CN102551694A - 基于其它生理参数控制非侵入式血压确定的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明名称为“基于其它生理参数控制非侵入式血压确定的方法和系统”。一种用于处理袖带压力波形以确定患者(14)血压的系统和方法。NIBP监测系统(10)的处理单元(16)从一个或多个生理参数监测器(31,32)接收状态信号。每个生理参数监测器(31、32)包括使生理参数监测器生成状态信号的操作算法,所述状态信号指示是否存在阻碍确定生理参数的伪像。在处理单元(16)从生理参数监测器(31、32)接收指示存在伪像的监测信号时,处理单元(16)调整NIBP监测器(10)的操作。NIBP监测器(10)的调整可以是延迟开始NIBP确定周期,直至生理参数监测器(31、32)中不再存在伪像为止,或控制袖带压力以保持患者安全和舒适,直至不再存在伪像为止。

Description

基于其它生理参数控制非侵入式血压确定的方法和系统
技术领域
一般来说,本公开涉及非侵入式血压(NIBP)监测领域。更具体地说,本公开涉及用于监测来自患者的其它生理参数以确定是否存在伪像的方法和系统,该伪像可影响NIBP监测器确定患者血压的操作。
背景技术
人类心脏周期性紧缩以促使血液通过动脉。作为这个泵送作用的结果,这些动脉中存在压力脉冲和振动并促使动脉周期性地改变体积。每个周期期间的最小压力被称作舒张压,每个周期期间的最大压力被称作收缩压。被称作“平均动脉压”(MAP)的进一步的压力值表示在每个周期测量的血压的时间加权平均。
虽然许多技术可用于确定患者的舒张压、收缩压和平均动脉压,但其中一种通常用于非侵入式血压监测的方法被称作示波技术。这种测量血压的方法涉及将可充气袖带绕患者身体的肢体(例如,患者的上臂)施加。然后,将袖带充气到高于患者收缩压的压力,再按照一系列小压力步长逐步减小压力。气动地连接到袖带的压力传感器测量整个放气过程的袖带压力。传感器的灵敏度使得它能够测量因血液流经患者动脉而出现在袖带内的压力波动。随着每一次心跳,血流导致动脉体积的微小改变并传递到充气袖带,进一步导致袖带中的细微压力变化(其然后由压力传感器检测到)。压力传感器产生表示放气过程期间每个压力步长的、结合与患者心脏跳动关联的一系列微小周期性压力变化的袖带压力级的电信号。已经发现被称作“复波(complex)”或“振动”的这些变化具有对于施加的高于收缩压的袖带压力为最小值的峰间振幅。
随着袖带压力的降低,振动大小开始单调增长并最终达到最大振幅。在振动大小达到最大振幅后,振动大小随着袖带压力继续降低单调减小。这样的示波数据通常被描述为具有“钟形曲线”外观。实际上,可计算出表示所测量示波脉冲的振幅的最佳拟合曲线或包络。在生理上,最大振动振幅值的袖带压力近似MAP。另外,袖带压力相当于收缩压和舒张压时的复振幅与这个最大振动振幅值具有固定关系。因此,示波法基于在多种袖带压力下检测的振动振幅的测量。
按照示波法操作的血压测量装置在施加的多种袖带压力级下检测压力振动的振幅。在装置通过预定的压力模式自动更改袖带压力时,这些振动的振幅以及施加的袖带压力一起存储。这些振动振幅定义示波“包络”并且经评估以找到最大值及其近似等于MAP的相关袖带压力。产生与最大值具有某种固定关系的振动振幅的低于MAP值的袖带压力被指定为舒张压,且同样地,导致具有与该最大值具有某种固定关系的振幅的复波的高于MAP值的袖带压力被指定为收缩压。分别在收缩压和舒张压下的振动振幅与MAP下的最大值的关系是根据本领域普通技术人员的偏好以经验为主得出的比率。一般来说,这些比率被指定在MAP下的振幅的40%-80%的范围内。
确定振动幅度大小的一种方法是在计算上将曲线拟合到记录的振动振幅和相应袖带压力级。然后,可使用拟合的曲线计算MAP的近似值、收缩数据点和舒张数据点。采用MAP的估计值作为具有最大振动的袖带压力级。因此,通过在拟合曲线上找到第一导数等于零的点,确定MAP的一个可能的估计值。从这个最大振动值数据点,可通过使用MAP下的振动振幅的百分比计算收缩压和舒张压下的振动振幅。这样,可分别计算沿拟合曲线的收缩数据点和舒张数据点,并且由此还可估计其各自的压力。这种曲线拟合技术具有滤波和平滑原始示波数据的优点。但是,在一些情况下,已经发现用于构建和处理示波包络的额外滤波技术可提高血压值确定的准确性。
血压计算的可靠性和可重复性取决于准确确定振动振幅的能力。但是,振动振幅的确定易于受到伪像污染的影响。由于示波法依靠检测所测量袖带压力中的微小波动,因此影响此测量袖带压力的外力可产生伪像,在某些情况下可完全遮掩或以其它方式使示波数据无用。一个这样的伪像来源来自患者的有意运动或无意运动。无意移动(例如,患者颤抖)可在示波数据中产生高频伪像。有意运动伪象(例如,因患者移动其手臂、手、或躯干所致)可导致低频伪像。
在确定患者血压的过程期间,用于计算血压的算法基于检测的振动振幅确定是否存在伪像以及此类伪像是否使检测与在其它压力步长下检测到的振幅具有预先计算的关系的振动振幅成为不可能。在操作算法无法确定具体压力步长的振动振幅时,算法可继续监测该压力步长下的振动。最后,在尝试相当长的时间找到某个压力步长下的振动之后,算法可继续前进到另一步长而不估计振动振幅。在某些情况下,算法可决定返回初始充气压力并重新开始该过程。这个尝试检测振动和可能移到其它压力步长的过程继续,直到算法确定不可能计算血压估计。处理中的这种延迟和不确定性导致患者不适并可能导致血压估计不准确。
通过以下结合附图的描述,将使本发明的多种其它特征、目的和优点显而易见。
发明内容
本文公开一种用于确定患者血压的方法和系统。该系统包括从施加到患者的血压袖带接收袖带压力波形的处理单元。处理单元从一个或多个生理参数监测器接收监测信号并基于来自生理参数监测器的监测信号调整非侵入式血压监测器的操作。
一旦血压袖带施加到患者,NIBP监测系统的处理单元将压力袖带充气到初始充气压力。然后,从初始充气压力按照一系列压力步长对血压袖带进行放气。在每个压力步长,处理单元从血压袖带接收袖带压力波形。处理单元中包含的算法尝试确定该压力步长下的至少一个振动振幅的大小。
如果NIBP监测系统的操作算法无法确定当前压力步长下振荡脉冲的振幅,处理单元检查来自与处理单元通信的一个或多个生理参数监测器的监测信号。生理参数监测器可包括ECG监测器和/或SpO2监测器。ECG监测器和SpO2监测器均包括监测来自患者的信号的操作算法。在生理参数监测器的操作期间,单独监测器确定从患者监测的信号中是否存在伪像。如果存在伪像,生理参数监测器生成指示存在伪像的监测状态信号。
在确定患者血压的过程期间,NIBP监测器的处理单元检查来自一个或多个生理参数监测器的监测状态信号,以确定是否存在伪像。如果处理单元确定存在伪像,则处理单元调整NIBP监测器的操作。
在一个说明性示例中,如果NIBP监测系统的处理单元确定来自一个或多个生理参数监测器的监测状态信号中存在伪像,则NIBP监测系统的算法延迟NIBP确定周期的开始,直至来自生理参数监测器的状态信号中不再存在伪像指示为止。
在另一个说明性示例中,如果NIBP监测器的处理单元无法确定个别压力步长下振荡脉冲的振幅,处理单元检查来自与生理参数监测器的监测状态信号。如果监测状态信号指示存在伪像,则处理单元延缓处理当前压力步长,存储步长的具体压力级,对袖带压力放气并继续监测来自生理参数监测器的信号。一旦不再存在伪像,处理单元通过充气到存储的压力级以确定是否可测量振动振幅而重新开始监测周期。备选地,算法可决定从初始充气压力开始血压确定。
本公开的方法和系统利用监测来自一个或多个患者生理监测器的信号来确定是否存在可阻碍患者血压确定的伪像。基于来自生理参数监测器的监测状态信号,NIBP监测器的处理单元调整NIBP监测器的操作。NIBP监测器的调整让监测器可以更准确地计算患者的血压,同时在血压确定不太可能成功的情况减少袖带加压周期。
通过以下结合附图的描述,将使本发明的多种其它特征、目的和优点显而易见。
附图说明
附图示出当前预期的执行本公开的最佳模式。在附图中:
图1描绘了用于非侵入式血压测量的系统的一实施例;
图2是描绘在多个压力步长下从血压袖带收集的示波数据的图形;
图3a是示出在袖带压力步长下从血压袖带接收的袖带压力波形的图表;
图3b是示出在袖带压力步长下从血压袖带接收的袖带压力波形的图表,其中袖带压力波形被伪像破坏;
图4是描绘由NIBP监测器的处理单元执行的步骤的流程图;以及
图5是示出由处理单元执行的血压确定步骤的流程图。
具体实施方式
图1描绘非侵入式血压(NIBP)监测系统10的一实施例。NIBP监测系统10包括患者14的手臂或其它肢体上佩戴的压力袖带12,压力袖带12是常规的可伸缩、可充气且可放气的袖带。处理单元16控制安置于压缩空气源20与压力管道22之间的充气阀18。在控制充气阀18增大袖带12中的压力时,袖带12围绕患者14的手臂收缩。在袖带12中的压力达到足够的量时,袖带12完全阻塞患者14的肱动脉。
在袖带12完全充气后,处理单元16进一步控制放气阀24,以开始将来自袖带12的压力逐步释放回到压力管道22并释放到环境空气中。在袖带12的充气和逐步放气期间,通过压力管道28气动地连接到压力袖带12的压力换能器26测量压力袖带12中的压力。在一备选实施例中,相对于逐步放气,袖带12持续放气。在这种持续放气的实施例中,压力换能器26可持续测量袖带中的压力。
在袖带12中的压力减小时,压力换能器26将检测测量的袖带压力中的示波脉冲,它们表示随着每次心跳由患者的血液流入肱动脉而导致的压力波动以及所得动脉扩张以容纳额外的血液量。
由压力换能器26测量的袖带压力数据(包括示波脉冲)提供给处理单元16,以使得可处理和分析袖带压力波形,并且可在显示器30上向临床医生显示患者血压的确定,包括收缩压、舒张压和MAP。
处理单元16可进一步从生理参数监测器(例如,ECG监测器32)接收信号。ECG监测器32包括连接到患者14的特定解剖位置的电导线34,以监测通过患者心脏的电活动传播。ECG监测器32监测来自患者的ECG信号并计算与ECG信号相关联的多种不同分量和时间周期。作为一个示例,ECG监测器包括确定QRS复波和其它相关时间周期的内部软件。在操作期间,如果ECG监测器32无法充分地检测多种间隔,例如QRS复波,ECG监测器32包括内部编程,它生成指示ECG监测器32可能由于ECG信号中引入的伪像而无法执行所需测量的信号。
在图1所示的NIBP监测系统10中,系统进一步包括第二生理参数监测器,具体地说,SpO2监测器31。SpO2监测器31包括定位于患者上的手指探头33。SpO2监测器31连接到NIBP处理单元16,以使得处理单元16从SpO2监测器31接收信号。在操作期间,SpO2监测器31包括检测患者14的心率和血饱和度的操作算法。如果SpO2监测器31无法生成这个需要的输出信号,SpO2监测器31将生成信号,该信号指示伪像或其它破坏源阻碍确定来自SpO2监测器31的典型输出。此输出由处理单元16通过通信线路35接收。
图2是描绘可从图1描绘NIBP监测系统10获取的多种压力信号的图形。压力换能器26确定的袖带压力表示为袖带压力图36。袖带压力在袖带压力步长38a下达到最大值,即袖带12已在处理单元16的控制下完全充气时的袖带压力。处理单元16控制袖带12的充气,以使得38a为充分高于患者收缩压的压力。这可通过参考先前确定的患者血压数据值或参照标准医疗监测实践来控制或修改。然后,袖带压力图36按照一系列压力步长38a-38u逐步降低,这反映放气阀24控制下的袖带12中的每个逐步压力减小。在袖带压力达到患者肱动脉不再完全阻塞的压力步长之前,测量的袖带压力将显示示波脉冲40。在每个压力步长检测的示波脉冲数量控制为患者心率和NIBP系统在每个压力步长收集数据的时间长度的函数,但通常在每个压力步长下记录袖带压力数据以获取至少两个示波脉冲。
袖带压力在每个压力步长增量下测量,包括示波脉冲数据,直至袖带压力达到示波脉冲小到足以完全指定示波包络的增量,例如在压力增量38u所见。此时,处理单元16控制放气阀24对压力袖带12进行完全放气,并完成血压数据收集。
图2进一步描绘使用从一系列增量袖带压力步长收集的示波脉冲数据计算的示波包络42。处理单元16分离每个压力步长的示波脉冲,并创建最佳拟合曲线以表示示波包络42。示波包络在估计收缩压、舒张压和MAP时很有用。MAP 44确定为对应于示波包络42的峰值的压力步长增量38k。一旦确定MAP,收缩压46和舒张压48可识别为与特定振动振幅相关联的压力级值,该特定振动振幅是MAP压力级下的振动振幅的预定百分比。在一个实施例中,收缩压46对应于示波包络振幅为MAP的50%时的压力增量38h。在另一个实施例中,舒张压48对应于示波包络振幅介于MAP下包络振幅的60%到70%之间时的压力增量38n。取决于处理单元16使用的特定算法,用于估计收缩压和舒张压的MAP振幅百分比通常介于40%到80%之间。
在一备选实施例中,对示波脉冲在每个压力步长下的振幅求平均以产生示波包络数据点。在这些实施例的某一些中,诸如脉冲匹配或去除压力步长的第一示波脉冲的技术可用于改进计算的示波数据点的质量。示波包络42还可通过将压力步长下的复振幅平均数用作最佳拟合曲线的输入数据点来创建。备选地,示波包络42的数据点可以是示波脉冲在每个压力步长下的最大振幅。
从图2中可以看到,相对于总体袖带压力和压力增量步长,示波脉冲较小。这使得示波脉冲的检测非常易于受到噪声和其它伪像的影响。可使用多种滤波技术缩放(scale)和分离示波信号中的生理信息,以最佳地检测每个增量步长的复波。但是,此类滤波技术并非总是能够完全去除破坏性伪像。
本文公开的生理监测器和确定血压的方法旨在提供改进的示波脉冲信号处理以应对伪像的存在。图2展示使用逐步放气的示波信号获取的示例;但是,也可以使用其它获得示波信号的技术,例如通过持续放气是可能的,并且本文给出的描述并非用于限制以下针对逐步放气公开的实施例的有用性。
再参照回图1,在处理单元16中计算自动化NIBP测量时,认识到伪像可造成报告的血压估计不准确很重要。根据本公开,处理单元16连接到至少一个生理参数监测器,例如ECG监测器32和SpO2监测器31。ECG监测器32和SpO2监测器31均包括能够确定在获得和处理监测的生理参数的过程期间是否检测到伪像的操作算法。在检测到伪像时,ECG监测器32和SpO2监测器31均生成指示存在伪像的信号。每个生理参数监测器的输出信号由处理单元16接收,以指示存在伪像。根据本公开,处理单元16从SpO2监测器31和ECG监测器32接收信号,并能够基于患者生理监测器的伪像检测修改NIBP确定算法的操作,如所描述的。
虽然在图1的实施例中示出两种不同类型的生理参数监测器,但是应当理解,在本公开的范围中操作时,系统可使用其它类型的监测器。作为一个示例,生理参数监测器可以是可用于直接测量患者运动的加速计。
图3a示出在振荡脉冲存在期间血压袖带处于低于初始充气压力的、图2所示的压力步长之一时从血压袖带接收的袖带压力信号52。如图3a中所示,袖带压力信号包括三个压力峰值54。在NIBP监测器的操作期间,处理单元接收袖带压力信号52并计算每个压力峰值54的振幅。如参照图2所述,振动振幅用于创建具有图2中所示典型形状的示波包络42。图3所示的袖带压力信号52相对无伪像并且是NIBP监测系统创建示波包络所需的信号类型。
图3b示出与图3a中所示相同袖带压力步长下的袖带压力信号56。图3所示的袖带压力信号56包括破坏图3a中所示相同压力步长下的袖带压力信号的大量伪像。通过图3a和图3b的对比应当理解,图3a的压力峰值54被袖带压力信号中存在的伪像严重遮掩。如上所述,袖带压力信号中存在的伪像遮掩压力峰值54,以使得NIBP监测系统无法计算图3b中所示压力步长下的示波振幅。在NIBP监测系统工作和接收袖带压力信号56时,NIBP监测系统无法确定个别压力步长下的示波振幅,并且随后操作算法必须基于先前的测量创建示波振幅的估计,或系统将只返回一个结果指示NIBP监测系统无法计算患者的血压。
如果系统终止操作并返回结果指示NIBP监测系统无法计算血压,必须对血压袖带重新充气并重新开始该过程。由于确定患者血压通常不舒适且费时,因此期望系统仅在没有大量伪像时尝试获得患者的血压。
图4示出NIBP监测系统的处理单元控制NIBP监测器操作以及由于伪像破坏从袖带获得的示波信号而导致尝试的确定失败后确定患者血压的操作。在NIBP确定开始后,处理单元在步骤62启动计时器并在步骤64确定计时器是否过期。在初始启动期间,计时器在步骤64将不会过期。在步骤64检查的计时器由处理单元用作超时装置,这将在下文中更详细描述的。
在步骤64检查计时器后,处理单元将检查从ECG监测器接收的信号,如步骤65中所示。如上所述,ECG监测器32包括内部操作算法,它生成信号指示从患者接收的ECG信号中是否存在阻碍ECG监测器32执行其正常计算的伪像或其它问题。
在步骤66中,系统确定从ECG监测器接收的信号是否指示ECG信号无伪像。如上所述,ECG监测器32的操作算法生成由处理单元16接收并由处理单元16解读的信号,以确定ECG监测器是否正在生成指示ECG监测器检测到伪像并且无法处理ECG信号的信号。
如果系统在步骤66中确定ECG信号无伪像,处理单元接下来检查SpO2监测器31是否有存在伪像的指示或者是否检测到良好的灌注(perfusion),如步骤68所示。如果处理单元在步骤70中确定来自SpO2监测器31的信号指示SpO2信号无伪像,随后在步骤72中处理单元确定SpO2监测器31是否指示良好的灌注。如图4中所示,如果处理单元16确定ECG信号无伪像,SpO2信号无伪像并且SpO2监测器指示良好的灌注,系统继续进行到步骤74并开始尝试确定患者的血压,如下文中更详细描述的。
但是,如果处理单元在步骤66、70或72的任一个中确定生理参数监测器(包括SpO2监测器31和ECG监测器32)检测到伪像,处理单元返回步骤64以确定具有预定倒计时周期的计时器是否超时。在开始算法时或在由于存在伪像无法找到血压估计的期间的确定之后,在步骤62中初始化并启动计时器。然后,系统返回步骤65以再次检查两个生理参数监测器的任一个是否指示存在伪像。
在步骤64中检查步骤62中启动的计时器。如果计时器过期,系统略过检查步骤65-72,并且系统在步骤74立即开始尝试NIBP确定。在步骤62中设置的计时器用于设置系统持续检查ECG信号或SpO2信号中的伪像的最大时间量。应当理解,尽管伪像可阻碍ECG信号或SpO2信号的正确处理,但这两个生理参数监测器检测的伪像可能不会影响NIBP监测器的操作。因此,计时器允许系统在预定时间过期后略过检查步骤,以使得处理单元能够尝试完成NIBP确定。
一旦系统在步骤74中尝试确定患者的血压,处理单元在步骤75中确定NIBP确定方法是否成功。如果NIBP确定成功,处理单元在步骤77中停止算法并发布血压估计。血压估计可以使用许多不同方式发布,包括图1中所示在显示单元30上显示血压估计。
如果处理单元在步骤75中确定NIBP不成功,系统返回步骤62并重新启动计时器。一旦重新启动计时器,系统在步骤64中检查超时,以及返回步骤65并再次检查ECG信号或SpO2信号中是否存在伪像。应当理解,在多参数生理监测系统中,ECG或SpO2在特定时间可能未启用并且根本不返回监测状态信号。在这种情况下,ECG或SpO2将不会提供延后NIBP确定的机制。至少一个其它生理参数必须能够递送指示伪像存在的状态指示,本技术才能起作用。
图5示出由处理单元16执行的确定患者血压的步骤。一般来说,图5中执行的步骤对应于图4中所示的NIBP确定步骤74。
一旦处理单元在步骤80中开始血压确定,处理单元16为袖带选择一个初始目标压力,如步骤81所示,并操作充气阀18将血压袖带12充气到该初始充气目标压力,如图5中的步骤82所示。一旦血压袖带已经充气到初始目标袖带压力步长,处理单元16接收当前压力步长下的袖带压力信号,如步骤84中所示。如以上在图3a和3b中所述,袖带压力信号在信号无伪像时包括压力峰值54,并在袖带压力信号被伪像破坏时包括一系列噪声波动,如图3b中所示。在获得袖带压力信号后,就是否存在伪像做出决定,如图5中的步骤85所示。如果不存在伪像,袖带压力信号的处理可正常继续并获得示波包络的估计复振幅。但是,如果怀疑有伪像,则对另一生理参数中是否存在伪像进行检查。
如果不存在伪像,处理单元在步骤86中利用操作算法尝试确定特定袖带压力步长下的振动振幅。如果处理单元在步骤85中确定振动振幅确定不成功,处理单元16在步骤90中检查来自ECG监测器32和SpO2监测器31的信号以确定ECG信号和SpO2信号是否包括伪像。如果处理单元在步骤92中确定ECG信号和SpO2信号均无伪像,系统返回步骤86并再次尝试根据来自血压袖带的袖带压力信号计算振动振幅。
但是,如果处理单元在步骤92中确定其它监测的生理参数并非无伪像,系统继续进行到步骤95以对袖带放气,以免在存在伪像时对患者造成伤害或不适。在放气期间,检查其它生理参数的状态是否存在伪像,如图5的步骤96和97中所示。在放气状态中,可使用计时器以在伪像不减少的情况下允许确定超时。系统继续监测来自两个生理参数监测器的信号,直至伪像消除。如果伪像消除,处理单元16继续进行到步骤98以确定是否应调整袖带目标压力。然后,处理单元16返回步骤82的正常确定进展。
再参照步骤86,如果处理单元确定振动振幅计算正确并落入预期结果,系统继续进行到步骤94以确定NIBP计算过程是否完成。如参照图2所示,在系统完全生成图2中所示的示波包络42之前,过程未完成。如果示波包络尚未完成,系统经由步骤87返回步骤82,在步骤87中选择新袖带压力并将血压袖带放气到下一个压力步长。一旦放气,系统继续以所述方式监测示波振幅。
如果系统在步骤94中确定NIBP计算过程完成,系统继续进行到步骤99并通过已知方式发布血压估计,例如在图1所示的显示器30上。
通过以上描述能够理解,公开的操作NIBP监测系统的系统和方法提高了成功确定血压的可能性。根据本公开操作的NIBP监测系统延迟NIBP监测周期的操作,直至生理参数监测器指示所监测的生理参数中不存在伪像。通过等待生理参数中不存在伪像的时间,NIBP算法更容易地工作以建立包括估计血压所需信息的示波包络。此外,通过等待无伪像的平静时间,NIBP算法将生成更准确的血压估计。另外,通过等待到生理参数未检测到伪像的平静时间,NIBP监测算法将不太可能仅执行确定过程而最终得不到血压估计。
本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明,以及还使本领域技术人员能实践本发明,包括制作和使用任何装置或系统及执行任何结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求确定,且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求字面语言无不同的结构要素,或者如果它们包括与权利要求字面语言无实质不同的等效结构要素,则它们规定为在权利要求的范围之内。
配件表
配件参考        数字
NIBP监测系统    10
血压袖带        12
患者            14
NIBP处理单元    16
阀              18
压缩空气        20
压力管道        22
阀              24
压力换能器      26
压力管道        28
显示器          30
监测器          31
ECG监测器       32
手指探头        33
电导线          34
通信线路        35
袖带压力图      36
增量            38n
袖带压力步长    38a
压力步长        38a
增量            38h
压力步长增量    38k
压力增量        38u
脉冲            40
包络            42
map             44
压力            46
压力            48
袖带压力信号    52
压力峰值        54
袖带压力信号    56
步骤            62
步骤            64
步骤            65
步骤            66
步骤            68
步骤            70
步骤            72
NIBP确定步骤    74
步骤            75
步骤            77
步骤            80
步骤            81
步骤            82
步骤            84
步骤            85
步骤            86
步骤            87
步骤            90
步骤            92
步骤            94
步骤            96

Claims (10)

1.一种操作非侵入式血压(NIBP)监测器(10)的方法,所述监测器具有处理单元(16)以及定位于患者(14)上以提供袖带压力波形到所述处理单元的血压袖带(12),所述方法包括以下步骤:
在所述处理单元(16)中确定在所述处理单元处、从生理参数监测器(31、32)接收的信号中的所述患者的生理参数的测量中是否存在伪像;以及
基于所述生理参数的测量中伪像的存在调整所述NIBP监测器的操作。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述调整步骤包括延迟所述NIBP确定周期的开始,直至所述生理参数的测量中不再存在所述伪像。
3.如权利要求1所述的方法,其中,所述处理单元(16)确定来自多个生理参数监测器(31、32)的多个不同生理参数的测量中是否存在伪像。
4.如权利要求3所述的方法,其中,所述多个生理参数监测器包括ECG监测器(32)和SpO2监测器(31)。
5.如权利要求1所述的方法,还包括以下步骤:
从初始充气压力按照一系列压力步长(38)对所述血压袖带(12)进行放气;
确定每个压力步长下的所述袖带压力波形中包括的至少一个振动(40)的大小;
当无法确定当前压力步长下的所述至少一个振动的大小时,在所述处理单元(16)中确定所述生理参数监测器中是否存在伪像;以及
其中,所述调整步骤包括延迟从所述袖带压力步长获取所述袖带压力波形,直至来自所述生理参数监测器(31、32)的信号中不再存在所述伪像为止。
6.如权利要求5所述的方法,其中,所述处理单元(16)确定来自多个生理参数监测器(31、32)的多个不同生理参数的测量中是否存在伪像。
7.如权利要求6所述的方法,其中,所述多个生理参数监测器包括ECG监测器(32)和SpO2监测器(31)。
8.一种非侵入式血压监测系统(10),包括:
血压袖带(12),当定位于患者(14)上时生成袖带压力波形;
耦合到所述血压袖带(12)的处理单元(16),以从所述血压袖带(12)接收所述袖带压力波形,并将所述血压袖带(12)充气到初始充气压力并按照一系列压力步长对所述血压袖带进行放气;以及
与所述处理单元(16)通信的至少一个生理参数监测器(31、32),以将与通过所述生理参数监测器(31、32)监测的生理参数有关的监测信号递送到所述处理单元(16),其中对所述处理单元(16)进行编程以:
确定在所述处理单元处从所述生理参数监测器接收的所述监测信号中的所述患者的所述生理参数的测量中是否存在伪像;以及
基于所述生理参数中伪像的存在调整所述NIBP监测器的操作。
9.如权利要求8所述的非侵入式血压监测系统,其中,所述至少一个生理参数监测器包括ECG监测器(32)和SpO2监测器(31)。
10.如权利要求9所述的非侵入式血压监测系统,其中,所述处理单元延迟对所述血压袖带的充气,直至所述监测信号中不再存在伪像为止。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103211586A (zh) * 2013-04-12 2013-07-24 深圳市理邦精密仪器股份有限公司 基于光学检测的无创压信号采集的方法和装置

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9750419B2 (en) * 2014-02-18 2017-09-05 Welch Allyn, Inc. Systems and methods for blood pressure measurement
US20160100805A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Koninklijke Philips N.V. Non-invasive blood pressure monitors and methods of operating the same
US10383579B2 (en) * 2014-10-16 2019-08-20 Covidien Lp System and method for monitoring autoregulation
US10219705B2 (en) 2015-05-08 2019-03-05 Covidien Lp System and method for identifying autoregulation zones
US10194870B2 (en) 2015-05-27 2019-02-05 Covidien Lp Systems and methods for optimizing autoregulation measurements
US10932724B2 (en) 2015-06-17 2021-03-02 Covidien Lp Systems and methods for monitoring autoregulation using a confidence level
US10292663B2 (en) 2015-06-30 2019-05-21 Covidien Lp System and method of monitoring autoregulation
US10271779B2 (en) 2015-06-30 2019-04-30 Covidien Lp System and method of monitoring autoregulation
EP3359027B1 (en) 2015-10-06 2020-07-22 Covidien LP System and method for monitoring autoregulation utilizing normalized regional oxygen saturation values
ES2929557T3 (es) 2015-10-16 2022-11-30 Covidien Lp Sistema y método para identificar zonas de autorregulación
CN108348174B (zh) 2015-10-19 2020-12-25 柯惠有限合伙公司 用于在自动调节监测期间提供血压安全区域指示的系统和方法
US10736578B2 (en) 2016-07-14 2020-08-11 Covidien Lp Systems and methods of monitoring autoregulation
US11419506B2 (en) 2016-08-22 2022-08-23 Covidien Lp System and method for identifying blood pressure zones during autoregulation monitoring
US10772571B2 (en) 2016-11-15 2020-09-15 Welch Allyn, Inc. Method and systems for correcting for arterial compliance in a blood pressure assessment
EP3771402A1 (en) * 2019-07-31 2021-02-03 Koninklijke Philips N.V. Apparatus for use with a wearable cuff in measuring blood pressure

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4592365A (en) * 1981-08-10 1986-06-03 Ivac Corporation Electronic sphygmomanometer
US5238001A (en) * 1991-11-12 1993-08-24 Stuart Medical Inc. Ambulatory patient monitoring system having multiple monitoring units and optical communications therebetween
US20050187483A1 (en) * 2003-02-25 2005-08-25 Ge Medical Systems Information Technologies Inc. Oscillometric determination of blood pressure
US20060155196A1 (en) * 2005-01-10 2006-07-13 Maynard Ramsey Integrated manual mechanical and electronic sphygmomanometer within a single enclosure
US20080045846A1 (en) * 2006-08-16 2008-02-21 Friedman Bruce A Method and system of determining nibp target inflation pressure using an sp02 plethysmograph signal
CN101138492A (zh) * 2006-09-07 2008-03-12 通用电气公司 利用SpO2体积描记信号减少NIBP确定时间的方法和系统
US7493164B1 (en) * 2005-09-27 2009-02-17 Pacesetter, Inc. Application of blood pressure profile parameter to assess circadian state of patients
CN101513344A (zh) * 2008-02-20 2009-08-26 通用电气公司 用于改进的非创血压估计的自适应频域滤波

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4349034A (en) * 1978-04-10 1982-09-14 Johnson & Johnson Automatic mean blood pressure reading device
US4924871A (en) * 1988-02-26 1990-05-15 Colin Electronics Co., Ltd. Motion artifact detection for continuous blood pressure monitor transducer
JP3297971B2 (ja) * 1995-02-16 2002-07-02 オムロン株式会社 電子血圧計
US7455643B1 (en) * 2003-07-07 2008-11-25 Nellcor Puritan Bennett Ireland Continuous non-invasive blood pressure measurement apparatus and methods providing automatic recalibration
US7297110B2 (en) * 2004-08-27 2007-11-20 Goyal Muna C Systems and methods for remote monitoring of fear and distress responses
US8057659B2 (en) * 2006-06-27 2011-11-15 Agamatrix, Inc. Detection of analytes in a dual-mediator electrochemical test strip
US20090156946A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-18 Welch Allyn, Inc. Blood pressure motion sensing

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4592365A (en) * 1981-08-10 1986-06-03 Ivac Corporation Electronic sphygmomanometer
US5238001A (en) * 1991-11-12 1993-08-24 Stuart Medical Inc. Ambulatory patient monitoring system having multiple monitoring units and optical communications therebetween
US20050187483A1 (en) * 2003-02-25 2005-08-25 Ge Medical Systems Information Technologies Inc. Oscillometric determination of blood pressure
US20060155196A1 (en) * 2005-01-10 2006-07-13 Maynard Ramsey Integrated manual mechanical and electronic sphygmomanometer within a single enclosure
US7493164B1 (en) * 2005-09-27 2009-02-17 Pacesetter, Inc. Application of blood pressure profile parameter to assess circadian state of patients
US20080045846A1 (en) * 2006-08-16 2008-02-21 Friedman Bruce A Method and system of determining nibp target inflation pressure using an sp02 plethysmograph signal
CN101138492A (zh) * 2006-09-07 2008-03-12 通用电气公司 利用SpO2体积描记信号减少NIBP确定时间的方法和系统
CN101513344A (zh) * 2008-02-20 2009-08-26 通用电气公司 用于改进的非创血压估计的自适应频域滤波

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103211586A (zh) * 2013-04-12 2013-07-24 深圳市理邦精密仪器股份有限公司 基于光学检测的无创压信号采集的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20120149994A1 (en) 2012-06-14

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