[go: up one dir, main page]

CN113543700B - 一种液体反应性的检测装置和方法 - Google Patents

一种液体反应性的检测装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113543700B
CN113543700B CN201980093763.6A CN201980093763A CN113543700B CN 113543700 B CN113543700 B CN 113543700B CN 201980093763 A CN201980093763 A CN 201980093763A CN 113543700 B CN113543700 B CN 113543700B
Authority
CN
China
Prior art keywords
respiratory
variation
blood
signal
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980093763.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113543700A (zh
Inventor
孙白雷
韩飞
张飞
谢春柳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Mindray Bio Medical Electronics Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Mindray Bio Medical Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Mindray Bio Medical Electronics Co Ltd filed Critical Shenzhen Mindray Bio Medical Electronics Co Ltd
Publication of CN113543700A publication Critical patent/CN113543700A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113543700B publication Critical patent/CN113543700B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/02028Determining haemodynamic parameters not otherwise provided for, e.g. cardiac contractility or left ventricular ejection fraction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/0205Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/02108Measuring pressure in heart or blood vessels from analysis of pulse wave characteristics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/026Measuring blood flow
    • A61B5/029Measuring blood output from the heart, e.g. minute volume
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/026Measuring blood flow
    • A61B5/0295Measuring blood flow using plethysmography, i.e. measuring the variations in the volume of a body part as modified by the circulation of blood therethrough, e.g. impedance plethysmography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Measuring devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/083Measuring rate of metabolism by using breath test, e.g. measuring rate of oxygen consumption
    • A61B5/0836Measuring rate of CO2 production
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Measuring devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/087Measuring breath flow
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Measuring devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/091Measuring volume of inspired or expired gases, e.g. to determine lung capacity
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4836Diagnosis combined with treatment in closed-loop systems or methods
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7275Determining trends in physiological measurement data; Predicting development of a medical condition based on physiological measurements, e.g. determining a risk factor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02Operational features
    • A61B2560/0266Operational features for monitoring or limiting apparatus function

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Obesity (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

一种液体反应性的检测装置和方法。其中液体反应性的检测装置包括:呼吸信号获取模块、血动信号采集模块和液体反应性检测模块;其中,所述呼吸信号获取模块和所述血动信号采集模块在所述目标对象处于如下任一呼吸模式的情况下进行工作:自主呼吸模式、自主呼吸兼机控呼吸模式、机控呼吸模式;所述血动信号采集模块,设置为采集目标对象的至少一个血动信号;所述呼吸信号获取模块,设置为获取所述目标对象的至少一个呼吸信号;所述液体反应性检测模块,设置为根据所述呼吸信号和所述血动信号确定所述目标对象的液体反应性。

Description

一种液体反应性的检测装置和方法
技术领域
本申请实施例涉及医用电子技术领域,例如涉及一种液体反应性的检测装置和方法。
背景技术
在临床手术或者对重症患者的循环支持中,容量状态的判断非常重要,临床面对急性循环衰竭或者组织灌注不足时,扩容治疗是维持或者改善器官灌注的常用手段,而液体反应性好是扩容治疗的基本前提。其中,根据Frank-Starling机制,只有在左右心室均处于心功能曲线上升支时,通过扩容治疗增加心脏前负荷,才能显著提高心输出量,即液体反应性好;而当某一心室处于心功能曲线平台支时,增加心脏前负荷则难以进一步增加心输出量,即液体反应性差,而且盲目的扩容治疗可能增加肺水肿的风险。
目前,临床上通过监测呼吸过程中收缩压变异(Systolic Blood PressureVariability,SPV)、(Pulse Pressure Variation,PPV)、每搏量变异(Stroke VolumeVariation,SVV)、下腔或上腔静脉直径呼吸变异率(经食管或胸腔超声心动图(Transesophagealechocardiography/Transthoracicechocardiography,TEE/TTE))和主动脉峰值血流速变异率Δpeak(经食管超声)、射血前期变异率(Pre-Ejection PeriodVariation,PEPV)等动态前负荷参数预测液体反应性,同时目前的动态前负荷临床应用存在制约条件,即在恒定潮气量(8-12ml/kg)完全机械通气且无心律失常的限制条件下。上述液体反应性的预测方法存在严苛的条件限制,应用范围窄。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本申请实施例提供一种液体反应性的检测装置和方法,以实现在任意呼吸模式下进行液体反应性的检测。
第一方面,本申请实施例提供了一种液体反应性的检测装置,包括:呼吸信号获取模块、血动信号采集模块和液体反应性检测模块;其中,所述呼吸信号获取模块和所述血动信号采集模块在所述目标对象处于如下任一呼吸模式的情况下进行工作:自主呼吸模式、自主呼吸兼机控呼吸模式、机控呼吸模式;所述血动信号采集模块,设置为采集目标对象的至少一个血动信号;所述呼吸信号获取模块,设置为获取所述目标对象的至少一个呼吸信号;所述液体反应性检测模块,设置为根据所述呼吸信号和所述血动信号确定所述目标对象的液体反应性。
在一些实施例中,所述呼吸信号包括呼吸周期。
在一些实施例中,所述呼吸信号还包括呼吸幅度。
在一些实施例中,所述呼吸信号获取模块:还设置为采集所述目标对象的呼吸状态参数,根据采集的呼吸状态参数提取所述目标对象的呼吸信号,其中,所述呼吸状态参数包括气道压、气道流量、二氧化碳流量、潮气量、胸阻抗信号、磁力信号或呼吸声学信号中的至少一项。
在一些实施例中,所述呼吸信号获取模块,还设置为根据采集的血动信号确定所述血动信号的呼吸包络,根据所述呼吸包络提取所述目标对象的呼吸信号。
在一些实施例中,所述血动信号包括中心静脉压(Central Venous Pressure,CVP)、心室每搏量(Stroke Volume,SV)、脉搏容积描记波幅度(Pulse OximetryPlethysmograph,POP)、灌注指数(Perfusion Index,PI)、动脉收缩压(Systolic ArterialPressure,SAP)、脉压(Pulse Pressure,PP)、预射血期(Pre-Ejection Period,PEP)、下腔或上腔静脉直径,以及主动脉血流速率中的至少一项。
在一些实施例中,所述液体反应性检测模块,还设置为根据所述呼吸周期确定所述目标对象的呼吸变异,根据所述呼吸周期确定所述目标对象的血动变异,根据所述呼吸变异和所述血动变异确定所述目标对象的液体反应性。
在一些实施例中,所述呼吸变异包括呼吸变异趋势、呼吸变异率和呼吸变异值,所述血动变异包括血动变异趋势、血动变异率和血动变异值;
所述液体反应性检测模块,还设置为执行以下之一的操作:根据所述呼吸变异趋势和所述血动变异趋势确定所述目标对象的液体反应性;根据所述呼吸变异率和所述血动变异率确定所述目标对象的液体反应性;以及,根据所述呼吸变异值和所述血动变异值确定所述目标对象的液体反应性。
在一些实施例中,所述液体反应性检测模块,还设置为在确定所述血动变异与所述呼吸变异满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件的情况下,确定目标对象的液体反应性良好;在确定所述血动变异与所述呼吸变异不满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件的情况下,确定目标对象的液体反应性差。
在一些实施例中,所述液体反应性检测模块,还设置为根据所述呼吸周期确定所述目标对象的呼吸幅度变异,根据所述呼吸周期确定所述目标对象的血动变异,根据所述呼吸幅度变异和所述血动变异确定所述目标对象的液体反应性。
第二方面,本申请实施例还提供了一种液体反应性的检测方法,包括:在自主呼吸模式、自主呼吸兼机控呼吸模式、机控呼吸模式中的任一呼吸模式下:采集目标对象的至少一个血动信号;获取所述目标对象的至少一个呼吸信号;根据所述血动信号和所述呼吸信号确定所述目标对象的液体反应性。
在一些实施例中,所述呼吸信号包括呼吸周期;相应的,根据所述血动信号和所述呼吸信号确定所述目标对象的液体反应性,包括:根据所述呼吸周期确定所述目标对象的呼吸变异;根据所述呼吸周期确定所述目标对象的血动变异;根据所述呼吸变异和所述血动变异确定所述目标对象的液体反应性。
在一些实施例中,所述呼吸信号还包括呼吸幅度,相应的,根据所述血动信号和所述呼吸信号确定所述目标对象的液体反应性,包括:根据所述呼吸周期确定所述目标对象的呼吸幅度变异;根据所述呼吸周期确定所述目标对象的血动变异;根据所述呼吸幅度变异和所述血动变异确定所述目标对象的液体反应性。
在一些实施例中,根据所述血动信号的呼吸变异确定所述目标对象的液体反应性,包括:在确定所述血动变异与所述呼吸变异满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件的情况下,确定目标对象的液体反应性良好;在确定所述血动变异与所述呼吸变异不满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件的情况下,确定目标对象的液体反应性差。
在一些实施例中,所述呼吸变异包括呼吸变异趋势、呼吸变异率和呼吸变异值,所述血动变异包括血动变异趋势、血动变异率和血动变异值。
在阅读并理解了附图和详细描述后,可以明白其他方面。
附图说明
图1为本申请提供的一种液体反应性的检测装置的结构示意图;
图2是本申请提供的一种动脉压信号的示意图;
图3是本申请实施例提供的一种呼吸信号的波形示意图;
图4是本申请实施例中的一种液体反应性的检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请,而非对本申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。
图1为本申请提供的一种液体反应性的检测装置的结构示意图,如图1所示,该装置包括:呼吸信号获取模块110、血动信号采集模块120和液体反应性检测模块130。其中,血动信号采集模块120,设置为采集目标对象的至少一个血动信号;呼吸信号获取模块110,设置为获取目标对象的至少一个呼吸信号;液体反应性检测模块130,设置为根据呼吸信号和血动信号确定目标对象的液体反应性。
其中,目标对象可包括一切有脉搏信号的生物,如人、动物等。
在本实施例中,所述呼吸信号获取模块和所述血动信号采集模块在所述目标对象处于如下任一呼吸模式的情况下进行工作:自主呼吸模式、自主呼吸兼机控呼吸模式、机控呼吸模式。其中,自主呼吸模式为目标对象在无机械呼吸设备辅助的情况下进行呼吸,自主呼吸兼机控呼吸模式为目标用于在机械呼吸设备辅助的情况下进行的呼吸,其中,目标对象呼吸的气体包括机械呼吸设备提供的氧气和用户自主呼吸的空气,机控呼吸模式为在目标对象无法自主呼吸的情况下,完全由机械呼吸设备提供目标对象呼吸的氧气,其中,在该机控呼吸模式下,潮气量不限定在固定的潮气量范围,可根据需求进行调节。在上述任一呼吸模式下,目标对象的每一次呼吸都可以是不同的,可准确反映目标对象正常的呼吸状态,同时在上述任一模式下采集目标对象的血动信号,可得到在变化的呼吸状态下的血动信息。其中,呼吸信号获取模块110和血动信号采集模块120同步工作,同时采集目标对象的呼吸信号和血动信号。在一些实施例中,可以是根据对目标对象进行扩容治疗时目标对象的呼吸模式确定进行液体反应性检测时的呼吸模式。在一些实施例中,还可以是在进行液体反应性检测过程中,切换目标对象的呼吸模式,在不同的呼吸模式下获取目标对象的呼吸信号与血动信号,进一步检测在不同呼吸模式下目标对象的液体反应性,全面性检测液体反应性,以提高液体反应性检测的准确度。本实施例的技术方案,打破了传统检测液体反应性时对呼吸模式的限定,在目标对象可进行自主呼吸或可调的机控呼吸下确定液体反应性,提高了液体反应性检测的适用性和准确度。
示例性的,血动信号采集模块120包括设置为采集血动信号的设备或者传感器。在一些实施例中,所述血动信号包括中心静脉压CVP、心室每搏量SV、脉搏容积描记波幅度POP、灌注指数PI、动脉收缩压SAP、脉压PP、预射血期PEP、下腔或上腔静脉直径,以及主动脉血流速率中的至少一项。相应的,血动信号采集模块120可以是包括分别设置为采集中心静脉压CVP、心室每搏量SV、脉搏容积描记波幅度POP、灌注指数PI、动脉收缩压SAP、脉压PP、预射血期PEP、下腔或上腔静脉直径,以及主动脉血流速率中至少一项的设备或者传感器。例如,血动信号采集模块120可以是包括设置为测量动脉压的血压测量仪。需要说明的是,设置为采集中心静脉压CVP、心室每搏量SV、脉搏容积描记波幅度POP、灌注指数PI、动脉收缩压SAP、脉压PP、预射血期PEP、下腔或上腔静脉直径,以及主动脉血流速率中的至少一项的设备或者传感器可以是分别独立的,还可以两个或两个以上的信号采集功能集成于同一设备中。
示例性的,参加图2,图2是本申请提供的一种动脉压信号的示意图。图2中包括随呼吸变化的动脉压信号,其中,每一个信号波为一个动脉压信号,由于目标对象的呼吸变化,动脉压信号为动态信号,其信号大小随呼吸可变。
在一些实施例中,所述呼吸信号用于描述目标对象呼吸状态,包括但不限于呼吸周期和呼吸幅度,其中,呼吸周期为目标对象进行呼吸时完成一呼一吸动作的时间,呼吸幅度用于表征目标对象的呼吸强度,示例性的,呼吸强度越大,即吸入气体或呼出气体越多,呼吸幅度越大。在本实施例中,呼吸信号还可以是其他能够描述目标对象呼吸状态的信号,例如可以是但不限于气道压、气道流量、二氧化碳流量、潮气量、胸阻抗信号、磁力信号,以及呼吸声学信号,对此不作限定。
呼吸信号获取模块110设置为获取上述呼吸信号,在一些实施例中,呼吸信号为从呼吸状态参数中提取,即呼吸信号获取模块110还设置为采集所述目标对象的呼吸状态参数,根据采集的呼吸状态参数提取所述目标对象的呼吸信号,其中,所述呼吸状态参数包括气道压、气道流量、二氧化碳流量、潮气量、胸阻抗信号、磁力信号,以及呼吸声学信号中的至少一项。相应的,呼吸信号获取模块110可以是包括设置为采集呼吸状态参数的设备或者传感器以及设置为提取呼吸信号的数据处理单元。其中,设置为采集呼吸状态参数的设备例如可以包括但不限于呼吸机、麻醉机、呼吸阻抗检测仪、呼吸感应体积描记系统和呼吸声学检测系统等。在一些实施例中,呼吸信号获取模块110设置为确定呼吸状态参数的变化率,根据变化率确定呼气和吸气的临界点,例如将变化率发生正负变化的节点确定为呼气和吸气的临界点,将相邻的吸气和呼气的时间周期确定为呼吸周期,将一个呼吸周期中最大值和最小值的差值确定为呼吸幅度。示例性的,参见图3,图3是本申请实施例提供的一种呼吸信号的波形示意图,在图3中,波峰和波谷为呼吸状态参数的变化率发生正负变化的临界点,例如,波峰为吸气切换为呼气的临界点,波谷为呼气切换为吸气的临界点,一次呼气和一次吸气形成一个呼吸周期(RESPamp),即相邻波峰或者相邻波谷的时间周期确定为呼吸周期(RESPtime)。
在一些实施例中,呼吸信号获取模块110设置为根据呼吸状态参数生成呼吸波形,根据相邻两个波峰或相邻两个波谷之间的时间确定呼吸周期,根据相邻的波峰和波谷的参数差值确定呼吸幅度。示例性的,参见图3,此处不再赘述。
在一些实施例中,呼吸信号获取模块110还设置为提取随时间变化的呼吸状态参数的包络,将根据包络中呼吸状态参数的波峰和波谷的参数差值确定呼吸幅度,根据包络中相邻两个波峰或相邻两个波谷之间的时间确定呼吸周期。
在一些实施例中,呼吸信号可以是基于血动信号确定。相应的,呼吸信号获取模块110,还设置为根据采集的血动信号确定所述血动信号的呼吸包络,根据所述呼吸包络提取所述目标对象的呼吸信号。在一些实施例中,呼吸信号获取模块110接收血动信号采集模块120采集的血动信号,确定血动信号的呼吸包络,根据呼吸包络中相邻两个波峰或相邻两个波谷之间的时间确定呼吸周期,根据波峰和波谷的参数差值确定呼吸幅度,其中,呼吸幅度可以是与波峰和波谷的参数差值成正相关。
呼吸信号获取模块110和液体反应性检测模块130连接,将获取的呼吸信号发送至液体反应性检测模块130,血动信号采集模块120和液体反应性检测模块130连接,将采集的血动信号发送至液体反应性检测模块130。需要说明的是,血动信号和呼吸信号中均携带有时间戳,液体反应性检测模块130根据时间戳将呼吸信号和血动信号进行对齐,将具有同一时间戳的呼吸信号和血动信号进行比对,或者将同一时间戳范围(例如呼吸周期内)的呼吸信号和血动信号进行比对,根据呼吸信号和血动信号的对应关系确定液体反应性。
液体反应性检测模块130,还设置为根据所述呼吸周期确定所述目标对象的呼吸变异,根据所述呼吸周期确定所述目标对象的血动变异,根据所述呼吸变异和所述血动变异确定所述目标对象的液体反应性。
在一些实施例中,呼吸变异为不同呼吸周期中呼吸信号或者呼吸状态参数的变化。在一些实施例中,所述呼吸变异包括呼吸变异趋势、呼吸变异率和呼吸变异值。在一些实施例中,依次确定相邻周期中呼吸变异值(例如可以是潮气量的变异值或者二氧化碳流量的变异值等),可根据呼吸变异值的正负确定呼吸变异趋势,例如呼吸变异值为正,呼吸变异趋势为增大,呼吸变异值为负,呼吸变异趋势为减小。可根据呼吸变异值相对于该呼吸周期的呼吸信号值的比例确定呼吸变异率。示例性的,参见图3,图3中随着呼吸周期的变化呼吸幅度依次增大,可确定图3中呼吸变异趋势为逐渐增大。血动变异为不同呼吸周期中血动信号的变化,在一些实施例中,血动变异包括血动变异趋势、血动变异率和血动变异值。由于在一个呼吸周期中可包括多个血动信号,可以是将一个呼吸周期中的多个血动信号的均值或者中值表征该呼吸周期的血动信号值。根据相邻呼吸周期血动信号值确定血动变异值,可根据血动变异值的正负确定呼吸变异趋势,例如血动变异值为正,血动变异趋势为增大,血动变异值为负,血动变异趋势为减小。根据血动变异值相对于该呼吸周期的血动信号值的比例确定血动变异率。
液体反应性检测模块130,还设置为执行以下之一的操作:根据所述呼吸变异趋势和所述血动变异趋势确定所述目标对象的液体反应性;根据所述呼吸变异率和所述血动变异率确定所述目标对象的液体反应性;以及,根据所述呼吸变异值和所述血动变异值确定所述目标对象的液体反应性。在确定所述血动变异与所述呼吸变异满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件的情况下,确定目标对象的液体反应性良好;在确定所述血动变异与所述呼吸变异不满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件的情况下,确定目标对象的液体反应性差。根据用于进行比对的血动信号和呼吸信号确定变异关联条件,用于进行比对的血动信号和呼吸信号不同时变异关联条件可以是不同的。示例性的,当血动信号为动脉压,呼吸信号为呼吸幅度时,液体反应性检测模块130,还设置为根据所述呼吸周期确定所述目标对象的呼吸幅度变异,根据所述呼吸周期确定所述目标对象的动脉压变异,根据所述呼吸幅度变异和所述动脉压变异确定所述目标对象的液体反应性。在一些实施例中,根据所述呼吸变异趋势和所述血动变异趋势确定所述目标对象的液体反应性,当呼吸幅度变异趋势与动脉压变异趋势相同时,确定目标对象的液体反应性良好,当呼吸幅度变异趋势与动脉压变异趋势不同或者相反时,确定目标对象的液体反应性差。在一些实施例中,根据所述呼吸变异率和所述血动变异率确定所述目标对象的液体反应性,可以是确定同一呼吸周期中血动变异率是否在呼吸变异率对应的血动变异率范围中,若是,则确定目标对象的液体反应性良好,若否,则确定目标对象的液体反应性差。其中,呼吸变异率对应的血动变异率范围可根据液体反应性检测精度确定,可以是预先设置的。
在一些实施例中,呼吸变异为相邻呼吸信号的变化,根据相邻的呼吸信号值确定预设时段内呼吸信号的呼吸变异趋势,根据相邻的呼吸信号值的变异值确定预设时段内呼吸信号的呼吸变异率。相应的,血动变异为相邻血动信号的变化。根据相邻的血动信号值确定相邻的预设时段内血动信号的血动变异趋势,根据相邻的血动信号值的变异值确定预设时段内血动信号的血动变异率。示例性的,图3中在每一个呼吸周期中呼吸变异趋势为先增大,再减小;图2中在每一个呼吸周期中确定相邻血动信号的血动变异趋势(PPV1、PPV2、PPV3和PPV4),可知,每一个呼吸周期血动变异趋势为先增大在减小。液体反应性检测模块130可以是将对应呼吸周期的呼吸变异和血动变异确定液体反应性。在一些实施例中,可以是根据对应呼吸周期的呼吸变异趋势和血动变异趋势确定所述目标对象的液体反应性,或者是根据对应呼吸周期的呼吸变异率和血动变异率确定所述目标对象的液体反应性,或者是根据对应呼吸周期的呼吸变异值和血动变异值确定所述目标对象的液体反应性,示例性的,可以是调节机控呼吸气道流量由正常模式切换到呼吸气道流量为0的模式再切换到正常模式过程中确定呼吸变异(如呼吸变异趋势、呼吸变异率或呼吸变异值),或者通过调节机控呼吸潮气量由正常模式切换到呼吸潮气量为8ml/kg的模式后再切换至至正常模式过程中确定呼吸变异,以及相应的血动变异值(PPVn-PPVm),其中PPVn和PPVm分别对应不同呼吸状态下的血动呼吸变异。当预设时段的呼吸变异和血动变异均满足血动信号与呼吸信号的变异关联条件时,确定目标对象的液体反应性良好,当任一呼吸周期或者预设数量的呼吸周期的呼吸变异和血动变异不满足血动信号与呼吸信号的变异关联条件时,确定目标对象的液体反应性差。
在一些实施例中,可以是基于任一呼吸信号(呼吸幅度、气道压、气道流量、二氧化碳流量、潮气量、胸阻抗信号、磁力信号,以及呼吸声学信号)和任一血动信号(中央静脉压CVP、心脏每搏输出量SV、脉搏容积描记波幅度POP、灌注指数PI、动脉收缩压SAP、脉压PP、预射血期PEP、下腔或上腔静脉直径,以及主动脉血流速率)确定液体反应性。本实施例中,当其中任一呼吸信号和血动信号确定目标对象的液体反应性后,可根据其他组合方式的呼吸信号和血动信号对确定的液体反应性进行校验。示例性的,当根据呼吸幅度和动脉压确定目标对象的液体反应性差时,可选择多个其他组合方式的呼吸信号和血动信号重新确定目标对象的液体反应性,避免偶发事件导致的检查误差。
本实施例提供的技术方案,通过在自主呼吸模式、自主呼吸兼机控呼吸模式或者机控呼吸模式下,采集目标对象的动态血动信号和动态呼吸信号,根据血动信号和呼吸信号联合确定目标对象的液体反应性,打破了传统测试过程中的呼吸限制,确定目标对象的真实呼吸状态下的液体反应性,提高了测量得到的液体反应性的使用场景范围以及准确性。
图4是本申请实施例提供的一种液体反应性的检测方法,该方法适用于在自主呼吸模式、自主呼吸兼机控呼吸模式或者机控呼吸模式的呼吸模型进行液体反应性的检测。在自主呼吸模式、自主呼吸兼机控呼吸模式、机控呼吸模式中的任一呼吸模式下,该方法包括步骤S410至步骤S430。
在步骤S410中,采集目标对象的至少一个血动信号。
在步骤S420中,获取所述目标对象的至少一个呼吸信号。
在步骤S430中,根据所述血动信号和所述呼吸信号确定所述目标对象的液体反应性。
在本实施例中,在目标对象呼吸可变的情况下,采集动态的呼吸信号以及随呼吸信号变化的动态血动信号,其中,血动信号和呼吸信号均携带有时间戳,根据时间戳确定同一时间戳或同一时间戳范围的血动信号和呼吸信号的比对,根据比对结果确定目标对象的液体反应性。
其中,血动信号可以是通过血动信号采集设备采集得到,呼吸信号可以是采集所述目标对象的呼吸状态参数,根据采集的呼吸状态参数提取得到,其中,所述呼吸状态参数包括气道压、气道流量、二氧化碳流量、潮气量、胸阻抗信号、磁力信号,以及呼吸声学信号中的至少一项。呼吸信号还可以是根据采集的血动信号确定所述血动信号的呼吸包络,根据所述呼吸包络提取得到。
在一些实施例中,所述呼吸信号包括呼吸周期,相应的,根据所述血动信号和所述呼吸信号确定所述目标对象的液体反应性,包括:根据所述呼吸周期确定所述目标对象的呼吸变异;根据所述呼吸周期确定所述目标对象的血动变异;根据所述呼吸变异和所述血动变异确定所述目标对象的液体反应性。示例性的,呼吸变异可以是目标对象的相邻呼吸周期的潮气量变异、二氧化碳流量变异、气道压变异、气道流量变异、胸阻抗信号变异、磁力信号变异或呼吸声学信号变异等。相应的,血动变异可以是相邻呼吸周期的中心静脉压变异(△CVP)、心室每搏量变异(SVV)、脉搏容积描记波幅度变异POPV、灌注指数变异PVI、动脉收缩压变异SPV、脉压变异PPV、预射血期变异PEPV、下腔或上腔静脉直径变异dIVC/dSVC和主动脉血流速率变异△Vpeak等动态参数的变异。基于上述任一呼吸变异和任一血动变异确定目标对象的液体反应性。在一些实施例中,所述呼吸变异包括呼吸变异趋势、呼吸变异率和呼吸变异值,所述血动变异包括血动变异趋势、血动变异率和血动变异值,相应的,可以是基于上述任一呼吸变异趋势和任一血动变异趋势确定目标对象的液体反应性,或者基于上述任一呼吸变异率和任一血动变异率确定目标对象的液体反应性,或者基于上述任一呼吸变异值和任一血动变异值确定目标对象的液体反应性。
在一些实施例中,根据所述血动信号的呼吸变异确定所述目标对象的液体反应性,包括:在确定所述血动变异与所述呼吸变异满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件的情况下,确定目标对象的液体反应性良好;在确定所述血动变异与所述呼吸变异不满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件的情况下,确定目标对象的液体反应性差。其中,变异关联条件与确定液体反应性的血动信号和呼吸信号相关,血动信号和呼吸信号的组合方式不同,变异关联条件可以是不同。
在一些实施例中,所述呼吸信号还包括呼吸幅度,相应的,根据所述血动信号和所述呼吸信号确定所述目标对象的液体反应性,包括:根据所述呼吸周期确定所述目标对象的呼吸幅度变异;根据所述呼吸周期确定所述目标对象的血动变异;根据所述呼吸幅度变异和所述血动变异确定所述目标对象的液体反应性。相应的,在以下至少之一的情况下确定目标对象的液体反应性良好:确定血动变异趋势与呼吸幅度变异趋势满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件;血动变异率与呼吸幅度变异率满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件时;以及血动变异值与呼吸幅度变异值满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件。
本实施例提供的技术方案,通过在自主呼吸模式、自主呼吸兼机控呼吸模式或者机控呼吸模式下,采集目标对象的动态的呼吸信号以及随呼吸信号变化的动态血动信号,根据血动信号和呼吸信号联合确定目标对象在上述呼吸模式下的液体反应性,通过监控目标对象的真实呼吸状态获得的液体反应性,扩大了测量得到的液体反应性的使用场景范围,同时提高了液体反应性的检测准确度,打破了传统测量的液体反应性的应用局限。

Claims (12)

1.一种液体反应性的检测装置,包括:呼吸信号获取模块、血动信号采集模块和液体反应性检测模块;其中,所述呼吸信号获取模块和所述血动信号采集模块在目标对象处于如下任一呼吸模式的情况下进行工作:自主呼吸模式、自主呼吸兼机控呼吸模式、机控呼吸模式;
所述血动信号采集模块,设置为采集目标对象的至少一个血动信号;
所述呼吸信号获取模块,设置为获取所述目标对象的至少一个呼吸信号;
所述液体反应性检测模块,设置为根据所述呼吸信号和所述血动信号确定所述目标对象的液体反应性;
其中,所述呼吸信号包括呼吸周期;
所述液体反应性检测模块,还设置为根据所述呼吸周期确定所述目标对象的呼吸变异,根据所述呼吸周期确定所述目标对象的血动变异,根据所述呼吸变异和所述血动变异确定所述目标对象的液体反应性。
2.根据权利要求1所述的液体反应性的检测装置,所述呼吸信号还包括呼吸幅度。
3.根据权利要求1或2所述的液体反应性的检测装置,
所述呼吸信号获取模块:还设置为采集所述目标对象的呼吸状态参数,根据采集的呼吸状态参数提取所述目标对象的呼吸信号,其中,所述呼吸状态参数包括气道压、气道流量、二氧化碳流量、潮气量、胸阻抗信号、磁力信号,以及呼吸声学信号中的至少一项。
4.根据权利要求1或2所述的液体反应性的检测装置,
所述呼吸信号获取模块,还设置为根据采集的血动信号确定所述血动信号的呼吸包络,根据所述呼吸包络提取所述目标对象的呼吸信号。
5.根据权利要求1所述的液体反应性的检测装置,其中,所述血动信号包括中心静脉压CVP、心室每搏量SV、脉搏容积描记波幅度POP、灌注指数PI、动脉收缩压SAP、脉压PP、预射血期PEP、下腔或上腔静脉直径,以及主动脉血流速率中的至少一项。
6.根据权利要求1所述的液体反应性的检测装置,所述呼吸变异包括呼吸变异趋势、呼吸变异率和呼吸变异值,所述血动变异包括血动变异趋势、血变异率和血动变异值;
所述液体反应性检测模块,还设置为执行以下之一的操作:
根据所述呼吸变异趋势和所述血动变异趋势确定所述目标对象的液体反应性;
根据所述呼吸变异率和所述血动变异率确定所述目标对象的液体反应性;以及,
根据所述呼吸变异值和所述血动变异值确定所述目标对象的液体反应性。
7.根据权利要求1所述的液体反应性的检测装置,所述液体反应性检测模块,还设置为在确定所述血动变异与所述呼吸变异满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件的情况下,确定目标对象的液体反应性良好;
在确定所述血动变异与所述呼吸变异不满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件的情况下,确定目标对象的液体反应性差。
8.根据权利要求3所述的液体反应性的检测装置,所述液体反应性检测模块,还设置为根据所述呼吸周期确定所述目标对象的呼吸幅度变异,根据所述呼吸周期确定所述目标对象的血动变异,根据所述呼吸幅度变异和所述血动变异确定所述目标对象的液体反应性。
9.一种液体反应性的检测方法,包括:
在自主呼吸模式、自主呼吸兼机控呼吸模式、机控呼吸模式中的任一呼吸模式下:
采集目标对象的至少一个血动信号;
获取所述目标对象的至少一个呼吸信号;
根据所述血动信号和所述呼吸信号确定所述目标对象的液体反应性;
其中,所述呼吸信号包括呼吸周期;根据所述血动信号和所述呼吸信号确定所述目标对象的液体反应性,包括:
根据所述呼吸周期确定所述目标对象的呼吸变异;
根据所述呼吸周期确定所述目标对象的血动变异;
根据所述呼吸变异和所述血动变异确定所述目标对象的液体反应性。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述呼吸信号还包括呼吸幅度;
根据所述血动信号和所述呼吸信号确定所述目标对象的液体反应性,包括:
根据所述呼吸周期确定所述目标对象的呼吸幅度变异;
根据所述呼吸周期确定所述目标对象的血动变异;
根据所述呼吸幅度变异和所述血动变异确定所述目标对象的液体反应性。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其中,根据所述血动信号的呼吸变异确定所述目标对象的液体反应性,包括:
在确定所述血动变异与所述呼吸变异满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件的情况下,确定目标对象的液体反应性良好;
在确定所述血动变异与所述呼吸变异不满足所述血动信号与呼吸信号的变异关联条件的情况下,确定目标对象的液体反应性差。
12.根据权利要求9或10所述的方法,其中,所述呼吸变异包括呼吸变异趋势、呼吸变异率和呼吸变异值,所述血动变异包括血动变异趋势、血动变异率和血动变异值。
CN201980093763.6A 2019-04-01 2019-04-01 一种液体反应性的检测装置和方法 Active CN113543700B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2019/080882 WO2020199102A1 (zh) 2019-04-01 2019-04-01 一种液体反应性的检测装置和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113543700A CN113543700A (zh) 2021-10-22
CN113543700B true CN113543700B (zh) 2024-10-11

Family

ID=72664877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980093763.6A Active CN113543700B (zh) 2019-04-01 2019-04-01 一种液体反应性的检测装置和方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220015646A1 (zh)
CN (1) CN113543700B (zh)
WO (1) WO2020199102A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN120549456B (zh) * 2025-07-31 2025-11-07 内蒙古医科大学附属医院(内蒙古自治区心血管研究所) 骨创伤患者急诊全麻术中的血流动力学监测系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107205674A (zh) * 2014-12-17 2017-09-26 皇家飞利浦有限公司 用于使用多模态数据评估液体反应性的方法和系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006004415A1 (de) * 2006-01-31 2007-08-09 Up Management Gmbh & Co Med-Systems Kg Vorrichtung zum Bewerten eines hämodynamischen Zustandes eines Patienten, wobei eine Herz-Lungen-Interaktion verwendet wird
US8246546B2 (en) * 2008-09-30 2012-08-21 General Electric Company Method, arrangement and apparatus for monitoring fluid balance status of a subject
US8727997B2 (en) * 2008-10-17 2014-05-20 Yale University Volume status monitor: peripheral venous pressure, hypervolemia and coherence analysis
US20140073890A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-13 Nellcor Puritan Bennett Llc Systems and methods for determining fluid responsiveness
EP2937038B8 (en) * 2012-12-27 2019-04-03 Medical Corporation Ushiroda Internal Medicine Clinic Method for creating and analyzing graphs of cardiac function in atrial fibrillation and sinus arrhythmia based on thoracic impedance measurements
FR3021872B1 (fr) * 2014-06-05 2018-07-13 Koninklijke Philips N.V. Procede et dispositif de detection au sein d'un dispositif d'assistance respiratoire de l'aggravation de l'etat cardio-respiratoire d'un patient
WO2016032375A1 (en) * 2014-08-27 2016-03-03 Maquet Critical Care Ab Method and apparatus for prediction of fluid responsiveness in mechanically ventilated subjects
CN108937881B (zh) * 2017-05-23 2021-08-10 深圳市理邦精密仪器股份有限公司 确定对象容量反应性的方法和设备

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107205674A (zh) * 2014-12-17 2017-09-26 皇家飞利浦有限公司 用于使用多模态数据评估液体反应性的方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN113543700A (zh) 2021-10-22
WO2020199102A1 (zh) 2020-10-08
US20220015646A1 (en) 2022-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230320660A1 (en) Devices and methods for monitoring physiologic parameters
JP7291751B2 (ja) 生理学的パラメータを求めるシステム
CN105120739B (zh) 用于确定表示患者的容量反应性的参数的方法、逻辑单元及系统
US20080200775A1 (en) Maneuver-based plethysmographic pulse variation detection system and method
US20100130874A1 (en) Apparatus and method for determining a physiologic parameter
EP0407463A1 (en) Circulatory assist method and apparatus
CN103796576A (zh) 用于监测血液动力学的方法和系统
CN109640793B (zh) 用于确定呼吸类型的传感器系统和方法
WO2019152699A1 (en) Devices and methods for monitoring physiologic parameters
US10863909B2 (en) Device and system for determining physiological parameters from the sternum bone
CN113543700B (zh) 一种液体反应性的检测装置和方法
CN108568064A (zh) 一种智能呼吸内科用肺功能训练控制系统
CN112399821B9 (zh) 机械通气期间血液动力学参数的非侵入性估计
EP2037800A1 (en) Method and analytical device for the analysis of respiration

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant