CN111565626A

CN111565626A - 用于测量平均动脉压的系统

Info

Publication number: CN111565626A
Application number: CN201880083231.XA
Authority: CN
Inventors: F·瓦雷; J·若阿基姆; M·库特罗; J·马特奥; E·加亚; A·迈巴扎
Original assignee: Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP
Current assignee: Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2020-08-21
Also published as: WO2019122406A1; CA3086762A1; US20200390347A1; EP3727144A1; AU2018391014A1; US11638529B2; JP2021507758A; JP7285843B2

Abstract

本发明特别涉及麻醉领域，并且涉及通过容积脉搏波描记法测量值实时评估患者的平均动脉压的方法。

Description

用于测量平均动脉压的系统

技术领域

本发明涉及麻醉领域，更具体地说，涉及一种可以特别地用于在麻醉期间(特别是在麻醉诱导期间)监测患者的全身情况的新程序和新算法。

背景技术

麻醉复苏器的作用是在全身麻醉期间(在整个麻醉期间，特别是在诱导期)观察并确保患者的主要生命功能的控制，诱导期是使用大剂量麻醉剂以诱导意识丧失，通常导致低动脉压的关键时期。

这种低血压是由催眠类和类吗啡药物的血管舒张直接外周效应以及动脉压控制中枢的中枢麻醉效应之间的相互作用引起的。事实上，动脉压(pression artérielle，PA)是精细调节的生理参数，其通过复杂的反射系统进行补偿。在全身麻醉期间，所有这些系统都会受到与麻醉深度相对应的全局抑制。已经证实与低血压相关的风险，但一个或更多个器官的灌注后果出现的阈值会根据机制、相关异常(FC、心输出量和氧气输送)以及患者的特定地域而变化。

平均动脉压在器官(特别是那些最易受低灌注影响的器官(大脑、心脏、消化道和肾脏))灌注中的主要作用是在平均动脉压下降时使这些器官面临衰竭的风险。

在临床实践中，广泛实践了术中动脉低血压的预防，使得平均动脉压保持在接近麻醉前的初始平均动脉压，从而降低生命危险并且改善术后时间。此外，全身麻醉期间使用血管活性剂(特别是苯肾上腺素、麻黄碱和去甲肾上腺素)，以便尽快纠正平均动脉压中任何潜在的有害变化。

通常可以测量三种动脉压：使用臂套和听诊器来测量收缩动脉压(pressions artérielles systolique，PAS)和舒张动脉压(pressions artérielles diastolique，PDA)，医生会监听脉搏的开始和消失。这些压力分别表示心动周期内的最大收缩压和最小舒张压。通过血压计测量平均动脉压(pression artérielle moyenne，PAM)，平均动脉压表示器官的灌注压力。

血压计(或电子心电示波压力计)不使用听诊法或触诊法的原理，而是一种示波测量法。当放置在患者前臂上的套袖自动放气时，装置会记录振荡。这些振荡在实际收缩值之前开始，在实际舒张值之后结束。振荡的最大值表示平均动脉压(图1)。根据该PAM值和制造商开发的算法来计算PAS和PAD。这是麻醉师在手术室使用的装置。

可以根据收缩动脉压和舒张动脉压，通过公式PAM＝2/3PAD+1/3PAS来估算平均动脉压。然而，该公式仅仅是本领域中讨论的一种估算方式，已经研究了其它公式(具体参见Razminia等人的Catheter Cardiovasc Interv，2004年12月，63(4)：419-25)。在ResearchGate上给出的回应中，Gianni Losano(都灵大学)回顾了平均动脉压(整个心动周期内所有动脉压力值的平均)的定义，并且有时它可以是收缩压和舒张压的平均值。

https://www.researchgate.net/post/What_formulas_and_methods_exist_for_the_cal culation_of_mean_arterial_blood_pressure

因此，对收缩压和舒张压的了解似乎不足以了解平均动脉压。

因此，麻醉师的目标是保护患者免受外科手术和麻醉剂引起的生理干扰。在长时间手术的情况下，需要连续监测心血管系统(心率、动脉压)、呼吸系统(呼吸频率、脉搏血氧计、二氧化碳呼出量)以及体温。这种控制必须与风险和环境相适应，以限制血流动力学不稳定性的发作。

具体地，常规最低限度的监测包括至少每5分钟(有创或无创地)测量一次平均动脉压，以及连续测量动脉血氧饱和度(SpO2)。这些控制是规程所要求的。

目前，采用如上所述的利用袖带的示波法来执行无创式平均动脉压测量。然而，这种动脉压监测的一个主要局限性在于它是间歇性的，因此系统地滞后于麻醉引起的血液动力学变化。因此，无法获得连续的动脉压力值。事实上，动脉压测量大约需要一分钟，不能太频繁地重复，以防止袖带的重复膨胀伤害患者的手臂。

利用通常位于指尖的传感器通过容积脉搏波描记法来测量脉搏氧饱和度。这种测量方法价格低廉并且提供连续的信息。

这种传感器被称为脉搏血氧计(容积脉搏波描记器)并且包含两个必须面向接收区域的红色发光二极管。二极管发出两种光(红光和红外光)，并且脉动流对这些光的吸收被测量。红光和红外光的这种吸收根据其遇到的是还原性非氧化血红蛋白(Hb)还是氧化的氧合血红蛋白(HbO2)而改变。因此，输出数据是吸收数据。图2示出了由脉搏血氧计测量的吸收包含的几个成分，在平稳状态下观察到的唯一变量是收缩动脉流。

脉搏波是由心脏每次跳动产生的。它引起动脉中的血容量的变化，当它通过时，动脉收缩和舒张。这种波是重脉的，反映了(第一个峰值)血液从心室排出到心血管系统(收缩压)，以及(第二个峰值，或者最大值后脉搏波衰减的斜率变化)在乙状结肠瓣膜关闭时观察到的残余推进力，并且表示了心脏附近的动脉的松弛(收缩)，心脏附近的动脉在血液推进过程中扩张以吸收血液的流入。

再回顾一下，动脉压力波可以根据其平均值和脉动成分来进行描述。平均成分是PAM，PAM从主动脉到较大的外周动脉被认为是恒定的，而脉动成分则根据动脉树上的复杂现象而变化。

已经存在智能手机应用程序作为监测某些生理参数的辅助工具(Captesia，具体地由Desebbe等人描述，Anesth Analg 2016；123:105-13)。这种应用程序需要拍摄通过容积脉搏波描记法显示的脉搏波图形的照片，并且将该照片连同某些患者参数一起发送到服务器。这种应用程序还原了脉冲压力的变化，但是由于它需要操作者干预，因此不是实时和连续的平均动脉压。该应用程序与专利申请WO 2015/181622有关。

申请WO2017/037369描述了一种用于测量小型哺乳动物的主动脉流的无创装置，该装置使用了通过电感测量、采集和分析每个线圈的横截面的变化信号来进行胸部的容积脉搏波描记法的装置。

申请FR3024943描述了通过容积脉搏波描记法测量心脏信号而根据心率确定个人的呼吸频率的过程。

申请WO2007/128518描述了一种用于连续测量动脉压(AP)的无创装置，其特征在于，其包括根据直接或间接表示身体的器官或部位中的血液容量变化的信号(VS)而进行间接测量的装置，使用通过标准无创方法获得的间歇AP值校准所述容量变化信号，优选地不使用一个或多个预定义常数，特别是假设为常数的一个或更多个生理参数。直接或间接表示身体的器官或部位中的血液容量变化的信号(VS)可以是利用手指、脚趾、耳朵、前额、鼻孔或身体的其他器官或部位上的氧饱和度计测量的血氧饱和度(SpO2)的容积脉搏波。该装置可以包括通过实时计算以下参数来检测在每次心跳(周期)期间，信号VS的幅度以及信号VS达到其最大值(VSmax)和/或其最小值(VSmin)和/或预定义参考值(VSO)的时间的装置：

·每次心跳(周期)的上升时间(Tm)，其定义为在信号VS的上升期间，信号VS从值VSmin或值VSO到值Vsmax经过的时间间隔：Tm＝t(VSmax)-t(VSmin)或Tm＝t(VSmax)-t(VSO)；

·和/或每次心跳(周期)的下降时间(Td)，其定义为在信号VS的下降期间，信号VS从值VSmax或值VSO到值VSmin经过的时间间隔：Tm＝t(VSmin)-t(VSmax)或Tm＝t(VSmin)-t(VSO)。

然而，该文件仅仅描述了使用每个袖带一次校准的信号幅度和峰值上升时间来评估收缩动脉压。然而，如前所述，由于袖带只给出了收缩压的估算，因此这种校准是不正确的。此外，该文件没有公开如何获得脉搏波上的测量参数与收缩压的关系。因此，由于外周收缩压不是组织灌注的良好指标，因此该文件的教示似乎与解决本申请中提出的问题(测量平均动脉压，这对器官灌注至关重要)无关。此外，收缩压在很大程度上取决于测量位置。因此，在图1中可以看到，容积脉搏波描记法中的收缩与实际收缩的变化并不相同。还应注意的是，该文件中提出的公式使用了常数，以考虑舒张压(计算是在脉冲的压力下进行的)，该常数或多或少地表示心脏泵入和排出的血液的容量。该常数的使用增加了该文件中的方法的不确定性。

专利US5269310描述了一种通过将容积脉搏波描记器附接至患者以使所述容积脉搏波描记器与所述患者的动脉相互作用来确定动脉压的方法，所述容积脉搏波描记器产生与所述动脉中的血液的特性具有预定关系的输出信号；通过使用所述容积脉搏波描记器以外的其他装置确定患者的实际动脉压而在校准周期内校准所述容积脉搏波描记器，然后在所述第一动脉特性、由所述容积脉搏波描记器输出信号指示的动脉容量、对应于无限压力下的动脉容量的转换值以及所述校准周期内的所述实际动脉压之间的预定关系中，确定第一动脉特性的值；并且分析测量周期内所述容积脉搏波描记器输出信号，以根据所述预定关系确定与所述输出信号相对应的动脉压。这教导了与收缩和舒张相对应的电压测量(第6栏)以及与“平均电压”相对应的电压计算。所述方法不涉及获得或使用平均动脉压。

专利US5309916描述了基于两个变量评估动脉压的过程，并且实质上描述了脉搏波速度和血流速度的使用。

申请US20070055163描述了使用容积脉搏波描记信号以用于测量动脉压。作者向患者施加外部压力并测量产生的信号，以使系统被校准。然而，该文件没有提到重搏波测量可以用于测量或估算平均动脉压。

申请US20110009754涉及动脉压的计算，并且提到了各种参数的测量。具体地，提到了测量脉搏波的最大值或脉搏波的起点与重搏波之间的时间(图7E)。因此，该文件更关注于容积脉搏波描记信号的到达时间。这在第[0144]段中是明确的，该段指出“通过动脉的压力脉动的速度与收缩血压正相关。因此，如上所述，脉搏到达时间(PAT)的测量和指示PAT的指标可以用于估算动脉血压”。因此，尽管该文件提出了大量参数，但是不考虑测量重搏波的高度，也不建议关注这一点。

Winokur等人(Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc.2012；2012:2724-7)提出了使用两个光源监测心电图(ECG)、心冲击描记图(BCG)以及血管容积图(PPG)的装置。该文件指出，与监测平均动脉压变化的脉搏到达时间(US20110009754中考虑的PAT)方法相比，从PPG和BCG之间的互相关中提取的脉搏传输时间(PTT)显示出改进的结果。

Zachary Cohen(IEEE Sensors Journal，第17卷，第13期，2017年7月1日)描述了一种用于连续测量血压的原型环形传感器。该文件描述了以伏特为单位的测量的每次心跳的电压值与动脉压之间的线性关系。该文件描述了收缩压和舒张压的测量。

发明内容

本发明涉及一种新的用于连续地实时评估患者(特别是经历麻醉的患者)的平均动脉压的体外(ex vivo)方法，该方法使用实时获得的值。优选地，这些值是通过容积脉搏波描记法获得的。因此，这种方法能使麻醉师在发生血压下降到预定阈值以下时立即作出反应。应注意，下面描述的方法不是在人体上实施的，而是使用先前的测量值在体外进行的。本发明不包括这些值的测量，而仅包括它们的操作(如下所述)，以便获得对患者的动脉压的可靠估算。

因此，下面描述的方法优先基于容积脉搏波描记法对收缩性排出导致的脉搏波的测量，并且可以推断和监测平均动脉压的变化，如上所述，平均动脉压的变化与收缩动脉压没有明确和直接的关系。通过容积脉搏波描记法进行的测量是使用手指、脚趾、耳朵、前额、鼻孔或身体的其他器官或部位上的氧饱和度计(脉搏血氧计)来进行的。优选地，利用手指或耳垂上的脉搏血氧计来进行该测量。

由于平均压力与收缩压和舒张压之间的关系是复杂的，而且由于脉搏波代表收缩压并用于计算血氧饱和度，因此脉搏波可以用于测量整体的平均压力是令人惊讶的。这样的结果是不能鉴于现有技术而预见到的，并且可以注意到，尽管平均压力是麻醉中用于确认器官的良好灌注的有意义的参数但是上述文献没有提及这一点。

因此，本发明涉及一种在体外进行的基于连续测量的参数值来连续评估患者的平均动脉压的方法(或过程)，其包括以下步骤：

I.通过以下值计算校准值Calib：

a.时刻t0的动脉压值

b.在时刻t0从患者获得的与参数测量相关的值Vp0，

II.通过公式PAMest＝k×Calib×Vpt计算t0后的时刻t的患者的动脉压的估算值PAMest，其中Vpt是在时刻t获得的参数测量值。

因此，该方法提供了每次心跳时的平均动脉压值。该方法由计算机非常顺利地实现，因此在计算机中进行。

因此，可以使用基于时刻t0的平均动脉压的实际测量值和可以在同一时刻t0连续获得的生理参数的测量值而计算出的相关系数Calib来评估连续平均动脉压。通过本领域已知的任何方法(袖带或直接通过动脉内探针)测量平均动脉压(在t0时刻或者在重新校准的情况下更晚的时间)。通过测量新的动脉压值并测量新的参数值Vp，可以不时地重新计算值Calib，特别地，定期地重新计算值Calib，并且随后使用这个新的重新计算的值Calib直到新的校准。

优选地，通过容积脉搏波描记法测量连续测量的参数Vp。存在容积脉搏波描记法的各种方法，并且在本发明的背景下优选的方法是光电容积脉搏波描记法。

这种方法能够确定与心脏收缩后的血液排出有关的每次心跳的过量血容量(血流灌注指数，PI)。因此，PI表示为手指的“非脉动”血容量的百分比。

该方法还测量脱氧血红蛋白与氧合血红蛋白的比值(称为SpO₂)。

光电容积脉搏波描记法的呈现是通过表示所测量容量的变化以及上述两个值PI和SpO₂的图形。该图形表示了脉搏波并且反映了心脏收缩时的血液排出。它示出了将血液输送至体内的两个压力峰(心脏出口处的主峰和心室附近的血管松弛后的第二峰(重搏波))。可以在图形上通过第二峰来表示这种重搏波，重搏波在观察到的主峰的衰减过程中以高点的形式出现，或者在主峰的衰减过程中以斜率的变化的形式出现(与血流相对应，血流太低时无法形成新的波峰或高点)。在容积脉搏波描记器图形的水平上，该第二压力波(重搏波)的形状取决于几个因素，例如容积脉搏波描记器的性质和准确性、患者的心脏状态和/或患者血管的状态。然而，如上所述，始终可以检测到该第二压力波。

在优选的实施方案中，重搏波的值用作连续测量的参数值Vpt。如果可以观测到波峰或高点，则使用该重搏波的高度(图4中的A和图4中的B)。如果只观察到衰减曲线中的转折点，则该转折点的位置用作重搏波的起点(图4中的C)。非常优选地，与从脉动部分的基线测量的高度(其对应于舒张高度)相比，所使用的重搏波的高度(重搏切迹)优先采用容积脉搏波描记信号的总高度或绝对高度(Hd、图3)。事实上，该基线的吸收率很可能随时间而变化(图7中的B)，如果不考虑重搏波出现时测量的吸收率的绝对值，则可能导致计算错误。

在另一实施方案中，可以连续计算的值Vpt与时刻t的血流灌注指数(PI)的倒数的对数相关。

在另一实施方案中，所使用的值Vpt是从脉搏波的起点到重搏波(脉搏波减小时观察到的斜率转折点)的时间，在图3中表示为T2。

在另一实施方案中，所使用的值Vpt是从脉搏波起点到脉搏波的最大值的时间，在图3中表示为T1。

在另一实施方案中，所使用的值Vpt是脉搏波的周期(在两个连续的脉搏波的脚之间测量的时间)，在图3中表示为T3。当使用多个变量时，该参数基本上用作次要参数，特别是用于对利用另一参数计算出的PAMest进行加权。

在另一实施方案中，值Vpt是重搏波的值与最大收缩波峰的值的比值，或重搏波的值与舒张(脉搏波的脚)值的比值。

如上所述，脉搏波是一种压力波，其可以作为血液流至器官的结果而被检测到，因此与心跳和心脏收缩相关。

使用重搏波的高度是非常意义的，重搏波的高度可以用于估算PAM的值。然而，有利地是，也可以使用血流灌注指数(直接使用、使用其倒数或其倒数的对数)。实际上，血流灌注指数与PAM成反比(见示例)，即，随着PAM下降，血流灌注指数增加。还可以看出，血流灌注指数是一个非常敏感的指标，一旦PAM下降，血流灌注指数就开始“移动”(增加)，这种变化早于重搏波的高度的变化。因此，可以设想同时监测两个指标(重搏波的高度和血流灌注指数)，如果血流灌注指数增加(或血流灌注指数的倒数或倒数的对数下降)，就需要注意，并且如果在血流灌注指数增加之后重搏波的高度下降，则要更加小心。因此，本发明还涉及一种(体外)评估或估算患者的平均动脉压的方法，包括以下步骤：

-测量血流灌注指数的值，特别是通过光电容积脉搏波描记法

-评估该指数或该指数的函数(例如指数的倒数、指数的倒数的对数)的变化

-在血流灌注指数发生变化(增加)或复合变量发生变化(指数的倒数减小、指数的倒数的对数减小)时，通过下述方法(特别是通过光电容积脉搏波描记法测量重搏波的高度)评估平均动脉压值。

本发明还涉及一种基于连续测量的参数值来连续评估患者的平均动脉压的方法(或过程)，其包括以下步骤：

I.测量时刻t0的患者的平均动脉压

II.测量时刻t0的参数值Vp0

III.通过以下值计算校准值Calib

a.在步骤I中获得的时刻t0的动脉压值

b.在步骤II中获得的时刻t0的值Vp0，

IV.测量t0后的时刻t的参数值Vpt

V.通过公式PAMest＝k×Calib×Vpt计算时刻t的患者的动脉压的估算值PAMest，其中Vpt是在步骤V中获得的参数的测量值。

也可以不时地进行重新校准(例如每5分钟一次)。该重新校准包括定期地重新计算值Calib并且在下次重新校准前使用这一新的值Calib。

本发明涉及一种用于有需求的患者的治疗的应用程序，包括以下步骤：在通过本申请所描述的方法计算出的估算的平均动脉压(PAMest)降低或下降到预定阈值以下时，向患者施用血管升压药。这表示患者是低血压患者并且施用有效治疗剂量的血管升压药(其提高下降的动脉压)将恢复足够的动脉压。血管升压药在本领域是已知的并且包括拟交感神经药(包括肾上腺素、多巴胺、麻黄碱......)、糖皮质激素和盐皮质激素、血管紧张素胺......医院里使用的是拟交感神经药。

在特定实施方案中，在时刻t使用的值Vpt是预定时间期间内的多次测量值的平均值。使用这样的平均值可以避免时刻t的任何异常变化。具体地，可以使用三个收缩期的平均值。

在特定实施方案中，在全身麻醉期间对患者执行上述方法。因此，该方法要持续几十分钟甚至几个小时。建议不时地重新校准，特别是在从袖带上读取动脉压读数的情况下。

因此，上述方法(实际动脉压的测量、参数的测量、值Calib的计算、随后使用该值Calib对动脉压的评估)可以以预定的间隔重复几次。具体地，该方法可以在每次读取袖带压力(即基本上重新计算值Calib)时重复，或者每两到三次重复一次。这避免了在两次实际测量之间，估算出的平均动脉压值可能出现的漂移。如果估算出的平均动脉压值与不时地测量的实际值相差太远(10％或5％的变化)，也可以进行值Calib的计算。

在另一实施方案中，也可以通过计算这些值中的几个值(使用不同的连续可测量参数)并基于所获得的几个结果对实际值PAMest进行差值(评估)来精确化在时刻t评估出的值PAMest。因此，利用n个参数(例如重搏波、PI、波峰间的时间差......)进行n次单独的测量，然后对每个参数测量估算出的PAMest，并且按概率计算最终的PAMest。

因此，描述了一种用于连续评估患者的平均动脉压的体外方法，其特征在于

a.对不同的参数重复上述方法，以便获得时刻t的多个值PAMest(每个值与特定的参数相关)

b.考虑到以下值，通过统计估算来计算值PAMes

i.在时刻t计算出的不同的PAMest值

ii.在时刻t之前计算出的一个更或多个PAMestfinale值。

因此，在步骤a)中，可以基于下列参数的测量值而在时刻t计算PAMest，这些参数选自重搏波的高度、血流灌注指数(PI)的倒数(对其加1以避免获得负值)的对数、从脉搏波的起点到重搏波的持续时间以及从脉搏波的起点到脉搏波的最大值的持续时间。或者，可以使用比值(重搏波的高度/脉搏波的最大高度)和/或比值(重搏波的高度/舒张部分的高度(脉搏波的脚))。

具体地，可以基于测量的参数值的以下组合来计算时刻t的PAMest

-重搏波的高度以及(血流灌注指数(PI)的倒数+1)的对数

-重搏波的高度以及从脉搏波的起点到重搏波的持续时间

-重搏波的高度以及从脉搏波的起点到脉搏波最大值的时间

-重搏波的高度、(血流灌注指数(PI)的倒数+1)的对数以及从脉搏波的起点到重搏波的持续时间

-重搏波的高度、(血流灌注指数(PI)的倒数+1)的对数以及从脉搏波的起点到脉搏波最大值的时间

-脉搏波的高度、从脉搏波的起点到脉搏波的最大值的时间以及从脉搏波的起点到重搏波的时间

-重搏波的高度、(血流灌注指数(PI)的倒数+1)的对数、从脉搏波的起点到重搏波的持续时间以及从脉搏波的起点到脉搏波的最大值的持续时间

也可以考虑不包括重搏波的高度的其它组合，并且/或者可以并入比值(重搏波的高度/最大脉搏波的高度)和/或(重搏波的高度/舒张部分的高度)。

优选的是，重搏波的高度(或重搏波的高度/收缩期高度的比值，或重搏波的高度/收缩期高度的比值)是测量和使用的变量之一，并且从上述变量中选择其它变量。事实上，如示例中所示，与重搏波相关的参数(特别是重搏波的高度)给出了平均动脉压的非常好的值，并且基本上在PAMestfinale的确定中具有最重要的权重，其它变量基本上被用于对与重搏波相关的变量进行加权，这可能对一些患者有意义。

在实施了步骤a)之后，获得n个平均动脉压的估算值(n是所选择的参数的数量)。

步骤b)包括基于这n个估算值和在之前估算的值来评估平均动脉压。

可以通过本领域已知的任何统计方法，特别是通过使用离散情况下的Kalman滤波器来进行这种评估。离散情况下的Kalman滤波器是一种递归估算器。这意味着，要估算时刻t的状态，仅使用前一状态的估算值和时刻t的测量值。因此，不需要观测和估算的历史记录。

与仅基于单个参数评估的测量相比，使用多个参数值和统计概率以及滤波器(例如Kalman滤波器)提高了显示的平均动脉压的测量值的可靠性。特别地，这可以使在给定时间(无论出于何种原因)针对参数获得的异常值不具有太大的权重。

因此，在另一实施方案中，描述了一种用于连续评估患者的平均动脉压的体外方法，其特征在于

a.对不同的参数(Vpnt)重复上述方法，以便获得时刻t的多个值PAMest

(PAMestn)(每个值与特定的参数相关)

b.通过组合在时刻t计算出的不同的PAMest值来计算值PAMestfinale。

步骤b)中描述的组合优选为线性回归，并且PAMestfinale被写为a1PAMest1+a2PAMpest2+......(PAMestn对应于为在时刻t测量的针对参数Vpnt获得的PAMest值)。

通过本领域已知的任何方法来执行该线性回归，其中考虑了每个参数的PAMestn值的相对权重。在每次实际测量平均袖带压力时优先重新计算因子a1、a2......

优选地，在已经有一定数量的数据可用的情况下使用该方法，可以使系数的质量精细化。例如，先前在其他患者(至少50名，优选至少100名患者)的同期群组中计算出的系数可以用作初始系数。事实上，即使存在患者间的变异性并且在该同期群组中获得的系数对于所考虑的患者不一定是最好的，也可以在根据为患者获得的数据进行精细化之前使用这些先前计算出的系数。因此，在每次校准时

-利用先前使用的系数(第一次校准时的初始系数(来自同期群组)

来计算PAMest

-将该值与测量出的PAM值进行比较

-当对患者测量出的更多PAM数据可用时，通过在回归中增加患者的测量值的权重来调整系数。

因此，上述方法基于这样的情况：可以根据能够被连续测量(优选地通过容积脉搏波描记测量)的参数来测量平均动脉压。具体地，重搏波的高度(或者与收缩波和/或重搏波的总值的比值)或血流灌注指数的倒数(加1)的对数与平均动脉压成比例。因此，用于获得平均动脉压的方法比现有技术中描述的方法简单得多，同时也是可靠的。

如上所述，所述方法对于患者处于全身麻醉时连续监测患者的动脉压状态特别有意义。这使得医生能够在血压太低时迅速采取行动，而无需等待实际的袖带测量值。

因此，优选地，在贯穿患者的全身麻醉期间连续地使用这些方法。

此外，为了确保患者的安全，可以在PAMest值低于预定阈值(如果平均动脉压低于65mmHg，则可以考虑这一点)时发出信号。可以将这样的发出信号的步骤并入如上所述的方法中。信号可以是图形信号(例如，以不同于传统颜色代码的颜色代码表示平均动脉压(警告时为红色，而不是绿色或黄色))。或者，可以在监护仪上用不同的颜色代码显示该值，以向医生警告低血压的风险。

当平均动脉压下降到预定值以下时，警告信号也可以(或者可选地)是声音信号(长哔哔声或其它)。这也可以警告外科医生出现问题，并且麻醉师需要执行医疗程序来纠正该低血压的问题。

本发明还涉及一种包括记录在计算机可读介质上的程序代码指令的计算机产品/程序，用于在计算机上执行所述程序时执行上述方法的步骤。

该程序还可以包含在监护仪上显示平均动脉压值的代码指令。还可以包括在估算出的平均动脉压值低于预定阈值(由临床医生预编程或输入)时发出视觉和/或声音信号的代码指令。还可以包括用于在估算出的值低于预定值时对患者进行实际动脉压测量的代码指令。因此，程序可以在规定的时间之前请求和命令动脉压测量，而无需人工干预。

本发明还涉及一种计算机可读记录介质，其记录有计算机程序，该计算机程序包括用于执行如上所述的过程的步骤或如上所述的程序的程序代码指令。

本发明还可以包括用于实现如上所述的方法的装置，包括：

-用于接收平均动脉压测量数据的装置，特别是通过无创方法(袖带)获得的数据

-用于接收一个或更多个连续测量的参数(特别是重搏波的高度或血流灌注指数)的测量数据的装置

-计算平均动脉压的每次实际测量的系数Calib的计算装置

-根据如上所述的方法，根据时刻t的参数值计算每个时刻t的平均动脉压的计算装置

-用于表示在每个时刻t计算出的平均动脉压的装置(可选地包括用于在计算出的平均动脉压低于预定值的情况下发出警报的装置)

-用于在计算出的平均动脉压低于预定值的情况下，自动驱动用于测量平均动脉压的装置的可选装置

-用于在计算出的或估算出的平均动脉压低于预定值的情况下，自动施用一定剂量的血管升压药的可选装置。

计算装置实质上是能够执行上述计算机产品/程序的处理器。接收数据的装置、表示平均动脉压的装置、操作血压计的装置或自动施用一定剂量的血管升压药的装置是本领域的传统装置。

上述方法在麻醉领域和术后监护室具有重要意义，但是也可以用于其它领域，例如复苏(特别是过度换气患者)、心脏病学、城镇医疗或急救医学(住院前和住院中)。这些方法和装置也可以用于运动医学。这些方法和装置也可以用于评估患者在压力测试中的平均动脉压。

本发明还涉及一种用于分析容积脉搏波描记信号的方法，并且特别地，涉及通过应用示例中更精确地描述的方法来确定容积脉搏波描记法轨迹上的脉搏波的脚、脉搏波的最大值和/或重搏波的一种或更多种方法。

具体地，通过计算容积脉搏波描记信号的二阶导数来确定脉搏波的脚，脉搏波的脚对应于脉搏波的上升沿处的该二阶导数的最大值。可以对一阶导数进行加权，以仅关注信号的上升部分(即当一阶导数不为正时，二阶导数为零值)。或者，可以对所获得的值取平方，然后在预定时间的浮动窗口上积分，特别是240ms居中的窗口(对期望点之前120ms和之后120ms的值取平均)，以便在脉搏波的每个上升沿处获得强信号。可以将该信号与阈值进行比较。优选地，该阈值是实时适应的。可以通过以下公式计算阈值：对积分在3s(居中或不居中)的浮动窗口上(如上计算出的)取平均值，其值乘以1.5。在积分超过该阈值的区域内确定二阶导数的峰值(最大值)(其定义波的脚)。

在找到脉搏波的脚之后，可以通过以下操作确定脉搏波的峰值(最大值)

-将信号分为几个时间窗口(特别是20ms到100ms之间的窗口，特别是50ms的窗口)，并且

-查看每个时间窗口中的最大值(只要在上次研究的时间窗口中找到了更大的值，就可以逐窗口前进)。

局部最大值(对应于在时间窗口中找到的最大值V，下一时间窗口中的最大值小于该值V)对应于脉搏波的最大值。

这种方法使得可以获得

-最大值(由脉搏血氧计给出的对应于收缩波的峰值的吸收率)

-达到该最大值的时间。

可以通过以下操作确定重搏波的值和时间

-获得脉搏波最大值后的信号的二阶导数

-在该脉搏波峰值后的预定时间窗口(在50ms到300ms之间，特别是150ms)上划分信号

-在每个时间窗口中搜索信号的二阶导数的局部最大值，以便确定关注区域(存在信号的二阶导数的该局部最大值的时间窗口)

-在该关注区域中搜索信号的一阶导数的绝对值最小值。可以再次执行该搜索，将关注区域分割为时间窗口(5ms到15ms之间，特别是8ms)。

对应于重搏波的点与达到一阶导数的绝对值最小值的点相对应。然后可以测量出它的值(由脉搏血氧计给出的吸收率)以及从脉搏波的脚到该点的时间。

附图说明

图1：血压计信号的图形的示例(获取自https://www.infirmiers.com/etudiants-en-ifsi/cours/cours-cardiologie-la-pression-arteriel le-et-sa-mesure.html)

图2：脉搏血氧测量原理。(1)：与动脉血容量变化相关的可变光吸收。(2)与动脉血的非脉动部分相关的恒定光吸收。(3)：与静脉血相关的恒定光吸收。(4)：与组织、骨骼等相关的恒定光吸收。根据Feissel，Réanimation 16(2007)124-131。

图3：基于脉搏血氧计图形的本发明语境中可用的变量的表示。T1：脉搏波从开始到最大值的持续时间；T2：脉搏波从开始到重搏波的持续时间；T3：脉搏波的总持续时间；Hd：重搏波的高度。

图4：利用重搏波识别的不同类型的容积脉搏波描记信号的表示。

图5：表示实施根据本发明的过程的流程图。

图6：表示实施根据本发明的过程的另一实施方案的流程图。

图7：A.表示通过有创方法测量的代表性患者的PAM(ARTm、长虚线)；基于重搏波的高度，通过根据本发明的方法估算的PAM(PlethoMAP、短虚线)；通过袖带血压计测量的PAM(NBPm、黑点)以及校准因子(Calib、实线)。B.表示同一患者在同一时期的收缩峰(实线)、重搏波(短虚线)以及心脏舒张(长虚线)随时间的变化。该图中还示出了叠加脉搏波的图形表示，仅仅为了提高对三个点的理解(每个值对应什么)。注意：该脉搏波表示的时间尺度和峰值随时间的变化的时间尺度是不同的，该脉搏波表示(通常持续1秒或更短)仅仅用于提供信息的目的。

图8：表示实施根据本发明过程的容积脉搏波描记信号分析的实施方案的流程图。

图9：Dicpleth和PI的定义。a＝光容积脉搏波描记信号的脉动成分的幅度(收缩峰的高度，脉动部分)；b＝重搏切迹的高度(脉动部分)；c＝光容积脉搏波描记信号的平稳成分的幅度。

图10：麻醉诱导期间，ΔPAM和ΔDicpleth(A)以及ΔPAM和ΔPI(B)的中值。ΔDicpleth：Dicpleth与基线相比的相对变化；ΔPI：血流灌注指数与基线相比的相对变化；ΔPAM：PAM与基线相比的相对变化。该图表示16分钟的麻醉诱导期间，ΔPAM和ΔDicpleth的变化。从诱导的起点(T0)开始，每分钟(T“x”，从T0开始的第“x”分钟)表示相对于基线的中值PAM和Dicpleth的变化。

图11：表示实施根据本发明的过程的流程图，使用对重搏切迹的高度和血流灌注指数的测量。

具体实施方式

下面的示例说明本发明的实施的不同方面和模式。示例中描述的实施方案是本发明的组成部分。

示例1.可以用于连续动脉压测量的参数的确定

因此，在心脏病学中，可以通过容积脉搏波描记法无创地测量脉搏波的变化。这产生了表示心脏收缩排出而导致的过剩容积的曲线(图形)。

血流灌注指数(PI)反映了局部测量的部分脉动动脉流的血流量，即收缩期射血量。血流灌注指数表示上述曲线下的面积。在光电容积脉搏波描记法的情况下，还获得表示动脉血氧饱和度的值SpO₂。

曲线表示脉搏波的波形并且示出了在器官收缩期(第二峰(可选的两个峰)，衰减中的高点或转折点)的心脏的出口处的重搏波。

这种容积脉搏波描记信号可以用于连续平均动脉压的测量。

因此，使用脉搏波的波形中的(重搏波的)峰值大小的变化、两个事件之间的面积(血流灌注指数的值)或时间的变化。具体地，实际上可以看到重搏波的衰减，即，可以在容积脉搏波描记信号中确定地检测到重搏波。

为了确定这些参数，可以对脉搏波进行分析。

脉搏波的脚

首先，可以检测脉搏波的脚。脉搏波的脚的特征是信号迅速上升，导致信号的二阶导数出现峰值。对通过容积脉搏波描记器获得的信号的该二阶导数进行分析，可以在脉搏波的每个上升沿处获得信号(二阶导数的峰值)，从而检测脉搏波的脚以及对应于信号的开始的时刻。

收缩(脉搏波峰值)

对于每个周期，从波的脚寻找周期的最大值。为此，可以将信号分为几个时间窗口并且在每个时间窗口中寻找最大值。这样可以确定对应于脉搏波的最大值的局部最大值。结果如下

-最大值(由脉搏血氧计给出的吸收率对应于收缩波的峰值)

-达到该最大值的时间

因此，可以计算从脉搏波的起点到脉搏波的最大值的时间。

重搏波

一旦识别出脉搏波的峰值，就在预定的时间窗口(50ms到300ms之间)上分析信号的二阶导数。寻找收缩峰值之后的二阶导数的局部最大值，以便确定搜索一阶导数的绝对值最小值所在的关注的区域。对应于重搏波的重搏点与达到一阶导数的绝对值最小值的该点相对应。然后可以测量它的值(由脉搏血氧计给出的吸收率)以及从脉搏波的脚到该点的时间。

该方法的实际应用举例

信号采集

从标准的患者监护仪实时采集信号，该监护仪能够通过压力袖带的方式提供光电容积脉搏波描记法波形和无创的动脉压。通常经由RS232串行端口或者以太网或WiFi的网络连接而连接到监护仪。除了这两个基本参数外，还使用血流灌注指数(PI)值。与监护仪的通信可以是双向的，例如，允许根据需要请求新的无创压力计接口。

信号分析

信号处理基于在线算法，该算法测量所测得的值并且实时产生逐拍的结果。

脉搏波的脚

软件使用心跳检测算法，该算法依赖于脉搏波的脚的检测。脉搏波的脚的特征是信号迅速上升，导致信号的二阶导数出现峰值。

脉搏波的脚的检测基于信号的二阶导数。该二阶导数通过一阶导数进行加权，以仅关注信号的上升部分(即当一阶导数不为正时，二阶导数为零值)。对获得的值取平方，然后在240ms的居中的窗口上进行浮动积分(对期望点之前120ms和之后120ms的值取平均)。这一积分后的信号在脉搏波的每个上升沿处提供较强的信号。

将该信号与阈值进行比较。该阈值取决于患者、所使用的设备、容积脉搏波描记信号的形状以及测量噪声。由于测量噪声不是恒定的，因此阈值必须是实时适应的。为了计算阈值，使用(上面计算出的)积分，其应用了具有3s窗口(居中或不居中)的浮动平均，结果乘以1.5。由此获得的阈值可以用于定义积分超过阈值的关注区域。在该关注区域内，二阶导数的峰值定义波的脚。

收缩(脉搏波峰值)

对于每个周期，从波的脚开始，分两个步骤完成重搏波的检测。第一步骤是找到收缩，从而找到周期的最大值。为此，将信号分为50ms的窗口，并且只要找到更大的值，信号就随着窗口逐渐前进。一旦超过最大值，就找到了局部最大值(对应于脉搏波的最大值或收缩值)。

重搏波

一旦识别出脉搏波的峰值，下一步骤就是在信号通过150ms的窗口时分析其二阶导数。这样就找到了位于收缩峰值之后的二阶导数的局部最大值。一旦识别出该峰值，便知道了重搏波所在的关注区域。从该点开始，分析一阶导数，并且在从二阶导数的峰值开始的8ms的窗口内搜索一阶导数的绝对值最小值。

因此得到靠近二阶导数的峰值的一阶导数的最小值。该点被定义为对应于重搏波的重搏点，并且可以测量它的值(由脉搏血氧计给出的总吸收率)。

示例2.平均动脉压(PAM/MAP)的校准和连续估算

校准需要至少一个下列参数值(Vp)

-重搏波的高度

-PI血流灌注指数的倒数的对数(自然对数或十进制对数)值(ln(1/PI+1))。将血流灌注指数的倒数加1，以避免对小于1的值取对数而得到负结果

-从脉搏波的脚到重搏波的时间值，以及

-从脉搏波的脚到脉搏波的最大值的时间值

-比值“重搏波的高度/脉搏波的高度”和/或“重搏波的高度/舒张波的高度”。

-总脉搏波的持续时间

可以逐拍(即对于每个脉搏波)获得这些值。图3示出了如何测量这些变量。

校准还需要平均动脉压(PAM)值，例如，可以通过无创的压力袖带获得该值。

可以使用所选参数值在多个周期(2、3、4、5、6、8或10个周期)上的平均值。这样避免了诸如呼吸压力变化和不规则的心搏周期的干扰。该平均值优选为统计中值而非算术平均值。

在测量无创的动脉压时，估算校准因子Calib，并且通过Calib＝PAM/Vp获得校准因子Calib。需要了解的是，值Calib取决于所选择的参数，并且在选择了重搏波值的情况下获得的值Calib与选择了血流灌注指数(PI)的倒数+1的对数的情况下的值Calib不同。

一旦获得了值Calib，就使用光电容积脉搏波描记信号作为唯一的数据源来逐拍地估算平均动脉压。

通过以下公式计算时刻t的估算的PAM(PAMest)

PAMest＝Calib×VPt，其中Vpt是所选择的参数值(可选地为平均值)。

应用示例(参数为重搏波)

校准需要逐拍的重搏波的值以及平均动脉压的间歇值，例如通过无创的压力袖带。在几个周期上对通过重搏波获得的重搏压力值取平均。

取平均的周期的数量是可调的(例如5个周期)。这样防止了诸如呼吸压力变化和心搏周期不规则的干扰。使用统计中值而非算术平均来完成取平均，以在存在噪声时更加具有鲁棒性。在测量无创的动脉压时，估算校准因子，并且是基于当前平均重搏值(Pdic)和测量出的平均动脉压(PAM)的。通过Calib＝PAM/Pdic获得校准因子。

平均动脉压(PAM/MAP)的连续估算

一旦进行了校准，就使用通过光电容积脉搏波描记法测量出的吸收率作为唯一的信号源来逐拍地估算平均动脉压。通过PAMest＝Calib·Pdic计算估算的PAM(PAMest)，其中Pdic是如上所述的重搏波值的平均值。

另一示例(血流灌注指数的使用)，特别是作为信号质量

PI值用作信号质量的指标。实际上，低于0.1％的PI值表示光容积脉搏波描记信号差，并且可以向用户表示估算质量差并需要更频繁的校准。在这些情况下，通常可以通过将传感器正确地重新布置在患者身上来提高信号质量。

并入估算

PI以与重搏波相同的方式并且以互补的方式给出了关于平均动脉压中的血流动力学状态的信息。实际上，PI通常以与平均动脉压相反的方向发展。

使用被称为mPI(修改的PI)的测量值，并且计算如下：mPI＝10×ln(1/PI+1)。由此获得的mPI以与平均动脉压相同的方向变化，并且相对于PI的指数行为，它的行为是线性化的。

利用时刻0测量出的平均动脉压和mPI进行校准Calib，并且使用PAMest＝Calib×mPI(t)计算时刻t的平均动脉压。

使用多个参数

可以使用几个参数(上述表示的重搏波的高度、mPI、时间)。可以

-定期计算每个参数的Calib

-计算每个参数的PAMest

-通过对这些值PAMest加权并且使用上次计算出的值，通过统计平均(Kalman滤波器)定义PAMest。

示例3.实际情况中的示例

这些结果是基于重搏波的高度得到的，类似的结果可以通过其它参数得到。

在神经外科手术室或介入神经放射学过程中进行了研究。患者接受了此类介入的常规基本管理，包括：

监测

-通过示波法和连续ECG监测的无创式血液动力学动脉压监测

-通过光电容积脉搏波描记法连续监测动脉血氧饱和度(SpO2)，以及监测呼出的CO2。

-麻醉深度的双谱指数(bispectral，BIS)监测

-诱导并维持使用包括异丙酚和瑞芬太尼的目标浓度静脉内全身麻醉(anesthésie générale selon une method intraveineuseàobjectif de concentration(AIVOC))，并且在气管插管之前使用苯磺酸阿曲库铵进行箭毒化。

-所有监护仪都连接到飞利浦监护仪。

-低血压被定义为平均动脉压(PAM)比基础PAM降低至少20％。

-在低血压的情况下，负责患者的麻醉师可以自行减轻麻醉，施用血管填塞剂或血管收缩剂(麻黄碱9mg、苯肾上腺素50mcg或去甲肾上腺素10mcg)。

实验方案

阶段1：预给氧(基线)-麻醉诱导。

·预供氧2分钟：在这个阶段期间并且在任何注射之前，记录所有参数的基本值(2个值的平均值、基线)。

·瑞芬太尼，5ng/mL的目标浓度，持续1分钟。

·异丙酚，5μg/mL的目标浓度。

·BIS降至50以下之后，检查是否没有睫状反射并对患者手动供氧：利用0.5mg/kg的卡肌宁进行箭毒化。

·手动供氧、等待3分钟的。

阶段2：喉镜检查-插管-手动供氧。

·直接喉镜检查。

·气管插管。

·手动供氧和探针附接。

阶段3：机械供氧-麻醉维持。

·将患者连接到呼吸机并且开始机械供氧。

·瑞芬太尼和异丙酚的目标分别降至3.5ng/mL和4μg/mL。

·继续采集3分钟。

阶段4：通过血管收缩剂纠正可能的低血压。

·使用血管收缩剂治疗低血压的发作。

·血管收缩剂生效之后继续采集1分钟。

·结束采集。

在第1阶段、第2阶段期间以及第3阶段开始时，在估算的15分钟的平均持续时间内，每分钟测量一次袖带压力。如果负责患者的麻醉师认为临床情况有需要，则他随时可以自行偏离初始方案。

使用扩展数据采集软件(Ixellence)进行数据采集，以125Hz的频率采集信号和所有数值。

每分钟执行一次所有以下参数的采集点：

-重搏波的高度：根据容积脉搏波描记法信号计算重搏波的高度。

-PI：逐拍采集血流灌注指数。

结果：

研究中包括了61名患者(中值年龄55岁、32.7％为男性/67.3％为女性)。

61名患者中的54名患者至少有一次低血压发作。低血压的发生定义为PAM下降>20％，在人群中发生的概率为88.5％。诱导期间，PAM<20％的持续时间平均为5.2分，即44％的时间。

整个诱导期间的值的演化

整个诱导阶段的平均持续时间为12±4分钟。

PAM变化和重搏波的高度

在诱导期间，PAM的变化和重搏波的高度的变化以线性方式高度相关(参见图7，特别是值Calib的稳定性(图7中的A))。

基于通过有创的动脉插管的连续平均动脉压测量的分析

动脉导管是允许进入动脉以有创地并连续地测量动脉压力，并且取得动脉血样的装置。

血动脉压或有创的动脉压是通过动脉导管监测血管内动脉压的有创技术。

通过动脉导管的方式并且通过根据本发明的方法(利用通过容积脉搏波描记法测量出的重搏波的高度进行计算)进行动脉压的连续测量。

在使用血管升压药之后，观察到了通过动脉导管测量出的PAM的变化与上述方法之间有很好的相关性。相关性为r＝0.88，通过该技术获得的变化与实际PAM测量值之间的一致性为96％(图7中的A)。

在图7中的A中，可以在末端看到显著的压力变化，这不是通过袖带检测到的(由于两次压力测量之间的时间)，而是通过PlethoMAP信号检测到的，从而强调了使用重搏波的方法的信息的丰富性。

在图7中的B中，可以看到，只有测量重搏波的高度才能获得PAM值，而其它两个参数(收缩值或舒张值)的变化的所提供的信息不足。还可以看到(T＝1.15h)，重搏波的高度的下降表示PAM的实际下降(图7中的A)，而收缩压和舒张压没有变化。因此，这两种压力的组合不能检测出平均动脉压的下降，也不能让麻醉师采取任何纠正措施。

示例4.其它参数

根据适用规则对患者进行研究。患者年龄超过18岁，并且在知情同意后接受选择性神经放射干预。研究的排除标准是心律失常(即房颤)和妊娠。

麻醉方案

在麻醉诱导前，通过心电图、设置为每分钟充气的肱动脉ABP的无创式测量装置(飞利浦法国，法国叙雷讷)和放置在ABP袖带对侧的第二根手指上的数字脉搏血氧测量装置(法国飞利浦，法国叙雷讷市)来启动标准监测。双谱指数(BIS^TMquatro传感器，法国美敦力、法国博洛涅比扬古(Boulogne-Billancourt))和神经肌肉阻滞监测(TOF

ALSEVIA PHARMA，法国巴黎)也用于监测麻醉。所有监测参数都可以在飞利浦的IntellivueMP 60监护仪上使用(法国飞利浦，法国叙雷讷)。以初始剂量分别为5ng/mL和5μg/mL的瑞芬太尼和异丙酚进行麻醉诱导，并且进行调整以使得BIS在40至60之间。在BIS降至60以下并且失去意识后，通过静脉注射0.5mg/kg的阿曲库铵来进行神经肌肉阻滞。然后通过直接喉镜气管插管来对患者进行机械供氧(呼气末量＝6mL/kg理想体重，呼气末正压＝5cmH₂O，呼吸速率和氧气分数达到呼气末CO₂＝4.7kPa，O₂饱和度>95％)。

诱导期每分钟测量动脉压，气管插管稳定后每5分钟测量动脉压。患者的麻醉师可以在任何时候改变测量频率并且利用液体加载和/或血管升压药(苯肾上腺素和/或去甲肾上腺素)来治疗IOH发作。在诱导之后，一些患者还可能受益于持续的有创的动脉压监测。

数据采集

屏幕上显示的所有参数和监测曲线都被记录在计算机上。然后在诱导期间，每分钟回顾性地采集血液动力学参数(心率、动脉收缩压(SAP)、平均动脉压(MAP)和动脉舒张压(DAP))和PPG参数(Dicpleth、PI以及SpO₂)。从预供氧到连接至机械供氧后3分钟任意设置诱导期。在预供氧期间注射麻醉剂之前，通过对两次测量(间隔一分钟)取平均来获得基线值。“升压前”值定义为IOH发作期间的血管升压药给药前的测量值。“升压峰值”值定义为达到最高PAM时的血管升压药给药的最大作用。与大多数研究一致，IOH定义为比基线PAM减少超过20％。

Dicpleth和PI测量

通过不知道ABP值的操作者记录的PPG波形的后验地得到Dicpleth。Dicpleth定义为机械供氧患者的呼气时间结束时(3个连续复合物的平均值)测量的重搏切迹的高度(从复合物的最低点到切迹)与收缩峰的高度(从复合物的同一最低点到图像)的比值(图9)。PI(血流灌注指数)由制造商提供并且计算为PPG信号的脉冲分量与DC分量的比值(图9)。

在诱导期间，ΔMAP、ΔDicpleth以及ΔPI计算为与它们的参考值相比它们的相对百分比变化。在血管升压药给药过程中，各个参数的变化计算为从“升压前”到“升压峰值”的测量值。

Dicradial测量

在麻醉维持期间进行有创血压监测的患者中，还使用与Dicpleth相同的方法通过动脉压信号测量Dicradial。利用呼气时间结束时的最后3次心跳计算从重搏切迹的高度到收缩峰的高度的Dicradial。在这些患者中，还分析了血管收缩剂给药期间的Dicpleth、Dicradial以及它们的相对变化(ΔDicpleth和ΔDicradial)。

统计分析

数值被表示为中值和四分位范围(25％至75％)。采用Wilcoxon等级检验来分析参数变化。在诱导期间，计算ΔMAP、ΔDicpleth以及ΔPI之间的一致性百分比。利用DeLong检验来估算并选择性地比较用于检测IOH发作的ΔDicpleth和ΔPI的受试者工作特征(ROC)曲线(95％的置信区间)的下曲线面积(aires sous la courbe，ASC)。利用Youden法来确定用于检测IOH发作的ΔDicpleth和ΔPI的最佳阈值。利用逻辑模型构造结合ΔDicpleth与ΔPI的ROC曲线。利用Spearman检验进行两者之间的相关性检验。P<0.05被认为具有统计学意义。研究的主要目的是估算ΔDicpleth和ΔPI的ROC曲线的ASC，以在诱导期间跟踪IOH。利用预计的0.85的ASC、预计的80％的低血压发生率以及1的置信区间宽度，来确定样本量。利用80％的功率，那么包括的患者数量为62.16。次要目的是估算结合ΔDicpleth与ΔPI的ROC曲线的ASC(AUROC)。使用Prism

(Graphpad软件公司、美国加利福尼亚拉霍亚)和R3.3.0(统计计算的R基础，奥地利维也纳)进行统计分析。在麻醉诱导前基线处的Dicpleth不可测量的患者被排除在分析之外。

结果

从2014年11月到2015年5月，研究包括了65名患者。在麻醉诱导前，由于PPG信号上没有检测到重搏切迹(根据Dawber等人的IV级波形)，4名患者(6.2％)的Dicpleth无法测量。大多数患者属于ASA II，平均年龄54岁[39；64]。高血压、吸烟和血脂异常是最常见的并存症。神经放射学手术的原因主要是由于动脉瘤或具有程序性栓塞的动静脉畸形。

诱导期间MAP、Dicpleth和PI的变化

诱导麻醉的中值时间为11[10；13.5]分钟。总共记录了720个“血液动力学数据点”：基线处61个，麻醉注射后659个，表示了相对于基线的659个变化。

MAP参考值为86[79；93]mmHg，个人的IOH限值为69[62；74]mmHg。喉镜检查前，PAM下降到54[48；60]mmHg，气管插管后，PAM上升到72[64；82]mmHg。整个诱导期间的平均PAM为70[64；71]mmHg。54名患者(88％)在麻醉诱导期间至少有一次IOH发作，代表323次测量(49％的血液动力学点)。28名患者(46％)在诱导期间接受了血管收缩升压药(2剂苯基肾上腺素和26剂去甲肾上腺素)。

基线的Dicpleth为0.54[0.45；0.65]，下降到0.36[0.19；0.45](p<0.001)，气管插管后上升到0.46[0.41；0.56]。基线的PI值为1.7[0.9；3]，喉镜检查前上升到4.4[2.8；6.6](p<0.001)，气管插管后下降到3.6[2.1；5.4]。图10描述了诱导期间的ΔMAP、ΔDicpleth以及ΔPI的可视化表示。ΔDicpleth和ΔPAM之间的一致性为89％，ΔPI和ΔPAM之间的一致性为90％(ESM1)。

ΔDicpleth和ΔPI用于检测低血压的诊断表现

表1总结了ΔDicpleth和ΔPI的诊断表现值。

表1

ΔDicpleth：Dicpleth与基线相比的相对变化；ΔPI：血流灌注指数与基线相比的相对变化；ASC ROC：受试者工作曲线下面积；PPV：正预测值；NPV：负预测值。

对于IOH的检测，ΔDicpleth和ΔPI的最佳截止值分别为-19％和51％。ΔDicpleth和ΔPI的ASC没有显著差异(p＝0.22)。结合ΔDicpleth与ΔPI来检测宫内稳态的发作提高了检测性能，ROC曲线的ASC(0.91，(95％CI 0.88-0.95，p<0.001)在统计学上优于单独的ΔDicpleth与ΔPI(分别为p＝0.026和p<0.001)。

血管收缩给药期间MAP、Dicpleth和PI的变化

28名患者(46％)在诱导期间接受了血管升压药给药(2剂苯基肾上腺素和26剂去甲肾上腺素)。血管升压药给药后，MAP从59[50；67]mmHg上升到76[68；79]mmHg(相对变化：30％[14；45]，p<0.001)。患有糖尿病的人数从0.34[0.25；0.39]增加到0.48[0.35；0.55](相对变化：44％[17；63]，p<0.001)，PI从4.0[3.3；5.4]下降到3.2[1.8；5.4](相对变化：-28％[-44；-13]，p<0.001)。血管升压药影响下的ΔDicpleth和ΔPI与ΔMAP密切相关(分别为r＝+0.73，95％CI 0.48-0.87，p<0.001以及r＝-0.62 95％CI-0.81至-0.32，p<0.001)。

血管收缩剂给药期间Dicpleth和Dicradial的变化

在麻醉维持期间，在有创的动脉压监测下，对10名患者进行48次去甲肾上腺素给药(每名患者5[4；6]次)。在两个血液动力学点处无法测量到Dicpleth的被排除到分析之外。MAP从70[63；77]mmHg上升到88[77；98]mmHg(相对变化26％[19；34]，p<0.001)。Dicpleth从0.28[0.17；0.36]上升到0.39[0.25；0.46]，Dicradial从0.32[0.21；0.39]上升到0.40[0.31；0.49](相对变化分别为34％[20；71]，p<0.001和27％[14；46]，p<0.001)。在血管收缩剂给药期间，Dicpleth和Dicradial以及它们的相对变化高度相关(r＝0.87 95％CI 0.83-0.90和r＝0.92 95％CI 0.85-0.95)。

这些结果表明，在麻醉诱导期间，Dicpleth可以用作无创的且连续性的MAP监测的替代参数。这些结果表明，在血管收缩剂的作用下，ΔDicpleth和ΔMAP之间有很强的相关性。在IOH检测中，Dicpleth下降19％，有较好的表现，灵敏度为79％，特异性为84％。PI表示光吸收的脉冲分量和连续分量之间的比值。结果表明，在血管升压药的作用下，ΔPI和ΔMAP之间呈负相关。对于IOH检测，ΔPI也很准确，但是在提供关于IOH强度的信息时，可能不如ΔDicpleth准确。

Claims

1.一种基于通过容积脉搏波描记法连续计算的参数值Vp来连续评估患者的平均动脉压的方法，包括以下步骤：

I.通过以下值计算校准值Calib：

a.在时刻t0测量的平均动脉压的值

b.在时刻t0对患者测量出的与所述参数相关的值Vp0，

II.通过公式PAMest＝Calib×Vpt计算t0后的时刻t的患者的动脉压的估算值PAMest，其中Vpt是在时刻t获得的参数测量值，参数值Vpt是重搏波的高度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，参数值Vpt是通过光电容积脉搏波描记法从手指或耳垂获得的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还计算血流灌注指数的值、血流灌注指数的倒数或血流灌注指数的倒数+1的对数。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于，所使用的值Vpt是对预定时间段内的多次测量值取平均的值。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其特征在于，通过测量新的动脉压值并测量新的参数值Vp，不时地重新计算值Calib，特别地，定期地重新计算值Calib，并且随后使用这个新的值Calib。

6.一种用于连续评估患者的平均动脉压的方法，其特征在于

a.对于不同的参数重复权利要求1至5中的一项的方法，以获得时刻t的多个值PAMest

b.考虑以下值，通过统计学估算来计算值PAMestfinale

i.在时刻t计算出的不同的PAMest值

ii.在时刻t之前计算出的一个或更多个PAMestfinale值。

7.根据权利要求6所述的体外方法，其特征在于，值PAMestfinale是通过离散情况下的Kalman滤波来计算的。

8.根据权利要求1至7中的一项所述的体外方法，其特征在于，所述方法是在患者全身麻醉的整个过程中进行的。

9.一种对患者的低血压状态发出警告的体外方法，包括实施根据权利要求1至8中的一项所述的方法，以及在值PAMest低于预定阈值时发出信号的步骤，特别地，通过发出图形信号或声音信号，或这些信号的组合来发出信号。

10.一种包括记录在计算机可读介质上的程序代码指令的计算机产品/程序，用于在计算机上执行所述程序时执行根据权利要求1至9中的一项所述的过程的步骤。

11.一种计算机可读记录介质，其记录有包括用于执行根据权利要求1至9中的一项所述的过程的步骤的程序代码指令的计算机程序。