). O módulo de ruído 802 determina o tamanho da janela da incli- nação em cada lado de um pico dentro de uma pilha particular (por exemplo, picos associados tipicamente com o ruído do sinal). Por exemplo, para calcular as inclinações: ForwardSlope = SíX[p-wdex ] - X[p]Y(p-wdex)

BackwardSlope = SíX[p ] - X[p-wdex]Y(p-wdex)

[00106] De preferência, o espaçamento entre as janelas da inclina- ção é testado para uma ampla gama de taxas da bomba. O módulo de ruído 802 também pode calcular um ponto de simetria entre as inclina- ções para diante e para trás. O ponto de simetria pode inferir a locali- zação do ruído de pico. Em uma modalidade, o ruído de inclinação elevada e/ou de amplitude elevada é detectado.

[00107] A detecção de estouro baseada na inclinação é um proces- so de condicionamento de sinal de entrada adaptável, que provê o cancelamento do ruído em tempo real. Por exemplo, o módulo de ruí- do 802 identifica um tempo de início do ruído e de término do ruído, remove o sinal entre o tempo de início do ruído e o tempo de término do ruído (por exemplo, concatena o sinal). Em outras palavras, uma vez que um segmento de ruído é identificado (por exemplo, a porção do sinal entre o ponto de início do ruído e o ponto de término do ruído), o módulo de ruído 802 pode suprimir o segmento do sinal digital (por exemplo, para produzir um sinal concatenado ou segmentado).

[00108] Do mesmo modo, por exemplo, o módulo de ruído 802 também pode executar a filtragem combinada no espelho para preen- cher as lacunas do sinal concatenado. Mais especificamente, a faixa do sinal entre as inclinações para diante e para trás ajustadas no sinal maiores do que um limite (por exemplo, a região do ruído do sinal) é substituída por uma imagem no espelho das regiões adjacentes sime- tricamente divididas. Em uma modalidade, a filtragem combinada no espelho envolve o preenchimento em cada lacuna da parte dianteira (por exemplo, do ponto do término do ruído) e da parte traseira (por exemplo, do ponto do início do ruído). Em uma modalidade diferente, a filtragem combinada no espelho envolve o preenchimento na abertura ao usar os dados de sinal digital prévios, os quais são armazenados em uma memória (por exemplo, memória buffer). Por exemplo, o mó-

dulo de ruído 802 recupera a memória da pilha do buffer e preenche os dados sintéticos da direção para diante e/ou para trás do sinal. Em uma modalidade, o tamanho do buffer e o tamanho da janela são oti- mizados para taxas da bomba de 25 Hz a 250 Hz.

[00109] O processamento executado pelo módulo de ruído 802, in- cluindo a detecção de estouro baseada na inclinação para identificar o ruído e processamento subsequente, elimina vantajosamente os arte- fatos de ruído dos sinais. Por exemplo, com taxas da bomba de até 250 ml por hora, o módulo de ruído 802 tem pelo menos 0,74 segundo entre intervalos de bombeamento; isto é necessário para pacientes com taxa de pulsos baixa para adquirir sinais apropriados. O proces- samento subsequente, em uma modalidade preferida, inclui a elimina- ção de sinais de ruído e o ajuste das magnitude de FFT com base em uma razão do sinal de ruído suprimido, descrito em mais detalhes no presente documento. Em uma modalidade alternativa, o processamen- to inclui a eliminação de sinais de ruído e a combinação no espelho, tal como a combinação de sinais existentes para "preencher" os sinais suprimidos ao lançar os sinais existentes através de um eixo y. De pre- ferência, o resultado final é um sinal limpo que tem os artefatos de ruí- do eliminados. Depois do módulo de ruído 802, o módulo de AIVP 800 pode executar o processamento adicional no sinal limpo. Módulo do Índice da Qualidade do Sinal

[00110] Em uma modalidade, o sinal limpo pode ser processado através do módulo do índice da qualidade do sinal 804 para obter o SQlI relacionado ao sistema de AIVP 100. Por exemplo, o módulo do Índice da qualidade do sinal 804 pode incluir a autocorrelação do sinal limpo (por exemplo, a forma de onda), que pode incluir a determinação de ambos a média do cruzamento zero, e o desvio padrão dos cruza- mentos zero. A análise dos cruzamentos zero pode ser vantajosamen- te usada para calcular o SQI. Responsivo ao processamento através do módulo do índice da qualidade do sinal 804, o módulo de AIVP 800 pode emitir o SQI.

[00111] Mais especificamente, a determinação da qualidade do si- nal inclui a análise de autocorrelação do sinal. A autocorrelação pode incluir a colocação do sinal digital bruto sobre ele mesmo (por exem- plo, o sinal digital bruto em cima do sinal limpo). Quando há uma pro- pagação estatística nos cruzamentos zero, aproximadamente o mes- mo que a taxa de cruzamento zero, o sinal pode ser um sinal não utili- zável. Por exemplo, quando o desvio padrão dos cruzamentos zero é similar ao número de eventos do cruzamento zero, o sinal pode ser não utilizável. Para calcular a qualidade do sinal: ZCSD = Autozerocross - zerocrossSD Qualidade do sinal = sqart(abs(ZCSD)/(autozerocross + ze- rocrossSD))

[00112] Este valor calculado da qualidade do sinal pode ser indica- do como uma porcentagem da qualidade do sinal e ser emitido como Sal.

[00113] Em uma modalidade, se a qualidade do sinal for determina- da como uma qualidade "baixa", um monitor em comunicação com o módulo de AIVP 800 irá indicar uma interface gráfica específica do usuário. Por exemplo, o monitor pode indicar "Qualidade de Sinal Po- bre". Similarmente, o monitor pode incluir recomendações de pesquisa de defeitos da qualidade do sinal. Por exemplo, o monitor pode sugerir (1) a verificação da condição do paciente, (2) a verificação do cateter IV para o deslocamento, ar e torções, (3) a verificação da taxa da bomba para assegurar que está abaixo de 250 ml por hora, (4) a verifi- cação do movimento do paciente, (5) a identificação que o dispositivo pode não ser compatível para o uso com mais de uma bomba de infu- são e (6) o nivelamento e a confirmação que o cateter IV puxa de vol- ta.

Módulo da Taxa de pulsos

[00114] Em uma modalidade relacionada, o sinal limpo pode ser processado através do módulo da taxa de pulsos 806 para obter a PR do paciente. Por exemplo, o módulo da taxa de pulsos 806 pode de- terminar picos espectrais superiores do sinal limpo ao usar a detecção da inclinação nos dois lados. Responsivo ao processamento através do módulo da taxa de pulsos 806, o módulo de AIVP 800 pode emitir a PR.

[00115] Mais especificamente, o processamento inclui o processa- mento de pilha em cascata. Isto pode prover vantajosamente um pro- cessamento em tempo real e a decimação eficiente de cálculos de ca- racterísticas, processos de bloco, filtragem, etc., recorrentes.

[00116] Em uma modalidade, o módulo da taxa de pulsos 806 im- plementa o processamento de autocorrelação para que a determina- ção da periodicidade compute a taxa de pulsos (também indicada no presente documento como taxa de batimentos cardíacos ou HR). Por exemplo, o módulo da taxa de pulsos 806 usa um tamanho de bloco de 8.192 amostras, que também pode ser o tamanho do buffer da pilha que é processado em ordem inversa para características corretas de periodicidade. O módulo da taxa de pulsos 806 pode implementar in- tervalos sobrepostos selecionáveis. Como um exemplo, o intervalo de default pode ser um segundo intervalo com 500 amostras. O módulo da taxa de pulsos 806 pode computar a autocorrelação para os retar- dos (por exemplo, O a 4.000, relacionados a periodicidades de até 8 segundos). O módulo da taxa de pulsos 806 pode computar retardos associados a picos (por exemplo, 17 retardos associados a picos), ao usar a detecção de inclinação para diante e para trás tal como descrito previamente. O módulo da taxa de pulsos 806 pode filtrar períodos de cruzamento zero e desvios padrão. O módulo da taxa de pulsos 806 pode computar o espaçamento médio filtrado entre sub-harmônicos. O módulo da taxa de pulsos 806 pode computar uma estimativa da HR.

[00117] Em uma modalidade, o módulo da taxa de pulsos 806 im- plementa o processamento espectral, tal como FFT, para determinar a HR. Por exemplo, o módulo da taxa de pulsos 806 usa um tamanho de bloco de 8.192 pontos, que pode de preferência não incluir nenhuma função de janela. O módulo da taxa de pulsos 806 pode determinar picos espectrais pela técnica de inclinação para diante e para trás. O módulo da taxa de pulsos 806 pode usar o zeroº harmônico como uma estimativa parcial da HR. Os picos associados à magnitude espectral, que são independentes das taxas de repetição inferidas pela autocor- relação, são identificados de maneira correspondente. A identificação de pico da magnitude espectral pode ser usada para calcular a taxa de pulsos (por exemplo, um pico), bem como o índice do volume (por exemplo, múltiplos picos). A discussão da identificação do pico da magnitude espectral é incluída na seção do módulo de FFT a seguir.

[00118] Em uma modalidade relacionada, o módulo da taxa de pul- sos 806 executa a FFT para refinar as HRs determinadas previamente através de autocorrelação. Nesta modalidade, a HR calculada inicial- mente através da autocorrelação é uma estimativa da HR parcial.

[00119] Em uma outra modalidade, o módulo da taxa de pulsos 806 também computa a variabilidade da taxa de batimentos cardíacos (HRV) e a variabilidade da HRV. Por exemplo, devido ao fato que o módulo da taxa de pulsos 806 está executando a detecção de pico nas janelas deslizantes, o módulo da taxa de pulsos 806 pode determinar como os dados mudam ou variam, e determina desse modo a variabi- lidade da HRV e da HRV. Módulo de FFT

[00120] Em uma modalidade relacionada, o sinal limpo pode ser processado através do módulo de FFT 808 para obter a contagem de AIVP do paciente. Por exemplo, o módulo de FFT 808 pode executar a análise espectral no sinal limpo em relação à magnitude. Estes espec- tros da magnitude de FFT podem ser usados para calcular uma conta- gem de AIVP (tal como descrito em mais detalhes a seguir). Responsi- vo ao processamento através do módulo de FFT 808, o módulo de AIVP 800 pode emitir a contagem de AIVP.

[00121] Mais especificamente, o módulo de FFT 808 é usado para identificar os picos da magnitude espectral, os quais são usados sub- sequentemente para calcular o índice do volume (por exemplo, múlti- plos picos). Em uma modalidade, o processamento inclui o processa- mento de pilha em cascata. Isto pode prover vantajosamente um pro- cessamento em tempo real e a decimação eficiente de cálculos da ca- racterística, processos de bloco, filtragem, etc., recorrentes.

[00122] O módulo de FFT 808 implementa o processamento espec- tral para identificar os picos da magnitude espectral. Em uma modali- dade, a identificação dos picos individuais da magnitude inclui: a utili- zação da mudança máxima encontrada na inclinação para diante e para trás que é auxiliada pela orientação da taxa de pulsos da autocor- relação, os picos da magnitude da transformação de Fourier são en- contrados.

[00123] Essas magnitudes individuais (por exemplo, F1, F2, F3, etc.) são usadas então em uma equação não linear para calcular o índice do volume.

[00124] Por exemplo, tal como mencionado previamente, subse- quente à execução da transformação, o módulo de FFT 808 pode identificar os picos (por exemplo, P1, P2, P3) das frequências corres- pondentes (por exemplo, F1, F2, F3). Esses picos individuais (por exemplo, P1, P2, P3) que correspondem às várias frequências, tais co- mo a frequência da taxa de batimentos cardíacos F1, o primeiro har- mônico da frequência da taxa de batimentos cardíacos F2, e o segundo harmônico da frequência da taxa de batimentos cardíacos F3 podem então ser usados em uma equação para calcular uma contagem da AIVP. A contagem da AIVP, representativa da condição do fluido de um paciente, também é um corolário para a pressão de calço capilar pulmonar. Devido ao fato que a pressão de calço capilar pulmonar é um indicador da condição do fluido (por exemplo, hipervolemia ou hi- povolemia), a contagem de AIVP, do mesmo modo, é representativa da condição do fluido de um paciente.

[00125] Em uma modalidade, a equação para calcular a contagem de AIVP é representada pelo seguinte: Contagem de AIVP = csatanh(go + gimag” + gamag? + gamag”?) 2 + catanh(ho + himag”? + hamag!?? + hamag) 2 + citanh(igo + irmag”! + ipmag? + igmag!) + co 2

[00126] Cada um de co, C1, C2, C3, do, 91, 92, 93, ho, h1, h2, ha, lo, h1, iz e iz é constante. Por exemplo, Co, C1, c2 e c3 podem ser constantes do calibre do cateter. Neste exemplo, o usuário pode inserir um calibre específico, relacionado ao cateter a ser usado, através da interface do usuário se comunicando com o módulo de AIVP 800; O módulo de AIVP 800 provê subsequentemente co, C1, c2 e c3 ao módulo 808 de FFT, com base na entrada do usuário.

[00127] “Cadaum de mag”, mag? e magº representa as magnitudes individuais de cada uma das respectivas frequências (por exemplo, F1, F2, F3). Estas magnitudes também são indicadas de modo geral no presente documento como picos de frequências. Por exemplo, mag”? também pode ser indicado como pico P1: no presente documento, as- sociado com a frequência da taxa de batimentos cardíacos F;. Simi- larmente, por exemplo, mag”? também pode ser indicado como pico P2 no presente documento, associado com a primeira frequência harmô-

nica F2. Similarmente, por exemplo, mag”? também pode ser indicado como pico P3 no presente documento, associado com a segunda fre- quência harmônica F3. Por exemplo, e com referência à FIGURA 4B, P'1, indicado na equação de AIVP como mag”, é a magnitude da fre- quência da taxa de batimentos cardíacos (F1), P2, indicado na equação de AIVP como mag”, é a magnitude de uma primeira frequência har- mônica (F2), e P3, indicado na equação de AIVP como mag”, é a mag- nitude de uma primeira frequência harmônica (F3).

[00128] O módulo de FFT 808 calcula a contagem de AIVP, que é sem unidade. Em uma modalidade relacionada, o sistema de AIVP 100 exibe a contagem de AIVP (por exemplo, através do monitor 120). Com o cálculo da contagem de AIVP, a condição do fluido de um paci- ente pode ser determinada de imediato (por exemplo, hipovolemia, hi- pervolemia, ou euvolemia). De preferência, a contagem calculada de AIVP tem um acerto com uma pressão de calço capilar pulmonar de +8 mm de Hg com limites de acerto de um intervalo de confiança de 95%.

[00129] Em uma modalidade, as magnitudes de pico adicionais que correspondem às várias frequências (por exemplo, Pa que corresponde a Fa, uma terceira frequência harmônica) também podem ser usadas para calcular a contagem de AIVP (por exemplo, também implemen- tando constantes adicionais) para uma maior precisão no cálculo.

[00130] As maneiras adicionais para determinar a relação entre a contagem de AIVP e a pressão de calço capilar pulmonar dos pacien- tes incluem o encaixe dos dados que eram algoritmos evolucionários para otimizar uma baixa complexidade e uma solução baixa de erro, bem como o mapeamento da rede neura00000! dos dados com um conjunto de treinamento e validação ao usar nós de funções tangenci- ais hiperbólicas para criar relações não lineares entre os valores.

[00131] Em uma modalidade relacionada, o módulo de FFT 808 executa uma abordagem algorítmica para calcular o índice do volume.

Por exemplo, o módulo de FFT 808 executa uma abordagem dos me- nores quadrados inicial para analisar as magnitudes individuais (por exemplo, F1, F2, F3, etc.) e calcula subsequentemente um melhor ajus- te para o índice do volume. O melhor ajuste para o índice do volume pode, alternativamente, ser caracterizado como o melhor ajuste para a pressão de calço capilar pulmonar. Responsivo à geração do melhor ajuste, o módulo de FFT 808 pode usar o melhor ajuste para as itera- ções subsequentes para calcular o índice do volume. Neste exemplo, as iterações subsequentes podem permitir cálculos não lineares da contagem de AIVP. Módulo da Taxa de Respiração

[00132] Em uma modalidade, o sinal limpo também pode ser pro- cessado através do módulo da taxa de respiração 810 para obter a RR do paciente. Por exemplo, o módulo da taxa de respiração 810 pode filtrar o sinal limpo através de um filtro de alta passagem. Em uma mo- dalidade, o módulo da taxa de respiração 810 também pode executar a análise distinta recursiva (por exemplo, sen() + cos () e computação de arctang relacionada (y/x)) para determinar a RR. A análise distinta recursiva pode ser usada, por exemplo, também para "suavizar" o sinal limpo, de maneira tal que o sinal resultante é uma onda periódica sim- ples. Em outras palavras, com a suavização do sinal para eliminar to- das as frequências de nível mais elevado, o sinal de onda periódica simples é análogo à taxa de respiração. Em modalidades alternativas, o módulo da taxa de respiração 810 executa o processamento alterna- tivo para determinar a RR, tal como o cálculo da frequência do sinal limpo através de FFT, comparando o sinal limpo a conjuntos de dados conhecidos através da combinação de modelos, ou quaisquer outros meios de análise relacionados. Responsivo ao processamento através do módulo da taxa de respiração 810, o módulo de AIVP 800 pode emitir a RR.

[00133] A determinação da taxa de respiração pode incluir o uso de um discriminador FM linear digital baseado na filtragem de ângulo de fase diferencial. Antes dessa determinação, a taxa de pulsos é calcu- lada, tal como descrito acima. Os dados da taxa de pulsos são então replicados. O módulo da taxa de respiração 810 aplica um filtro de alta passagem digital ao sinal. Por exemplo, o filtro de alta passagem isola a faixa de frequência da taxa de respiração e permite o ajuste dos da- dos para extrair a taxa de respiração.

[00134] Mais particularmente, o sinal de entrada é submetido a uma filtragem de alta passagem, para a detecção da volatilidade máxima. O módulo da taxa de respiração 810 executa a filtragem recursiva de quadratura, tal como Cos(2*PI*n*k) e Sen(2*PI*n*k), e calcula então o arcTang() filtrado dos termos de quadratura filtrados. O módulo da taxa de respiração 810 computa a derivada do ângulo de arcTang() filtrado. Em uma modalidade, o módulo da taxa de respiração 810 também executa a filtragem da luz do derivado do ângulo de arcTang() filtrado. O módulo da taxa de respiração 810 pode então estimar a frequência da faixa base dominante. A multiplicação da estimativa por 60 fornece uma taxa de respiração em uma base por minuto. O Sistema de AIVP

[00135] A FIGURA 3 ilustra um diagrama de blocos de um sistema de AI|VP exemplificador 900, incluindo o módulo de AIVP 800 descrito previamente no presente documento. Além do módulo de AIVP 800, o sistema de AIVP 900 pode incluir o processador 902 e a memória 904, rodando no módulo de AIVP 800. Por exemplo, o módulo de AIVP 800 pode incluir um ou mais processadores físicos 902 acoplados de ma- neira comunicativa a um ou mais dispositivos de memória 904.

[00136] O processador físico, tal como o processador 902, refere-se a um dispositivo capaz de executar as instruções que codificam opera- ções aritméticas, lógicas e/ou de I/O. Em um exemplo ilustrativo, um processador pode seguir o modelo arquitetônico de Von Neumann e pode incluir uma unidade lógica aritmética (ALU), uma unidade de con- trole e uma pluralidade de registros. Em um exemplo, um processador pode ser um processador de um só núcleo, o qual é tipicamente capaz de executar uma instrução de cada vez (ou processar uma única se- quência de instruções), ou um processador de múltiplos núcleos, que pode executar simultaneamente múltiplas instruções. Em um outro exemplo, um processador pode ser implementado como um único cir- cuito integrado, dois ou mais circuitos integrados, ou pode ser um componente de um módulo de múltiplos chips (por exemplo, em que os dados individuais do microprocessador são incluídos em um único pacote de circuito integrado e desse modo compartilham um único so- quete). Um processador também pode ser indicado como uma unidade central de processamento (CPU). O dispositivo de memória, tal como o dispositivo de memória 904, refere-se a um dispositivo de memória volátil ou não volátil, tal como RAM, ROM, EEPROM, ou qualquer ou- tro dispositivo com a capacidade de armazenar dados. As conexões locais, incluindo as conexões entre o processador 902 e o dispositivo de memória 904, podem ser providas por um ou mais barramentos lo- cais de arquitetura apropriada, por exemplo, a interconexão de com- ponente periférico (PCI).

[00137] Do mesmo modo, o sistema de AIVP 900 pode incluir o sensor 906 e o monitor 908. Por exemplo, o módulo de AIVP 800 pode ficar em comunicação com cada um dentre o sensor 906 e o monitor

908. Uma comunicação pode ser por fio e/ou sem fio (por exemplo, WiFi, Bluetooth, etc.). Em um exemplo, o sensor 906 é o sensor da pressão 112 descrito em mais detalhes acima. Em um exemplo, o mo- nitor 908 é o monitor 120 descrito em mais detalhes acima. Em uma modalidade, o módulo de AIVP 800 é posicionado fisicamente dentro do monitor 908.

[00138] Do mesmo modo, o sistema 900 de AIVP pode incluir o banco de dados 910 e a nuvem 912. Por exemplo, o módulo de AIVP 800 pode ficar em comunicação com cada um dentre o banco de da- dos 910 e a nuvem 912. Uma comunicação pode ser com fio e/ou sem fio (por exemplo, WiFi, Bluetooth, etc.). Em um exemplo, o banco de dados 910 inclui os registros médicos eletrônicos armazenados em uma rede do hospital. Em um exemplo, a nuvem 912 inclui um local de armazenamento remoto, que pode ser usado para armazenar dados fisiológicos e/ou informações do dispositivo (por exemplo, a estatística do desempenho do módulo de AIVP 800, atualizações de software, etc.).

[00139] Em uma modalidade, o sistema de AIVP 900 exibe um índi- ce do volume atualizado através do monitor 908 a cada 60 segundos. De preferência, a contagem de AIVP usada para computar o índice do volume tem um acerto com a pressão de calço capilar pulmonar de + 8 mm de Hg com limites de acerto de um intervalo de confiança de 95%.

[00140] Em uma modalidade, o sistema de AIVP 900 exibe uma ta- xa de pulsos atualizada através do monitor 908 a cada 10 segundos. De preferência, a taxa de pulsos tem um acerto com a taxa de bati- mentos cardíacos de +10 batimentos por minuto com limites de acerto de um intervalo de confiança de 95%.

[00141] Em uma modalidade, o sistema de AIVP 900 exibe uma ta- xa de respiração atualizada através do monitor 908 a cada 10 segun- dos. De preferência, a taxa de respiração tem um acerto com a taxa de respiração de +5 respirações por minuto com limites de acerto de um intervalo de confiança de 95%.

[00142] Em uma modalidade, o sistema de AIVP 900 opera em con- junto com um dispositivo médico externo. Por exemplo, o sistema de AIVP 900 opera em conjunto com uma bomba de infusão que opera a taxas de O a 250 ml por hora. Em uma modalidade relacionada, o sis-

tema de AIVP 900 utiliza o cancelamento do ruído (por exemplo, atra- vés do módulo de ruído 802) para remover o sinal da bomba da forma de onda detectada (por exemplo, o sinal digital).

[00143] Em uma modalidade, o sistema de AIVP 900 exibe o índice do volume (por exemplo, a contagem de AIVP), a taxa de pulsos e a taxa de respiração quando a qualidade do sinal é adequada. Por exemplo, a qualidade do sinal é adequada quando o índice da quali- dade do sinal indica que a qualidade do sinal é adequada. Se a quali- dade do sinal for inadequada, o sistema de AIVP 900 pode indicar que o sinal é de qualidade "baixa" e/ou para de exibir os valores fisiológi- cos (por exemplo, a contagem de PR, RR, AIVP, etc.) contanto que a qualidade do sinal permaneça inadequada.

[00144] O sistema de AIVP 900 pode incluir outras características adicionais. Em uma modalidade, o sistema de AIVP 900 inclui uma fonte de alimentação. A fonte de alimentação pode ser unida por fio a uma fonte externa e/ou pode ter energia interna, tal como uma bateria de íons de Li. Em uma modalidade, o sistema de AIVP 900 inclui um ou mais alto-falantes (por exemplo, um alto-falante principal e um alto- falante de reserva). Os alto-falantes podem ser configurados para soar alarmes caso necessário.

[00145] A FIGURA 10 ilustra um outro exemplo do processamento de sinal através do processo 1000. Em várias modalidades, qualquer um dentre o sistema de AIVP 100, o sistema de AIVP 900 e o contro- lador mestre 1009 (tal como detalhado a seguir) pode executar o pro- cesso 1000. Em uma modalidade, o processo 1000 pode ser imple- mentado em conjunto com o processo 800. Em uma modalidade dife- rente, o exemplo 1000 é um processo individual, distinto do processo

800. Embora o processo 1000 seja descrito com referência ao diagra- ma de blocos ilustrado na FIGURA 10, deve ser apreciado que muitas outras configurações e métodos de execução das ações associadas com o processo 1000 podem ser usados. Por exemplo, a ordem de alguns dos blocos pode ser mudada, determinados blocos podem ser combinados com outros blocos, e alguns dos blocos descritos podem ser opcionais.

[00146] Tal como ilustrado na FIGURA 10, o processo 1000 pode incluir várias funções individuais, incluindo a função lógica de cance- lamento de interferência 1002, a função de detecção da magnitude da frequência 1004, a função de detecção da taxa de pulsos 1006 e a função de detecção da taxa de respiração 1008. Cada uma destas funções pode ser executada por ou ser operada com o controlador mestre 1009 (por exemplo, um processador).

[00147] A função lógica de cancelamento de interferência 1002 po- de incluir uma entrada do sensor (bloco 1010). Por exemplo, uma en- trada do sensor (por exemplo, um sinal do transdutor de pressão) a uma frequência particular (por exemplo, de 500 Hz) pode ser recebida como entrada do sensor. A entrada do sensor pode ser um sinal ana- lógico e/ou digital. Em uma modalidade preferida, a entrada do sensor é digital. Uma saída do filtro FIR de 149 pontos (por exemplo, um filtro de baixa passagem) pode ser adicionada a um arranjo de inclinação (bloco 1012). Por exemplo, o filtro pode ser adicionado ao arranjo de inclinação que é representativo do sinal digital recebido como entrada do sensor. O filtro pode, em um exemplo, eliminar todas as frequên- cias do sinal que excedem 16 Hz. Deve ser apreciado, no entanto, que outros filtros e/ou limites da frequência podem ser implementados.

[00148] A detecção da inclinação para diante e para trás pode ser executada (bloco 1014). A função lógica de cancelamento de interfe- rência pode determinar se a inclinação para diante/para trás existe (bloco 1016). Se uma inclinação para diante/para trás existir, de ma- neira tal que o ruído da bomba é identificado eficazmente, pontos de dados detectados na disposição da detecção da inclinação são remo-

vidos (bloco 1018), a frequência pode ser ajustada (bloco 1022), e um ajuste cúbico é aplicado para remover a descontinuidade (bloco 1024). Especificamente a respeito do ajuste cúbico, por exemplo, um ajuste da ranhura pode ser executado nos dados, de maneira tal que os da- dos são representados por uma linha contínua que segue para diante. Alternativamente, se a inclinação para diante/para trás não existir, os dados de entrada são usados como valor (bloco 1020).

[00149] O ponto atual (por exemplo, o ponto atual do sinal) é com- parado a um histograma, e rejeitado se o ponto atual estiver fora dos limites de confiança (bloco 1026). Por exemplo, se o ponto atual esti- ver além dos limites de confiança, isto indica que pode haver um pro- blema com os dados. A linha de saída da etapa de ajuste cúbico (blo- co 1024) é adicionada a um arranjo de autocorrelação, e a amostra é deslocada por um (bloco 1030). Em um exemplo, este processo, inclu- indo a adição ao arranjo da autocorrelação e mudança da amostra es- tá ocorrendo 500 vezes por segundo. Em um exemplo, o processo é repetido com a adição da saída do filtro FIR de 149 pontos ao arranjo de inclinação (bloco 1012). Em um exemplo diferente, o processo 1000 prossegue até a função seguinte.

[00150] A função de detecção da magnitude da frequência 1004 inclui a determinação se a contagem da amostra é maior do que um valor de disparo de FFT (bloco 1032). Em um exemplo, a contagem da amostra requerida é de pelo menos 8.192 amostras.

[00151] Sea contagem da amostra for maior do que o valor de dis- paro de FFT (bloco 1032), uma FFT de 8192 pontos mais recente é executada (bloco 1034). A magnitude da saída de FFT é calculada (bloco 1036). Uma vez calculada a magnitude da saída de FFT, essa magnitude também pode ser ajustada com base na contagem da amostra (bloco 1037).

[00152] Especificamente com respeito a ajustar as magnitude calcu-

ladas com base na contagem da amostra (bloco 1037), uma janela de amostra total pode incluir 8.192 amostras. Se a janela inteira da amos- tra for "silenciosa", de maneira tal que nenhum ruído da bomba tenha sido identificado durante a detecção da inclinação para diante/para trás (blocos 1016, 1018) a janela de amostra irá incluir 8.192 amostras. Alternativamente, no entanto, se uma porção da janela de amostra in- cluir o ruído, tal como o ruído da bomba, a janela irá incluir menos de

8.192 amostras. Se 25% da janela de amostra incluir o ruído, 25% das

8.192 amostras serão removidos, por exemplo, pela função lógica de cancelamento de interferência 1002 (bloco 1018). Em outras palavras, esta amostra particular irá incluir somente 6.144 amostras, que consis- te em 75% das 8.192 amostras que foram tomadas. Desse modo, a magnitude calculada com base na contagem de amostra (bloco 1037) refere-se a 6.144 amostras, e não a 8.192 amostras. Para ajustar a magnitude calculada, o processo 1000 ajusta o domínio da frequência com base em uma razão entre a amostra real ajustada e o conjunto total de amostras. Por exemplo, tal como ilustrado a seguir, a frequên- cia ajustada pode ser calculada através de: Fajustada = Fcalculada (contagem de amostra)

8.192

[00153] Coma provisão do exemplo precedente, as frequências ini- cialmente calculadas (bloco 1036) devem ser divididas por (6.144/8.192), ou mais simplesmente divididas por 0,75. Em outras pa- lavras, a frequência inicial é dividida pela porcentagem do sinal em uma janela de amostra (por exemplo, 8.192 amostras) que não inclua o ruído. Através deste ajuste, as frequências calculadas podem ser ajustadas para responder pelas amostras em falta, tais como aquelas suprimidas para serem identificadas como ruído (bloco 1018); as fre- quências ajustadas irão prover a função de detecção da magnitude da frequência 1004 com os valores mais precisos para processamento adicional, tal como para o cálculo do índice do volume de AIVP (bloco 1046).

[00154] O pico máximo é identificado para estimar a taxa de pulsos (bloco 1038). A taxa de pulsos é calculada (bloco 1040). Uma busca de pico é realizada para os harmônicos da primeira frequência (por exemplo, F1) (bloco 1042). Por exemplo, os picos podem ser procura- dos pelas diferenças proporcionais do eixo y; um primeiro pico pode ser esperado a 1x, um segundo pico pode ser esperado a 2x, etc. Um cálculo da magnitude espectral é executado a partir da estimativa da taxa de pulsos (bloco 1044). A qualidade de FFT pode ser calculada (bloco 1045). Por exemplo, a altura do sinal de FFT de pico (por exemplo, Fo) é dividida pelo sinal de FTT da linha basal. O sinal de FTT da linha basal é um sinal que não de pico, tipicamente determina- do ao determinar a amplitude do sinal bastante distante dos picos. Quando o sinal de FTT de pico é muito mais elevado do que o sinal de FTT da linha basal (por exemplo, de 50x a 100x, ou mais), o sinal de FFT tem picos definidos e a qualidade de FFT é suficiente. Por exem- plo, a qualidade de FFT deve ser de 50 ou mais. Um índice do volume de AIVP (por exemplo, a contagem de AIVP) é calculado (bloco 1046) e o valor de disparo de FFT é atualizado (bloco 1048). O índice do vo- lume de AIVP pode ser enviado ao controlador mestre 1009. Devido ao fato que o índice do volume de AIVP é calculado, a função de de- tecção da magnitude da frequência 1004 também pode ser geralmente caracterizada como uma função da contagem de AIVP.

[00155] Sea contagem de amostra não for maior do que o valor de disparo de FFT (bloco 1032), o processo 1000 prossegue até a função seguinte. Do mesmo modo, responsivo à execução do cálculo da magnitude espectral da estimativa da taxa de pulsos (bloco 1044), o processo 1000 pode prosseguir até a função seguinte.

[00156] A função de detecção da taxa de pulsos 1006 inclui a de- terminação se a contagem da amostra é maior do que um valor de disparo da autocorrelação (bloco 1050).

[00157] É adicionalmente valioso determinar o índice da qualidade do sinal (SQI). Especificamente, se a contagem da amostra for maior do que o valor de disparo da autocorrelação (bloco 1050), uma magni- tude de FTT inversa dos 8.192 pontos mais recentes é executada (blo- co 1052). Por exemplo, a FFT inversa recria eficazmente o sinal do domínio do tempo. Em um exemplo, a magnitude de FTT inversa pro- vê o sinal do domínio de tempo (por exemplo, para a autocorrelação). A saída real é escalada para a raiz quadrada da magnitude (bloco 1054). Em uma modalidade, a FFT inversa é escalada para finalidades de autocorrelação. O mínimo, o máximo, e a média da autocorrelação são identificados (bloco 1056), por exemplo, para obter o ponto zero. Um ajuste cúbico de 4.000 pontos é executado (bloco 1058). Em um exemplo, este ajuste cúbico de 4.000 pontos (por exemplo, 8 segun- dos do sinal) se presta a estimar a taxa de batimentos cardíacos. Os cálculos da inclinação para diante/para trás para os pares de inclina- ção mínimos e máximos são executados (bloco 1060), por exemplo, para identificar os picos. A taxa de pulsos é calculada (bloco 1062). Em um exemplo, a taxa de pulsos calculada é igual ao número de pa- res de inclinação. O índice da qualidade do sinal (SQI) é avaliado, para determinar se SQI é maior do que um limite particular (por exemplo, SQ!I > 70). Se SQ! não for maior do que o limite (bloco 1064), os dados medidos são tratados como "zero" e enviados ao controlador mestre 1009 como tais. Em um exemplo, nenhuma informação é exibida en- quanto SQ! não for maior do que o limite.

[00158] Alternativamente, se SQI for maior que o limite (bloco 1064), uma média ponderada de taxas de pulso é calculada (bloco 1066), e também pode ser comparada à taxa de pulsos da autocorre-

lação. O valor de disparo da autocorrelação é atualizado (bloco 1068). A taxa de pulsos calculada pode ser enviada ao controlador mestre

1009. Em um exemplo, o cálculo da média ponderada de taxas de pul- so (bloco 1066) inclui a recepção da entrada da taxa de pulsos calcu- lada pela função de detecção da magnitude da frequência 1004 (bloco 1040).

[00159] Sea contagem de amostra não for maior do que o valor de disparo da autocorrelação (bloco 1050), o processo 1000 prossegue até a função seguinte.

[00160] A função de detecção da taxa de respiração 1008 inclui a determinação se a contagem de amostra é maior do que um valor de disparo da taxa de respiração (bloco 1070). A função de detecção da taxa de respiração 1008 executa a análise distinta recursiva (por exemplo, sen() + cos () e a computação de arcTang (y/x)) relacionada para "suavizar" o sinal limpo, de maneira tal que o sinal resultante é uma única onda periódica (bloco 1072). Em outras palavras, com a suavização do sinal para eliminar todas as frequências de nível mais alto, o único sinal de onda periódica é análogo à taxa de respiração. À qualidade do sinal é avaliada, para determinar se SQI é maior do que o limite particular (por exemplo, SQ!| > 70). Outra vez, se SQ! não for maior do que o limite (bloco 1076), os dados medidos são tratados como "zero" e enviados ao controlador mestre 1009 como tais. Em um exemplo, nenhuma informação é exibida quando SQI não é maior do que o limite.

[00161] É Alternativamente, se SQ! for maior do que o limite (bloco 1076), a taxa de respiração é calculada (bloco 1078) e o valor de dis- paro da taxa de respiração é atualizado (bloco 1080). A taxa de respi- ração calculada pode ser enviada ao controlador mestre 1009.

[00162] O SQI é calculado ao usar a estatística de cruzamento zero derivada da autocorrelação (por exemplo, o número de eventos de cruzamento zero e desvio padrão de eventos) (bloco 1082) do cruza- mento zero. Por exemplo, o cálculo de SQI (por exemplo, no bloco 1064, no bloco 1076, etc.) pode levar em consideração a taxa de pulsos com respeito ao número de pares de inclinação calculados pela função de de- tecção da taxa de pulsos 1006 (bloco 1062). A média de rolagem dos SOQls em falta em relação ao tempo também é calculada (bloco 1084). Se o disparo médio de rolagem de SQ! for alcançado (bloco 1086), um erro de SQ! é enviado ao controlador mestre 1009. Por exemplo, se tiver pas- sado um tempo suficiente sem nenhum dado, um limite é alcançado. Em várias modalidades, o limite pode ativar um guia de pesquisa de defeitos, avisos adicionais e/ou alarmes. Do mesmo modo, se o disparo médio de rolagem de SQ! não for alcançado (bloco 1086), um SQI sem nenhum erro é enviado ao controlador mestre 1009.

[00163] Talcomo usado neste relatório descritivo, incluindo as rei- vindicações, o termo "e/ou" é uma junção que é inclusiva ou exclusiva. Por conseguinte, o termo "e/ou" significa a presença de duas ou mais coisas em um grupo ou significa que uma seleção pode ser feita em um grupo de alternativas.

[00164] Muitas características e vantagens da presente invenção são aparentes a partir da descrição escrita e, desse modo, as reivindi- cações anexas se prestam a cobrir todas tais características e vanta- gens da invenção. Além disso, uma vez que numerosas modificações e mudanças irão ocorrer de imediato aos elementos versados na téc- nica, a presente invenção não fica limitada à construção e operação exatas tal como ilustrado e descrito. Portanto, as modalidades descri- tas devem ser consideradas como ilustrativas e não restritivas, e a in- venção não deve ser limitada aos detalhes fornecidos no presente do- cumento, mas deve ser definida pelas reivindicações a seguir e seu âmbito completo de equivalentes, quer sejam previsíveis ou não previ- síveis agora ou no futuro.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema para o monitoramento de um paciente ao usar uma medição associada com uma pressão dentro de um sistema cir- culatório do paciente quando o sistema circulatório do paciente é co- nectado a uma bomba, caracterizado pelo fato de que compreende: um sensor da pressão que inclui um transdutor disposto ad- jacente a ou conectado a um tubo em conexão fluida com o sistema circulatório e configurado para gerar um sinal eletrônico associado com a pressão quando o sistema circulatório do paciente é conectado à bomba; e uma unidade de avaliação, a qual inclui um processador do computador conectado de maneira comunicativa ao sensor da pressão para receber o sinal eletrônico, e uma memória que armazena instru- ções que podem ser lidas por computador não transitórias que, quan- do executadas pelo processador do computador, fazem com que a unidade de avaliação: obtenha um sinal da pressão do domínio do tempo que compreende valores de um sinal eletrônico associado com a pressão do transdutor com base em um fenômeno físico associado com a pressão do paciente por um período de amostra, em que o período de amostra inclui uma pluralidade de segmentos de tempo, incluindo (i) um ou mais segmentos de tempo ativos durante os quais a bomba es- tá operando e (ii) um ou mais segmentos de tempo inativo durante os quais a bomba não está operando; identifique uma primeira pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo associados com um ou mais seg- mentos de tempo inativos e uma segunda pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo associado com um ou mais segmentos de tempo ativos através da detecção de inclinação para diante e para trás do sinal da pressão do domínio do tempo;

suprima a segunda pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo; gere um sinal da pressão do domínio do tempo filtrado com base na primeira pluralidade dos valores e exclua a segunda plu- ralidade dos valores; aplique uma transformação ao sinal da pressão do domínio do tempo filtrado para gerar um sinal da pressão do domínio da frequência; ajuste o sinal da pressão do domínio da frequência, com base em uma razão entre um tamanho da segunda pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo e uma janela de amostra total dos valores do sinal da pressão do domínio do tempo; e determine uma métrica da condição do paciente para o paciente com base no sinal da pressão do domínio da frequência ajus- tado através de uma equação que considera uma pluralidade de fre- quências harmônicas.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bomba é uma bomba IV peristáltica.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bomba é configurada para operar periodicamente, de maneira tal que um ou mais segmentos de tempo ativos e o um ou mais segmentos de tempo inativos se alternam periodicamente.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo é disposto entre o paciente e a bomba de ma- neira tal que uma parte da bomba fica em conexão fluida com o siste- ma circulatório do paciente através do tubo.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que: o transdutor compreende um sensor da pressão disposto em conexão fluida com um interior do tubo; e o fenômeno físico associado com a pressão é uma pressão dentro do interior do tubo.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as instruções também fazem com que a unidade de avaliação: determine se a métrica da condição do paciente indica que uma condição do paciente é anormal; e ajuste a operação da bomba quando a métrica da condição do paciente indica que a condição do paciente é anormal mediante a mudança de uma vazão de um fluido da bomba para o sistema circula- tório do paciente.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as instruções executáveis também fazem com que a unidade de avaliação gere o sinal da pressão do domínio do tempo filtrado, para cada um de um ou mais pares de segmentos de tempo ativos, por meio de: identificação de um ou mais valores correspondentes den- tro de ambos os segmentos de tempo ativos do par; e combinação dos segmentos de tempo ativos do par ao ali- nhar o um ou mais valores correspondentes dentro de ambos os seg- mentos de tempo ativos do par.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as instruções executáveis que fazem com que a uni- dade de avaliação gere o sinal da pressão do domínio do tempo filtra- do incluem instruções que fazem com que a unidade de avaliação: estime uma terceira pluralidade de valores como valores substitutos para um ou mais segmentos de tempo ativos, em que a terceira pluralidade de valores é estimada com base na primeira plura- lidade de valores sem referência à segunda pluralidade de valores; e gere o sinal da pressão do domínio do tempo filtrado ao combinar a primeira pluralidade de valores para os segmentos de tem- po inativos e a terceira pluralidade de valores para os segmentos de tempo ativos.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a terceira pluralidade de valores é estimada ao execu- tar pelo menos um dentre a análise de regressão, o cálculo da inclina- ção para diante e para trás, a detecção da inclinação nos dois lados, e a filtragem combinada no espelho em pelo menos a primeira pluralida- de de valores.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza- do pelo fato de que as instruções executáveis que fazem com que a unidade de avaliação determine a métrica da condição do paciente in- cluem instruções que fazem com que a unidade de avaliação: identifique uma pluralidade de frequências associadas com os máximos locais do sinal da pressão do domínio da frequência; e determine a métrica da condição do paciente com base pe- lo menos em parte em pelo menos uma frequência da pluralidade de frequências associadas com os máximos locais.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza- do pelo fato de que a métrica da condição do paciente é uma métrica do volume do sangue que indica uma ou mais das seguintes: hipovo- lemia, hipervolemia, ou euvolemia.

12. Dispositivo para o monitoramento um paciente, caracte- rizado pelo fato de que compreende: um sensor da pressão, o qual inclui um transdutor configu- rado para monitorar um fenômeno físico associado com uma pressão dentro de um sistema circulatório do paciente quando o sistema circu- latório do paciente é conectado a uma bomba; e uma unidade de avaliação, a qual inclui um processador do computador conectado de maneira comunicativa ao sensor da pres-

são, e uma memória que armazenam instruções executáveis não tran- sitórias que, quando executadas pelo processador do computador, fa- zem com que a unidade de avaliação:

obtenha um sinal da pressão do domínio do tempo que compreende valores de um sinal eletrônico associado com a pressão recebida do transdutor do sensor da pressão por um período de amos- tra, em que o período de amostra inclui uma pluralidade de segmentos de tempo, incluindo (i) um ou mais segmentos de tempo ativos durante os quais a bomba está operando e (ii) um ou mais segmentos de tem- po inativos durante os quais a bomba não está operando;

identifique uma primeira pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo associados com um ou mais seg- mentos de tempo inativos e uma segunda pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo associados com um ou mais segmentos de tempo ativos através da detecção de inclinação para diante e para trás do sinal da pressão do domínio do tempo;

suprima a segunda pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo;

gere um sinal da pressão do domínio do tempo filtrado com base na primeira pluralidade os valores e exclua a segunda plu- ralidade dos valores;

aplique uma transformação ao sinal da pressão do do- mínio do tempo filtrado para gerar um sinal da pressão do domínio da frequência;

ajuste o sinal da pressão do domínio da frequência, com base em uma razão entre um tamanho da segunda pluralidade de va- lores do sinal da pressão do domínio do tempo e uma janela de amos- tra total dos valores do sinal da pressão do domínio do tempo; e determine uma métrica da condição do paciente para o paciente com base no sinal da pressão do domínio da frequência ajus-

tado através de uma equação que considera uma pluralidade de fre- quências harmônicas.

13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12, caracte- rizado pelo fato de que: o sinal da pressão do domínio do tempo compreende uma primeira série temporal de valores distintos; o sinal da pressão do domínio do tempo filtrado compreen- de uma segunda série temporal de valores discretos; e a segunda série temporal contém pelo menos um segmento de uma pluralidade sequencial dos valores dentro da segunda série temporal que é equivalente a um segmento correspondente de uma pluralidade sequencial de valores correspondentes dentro da primeira série temporal.

14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12, caracte- rizado pelo fato de que as instruções executáveis que fazem com que a unidade de avaliação gere o sinal da pressão do domínio do tempo filtrado incluem instruções que fazem com que a unidade de avaliação: estime uma terceira pluralidade de valores como valores substitutos para um ou mais segmentos de tempo ativos, em que a terceira pluralidade de valores é estimada com base na primeira plura- lidade de valores sem referência à segunda pluralidade de valores; e gere o sinal da pressão do domínio do tempo filtrado ao combinar a primeira pluralidade de valores para os segmentos de tem- po inativos e a terceira pluralidade de valores para os segmentos de tempo ativos.

15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12, caracte- rizado pelo fato de que o ajuste do sinal da pressão do domínio da fre- quência inclui a divisão da magnitude do sinal da pressão do domínio da frequência por um quociente da segunda pluralidade de valores e a janela de amostra total de valores.

16. Método de monitoramento que um paciente que usa uma medição associada com uma pressão dentro de um sistema cir- culatório do paciente quando o sistema circulatório do paciente é co- nectado a uma bomba, caracterizado pelo fato de que compreende:

o monitoramento, por um transdutor, de um fenômeno físico associado com a pressão do paciente por um período de amostra, em que o período de amostra inclui uma pluralidade de segmentos de tempo, incluindo (i) um ou mais segmentos de tempo ativos durante os quais a bomba está operando e (ii) um ou mais segmentos de tempo inativos durante os quais a bomba não está operando;

a obtenção, por um processador de uma unidade de avalia- ção, de um sinal da pressão do domínio do tempo que compreende valores de um sinal eletrônico associados com a pressão do transdutor com base no fenômeno físico monitorado no período de amostra;

a identificação, pelo processador da unidade de avaliação, de uma primeira pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo associados com um ou mais segmentos de tempo inativos e uma segunda pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo associados com um ou mais segmentos de tempo ativos através da detecção de inclinação para diante e para trás do sinal da pressão do domínio do tempo;

a supressão da segunda pluralidade de valores do sinal da pressão do domínio do tempo;

a geração, pelo processador da unidade de avaliação, de um sinal da pressão do domínio do tempo filtrado com base na primei- ra pluralidade dos valores e a exclusão da segunda pluralidade dos valores;

a aplicação, pelo processador da unidade de avaliação, de uma transformação ao sinal filtrado da pressão do domínio de tempo para gerar um sinal da pressão do domínio da frequência;

o ajuste do sinal da pressão do domínio da frequência, com base em uma razão entre um tamanho da segunda pluralidade de va- lores do sinal da pressão do domínio do tempo e uma janela de amos- tra total dos valores do sinal da pressão do domínio do tempo; e a determinação, pelo processador da unidade de avaliação, de uma métrica da condição do paciente para o paciente com base no sinal da pressão do domínio da frequência ajustado através de uma equação que considera uma pluralidade de frequências harmônicas.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracteriza- do pelo fato de que a geração do sinal da pressão do domínio do tem- po filtrado inclui a remoção do um ou mais segmentos de tempo ativos do sinal da pressão do domínio do tempo.

18. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracteriza- do pelo fato de que a geração do sinal da pressão do domínio do tem- po filtrado inclui: a estimativa de uma terceira pluralidade de valores como valores substitutos para o um ou mais segmentos de tempo ativos, em que a terceira pluralidade de valores é estimada com base na primeira pluralidade de valores sem referência à segunda pluralidade de valo- res; e a geração do sinal da pressão do domínio do tempo filtrado ao combinar a primeira pluralidade de valores para os segmentos de tempo inativos e a terceira pluralidade de valores para os segmentos de tempo ativos.

19. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracteriza- do pelo fato de que a terceira pluralidade de valores é estimada ao executar pelo menos uma dentre a análise de regressão, o cálculo da inclinação para diante e para trás, a detecção da inclinação nos dois lados e a filtragem combinada no espelho em pelo menos a primeira pluralidade de valores.

20. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracteriza- do pelo fato de que o ajuste do sinal da pressão do domínio da fre- quência inclui a divisão da magnitude do sinal da pressão do domínio da frequência por um quociente da segunda pluralidade de valores e a janela de amostra total de valores.