專利名稱：確定胸內(nèi)血量和其它心血管參數(shù)的裝置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于通過熱稀釋測量法來確定病人的胸內(nèi)血液量和其它心血管參數(shù)的裝置、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、和計(jì)算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
執(zhí)行肺與肺內(nèi)腔之間熱稀釋測量法的技術(shù)的當(dāng)前狀態(tài)是用于將一個(gè)熱指示劑藥丸注入病人的上腔靜脈，并在病人體循環(huán)的一個(gè)位置(如病人的股動脈)測量熱反應(yīng)，以確定熱稀釋曲線。該方法的一個(gè)示意性例子示于圖3，其中橫坐標(biāo)(時(shí)間軸)1是線性的，縱坐標(biāo)(溫度差軸)2是對數(shù)的，各種心血管參數(shù)可以通過使用運(yùn)行計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來導(dǎo)出，這些計(jì)算機(jī)程序執(zhí)行參數(shù)計(jì)算，如WO93/21823所公開的，該文獻(xiàn)的內(nèi)容在此引作參考，并在下面簡要介紹。
心臟輸出CO可以通過基于Stewart-Hamilton公式的算法來確定CO=VL(TB-TL)K1K2∫ΔTB(t)dt]]>其中，TB是是初始血液溫度，TL是用作熱指示劑的液體藥丸的溫度，VL是熱指示劑的體積，K1和K2是常數(shù)，以考慮具體的測量設(shè)置，而ΔTB(t)是相對于基線血液溫度TB，作為時(shí)間函數(shù)的血液溫度。熱指示劑相對于血液溫度可以較冷，也可以較熱。為了獲得心臟輸出，熱稀釋曲線下的面積必須通過數(shù)學(xué)積分來確定。
如圖1所示可以從熱稀釋曲線3導(dǎo)出的其它參數(shù)包括指數(shù)衰減或下斜坡時(shí)間DST，即血液溫度差ΔTB(t)下降因數(shù)e-1所需的時(shí)間；出峰時(shí)間AT，即注射藥丸的時(shí)刻I T和第一次出現(xiàn)明顯溫度差ΔTB(t)之間的時(shí)間；以及平均過渡時(shí)間MTT。
胸內(nèi)熱量ITTV和胸內(nèi)血液量ITBV可以按照以下公式確定ITTV＝CO·MTT
ITBV＝a′·GEDV+b′其中，a′和b′是針對特定樣本的常數(shù)，GEDV是全局?jǐn)U張終期量，該量可以按照以下公司確定GEDV＝CO·(MTT-DST)血液外熱量估算值可以按照胸內(nèi)熱量ITTV和胸內(nèi)血液量ITBV的差來確定ETV＝ITTV-ITBV如果肺內(nèi)沒有灌注缺損(如大量的肺栓塞或大的單個(gè)栓塞)，則血管外熱量與血管外肺水的程度緊密相關(guān)。
肺與肺內(nèi)腔之間熱稀釋法已經(jīng)證明是一種估算血管輸出、血管前負(fù)荷、和血管外肺水(EVLW)的一種可靠技術(shù)，即確定肺水腫量的一種可靠技術(shù)。通過注射單個(gè)而指示器估算EVLW是基于以上提及的關(guān)系式ITBV＝a′·GEDV+b。這一方法已經(jīng)證明可以與雙指示器(熱染料)稀釋技術(shù)和體外重量分析法相比。
但是，對于機(jī)械通風(fēng)(mechanically ventilated)的患者和患有嚴(yán)重肺水腫的患者，結(jié)果不是十分滿意。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種新的裝置，新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，和新的計(jì)算機(jī)程序，以允許通過單指示劑的肺與肺內(nèi)腔之間熱稀釋法來準(zhǔn)確確定患有嚴(yán)重肺水腫和/或機(jī)械通風(fēng)病人的胸內(nèi)血液量。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若干個(gè)因素(特別是肺水腫和氣道壓力)影響心血管/肺部血液量關(guān)系，從而影響通過肺與肺內(nèi)腔之間熱稀釋法對EVLW的估算。確實(shí)，水腫的肺部會壓迫肺絡(luò)，并增強(qiáng)肺血管收縮，這兩個(gè)因素都會減小實(shí)際的肺血液量，因此導(dǎo)致ITBV的過量估計(jì)和血管外肺水EVLW的估計(jì)不足(當(dāng)ITBV被估計(jì)為1.25×GEDV時(shí))。類似地，氣道壓力的任何增加(與潮流氣量的增加或施加正末端呼氣壓力有關(guān))可能導(dǎo)致肺血液量的減少，這可能改變心臟/肺血液量的比例。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種裝置，用于通過熱稀釋測量法確定病人的胸內(nèi)血液量(ITBV)和其它心血管參數(shù)，包括溫度影響裝置，用于在病人血管系統(tǒng)的第一位置附近激勵一個(gè)初始局部溫度變化，從而向病人的血液流中引入一個(gè)移動的溫度偏差；溫度傳感器設(shè)備，用于在病人血管系統(tǒng)中位于所述第一位置下游的第二位置測量病人血液的局部溫度；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，連接到所述溫度傳感器設(shè)備，記錄在所述第二位置測量的所述病人的局部血液溫度，作為時(shí)間的函數(shù)，來確定熱稀釋曲線，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從所述熱稀釋曲線進(jìn)一步確定病人的全局?jǐn)U張終期血液量(GEDV)和病人的胸內(nèi)熱量(ITTV)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步根據(jù)以下公式確定病人的胸內(nèi)血液量(ITBV)ITBV＝f(GEDV，ITTV，P)ITBV是胸內(nèi)血液量，GEDV是全局?jǐn)U張終期血液量，ITTV是胸內(nèi)熱量，P是病人肺內(nèi)的氣道壓力。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括第一耦合裝置，將所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)耦合到溫度影響裝置；第二耦合裝置，將所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)耦合到氣道壓力傳感器設(shè)備；和訪問裝置，用于訪問可執(zhí)行指令，以使得所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制所述溫度影響裝置，來在病人血管系統(tǒng)的第一位置激勵一個(gè)初始局部溫度變化，從而在病人血液流中引入一個(gè)溫度偏差，記錄由溫度傳感器設(shè)備測量的病人局部血液溫度，用于在病人血管系統(tǒng)中位于所述第一位置下游的第二位置病人血液的局部溫度，作為時(shí)間函數(shù)來確定熱稀釋曲線，從所述熱稀釋曲線確定病人的全局?jǐn)U張終期血液量(GEDV)和病人的胸內(nèi)熱量(ITTV)，并根據(jù)以下公式確定病人的胸內(nèi)血液量(ITBV)ITBV＝f(GEDV，ITTV，P)ITBV是胸內(nèi)血液量，GEDV是全局?jǐn)U張終期血液量，ITTV是胸內(nèi)熱量，P是病人肺內(nèi)的氣道壓力。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序，用于通過熱稀釋測量法確定病人的胸內(nèi)血液量(ITBV)和其它心血管參數(shù)，包括可以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的指令，使所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制溫度影響裝置，用于在病人血管系統(tǒng)的第一位置附近激勵一個(gè)初始局部溫度變化，從而向病人的血液流中引入一個(gè)移動的溫度偏差；記錄由溫度傳感器設(shè)備測量的所述病人的局部血液溫度，用于在病人血管系統(tǒng)中位于所述第一位置下游的第二位置測量病人血液的局部溫度，作為時(shí)間的函數(shù)，來確定熱稀釋曲線，從所述熱稀釋曲線確定病人的全局?jǐn)U張終期血液量(GEDV)和病人的胸內(nèi)熱量(ITTV)，并根據(jù)以下公式確定病人的胸內(nèi)血液量(ITBV)
ITBV＝f(GEDV，ITTV，P)ITBV是胸內(nèi)血液量，GEDV是全局?jǐn)U張終期血液量，ITTV是胸內(nèi)熱量，P是病人肺內(nèi)的氣道壓力。
通過不僅作為全局?jǐn)U張終期血液量(GEDV)的函數(shù)，而且作為胸內(nèi)熱量的函數(shù)來確定胸內(nèi)血液量，實(shí)踐證明，可以進(jìn)行更好的胸內(nèi)血液量估算，因而也可以進(jìn)行更好的血管外肺水估算。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述函數(shù)f(GEDV，ITTV，P)選擇為f(GEDV，ITTV，P)＝a·GEDV+b+c·ITTV+d·P其中，a是隨樣本不同而不同的參數(shù)，1＜a＜2，b是隨樣本不同而不同的參數(shù)，包括零，c是隨樣本不同而不同的參數(shù)。其中c和d是隨樣本不同而不同的參數(shù)，包括零，其限制條件是c和d不能同時(shí)為零。
其中c·ITTV項(xiàng)規(guī)定一種相關(guān)，特別是對于ITTV的高值，d·P項(xiàng)規(guī)定ITBV的相關(guān)，特別是當(dāng)病人被機(jī)械通風(fēng)時(shí)。一旦確定了針對特定樣本的參數(shù)a，b，c，和d，利用在大量病人中精確測量的值，應(yīng)用該公式將允許胸內(nèi)血液量與血管外肺水估算值之間的最佳一致性。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述函數(shù)f(GEDV，ITTV，P)選擇為f(GEDV,ITTV,P)=ac-(ITTV-GEDV)(ITTVnorm-GEDVnorm)+dPPnormGEDV+b]]>其中a，b，c，和d是隨樣本而不同的參數(shù)，且1＜a/(c+d)＜2。其中，ITTVnorm、GEDVnorm、和Pnorm分別是ITTV、GEDV、和P的實(shí)驗(yàn)額定值。參數(shù)a，b，c，和d通過遞歸確定。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述函數(shù)f(GEDV，ITTV，P)選擇為ITBV=a·GEDV[c2·(ITTV-GEDV)(ITTVnorm-GEDVnorm)+1]·[d2·PPnorm+1]+b+c1·(ITTV-GEDV)(ITTVnorm-GEDVnorm)+d1·PPnorm]]>參數(shù)a，b，c1，d1，c2和d2可以從比較的雙稀釋測量值通過非線性遞歸獲得。這些參數(shù)隨樣本不同而不同。a/((c2+1)(d2+1))通常在0.5到10的范圍內(nèi)。
第一部分ITBV=a·GEDV+b+c1·(ITTV-GEDV)(ITTVnorm-GEDVnorm)+d1·PPnorm]]>描述從胸腔到大循環(huán)的總位移。
第二部分ITBV=a·GEDV[c2·(ITTV-GEDV)(ITTVnorm-GEDVnorm)+1]·[d2·PPnorm+1]+b]]>描述GEDV與PBV之間的變化關(guān)系。
調(diào)查顯示，利用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的公式，ITBV，即PBV和GEDV之和在高ETV和高氣道壓力下被低估。這是因?yàn)楦逧TV導(dǎo)致肺組織的緊張，干擾了PBV和GEDV之間的固定關(guān)系(ITBV＝GEDV+PBV＝a*GEDV+b)。在高氣道壓力下會獲得類似的結(jié)果。
這樣，有效壓力，即將血液推出肺的壓力為跨壁壓Ptm＝ITP-Pmv。這是胸內(nèi)壓力與微血管壓力之間的差。周邊微血管壓力忽略。如果肺非常硬，例如纖維化，即使高氣道壓力也對其影響很小，肺內(nèi)壓力仍然低。
通常，肺的微血管中的Ptm無法獲取。在該情況下，可以用肺內(nèi)壓力或平均氣道壓力代替。因?yàn)镻EEP(正端呼氣壓力)是相關(guān)的，所以該壓力也有用。
血液以兩種方式從肺中被置換1.少量血液從肺移到心臟，從而GEDV與PBV之間的正常關(guān)系被改變；2.PBV的一部分從胸腔被置換到大循環(huán)中(全身循環(huán))。
根據(jù)占優(yōu)的因數(shù)，c1，d1，或c2，d2可以等于零。在人類的一種特殊情況下，a＝1.48；b＝87ml；c1＝-0.18；d1＝0；c2＝0；d2＝0。
也可以有其它公式。一般來說，ITBV是GEDV、ITTV和P的函數(shù)。將其應(yīng)用于胸部血液量指數(shù)ITBVI＝ITBV/BSA，即ITBV被體表面積BSA除，也是有好處的。在該情況下，ITBVI是GEDV/BSA、TTV/BSA、以及P的函數(shù)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，P被設(shè)置為等于跨壁肺壓力Ptm，定義為Ptm＝ITP-Pmv，ITP為肺內(nèi)壓力，而Pmv為微血管壓力。由于跨壁壓力造成肺部血管收縮，并且是胸內(nèi)血量被高估和血管外肺水被低估的原因，因此，通過采用跨壁壓力來校正肺內(nèi)血量，即使在病人患肺部纖維化疾病的情況下也能獲得最好的結(jié)果。
但是，跨壁壓力有時(shí)候很難確定。同樣好的結(jié)果也可以通過另一實(shí)施例獲得，其中P采用在一個(gè)機(jī)械呼吸器的氣道中測得的平均壓力或機(jī)械呼吸器的正端呼氣壓力(PEEP)。這些壓力容易確定。
其它有利的實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中描述。
附圖用于對本發(fā)明的上述和其它特征的更好理解。


圖1示出解釋全局?jǐn)U張終期量GEDV、肺部血液量PBV、額外熱量ETV、氣道體積Vaw、以及氣道壓力P之間的依存關(guān)系的簡化示例；圖2示出病人的血管系統(tǒng)的簡化圖和本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例；圖3以血液溫度差作為時(shí)間函數(shù)而示出熱稀釋曲線的一個(gè)簡化例子，其中橫坐標(biāo)是線性的，縱坐標(biāo)是對數(shù)的；圖4示出本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)施例的基本硬件結(jié)構(gòu)的框圖示例，作為圖2所示裝置的一部分。
具體實(shí)施例方式
圖1示出一個(gè)簡化示例，用于解釋全局?jǐn)U張終期量GEDV、肺部血液量PBV111、額外熱量ETV112、氣道體積Vaw、以及氣道壓力P之間的依存關(guān)系，其中GEDV大致為心臟內(nèi)的血液量，PBV為肺內(nèi)血液量，ETV大致為脈管外部的肺水。增加氣道壓力P導(dǎo)致氣道體積Vaw增加，從而導(dǎo)致肺內(nèi)血液量PBV減少，換句話說，增加P導(dǎo)致血液流出肺部而進(jìn)入心臟和/或進(jìn)入全身循環(huán)。類似地，增加ETV也導(dǎo)致血液流出肺部而進(jìn)入心臟和/或進(jìn)入全身循環(huán)。
圖2示出實(shí)施本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施例所必須的主要部件，并簡單示出病人脈管系統(tǒng)103的第一和第二位置101、102，其中，所述裝置與病人的脈管系統(tǒng)103相互作用。圖4簡化示出其基本硬件結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)104通過端口A201與一個(gè)醫(yī)療配藥系統(tǒng)設(shè)備105連接，該醫(yī)療配藥系統(tǒng)設(shè)備105與導(dǎo)管106一起作為注射裝置107來在第一位置101向病人的上腔靜脈一個(gè)藥丸，例如10ml，或者作為參考，0.15ml/kg病人身體質(zhì)量。該藥丸作為熱指示劑液體，比病人血液溫度熱得多或冷得多。結(jié)果，在病人得脈管系統(tǒng)103中就引入了行進(jìn)的溫度偏差，該溫度偏差根據(jù)邊界條件而連續(xù)改變。該溫度偏差經(jīng)過病人心臟110的右心房和右心室109而進(jìn)入肺部循環(huán)111，其中在病人的脈管附近會出現(xiàn)一個(gè)血管外熱量112。該溫度偏差經(jīng)過病人心臟的左心房113和左心室114而通過大動脈115進(jìn)入全身循環(huán)116。當(dāng)行進(jìn)的溫度偏差到達(dá)第二位置時(shí)(例如病人的股動脈，其中病人的血液溫度通過傳感器設(shè)備117連續(xù)測量，所述傳感器設(shè)備117通過端口B202連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)104)，行進(jìn)溫度偏差由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)104記錄，作為熱稀釋曲線，即作為時(shí)間的函數(shù)在第二位置102測量的溫度。通過該熱稀釋曲線，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)104根據(jù)以上解釋的關(guān)系確定血管外熱量估算。如果肺內(nèi)沒有明顯的灌注缺陷(例如肺栓塞)，則血管外熱量與血管外肺水的程度緊密相關(guān)。
圖4示出本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)104的一個(gè)實(shí)施例的基本硬件結(jié)構(gòu)，適合作為圖2所示裝置的一部分。通過屬于輸入/輸出子系統(tǒng)的端口A和B 201、202，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)104可以分別連接到注射裝置107、傳感器裝置117、以及壓力傳感器118。輸入/輸出子系統(tǒng)由中央處理單元(CPU)204控制，CPU 204通過數(shù)據(jù)和地址總線與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)104的其它組件通信，包括向CPU 204提供定時(shí)器時(shí)鐘信號的定時(shí)器206、永久存儲系統(tǒng)軟件的系統(tǒng)存儲器(ROM)207、數(shù)據(jù)和指令存儲器(RAM)207(其中可以存儲可執(zhí)行指令和各種數(shù)據(jù)，包括熱稀釋曲線的溫度讀數(shù)和氣道壓力讀數(shù))、輸入設(shè)備控制器209(用于控制輸入設(shè)備201，例如鍵盤、觸摸屏等，用于手動輸入系統(tǒng)參數(shù)、操作設(shè)置等)、磁盤子系統(tǒng)211(用于從諸如硬盤、軟盤、壓縮盤、光盤等的存儲介質(zhì)212讀取數(shù)據(jù)或程序指令，以及向存儲介質(zhì)212存儲數(shù)據(jù))、以及顯示子系統(tǒng)213(用于控制顯示器214來顯示相關(guān)信息，如熱稀釋曲線或由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)104確定的心血管參數(shù))。用于測量病人氣道壓力的壓力傳感器設(shè)備118通過端口203連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)104。
以上所述設(shè)備用于從熱稀釋曲線確定MTT、DST、CO，以及計(jì)算諸如GEDV、ITBV、和ETV的參數(shù)。
通過不僅根據(jù)GEDV，而且作為ITTV和P的函數(shù)來確定ITBV，可以獲得更高準(zhǔn)確度，特別是當(dāng)病人患有肺水腫和/或被機(jī)械通風(fēng)當(dāng)情況下。
權(quán)利要求
1.用于通過熱稀釋測量確定胸內(nèi)血液量ITBV和其它心血管參數(shù)的設(shè)備，包括a)溫度影響裝置(107)，用于在病人脈管系統(tǒng)(103)的接近第一位置(101)處激勵一個(gè)初始局部溫度變化，從而在病人血液流中引入一個(gè)行進(jìn)的溫度偏差；b)溫度傳感器裝置(117)，用于在病人脈管系統(tǒng)(103)中位于第一位置(101)下游的第二位置(102)處測量病人血液的局部溫度；c)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(104)，耦合到所述溫度傳感器裝置(117)，并用于作為時(shí)間函數(shù)記錄在所述第二位置(102)測量的所述病人的局部血液溫度，以確定一個(gè)熱稀釋曲線；d)所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(104)進(jìn)一步用于從所述熱稀釋曲線確定病人的全局?jǐn)U張終期量GEDV和病人的胸內(nèi)熱量ITTV；e)所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(104)進(jìn)一步用于根據(jù)以下公式確定病人的胸內(nèi)血液量(ITBV)ITBV＝f(GEDV，ITTV，P)其中，ITBV是胸內(nèi)血液量，GEDV是全局?jǐn)U張終期量，ITTV是胸內(nèi)熱量，P是病人肺內(nèi)的氣道壓力。
2.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中函數(shù)f(GEDV，ITTV，P)被選擇為f(GEDV，ITTV，P)＝a.GEDV+b+c.ITTV+d.P其中，a是隨樣本不同而不同的參數(shù)，1＜a＜2，b是隨樣本不同而不同的參數(shù)，包括零，c是隨樣本不同而不同的參數(shù)，c≤0，d是隨樣本不同而不同的參數(shù)，包括零，其限制條件是c和d不能同時(shí)為零。
3.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中函數(shù)f(GEDV，ITTV，P)被選擇為f(GEDV,ITTV,P)=ac(ITTV-GEDV)(ITTVmorm-GEDVnorm)+dPPnormGEDV+b]]>a，b，c，和d是隨樣本而不同的參數(shù)，且1＜a/(c+d)＜2，其中，ITTVnorm、GEDVnorm、和Pnorm分別是ITTV、GEDV、和P的實(shí)驗(yàn)額定值。
4.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中函數(shù)f(GEDV，ITTV，P)被選擇為ITBV=a·GEDV[c2·(ITTV-GEDV)(ITTVnorm-GEDVnorm)+1]·[d2·PPnorm+1]+b+c1·(ITTV-GEDV)(ITTVnorm-GEDVnorm)+d1·PPnorm]]>a，b，c1，c2，d1和d2隨樣本不同而不同的參數(shù)，0.5≤a/(c2+1)(d2+1)≤10，其中，ITTVnorm、GEDVnorm、和Pnorm分別是ITTV、GEDV、和P的實(shí)驗(yàn)額定值。
5.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中P設(shè)置為等于跨壁肺壓力Ptm，而Ptm定義為Ptm＝ITP-PmvITP為胸內(nèi)壓力，Pmv是微脈管壓力。
6.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中P是在機(jī)械呼吸器的氣道內(nèi)測量的壓力。
7.權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中P是正端呼氣壓力PEEP。
8.權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中P是平均氣道壓力。
9.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，用于通過肺與肺內(nèi)腔之間的壓差熱稀釋確定至少一個(gè)所述心血管參數(shù)。
10.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，用于按照以下公式確定脈管外肺水EVLW的估計(jì)值EVLW＝ITTV-ITBVEVLW是脈管外肺水。
11.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，用于按照以下公式確定ITTVITTV＝CO.MTTCO是心臟輸出，MTT是平均過渡時(shí)間，表示所述溫度偏差從所述第一位置(101)行進(jìn)到所述第二位置(102)所需的時(shí)間。
12.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，用于按照以下公式確定GEDVGEDV＝CO.(MTT-DST)CO是心臟輸出，MTT是平均過渡時(shí)間，表示所述溫度偏差從所述第一位置(101)行進(jìn)到所述第二位置(102)所需的時(shí)間，DST是所述熱稀釋曲線的下斜坡時(shí)間。
13.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括耦合到所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(104)的壓力檢測裝置(118)。
14.一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(104)，包括第一耦合裝置，用于將所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(104)耦合到溫度影響裝置(107)；第二耦合裝置，用于將所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(104)耦合到溫度傳感器裝置(117)；和訪問裝置，用于訪問可執(zhí)行指令，以使所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(104)執(zhí)行以下功能a)控制溫度影響裝置(107)，以便在病人脈管系統(tǒng)(103)的接近第一位置(101)處激勵一個(gè)初始局部溫度變化，從而在病人血液流中引入一個(gè)行進(jìn)的溫度偏差；b)記錄由溫度傳感器裝置(117)在病人脈管系統(tǒng)(103)中位于第一位置(101)下游的第二位置(102)處測量的病人血液的作為時(shí)間函數(shù)的局部溫度，以確定一個(gè)熱稀釋曲線；c)從所述熱稀釋曲線確定病人的全局?jǐn)U張終期量GEDV和病人的胸內(nèi)熱量ITTV；d)根據(jù)以下公式確定病人的胸內(nèi)血液量(ITBV)ITBV＝f(GEDV，ITTV，P)其中，ITBV是胸內(nèi)血液量，GEDV是全局?jǐn)U張終期量，ITTV是胸內(nèi)熱量，P是病人肺內(nèi)的氣道壓力。
15.權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中函數(shù)f(GEDV，ITTV，P)被選擇為f(GEDV，ITTV，P)＝a.GEDV+b+c.ITTV+d.P其中，a是隨樣本不同而不同的參數(shù)，1＜a＜2，b是隨樣本不同而不同的參數(shù)，包括零，c是隨樣本不同而不同的參數(shù)，c≤0，d是隨樣本不同而不同的參數(shù)，包括零，其限制條件是c和d不能同時(shí)為零。
16.權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中函數(shù)f(GEDV，ITTV，P)被選擇為f(GEDV,ITTV,P)=ac(ITTV-GEDV)(ITTVnorm-GEDVnorm)+dPPnormGEDV+b]]>a，b，c，和d是隨樣本而不同的參數(shù)，且1＜a/(c+d)＜2，其中，ITTVnorm、GEDVnorm、和Pnorm分別是ITTV、GEDV、和P的實(shí)驗(yàn)額定值。
17.權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中函數(shù)f(GEDV，ITTV，P)被選擇為ITBV=a·GEDV[c2·(ITTV-GEDV)(ITTVnorm-GEDVnorm)+1]·[d2·PPnorm+1]+b+c1·(ITTV-GEDV)(ITTVnorm-GEDVnorm)+d1·PPnorm]]>a，b，c1，c2，d1和d2隨樣本不同而不同的參數(shù)，0.5≤a/(c2+1)(d2+1)≤10，其中，ITTVnorm、GEDVnorm、和Pnorm分別是ITTV、GEDV、和P的實(shí)驗(yàn)額定值。
18.權(quán)利要求14-17任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括一個(gè)端口，耦合到位于一個(gè)機(jī)械呼吸器的氣道內(nèi)的壓力傳感器。
19.權(quán)利要求14-17任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于按照以下公式確定脈管外肺水EVLW的估計(jì)值EVLW＝ITTV-ITBVEVLW是脈管外肺水。
20.權(quán)利要求14-17任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于按照以下公式確定ITTVITTV＝CO.MTTCO是心臟輸出，MTT是平均過渡時(shí)間，表示所述溫度偏差從所述第一位置(101)行進(jìn)到所述第二位置(102)所需的時(shí)間。
21.權(quán)利要求14-17任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于按照以下公式確定GEDVGEDV＝CO.(MTT-DST)CO是心臟輸出，MTT是平均過渡時(shí)間，表示所述溫度偏差從所述第一位置(101)行進(jìn)到所述第二位置(102)所需的時(shí)間，DST是所述熱稀釋曲線的下斜坡時(shí)間。
22.計(jì)算機(jī)程序，用于通過熱稀釋測量確定胸內(nèi)血液量ITBV和其它心血管參數(shù)，包括可以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(104)執(zhí)行的指令，使得所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(104)執(zhí)行以下功能a)控制溫度影響裝置(107)，以便在病人脈管系統(tǒng)(103)的接近第一位置(101)處激勵一個(gè)初始局部溫度變化，從而在病人血液流中引入一個(gè)行進(jìn)的溫度偏差；b)記錄由溫度傳感器裝置(117)在病人脈管系統(tǒng)(103)中位于第一位置(101)下游的第二位置(102)處測量的病人血液的作為時(shí)間函數(shù)的局部溫度，以確定一個(gè)熱稀釋曲線；c)從所述熱稀釋曲線確定病人的全局?jǐn)U張終期量GEDV和病人的胸內(nèi)熱量ITTV；d)根據(jù)以下公式確定病人的胸內(nèi)血液量(ITBV)ITBV＝f(GEDV，ITTV，P)其中，ITBV是胸內(nèi)血液量，GEDV是全局?jǐn)U張終期量，ITTV是胸內(nèi)熱量，P是病人肺內(nèi)的氣道壓力。
23.權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)程序，其中函數(shù)f(GEDV，ITTV，P)被選擇為f(GEDV，ITTV，P)＝a.GEDV+b+c.ITTV+d.P其中，a是隨樣本不同而不同的參數(shù)，1＜a＜2，b是隨樣本不同而不同的參數(shù)，包括零，c是隨樣本不同而不同的參數(shù)，c≤0，d是隨樣本不同而不同的參數(shù)，包括零，其限制條件是c和d不能同時(shí)為零。
24.權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)程序，其中函數(shù)f(GEDV，ITTV，P)被選擇為f(GEDV,ITTV,P)=ac(ITTV-GEDV)(ITTVnorm-GEDVnorm)+dPPnormGEDV+b]]>a，b，c，和d是隨樣本而不同的參數(shù)，且1＜a/(c+d)＜2，其中，ITTVnorm、GEDVnorm、和Pnorm分別是ITTV、GEDV、和P的實(shí)驗(yàn)額定值。
25.權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)程序，其中函數(shù)f(GEDV，ITTV，P)被選擇為ITBV=a·GEDV[c2·(ITTV-GEDV)(ITTVnorm-GEDVnorm)+1]·[d2·PPnorm+1]+b+c1·(ITTV-GEDV)(ITTVnorm-GEDVnorm)+d1·PPnorm]]>a，b，c1，c2，d1和d2隨樣本不同而不同的參數(shù)，0.5≤a/(c2+1)(d2+1)≤10，其中，ITTVnorm、GEDVnorm、和Pnorm分別是ITTV、GEDV、和P的實(shí)驗(yàn)額定值。
26.權(quán)利要求22-25任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序，用于使所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(104)按照以下公式確定脈管外肺水EVLW的估計(jì)值EVLW＝ITTV-ITBVEVLW是脈管外肺水。
27.權(quán)利要求22-25任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序，用于使所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(104)按照以下公式確定ITTVITTV＝CO.MTTCO是心臟輸出，MTT是平均過渡時(shí)間，表示所述溫度偏差從所述第一位置(101)行進(jìn)到所述第二位置(102)所需的時(shí)間。
28.權(quán)利要求22-25任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序，用于使所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(104)按照以下公式確定GEDVGEDV＝CO.(MTT-DST)CO是心臟輸出，MTT是平均過渡時(shí)間，表示所述溫度偏差從所述第一位置(101)行進(jìn)到所述第二位置(102)所需的時(shí)間，DST是所述熱稀釋曲線的下斜坡時(shí)間。
29.存儲介質(zhì)(212)，其上具有物理存儲的如權(quán)利要求22-28任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序。
全文摘要
用于通過熱稀釋測量確定ITBV和其它心血管參數(shù)的設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)程序、和存儲介質(zhì)。設(shè)備包括溫度影響裝置，在病人脈管系統(tǒng)接近第一位置處激勵初始局部溫度變化，從而在病人血液流中引入行進(jìn)的溫度偏差；溫度傳感器裝置，在病人脈管系統(tǒng)中第一位置下游的第二位置處測量病人血液局部溫度；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，耦合到溫度傳感器裝置，作為時(shí)間函數(shù)記錄在第二位置測量的病人的局部血液溫度，以確定熱稀釋曲線，并用于從熱稀釋曲線確定病人的GEDV和ITTV，以及進(jìn)一步用于根據(jù)以下公式確定病人的ITBVITBV＝f(GEDV，ITTV，P)。其中，ITBV是胸內(nèi)血液量，GEDV是全局?jǐn)U張終期量，ITTV是胸內(nèi)熱量，P是病人肺內(nèi)的氣道壓力。
文檔編號A61B5/028GK1689509SQ20051006761
公開日2005年11月2日 申請日期2005年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月22日
發(fā)明者U·J·普菲菲爾, R·克諾爾, F·米查德 申請人:普爾松醫(yī)療系統(tǒng)公司