CN102427760B - 动脉压力解耦的直接测量 - Google Patents

Abstract

描述了用于监测中央到外周动脉压力解耦(即，高动力性或血管舒张的状况)的方法。这些方法包括比较参数，例如能够根据在中央主动脉和外周动脉位置进行的流量和压力测量来确定的阻抗、顺应性以及压力。中央主动脉和外周动脉位置的参数之间的关系提供中央到外周动脉压力解耦的指示。这些方法能够警告用户，受试者正在经历中央到外周动脉压力解耦，这使临床医生能够对受试者适当地提供治疗。

Description

动脉压力解耦的直接测量

背景技术

例如心搏排血量(SV)、心输出量(CO)、舒张末期容积、喷血分数、心搏排血量变化(SVV)、脉搏压变化(PPV)以及收缩压化(SPV)等指标不仅对于疾病诊断是重要的，而且对于“实时”(即，持续)监测受试者在临床中的重要变化也很重要。例如，医疗保健供应商对人类和动物受试者中的前负荷依赖、流体响应性或容量响应性感兴趣，也对例如中央到外周的解耦(central-to-peripheral decoupling)感兴趣。因此很少有医院缺乏监测心脏的一个或更多个指标的某种形式的设备该设备致力于提供受试者正出现所指示的一个或更多个变化的警告。包括侵入性技术、非侵入性技术及其结合在内的很多技术正在使用中，甚至已经在该文献中提出。

发明内容

本文描述了几种用于监测受试者中的中央到外周/周围动脉压力解耦的方法。这些方法包括例如能够通过在中央主动脉和外周动脉位置进行流量和压力的测量来确定的血管阻抗、动脉顺应性以及中央主动脉和外周动脉压力等参数的比较。这些参数之间的关系提供中央到外周动脉压力解耦的指示。

使用血管阻抗来监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的方法包括：测量受试者的中央主动脉压力、中央主动脉流量以及外周动脉压力；然后通过中央主动脉压力和中央主动脉流量来计算中央系统血管阻抗，并通过外周动脉压力和中央主动脉流量来计算外周系统血管阻抗。比较中央系统血管阻抗与外周系统血管阻抗，并且如果所述受试者的外周系统血管阻抗大于受试者的中央系统血管阻抗则指示中央到外周动脉压力解耦。

使用动脉顺应性来监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的方法包括：测量受试者的中央主动脉压力、中央主动脉流量以及外周动脉压力。然后，通过中央主动脉压力和中央主动脉流量计算中央系统动脉顺应性，并通过外周动脉压力和中央主动脉流量来计算外周系统动脉顺应性。比较中央系统动脉顺应性与外周系统动脉顺应性，并且如果受试者的外周系统动脉顺应性大于受试者的中央系统动脉顺应性则指示中央到外周动脉压力解耦。

使用中央主动脉压力和外周动脉压力来监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的方法包括：测量受试者的中央主动脉压力和受试者的外周动脉压力。比较受试者的中央主动脉压力与受试者的外周动脉压力，并且如果受试者的中央动脉压力大于受试者的外周动脉压力则指示中央到外周动脉压力解耦。

附图说明

图1同时示出在正常血流动力学状况期间所记录的猪动物模型的升主动脉(主动脉(Aortic))、股动脉(Femoral)以及桡动脉(Radial)中的压力波形。

图2示出在使用大量的液体和血管加压药从内毒素休克(败血症性休克)中苏醒过来期间，同时记录的猪的动物模型中的升主动脉(Aortic)、股动脉(Femoral)以及桡动脉(Radial)中的压力波形。

图3示出图解说明使用中央系统血管阻抗和外周系统血管阻抗来监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的逻辑示例的流程图。

图4示出图解说明使用中央系统动脉顺应性和外周系统动脉顺应性来监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的逻辑示例的流程图。

图5示出动脉系统的二元素顺应性-阻力模型。

图6示出图解说明使用中央主动脉压力和外周动脉压力来监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的逻辑示例的流程图。

图7A-图7C示出受试者在正常血流动力学状况下和之后在外周解耦状况下的阻抗(7A)、阻力(7B)以及顺应性(7C)的测量的图示。

图8是显示实现本文所述方法的系统的主要组件的方框图。

具体实施方式

本文描述了几种用于监测中央到外周动脉压力解耦(即，高动力性的血流动力学状况)的方法。这些方法包括例如能够根据在中央主动脉和外周动脉位置进行流量和压力的测量来确定的阻抗、顺应性以及压力等参数的比较。这些在中央主动脉和外周动脉位置的参数之间的关系提供中央到外周动脉压力解耦的指示。具体地说，在外周阻抗或压力值降低到类似的中央阻抗或压力参数值以下时(或对于顺应性反之亦然)，指示中央到外周动脉压力解耦。这些方法可以警告用户，受试者正在经历着中央到外周动脉压力解耦，这能够使临床医生对受试者适当地提供治疗。

正如这里使用的，短语高动力性和血管舒张指代动脉外周压力和流量自中央主动脉压力和流量解耦的情形，并且术语外周动脉意指远离心脏的动脉，例如桡动脉、股动脉或肱动脉(brachial arteries)。被解耦的动脉压力意味着在动脉外周压力和中央主动脉压力之间的正常关系是无效的，并且动脉和外周动脉压力不能被用于确定中央动脉压力。这也包括外周动脉压力与中央主动脉压力是不成比例的或者不是中央主动脉压力的函数的状况。在正常的血流动力学条件下，越远离心脏进行测量，血压越升高。这样的压力升高在图1中示出，即在桡动脉所测量的压力波的振幅大于在股动脉所测量的压力波的振幅，在股动脉所测量的压力波振幅又大于在主动脉所测量的压力波的振幅。这些压力的差异与波反射有关，即，压力向外周扩大。

医疗诊断中经常依赖于该压力的正常的血流动力学关系(即，远离心脏，压力升高)。然而，在高动力性/血管舒张状况下，这种关系可以随着动脉压力变为低于中央主动脉压力而得到逆转。这种逆转已经被归结于例如间接表明对动脉系统中的波反射有影响的外周血管中的动脉紧张。图2中示出了这样的高动力性情形，即，在桡动脉所测量的压力波振幅低于在股动脉所测量的压力波振幅，在股动脉所测量的压力波振幅又低于在主动脉所测量的压力波振幅。考虑使用扩张外周小动脉的药物(例如，硝酸盐、ACE抑制剂以及钙抑制剂)来达到这个效果。这些严重的血管舒张状况的类型也经常在桡动脉压力低估主动脉中的压力的心肺分流术(冠状动脉旁路)之后的情形中被观察到。在外周动脉压力低估中央主动脉压力情形下的中央到外周的显著压力差，通常在患有严重脓血症、并被施与大量液体和高剂量的血管加压药导致严重血管舒张的患者中被观察到。非常类似的状况也在患有晚期肝脏疾病的患者中被观察到。对于正常血流动力学状况中的受试者的某些治疗将会采取与对于高动力性的状况中的受试者不同的处理，本领域技术人员将很好地理解这一点。因此，如果存在中央到外周动脉压力解耦(即，受试者中的血管舒张)，当前公开的方法可检测到。

第一种用于监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的方法在图3中用流程图示出，并且该方法包括测量受试者的中央主动脉压力(10)、中央主动脉流量(20)以及外周动脉压力(30)。接着，通过用中央主动脉流量除中央主动脉压力来计算中央系统血管阻抗(40)，并且通过用中央主动脉流量除外周动脉压力来计算外周系统血管阻抗(50)。然后比较中央系统血管阻抗与外周系统血管阻抗(60)。如果受试者的外周系统血管阻抗大于受试者的中央系统血管阻抗，则指示中央到外周动脉压力解耦。被指示中央到外周动脉压力解耦的受试者的中央到外周动脉压力解耦的程度能够通过从中央系统血管阻抗中减去外周系统血管阻抗来确定。受试者是否正在经历中央到外周动脉压力解耦和/或中央到外周动脉压力解耦的程度可以通过持续地监测中央系统血管阻抗和外周系统血管阻抗而被持续地监测。

能够通过用中央主动脉流量除中央主动脉压力来计算中央系统血管阻抗如下：

$Z_a\left(\mathrm{j\ω}\right)=\frac{P_a\left(\mathrm{j\ω}\right)}{Q_a\left(\mathrm{j\ω}\right)}$

其中，Z_a是系统血管阻抗(下标a指示该测量是在主动脉层执行的)，P_a是主动脉压力的功率谱，Q_a是主动脉流量的功率谱，j是指示复变函数的虚部单位，频率ω是2πf。本领域的技术人员很清楚，本文描述的所有数学运算都在频域内执行。压力信号或流量信号的任意次谐波都能够被使用，例如，压力和流量信号的前10或前20次谐波。能够计算出压力和流量信号的功率谱，例如，利用快速傅里叶变换(FFT)。计算信号的功率谱的其他方法为本领域的技术人员所知。类似地，如下所示，能够通过用中央主动脉流量除外周动脉压力来计算外周动脉阻抗：

$Z_p\left(\mathrm{j\ω}\right)=\frac{P_p\left(\mathrm{j\ω}\right)}{Q_a\left(\mathrm{j\ω}\right)}$

其中，Z_p是外周系统血管阻抗(下标p指示测量是在外周血管中执行的)，P_p是外周动脉压力的功率谱，Q_a是外周动脉流量的功率谱，j是指示复变函数的虚部单位，频率ω是2πf。受试者的外周系统血管阻抗是否大于受试者的中央系统血管阻抗(即，是否指示为中央到外周动脉压力解耦(PDI))可以在数学上表述如下：

PDI＝Z_a(jω)＞Z_p(jω)

被指示为中央到外周动脉压力解耦的受试者的中央到外周动脉压力解耦的程度可以在数学上表述如下：

在该关系中，在中央系统血管阻抗低于外周系统血管阻抗(即，没有指示为外周解耦)时，外周解耦的程度将被表示为0，并且在中央系统血管阻抗大于外周系统血管阻抗(即，指示为外周解耦)时，外周解耦程度将等于中央系统血管阻抗和外周系统血管阻抗的差。

进一步，可以持续地测量中央和外周系统血管阻抗的差，该差值将指示该中央系统血管阻抗和外周系统血管阻抗之间差别的程度。

PD＝Z_a(jω)-Z_p(jω)

当使用该关系时，如果PD大于零，则指示为外周压力解耦，并且PD值越大外周解耦就越大。在PD小于零时，指示为正常的状况。如果PD小于零25％以上，则将指示为外周血管收缩。

外周解耦的程度可以以％的形式给出如下：

或继续如下：

$\mathrm{PD}=\frac{Z_a\left(\mathrm{j\ω}\right)-Z_p\left(\mathrm{j\ω}\right)}{Z_a\left(\mathrm{j\ω}\right)}\·100\%$

使用本文所描述的方法，能够直接或间接地监测受试者的中央主动脉压力。例如，能够通过被引入主动脉的不同部分(例如，升主动脉、主动脉弓、胸主动脉、腹主动脉)的一个或更多个压力传感器直接地监测受试者的中央主动脉压力。对于直接测量，压力传感器可以，例如，定位于受试者的主动脉弓、升主动脉胸主动脉或腹主动脉处。其它血压计及其布置的位置对本领域的技术人员是公知的。也可以通过与受试者的中央主动脉压力成比例的、自受试者的中央主动脉压力获取的或为受试者的中央主动脉压力的函数的信号来确定受试者的中央主动脉压力。可以例如通过中央生物阻抗体积描记法(central bioimpedenceplethysmography)、非侵入压力测量法、超声或脉搏血氧定量法中的一个或更多个来测量与受试者的中央主动脉压力成比例的、自受试者的中央主动脉压力获取的或为受试者的中央主动脉压力的函数的信号。与受试者的中央主动脉压力成比例的或为受试者的中央主动脉压力的函数的其它信号及其测量方法为本领域的技术人员所知。

使用本文所述方法，还可直接或间接地监测受试者的中央主动脉流量。例如，可以通过被引入主动脉不同部分(例如升主动脉、主动脉弓、胸主动脉、腹主动脉)的一个或更多个流量计直接地监测受试者的中央主动脉流量。对于直接测量，可以将流量计，例如，定位在受试者的主动脉弓、升主动脉、胸主动脉或腹动脉中。其它流量计及其布置的位置为本领域的技术人员所知。也可以通过与受试者的中央主动脉流量成比例的、自受试者的中央主动脉流量获取的或为受试者的中央主动脉流量的函数的信号来确定受试者的中央主动脉流量。例如，可以通过多普勒仪、超声，生物阻抗、TEE或斯旺-甘兹氏导管中的一种或更多种测量与中央主动脉流量成比例的、自中央主动脉流量获取的或为中央主动脉流量的函数的信号。与受试者的中央主动脉流量成比例的、或为受试者的中央主动脉流量的函数的其它信号及其测量方法为本领域技术人员所知。

进一步，使用本文所述方法，可以直接或间接地监测受试者的外周动脉压力。例如，可以通过引入到桡血管、肱血管或股血管中的一个或两个中的一个或更多个压力传感器来直接地监测受试者的外周动脉压力。对于直接测量，可以将压力传感器，例如，定位在受试者的桡血管、肱血管或股血管中的一个或更多个。其它压力计及其布置的位置为本领域的技术人员所知。也可以通过与受试者的外周动脉压力成比例的、自受试者的外周动脉压力获取的或为受试者的外周动脉压力的函数的信号来确定受试者的外周动脉压力。例如，可以通过中央生物阻抗体积描记法、非侵入压力测量法、超声、束臂血压法或脉搏血氧定量法中的一个或更多个来测量与受试者的外周动脉压力成比例的、自受试者的外周动脉压力获取的或为受试者的外周动脉压力的函数的信号。与受试者的外周动脉压力成比例的或为受试者的外周动脉压力的函数的其它信号及其测量方法为本领域的技术人员所知。

图4使用流程图示出了用于监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的其他方法，并且该方法也包括测量受试者的中央主动脉压力(10)、中央主动脉流量(20)以及外周动脉压力(30)。接着使用中央主动脉压力和中央主动脉流量来计算中央系统动脉顺应性(40)，并且使用外周动脉压力和中央主动脉流量来计算外周系统动脉顺应性(50)。然后比较中央系统动脉顺应性与外周系统动脉顺应性(60)。如果受试者的外周系统动脉顺应性大于该受试者的中央系统动脉顺应性，则指示中央到外周动脉压力解耦。可以通过从中央系统动脉顺应性减去外周系统动脉顺应性来确定被指示中央到外周动脉压力解耦的受试者的中央到外周动脉压力解耦的程度。受试者是否正经历中央到外周动脉压力解耦和/或中央到外周动脉压力解耦的程度可以通过持续地监测中央系统动脉顺应性和外周系统动脉顺应性而被持续地监测。

可以通过首先测量对于频谱f＝0的外周阻力来计算中央系统动脉顺应性如下：

$R_p=Z_a\left(j0\right)=\frac{P_a\left(j0\right)}{Q_a\left(j0\right)}$

其中R_p是外周阻力，Z_a是系统动脉的血管阻抗，P_a是主动脉压力的功率谱，Q_a是主动脉流量的功率谱。如果我们假定图5所示的动脉系统的二元顺应性-阻力模型，则对于前十次谐波，系统的中央系统血管阻抗的抗性分量(reactive component)将为：

$X_a\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{R_p\·Z_a\left(\mathrm{\ω}\right)}{R_p-Z_a\left(\mathrm{\ω}\right)}\→[{\mathrm{\ω}}_1,{\mathrm{\ω}}_2,...,{\mathrm{\ω}}_{10}]$

其中频率ω是2πf。然后对于前十次谐波的中央系统动脉顺应性为：

$C_a=\frac{1}{\mathrm{\ω}\·X_a};\→[{\mathrm{\ω}}_1,{\mathrm{\ω}}_2,...,{\mathrm{\ω}}_{10}]$

(本领域的技术人员将理解任意次谐波都能够用于测量中央系统动脉顺应性。)类似地，外周系统的血管压力阻抗的抗性分量为：

$X_p\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{R_p\·Z_p\left(\mathrm{\ω}\right)}{R_p-Z_p\left(\mathrm{\ω}\right)}\→[{\mathrm{\ω}}_1,{\mathrm{\ω}}_2,...,{\mathrm{\ω}}_{10}]$

并且对于前十次谐波的外周系统动脉顺应性为：

$C_p=\frac{1}{\mathrm{\ω}\·X_p};\→[{\mathrm{\ω}}_1,{\mathrm{\ω}}_2,...,{\mathrm{\ω}}_{10}]$

受试者的外周系统动脉顺应性是否大于该受试者的中央系统动脉顺应性(即，是否指示为中央到外周动脉压力解耦)可以在数学上表述如下：

PDI＝C_p＞C_a

被指示为中央到外周动脉压力解耦的受试者的中央到外周动脉压力解耦的程度可以在数学上表述如下：

在该关系中，在外周系统动脉顺应性小于中央系统动脉顺应性时

(即，没有指示为外周解耦)外周解耦的程度将被表示为零，并且在外周系统动脉顺应性大于中央系统动脉顺应性时(即，指示为外周动脉解耦)外周解耦的程度将等于外周系统动脉顺应性和中央系统动脉顺应性之间的差。

进一步，可以持续地测量外周系统动脉顺应性和中央系统动脉顺应性之间的差，该差将指示在外周系统动脉顺应性和中央系统动脉顺应性之间的差别程度：

PD＝C_p-C_a

在使用该关系时，如果PD大于零，则指示为外周压力解耦，并且PD的值越大，外周解耦就越大。在PD小于零时，指示为正常状况。如果PD小于零25％以上，则将指示为外周血管收缩。

外周解耦可以以％的形式给出如下：

或继续给出如下：

$\mathrm{PD}=\frac{C_p-C_a}{C_a}\·100\%$

图6以流程图显示出用于监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的另一种方法，并且该方法也包括测量受试者的中央主动脉压力(10)和外周动脉压力(20)。接着比较中央主动脉压力与外周动脉压力(30)。如果受试者的外周动脉压力小于受试者的中央主动脉压力，那么指示为中央到外周动脉压力解耦。可以通过从外周动脉压力中减去中央主动脉压力来确定被指示中央到外周动脉压力解耦的受试者的中央到外周动脉压力解耦的程度。受试者是否正在经历中央到外周动脉压力解耦和/或中央到外周动脉压力解耦的程度可以通过持续地监测中央主动脉压力和外周动脉压力而被持续地监测。

受试者的中央主动脉压力是否大于该受试者的外周动脉压力(即，是否指示为中央到外周动脉压力解耦)可以在数学上表述如下：

PDI＝P_a(t)＞P_p(t)

被指示为中央到外周动脉压力解耦的受试者的中央到外周动脉压力解耦的程度可以在数学上表述如下：

如在上述方法中，外周解耦的程度可以被持续地测量为中央主动脉压力和外周动脉压力之间的差：

PD＝P_a(t)-P_p(t)

在使用该关系时，如果PD大于零，则指示为外周压力解耦，并且PD的值越大，外周解耦就越大。在PD小于零时，指示为正常的状况。如果PD小于零25％以上，则将指示为外周血管收缩。可以以％的形式表示外周解耦的程度如下：

或继续表示为：

$\mathrm{PD}=\frac{P_a\left(t\right)-P_p\left(t\right)}{P_a\left(t\right)}\·100\%$

可以持续地监测受试者的外周动脉的阻抗、顺应性或压力和该受试者的中央主动脉的阻抗、顺应性或压力之间的差。此外，一旦指示为解耦，通过计算受试者的外周动脉的阻抗、顺应性或压力和受试者的中央主动脉的阻抗、顺应性或压力之间的差，就能够监测中央到外周动脉压力解耦的程度。外周动脉的阻抗、顺应性或压力和中央主动脉的阻抗、顺应性或压力之间的差也可以被持续地监测。进而，能够将受试者的外周动脉的阻抗、顺应性或压力和受试者的中央主动脉的阻抗、顺应性或压力之间的差显示在图形用户界面上。例如，可以用柱形图或趋势图来显示该差。例如，当检测出中央到外周动脉压力解耦时，可通过在图形用户界面上发布通知或发出声音来警告用户。

图7A-图7C示出了监测外周和主动脉的阻抗和顺应性(和用于比较的阻力)的示例。图7A显示经历正常状况且之后经历中央到外周动脉压力解耦的受试者的主动脉阻抗(Z_a)和外周阻抗(Z_p)。类似地，图7C显示经历正常状况且之后经历中央到外周动脉压力解耦的受试者的主动脉顺应性(C_a)和外周顺应性(C_p)。为便于比较，图7B显示同一个受试者的主动脉和外周的阻力(该阻力测量不提供中央到外周动脉压力解耦的确切指示)。

图8显示实现本文描述的用于监测受试者的中央到外周解耦的方法的系统的主要组件。可以在现有的患者监测设备上实现这些方法或将其实现为专用监测器。如以上提到的，可以用侵入和非侵入中的任一种或事实上两种来感测外周动脉压力和/或流量(或与外周动脉压力和/或流量成比例的一些其它输入信号)，以及中央主动脉压力和/或流量(或与中央主动脉压力和/或流量成比例的一些其它信号)。简单地说，该系统被描述为具有中央参数和外周参数的输入。

图8显示从方框100中输入的中央参数(例如，压力和流量数据)和从方框200中输入的外周参数。中央参数100和外周参数200输入经由任何已知的连接器被传输到处理系统300中，该处理系统300包括一个或更多个处理器、其它支持硬件和通常被包括以处理信号和执行代码的系统软件(未图示)。本文描述的方法可以使用修改的、标准的个人计算机来实现，也可以合并到更大型的、专用的监测系统来实现。为了供本文描述的方法使用，处理系统300也可以包括，或连接到，根据需要执行正常的信号处理任务(例如扩大、过滤或测距)的调节电路302。然后，通过常规的模数转换器ADC 304将调节后的、感测的输入压力信号P(t)转换为数字，该模数转换器ADC 304从时钟电路305具有或获取它的时间基准。容易理解，ADC 304的采样频率应当参照奈奎斯特准则进行选择从而避免压力信号的混淆(该过程在数字信号处理领域中是众所周知的)。ADC 304的输出将是离散的压力信号P(k)，其值可以存储在常规的存储器电路中(未图示)。

P(k)值通过软件模块310传递到存储器或被存储器访问，该软件模块310包括用于实现本文所述方法中的一个或更多个方面的计算机可执行代码。这样的软件模块310的设计对于一个计算机编程领域中的技术人员是简单易懂的。可以在附加的模块例如320和330中执行一种方法使用的附加的比较和/或处理。

如果使用，则例如差值的记录或其它计算等信号详细数据可以被存储在存储器区域315中，该存储器区域315还可以根据需要存储其它数据或参数。这些值可以以常规方式使用任何已知的输入设备400输入。

如图8所图示的，可以将结果最终显示在常规的显示器或记录设备500上以呈现给用户并由用户进行解读。为了供输入设备400使用，显示器500通常同样被处理系统用于其它目的。

上面已经通过参照方法、设备和计算机程序产品的框图和流程图图示描述了本发明的示例性的实施方式。一个技术人员将理解框图和流程图图示中的每一个方框以及框图和流程图图示中的方框组合可以通过包括计算机程序指令在内的各种方式来分别实现。这些计算机程序指令可以被加载到通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备中以产生机器，从而在计算机或其它可编程数据处理设备上执行的指令创建用于实现一个流程图方框或多个流程图方框中指定功能的装置。

本文描述的方法进一步涉及计算机程序指令，这些计算机程序指令可以存储在计算机可读存储器中，这些指令能够以特定的方式指引计算机或其它可编程数据处理设备(例如在处理器或处理系统中(如图8中300所示))起作用，从而存储在计算机可读存储器中的指令产生一种产品，该产品包括用于实现图8所图示的方框中指定功能的计算机可读指令。这些计算机程序指令也可以加载到计算机、处理系统300或其它可编程数据处理设备中，引起一系列可操作步骤在计算机、处理系统300或其它可编程数据处理设备上执行以产生计算机实现的过程，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现方框中指定功能的步骤。此外，各种软件模块310、320以及330可用于执行各种计算以及执行本文所述的相关方法步骤，也可作为计算机可执行指令存储在计算机可读介质中从而允许这些方法被加载到不同的处理系统中并由其执行。

因此，方框图和流程图图示中的方框支持：用于执行指定功能的装置组合、用于执行指定功能的步骤组合以及用于执行指定功能的程序指令装置。一个技术人员将理解方框图和流程图图示的每一个方框以及方框图和流程图图示中的方框的结合可通过基于硬件的专用计算机系统来实现，该基于硬件的专用计算机系统执行指定的功能或步骤或专用硬件和计算机指令的组合。

本发明的范围不限于本文已公开的意在作为本发明的几个方面的示例的实施方式，并且任何功能上等效的实施方式都在本发明的范围内。除了这里已显示或已描述的方法之外，对这些方法的各种修改对本领域的技术人员而言是显而易见的，并且意在落入所附权利要求的范围内。进而，虽然上述实施方式仅仅详细地讨论了本文公开的方法步骤中的某些代表性的组合，但是这些方法步骤的其他组合对本领域的技术人员来说是显而易见的，并且也意在落入所附的权利要求的范围内。因此这里可以明确地提及步骤的一种组合；但是，也包括步骤的其他组合，即使尚未明确地陈述。这里所使用的术语“包含”及其变体与术语“包括”及其变体被同时使用，并且它们是开放式、非限制性术语。

Claims (35)

1.一种用于监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的方法，包括：

测量所述受试者的中央主动脉压力；

测量所述受试者的中央主动脉流量；

测量所述受试者的外周动脉压力；

通过所述中央主动脉压力和所述中央主动脉流量来计算中央系统血管阻抗，其中，通过计算所述受试者的所述中央主动脉压力的功率谱，计算所述受试者的所述中央主动脉流量的功率谱，然后用所述中央主动脉流量的功率谱除所述中央主动脉压力的功率谱来计算所述中央系统血管阻抗；

通过所述外周动脉压力和所述中央主动脉流量来计算外周系统血管阻抗，其中，通过计算所述受试者的所述外周动脉压力的功率谱，计算所述受试者的所述中央主动脉流量的功率谱，然后用所述中央主动脉流量的功率谱除所述外周动脉压力的功率谱来计算所述外周系统血管阻抗；以及

比较计算的中央系统血管阻抗与计算的外周系统血管阻抗，

其中，如果所述受试者的计算的外周系统血管阻抗大于所述受试者的计算的中央系统血管阻抗，则指示中央到外周动脉压力解耦。

2.一种用于监测受试者的中央到外周动脉压力解耦的方法，包括：

测量所述受试者的中央主动脉压力；

测量所述受试者的中央主动脉流量；

测量所述受试者的外周动脉压力；

通过所述中央主动脉压力和所述中央主动脉流量来计算中央系统动脉顺应性，其中，通过以下步骤来计算所述中央系统动脉顺应性：

计算所述受试者的所述中央主动脉压力的功率谱；

计算所述受试者的所述中央主动脉流量的功率谱；

通过用所述中央主动脉流量的功率谱除所述中央主动脉压力的功率谱来计算中央系统血管阻抗；

通过用所述中央主动脉流量在频率为零时的流量谐波除所述中央主动脉压力在频率为零时的压力谐波来计算外周动脉阻力；

通过用所述外周动脉阻力乘所述中央系统血管阻抗得到结果并且用所述中央系统血管阻抗和所述外周动脉阻力之间的差除所述结果来计算第一抗性分量；以及

然后用角频率乘所述第一抗性分量并计算角频率乘所述第一抗性分量的倒数；

通过所述外周动脉压力和所述中央主动脉流量来计算外周系统动脉顺应性，其中，通过以下步骤计算外周系统动脉顺应性：

计算所述受试者的所述外周动脉压力的功率谱；

计算所述受试者的所述中央主动脉流量的功率谱；

通过用所述中央主动脉流量的功率谱除所述外周动脉压力的功率谱来计算外周系统血管阻抗；

通过用所述中央主动脉流量在频率为零时的流量谐波除所述外周动脉压力在频率为零时的压力谐波来计算所述外周动脉阻力；

通过用所述外周动脉阻力乘所述外周系统血管阻抗得到结果并且用所述外周系统血管阻抗和所述外周动脉阻力之间的差除所述结果来计算第二抗性分量；以及

然后用所述角频率乘所述第二抗性分量并计算所述角频率乘所述第二抗性分量的倒数；以及

比较计算的中央系统动脉顺应性与计算的外周系统动脉顺应性，

其中，如果所述受试者的计算的外周系统动脉顺应性大于所述受试者的计算的中央系统动脉顺应性，则指示中央到外周动脉压力解耦。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括在指示中央到外周动脉压力解耦时通过计算所述受试者的中央系统血管阻抗和所述受试者的外周系统血管阻抗之间的差来监测外周解耦的程度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，将所述受试者的中央系统血管阻抗和所述受试者的外周系统血管阻抗之间的差计算为所述受试者的中央系统血管阻抗的百分数。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过持续地监测所述中央系统血管阻抗和外周系统血管阻抗来持续地监测所述受试者的中央到外周动脉压力解耦。

6.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，所述受试者的中央主动脉压力被直接测量。

7.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，通过位于所述受试者的主动脉弓、升主动脉、胸主动脉或腹主动脉中的一个或更多位置的压力传感器来直接地测量所述受试者的中央主动脉压力。

8.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，通过与所述受试者的中央主动脉压力成比例的或为所述受试者的中央主动脉压力的函数的信号来确定所述受试者的中央主动脉压力。

9.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，通过与所述受试者的中央主动脉压力成比例的或为所述受试者的中央主动脉压力的函数的信号来确定所述受试者的中央主动脉压力，并且与所述受试者的中央主动脉压力成比例的或为所述受试者的中央主动脉压力的函数的所述信号通过中央生物阻抗体积描记法、非侵入压力测量法、超声或脉搏血氧定量法中的一个或更多个来确定。

10.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，所述受试者的中央主动脉流量被直接测量。

11.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，通过位于所述受试者的主动脉弓、升主动脉、胸主动脉或腹主动脉中的一个或更多位置的流量计来直接地测量所述受试者的中央主动脉流量。

12.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，通过与所述受试者的中央主动脉流量成比例的或为所述受试者的中央主动脉流量的函数的信号来确定所述受试者的中央主动脉流量。

13.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，根据与所述受试者的中央主动脉流量成比例的或为所述受试者的中央主动脉流量的函数的信号来确定所述受试者的中央主动脉流量，并且与所述受试者的中央主动脉流量成比例的或为所述受试者的中央主动脉流量的函数的所述信号根据多普勒仪、超声、生物阻抗、TEE或斯旺-甘兹氏导管中的一种或更多种来确定。

14.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，所述受试者的外周动脉压力被直接测量。

15.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，通过位于桡血管、肱血管或股血管中的一个或更多位置的压力传感器来直接测量所述受试者的外周动脉压力。

16.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，通过与所述受试者的外周动脉压力成比例的或为所述受试者的外周动脉压力的函数的信号来确定所述受试者的外周动脉压力。

17.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中根据与所述受试者的外周动脉压力成比例的或为所述受试者的外周动脉压力的函数的信号来确定所述受试者的外周动脉压力，并且与所述受试者的外周动脉压力成比例的或为所述受试者的外周动脉压力的函数的所述信号通过非侵入压力测量法、超声、脉搏血氧定量法、中央生物阻抗体积描记法或束臂血压法中的一种或更多种确定。

18.根据权利要求3所述的方法，其中，持续地监测所述受试者的外周动脉阻抗和所述受试者的中央主动脉阻抗之间的差。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，在图形用户界面上显示所述受试者的外周动脉阻抗和所述受试者的中央主动脉阻抗之间的差。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，用柱形图或趋势图来显示所述受试者的外周系统血管阻抗和所述受试者的中央系统血管阻抗之间的差。

21.根据权利要求2所述的方法，还包括在指示中央到外周动脉压力解耦时，通过计算所述受试者的外周系统动脉顺应性和所述受试者的中央系统动脉顺应性之间的差来监测外周解耦的程度。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述受试者的外周系统动脉顺应性和所述受试者的中央系统动脉顺应性之间的差计算为所述受试者的中央系统动脉顺应性的百分数。

23.根据权利要求2所述的方法，其中，通过持续地监测所述中央系统动脉顺应性和外周系统动脉顺应性来持续地监测所述受试者的中央到外周动脉压力解耦。

24.根据权利要求3所述的方法，其中，持续地监测所述受试者的外周系统动脉顺应性和所述受试者的中央系统动脉顺应性之间的差。

25.根据权利要求1所述的方法，其中，在图形用户界面上显示所述受试者的外周系统动脉顺应性和所述受试者的中央系统动脉顺应性之间的差。

26.根据权利要求19所述的方法，其中，用柱形图或趋势图来显示所述受试者的外周系统动脉顺应性和所述受试者的中央系统动脉顺应性之间的差。

27.根据权利要求1或2所述的方法，还包括在指示中央到外周动脉压力解耦时，通过计算所述受试者的外周动脉压力和所述受试者的中央主动脉压力之间的差来监测外周解耦的程度。

28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述受试者的外周动脉压力和所述受试者的中央主动脉压力之间的差计算为所述受试者的中央主动脉压力的百分数。

29.根据权利要求1或2所述的方法，其中，持续地测量和比较所述受试者的中央主动脉压力和外周动脉压力从而持续地监测所述受试者的中央到外周动脉压力解耦。

30.根据权利要求29所述的方法，其中，持续地监测所述受试者的外周动脉压力和所述受试者的中央主动脉压力之间的差。

31.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在图形用户界面上显示所述受试者的外周动脉压力和所述受试者的中央主动脉压力之间的差。

32.根据权利要求31所述的方法，其中，用柱形图或趋势图来显示所述受试者的外周动脉压力和所述受试者的中央主动脉压力之间的差。

33.根据权利要求1或2任一项所述的方法，还包括在指示中央到外周动脉压力解耦时警告用户。

34.根据权利要求1或2任一项所述的方法，还包括在指示中央到外周动脉压力解耦时通过在图形用户界面上发布通知来警告用户。

35.根据权利要求1或2任一项所述的方法，还包括在指示中央到外周动脉压力解耦时通过发出声音来警告用户。