CN106659508A - 个性化的止血带系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于基于个性化的止血带压力(PTP)来调节止血带袖带压力以便于安全进行手术的方法和装置。该装置包括适用于环绕患者肢体的一个区域以同时在术前时间段期间提供传感器和在手术时间段期间提供效应器的双重用途的止血带袖带。效应器模块与袖带的可充气的囊气动连通，用于在手术时间段期间将囊中的压力维持在PTP附近，以安全地阻止动脉血渗透通过袖带。与可充气的囊气动连通的脉动传感器在术前时间段期间感测并表征压力脉动，该压力脉动指示动脉血渗透到由袖带所环绕的肢体的区域中。PTP估计器响应于脉动传感器以产生对PTP的估计，使得PTP的估计是所感测的脉动的函数。

Description

个性化的止血带系统
技术领域
本发明涉及通常用于阻止动脉血渗透进入手术患者的肢体的一部分中以便于进行手术的气动止血带系统。特别地，本发明涉及用于为手术建立和维持个性化的止血带压力的气动止血带装置。
背景技术
手术止血带系统通常用于阻止动脉血渗透进入患者的肢体的一部分中，从而创建一个清晰干燥的手术区域，便于进行手术并改善结果。现有技术的典型手术止血带系统包括用于在期望位置处环绕患者肢体的止血带袖带、止血带仪器和将袖带连接到该仪器的柔性管。在现有技术的一些手术止血带系统中，止血带袖带包括可充气的囊，其经由附接到一个或两个袖带端口的柔性管而气动地连接到止血带仪器。止血带仪器包括压力调节器，在进行手术的适当长的时间段内，当袖带在期望位置处被施加到患者肢体时，该压力调节器将袖带的可充气的囊中的压力维持在参考压力附近，该参考压力高于阻止动脉血渗透通过袖带所需的最小压力。现有技术中已经描述了许多类型的这种气动手术止血带系统，例如由McEwen在美国专利第4469099号、第4479494号、第5439477号以及由McEwen和Jameson在美国专利第5556415号和第5855589号中描述的那些。
现有技术的止血带袖带被设计成用作施加高压的效应器，该高压在可以从几分钟延续到几小时的手术时间段内阻止动脉血渗透通过所施加的袖带。现有技术的止血带袖带与为其他目的设计和使用的气动袖带显著不同。例如，在血压的间歇测量中所采用的气动袖带通常被设计成对于在不围绕肢体的袖带的可充气的囊部分下方的所选定的动脉，在短得多的时间段内施加低得多的压力；这样的袖带必须满足实质上不同于最安全和最有效的止血带袖带的关键设计参数的设计标准。现有技术的止血带袖带不是被设计成用于感测的目的，并且现有技术的血压袖带不被设计成用于效应器的目的。
由加压止血带袖带施加到肢体上以闭合下面的动脉的向内压缩力在袖带从近端到远端边缘的宽度上不相等。因此，当充气至阻止动脉血流过止血带袖带的远端边缘所需的最小压力时，肢体内的动脉血仍然在袖带的近侧边缘下方渗透一段距离到达动脉闭合的位置。除了所选定的止血带袖带被充气的气动压力外，许多变量影响动脉血在袖带下面渗入的距离。这些变量包括：患者的肢体特征(例如，袖带位置处的肢体形状、周长和软组织特征)；所选定的止血带袖带的特征(例如，袖带设计、袖带形状和袖带宽度)；将袖带施加于肢体的技术(例如，应用的舒适程度或松动程度以及下方的肢体保护套筒的不存在、存在和类型)；患者的生理特征包括血压和肢体温度；在手术期间所采用的麻醉技术(例如，是否给予全部或区域麻醉，所使用的麻醉剂的类型和剂量以及对麻醉管理的重视程度)；止血带在肢体上保持充气的时长；在手术期间肢体位置的变化；以及在手术期间袖带相对于肢体的位置的任何偏移。
在医学文献中发表的许多研究已经表明，最安全的止血带压力是在特定患者的手术期间阻止动脉血渗透通过施加到该特定患者的特定袖带的最低压力。这样的研究已经表明，更高的止血带压力与患者的止血带相关损伤的更高风险相关联。因此，当在手术中使用止血带时，手术工作人员通常试图使用以其判断为尽可能安全的最低止血带压力。
在医学文献中已经确定的是，用于设定恒压止血带压力的最佳指导是基于“肢体闭塞压力”(LOP)。LOP可以定义为在特定时间在特定位置处所施加到特定患者肢体的特定止血带袖带中的所需最小压力，以阻止动脉血流入袖带远端的肢体。LOP受以下参数的影响，包括：患者的肢体特征、所选定的止血带的特征、将袖带施加于肢体的技术、患者的生理特征(包括血压和肢体温度)和其他临床因素(例如，LOP测量期间肢体的任何抬高的程度和测量期间任何肢体运动的程度)。当前建立的基于LOP设定止血带压力的指导是，为了考虑在手术过程中生理特征的变化以及可以预期的在正常情况下发生的其他变化，将额外的压力安全裕度加到所测量的LOP上。
现有技术的一些手术止血带系统包括用于自动测量LOP的装置。具有自动LOP测量装置的现有技术的止血带装置由McEwen在美国专利第5439477号和由McEwen和Jameson在美国专利第5556415号中描述。这种现有技术的系统已经包括采用光电体积描记技术的原理来感测远端肢体中的血流量的血流量换能器，尽管现有技术中已经提出基于其他原理来测量血流量的其他换能器。使用光体积描记术原理的血流量换能器使用光来指示存在于换能区域中的血液体积，包括残余血液体积和由动脉脉动引起的变化的血液体积的组合。基于所公开的手术文献中的建议的额外预定压力裕度被添加到自动测量的LOP以提供“推荐的止血带压力”(RTP)，作为帮助手术工作人员选择在手术期间安全地阻止动脉血流动的最低止血带压力的指导。这种现有技术系统允许手术工作人员基于LOP选择RTP作为该患者的止血带压力，或者基于医师的裁量或正在进行手术的机构的方案选择另一压力。
尽管自动测量LOP的现有技术的装置改善了性能，但是存在三个显著的限制。第一个限制是需要单独、复杂和昂贵的远端流量传感器：用于自动LOP测量的所需远端传感器的正确应用和使用依赖于手术工作人员的技能、培训和经验；传感器必须位于接受手术的肢体的远端，而这在某些情况下是不可能的；在其他情况下，传感器的远端位置需要在无菌手术区域中或附近放置有菌传感器，并且妨碍肢体的术前准备，从而破坏术前工作流程并且不期望地增加总体围术期的时间和成本。第二个限制是现有技术的装置不测量或估计手术期间可能发生的LOP的任何变化。第三个限制是推荐止血带压力(RTP)不是用于该个体患者的个性化的止血带压力(PTP)，而是等于术前某些时间所测量的LOP加上基于人群和预定压力增量的总和的人群估计。该增量被设置为一个大于在手术期间通常预期的LOP的增加幅度的增量，但增量的数量基于多种手术期间来自手术患者群体的汇总数据，并且不针对在特定麻醉方案下接受特定手术的个体患者进行个性化。因此，现有技术的RTP不是PTP，而且可能高于或低于最优值。
在美国专利第6605103号中，Hovanes等人描述了用于检测血液流过止血带袖带并进入手术区域的装置。这种现有技术的装置是不切实际的，因为血液必须流过止血带袖带后才能够被检测到，如果血液进入手术区域，需要手术工作人员做两件事之一：中断手术并采取行动去除血液；或在存在血液时继续手术，这可能影响可视化和手术质量。此外，Hovanes等人依赖于通过对血流相关信号的测量对流过止血带袖带的初始血流的准确感测。这种装置只能在动脉血实际上朝向手术区域流过止血带袖带时使用。
某些现有技术的系统应用超声多普勒技术来感测动脉血在环绕的止血带袖带下方的肢体的一部分内的渗透。这种系统的例子由McEwen和Jameson在美国专利号第8366740号和美国专利公开号2013/0144330中以及由McEwen等人在美国专利公开号2013/0190806中描述。通过应用超声多普勒装置和方法检测止血带袖带下方的肢体内的动脉血渗透需要在存在相对较大噪声水平的情况下精确测量小脉动信号，尤其是当袖带下方的动脉血量减少时。此外，通过这种方法检测血液渗透必须快速和准确，以便于在手术期间动态和准确地控制止血带压力。现有技术的超声止血带系统具有其他显著的限制：所需的额外超声传感阵列与相关的超声信号处理电路和软件是昂贵的；而且，将超声传感阵列应用并结合到止血带袖带中是复杂和昂贵的，并且考虑到竞争性止血带系统采用无菌、低成本、一次性产品的袖带的事实，其可能是被禁止的；此外，超声止血带系统的安全操作目前是复杂且依赖于用户的，需要额外的用户培训和技能。
需要一种止血带系统，其能够建立并维持对每个手术患者个性化、并且对每个手术以及对每个应用的止血带袖带来说最优的止血带压力。优选地，这样的系统将在不需要手术工作人员方面的大量增加的培训、知识或技能的情况下被实施。还需要一种个性化的止血带系统，其克服了现有技术对于用于在手术之前估计患者的肢体闭塞压力的单独、复杂和昂贵的远端血流量传感器或其他装置的需求。这种系统还将克服现有技术对于在手术期间感测、显示、监测和控制动脉血在所施加的止血带袖带下方的肢体内的渗透距离的单独、昂贵和复杂的装置的需求。存在对具有双重用途的止血带袖带的个性化止血带系统的相关需要，其中止血带袖带的相同的可充气的囊可以分别操作为患者传感器或止血带效应器，或同时操作为组合的传感器和效应器。
附图说明
图1是在手术期间在使用中的优选实施方案的图示。
图2是优选实施方案的框图。
图3是效应器模块的详细框图。
图4是传感器模块的详细框图。
图5a、5b、5c和5d是由双重用途袖带所感测的气动脉动和噪声的曲线图。
图6a、6b、6c、7a、7b、8a和8b示出了描绘渗透距离的变化和相应的生理脉动和参考脉动的图形图标。
图9是在手术期间使用的第二优选实施方案的图形表示。
图10是第二优选实施方案的框图。
具体实施方式
所示的实施方案并不旨在穷举或将本发明限于所公开的精确形式。选择和描述它们是为了解释本发明的原理及其应用和实际使用，从而使本领域的其他技术人员能够利用本发明。
图1描述了临床中使用的优选实施方案的止血带系统。止血带袖带2被示为在手术部位6附近的位置处环绕患者肢体4并且气动地连接到仪器8。袖带2是双重用途的止血带袖带，其在充气时实现阻止血液渗透通过袖带，并且当阻止血液渗透通过袖带时感测由袖带所环绕的肢体部分中的血液渗透的变化。
袖带2是一种具有常见的预定参数的止血带袖带，该参数使得其适合作为双重用途的袖带，包括：单个可充气的囊，其长度足以在手术部位6附近的位置处围绕肢体4；袖带宽度与圆周之比在0.15至0.4之间，这与其他类型的袖带(例如那些被批准用于血压测量的袖带)显著不同；连续气动通道，其将袖带口端口10气动地连接到可充气的囊的所有部分；以及，当袖带2被充气至在手术期间防止动脉血渗透通过袖带2的水平时，在肢体4上产生安全的低压梯度的结构、材料、紧固件和设计。
在仪器8和袖带2之间的气动通道由袖带端口10、凸形锁定连接器12、凹形锁定连接器14和柔性管16提供。袖带端口10具有足够的长度，以允许在无菌手术区域外部进行与袖带2的气动连接。袖带端口10装配有凸形锁定连接器12，该凸形锁定连接器12与凹形锁定连接器14配合形成可释放的气动连接。
为了允许仪器8自动地确定袖带2是否可被接受用于感测血液渗透和实现阻止血液渗透通过袖带的双重目的，凸形锁定连接器12包括识别袖带2的物理特征的标记。在该优选实施方案中，该标记是识别袖带2相对于该优选实施方案的仪器8和用户的不同物理特征的不同颜色。
凹形锁定连接器14包括响应于连接器12的颜色的传感器，并且当凸形连接器12与连接器14配合以形成气动通道时将所检测到的颜色信息传送到仪器8。应当理解，可以使用自动识别袖带2的替代方法，例如：将RFID设备结合到袖带2中或连接器12中，或者配置连接器12和14的形状，使得只有双重用途的袖带被连接到仪器8。
图1所示的优选实施方案包括远端血液换能器18，其被示出为施加到远离袖带2的肢体4的一部分并通过缆线20连接到仪器8。血液换能器18在功能和结构上类似于美国专利第8425426号中所描述的换能器。在一个优选实施方案中，当允许血液渗透通过袖带并且不会干扰手术时，血液换能器18用于在开始手术前的时间段(术前时间段)自动地确定肢体闭塞压力(LOP)。LOP是在袖带2的可充气的囊中用于阻止动脉血渗透通过由袖带2所环绕的肢体4区域所需的最小压力水平。下面进一步描述的优选实施方案使用该LOP来建立个性化的止血带压力(PTP)。PTP是在进行手术(手术时间段)时大于在袖带2的可充气的囊中所维持的LOP的特定于患者的安全压力水平。
仪器8利用图形触摸屏用户界面22向用户显示信息并允许用户控制优选实施方案的操作。
优选实施方案的用户可以通过在表示要由仪器8执行的动作的图形图标的周边内部触摸触摸屏22来启动或确认将由仪器8执行的期望动作。例如：用户可以：在术前时间段期间选择操作袖带2作为患者传感器，以估计个性化的止血带压力(PTP)；选择操作袖带2作为效应器，以在手术期间将袖带2中的压力水平维持在所估计的PTP附近；调节袖带2中所维持的压力水平；启动对袖带2的加压；启动对袖带2的减压至接近零的压力水平；设置手术时间报警的时间限制；暂时使声音报警静音；并设置仪器8的其他操作参数。当检测到危险状况时，可以选择性地禁止用户启动一些动作。一些操作可能需要用户在启动期望的动作之前完成确认步骤。
触摸屏用户界面22还向用户显示与仪器8的操作有关的信息。触摸屏用户界面22可以选择性地显示以下信息中的任一个：由仪器8所测量的袖带2内的压力水平(效应器压力)；当袖带2被充气时袖带2中所维持的压力水平(参考压力水平)；袖带2已被充气的时长(手术时间)；压力警告指示器；报警参考“限制”或值；描述所检测到的报警事件的报警消息；当阻止血流通过袖带时表示血液渗透通过袖带的图标；以及与仪器8的操作相关的其他信息和指令。为了便于清楚和快速地理解呈现给仪器8的用户的信息，字母数字文本、图形图标和颜色可以全部用于传达信息。
在图1中，示出了在个性化的止血带压力已经建立之后的手术时间期间的触摸屏用户界面22。血液渗透进入由袖带2环绕的肢体区域中的图形表示由触摸屏22显示。图1中所示的血液渗透的图形表示包括：肢体段图标24、动脉图标26、袖带图标28、指示动脉血渗透进入由袖带2所环绕的肢体区域中的距离的渗透距离指示器30；和，安全裕度指示器32。
在描述本发明时，为了简单起见，动脉血的渗透距离在每个心动周期上变化；术语“渗透距离”用于指在心动周期期间的最大渗透距离。
如下面进一步描述的，在手术时间段期间血液渗透通过袖带到由袖带2所环绕的肢体区域中的图形表示不断更新，使得指示器30的远端边缘和动脉图标26的形状表示渗透的当前距离，如优选实施方案所确定的。
图2中示出了仪器8的优选实施方案的框图。参照图2，控制器34是本领域中已知的具有关联存储器、模拟和数字外围接口电路以及其他支持组件的典型微控制器。控制器34执行控制仪器8的操作的软件程序，如下所述。为了清楚起见并且为了使能更好地理解本发明的原理，由控制器34结合致动器和换能器所执行的一些功能在图2中被描述和示出为单独的功能模块。这些功能模块包括效应器模块36、传感器模块38、袖带识别模块40、远端血液换能器接口42和外部接口模块44。
电源46连接到外部交流电源并且为仪器8的所有电子部件的正常操作提供经调节的直流功率。电源46还包括电池，以使仪器8能够在没有外部交流电源的情况下继续运行一段时间。
扬声器48用于向优选实施方案的用户警示报警条件。扬声器48连接至控制器。具有不同频率以指定不同报警信号和条件的电信号由控制器34产生并由扬声器48转换成可听声音。
仪器8可以经由外部接口模块44与外部手术室信息系统或其他外部设备通信。外部接口模块44提供物理通信接口，例如USB、以太网、蓝牙或Wi-Fi以及专用于所连接的外部设备的适当通信协议。可以报告给外部设备的数据包括：术前数据和事件，例如用于阻止血液渗透通过袖带2所需的最小压力的测量、袖带压力水平设置和报警限制设置；手术数据和事件，例如：报警条件、血液渗透距离、袖带压力水平、对压力水平设置和报警限制设置的调整。
袖带识别模块40与形成凹形连接器14的一部分的颜色传感器无线通信。当袖带连接器12与连接器14配合时，连接器14内的颜色传感器确定连接器12的颜色。来自传感器的颜色信息被传送到袖带识别模块40。
袖带识别模块40维护将袖带连接器颜色与所连接的袖带的预定物理特征相关联的数据表。所连接的袖带的特征被传送到控制器34并由控制器34使用，如下面进一步描述的。由袖带识别模块所维护的数据表的一个实施例在下面的表1中示出。
表1
如果连接到仪器8的袖带类型不是双重用途袖带，则控制器34通过在触摸屏22上显示警告消息来提醒仪器8的用户，并且配置触摸屏22以禁止选择该袖带作为传感器和效应器操作。触摸屏22还可以被配置为允许用户超控所禁止的选择并允许该袖带作为效应器操作。
触摸屏用户界面22类似于在美国专利申请第20130211445号中所描述的触摸屏用户界面，并且包括防止危险并抑制无意和意外的动作的特征。触摸屏用户界面22与控制器34通信，以启动动作并接收数据用于显示。触摸屏用户界面22还接收来自传感器模块38的渗透距离数据，以显示如图1所示的图形表示。
血液换能器接口模块42经由缆线20与血液换能器18通信并与控制器34通信。血液换能器18采用光电体积描记技术原理，并且响应于渗透通过袖带2的动脉血。血液换能器接口模块42处理来自换能器18的信号，并且当血液渗透通过袖带2时为控制器34产生指示。在手术开始之前，为了确定在袖带2的可充气的囊中用于阻止血液渗透通过袖带2所需的最小压力水平(LOP)，控制器34操作以逐渐地增加袖带2的可充气的囊中的压力，直到血液换能器接口模块42不再指示血液渗透通过袖带2为止。当不再检测到有血液渗透通过袖带2时，袖带2的可充气的囊中的压力水平是阻止血液渗透通过袖带2所需的最小压力水平。
效应器模块36与控制器34通信并且与袖带2的可充气的囊气动连通。效应器模块36在图3中详细示出。参照图3，效应器模块36包括调压器50、报警条件检测器52和效应器计时器54。调压器50是用于将袖带2的可充气的囊中的空气压力调节到从控制器34传送的参考压力水平附近的组件的组合。调压器50在设计和操作上类似于美国专利第8083763号中描述的止血带调压器，并且其包括阀和压力源的组合，用于将袖带2的可充气的囊中的压力水平维持在参考压力水平附近。
在手术期间，当袖带2被充气以阻止血液渗透通过袖带2时，报警条件检测器52监测调压器50的操作，并将表示所检测到的报警条件的信号传送到控制器34。由报警条件检测器52检测到的报警条件是：调压器50和袖带2的可充气的囊之间的气动通道的闭塞(闭塞报警)；从袖带2的可充气的囊的泄漏，或者调压器50和袖带2的可充气的囊之间的气动通道的泄漏(泄漏报警)；囊压力水平远低于所需的参考压力水平(低压警报)；囊压力水平远高于所需的参考压力水平(高压警报)；调压器50故障(故障报警)。应当理解，与调压器50的操作相关的其他报警条件可以由报警条件检测器52检测。
效应器定时器54操作以产生袖带2的可充气的囊已经被充气的时长(分钟)的指示(手术时间)。当袖带2操作为效应器以防止血液渗透通过袖带2时，手术时间被传送到控制器34并显示在触摸屏22上。
参照图2，传感器模块38与袖带2的可充气的囊气动连通，并与控制器34和触摸屏用户界面22通信。传感器模块38感测并分析在袖带2的可充气的囊中发生的气动脉动，以建立个性化的止血带压力(PTP)，并且当血液渗透通过袖带2被阻止时产生对动脉血渗透进入由袖带2所围绕的肢体4区域中的距离的持续估计。
所感测到的气动脉动主要产生自由袖带2所环绕的肢体部分中的体积变化，并且那些体积变化是当袖带2的可充气的囊被充气至阻止血液渗透通过袖带2的水平时由动脉血在每个心动周期期间渗透进入而不是通过由袖带2所环绕的肢体区域产生的。在描述本发明时，如上所述为了简单起见，术语“渗透距离”用于指在心动周期期间的最大渗透距离。
传感器模块38在图4中详细示出。参照图4，脉动传感器56被示出为与袖带2的可充气的囊气动连通。脉动传感器56被优化以检测和表征源于生理的、并且对应于在每个心动周期期间发生的血液渗透进入由袖带2所环绕的肢体区域中的气动脉动。由传感器56产生的表示不同渗透距离的脉动特征的水平包括最大脉动幅度、脉动面积(在心动周期上的积分)和脉动频谱。应当理解，其他脉动特征也可以由传感器56产生。
使用优选实施方案的围术期环境所特有的噪声源可能在袖带2的囊中产生压力波动，该压力波动与对应于血液渗透进入由袖带2所环绕的肢体4区域中的气动脉动无关。这些噪声源中的一些可以产生模拟与血液渗透相关的生理脉动的压力波动，并且影响由脉动传感器56产生的脉动特征水平的精度。为了表征和量化由脉动传感器56感测生理压力脉动时存在的噪声水平，并且更好地区分生理压力脉动和由噪声源引起的压力波动，并帮助确保脉动的精确表征，优选实施方案包括噪声传感器58。噪声传感器58与袖带2的囊气动连通。
由各种噪声源引起的生理气动脉动和压力波动的实施例在图5a、5b、5c和5d中示出。图5a是在不存在噪声源的情况下的生理气动脉动的图形表示。图5b是生理气动脉动和由肢体4的运动所产生的脉动的图形表示。图5c是生理气动脉动和由患者的颤抖所产生的脉动的图形表示。图5d是生理气动脉动和由调压器50的正常操作所产生的脉动的图形表示。
来自袖带识别模块40的、与袖带2的物理特征相关的信息可以由生理脉动传感器56和噪声传感器58使用，以更好地优化生理脉动的感测并更好地确定噪声水平。
每个所感测到的生理脉动的特征水平通过脉动传感器56传送到脉动存储器60和个性化的止血带压力估计器62。与所感测到的脉动相关联的噪声水平也由噪声传感器58传送到存储器60和估计器62。如果与所感测到的脉动相关联的噪声水平超过一个预定阈值，则存储器60和估计器62可以拒绝脉动特征的水平。如果在预定警示时间段内被拒绝脉动的数量超过预定警示限值，则控制器34通过在触摸屏22上显示报警消息并产生音频音来通知用户。
对于所感测到的脉动，存储器60记录脉动特征的水平、临近脉动被感测到时的噪声水平和临近脉动被感测到时的袖带2的囊中的压力水平。脉冲存储器60可以依赖于优选实施方案的操作模式记录针对一个或多个所感测到的脉动的脉动特征水平和相关联的噪声水平以及袖带2的囊中的相关联的压力水平。
在优选实施方案中，个性化的止血带压力估计器62用于：估计个性化的止血带压力(PTP)，在手术时间段期间产生对渗透距离的持续估计，并为渗透距离估计建立安全裕度。
在术前时间段期间，优选实施方案的用户可以经由触摸屏用户界面22启动对PTP的估计。如果袖带识别模块40没有检测到气动地连接到仪器8的可接受的双重用途袖带，则触摸屏22禁止启动对PTP的估计。
为了建立在手术时间段期间所维持的个性化的止血带压力(PTP)，控制器34、传感器模块38和估计器62在优选实施方案中以如下顺序操作：
a)首先如上所述使用血液换能器18来估计肢体闭塞压力(LOP)，然后控制器34引导效应器模块36将袖带2的囊充气至LOP水平。
b)当袖带2的囊中的压力水平接近LOP时，在脉动存储器60中记录与LOP相关联的生理脉动特征的水平，这些与LOP相关联的脉动特征的水平代表当血液被阻止完全渗透通过袖带2时血液渗透进入由袖带2所环绕的肢体4区域的最大距离。
c)为了确定大于LOP的个性化的止血带压力(PTP)水平并产生小于最大距离的渗透距离，估计器62从存储器60检索与LOP相关联的脉动特征的水平，并使用预定的百分比计算将要对应于当袖带2的囊处于PTP附近的压力水平时所检测到的脉动特征水平的脉动特征水平。
d)控制器34接着引导效应器模块36逐渐地增加袖带2的囊中的压力水平，同时估计器62将所检测到的脉动特征水平与先前计算得到的对应于PTP的脉动特征水平进行比较。当所检测到的脉动特征水平接近计算得到的脉动特征水平时，袖带2的囊中的压力水平接近PTP，并且控制器34停止增加袖带2的囊中的压力水平。袖带2的囊中的压力水平由控制器34记录作为所估计的PTP。
应当理解，控制器34还可以通过如下方式确定PTP：将袖带2的囊中的压力水平增加到显著大于LOP的水平，然后逐渐地减小袖带2的囊中的压力水平，直到所检测到的脉动特征水平接近先前计算得到的对应于PTP的脉动特征水平。
当完成对PTP的估计后，由控制器34记录的所估计的PTP被显示在触摸屏用户界面22上，然后用户可以选择该PTP作为在手术时间段期间在袖带2的囊中所维持的压力水平。
估计器62所使用的、用于计算对应于PTP的脉动特征的预定百分比可以是所测量的LOP的函数。估计器62所使用的预定脉动百分比还可以依赖于由袖带识别模块40所报告的袖带2的特征。例如，如果所测量的LOP小于140mmHg，则可以使用50％的百分比，如果LOP大于或等于140mmHg，则可以使用55％的百分比，或者如果袖带具有大于34英寸的长度，则可以使用60％的百分比。
估计器62在确定PTP中所使用的脉动特征可以包括最大脉动幅度、脉动形状、脉动面积(积分)和脉动频谱中的一个或其组合。
为了在LOP的估计不可用时估计PTP，传感器模块38可以被配置为按如下方式分析袖带2的囊中的气动生理脉动：
a)控制器34引导效应器模块36将袖带2的囊充气到一个预定的默认压力水平，该预定的默认压力水平被选择成阻止血液渗透通过由袖带2所环绕的肢体4区域并产生最小的渗透距离。当袖带2中的压力水平的变化或者患者血压的变化不会在所感测到的脉动的最大幅度的水平中产生显著变化时，渗透的距离是最小的。
b)所检测到的、与袖带2的囊中的默认压力水平相关联的生理脉动的最大幅度被记录在脉动存储器60中。
c)估计器62然后计算与低于默认水平的压力水平相关联的参考脉动的最大幅度，作为与默认压力水平相关联的脉动的最大幅度的百分比。
d)控制器34然后引导效应器模块36以预定增量减小袖带2的囊中的压力水平，直到检测到具有在计算得到的参考脉动的最大幅度附近的最大幅度水平的生理脉动为止。
e)估计器62计算与PTP相关联的脉动的最大幅度，作为参考脉动的最大幅度的百分比。
f)控制器34然后引导效应器模块36进一步以预定增量减小袖带2的囊中的压力水平，直到在袖带2的囊中检测到具有与PTP相关联的脉动的最大幅度附近的最大幅度的生理脉动为止。袖带2的囊中的压力水平由控制器34记录作为所估计的PTP。
估计器62还计算安全裕度的渗透距离。安全裕度具有上限和下限，所估计的渗透距离要维持在其中。
与安全裕度的上限和下限相关联的脉动特征的水平是与PTP相关联的脉动特征的水平的预定百分比，并且由估计器62计算。
如果渗透距离超过安全裕度的上限，则由袖带2施加到肢体4上的压力太小，血液可能渗透通过袖带2。如果渗透距离超过下限，则由肢体4施加没有必要的过多压力，这增加了对由袖带2所环绕的肢体组织造成损伤的风险。
为了允许更好地理解控制器34、传感器模块38和估计器62如何一起操作以使用脉动特征水平来建立个性化的止血带压力，提供了具有压力水平、脉动特征水平和比率的样本值的以下实施例。在该简化的实施例中，最大脉动幅度是估计器62在建立个性化的止血带压力(PTP)中使用的唯一的脉动特征。较高水平的最大脉动幅度与较大的渗透距离相关联。在术前期间，将袖带2和血液换能器18施加到肢体4，执行肢体闭塞压力的测量，并且估计LOP为150mmHg。然后将袖带2充气至150mmHg，并且发现由脉动传感器56感测到的生理脉动具有4mmHg的最大幅度。对于150mmHg的LOP，估计器62选择预定百分比为60％并计算在个性化的止血带压力下产生的脉动的最大幅度为2.4mmHg(4*0.6)。增加袖带2中的压力水平，直到检测到具有接近2.4mmHg的最大幅度的生理脉动。当检测到最大幅度在2.4mmHg附近的脉动时，袖带2中的压力水平为195mmHg。195mmHg是在手术期间在袖带2中所要维持的个性化的止血带压力。估计器62还基于在PTP处的脉动的最大幅度来计算渗透距离安全裕度的上限和下限，在该实施例中，估计器62使用百分比为120％的上限和70％的下限，对于最大脉动幅度分别为2.88mmHg(2.4*1.2)和1.68mmHg(2.4*0.7)。
在手术时间段期间，当仪器8将袖带2的囊中的压力水平维持在个性化的止血带压力附近时，估计器62操作以当血液渗透通过袖带2被阻止时产生对动脉血渗透通过袖带2的渗透距离的估计。估计器62通过将最近检测到的生理脉动的脉动特征水平与记录在脉动存储器60中的参考脉动的特征水平进行比较来产生该估计。参考脉动的特征水平通常对应于当袖带2中的压力水平接近LOP时发生的脉动，然而应当理解，可以使用在袖带2中的其他压力水平下发生的脉动的特征水平。
渗透距离的估计被传送到触摸屏22以显示给用户。如上所述，优选实施方案显示渗透距离的估计的图形表示，以更好地将该信息传达给用户。图6a、6b和6c示出了显示渗透距离的图形表示的触摸屏22以及在整个手术时间段内的不同时间的相关联的生理脉动和参考脉动的相应曲线，而袖带2的囊中的压力水平是恒定的。如图6a、6b和6c所示，袖带2的囊中的压力水平保持恒定。
在图6a中，渗透距离指示器30的远端边缘和动脉图标24的形状指示渗透距离在标称距离处。渗透距离指示器30的近端边缘位于安全裕度限制内，并且不超过它们。相应的曲线出了与渗透距离的图形表示相关联的参考生理脉动602和生理脉动604。
图6b图示了由患者的血压降低引起的渗透距离减小。渗透指示器30的远端边缘位于安全裕度下限之外，显示报警指示图标64以警示用户已经超过了安全裕度限制。相应的曲线示出了与渗透距离的图形表示相关联的参考脉动602和生理脉动606。注意，相关联的生理脉动606的幅度小于参考脉动602的幅度，指示渗透距离的减小。
图6c图示了由患者的血压升高引起的渗透距离增加。渗透指示器30的远端边缘位于安全裕度上限之外，显示报警指示图标64以警示用户已经超过了安全裕度限制。相应的曲线出了与渗透距离的图形表示相关联的参考脉动602和生理脉动608。注意，相关联的生理脉动608的幅度大于参考脉动602的幅度，指示渗透距离的增加。
图7a、7b、8a和8b示出了显示渗透距离的图形表示的触摸屏22以及相关联的生理脉动和参考脉动的相应曲线。这些图示出了改变袖带压力对渗透距离的影响。
图7a图示了由患者的血压降低引起的渗透距离减小。渗透指示器30的远端边缘位于安全裕度下限之外，显示报警图标64以警示用户已经超过了安全裕度限制。袖带2的囊中的压力水平(效应器压力)为250mmHg。相应的曲线出了与渗透距离的图形表示相关联的参考脉动702和生理脉动704。注意，相关联的生理脉动704的幅度小于参考脉动702的幅度，指示渗透距离的减小。
图7b图示了由袖带2的囊中的压力水平的降低引起的渗透距离增加。渗透指示器30的远端边缘位于安全裕度限制内，并且不显示报警图标64。袖带2的囊中的压力水平(效应器压力)已经由用户降低为200mmHg。相应的曲线出了与渗透距离的图形表示相关联的参考脉动702和生理脉动706。注意，相关联的生理脉动706的幅度接近参考脉动702的幅度，指示渗透距离已恢复到标称距离。
图8a图示了由患者的血压升高引起的渗透距离增加。渗透指示器30的远端边缘位于安全裕度上限之外，显示报警图标64以警示用户已经超过了安全裕度限制。袖带2的囊中的压力水平(效应器压力)为250mmHg。相应的曲线出了与渗透距离的图形表示相关联的参考脉动802和生理脉动804。注意，相关联的生理脉动804的幅度大于参考脉动802的幅度，指示渗透距离的增加。
图8b图示了由袖带2的囊中的压力水平的升高引起的渗透距离减少。渗透指示器30的远端边缘位于安全裕度限制内，并且不显示报警图标64。袖带2的囊中的压力水平(效应器压力)已经由用户升高为275mmHg。相应的曲线出了与渗透距离的图形表示相关联的参考脉动802和生理脉动806。注意，相关联的生理脉动806的幅度接近参考脉动802的幅度，指示渗透距离已恢复到标称距离。
为了自动维持袖带2的可充气的囊中的压力的安全水平，控制器34可以被配置成调节袖带2的囊中的压力水平，以将渗透距离维持在与PTP相关联的参考水平附近。
图9和图10描绘了第二优选实施方案的止血带系统。图9示出了临床中使用的第二优选实施方案，图10是本实施方案的框图。该第二优选实施方案类似于上述优选实施方案，除了换能器18及其相关接口不形成本实施方案的一部分。在下面描述的第二优选实施方案中，传感器模块38执行额外的功能，以在术前通过使用袖带2作为传感器来直接估计肢体闭塞压力(LOP)，并分析在袖带2的可充气的囊中的各种压力水平下所检测到的生理脉动的特征水平。
在术前时间段期间内进行对LOP和PTP的估计。当用户经由触摸屏界面22启动对LOP和PTP的估计时，控制器34和传感器模块38进行如下操作：
a)控制器34引导效应器模块36将袖带2的囊充气到一个预定的默认压力水平，该预定的默认压力水平被选择成阻止血液渗透通过由袖带2所环绕的肢体4区域并产生最小的渗透距离。在优选实施方案中，预定的默认压力水平为300mmHg。应当理解，其他的默认压力水平可以是预定的，并且该默认压力水平可以依赖于由袖带识别模块40所报告的连接到仪器8的袖带的特征。也可以由仪器8的用户经由触摸屏用户界面22选择默认压力水平。
b)与袖带2的囊中的默认压力水平相关联的检测到的生理脉动的特征水平被记录在脉动存储器60中。与所检测到的脉动相关联的噪声水平也被记录在脉动存储器60中。
c)控制器34然后引导效应器模块36以预定增量减小袖带2的囊中的压力水平，直到达到预定的最小压力水平。在袖带2的囊中的压力水平的每次降低之后，所检测到的生理脉动的特征水平、其相关联的噪声水平和相关联的压力水平被记录在存储器60中。当已经达到预定的最小压力水平时，控制器34引导效应器模块36使该囊放气。
d)估计器62然后从存储器60检索脉动特征水平及其相关联的囊压力水平。估计器62比较和分析所记录的特征水平，以确定在袖带2的囊中的压力水平降低时所记录的脉动特征的最大水平。通常，随着袖带2的囊中的压力水平降低，血液渗透进入由袖带2所环绕的肢体6区域中的深度增加，并且生理脉动的特征水平也增加。当袖带2的囊中的压力水平处于低于LOP的压力并且动脉血正在渗透通过由袖带2所环绕的肢体6区域时，生理脉动的特征水平处于其最大水平。已经发现，与LOP相关联的脉动特征水平与当血液渗透通过袖带时所检测到的脉动特征的最大水平具有预定的关系。
e)在确定当袖带2的囊中的压力水平从默认压力水平降低到预定的最小压力水平时所记录的脉动特征的最大水平之后，估计器62使用最大水平的预定百分比来计算脉动特征的水平，其将匹配当袖带2的囊中的压力水平接近LOP时所检测到的脉动特征水平。
f)估计器62分析所记录的脉动特征水平及其相关联的压力的水平，以通过计算袖带2的囊中所需的压力水平来估计患者的LOP，以产生具有与先前计算的与LOP相关联的脉动特征水平相匹配的特征的脉动。估计器62还分析所记录的与脉动特征相关联的噪声水平，以确定与LOP估计相关联的噪声水平。为了补偿噪声可能对LOP估计的精度所产生的任何影响，估计器62使用所估计的LOP和与LOP估计相关联的噪声水平来确定所估计的PTP。由估计器62计算的所估计的PTP是所估计的LOP和与LOP估计相关联的噪声水平的函数。如果与LOP估计相关联的噪声水平小于预定的低噪声阈值，则通过将预定的压力增量加到所估计的LOP来估计PTP。如果与LOP估计相关联的噪声水平大于或等于低噪声阈值并小于预定的最大噪声阈值，则通过将预定的压力增量加到所估计的LOP来估计PTP，当噪声水平低于低噪声阈值时，所估计的LOP大于该加入的预定的增量。
如果与LOP估计相关联的噪声水平大于或等于预定的最大噪声阈值水平，则不能从所估计的LOP可靠地估计PTP，并且PTP被设置为预定的默认水平，在触摸屏22上显示警告消息并且产生警告音频音以警示用户。
例如，如果估计该LOP为140mmHg并且与该估计相关联的噪声水平低于低噪声阈值，则PTP将被估计为190mmHg(140mmHg+50mmHg)。如果噪声水平高于低噪声阈值并低于最大阈值，则PTP将被估计为215mmHg(140mmHg+75mmHg)。如果噪声水平大于最大噪声阈值，则所估计的PTP将是默认压力300mmHg。
应当理解，除了上述函数之外，可以使用所估计的LOP和相关联的噪声水平的其他函数来估计PTP。
显而易见的是，为了记录在默认压力和最小压力之间的、与袖带2的囊中的不同压力水平相关联的脉动特征水平，可以使用除了上述之外的顺序(其中压力水平以预定量从默认水平降低到最小水平)。例如：控制器34可以引导效应器模块36将袖带2的囊充气到预定的最小水平，并以预定增量增加压力水平，直到达到默认压力水平；控制器34还可以响应于检测到的生理脉动特征的水平的大小以及袖带2的囊中的相关联的压力水平的大小来改变预定的增量量、默认压力水平和最小压力水平。
在术前时间段期间，第二优选实施方案的用户选择合适的双重用途的止血带袖带2，以环绕接近手术部位6的肢体4。用户绕肢体固定袖带并将其连接，使得袖带与仪器8气动连通。袖带识别模块40尝试识别袖带，以确定其是否是可接受的双重用途的止血带袖带。如果袖带不是用于优选实施方案的可接受的双重用途的袖带，或者其不能被识别，则经由触摸屏用户界面22向用户给出警告，并且用于启动PTP的估计并为袖带充气的控制是禁用的，从而防止使用不可接受的袖带。
如果气动连接的袖带是可接受的，则用户可以通过触摸在触摸屏用户界面22上所显示的相应图形图标来启动个性化的止血带压力(PTP)的估计。
为了估计PTP，仪器8将袖带2的囊充气至各种水平，同时记录与如上所述的压力水平相关联的气动生理脉动的特征水平。在估计期间，表示估计进度的图标将显示在触摸屏22上。如果在估计PTP期间存在独立于动脉血渗透的噪声，例如通过剃刮患者或因患者颤抖产生的噪声，并且该噪声超过预定阈值，则估计将被暂停并且在触摸屏22上显示警告消息。
当仪器8已经完成对PTP的估计后，该PTP和LOP显示在触摸屏22上，并且用户可以选择所估计的PTP作为在手术时间段期间在袖带2的囊中维持的压力水平。为了确保所估计的PTP与患者的生理状态保持相关，在完成对PTP的估计之后，控制器34仅允许用户选择所估计的PTP作为在手术期间在袖带2的囊中维持预定的时间段的压力水平。如果在预定的时间段内未选择PTP，则必须启动PTP的另一估计，或者用户必须选择在手术期间要在袖带2的囊中所维持的默认压力水平。
选择在手术时间段期间要在袖带2的囊中所保持的压力水平之后，用户可以通过触摸触摸屏22上的图标来启动止血带效应器(使袖带2充气)。如果用户已经选择先前估计的PTP作为要在袖带2的囊中所维持的压力水平，则仪器8将如上所述显示表示渗透距离的图标。传感器模块38将持续地监测在袖带2的囊中产生的气动生理脉动，并且当血液渗透通过袖带被完全阻止时，经由触摸屏22显示动脉血渗透进入由袖带2所环绕的肢体6区域中的估计距离。如果渗透距离超过预定的安全裕度，则将在触摸屏22上显示报警消息，并且将生成音频音以警示用户潜在的不安全条件。用户可以选择经由触摸屏22调整在袖带2的囊中所维持的压力水平，以将渗透距离恢复到安全裕度内。用户经由触摸屏22可以配置仪器8以自动地调整袖带2的囊中的压力水平，从而将渗透距离维持在安全裕度内。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于基于个性化的止血带压力(PTP)来调节止血带袖带压力的装置，包括：
双重用途的止血带袖带，具有适于环绕患者肢体的可充气的囊；
传感器模块，具有与所述双重用途的袖带的所述可充气的囊气动连通的脉动传感器，用于感测和表征指示肢体闭塞压力(LOP)的压力脉动，从而识别血液被阻止渗透通过所述袖带的最小压力；
PTP估计器，响应于所述脉动传感器以产生对PTP的估计，其中所述PTP的估计是所述LOP的函数；
效应器模块，与所述双重用途的袖带的所述可充气的囊气动连通，以用于将所述囊中的压力维持在所述PTP附近；以及
控制器，结合所述传感器模块和所述效应器模块选择性地操作所述可充气的囊。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器在术前时间段期间利用所述传感器模块操作所述可充气的囊。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器在手术时间段期间利用所述效应器模块操作所述可充气的囊。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述控制器还在手术时间段期间利用所述传感器模块操作所述可充气的囊，以用于感测并表征压力脉动。
5.根据权利要求1所述的装置，包括报警条件检测器，该报警条件检测器在检测到所述可充气的囊和所述传感器模块之间的气动连通的阻塞时产生警示。
6.一种用于基于个性化的止血带压力(PTP)来调节止血带袖带压力的装置，包括：
双重用途的止血带袖带，具有囊并且被配置成在患者的肢体上靠近手术部位的位置处被施加于肢体；
控制工具，在术前时间段期间能操作用于：
通过分析与所述袖带的囊中的选定压力相关联的所述囊中的压力脉动来估计血液被阻止渗透通过所施加的止血带袖带时的最小压力，从而识别所述位置处的肢体闭塞压力(LOP)以及与所述LOP相关联的第一脉动特征；
通过确定第二压力来建立PTP，所述第二压力大于所述LOP并且对应于与所述LOP相关联的第一脉动特征相差一百分比的第二脉动特征；以及
调节工具，在手术时间段期间能操作用于将所述双重用途的止血带袖带的囊中的压力维持在所述PTP附近。
7.根据权利要求22所述的装置，包括噪声感测工具，用于确定与所述囊中的压力波动相关联的噪声水平，所述压力波动与用于LOP的所述估计而分析的压力脉动无关。
8.根据权利要求23所述的装置，其中用于建立所述PTP的所述控制工具包括补偿超过阈值水平的噪声水平的影响。
9.根据权利要求23所述的装置，其中如果所述噪声水平低于第一噪声阈值，则用于建立所述PTP的所述控制工具将所述PTP建立为大于LOP的第一增量压力。
10.根据权利要求25所述的装置，其中如果所述噪声水平大于所述第一噪声阈值并小于第二噪声阈值，则用于建立所述PTP的所述控制工具将所述PTP建立为大于所述第一增量压力的第二增量压力。
11.根据权利要求26所述的装置，其中如果所述噪声水平大于所述第二噪声阈值，则用于建立所述PTP的所述控制工具将所述PTP建立为一预定的默认压力。
12.根据权利要求27所述的装置则还包括警示工具，如果所述噪声水平大于所述第二噪声阈值，所述警示工具用于产生由用户能察觉的警示。

Claims (28)

1.一种用于基于个性化的止血带压力(PTP)来调节止血带袖带压力的装置，包括：
双重用途的止血带袖带，具有适于环绕患者肢体的可充气的囊；
传感器模块，具有与所述双重用途的袖带的所述可充气的囊气动连通的脉动传感器，用于感测和表征指示肢体闭塞压力(LOP)的压力脉动，从而识别血液被阻止渗透通过所述袖带的最小压力；
PTP估计器，响应于所述脉动传感器以产生对PTP的估计，其中所述PTP的估计是所述LOP的函数；
效应器模块，与所述双重用途的袖带的所述可充气的囊气动连通，以用于将所述囊中的压力维持在PTP附近；以及
控制器，结合所述传感器模块和所述效应器模块选择性地操作所述可充气的囊。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器在术前时间段期间利用所述传感器模块操作所述可充气的囊。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器在手术时间段期间利用所述效应器模块操作所述可充气的囊。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述控制器还在手术时间段期间利用所述传感器模块操作所述可充气的囊，以用于感测并表征压力脉动。
5.根据权利要求1所述的装置，包括报警条件检测器，该报警条件检测器在检测到所述可充气的囊和所述传感器模块之间的气动连通的阻塞时产生警示。
6.根据权利要求1所述的装置，包括报警条件检测器，该报警条件检测器在检测到所述可充气的囊和所述效应器模块之间的气动连通的阻塞时产生警示。
7.根据权利要求1所述的装置，包括袖带识别模块，以用于当所述可充气的囊不是双重用途的袖带的一部分时警示用户。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述函数是所述LOP的百分比。
9.一种用于基于个性化的止血带压力(PTP)来调节止血带袖带压力的装置，包括：
估计工具，用于通过确定血液被阻止渗透通过所施加的止血带袖带时的最小压力来估计肢体闭塞压力(LOP)；
测量工具，用于测量与所述LOP相关联的脉动特征；
建立工具，用于通过确定第二压力来建立所述PTP，所述第二压力大于所述LOP并且对应于与所述LOP相关联的脉动特征相差一预定百分比的第二脉动特征；以及
控制工具，在手术时间段期间能操作用于将所施加的止血带袖带中的压力维持在所述PTP附近。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述脉动特征表示所述脉动的形状。
11.根据权利要求9所述的装置，其中所述脉动特征是脉动的最大幅度。
12.根据权利要求9所述的装置，其中所述预定百分比是所估计的LOP的大小的函数。
13.根据权利要求9所述的装置，其中用于估计所述LOP的所述估计工具还用于感测渗透通过所施加的止血带袖带的血液的特征。
14.根据权利要求9所述的装置，其中用于估计所述LOP的所述估计工具还用于在所述袖带的可充气的囊中感测脉动特征。
15.一种用于基于个性化的止血带压力(PTP)来调节止血带袖带压力的装置，包括
控制工具，所述控制工具在术前时间段期间能操作用于：
通过确定血液被阻止渗透通过所施加的止血带袖带时的最小压力来估计肢体闭塞压力(LOP)；
测量与所述LOP相关联的脉动特征；
通过确定第二压力来建立PTP，所述第二压力大于所述LOP并且对应于与所述LOP相关联的脉动特征相差一预定百分比的第二脉动特征；以及
调节工具，在手术时间段期间能操作用于调节所述袖带压力，以将手术脉动特征维持在所述第二脉动特征附近。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述脉动特征表示所述脉动的形状。
17.根据权利要求15所述的装置，其中所述脉动特征是脉动的最大幅度。
18.根据权利要求15所述的装置，其中所述预定百分比是所估计的LOP的大小的函数。
19.根据权利要求15所述的装置，其中用于估计所述LOP的所述控制工具包括感测渗透通过所述施加的止血带袖带的血液的特征。
20.根据权利要求15所述的装置，其中用于估计所述LOP的所述控制工具包括在所述袖带的可充气的囊中感测脉动特征。
21.根据权利要求15所述的装置，还包括警示工具，用于如果所述手术脉动特征在一预定范围之外则产生警示。
22.一种用于基于个性化的止血带压力(PTP)来调节止血带袖带压力的装置，包括：
双重用途的止血带袖带，具有囊并且被配置成在患者的肢体上靠近手术部位的位置处被施加于肢体；
控制工具，在术前时间段期间能操作用于：
通过分析与所述袖带的囊中的选定压力相关联的所述囊中的压力脉动来估计血液被阻止渗透通过所施加的止血带袖带时的最小压力，从而识别所述位置处的肢体闭塞压力(LOP)；
通过确定第二压力来建立PTP，所述第二压力大于所述LOP并且对应于与所述LOP相关联的脉动特征相差一百分比的第二脉动特征；以及
调节工具，在手术时间段期间能操作用于将所述双重用途的止血带袖带的囊中的压力维持在所述PTP附近。
23.根据权利要求22所述的装置，包括噪声感测工具，用于确定与所述囊中的压力波动相关联的噪声水平，所述压力波动与用于LOP的所述估计而分析的压力脉动无关。
24.根据权利要求23所述的装置，其中用于建立所述PTP的所述控制工具包括补偿超过阈值水平的噪声水平的影响。
25.根据权利要求23所述的装置，其中如果所述噪声水平低于第一噪声阈值，则用于建立所述PTP的所述控制工具将所述PTP建立为大于LOP的第一增量压力。
26.根据权利要求25所述的装置，其中如果所述噪声水平大于所述第一噪声阈值并小于第二噪声阈值，则用于建立所述PTP的所述控制工具将所述PTP建立为大于所述第一增量压力的第二增量压力。
27.根据权利要求26所述的装置，其中如果所述噪声水平大于所述第二噪声阈值，则用于建立所述PTP的所述控制工具将所述PTP建立为一预定的默认压力。
28.根据权利要求27所述的装置则还包括警示工具，如果所述噪声水平大于所述第二噪声阈值，所述警示工具用于产生由用户能察觉的警示。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112040888A (zh) * 2018-03-05 2020-12-04 西方医疗工程有限公司 用于间歇性血管闭塞的个性化止血带
CN112773453A (zh) * 2019-11-05 2021-05-11 西方医疗工程有限公司 个性化止血带袖带组件

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9877733B1 (en) * 2014-09-12 2018-01-30 Mohammad R. Jafary Anti-necrosis tourniquet device
US20170054542A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Qualcomm Incorporated Sounding design for channel feedback
US10667984B2 (en) * 2015-12-18 2020-06-02 Stryker Corporation Systems and methods for operating patient therapy devices
CN105997185A (zh) * 2016-06-21 2016-10-12 山东大学齐鲁医院 一种弹力止血吸收性敷料固定带
CA3051686A1 (en) 2017-01-12 2018-07-19 Shire Human Genetic Therapies, Inc. Smart tourniquet
EP3809984A4 (en) * 2018-06-22 2021-07-14 Western Clinical Engineering Ltd. TOURNIQUET WITH USER SELECTABLE SECURITY PROTOCOLS
CN109770991A (zh) * 2019-03-16 2019-05-21 新乡医学院第一附属医院(河南省结核病医院) 一种肾内科用护理止血带
US20210251500A1 (en) * 2020-02-17 2021-08-19 Zimmer, Inc. Automatic cuff identification system and method
WO2022195980A1 (ja) * 2021-03-15 2022-09-22 テルモ株式会社 止血デバイス
US20230270448A1 (en) * 2022-02-09 2023-08-31 Golden Hour Medical, Llc Automated emergency pneumatic tourniquet

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006102753A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Western Clinical Engineering Ltd. Occlusion detector for dual-port surgical tourniquet systems
US20060253150A1 (en) * 2005-05-05 2006-11-09 Western Clinical Engineering Ltd. Surgical tourniquet apparatus for measuring limb occlusion pressure
US20080262533A1 (en) * 2007-04-19 2008-10-23 Western Clinical Engineering Ltd. Adaptive Surgical Tourniquet Apparatus and Method
US20090124912A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-14 Western Clinical Engineering Ltd. Tourniquet Apparatus for Measuring Limb Occlusion Pressure
CN201691993U (zh) * 2010-03-13 2011-01-05 房笑丽 充气压力智能化上肢气压止血仪
CN102065955A (zh) * 2008-04-17 2011-05-18 佐藤体育广场有限公司 训练装置、训练用控制装置以及控制方法
CN202288392U (zh) * 2011-08-31 2012-07-04 祖罡 解剖型多普勒气囊止血带

Family Cites Families (33)

* 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
US4469099A (en) 1980-10-02 1984-09-04 Western Clinical Engineering Ltd. Pneumatic torniquet
WO1983000995A1 (en) 1981-09-28 1983-03-31 Clark, Nancy, G. Pressure-responsive tourniquet
US4479494A (en) 1982-01-05 1984-10-30 Western Clinical Engineering Ltd. Adaptive pneumatic tourniquet
JPS63317131A (ja) 1987-06-22 1988-12-26 Sharp Corp 電子血圧計
US5955589A (en) 1991-12-24 1999-09-21 Isis Pharmaceuticals Inc. Gapped 2' modified oligonucleotides
US5584853A (en) 1990-01-29 1996-12-17 Mcewen; James A. Tourniquet cuff apparatus
US5254087A (en) 1990-01-29 1993-10-19 Ivra Systems, Inc. Tourniquet apparatus for intravenous regional anesthesia
US5556415A (en) 1990-01-29 1996-09-17 Mcewen; James A. Physiologic tourniquet for intravenous regional anesthesia
US5607447A (en) 1993-09-28 1997-03-04 Mcewen; James A. Physiologic tourniquet
US5503156A (en) 1994-03-11 1996-04-02 Millar Instruments, Inc. Noninvasive pulse transducer for simultaneously measuring pulse pressure and velocity
US5855589A (en) 1995-08-25 1999-01-05 Mcewen; James A. Physiologic tourniquet for intravenous regional anesthesia
IL120881A (en) 1996-07-30 2002-09-12 It M R Medic L Cm 1997 Ltd Method and device for continuous and non-invasive monitoring of peripheral arterial tone
US6050951A (en) 1997-11-10 2000-04-18 Critikon Company, L.L.C. NIBP trigger in response to detected heart rate variability
US7485131B2 (en) 1999-03-29 2009-02-03 Stryker Corporation System and method for controlling pressure in a surgical tourniquet
US6051016A (en) 1999-03-29 2000-04-18 Instrumed, Inc. System and method of controlling pressure in a surgical tourniquet
CA2424389C (en) 2000-10-23 2011-07-12 Itamar Medical Ltd. Method and apparatus for non-invasively evaluating endothelial activity in a patient
US6682547B2 (en) 2001-08-14 2004-01-27 Mcewen James Allen Tourniquet cuff with identification apparatus
US7331977B2 (en) * 2001-08-14 2008-02-19 Mcewen James A Adaptive tourniquet cuff system
US6517495B1 (en) * 2001-09-10 2003-02-11 Ge Medical Systems Information Technologies, Inc. Automatic indirect non-invasive apparatus and method for determining diastolic blood pressure by calibrating an oscillation waveform
JP3858812B2 (ja) * 2002-12-03 2006-12-20 オムロンヘルスケア株式会社 血圧測定装置
US7955352B2 (en) 2005-08-05 2011-06-07 Western Clinical Engineering, Ltd Surgical tourniquet cuff for limiting usage to improve safety
WO2007064654A1 (en) 2005-11-29 2007-06-07 Massachusetts Institute Of Technology Apparatus and method for blood pressure measurement by touch
US7981070B2 (en) * 2006-05-04 2011-07-19 Abatis Medical Technologies, Ltd. Internal tourniquet for automatically controlling hemostasis within a joint capsule
WO2009012594A1 (en) 2007-07-24 2009-01-29 Abatis Medical Technologies Limited Ultrasonic tourniquet system
JP5229449B2 (ja) * 2007-10-31 2013-07-03 日本光電工業株式会社 非観血血圧測定装置
JP5530073B2 (ja) * 2008-03-26 2014-06-25 フクダ電子株式会社 血圧脈波検査装置
US8083763B2 (en) 2009-02-10 2011-12-27 Western Clinical Engineering Ltd. Apparatus and method for estimating leakage in a surgical tourniquet system
US8114026B2 (en) 2009-06-23 2012-02-14 Infarct Reduction Technologies Inc. Methods and devices for remote ischemic preconditioning and near-continuous blood pressure monitoring
US8795323B2 (en) * 2012-01-17 2014-08-05 Infarct Reduction Technologies Inc. Dual mode remote ischemic preconditioning devices and methods
US20130190806A1 (en) 2010-01-22 2013-07-25 Western Clinical Engineering Ltd. Tourniquet Apparatus for Controlling Blood Penetration (US NP)
WO2012009787A1 (en) 2010-07-23 2012-01-26 Western Clinical Engineering Ltd. Tourniquet hazard suppressor
JP5815261B2 (ja) * 2011-03-31 2015-11-17 テルモ株式会社 肢部圧迫装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006102753A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Western Clinical Engineering Ltd. Occlusion detector for dual-port surgical tourniquet systems
US20060253150A1 (en) * 2005-05-05 2006-11-09 Western Clinical Engineering Ltd. Surgical tourniquet apparatus for measuring limb occlusion pressure
US20080262533A1 (en) * 2007-04-19 2008-10-23 Western Clinical Engineering Ltd. Adaptive Surgical Tourniquet Apparatus and Method
US20090124912A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-14 Western Clinical Engineering Ltd. Tourniquet Apparatus for Measuring Limb Occlusion Pressure
CN102065955A (zh) * 2008-04-17 2011-05-18 佐藤体育广场有限公司 训练装置、训练用控制装置以及控制方法
CN201691993U (zh) * 2010-03-13 2011-01-05 房笑丽 充气压力智能化上肢气压止血仪
CN202288392U (zh) * 2011-08-31 2012-07-04 祖罡 解剖型多普勒气囊止血带

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112040888A (zh) * 2018-03-05 2020-12-04 西方医疗工程有限公司 用于间歇性血管闭塞的个性化止血带
CN112040888B (zh) * 2018-03-05 2024-03-08 西方医疗工程有限公司 用于间歇性血管闭塞的个性化止血带
CN112773453A (zh) * 2019-11-05 2021-05-11 西方医疗工程有限公司 个性化止血带袖带组件

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