Способ и устройство для неинвазивного выявления медицинских состояний за счет текущего контроля периферического артериального тонуса

 

Изобретение относится к медицине, а именно к способу и устройству для неинвазивного выявления физиологического статуса или медицинского состояния. Способ обеспечивает выявление такого статуса или состояния, как ишемия миокарда или приступ апноэ во сне, за счет обнаружения отклика периферического артериального тонуса на такой статус или состояние. Вокруг дистальной части пальца пациента создают поле статического давления. Производят обнаружение изменений периферического артериального тонуса и связанных с объемом изменений в дистальной части пальца для того, чтобы в результате выявить физиологический статус или медицинское состояние либо осуществлять их мониторинг. Устройство включает в себя пальцевый датчик в виде трубки для ввода пальца пациента, который предназначен для приложения давления, и смежную манжету приложения давления для расширения границ указанного поля давления. Пальцевый датчик либо включает в себя датчик сигнала/преобразователь, либо объединен с ними. Изобретение позволяет упростить средства неинвазивной техники для обнаружения ишемии сердца как следствия поражения коронарной артерии. 10 с. и 47 з.п. ф-лы, 39 ил.

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть)и

Формула изобретения

1. Способ неинвазивного обнаружения изменения физиологического состояния пациента, заключающийся в том, что проводят текущий контроль периферического артериального тонуса и по специфическому изменению его судят об изменении физиологического состояния пациента, причем контроль периферического артериального тонуса осуществляют путем измерения изменений по меньшей мере одного из гемодинамических параметров.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанное физиологическое состояние представляет собой либо ишемию миокарда, либо начало стадии сна с быстрым движением глаз (РЕМ) или приступ апноэ во сне.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно включает в себя операцию приложения давления к месту измерения от приблизительно 30 мм рт. ст. до величины, большей примерно на 10% диастолического давления пациента, причем указанное давление достаточно для предотвращения скопления венозной крови в указанном месте измерения и неконтролируемого венозного обратного кровотока в этом месте, а также для частичной разгрузки напряжения в стенке артерий, но без их перекрытия, в месте измерения, когда оно находится на уровне сердца или ниже.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что операция текущего контроля изменений периферического артериального тонуса предусматривает текущий контроль изменений кровотока артерий кожи.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что операция текущего контроля изменений периферического артериального тонуса предусматривает текущий контроль изменений кровотока артерий пальца руки или ноги.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что текущий контроль осуществляется непрерывно и/или в режиме реального времени.

7. Устройство для обнаружения изменения физиологического состояния пациента, отличающееся тем, что оно включает в себя пальцевый датчик для наложения на палец руки или ноги пациента, предназначенный для измерения изменений по меньшей мере одного из гемодинамических параметров, определяющих периферический артериальный тонус, и процессор, выполненный с возможностью получения сигналов от указанного датчика и выработки выходного сигнала, отражающего изменения периферического артериального тонуса в указанном пальце для определения физиологического статуса или медицинского состояния пациента.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что указанный пальцевый датчик включает в себя мембрану для приложения давления, достаточного для предотвращения скопления венозной крови в указанном пальце и частичной разгрузки напряжения в стенке артерий в указанном пальце, но без их перекрытия.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что указанный датчик представляет собой датчик текущего контроля изменений объема крови в указанном пальце.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что указанный пальцевый датчик дополнительно содержит манжету для расширения поля приложения давления к пальцу.

11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что пальцевый датчик выполнен с возможностью контроля периферического артериального тонуса непрерывно и/или в режиме реального времени.

12. Устройство приложения давления к пальцу руки или ноги пациента, в процессе неинвазивного обнаружения изменения физиологического состояния пациента, отличающееся тем, что оно включает в себя жесткую цилиндрическую оболочку, имеющую открытый конец и закрытый конец, закрытую с одного конца трубчатую мембрану, размещенную внутри указанной оболочки, причем открытый конец мембраны герметично соединен с открытым концом оболочки, и расположенную таким образом, что камера, образованная между закрытым концом оболочки и мембраной, соединена с источником давления, оказывающим давление на мембрану и через нее на палец, и средство для предотвращения выталкивания трубчатой мембраны из цилиндрической оболочки при приложении давления от источника давления.

13. Способ неинвазивного обнаружения физиологической дисфункции пациента, отличающийся тем, что он предусматривает приложение поля статического давления вокруг дистального конца пальца руки или ноги пациента, в том числе и вокруг самого дистального кончика пальца, причем поле статического давления достаточно для предотвращения в основном скопления венозной крови в указанном дистальном конце, предотвращения в основном неконтролируемого венозного обратного кровотока в указанном дистальном конце, и частичной разгрузки напряжения в стенке артерий в указанном дистальном конце, но без их перекрытия, когда указанный дистальный конец находится на уровне сердца или ниже, и измерение изменений объема крови или иного гемодинамического параметра в указанном дистальном конце, сопровождающих артериальные пульсовые волны.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что измерение объема крови или иного гемодинамического параметра проводят путем измерения изменений объема указанного дистального конца пальца.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что измерение изменений объема крови или иного гемодинамического параметра проводят путем измерения изменений оптической плотности указанного дистального конца пальца.

16. Способ по одному из пп.13-15, отличающийся тем, что текущий контроль указанных изменений производят для обнаружения существования ишемии миокарда у пациента.

17. Способ по одному из пп.13-15, отличающийся тем, что текущий контроль указанных изменений производят для обнаружения по меньшей мере либо начала и длительности стадии сна с быстрым движением глаз (РЕМ), либо приступа апноэ во сне.

18. Способ по одному из пп.13-15, отличающийся тем, что указанное поле статического давления лежит в диапазоне от 30 мм рт. ст. до давления ориентировочно на 10% выше диастолического давления пациента.

19. Способ по одному из пп.13-15, отличающийся тем, что поле статического давления составляет 70 мм рт. ст.

20. Способ по одному из пп.13-15, отличающийся тем, что указанное поле статического давления прикладывают вокруг участка проксимальнее самого крайнего кончика пальца, включая указанный кончик.

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что указанное поле статического давления прикладывают при помощи устройства по п.12.

22. Устройство приложения давления к пальцу руки или ноги пациента в процессе неинвазивного обнаружения физиологического состояния пациента, отличающееся тем, что оно включает в себя жесткую цилиндрическую оболочку, имеющую открытый конец и закрытый конец, одну или несколько мембран, размещенных внутри оболочки, причем открытый конец мембраны герметично соединен с открытым концом оболочки, а между закрытым концом оболочки и мембраной образована камера, которая соединена с источником давления, оказывающим давление на мембрану и через мембрану - на палец, при этом указанная оболочка и указанная мембрана образуют колпачок, одеваемый на палец пациента, причем указанный колпачок имеет форму, обеспечивающую приложение давления на противоположные стороны дистальной части указанного пальца, для предотвращения скопления венозной крови в указанном пальце, для предотвращения выталкивания указанной трубчатой мембраны из указанного колпачка при приложении давления от источника давления и для предотвращения смещения указанной оболочки по отношению к пальцу, прилегающую к указанной оболочке кольцевую манжету в форме цилиндрической втулки с прикрепленной к ней упругой мембраной, причем указанная мембрана и внутренняя стенка указанной втулки образуют полость, связанную с источником давления для прижатия мембраны к пальцу для расширения поля приложения давления к пальцу.

23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что дополнительно содержит нагревательный механизм.

24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что дополнительно содержит датчик вертикального смещения устройства относительно сердца.

25. Устройство по п.22, отличающееся тем, что указанная мембрана разделена на две секции у двух диаметрально противоположных сторон пальца.

26. Устройство по п.22, отличающееся тем, что указанный колпачок разделен на множество секций, каждая из которых имеет объединенную с ней секцию мембраны, причем указанное множество секций оболочки соединено вместе для образования указанного колпачка.

27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что средство предотвращения выталкивания указанной мембраны представляет собой ограничительное ребро, прикрепленное к оболочке и имеющее среднюю секцию, введенную внутрь трубчатой мембраны, так чтобы ограничить внутреннее осевое смещение мембраны.

28. Устройство приложения давления к пальцу руки или ноги пациента в процессе неинвазивного обнаружения изменений физиологического состояния пациента, отличающееся тем, что включает в себя жесткую оболочку, имеющую открытый конец и закрытый конец, эластичную мембрану, размещенную внутри указанной оболочки и герметично соединенную с открытым концом указанной оболочки, кольцевую ленту приложения давления, предусмотренную внутри указанной оболочки и расположенную с возможностью прижима указанной мембраны к внутренней стенке указанной оболочки, U-образное ограничительное ребро, предусмотренное внутри указанной оболочки с возможностью прижима к указанной мембране, так чтобы предотвратить осевой сдвиг мембраны во избежание выталкивания помещенного в нее пальца.

29. Устройство по п.28, отличающееся тем, что указанная лента приложения давления делит мембрану на две герметичные камеры приложения давления.

30. Устройство для обнаружения изменений физиологического состояния пациента, включающее в себя средство приложения давления, которое включает в себя трубчатое гнездо для ввода в него на заданную длину дистального конца пальца руки или ноги пациента, в том числе и самого дистального кончика пальца, источник давления для приложения поля статического давления вокруг дистального конца пальца, включая и самый дистальный кончик пальца руки или ноги пациента, когда он введен в указанное трубчатое гнездо, и измерительное устройство для измерения изменений объема крови или иного гемодинамического параметра в указанном дистальном конце пальца.

31. Устройство по п.30, отличающееся тем, что указанное измерительное устройство выполнено с возможностью измерения изменений объема указанного дистального конца пальца, связанных с волнами кровяного давления.

32. Устройство по п.30, отличающееся тем, что указанное измерительное устройство выполнено с возможностью измерения изменений оптической плотности в указанном дистальном конце пальца, связанных с волнами кровяного давления.

33. Устройство по одному из пп.30-32, отличающееся тем, что указанное средство приложения давления выполнено с возможностью приложения статического давления вокруг дистального конца пальца, причем это поле является вытянутым в проксимальном направлении в сторону сердца пациента на определенное расстояние от места, в котором осуществляют измерение указанных изменений.

34. Устройство по одному из пп.30-32, отличающееся тем, что указанное средство приложения давления включает в себя оболочку с установленной в ней деформируемой трубчатой мембраной, ограничивающей трубчатую камеру в указанной оболочке, и источник давления для приложения его к указанной трубчатой камере для создания деформаций трубчатой мембраны в соответствии с изменениями объема кровотока через введенный в нее палец пациента, причем указанная деформируемая трубчатая мембрана разделена на несколько секций.

35. Устройство по п.34, отличающееся тем, что указанная деформируемая трубчатая мембрана разделена на две секции у диаметрально противоположных сторон введенного в нее пальца пациента.

36. Устройство по п.34, отличающееся тем, что указанная оболочка разделена на множество секций, по одной на каждую из секций мембраны, объединенных вместе для образования указанной внешней трубчатой камеры совместно с указанными секциями мембраны.

37. Устройство по п.34, отличающееся тем, что указанная трубчатая мембрана разделена на множество секций при помощи ограничительного ребра, прикрепленного к оболочке и имеющего среднюю секцию, введенную внутрь трубчатой мембраны, так чтобы ограничивать смещение внутрь внешней периферии каждой секции мембраны во время приложения давления к указанной трубчатой камере.

38. Устройство по п.30, отличающееся тем, что давление, прикладываемое указанным источником давления, находится в диапазоне от 30 мм рт. ст. до ориентировочно 70 мм рт. ст.

39. Устройство по п.30, отличающееся тем, что давление, прикладываемое указанным средством приложения давления, составляет 70 мм рт. ст.

40. Устройство по п.30, отличающееся тем, что оно дополнительно включает в себя преобразователь для преобразования указанных измеренных изменений в указанном конце пальца в артериальное кровяное давление пациента.

41. Устройство по п.40, отличающееся тем, что указанный преобразователь включает в себя измерительное устройство для измерения гидростатического давления, добавляемого к кровяному давлению пациента при вертикальном перемещении пальца пациента в каждое из множества вертикальных положений по отношению к уровню сердца пациента, и вычислительное устройство, использующее указанное поле статического давления и измеренное гидростатическое давление для калибровки измеренных изменений в конце пальца пациента в значениях артериального кровяного давления пациента и для преобразования указанных измеренных изменений в артериальное кровяное давление.

42. Устройство по п.40, отличающееся тем, что оно дополнительно включает в себя нагреватель для предварительного нагрева пальца пациента до заданной температуры, чтобы максимально расширить артериальные кровяные сосуды в пальце.

43. Устройство по п.30, отличающееся тем, что указанный источник давления встроен по меньшей мере в один палец перчатки, носимой пациентом и предназначенной для измерения изменений в дистальном конце пальца руки пациента, введенного в палец перчатки.

44. Устройство для текущего контроля гемодинамического состояния пациента, отличающееся тем, что оно включает в себя трубчатое гнездо для ввода дистального конца пальца пациента, нагреватель в указанном гнезде для нагрева дистального конца пальца пациента до заданной температуры, чтобы максимально расширить артериальные кровяные сосуды в указанном пальце, и измерительное устройство для измерения изменений объема крови или другого гемодинамического параметра в дистальном конце пальца, сопровождающих волны кровяного давления.

45. Устройство по п.44, отличающееся тем, что указанное гнездо дополнительно включает в себя средство приложения статического давления вокруг дистального конца пальца, достаточного для предотвращения скопления венозной крови и для частичной разгрузки напряжения в стенке артерий пальца, но без их перекрытия, когда палец находится на уровне сердца.

46. Устройство по одному из п.44 или 45, отличающееся тем, что указанное измерительное устройство выполнено с возможностью измерения изменений объема указанной дистальной части пальца, сопровождающих волны кровяного давления.

47. Устройство по одному из п.44 или 45, отличающееся тем, что указанное измерительное устройство выполнено с возможностью измерения изменений оптической плотности в указанной дистальной части пальца.

48. Устройство для обнаружения кардиолегочного дистресса пациента, отличающееся тем, что оно включает в себя средство приложения давления, которое включает в себя трубчатое гнездо для ввода в него на заданную длину дистального конца пальца руки или ноги пациента, в том числе и самого дистального кончика пальца, источник давления для приложения поля статического давления вокруг дистального кольца пальца, когда он введен в указанное трубчатое гнездо, причем указанное поле статического давления достаточно для предотвращения скопления венозной крови в дистальном конце пальца и для частичной разгрузки напряжения в стенке артерий, но без их перекрытия, в указанном пальце, при его нахождении на уровне сердца, измерительное устройство для измерения изменений объема крови или другого гемодинамического параметра в дистальном конце пальца, сопровождающих волны кровяного давления, и индикатор для обеспечения индикации существования кардиолегочного дистресса, когда указанные измеренные изменения гемодинамических параметров превысят заданный процент в сравнении с известным нормальным состоянием пациента без наличия кардиолегочного дистресса.

49. Устройство для текущего контроля состояния сна пациента, отличающееся тем, что оно включает в себя средство приложения давления, которое включает в себя трубчатое гнездо для ввода в него на заданную длину дистального конца пальца руки или ноги пациента, в том числе и самого дистального кончика пальца, источник давления для приложения поля статического давления вокруг дистального конца пальца, когда он введен в указанное трубчатое гнездо, причем указанное поле статического давления достаточно для предотвращения, в основном, скопления венозной крови в дистальном конце пальца и для частичной разгрузки напряжения в стенке артерий, но без их перекрытия, в указанном пальце, когда он находится на уровне сердца, измерительное устройство для измерения изменений объема крови или другого гемодинамического параметра в дистальном конце пальца, связанных с волнами кровяного давления, и индикатор для обеспечения индикации состояния сна пациента на основе указанных измеренных изменений гемодинамических параметров.

50. Устройство по одному из п.48 или 49, отличающееся тем, что указанное измерительное устройство выполнено с возможностью измерения изменений объема указанного конца пальца.

51. Устройство по одному из п.48 или 49, отличающееся тем, что указанное измерительное устройство выполнено с возможностью измерения изменений оптической плотности указанного конца пальца.

52. Устройство по одному из п.48 или 49, отличающееся тем, что давление, прикладываемое указанным средством приложения давления, находится в диапазоне от 30 мм рт. ст. до 70 мм рт. ст.

53. Устройство по одному из п.48 или 49, отличающееся тем, что указанное средство приложения давления выполнено с возможностью приложения статического давления вокруг дистального конца пальца, причем поле статического давления расширено в направлении к сердцу пациента на определенное расстояние от места, в котором производят измерение указанных изменений.

54. Устройство по одному из п.48 или 49, отличающееся тем, что указанное средство приложения давления содержит оболочку с установленной в ней деформируемой трубчатой мембраной, ограничивающей совместно с указанной оболочкой внешнюю трубчатую камеру, и внутреннее трубчатое гнездо для ввода в него дистального конца пальца пациента, причем указанный источник давления выполнен с возможностью приложения поля статического давления к указанной внешней трубчатой камере для создания деформаций трубчатой мембраны в соответствии с изменениями объема вводимого в нее пальца пациента, связанными с волнами кровяного давления, при этом указанная деформируемая трубчатая мембрана разделена на несколько секций, распределенных вокруг вводимого в нее пальца пациента, причем каждая секция имеет центральную область и внешнюю периферию, при этом внешняя периферия каждой секции имеет ограничение относительно смещения внутрь, так что давление внутри внешней трубчатой камеры смещает внутрь центральную область каждой секции мембраны на большую степень, чем ее внешнюю периферию для плотного зажима пальца пациента в устройстве и исключения осевого и поворотного перемещения устройства относительно конечности тела при смещении внутрь центральных областей множества секций мембраны.

55. Устройство по п.54, отличающееся тем, что указанная деформируемая трубчатая мембрана разделена на две секции у двух диаметрально противоположных сторон введенного в нее пальца.

56. Устройство по п.54, отличающееся тем, что указанная оболочка разделена на множество секций, по одной на каждую из секций мембраны, объединенных вместе для образования указанной внешней трубчатой камеры совместно с указанными секциями мембраны, причем каждая из секций мембраны представляют собой четырехстороннюю мембрану, прикрепленную у ее периферических кромок к периферическим кромкам своей соответствующей секции оболочки.

57. Устройство по п.54, отличающееся тем, что указанная трубчатая мембрана разделена на множество секций при помощи ограничительного ребра, прикрепленного к оболочке и имеющего среднюю секцию, введенную внутрь трубчатой мембраны, так чтобы ограничивать смещение внутрь внешней периферии каждой секции мембраны во время приложения указанного давления к указанной трубчатой камере.

Приоритет по пунктам:

30.01.1997 по пп.1, 4-6, 11, 16 и 48;

30.07.1996 по пп.7-10, 12-15, 20-27, 30-36, 40-42, 44-47, 49-51 и 53-57;

21.05.1997 по пп.2-3, 17-19, 28-29, 37-39, 43, 52.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36, Рисунок 37, Рисунок 38, Рисунок 39, Рисунок 40, Рисунок 41, Рисунок 42, Рисунок 43, Рисунок 44, Рисунок 45, Рисунок 46, Рисунок 47, Рисунок 48, Рисунок 49, Рисунок 50, Рисунок 51, Рисунок 52, Рисунок 53, Рисунок 54, Рисунок 55, Рисунок 56, Рисунок 57, Рисунок 58, Рисунок 59, Рисунок 60, Рисунок 61, Рисунок 62, Рисунок 63, Рисунок 64, Рисунок 65, Рисунок 66, Рисунок 67, Рисунок 68, Рисунок 69, Рисунок 70, Рисунок 71, Рисунок 72, Рисунок 73, Рисунок 74, Рисунок 75, Рисунок 76, Рисунок 77, Рисунок 78, Рисунок 79, Рисунок 80, Рисунок 81, Рисунок 82, Рисунок 83, Рисунок 84, Рисунок 85, Рисунок 86