CN114599276A - 具有去耦的传感器和囊体的指套以及相关联的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种可连接到患者的手指的指套，该指套用于由血压测量系统利用容积钳方法测量患者的血压。指套可包括：体积描记袖套；囊体袖套；安装在体积描记袖套中的光源和光学传感器对，其中光源和光学传感器对从患者的手指生成体积描记信号；可安装在囊体袖套内的囊体，其中患者的手指紧靠囊体袖套的囊体；以及控制器。控制器基于测量从光源和传感器对接收到的体积描记信号来控制由囊体对患者的手指施加的压力以保持体积描记信号大致恒定，从而复制患者的血压以实施容积钳方法并测量患者的血压。

Description

具有去耦的传感器和囊体的指套以及相关联的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求获得2019年10月28日提交的美国临时专利申请号62/926,852的利益，该临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明的实施例一般涉及非侵入性血压测量。更具体地说，实施例涉及一种指套，该指套用于通过利用容积钳方法的血压测量系统来测量患者的血压，其中，该指套利用彼此去耦的传感器和囊体。
背景技术
容积钳是一种用于非侵入地测量血压的技术，其中以这样的方式将压力施加到患者的手指：动脉压力可由时变压力来平衡以保持动脉容积恒定。在正确安装和校准的系统中，施加的时变压力大约等于手指中的动脉血压。施加的时变压力可被测量以提供患者的血压读数。
这可以通过围绕患者的手指布置或包裹的指套来完成。该指套可包括光源和光学传感器对(例如，发光二极管-光电二极管(LED-PD)对))和可充气囊体。光可从光源通过其中存在手指动脉的手指发出。光学传感器拾取光，并且由传感器记录的光量可与动脉直径成反比，并指示动脉中的压力。
在指套实施方式中，通过给指套中的囊体充气，对手指和手指动脉施加压力。如果压力足够高，它将压缩动脉，导致动脉直径变得更小，并且传感器记录的光量将增加。可充气囊体中压缩动脉所需的压力量取决于血压。通过控制可充气囊体的压力，使得手指动脉的直径保持恒定，可以非常精确详细地监测血压，因为可充气囊体中的压力与患者的血压直接相关。
在当今典型的指套实施方式中，容积钳系统与指套一起使用。容积钳系统通常包括压力生成系统和调节系统，该系统包括：泵、阀、控制器和压力传感器，该压力传感器在闭环反馈系统中用于测量动脉容积。为了准确测量血压，反馈回路提供足够压力生成和释放能力，以匹配患者的血压的压力振荡。
如前所述，作为容积钳系统的一部分，指套用于测量患者的手指处的患者的血压(例如，指套围绕患者的手指包裹)。作为示例，控制器可以控制由泵施加到指套的气压以及许多其他功能。在一个示例中，由泵施加到指套的囊体以复制患者的血压的气压可由控制器计算，并可基于测量从指套的光源和传感器对接收到的体积描记器/体积描记图(体积描记(pleth))信号(例如，以保持体积描记信号恒定)，并且进一步地，控制器可通过监测来自压力传感器的囊体压力来测量患者的血压。
在努力扩大和拓宽指套的市场方面，期望改善指套的设计、效率、准确性和使用的方便性。
当今的指套出现的一个问题是，囊体与光源和传感器对在结构上连接在一起，使得随着压力施加和囊体充气，光源和传感器对(例如，LED-PD对)被推离手指，失去与手指的紧密接触，并从最初的手指接触位置改变位置，并且然后需要校准。正因为如此，需要经常使用校准算法(例如，Physiocal算法)，通过逐步增加对囊体的压力并测量体积描记器信号强度，并然后对囊体施加该最佳压力，从而获得更好的体积描记器信号。遗憾的是，目前的指套设计，在目前的光源和传感器对与囊体设计结构下，会导致光源和传感器对与患者的手指之间的接触不稳定，需要经常校准，并降低了基于体积描记器的患者的血压测量的潜在准确性。
发明内容
在一个示例中，公开了一种测量患者的血压的系统和用于该系统的指套，其中，指套可连接到患者的手指，以用于利用容积钳方法测量患者的血压。该指套可包括：体积描记袖套，其限定体积描记袖套指腔以接收患者的手指；囊体袖套，其限定囊体袖套指腔以接收患者的手指；安装在体积描记袖套中的光源和光学传感器对，其中该光源和光学传感器对从接收在体积描记袖套指腔中的患者的手指生成体积描记信号；以及可安装在囊体袖套内的囊体，其中接收在囊体袖套指腔中的患者的手指紧靠囊体袖套的囊体。此外，控制器可用于基于测量从光源和传感器对接收到的体积描记信号来控制囊体对患者的手指施加的压力，以保持体积描记信号大致恒定，从而复制患者的血压以实施容积钳方法并测量患者的血压。在一个可选示例中，包括光源和光学传感器对的体积描记袖套和包括囊体的囊体袖套是彼此去耦的。因此，作为可选示例，可以利用两个不同的袖套——包括可充气囊体的囊体袖套与包括体积描记器光源和光学传感器的体积描记袖套。囊体袖套和体积描记袖套可以分开或连接在一起，但在结构上是不同地单独形成的。作为可选示例，体积描记袖套和囊体袖套可以连接在一起以形成完整的集成外壳结构。在另一个可选示例中，体积描记袖套和囊体袖套可以彼此分开，并单独地连接到患者的手指。在一个可选示例中，体积描记袖套的光源和光学传感器对可以包括发射器和检测器。作为一个可选示例，体积描记袖套的发射器和检测器对可以包括LED-PD对。作为进一步的可选示例，体积描记袖套可以安装在囊体袖套远侧更靠近患者的指尖处。应当理解的是，可选示例可以彼此独立利用，或彼此组合利用。
附图说明
图1是根据一个示例的血压测量系统的示例的图示。
图2是根据一个示例的测量患者的血压的指套系统的框图。
图3是展示了去耦指套的一个可选示例的图示。
图4是展示了去耦指套的另一个可选示例的图示。
具体实施方式
本公开的示例涉及一种指套，其中，囊体与光源和传感器对去耦。如前所述，当今的指套出现的一个问题是，囊体与光源和传感器对在结构上连接在一起，使得随着压力施加和囊体充气，光源和传感器对(例如，LED-PD对)被推离手指，失去与手指的紧密接触，并从最初的手指接触位置改变位置，并且然后需要校准。正因为如此，需要经常使用校准算法(例如，Physiocal算法)，通过逐步增加对囊体的压力并测量体积描记器信号强度，并然后对囊体施加该最佳压力，从而获得更好的体积描记器信号。遗憾的是，目前的指套设计，在目前的光源和传感器对与囊体设计结构下，会导致光源和传感器对与患者的手指之间的接触不稳定，需要经常校准，并降低了基于体积描记器的患者的血压测量的潜在准确性。
本公开的示例涉及一种指套，其中，囊体与光源和传感器对去耦。具体地，与目前实施方式相比，通过将光源和传感器对(例如，LED-PD对)的位置保持在固定位置，远离可充气囊体，与手指有良好的紧密接触，手指移动可能不会导致不稳定，并且可以改善基于无创体积描记器的患者的血压测量的准确性。作为特别示例，可充气囊体可以与光源和传感器对去耦，诸如，体积描记器发射器和检测器(例如，LED-PD对)。作为一个可选示例，可以利用两个不同的袖套——包括可充气囊体的囊体袖套与包括体积描记器发射器光源和光学传感器或检测器的体积描记袖套。作为特别的可选示例，体积描记袖套可以比囊体袖套更远(更靠近指尖)。囊体和体积描记袖套可以分开或连接在一起，但在结构上是不同地单独形成的。通过将囊体与光源和传感器对分开，可以减少囊体所需的空气量，使得可以利用容量较小的泵。而且，由于光源和传感器对的移动较小，并且与手指保持紧密接触，因此，即使在手指移动时，也可以改善从光源和传感器对读取体积描记器信号的准确性，从而减小对频繁校准设置(例如，Physiocal算法)的需要。
在一个示例中，公开了一种测量患者的血压的系统和用于该系统的指套，其中，指套可连接到患者的手指，以用于利用容积钳方法测量患者的血压。该指套可包括：体积描记袖套，其限定体积描记袖套指腔以接收患者的手指；囊体袖套，其限定囊体袖套指腔以接收患者的手指；安装在体积描记袖套中的光源和光学传感器对，其中该光源和光学传感器对从接收在体积描记袖套指腔中的患者的手指生成体积描记信号；以及可安装在囊体袖套内的囊体，其中接收在囊体袖套指腔中的患者的手指紧靠囊体袖套的囊体。此外，控制器可用于基于测量从光源和传感器对接收到的体积描记信号来控制囊体对患者的手指施加的压力，以保持体积描记信号大致恒定，从而复制患者的血压以实施容积钳方法并测量患者的血压。在一个可选示例中，包括光源和光学传感器对的体积描记袖套和包括囊体的囊体袖套是彼此去耦的。因此，作为可选示例，可以利用两个不同的袖套——包括可充气囊体的囊体袖套与包括体积描记器发射器光源和光学传感器或检测器的体积描记袖套。囊体袖套和体积描记袖套可以分开或连接在一起，但在结构上是不同地单独形成的。作为可选示例，体积描记袖套和囊体袖套可以连接在一起以形成完整的集成外壳结构。在另一个可选示例中，体积描记袖套和囊体袖套可以彼此分开，并单独地连接到患者的手指。在一个可选示例中，体积描记袖套的光源和光学传感器对可以包括发射器和检测器。作为一个可选示例，体积描记袖套的发射器和检测器对可以包括LED-PD对。作为进一步的可选示例，体积描记袖套可以安装在囊体袖套远侧更靠近患者的指尖处。应当理解的是，可选示例可以彼此独立利用，或彼此组合利用。
作为示例，参考图1，其展示了根据一个可选示例的血压测量系统的示例，图中示出了血压测量系统102，血压测量系统102包括可附接到患者的手指的指套104和可附接到患者的身体(例如，患者的手腕或手)的血压测量控制器120。
血压测量系统102可以进一步连接到患者监测装置130，并且在一些实施例中连接到泵134。指套104可由柔性材料形成，该材料围绕患者的手指包括，使得患者的手指被接收在指套的指腔中。指套104的特定不同结构，包括不同类型的囊体袖套和体积描记袖套，将在下文中更详细描述。指套104可以包括囊体(未示出)与光源和光学传感器对(例如，LED-PD对)(未示出)，这对于指套来说是常规的，并且可以用与将在下文中更详细描述的囊体袖套和体积描记袖套相关的可选示例来实施。
在一个可选示例中，血压测量系统102可以包括压力测量控制器120，压力测量控制器120包括：小型内部泵、小型内部阀、压力传感器和控制电路系统。在该示例中，控制电路系统可以被配置为：基于测量从指套104的LED-PD对收到的体积描记信号，控制由内部泵施加到指套104的囊体的气压，以复制患者的血压。此外，控制电路系统可以被配置为：控制内部阀的打开以释放囊体中的气压；或者内部阀可以简单地为不受控制的孔口。此外，控制电路系统可以被配置为：基于来自压力传感器的输入，通过监测囊体的压力来测量患者的血压，并可在患者监测装置130上显示患者的血压，该囊体的压力应与患者的血压对应或相同。
在另一个可选示例中，可以利用常规的压力生成和调节系统，其中，泵134位于远离患者身体的地方。在该示例中，血压测量控制器120通过管路136接收来自远程泵134的气压，并通过管路123将气压传递给指套104的囊体。血压测量装置控制器120也可以控制施加到指套104的气压(例如，利用可控阀)以及其他功能。在该示例中，气压由泵134施加到指套104的囊体，以基于测量从指套104的LED-PD对接收到的体积描记信号(例如，以保持体积描记信号恒定)复制患者的血压，并且通过监测囊体的压力测量患者的血压可由血压测量控制器120和/或远程计算装置和/或泵134和/或患者监测装置130控制，以实施容积钳方法。在一些实施例中，根本不使用血压测量控制器120，并且仅存在从来自包括远程压力调节系统的远程泵134的管路136到指套104的连接，并且用于压力生成和调节系统的所有处理、数据处理和显示由远程计算装置执行。
继续该示例，如图1所示，患者的手可以放在臂托112的面110上，用于用血压测量系统102测量患者的血压。血压测量系统102的血压测量控制器120可耦合到指套104的囊体以便向囊体提供气压用于血压测量。血压测量控制器120可以通过电源/数据线132耦合到患者监测装置130。而且，在一个可选示例中，如前所述，在远程实施方式中，血压测量控制器120可以通过管路136耦合到远程泵134，以接收用于指套104的囊体的气压。患者监测装置130可以是任何类型的医疗电子装置，其可以对患者的生理读数/数据(包括血压)以及任何其他合适的生理患者读数进行读取、收集、处理、显示等。因此，电源/数据线132可以将数据传输到患者监测装置130和从该装置传输数据，并且也可以从患者监测装置130向血压测量控制器120和指套104供电。在可选示例中，患者监测装置130可以与血压测量控制器120和指套104进行无线通信而不使用导线。
从图1中可以看出，在一个示例中，指套104可以附接到患者的手指，并且血压测量控制器120可以用围绕患者的手腕或手包裹的附接手镯121附接在患者的手或手腕上。附接手镯121可以是金属、塑料、尼龙搭扣(Velcro)等。应当理解的是，这只是附接血压测量控制器120的一个示例，并且可以利用任何合适的方式将血压测量控制器附接到患者的身体或靠近患者的身体，并且在一些可选示例中，可以根本不使用血压测量控制器120。应该进一步理解的是，指套104可以连接到本文中所述的血压测量控制器，或任何其他种类的压力生成和调节系统，诸如远离患者身体定位的压力生成和调节系统。任何种类的压力生成和调节系统都可以使用，包括但不限于血压测量控制器，并且可以简单地描述为压力生成和调节系统，该系统可与包括LED-PD对和囊体的指套104一起使用，以实施容积钳方法。在一个可选示例中，血压测量控制器120和指套104是可与患者监测装置130进行无线通信的任何结构配置的可穿戴装置，如前所述。作为一个示例，所有前面描述的结构部件都可以位于指套本身中，并作为可穿戴装置安装在患者的手指上。
额外参考图2，图2是用于测量患者的血压的血压测量系统200的框图。在该可选示例中，指套104可连接到患者的手指，以用于利用容积钳方法测量患者的血压。指套可包括：体积描记袖套214，其限定体积描记袖套指腔以接收患者的手指；囊体袖套212，其限定囊体袖套指腔以接收患者的手指；安装在体积描记袖套214中的光源和光学传感器对215，其中，光源和光学传感器对215从在体积描记袖套指腔中接收的患者的手指生成体积描记信号；以及可安装在囊体袖套212内的囊体213，其中，在囊体袖套指腔中接收的患者的手指紧靠囊体袖套的囊体213。囊体213可以被称为可充气囊体。
此外，控制器230(例如，控制电路系统)可用于基于测量从光源和传感器对215接收的体积描记信号来控制由囊体213施加到患者的手指的压力，以保持体积描记信号大致恒定，从而复制患者的血压，以实施容积钳方法并测量患者的血压。在一个可选示例中，包括光源和光学传感器对215的体积描记袖套214和包括囊体213的囊体袖套212彼此去耦。因此，作为可选示例，可以利用两个不同的袖套——包括可充气囊体213的囊体袖套212和包括体积描记器发射器光源和光学传感器或检测器对的体积描记袖套214，它们彼此分离。囊体袖套212和体积描记袖套214可以分开或连接在一起，但在结构上是单独不同地形成的。作为可选示例，体积描记袖套214和囊体袖套212虽然各自在结构上不同地形成，但可以连接在一起以形成完整的集成外壳结构。在另一个可选示例中，体积描记袖套214和囊体袖套212可以彼此分开，并单独地连接到患者的手指。
在一个可选示例中，体积描记袖套214的光源和光学传感器对215可以包括发射器和检测器。作为一个可选示例，体积描记袖套214的发射器和检测器对215可以包括LED-PD对。因此，作为可选示例，光源和光学传感器对215可以是LED-PD对，如它们可以在下文中被称为的，但是可以是任何类型的测量体积描记信号的光源和传感器对。应当理解的是，光源可以是任何类型的光或电磁波形发射器，并且光学传感器可以是任何类型的光或电磁波形传感器。应当理解的是，可以利用可通过手指传输信号以产生可测量的体积描记信号的任何类型的源和传感器对。
此外，作为对可选实施例的解释，指套104的控制电路系统230可以被配置为：通过压力生成和调节系统220控制由可充气囊体213施加到患者的手指的压力，以基于测量来自LED-PD对215的体积描记信号复制患者的血压(例如，以保持体积描记信号大致恒定)来实施容积钳方法。指套104可以是这样的指套，如前所述，其中，可充气囊体213可以气动连接到压力生成和调节系统220。在LED-PD示例中，LED可用于照亮手指皮肤，并且光吸收或反射可用PD进行检测。压力生成和调节系统220与控制电路系统(例如，包括处理器)230可以生成、测量和调节使可充气囊体213充气或放气的气压，并且可以进一步包括元件(诸如泵、阀、压力传感器和/或其他合适的元件，如前所述)。具体地，与控制电路系统230协作的压力生成和调节系统220可被配置为通过以下方式用指套104实施容积钳方法：对指套104的可充气囊体213施加气压，以基于测量从指套104的LED-PD对215接收到的体积描记信号复制患者的血压(例如，以保持体积描记信号大致恒定)；以及基于来自血压传感器211的输入，通过监测可充气囊体组件212的压力(该压力应与患者的血压对应或相同)来测量患者的血压，并可进一步命令在患者监测装置130上显示患者的血压。
进一步额外参考图3，将描述指套301的去耦囊体袖套212和体积描记袖套214的可选示例。如图3中可见，指套301(先前描述为104)可以连接到患者的手指300，以用于由利用容积钳方法的血压测量系统测量患者的血压。
如图3的该可选示例中阐述，可充气囊体213与光源和光学传感器对215(例如，发射器和检测器，LED-PD对310和315)去耦。在该可选示例中，可以利用两个不同的袖套——包括可充气囊体213的囊体袖套212和包括光源和传感器对215(例如，发射器和检测器、LED-PD对310和315)的体积描记袖套214。如图3所示，近似长方形的单独囊体袖套212(近似长方形的可充气囊体213被适当地安装在其中)可以围绕患者的手指300包裹。此外，如前所述，血压传感器211可包括在囊体袖套212中。此外，如前所述，可经由适当的管路123从压力生成和调节系统220(例如，从泵)向可充气囊体213供应气压。类似地，单独的不同的近似长方形的体积描记袖套214(光学传感器和传感器对215(例如，发射器和检测器，LED-PD对310和315)被适当地安装在其中)可以围绕患者的手指300包裹。去耦的不同囊体袖套212和体积描记袖套214可以通过近似长方形的连接器304连接在一起，以保持它们以简单的方式连接在一起。以这种方式，体积描记袖套214和囊体袖套212可以连接在一起以形成完整的集成外壳结构。作为可选示例，体积描记袖套214可以安装在囊体袖套212远侧更靠近患者的指尖处。然而，替代方案也是可能的，在这种情况下，囊体袖套212可以安装在体积描记袖套214远侧更靠近患者的指尖处。
在包括由连接器304连接的去耦的不同囊体袖套212和体积描记袖套214的指套301的该可选示例中，囊体袖套212、体积描记袖套214和连接器304可以大部分由柔性材料形成。指套301的囊体袖套212和体积描记袖套214可以由柔性材料形成，使得它们可以适当地围绕患者的手指包裹，使得指套301可以适当地操作。囊体袖套212和体积描记袖套214的柔性材料的示例可包括合适的柔性聚合物(天然或合成)、塑料、金属、其组合或任何合适的柔性材料。此外，指套301的囊体袖套212和体积描记袖套214各自可包括适当的紧固机构(例如尼龙搭扣、可重复使用的粘合剂、机械夹、胶带等)以将指套301的囊体袖套212和体积描记袖套214单独固定到患者的手指。作为示例，分别在可充气囊体组件213区域或光学传感器和传感器对215区域之外的囊体袖套212和体积描记袖套214中的每个的内侧可以各自包括紧固机构(例如尼龙搭扣)，该紧固机构与分别在囊体袖套212和体积描记袖套214的相对外侧上的紧固机构(例如尼龙搭扣)配合，以将这些部件中的每个固定到患者的手指300。应当理解的是，尼龙搭扣只是示例，并且可以利用任何合适的紧固机构。
如图3的可选示例所示，指套301可连接到患者的手指300，以用于利用容积钳方法测量患者的血压。指套301可以包括：体积描记袖套214，其限定体积描记袖套指腔以接收患者的手指300；囊体袖套212，其限定囊体袖套指腔以接收患者的手指300；光源和光学传感器对215，其适当地安装在体积描记袖套214中，其中，光源和光学传感器对215从体积描记袖套指腔中接收的患者的手指300生成体积描记信号；以及可适当安装在囊体袖套212中的可充气囊体213，其中，接收在囊体袖套指腔中的患者的手指300紧靠囊体袖套的囊体213。如已描述的那样，囊体袖套212和体积描记袖套214中的每个可以由柔性可包裹的材料形成，并且可以围绕患者的手指300包裹并以适当的紧固机构固定。
此外，作为容积钳方法的一部分，可使用控制器(例如，控制电路系统230)基于测量从体积描记袖套214的光源和传感器对215接收的体积描记信号来控制由囊体袖套212的可充气囊体213施加到患者的手指300的压力，以保持体积描记信号大致恒定，从而复制患者的血压来实施容积钳方法并测量患者的血压。如前所述，并如图3所示，在一个可选示例中，包括光源和光学传感器对215的体积描记袖套214与包括囊体213的囊体袖套212彼此去耦，并单独围绕患者的手指包裹。因此，作为可选示例，可以利用两个不同的袖套——包括可充气囊体213的囊体袖套212与包括体积描记器发射器光源和光学传感器或检测器对的体积描记袖套214。在该可选示例中，体积描记袖套214和囊体袖套212虽然各自在结构上相同地形成，但可以通过连接器304连接在一起，以形成完整的集成外壳结构。
如前所述，在一个可选示例中，体积描记袖套214的光源和光学传感器对215可以包括发射器和检测器。作为一个可选示例，体积描记袖套214的发射器和检测器对215可以包括LED-PD对(310、315)。因此，作为可选示例，光源和光学传感器对215可以是LED-PD对(310、315)，但可以是任何类型的光源和传感器对以生成体积描记信号。继续该可选示例，LED-PD对(310、315)可以适当地安装在体积描记袖套214上，并有适当的电路系统来控制经由LED-PD对(310、315)传输和接收光信号，并将信号和数据传输回控制电路系统230，以测量体积描记信号作为容积钳方法的一部分。信号和数据可以经由有线或无线传输器308传输到控制电路系统230或另一个计算装置以测量体积描记信号，或者沿结合管路123的有线实施方式从囊体袖套212传输回压力测量控制器(例如，包括控制电路系统的压力测量控制器120)。
利用该可选示例，指套301可连接到患者的手指300，以用于利用容积钳方法测量患者的血压。指套301可以包括：体积描记袖套214，其限定体积描记袖套指腔以接收患者的手指300；囊体袖套212，其限定囊体袖套指腔以接收患者的手指300；光源和光学传感器对215，其适当地安装在体积描记袖套214中，其中，光源和光学传感器对215从体积描记袖套指腔中接收的患者的手指300生成体积描记信号；以及可适当安装在囊体袖套212内的可充气囊体213，其中，接收在囊体袖套212指腔中的患者的手指紧靠囊体袖套的囊体213。指套104的控制电路系统230可被配置为：通过压力生成和调节系统220控制由可充气囊体213施加到患者的手指的压力，以基于测量由LED-PD对215接收的体积描记信号来复制患者的血压(例如，保持体积描记信号大致恒定)，以实施容积钳方法。指套301可以是这样的指套，如前所述，其中，可充气囊体213可以气动连接到压力生成和调节系统220。压力生成和调节系统220与控制电路系统(例如，包括处理器)230可以生成、测量和调节使可充气囊体213充气或放气的气压，并且可以进一步包括元件(诸如泵、阀、压力传感器和/或其他合适的元件，如前所述)。应当理解的是，可选示例可以彼此独立地利用或彼此组合地利用。
具体地，与控制电路系统230协作的压力生成和调节系统220可以被配置为通过以下方式用指套301实施容积钳方法：将气压施加到指套301的可充气囊体213，以基于测量从指套301的LED-PD对215接收的体积描记信号复制患者的血压(例如，以保持体积描记信号大致恒定)；以及基于来自血压传感器211的输入，通过监测可充气囊体组件212的压力(该压力应与患者的血压对应或相同)来测量患者的血压，并可进一步经由有线或无线通信命令在患者监测装置130上显示患者的血压。如已描述的那样，在可选示例中，指套301、血压测量控制器120、压力生成和调节系统220以及控制电路系统230可以是可穿戴装置(例如，仅在手指上、在手和手指上、其他合适的身体部分等)，该可穿戴装置可以与患者监测装置130进行无线或有线通信。应当理解的是，可选示例可以彼此独立地利用或彼此组合地利用。
进一步额外参考图4，将描述指套401的去耦囊体袖套212和体积描记袖套214的另一可选示例。如图4中可见，指套401(以前表示为104)可以连接到患者的手指400，以用于由血压测量系统利用容积钳方法测量患者的血压。
如上所述，在图4的该其他可选示例中，可充气囊体213与光源和光学传感器对215(例如，发射器和检测器，LED-PD对410和415)去耦。在该可选示例中，可以利用两个完全分离且不相连的囊体袖套和体积描记袖套——包括可充气囊体213的囊体袖套212与包括光源和传感器对215(例如，发射器和检测器，LED-PD对410和415)的体积描记袖套214。如图4所示，(近似长方形的可充气囊体213被适当地安装在其中的)近似长方形的单独囊体袖套212可以围绕患者的手指400包裹。此外，如前所述，血压传感器411可包括在囊体袖套212中。此外，如前所述，可经由适当的管路123从压力生成和调节系统220(例如，从泵)向可充气囊体213供应气压。类似地，(光学传感器和传感器对215(例如，发射器和检测器，LED-PD对410和415)适当地安装在其中的)单独的不同的近似长方形的体积描记袖套214可以围绕患者的手指400包裹。应当理解的是，在该可选示例中，去耦的不同囊体袖套212和体积描记袖套214彼此分离，并且各自可以单独连接到患者的手指400。作为可选示例，体积描记袖套214可以安装在囊体袖套212远侧更靠近患者的指尖处。然而，替代方案也是可能的，其中，囊体袖套212可以安装在体积描记袖套214远侧更靠近患者的指尖处。
在包括单独囊体袖套212和单独体积描记袖套214的指套401的该可选示例中，囊体袖套212和体积描记袖套214可以主要由柔性材料形成。指套401的囊体袖套212和体积描记袖套214可以由柔性材料形成，使得它们可以适当地围绕患者的手指包裹，使得指套401可以适当地操作。囊体袖套212和体积描记袖套214的柔性材料的示例可包括合适的柔性聚合物(天然或合成)、塑料、金属、其组合或任何合适的柔性材料。此外，指套401的囊体袖套212和体积描记袖套214各自可包括适当的紧固机构(例如尼龙搭扣、可重复使用的粘合剂、机械夹、胶带等)以将指套401的囊体袖套212和体积描记袖套214单独固定到患者的手指。作为示例，分别在可充气囊体组件213区域或光学传感器和传感器对215区域之外的囊体袖套212和体积描记袖套214中的每个的内侧可以各自包括紧固机构(例如尼龙搭扣)，该紧固机构与分别在囊体袖套212和体积描记袖套214的相对外侧上的紧固机构(例如尼龙搭扣)配合，以将这些部件中的每个固定到患者的手指300。应当理解的是，尼龙搭扣只是示例，并且可以利用任何合适的紧固机构。
如图4的可选示例所示，指套401可连接到患者的手指400，以用于利用容积钳方法测量患者的血压。指套401可以包括：体积描记袖套214，其限定体积描记袖套指腔以接收患者的手指400；囊体袖套212，其限定囊体袖套指腔以接收患者的手指400；光源和光学传感器对215，其适当地安装在体积描记袖套214中，其中，光源和光学传感器对215从体积描记袖套指腔中接收的患者的手指400生成体积描记信号；以及可适当安装在囊体袖套212中的可充气囊体213，其中，接收在囊体袖套212指腔中的患者的手指400紧靠囊体袖套的囊体213。如已描述的那样，囊体袖套212和体积描记袖套214中的每个可以由柔性可包裹的材料形成，并且可以围绕患者的手指400包裹并以适当的紧固机构固定。
此外，作为容积钳方法的一部分，可使用控制器(例如，控制电路系统230)基于测量从体积描记袖套214的光源和传感器对215接收的体积描记信号来控制由囊体袖套212的可充气囊体213施加到患者的手指400的压力，以保持体积描记信号大致恒定，从而复制患者的血压来实施容积钳方法并测量患者的血压。如前所述，并如图4所示，在一个可选示例中，包括光源和光学传感器对215的体积描记袖套214与包括囊体213的囊体袖套212彼此去耦并完全分离，并各自单独围绕患者的手指400包裹。因此，作为可选示例，可以利用两个不同并分离的袖套——包括可充气囊体213的囊体袖套212与包括体积描记器发射器光源和光学传感器或检测器对的体积描记袖套214。
如前所述，在一个可选示例中，体积描记袖套214的光源和光学传感器对215可以包括发射器和检测器。作为一个可选示例，体积描记袖套214的发射器和检测器对215可以包括LED-PD对(410、415)。因此，作为可选示例，光源和光学传感器对215可以是LED-PD对(410、415)，但可以是任何类型的光源和传感器对以生成体积描记信号。继续该可选示例，LED-PD对(410、415)可以适当地安装在体积描记袖套214上，并有适当的电路系统来控制经由LED-PD对(410、415)传输和接收光信号，并将信号和数据传输回控制电路系统230，以测量体积描记信号作为容积钳方法的一部分。信号和数据可以经由有线或无线传输器420传输到控制电路系统230或另一个计算装置以测量体积描记信号，或者沿结合管路123的有线实施方式从囊体袖套212传输回压力测量控制器(例如，包括控制电路系统的压力测量控制器120)。
利用该可选示例，指套401可连接到患者的手指400，以用于利用容积钳方法测量患者的血压。指套401可以包括：体积描记袖套214，其限定体积描记袖套指腔以接收患者的手指400；囊体袖套212，其限定囊体袖套指腔以接收患者的手指400；光源和光学传感器对215，其适当地安装在体积描记袖套214中，其中，光源和光学传感器对215从体积描记袖套指腔中接收的患者的手指400生成体积描记信号；以及可适当安装在囊体袖套212内的可充气囊体213，其中，接收在囊体袖套212指腔中的患者的手指紧靠囊体袖套的囊体213。指套104的控制电路系统240可被配置为：通过压力生成和调节系统220控制由可充气囊体213施加到患者的手指的压力，以基于测量来自LED-PD对215的体积描记信号来复制患者的血压(例如，保持体积描记信号大致恒定)，以实施容积钳方法。指套401可以是这样的指套，如前所述，其中，可充气囊体213可以气动连接到压力生成和调节系统220。压力生成和调节系统220与控制电路系统(例如，包括处理器)240可以生成、测量和调节使可充气囊体213充气或放气的气压，并且可以进一步包括元件(诸如泵、阀、压力传感器和/或其他合适的元件，如前所述)。应当理解的是，可选示例可以彼此独立地利用或彼此组合地利用。
具体地，与控制电路系统230协作的压力生成和调节系统220可以被配置为通过以下方式用指套401实施容积钳方法：将气压施加到指套401的可充气囊体213，以基于测量从指套401的LED-PD对215接收的体积描记信号复制患者的血压(例如，以保持体积描记信号大致恒定)；以及基于来自血压传感器411的输入，通过监测可充气囊体组件212的压力(该压力应与患者的血压对应或相同)来测量患者的血压，并可进一步经由有线或无线通信命令在患者监测装置130上显示患者的血压。如已描述的那样，在可选示例中，指套401、血压测量控制器120、压力生成和调节系统220以及控制电路系统230可以是可穿戴装置(例如，仅在手指上、在手和手指上、其他合适的身体部分等)，该可穿戴装置可以与患者监测装置130进行无线或有线通信。应当理解的是，可选示例可以彼此独立地利用或彼此组合地利用。
如前所述，当今的指套出现的一个问题是，囊体与光源和传感器对在结构上连接在一起，使得随着压力施加和囊体充气，光源和传感器对(例如，LED-PD对)被推离手指，失去与手指的紧密接触，并从最初的手指接触位置改变位置，并且然后需要校准。正因为如此，需要经常使用校准算法(例如，Physiocal算法)，通过逐步增加对囊体的压力并测量体积描记器信号强度，并然后对囊体施加该最佳压力，从而获得更好的体积描记器信号。遗憾的是，目前的指套设计，在目前的光源和传感器对与囊体设计结构下，会导致光源和传感器对与患者的手指之间的接触不稳定，需要经常校准，并降低了基于体积描记器的患者的血压测量的潜在准确性。
如前所述，本公开的实施例涉及指套，其中，囊体213与光源和传感器对215去耦。具体地，与目前的实施方式相比，通过将光源和传感器对215(例如，LED-PD对)位置保持在固定位置，远离可充气囊体，与手指有良好的紧密接触，手指移动可能不会导致不稳定，并且可以改善基于无创体积描记器的患者的血压测量的准确性。作为特别示例，可充气囊体213可以与光源和传感器对215去耦，诸如，体积描记器发射器和检测器(例如，LED-PD对)。作为一个可选示例，可以利用两个不同的袖套——包括可充气囊体213的囊体袖套212与包括体积描记器发射器光源和光学传感器或检测器的体积描记袖套214。如前所述，囊体袖套212和体积描记袖套214可以完全分开(例如，图4的实施方式)或可以连接在一起(例如，图3的实施方式)。然而，在任一实施方式中，体积描记袖套214和囊体袖套212在结构上独立地形成和实施。通过将可充气囊体213与光源和传感器对215分开，可以减少囊体所需的空气量，使得可以利用容量较小的泵。而且，由于光源和传感器对的移动较小，并且与手指保持紧密接触，因此，即使在手指移动时，也可以改善从光源和传感器对读取体积描记器信号的准确性，从而减小对频繁校准设置(例如，Physiocal算法)的需要。应当理解的是，图3和图4的可选示例的各个方面可以彼此独立使用，或彼此组合使用。此外，应当理解的是，在整个本公开中，各种先前描述的可选示例实施方式可以彼此独立利用，或彼此组合使用。例如，图3和图4的实施方式可以彼此独立利用，或彼此组合利用，并且可以利用图1和图2中描述的各种先前描述的可选示例实施方式。因此，应当理解的是，在适当的配置中，各种先前描述的可选示例可以彼此独立利用或与它们中的一个或多个组合利用。
应当理解的是，先前描述的各种部件：指套、血压测量控制器、泵、患者监测装置、压力生成和调节系统、控制电路系统等；可以适当地安装到患者的手指、其他身体位置或远离患者的地方，并且可以进行适当的无线或有线通信。
而且，先前描述的示例涉及一种由可连接到患者的手指的指套通过利用容积钳方法的血压测量系统来测量患者的血压的方法。该方法包括将指套附接到患者的手指的步骤，其中，指套包括体积描记袖套和囊体袖套。此外，附接指套包括以下步骤：将体积描记袖套附接到患者的手指，该体积描记袖套限定了体积描记袖套指腔以接收患者的手指，体积描记袖套包括安装在体积描记袖套中的光源和光学传感器对，其中，光源和光学传感器对从接收在体积描记袖套指腔中的患者的手指生成体积描记信号；将囊体袖套附接到患者的手指，囊体袖套限定了囊体袖套指腔以接收患者的手指，囊体袖套包括可安装在囊体袖套内的囊体，其中接收在囊体袖套指腔中的患者的手指紧靠囊体袖套的囊体。该方法进一步包括以下步骤：基于测量从光源和传感器对接收到的体积描记信号控制由囊体对患者的手指施加的压力，以保持体积描记信号大致恒定，从而复制患者的血压，以实施容积钳方法。此外，患者的血压可以被测量和显示。
而且，应当理解的是，图2展示了控制电路系统230实施方式的非限制性示例。作为示例，控制电路系统可以包括处理器、存储器和与总线连接的输入端/输出端。在处理器的控制下，数据可以通过输入/输出接口从外部源接收并存储在存储器中，和/或可以通过输入/输出接口从存储器传输到外部目的地。处理器可以处理、添加、删除、改变或以其他方式操纵存储在存储器中的数据。此外，代码可以存储在存储器中。该代码，当由处理器执行时，可使处理器执行与数据操纵和/或传输和/或任何其他可能的操作有关的操作。
应当理解的是，先前描述的本发明的各方面可以与由控制电路系统、处理器、电路系统、控制器等执行指令一起实施。作为示例，控制电路系统可以在程序、算法、例程或执行指令的控制下操作，以根据先前描述的本发明的实施例执行方法或过程。例如，这样的程序可以在固件或软件中实施(例如存储在存储器和/或其他位置)，并且可以由控制电路系统、处理器和/或其他电路系统实施，这些术语可以互换利用。此外，应当理解的是，术语处理器、微处理器、电路系统、控制电路系统、电路板、控制器、微控制器等是指能够执行逻辑、命令、指令、软件、固件、功能等的任何类型的逻辑或电路系统，其可用于执行本发明的实施例。
结合本文中公开的实施例描述的各种说明性块、处理器、模块和电路系统可以用被设计成执行本文中所述的功能的通用处理器、专用处理器、电路系统、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑装置、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或其任何组合来实施或执行。处理器可以是微处理器或任何传统处理器、控制器、微控制器、电路系统或状态机。处理器也可以实施为计算装置的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心结合的一个或多个微处理器，或任何其他这样的配置。
结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接体现在硬件中，体现在由处理器执行的软件模块/固件中，或其任何组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除磁盘、CD-ROM或本领域内已知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器，使得处理器可以从存储介质读取信息，并将信息写入存储介质。在替代方案中，存储介质可以集成到处理器。
提供所公开的实施例的先前描述以使本领域技术人员能够制作或使用本发明。对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且本文中限定的通用原理可应用于其他实施例而不偏离本发明的精神或范围。因此，本发明不旨在局限于本文中所示的实施例，而是被给予与本文中公开的原理和新颖特征相一致的最广泛的范围。
本公开还包括以下条款：
1.一种可连接到患者的手指的指套，用于由血压测量系统利用容积钳方法测量患者的血压，指套包括：
体积描记袖套，其限定体积描记袖套指腔以接收患者的手指；
囊体袖套，其限定囊体袖套指腔以接收患者的手指；
安装在体积描记袖套中的光源和光学传感器对，其中光源和光学传感器对从体积描记袖套指腔中接收的患者的手指生成体积描记信号；
可安装在囊体袖套内的囊体，其中在囊体袖套指腔中接收的患者的手指紧靠囊体袖套的囊体；以及
控制器，其基于测量从光源和传感器对接收到的体积描记信号来控制由囊体施加到患者的手指的压力，以保持体积描记信号大致恒定，从而复制患者的血压以实施容量钳方法并测量患者的血压。
2.根据权利要求1所述的指套，其中，体积描记袖套的光源和光学传感器对包括发射器和检测器。
3.根据权利要求2所述的指套，其中，体积描记袖套的发射器和检测器对包括LED-PD对。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的指套，其中，体积描记袖套和囊体袖套连接在一起以形成完整的集成外壳结构。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的指套，其中，体积描记袖套和囊体袖套彼此分离并单独连接到患者的手指。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的指套，其中，体积描记袖套安装在囊体袖套远侧更靠近患者的指尖处。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的指套，其中，囊体袖套安装在体积描记袖套远侧更靠近患者的指尖处。
8.一种测量患者的血压的系统，该系统包括：
可连接到患者的手指的指套，其用于利用容积钳方法测量患者的血压，指套包括：
体积描记袖套，其限定体积描记袖套指腔以接收患者的手指；
囊体袖套，其限定囊体袖套指腔以接收患者的手指；
安装在体积描记袖套中的光源和光学传感器对，其中光源和光学传感器对从体积描记袖套指腔中接收的患者的手指生成体积描记信号；以及
可安装在囊体袖套内的囊体，其中在囊体袖套指腔中接收的患者的手指紧靠囊体袖套的囊体；以及
控制器，其基于测量从光源和传感器对接收到的体积描记信号来控制由囊体施加到患者的手指的压力，以保持体积描记信号大致恒定，从而复制患者的血压以实施容量钳方法并测量患者的血压。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，体积描记袖套的光源和光学传感器对包括发射器和检测器。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，体积描记袖套的发射器和检测器对包括LED-PD对。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的系统，其中，体积描记袖套和囊体袖套连接在一起以形成完整的集成外壳结构。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的系统，其中，体积描记袖套和囊体袖套彼此分离并单独连接到患者的手指。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的系统，其中，体积描记袖套安装在囊体袖套远侧更靠近患者的指尖处。
14.根据权利要求8至12中任一项所述的系统，其中，囊体袖套安装在体积描记袖套远侧更靠近患者的指尖处。
15.一种由可连接到患者的手指的指套通过血压测量系统利用容积钳方法测量患者的血压的方法，该方法包括：
将指套附接到患者的手指，指套包括体积描记袖套和囊体袖套，其中附接指套包括：
将体积描记袖套附接到患者的手指，体积描记袖套限定体积描记袖套指腔以接收患者的手指，体积描记袖套包括安装在体积描记袖套中的光源和光学传感器对，其中光源和光学传感器对从体积描记袖套指腔中接收的患者的手指生成体积描记信号；以及
将囊体袖套附接到患者的手指，囊体袖套限定囊体袖套指腔以接收患者的手指，囊体袖套包括可安装在囊体袖套内的囊体，其中在囊体袖套指腔中接收的患者的手指紧靠囊体袖套的囊体；
基于测量从光源和传感器对接收到的体积描记信号来控制由囊体施加到患者的手指的压力，以保持体积描记信号大致恒定，从而复制患者的血压以实施容量钳方法；以及
测量患者的血压。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，体积描记袖套的光源和光学传感器对包括发射器和检测器。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，体积描记袖套的发射器和检测器对包括LED-PD对。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中，体积描记袖套和囊体袖套连接在一起以形成完整的集成外壳结构。
19.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中，体积描记袖套和囊体袖套彼此分离并单独连接到患者的手指。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其中，体积描记袖套安装在囊体袖套远侧更靠近患者的指尖处。
21.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其中，囊体袖套安装在体积描记袖套远侧更靠近患者的指尖处。

Claims (21)

1.一种可连接到患者的手指的指套，所述指套用于由血压测量系统利用容积钳方法测量所述患者的血压，所述指套包括：
体积描记袖套，其限定体积描记袖套指腔以接收所述患者的手指；
囊体袖套，其限定囊体袖套指腔以接收所述患者的手指；
安装在所述体积描记袖套中的光源和光学传感器对，其中所述光源和所述光学传感器对从所述体积描记袖套指腔中接收的所述患者的手指生成体积描记信号；
可安装在所述囊体袖套内的囊体，其中在所述囊体袖套指腔中接收的所述患者的手指紧靠所述囊体袖套的所述囊体；以及
控制器，其基于测量从所述光源和传感器对接收到的所述体积描记信号来控制由所述囊体施加到所述患者的手指的压力，以保持所述体积描记信号大致恒定，从而复制所述患者的血压以实施所述容量钳方法并测量所述患者的血压。
2.根据权利要求1所述的指套，其中，所述体积描记袖套的所述光源和光学传感器对包括发射器和检测器。
3.根据权利要求2所述的指套，其中，所述体积描记袖套的所述发射器和检测器对包括LED-PD对。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的指套，其中，所述体积描记袖套和所述囊体袖套连接在一起以形成完整的集成外壳结构。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的指套，其中，所述体积描记袖套和所述囊体袖套彼此分离并单独连接到所述患者的手指。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的指套，其中，所述体积描记袖套安装在所述囊体袖套远侧更靠近所述患者的指尖处。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的指套，其中，所述囊体袖套安装在所述体积描记袖套远侧更靠近所述患者的指尖处。
8.一种测量患者的血压的系统，所述系统包括：
可连接到患者的手指的指套，其用于利用容积钳方法测量所述患者的血压，所述指套包括：
体积描记袖套，其限定体积描记袖套指腔以接收所述患者的手指；
囊体袖套，其限定囊体袖套指腔以接收所述患者的手指；
安装在所述体积描记袖套中的光源和光学传感器对，其中所述光源和所述光学传感器对从所述体积描记袖套指腔中接收的所述患者的手指生成体积描记信号；以及
可安装在所述囊体袖套内的囊体，其中在所述囊体袖套指腔中接收的所述患者的手指紧靠所述囊体袖套的所述囊体；以及
控制器，其基于测量从所述光源和传感器对接收到的所述体积描记信号来控制由所述囊体施加到所述患者的手指的压力，以保持所述体积描记信号大致恒定，从而复制所述患者的血压以实施所述容量钳方法并测量所述患者的血压。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述体积描记袖套的所述光源和光学传感器对包括发射器和检测器。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述体积描记袖套的所述发射器和检测器对包括LED-PD对。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的系统，其中，所述体积描记袖套和所述囊体袖套连接在一起以形成完整的集成外壳结构。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的系统，其中，所述体积描记袖套和所述囊体袖套彼此分离并单独连接到所述患者的手指。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的系统，其中，所述体积描记袖套安装在所述囊体袖套远侧更靠近所述患者的指尖处。
14.根据权利要求8至12中任一项所述的系统，其中，所述囊体袖套安装在所述体积描记袖套远侧更靠近所述患者的指尖处。
15.一种由可连接到患者的手指的指套通过血压测量系统利用容积钳方法测量患者的血压的方法，所述方法包括：
将所述指套附接到所述患者的手指，所述指套包括体积描记袖套和囊体袖套，其中附接所述指套包括：
将所述体积描记袖套附接到所述患者的手指，所述体积描记袖套限定体积描记袖套指腔以接收所述患者的手指，所述体积描记袖套包括安装在所述体积描记袖套中的光源和光学传感器对，其中所述光源和所述光学传感器对从所述体积描记袖套指腔中接收的所述患者的手指生成体积描记信号；以及
将所述囊体袖套附接到所述患者的手指，所述囊体袖套限定囊体袖套指腔以接收所述患者的手指，所述囊体袖套包括可安装在所述囊体袖套内的囊体，其中在所述囊体袖套指腔中接收的所述患者的手指紧靠所述囊体袖套的所述囊体；
基于测量从所述光源和传感器对接收到的所述体积描记信号来控制由所述囊体施加到所述患者的手指的压力，以保持所述体积描记信号大致恒定，从而复制所述患者的血压以实施所述容量钳方法；以及
测量所述患者的血压。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述体积描记袖套的所述光源和光学传感器对包括发射器和检测器。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述体积描记袖套的所述发射器和检测器对包括LED-PD对。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中，所述体积描记袖套和所述囊体袖套连接在一起以形成完整的集成外壳结构。
19.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中，所述体积描记袖套和所述囊体袖套彼此分离并单独连接到所述患者的手指。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其中，所述体积描记袖套安装在所述囊体袖套远侧更靠近所述患者的指尖处。
21.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其中，所述囊体袖套安装在所述体积描记袖套远侧更靠近所述患者的指尖处。
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