CN105722550A - 用于跟踪特定血压的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种被配置用于跟踪例如患者中的舒张血压的设备。所述设备例如通过使用充气袖带向身体部分施加压力。通过执行对所述袖带中的重复和交替的压力改变，能够跟踪并且可能测量涉及所述舒张血压的信号的特定特征。

Description

用于跟踪特定血压的装置

技术领域

本发明涉及对血压的测量，尤其涉及对特定血压特征的无创测量和跟踪。

背景技术

缺乏能够执行对诸如舒张血压、平均血压和收缩血压的血压特征的快速、重复测量的无创设备。为了特定目的的使用，已知的设备可能要么太复杂、太昂贵、太缓慢，要么不准确。

这样的血压测量设备的一个目的是供被应用于心脏骤停受害者的心肺复苏(CPR)使用，其中，血压测量的特定特征可以对评估CPR的质量是有用的。具有重复的快速的测量允许在特定时间帧中对CPR质量的多次评估。

这样的血压测量也可能被用于评估CPR在恢复对象自身的心跳时是否是有效的。对生命维持脉搏的存在的检测是确定对象的心脏是否正自主跳动并且因此CPR是否已经成功时的关键动作。心脏开始再次自主生成生命维持血流的点被称为自主循环的恢复(ROSC)。确定ROSC通常是通过暂停CPR并且执行手动触诊来完成的。然而，该过程是耗费时间的，并且所得到的中断能够负面地影响CPR的结果。高质量CPR要求使对胸部按压的中断最小化。此外，即使由专业临床医师执行，也知道手动触诊是不可靠的，并且甚至当脉搏存在时，也常常非常难以确定生命是否正在维持。对潮气末CO₂、有创血压或者中心静脉血氧饱和度的监测允许对ROSC的更为客观的评估，但这是有创的，因为其全部要求牢固气道或者导管的放置。经胸阻抗(TTI)测量和近红外谱(NIRS)是无创的，但TTI强烈地受到胸部按压影响，并且NIRS对ROSC缓慢地做出反应。因此，具有确定ROSC的无创、快速并且客观的方式将是期望的。

此外，特定血压特征(例如，舒张、平均和收缩水平)的趋势能够被用作血流动力学不稳定性的指示器。监测血流动力学稳定性在危急和紧急护理中(例如，对于ICU患者和经历手术或者复苏的患者而言)是特别重要的。至少一个脉压特征的(半)连续时间序列是必要的，以确保血流动力学稳定性或者检测恶化。目前，血流动力学稳定性必须使用有创血压导管或者使用不能够测量绝对压力的设备来测量。

因此，存在对于能够(半)连续地测量诸如舒张、平均和收缩血压的血压特征的无创血压测量设备。优选地，这样的设备还将能够执行对血压特征的快速并且准确的跟踪和测量。

US2010/0094140公开了一种通过施加外部压力振荡来测量血管内或者其他腔室压力的方法。获得被压缩结构的压力-容积响应，并且腔室压力被估计为被压缩结构具有最高顺应性的外部压力。通过以比脉搏率更高的频率递送外部振荡，能够快得多地获得压力读数。因为其不依赖于固有血管振荡，在静脉腔室中或者在其他非搏动可压缩身体腔室中，能够在心律失常期间、在心脏转流期间、在复苏期间测量压力。

发明内容

实现在用于血压测量的设备内的改进将是有利的。一般而言，本发明优选试图单独或者以任意组合方式来减轻、缓解或消除上文所提到的缺点中的一个或多个。具体而言，本发明的目标可以视为提供一种解决现有技术的上文所提到的问题或其他问题的方法。

为了更好地解决这些关心问题中的一个或多个，在本发明的第一方面中，提出了一种用于对身体部分中的血管中的不同血压水平执行重复测量和跟踪的血压测量设备，其包括：

-压力控制单元，其用于控制压力提供设备向所述身体部分施加外部压力，

-检测器单元，其用于检测指示所述不同血压水平的物理特性的出现，其中，

-所述设备被配置为：

(i)控制所述压力控制单元以改变第一方向上的所述外部压力，直到已经检测到所述物理特性；

(ii)响应于对所述物理特性的所述检测，通过使用被连接到所述压力提供设备的压力传感器来测量在所述身体部分与所述压力提供设备之间的所述外部压力，以便提供对所述不同血压水平的度量；

(iii)响应于对所述物理特性的所述检测，控制所述压力控制单元以改变在与所述第一方向相反的方向上的外部压力，直到不再检测到所述物理特性；并且

(iv)循环地重复(i)、(ii)和(iii)以产生随时间跟踪所述不同血压水平的信号。

所述压力传感器，其可以是或者可以不是所述血压测量设备的一部分，可以例如经由软管被流体地连接到所述压力提供设备，使得由例如充气袖带的压力提供设备提供的压力也存在于所述软管中。所述压力传感器还可以流体地连接到压力控制单元。

有利地，所述外部压力的循环改变可以实现对血压特征的快速并且准确的跟踪和测量。

在实施例中，所述不同血压水平是舒张血压，并且改变第一方向上的外部压力包括施加在大气压力处或附近的水平的外部压力并且之后增大所述外部压力，并且改变与第一方向相反的方向上的外部压力包括减小所述外部压力。

在实施例中，所述不同血压水平是收缩血压，并且改变第一方向上的外部压力包括施加心脏收缩以上水平的外部压力并且之后减小所述外部压力，并且改变与第一方向相反的方向上的所述外部压力包括增大所述外部压力。

在实施例中，所述物理特性包括以下中的一项：来自血管的特性声音的出现或者来自血管的特性声音的消失，并且所述检测器单元被配置用于检测所述特性声音。

在实施例中，所述不同血压水平是以下中的一项：舒张血压、收缩血压和平均血压水平。

在实施例中，所述物理特性是由所述压力传感器测量的外部压力的振荡的特定振荡幅度，并且所述检测器单元被配置为检测所述特定振荡幅度。

在实施例中，所述物理特性是来自所述血管的特性超声反射，并且所述检测器单元被配置为检测所述特性超声反射。

在实施例中，所述物理特性是光电容积描记图(PPG)波形的特性幅度，并且所述检测器单元被配置为检测所述特性PPG波形幅度。

在实施例中，所述物理特性是光电容积描记图(PPG)波形的特性形态，并且所述检测器单元被配置为检测所述特性PPG波形形态。

在实施例中，所述检测器单元被配置为根据包含所述物理特性的信号的幅度、持续时间或谱内容来检测所述物理特性的有效性。有利地，对有效性的这一检测可以被用于滤除例如特性声音的物理特性中的伪影。

在实施例中，所述设备被配置为控制所述压力控制单元以在压力范围上改变所述外部压力，其中，所述设备被配置为确定存在于所述压力范围内的最大振荡幅度，并且其中，所述设备被配置为将所述特定振荡幅度设置为最大振荡幅度或者将所述特定振荡幅度设置为振荡幅度401的分数(fraction)。

在实施例中，所述设备被配置为响应于请求来改变第一压力改变和/或第二压力改变中的外部压力的变化率。

在实施例中，所述检测器单元被配置为根据包含关于被应用到心脏骤停受害者的胸部按压的定时的信息的输入信号，来检测所述物理特性。

在实施例中，所述检测器单元被配置为根据包含关于心电图(ECG)的定时的信息的输入信号，来检测所述物理特性。

在实施例中，所述设备适于确定自主循环的恢复，ROSC，并且还包括处理单元，所述处理单元被配置为：

-从所述检测器单元接收数据；

-使用所接收的数据生成针对不同血压水平的值的至少半连续时间序列；并且

-通过将所生成的时间序列与至少一个预定义准则进行比较，确定ROSC。

在实施例中，所述至少一个预定义准则包括针对所述不同血压水平的预定义阈值。

在实施例中，所述至少一个预定义准则额外地包括该阈值必须被所述时间序列中的邻近值超过的预定义最小时间。

在实施例中，所述设备被配置为响应于ROSC的正性确定，生成警报。

本发明的第二方面涉及一种被配置用于向心脏骤停受害者施加胸部按压的CPR设备，其中，所述CPR设备包括根据所述第一方面的所述设备。

在实施例中，所述CPR设备包括按压深度监视器，其被配置为确定胸部按压深度波形或者胸部按压的定时。

在实施例中，所述CPR设备被配置为通过使用所测量的不同血压水平来确定所执行的胸部按压的质量参数。

在实施例中，所述CPR设备被配置为根据质量参数来对胸部按压进行调整。

在实施例中，所述CPR设备被配置为基于所测量的不同血压水平来检测自主循环的恢复，ROSC。

在实施例中，所述CPR设备被配置为响应于检测ROSC，对胸部按压进行调整。

在实施例中，所述CPR设备被配置为响应于检测ROSC来生成警报。

本发明的第三方面涉及一种用于跟踪身体部分中的血管中的不同血压水平的方法，其中，所述方法包括：

(a)向身体部分施加外部压力，

(b)改变在第一方向上施加到所述身体部分的外部压力，直到已经检测到指示不同血压水平的物理特性，

(c)响应于对所述物理特性的检测，测量在所述身体部分与所述压力提供设备之间的所述外部压力，以便提供对所述不同血压水平的度量，

(d)响应于对所述物理特性的检测，改变在与第一方向相反的方向上被施加到所述身体部分的外部压力，直到不再检测到所述物理特性；并且

(e)循环地重复步骤(b)、(c)和(d)以产生随时间跟踪所述不同血压水平的信号。

第三方面的方法可以补充有以下步骤：通过使用被连接到压力提供设备的压力传感器来测量在所述身体部分与所述压力提供设备之间的外部压力，以便提供对所述不同血压的度量。

本发明的第四方面涉及包括程序代码指令的计算机程序产品，所述程序代码指令在由处理器运行时使得所述处理器能够执行第三方面的方法。

本发明的另一方面涉及包括根据第四方面的计算机程序产品的计算机可读介质。所述计算机可读介质可以是CD、存储器、电子电路或者能够存储数据的其他物理介质。因此，一般而言，所述计算机可读介质可以是非暂态介质。

一般而言，能够以本发明的范围内可能的任意方式来组合和耦合本发明的各方面。本发明的这些和其他方面、特征和/或优点将从下文中所描述的实施例变得显而易见并且将参考下文中所描述的实施例得以阐述。

总之，本发明涉及一种被配置用于跟踪例如患者体内的舒张血压的特定血压特征的设备。所述设备例如通过使用充气袖带向身体部分施加压力。通过执行所述袖带中的重复和交替的压力改变，可以跟踪并且可能测量涉及所述血压特征的信号的特定特征。

附图说明

将参考附图仅以范例的方式描述本发明的实施例，在附图中：

图1图示了血压测量设备100，

图2图示了通过使用特性声音204对舒张血压的跟踪，

图3图示了通过使用特性声音204对收缩血压的跟踪，

图4图示了通过使用由压力传感器所测量到的振荡中的最大振荡幅度401对平均血压的跟踪，

图5示出了针对猪模型的动脉血压轨迹和颈动脉流量轨迹的第一范例，

图6示出了针对猪模型的动脉血压轨迹和颈动脉流量轨迹的第二范例，并且

图7示出了被配置为通过使用按压垫501向心脏骤停受害者施加胸部按压的CPR设备500。

具体实施方式

图1图示了血压测量设备100，其被配置为对人或者就此而言哺乳动物的身体部分中的血管中的血压特征执行重复测量和跟踪。血压特征包括舒张血压、平均血压、收缩血压和其他血压特征。身体部分通常是当人处于站立姿势时心脏的水平处的上臂，但也可以是脚踝或者其他适合的身体部分。不同血压水平通常是舒张血压水平、平均血压水平以及任选地收缩血压水平。

设备100包括压力控制单元101，其用于控制压力提供设备100以向身体部分施加外部压力。压力提供设备110通常是充气袖带，并且压力控制单元101可以是可控制的气泵，所述可控制的气泵能够经由软管连接对袖带进行充气或者放气。然而，压力控制单元101还可以被配置为将控制信号(例如，电气控制信号)供应给连接到袖带110的气泵。

设备100还可以包括压力传感器102，其被配置用于测量在身体部分与压力提供设备110之间的压力，例如存在于被用于对袖带进行充气的软管连接中的压力。所测量的压力包括外部施加的压力以及由身体部分在压力提供设备上施加的压力的组合。压力传感器可以是气压传感器，所述气压传感器被配置为测量袖带中的压力，以便获得对外部施加压力以及由身体部分所施加的压力的度量。例如，气压传感器可以与在压力控制单元101与压力提供设备110之间提供的软管连接进行连接。压力传感器102可以是设备100的一部分，或者设备100可以是与压力传感器102可连接的。例如，压力传感器102可以是气泵的一部分，气泵不是设备100的一部分，但压力传感器102是由压力控制单元101可控制的。

因此，经由压力提供设备110向身体部分施加所施加的外部压力，并且通过压力传感器102来测量在身体部分与压力提供设备100之间存在的外部压力。所测量的外部压力被用于确定血压。

设备100包括检测器单元103，其用于检测指示例如舒张、平均或者收缩血压的不同血压水平的物理特性的出现。例如，物理特性可以是特性声音(例如从身体部分中的血管发生的柯氏音)的出现(消失)。当这些声音在心脏收缩与心脏舒张之间发生时，声音的出现(消失)在所施加的外部压力等于收缩(第1级柯氏音)或者舒张血压(第4或5级柯氏音)时发生。下文描述了该范例的细节。根据该范例，检测器单元103被配置用于检测这样的特性声音。例如，检测器单元103可以包括能够检测来自麦克风104的信号中的特定声音的存在的音频处理功能。因此，检测器单元103可以是与麦克风104可连接的或者可以包括麦克风104。麦克风被设计为放置在动脉上方的身体部分上。例如，麦克风可以与袖带110集成或者被设计为与袖带110一起使用。

在另一范例中，物理特性是由压力传感器102所测量到的压力的振荡中的特定振荡幅度。下文描述了该范例的细节。根据该范例，检测器单元103被配置用于经由通过压力传感器102所提供的压力测量信号来检测这样的振荡幅度。例如，检测器单元103可以包括信号处理功能，其被配置为检测振荡信号中的幅度。在这种情况下，可以不使用检测器104。

在另一范例中，物理特性是来自血管的特性声音反射。根据该范例，检测器单元103被配置为例如借助于信号处理功能来检测这样的特性声音反射，所述信号处理功能被配置为检测来自声音探头的信号，即，所述声音探头是发送声音和接收所发送的声音的反射或者回波的设备。因此，检测器单元103可以是与超声探头可连接的或者可以包括超声探头104。超声探头被设计为被放置在动脉上方的身体部分上。例如，超声探头可以与袖带110集成或者被设计为与袖带110一起使用。

在另一范例中，物理特性是光电容积描记图(PPG)波形的特性幅度。备选地，物理特性能够是PPG波形的特性形态。根据该范例，检测器单元103被配置为例如借助于信号处理功能来检测这样的特性PPG幅度和/或形态，所述信号处理功能被配置为检测来自PPG传感器的信号，即，所述PPG传感器是照射皮肤并且测量归因于照射区域中的血容量改变的光吸收的改变的设备。因此，检测器单元103可以是与PPG传感器可连接的。PPG传感器被设计为放置在袖带110的远端处(例如，在手指处)。

设备100还可以被配置为接收包含关于不同血压水平的物理特性的期望定时的信息的外部输入信号105。输入信号105可以由设备100使用，例如由检测器单元103使用，以检测相对于输入信号105中的信号特征的特定时间延迟处的物理特性的出现。使用该输入信号105可以增强对物理特性的检测的鲁棒性。特别地，当物理特性不存在时，输入信号105和时间延迟可以给出关于该特性不存在的结论性信息。在没有该输入信号105的情况下，对不存在的特性的检测不是直接的，因为何时不应当发生物理特性不是已知的。

例如，外部输入信号105可以包含来自患者的心电图(ECG)的R峰。在来自每个R峰的在特定时间延迟处期望麦克风104处的声音的发生。当R峰不由期望时间延迟周围的特定时间帧之内的物理特性所跟随时，或者当R峰由另一R峰所跟随时，物理特性的缺少是清楚的。

在用于在CPR期间的使用的另一范例中，外部输入信号105能够包含胸部按压深度的定时信息(例如，按压的开始)，因为在心脏骤停患者中缺少R峰。

出于能够跟踪不同血压水平的目的，设备100被配置用于控制压力控制单元101以增大在第一压力改变中所施加的外部压力至少直到已经检测到物理特性的出现，并且被配置为减小在第二压力改变中的外部压力至少直到物理特性不再存在。在不再检测到物理特性时的特定时间点之后，在第一压力改变中再次增大所施加的外部压力至少直到再次检测到物理特性。

由于通过交替的第一压力改变和第二压力改变对外部压力的该重复改变，因而以至少半连续方式跟踪不同血压水平。

由于在物理特性出现或者消失时的时间点处或者在此后的短延迟处调用所施加的外部压力的改变，因而针对跟踪目的仅要求所施加的外部压力的小的改变，使得在不同血压水平的连续检测之间仅存在很少时间。因此，所施加的外部压力不需要在极端不同血压值之间循环，诸如不需要在舒张压与收缩压之间循环。

在所施加的外部压力的重复改变中，其中，在第一压力改变中增大所施加的外部压力至少直到已经检测到物理特性的出现，不同血压可以是诸如舒张压水平的低血压水平。

备选地或者额外地，设备100可以类似地被配置用于控制压力控制单元101以减小第一压力改变中的外部压力至少直到已经检测到物理特性的出现，并且被配置为增大第二压力改变中的外部压力至少直到物理特性不再存在。外部压力的该重复改变可以适于检测诸如收缩压水平的高压水平。

一般而言，第一压力改变可以看作用于检测物理特性的开始的改变，并且第二压力改变可以看作用于移除来自由检测器单元103所监测到的信号的物理特性的改变。

为了确定血压，所述设备被配置为通过使用被连接到压力提供设备110的压力传感器102来测量在身体部分与压力提供设备110之间的外部压力。所述测量响应于对物理特性的出现的检测，以便确定不同血压。

例如，所述设备可以被配置为在检测到物理特性的出现时的时间点处从压力传感器读取压力，以便提供对不同血压的度量。

即，当物理特性存在例如柯氏音的出现时，例如舒张血压的不同血压水平可以被假定为等于或者近似等于由压力传感器102所测量到的外部压力。因此，响应于对物理特性的出现的检测，不同血压水平能够被设置到所测量的外部压力。通过这种方式，物理特性指示不同血压水平。

为了图示特定对血压水平的跟踪，在图2中图示了范例，其中，从动脉所测量的声音被用作用于指示何时所测量的压力等于舒张血压的物理特性。

图2示出了0-140mmHg压力尺度上的有创血压201(被示为参考压力)、所施加的外部压力202(例如，袖带压力)连同在0-50mmHg压力尺度上由压力传感器102所测量到的血压振荡203、使用麦克风104从动脉所测量到的声音水平204和来自给定到心脏骤停受害者的胸部按压的胸部按压深度测量结果205(可以经由输入105将测量结果205提供给设备100)。

在图2中，振荡203由于胸部按压205而存在。

袖带压力(在该范例中，传统的充气袖带被用于提供所施加的外部压力)初始地从0mmHg增大。在时间t1处，通过检测器单元103和麦克风104来检测特性声音(第4级柯氏音)。在时间t1处，袖带压力202是40mmHg，并且因此，舒张血压(不同血压)是40mmHg。在时间t1之后，袖带压力减小。此处，在袖带压力减小之前，在时间t1之后示出任选的延迟。一般而言，延迟可以基本上是零或者可以使用大的延迟。在时间t2处，在压力减小期间，由于袖带压力202仍然高于(由参考281所指示的)舒张压，因而检测到另一柯氏音。袖带压力进一步减小直到特性声音不再存在的时间t3，可以检测到这种情况，因为在从输入105处的按压的开始的特定时间延迟处，没有特性声音已经发生。在时间t3之后，袖带压力再次增大直到现在在50mmHg处的增大的袖带压力处再次检测到特性声音的时间t4。重复交替的压力改变使得舒张血压被跟踪(在时间t6处，检测到50mmHg处的新的舒张血压)。

预定时间段可以与第一压力改变和第二压力改变相关联。例如，最小持续时间可以被设置为从物理特性的出现的检测(例如，在时间t1处)直到所施加的外部压力再次从增大/减小到减小/增大的改变，例如以便验证下一次心跳或者按压中的物理特性的存在。此外，最小持续时间可以被设置为从第二压力改变的开始直到后续第一压力改变的开始，或者从物理特性不再存在于第二压力改变中的时间点直到后续第一压力改变的开始。

血压跟踪设备100可以被配置为，响应于请求来改变第一压力改变和/或第二压力改变中的所施加的外部压力的变化率。所述请求可以是响应于来自设备的用户的用户接口输入所生成的设备100的输入信号的形式，或者所述请求可以是由设备100的自适应功能所生成的输入信号的形式。例如，用户接口可以被配置为使得用户能够改变压力提供设备110的吸气和/或放气速率，以便具有较快速的跟踪(以降低的精确度为代价)。自适应功能可以是响应于例如包含关于胸部按压的定时的信息的输入信号105、响应于所测量的血压的变化或者例如涉及设备100的跟踪性能的信息其他信息来控制所施加的外部压力的变化率的功能。

图2示出了在时间t5处检测到错误声音，其不应当被分类为特性声音。为了避免这样的假阳性错误，检测器单元103可以被配置用于根据以下特性中的一个或多个来检测特性声音的有效性：声音幅度(零水平或者其他特定幅度)、声音持续时间和声音的谱内容(检测器单元或者设备被配置用于确定声音幅度、声音持续时间或者声音的谱内容)。例如，检测器单元103的滤波器可以被配置为仅做出对大于特定幅度阈值的声音幅度或者大于或者小于特定阈值的声音幅度的阳性检测。类似地，检测器单元103可以被配置为，如果特性声音的持续时间继续特定最小时间或者如果声音的谱内容处于特定谱范围之内，则仅将声音测量结果分类为特性声音。可以组合任意这些滤波方法。

图2图示了胸部按压深度定时205可以被用于取决于在声音序列与胸部按压信号205之间的同步来对有效声音特性进行分类，例如通过如果声音在其中按压信号205增大超过零的特定时间帧内开始(幅度变为大于给定阈值)则将声音测量结果分类为有效特性声音。出于该目的，检测器单元103或者设备100的其他单元可以被配置用于确定声音幅度、声音持续时间或者声音的谱内容。

因此，检测器单元103可以被配置用于根据包含来自被施加到心脏骤停受害者的胸部按压的胸部按压深度定时的信息的输入信号105、205，来检测特性声音的出现。当患者具有自主心跳并且CPR不需要被执行时，ECG信号中的R峰可以用作输入信号105而不是使用按压深度定时信息。

图3示出了在0-140mmHg压力尺度上的有创血压201(被示为参考压力)、100-150mmHg压力尺度上的所施加的外部压力202(例如，袖带压力)、使用麦克风104从动脉所测量的声音水平204和来自给定到心脏骤停受害者的胸部按压的胸部按压深度测量结果205(可以经由输入105将测量结果205提供给设备100)。

图3图示了针对诸如收缩血压的高血压的跟踪的范例。

外部压力初始从高于收缩压的水平减小。在时间t1处，通过检测器单元103检测特性声音(第1级柯氏音)。在时间t1处，所测量到的袖带压力202是120mmHg，并且因此，收缩血压381是120mmHg。在时间t1之后，外部压力再次增大，可能在延迟之后，直到特性声音不再存在，可能添加另一延迟，如所图示的。之后，外部压力再次减小，直到现在在130mmHg的增大的压力处再次检测到特性声音的时间t2。这样，重复交替的压力改变使得心脏收缩血压被跟踪(在时间t3处，检测到130mmHg处的新的收缩血压)。

应当注意，也可以利用交替的第一压力改变和第二压力改变来跟踪诸如舒张压的低血压，其中，在第一压力改变期间减小所施加的外部压力。类似地，还可以利用交替的第一压力改变和第二压力改变来跟踪诸如收缩压的高血压，其中，在第一压力改变期间增大外部压力。在这两种情况中，物理特性是柯氏音的消失而不是柯氏音的出现。

图4示出了在0-150mmHg压力尺度上的有创血压491(被示为参考压力)、0-100mmHg压力尺度上的所施加的外部压力410(例如，袖带压力)、由压力传感器102所测量到的所测量的外部压力400的压力振荡和来自患者的ECG492(可以经由输入105将测量结果492提供给设备100)。

图4图示了用于通过使用由压力传感器所测量到的所施加的外部压力的振荡的最大振荡幅度401对不同血压水平(例如，平均血压)的跟踪的范例。

为了确定最大振荡幅度，所施加的外部压力410初始地从低水平(例如，0mmHg)增大。在所施加的外部压力的增大期间，振荡在t1处开始并且在幅度方面增大直到在t3处(在该范例中，80mmHg的)平均动脉压力412处的最大幅度401。此外，增大外部所施加的压力导致振荡幅度的减小。当在t4处由下一较小振荡检测到最大值时，所施加的压力减小，并且能够检测到振荡幅度中的进一步减小。在该减小之后，该充气/放气序列重复并且能够被用于跟踪平均动脉压力(在时间t5和t7处，检测到100mmHg的新的增大的平均血压)。

取代跟踪最大振荡幅度，可以跟踪最大幅度的绝对幅度或者最大幅度的分数。例如，在最大幅度401的检测之后，能够跟踪要么高于要么低于属于最大振荡幅度的压力的压力水平上的特定幅度的分数。这些特定的分数可以属于某些血压特征(例如，最大幅度的0.8的分数可以类似小于在图4中在t2处所示的平均动脉压力的压力处的舒张水平411，并且0.6的分数可以类似于大于平均动脉压力的压力水平处的收缩水平)。在能够检测到最大振荡幅度的分数之前，首先应当确定最大振荡幅度。

因此，为了确定一个或多个特定振荡幅度的分数，设备100或者设备100的其他单元被配置为设置最大振荡幅度401，此后，能够确定所测量的振荡的幅度参数(例如，幅度分数402)，以便控制压力提供设备110以提供所施加的外部压力的交替的增大和减小。

此外，为了确定最大振荡幅度401，设备100可以被配置用于控制压力控制单元101以在压力范围上改变所施加的外部压力。此外，所述设备可以被配置为例如通过使用峰值检测方法来确定存在于压力范围之内的最大振荡幅度401。

出于能够通过使用特定振荡幅度402来跟踪不同血压水平411的目的，设备100被配置用于控制压力控制单元101以施加特定振荡幅度401、402中的一个或多个周围的第一压力改变413和第二压力改变414，与结合图2和图3所描述的流程类似。

例如，在第一压力改变413中可以增大(备选地减小)所施加的外部压力至少直到已经检测到特定振荡幅度401、402的出现，并且随后，在第二压力改变414中减小(备选地增大)所施加的外部压力至少直到特定振荡幅度402不再存在。

图4示出了在时间t6处检测到假压力振荡。为了避免这样的假阳性错误，检测器单元103可以被配置用于根据以下特性中的一个或多个来检测特性压力振荡的有效性：振荡幅度、振荡持续时间和振荡的谱内容(检测器单元或者设备被配置用于确定振荡幅度、振荡持续时间或者振荡的谱内容)。例如，检测器单元103的滤波器可以被配置为仅做出对低于特定幅度阈值的振荡幅度的阳性检测。类似地，检测器单元103可以被配置为如果振荡的谱内容处于特定谱范围之内，则仅将振荡分类为有效振荡。可以组合任意这些滤波方法。

图4图示了ECG492可以被用于取决于在压力振荡与ECG之间的同步对有效振荡特性进行分类，例如通过如果振荡在其中检测到ECG492中的峰的特定时间帧内开始(幅度变得大于给定阈值)，则将振荡测量结果分类为有效特性声音。出于该目的，检测器单元103或者设备100的其他单元可以被配置用于确定振荡幅度、振荡持续时间或者振荡的谱内容。

当向心脏骤停受害者应用心肺复苏(CPR)时，CPR的质量对于使患者最佳地复苏是重要的。可以基于所测量的血压值例如所测量的舒张压值来确定CPR质量。

当应用CPR时，确定自主循环的恢复(ROSC)何时发生也是必要的。本发明人已经发现，特定水平的舒张或者平均血压可以被用于以快速并且可靠的方式来检测ROSC。在猪模型中已经证明舒张血压与颈动脉流量的测量结果之间和平均血压与颈动脉流量的测量结果之间的牢固关系的存在，如现在将参考图5和6所解释的。

图5示出了在其期间针对猪模型ROSC在CPR的一些时间之后出现的动脉血压跟踪的范例。上面的轨迹示出了随时间的主动脉血压，以及指示舒张值的点。下面的轨迹示出了对按压/心跳平均的针对相同时间段的颈动脉流量。在轨迹的开始处，动物处于心脏骤停并且执行CPR，其导致65/25的动脉压(65为收缩水平，25为舒张水平)。在t＝1907处，暂停按压并且给予除颤电击。按压在电击之后立即重新开始。除颤电击不导致正好在电击之后的自主心脏机械活动，如由与在电击之前类似的舒张压水平可见的。然而，电击具有某种效应，使得血压信号的图案变得更不规则。在t＝1970处，动脉血压(收缩和舒张二者)开始上升作为除颤电击的结果。该时段中的心脏舒张的出现是大约因数3(从25mmHg到75mmHg)，其指示维持生命的自身心跳。心脏舒张的出现在大约30秒后发生。

取决于针对ROSC/维持生命的压力的阈值(其是任意值，然而常常使用60mmHg)，舒张值指示该时段中的ROSC。尽管已经实现ROSC，但是仍然执行按压直到2023秒(在实际的临床复苏中，按压可以在ROSC的识别的情况下继续长得多)。能够清楚地看到，所测量的舒张压紧密类似颈动脉流量，其证明将舒张血压用作对血流的度量并且因此在用于确定ROSC的方法中。

图6示出了恶化动物中的动脉血压轨迹的范例。关于图5，上面的轨迹示出了随时间的血压，以及指示舒张值的点，并且下面的轨迹示出了对心跳平均的针对相同时间段的颈动脉流量。在轨迹的开始处，血压是正常的(125/100)。收缩值和舒张值随时间减小并且变为威胁生命的。此外，能够清楚地看到，所测量到的舒张血压紧密类似颈动脉流量，这证明将舒张血压用作对血流动力学(不)稳定性的度量。

因此，设备100可以被用于例如在手术期间或者在重症监护室中评估对象的血流动力学稳定性。其还可以在CPR期间被用于确定对象是否已经获得ROSC。要么舒张压(通过利用麦克风检测柯氏音的出现/消失、通过检测袖带中的压力振荡的特定部分、通过检测由超声探头所测量的超声特性的改变或者通过检测PPG波形的幅度和/或形态所测量的)要么平均血压(通过检测袖带中的压力振荡所测量的)能够被用于这些目的。

在适于在CPR期间确定ROSC的实施例(未图示)中，设备100还包括处理单元。所述处理单元被配置为从检测器单元103接收数据，并且基于所接收的数据来生成针对血压特征值的至少半连续时间序列。所述处理单元还被配置为确定针对ROSC的预定义准则是否被时间序列满足。例如，所述预定义准则可以包括血压特征的预定义阈值(例如，60mmHg)和该阈值必须超过的预定义最小时间(例如，15秒)。在一些这样的实施例中，设备100被配置为当已经确定ROSC时发出警报。

可以由救助者手动地或者由CPR设备自动地向患者应用CPR，所述CPR设备被配置为通过使用例如电气驱动式按压垫向心脏骤停受害者施加胸部按压。

图7示出了被配置为通过使用按压垫501向心脏骤停受害者施加胸部按压的CPR设备500。CPR设备500包括血压跟踪和测量设备100。由于可以根据血压的重复测量结果来确定所施加的胸部按压的质量，因而CPR设备500和血压测量设备100的该组合可以是有利的。

CPR设备500可以包括按压深度监视器502，其被配置为确定胸部按压深度波形或者胸部按压的定时。监视器502可以被配置为测量对按压垫501的放置。可以例如经由输入105将所确定的胸部按压深度波形或者按压的定时供应给设备100。

CPR设备500可以被配置为通过使用所测量的血压水平来确定所执行的胸部按压的质量参数。此外，CPR设备可以被配置为根据质量参数对胸部按压进行调整。备选地或者额外地，CPR设备500可以被配置为通过使用所测量的血压水平来确定ROSC。此外，CPR设备可以被配置为对胸部按压进行调整，或者响应于对ROSC的确定而停止胸部按压。CPR设备可以被配置为响应于对ROSC的确定而发出警报。

根据本发明的实施例的设备和方法还可以有利地被用于流动血压监测，其中，当对象从事其日常生活时，在给定时间段(例如，24小时)在规则间隔处测量血压。在适于执行流动血压监测的实施例(未图示)中，设备100的压力控制单元101被提供为小便携式单元，其附接到被布置为由对象所穿戴的束带。设备100被布置为针对流动血压监测的全部时间段以上文所描述的方式连续或者半连续地测量血压特征(例如，舒张血压水平)。相比之下，常规流动血压监测系统被布置为在周期性间隔处(例如，每隔30分钟)采取对舒张血压水平和收缩血压水平的测量。因此，设备100允许对对象的血压如何随监测时段变化的细致得多的图片的采集。

用于跟踪身体部分中的血管中的不同血压水平的根据本发明的实施例的方法包括以下步骤：

步骤1：控制用于向身体部分施加外部压力的压力提供设备110。

步骤2：例如通过使用压力传感器102来测量在身体部分与压力提供设备之间的所施加的外部压力。

步骤3：检测指示不同血压水平的物理特性的出现。

步骤4：控制压力控制单元以增大、备选地减小第一压力改变中的所施加的外部压力至少直到已经检测到物理特性的出现。

步骤5：控制压力控制单元以减小、备选地增大第二压力改变中的所施加的外部压力至少直到物理特性不再存在。

任选的步骤6包括当已经检测到物理特性的出现时确定不同血压。该步骤在跟踪期间不要求但是当要求对血压的测量时可以调用。可以通过读取由压力传感器102所提供的压力值评估由压力传感器所测量的外部压力。

用于对身体部分中的血管中的不同血压水平执行重复测量和跟踪的根据本发明的实施例的设备包括：

-压力控制单元，其用于控制压力提供设备以向身体部分施加外部压力，

-检测器单元，其用于检测指示不同血压水平的物理特性的出现，其中，

-设备被配置用于控制压力控制单元以增大、备选地减小第一压力改变中的外部压力至少直到已经检测到物理特性的出现，并且被配置为减小、备选地增大第二压力改变中的外部压力至少直到物理特性不再存在，并且其中，

-响应于对物理特性的出现的检测，所述设备被配置为通过使用被连接到压力提供设备的压力传感器来测量在身体部分与压力提供设备之间的外部压力，以便提供对不同血压的度量。

压力传感器(其可以是或者可以不是血压测量设备的一部分)可以例如经由软管流体地连接到压力提供设备，使得由压力提供设备例如充气袖带所提供的压力也存在于软管中。压力传感器还可以流体地连接到压力控制单元。

有利地，外部压力的循环改变可以实现对血压特征的快速并且准确的跟踪和测量。

在实施例中，物理特性是来自血管的特性声音，并且检测器单元被配置用于检测所述特性声音。

在实施例中，物理特性是由压力传感器所测量的外部压力的振荡的特定振荡幅度，并且检测器单元被配置为检测所述特定振荡幅度。

在实施例中，物理特性是来自血管的特性超声反射，并且检测器单元被配置用于检测所述特性超声反射。

在实施例中，检测器单元被配置用于根据包含物理特性的信号的幅度、持续时间或者谱内容，来检测物理特性的有效性。有利地，有效性的该检测可以被用于滤除例如特性声音的物理特性中的伪影。

在实施例中，所述设备被配置用于控制压力控制单元以在压力范文上改变外部压力，其中，所述设备被配置用于确定存在于压力范围之内的最大振荡幅度，并且其中，所述设备被配置用于将特定振荡幅度设置为最大振荡幅度，并且确定与最大振荡幅度401相比较任意振荡幅度的分数。

在实施例中，所述设备被配置为响应于请求，改变第一压力改变和/或第二压力改变中的外部压力的变化率。

在实施例中，所述检测器单元被配置用于根据包含关于被施加到心脏骤停受害者的胸部按压的定时的信息的输入信号，来检测物理特性的出现。

在实施例中，所述检测器单元被配置用于根据包含关于心电图(ECG)的定时的输入信号，来检测物理特性的出现。

被配置用于向心脏骤停受害者施加胸部按压的根据本发明的实施例的CPR设备包括用于对身体部分中的血管中的不同血压水平执行重复的测量和跟踪的设备。

在实施例中，所述CPR设备包括按压深度监视器，所述按压深度监视器被配置为确定胸部按压深度波形或者胸部按压的定时。

在实施例中，所述CPR设备被配置为通过使用所测量的血压水平，来确定所执行的胸部按压的质量参数。

在实施例中，所述CPR设备被配置为根据质量参数，对胸部按压进行调整。

尽管已经在附图和前述描述中详细图示并且描述了本发明，但是这样的图示和描述将被认为是说明性或者示范性而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和权利要求书，本领域技术人员在实践所主张的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或者步骤，并且量词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或者其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。互不相同的从属权利要求中记载了特定措施的仅有事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以存储/分布在适合的介质上，诸如连同其他硬件或者作为其一部分提供的光学存储介质或者固态介质，此外可以以诸如经由因特网或者其他有线或者无线电信系统的其他形式分布。权利要求中的任何附图标记不得解释为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种用于对身体部分中的血管中的不同血压水平执行重复测量和跟踪的设备(100)，其中，所述设备包括：

-压力控制单元(101)，其用于控制压力提供设备(110)以向所述身体部分施加外部压力，

-检测器单元(103)，其用于检测指示所述不同血压水平的物理特性的出现，其中，

-所述设备被配置为：

(i)控制所述压力控制单元以改变在第一方向上的所述外部压力，直到已经检测到所述物理特性；

(ii)响应于对所述物理特性的所述检测，通过使用被连接到所述压力提供设备的压力传感器(102)来测量在所述身体部分与所述压力提供设备(110)之间的所述外部压力，以便提供对所述不同血压水平的度量；

(iii)响应于对所述物理特性的所述检测，控制所述压力控制单元以改变在与所述第一方向相反的方向上的所述外部压力，直到不再检测到所述物理特性；并且

(iv)循环地重复(i)、(ii)和(iii)以产生随时间跟踪所述不同血压水平的信号。

2.根据权利要求1所述的设备(100)，其中，所述不同血压水平是舒张血压，并且其中，改变在所述第一方向上的所述外部压力包括施加在大气压力处或附近的水平处的外部压力并且之后增大所述外部压力，并且改变在与所述第一方向相反的所述方向上的所述外部压力包括减小所述外部压力。

3.根据权利要求1或2所述的设备(100)，其中，所述不同血压水平是收缩血压，并且其中，改变在所述第一方向上的所述外部压力包括施加在心收缩以上的水平处的外部压力并且之后减小所述外部压力，并且改变在与所述第一方向相反的所述方向上的所述外部压力包括增大所述外部压力。

4.根据权利要求1、2或3所述的设备，其中，所述物理特性包括以下中的一项：来自所述血管的特性声音(204)的出现或者来自所述血管的特性声音(204)的消失，并且其中，所述检测器单元被配置用于检测特性声音。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的设备，其中，所述物理特性是由所述压力传感器测量到的所述外部压力的振荡中的特定振荡幅度(401、402)，其中，所述检测器单元被配置为检测所述特定振荡幅度，并且其中，所述设备被配置为控制所述压力控制单元以在压力范围上改变所述外部压力，以确定存在于所述压力范围之内的最大振荡幅度(401)，并将所述特定振荡幅度(401)设置为所述最大振荡幅度或者将所述特定振荡幅度设置为所述最大振荡幅度(401)的分数。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的设备，其中，所述物理特性是来自所述血管的特性超声反射，并且其中，所述检测器单元被配置用于检测所述特性超声反射。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的设备，其中：

所述物理特性是光电容积描记图PPG波形的特性幅度，并且所述检测器单元被配置为检测特性PPG波形幅度；或者

所述物理特性是PPG波形的特性形态，并且所述检测器单元被配置为检测特性PPG波形形态。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的设备，其中，所述检测器单元被配置为根据包含所述物理特性的信号的幅度、持续时间或谱内容，来检测所述物理特性的有效性。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的设备，其中，所述检测器单元被配置为根据包含关于被施加到心脏骤停受害者的胸部按压的定时和/或心电图的定时的信息的输入信号(105)，来检测所述物理特性。

10.一种被配置用于向心脏骤停受害者施加胸部按压的CPR设备(500)，其中，所述CPR设备包括根据权利要求1至9中的任一项所述的设备(100)。

11.根据权利要求10所述的CPR设备，其中，所述CPR设备被配置为通过使用所测量到的不同血压水平来确定所执行的胸部按压的质量参数，并且根据所述质量参数对胸部按压进行调整。

12.根据权利要求10至11中的任一项所述的CPR设备，其中，所述CPR设备被配置为基于所测量的不同血压水平，来检测自主循环的恢复ROSC。

13.一种用于监测对象的血压的流动监测设备，所述流动监测设备包括根据权利要求1至9中的任一项所述的设备(100)，所述流动监测设备还包括被布置为由所述对象穿戴的单元，所述单元包括所述压力控制单元(101)。

14.一种用于跟踪身体部分中的血管中的不同血压水平的方法，其中，所述方法包括：

(a)向所述身体部分施加外部压力，

(b)改变在第一方向上施加到所述身体部分的所述外部压力，直到已经检测到指示所述不同血压水平的物理特性，

(c)响应于对所述物理特性的所述检测，测量在所述身体部分与所述压力提供设备之间的所述外部压力，以便提供对所述不同血压水平的度量，

(d)响应于对所述物理特性的所述检测，改变在与所述第一方向相反的方向上施加到所述身体部分的所述外部压力，直到不再检测到所述物理特性；并且

(e)循环地重复步骤(b)、(c)和(d)以产生随时间跟踪所述不同血压水平的信号。

15.一种包括程序代码指令的计算机程序产品，所述程序代码指令在由处理器运行时令所述处理器：

(i)控制压力控制单元以改变在第一方向上由压力提供设备所施加的外部压力，直到已经检测到物理特性；

(ii)响应于对所述物理特性的所述检测，控制被连接到所述压力提供设备的压力传感器，以测量在身体部分与所述压力提供设备之间的所述外部压力，以便提供对不同血压水平的度量；

(iii)响应于对所述物理特性的所述检测，控制所述压力控制单元以改变在与所述第一方向相反的方向上的所述外部压力，直到不再检测到所述物理特性；并且

(iv)循环地重复(i)、(ii)和(iii)以产生随时间跟踪所述不同血压水平的信号。