全自动压力测量套件、监护仪及存储装置

    技术2026-02-04  2


    本发明涉及医疗压力监测领域,特别涉及全自动压力测量方法、套件、监护仪及存储装置。


    背景技术:

    1、压力监测是医学监测的基础监测,比如动脉压力监测、中心静脉压监测、颅内压监测等,包括间接测压法和直接测压法。直接测压法是将压力传感器通过带有导压液体的管道与目标测压腔室相通,将目标腔室内的压力传导至压力传感器的测压方法。直接测压法的测压原理是测量目标腔室内相对于压力传感器处的压力差,所以测压前须进行“零点标定”,零点标定有两个条件:1)传感器的位置与目标零点在同一水平面上;2)将目标零点的水平面处的大气压力视为压力为零的平面。比如桡动脉置管测压过程中,目标测压腔室为主动脉,传感器通过传感器管路、桡动脉、腋动脉等与主动脉相通,目标零点需与心脏或主动脉处于同一平面,此时传感器所测得的压力可视为心脏水平处的动脉压力。

    2、临床实践中,尤其是在手术过程中,患者的体位、手术床的高度都可能随时发生变化,压力传感器的位置也常常由于固定不佳或因意外而发生移位,以上因素均会导致直接测压不准确,压力传感器与目标测压腔室的高度差每变化△h,所引起的压力变化就为ρg△h,即每变化10cm,压力测量的偏差就达7.35mmhg,如此大的变化幅度对于中心静脉压、颅内压的测量影响更为巨大。由于手术过程中体位变化与床高度调节较为频繁,且手术铺巾覆盖范围大,导致医务人员实时根据体位等因素调节传感器的位置较为困难且繁琐。如果因为传感器掉落至地面导致测量血压值大幅度增加而未被及时识别,将可能误导医生对血压值的高估,进而使用不必要的降压药物,从而导致严重低血压甚至器官灌注受损。直接动脉压力测量时,为了使压力传感器尽可能始终处于心脏水平,常将传感器直接固定于患者腋中线胸壁或上臂外侧,长时间放置可导致压力传感器坚硬的塑料对患者皮肤造成压伤或擦伤。

    3、为了便于压力传感器可动态调整以与目标测量位置处于同一水平面,公开号为cn212816232u的中国实用新型专利公开了一种有创动脉血压监测压力传感器位置标定仪,在传感器上设置水平的激光发射器,射向目标位置右心房位置,然后根据激光与目标位置的偏差调整传感器的高度。但实际临床工作中,患者全身均被手术铺巾所覆盖,激光无法照射至目标区域。

    4、所以,就需要一种全自动压力传感器,无论患者处于任何体位、传感器置于任何高度时,并且无论体位与传感器高度如何变化,都依然可以测量到准确的血压值,以提高监测准确性、提高安全性,同时使医务人员的工作更加便捷。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种全自动压力测量方法、套件、监护仪及存储装置,以实现在患者体位、手术床高度、传感器位置发生任何变化时,仍然可以测量到准确压力数值。

    2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

    3、一种全自动压力测量套件,用于监测目标腔室内的压力,比如动脉测压、中心静脉测压、颅内压测压等,包括导线、第一压感单元、总导压管,导线一端与监护仪连接,监护仪通过导线给压力测量套件供电并提取数据,第一压感单元为压力测量单元,压力测量单元可将其工作腔内压力信号转化为电信号并传输回监护仪进行分析处理,所述总导压管分支为第一导压管、第二导压管,导压管用于传导压力,其管腔内充满不可压缩的低粘性流体,通常采用生理盐水;总导压管、第一导压管、第二导压管接头处设置有二通阀或三通阀,二通阀的作用是使总导压管始终只与第一导压管或第二导压管单独连通,使第一导压管或第二导压管内的压力单独传导至压力测量单元内;第一导压管与目标测压腔相通,目标测压腔指需要测量评估压力的腔室,如动脉测压时,传统观念认为目标测压腔为主动脉,中心静脉压测量时目标测压腔为右心房,颅内压测压时,目标测压腔为脑部蛛网膜下腔,平卧位时,所对应的目标零点分别为动脉压——腋中线与第四肋间交点,中心静脉压——腋中线与第四肋间交点,颅内压——外耳道,所述目标零点,指目标测压腔所对应的水平面,传统直接测压,须将传感器置于目标零点的水平面上;第二导压管的末端为零压端,所述末端指第二导压管远离压感单元的最远端,第二导压管内充满液体且零压端与大气相通,测压时零压端置于目标零点,零压端内的液面与目标零点位于同一水平面,具体地,将零压端与患者的心脏部位或者外耳道水平粘贴固定,当目标零点位置发生移动时,零压端随之发生移动,零压端与目标零点的相对位置始终固定,零压端为压力测量套件在测量过程中的压力为零的参考点;所述二通阀的旋转可由齿轮组驱动,齿轮组包括从动齿轮、驱动齿轮,从动齿轮的轴与二通阀连接,驱动齿轮的轴与驱动电机连接,二通阀也可由手动旋转,所述驱动电机由监护仪供电并由监护仪内置程序控制运行,每一次齿轮转动的角度和方向,根据导压管分叉的形状、方向以及二通阀开口的方向确定,目的是使总导压管只与第一导压管、第二导压管其中之一相通。

    4、所述由第一压感单元与齿轮组组合而成的全自动压力测量套件,与内置可驱动和控制所述全自动压力测量套件的监护仪配合使用,可实现压力监测的全自动化。实现方法如下:

    5、步骤1:将第一压感单元校零,即将总导压管与大气相通,将此时的大气压力视为压力为零;

    6、步骤2:将第二导压管的零压端置于目标零点位置,比如粘贴至患者的腋中线与第四肋间交点、外耳道或与之对应位置稳定的物品上,比如头枕,第一压感单元置于任何暂时固定的位置,所述暂时固定,指在完成步骤1~5之前;

    7、步骤3:监护仪通过程序控制驱动电机带动齿轮转动,使总导压管与第二导压管连通,获取第二导压管内的压力,此压力值为一个定值,即目标零点相对目前位置的第一压感单元的压力差,记为△p',通过第二导压管内液体的密度ρ液换算出目标零点相对目前位置的第一压感单元的高度差△h=△p'/(ρ液·g),g为重力加速度;

    8、步骤4:通过高度差△h与血液的密度ρ血计算出目标零点相对目前位置的第一压感单元的血液静压力差△p=ρ血g·△h,当第一压感单元位置高于目标零点位置时,△p为负值;

    9、步骤5:驱动电机驱动齿轮转动,使总导压管与第一导压管连通,测量得到一个压力值p,如果为动脉测压,则可得到一组血压值sp/dp,其中sp为收缩压,dp为舒张压,则可算出目标测压腔的压力为p-△p,或动脉测压则为sp-△p/dp-△p,若需要进行压力波形分析,则将动脉压力波形中的每一组血压值减去△p后进行分析;

    10、步骤6:此后监护仪通过压力值或压力波形的变化自动分析第一压感单元和目标零点之间的相对位置是否发生变化,当判断有可能发生变化时,则开始重复上述步骤1~5;在未检测到相对位置发生变化时,系统内置每间隔一段时间t自动重复上述步骤1~5。

    11、第一压感单元与目标零点的相对位置是否发生变化的的判断方法如下:将每一次周期的压力测量值与上一周期的压力测量值进行比较,当压力变化值超过指定百分比时,可判断第一压感单元与目标零点的相对位置可能发生了变化,即可启动上述步骤1~5,当监测压力为动脉压力或中心静脉压时,所述周期可设为心脏收缩周期,当监测目标腔室压力无显著周期时,可设定为特定的时间段内的平均压力,比如30秒,所述压力变化的百分比,可根据目标压力范围进行设置,比如动脉压力可设置为10%,中心静脉压力则可设置为30%;监护仪同时还可通过脉搏波形、心电图波形分析患者是否存在房性早搏、房颤、室性早搏、室颤等,当存在上述心脏活动变化较大情况时,对于相对位置是否发生变化的判断可设定为特定时间段内的压力平均值,或提示医务人员改为手动模式,所述手动模式,可将测压模式设置为传统测压模式,此模式需要医务人员投入更多的关注。

    12、进一步地,所述零压端内部设置有活塞,零压端在活塞远端与大气相通,所述活塞,指可在管道内指定范围内自由地沿长轴活动的部件,活塞与管道内壁的摩擦力小,可忽略不计,活塞的作用是当零压端处于较低位置,且第二导压管近端断开连接时,避免第二导压管内的液体从零压端流出,导致空气进入第二导压管内影响检测精确度。

    13、进一步地,供电并程控所述驱动电机的导线与压感单元导线整合为一体,驱动电机供电导线的接口与压感单元的接口整合,便于操作和维护,内部的导线相互绝缘。

    14、进一步地,所述总导压管、第一导压管、第二导压管的连接处与驱动电机固定在同一个基座上,使齿轮组的相互关系更为固定,所述齿轮组设置有齿轮组外壳,避免齿轮外露,第一导压管、第二导压管在齿轮组外壳外设置有接口,齿轮组外壳可开启,以便进行手动操作。

    15、进一步地,所述第二导压管的零压端纵切面呈梯形圆锥状,所述梯形圆锥,指圆锥的不包含尖端的部分,其纵切面为等腰梯形,活塞呈与零压端内壁相适应的梯形圆锥状,活塞底面外径小于零压端梯形圆锥的底面内径,活塞顶面外径大于零压端梯形圆锥的顶面内径,所述梯形圆锥的底面,指直径较大的圆面,所述梯形圆锥的顶面,指直径较小的圆面,梯形圆锥状的活塞有利于在零压端液体无溢出倾向时减少活塞与导压管内壁的摩擦力,同时当零压端液体因为意外有溢出倾向时可进行有效的封堵。

    16、进一步地,所述零压端外部设置有通气外壳,通气外壳上设置有外通气口,零压端内的液体通过外通气口与大气相通。

    17、进一步地,所述通气外壳外部设置有通气外套,通气外套可允许空气自由流通,用以防尘防污染。

    18、进一步地,所述零压端末端设置有与标准注射器锥头相适配的内锥口,内锥口近端侧壁设置有内通气口,注射器的锥头插入后,锥头外侧壁可封堵内通气口,内锥口的设置用以向第二导压管内住满液体,进行排气;所述零压端还设置有内锥帽,内锥帽可封堵内锥口但不可封堵内通气口。

    19、进一步地,所述第二导压管在零压端近端设置有侧口,所述侧口可插入注射器锥头或者注射器针头,用以进行排气等操作。

    20、进一步地,所述第二导压管与二通阀之间的连接可拆除,所述全自动压力测量套件配置有单独包装的所述第二导压管,当第二导压管可疑发生污染时,可将第二导压管拆除丢弃,更换新的导压管,或定时更换第二导压管。

    21、进一步地,所述从动齿轮顶面设置有与内置二通阀对应方向的指示标志,当需要手动操作时,便于操作与观察。

    22、进一步地,所述零压端设置有粘贴部,用以将零压端固定在目标零点。

    23、本发明还提供了另一种全自动压力测量套件,包括第一压感单元、第二压感单元,所述第一压感单元与第一导压管连接,第一导压管与目标测压腔相通,第二压感单元与第二导压管连接,第二导压管的末端为零压端,第二导压管内充满液体且零压端与大气相通,测压时第一压感单元、第二压感单元始终位于同一水平面,零压端置于目标零点。第二压感单元实时监测与目标零点之间的压力差值△p,用以实时校正第一压感单元所测量的压力值,无需设置齿轮组,避免设置有齿轮组的压力测量套件导致的校正延迟,简化了压力校正的程序。

    24、所述由第一压感单元与第二压感单元组合而成的全自动压力测量套件,与内置可驱动和控制所述全自动压力测量套件的监护仪配合使用,可实现压力监测的全自动化。实现方法如下:

    25、步骤a:第一压感单元、第二压感单元始终位于同一水平面,第一压感单元、第二压感单元校零,第一压感单元与第一导压管连接相通,第二压感单元与第二导压管连接相通;

    26、步骤b:零压端与目标零点通过粘贴部固定,比如腋中线第四肋间位置、外耳道水平等;

    27、步骤c:获取第二导压管内的压力,此压力值为一个定值,所代表的是目标零点相对第二压感单元的压力差,记为△p',通过第二导压管内液体的密度ρ液换算出目标零点相对第二压感单元的高度差△h=△p'/(ρ液·g),g为重力加速度;

    28、步骤d:通过高度差△h与血液的密度ρ血计算出目标零点相对第二压感单元的血液静压力差△p=ρ血g·△h,当第二压感单元位置高于目标零点位置时,△p为负值;

    29、步骤e:第一压感单元测量得到一个压力值p,如果为动脉测压,则可得到一组血压值sp/dp,则可算出目标测压腔的压力为p+△p,动脉测压则为sp-△p/dp-△p,若需要对动脉压力波形进行分析,则将动脉压力波形中的每一组血压值减去△p后进行分析;

    30、步骤f:当第二压感单元与目标零点相对位置发生变化时,第二压感单元可立即监测到变化,并获取一个新的△p,然后将新的△p按照步骤e的方法实时带入第一压感单元,以实时校准第一压感单元的压力测量值。

    31、本发明还提供了一种监护仪技术方案,所述监护仪设置有接口或程序,所述接口或程序可驱动或程控上述包含由第一压感单元和齿轮组组合而成的压力测量套件或由第一压感单元和第二压感单元组合而成的压力测量套件。

    32、本发明还提供了一种存储装置,所述存储装置配置有可执行上述两种全自动压力监测方法之一的程序。

    33、本发明的优点:通过设置由第一压感单元和齿轮组组合或由第一压感单元和第二压感单元组合而成的压力测量套件,通过监护仪内置的程序,实现压力监测全自动化。将所述套件内第二导压管充满液体,且将零压端与目标零点固定,压感单元与目标零点之间的高度差均可通过第二导压管测量获得,再将高度差导致的压力差校正到与第一导压管相通的压感单元,即可获得准确地压力值。当压感单元与目标零点之间的相对位置发生变化时,程序自动启动测量,并将新的压力差数据校正到最终的压力值。使用本发明所提供的全自动压力测量套件及对应程序,在测压期间,压力测量值不再受限于压力传感器的位置变化,也不再受限于患者体位的变动或者床的高度变化,只要零压端与目标零点的位置始终固定即可,无论压力传感器置于任何位置,患者处于任何体位,都可测量得到准确地压力值,提高了压力测量的准确性、安全性,提供压力监测工作的便捷性。


    技术特征:

    1.一种全自动压力测量套件,包括导线、第一压感单元、总导压管,所述总导压管分支为第一导压管、第二导压管,其特征在于:

    2.根据权利要求1所述的一种全自动压力测量套件,其特征在于:所述零压端内部设置有活塞,零压端在活塞远端与大气相通。

    3.根据权利要求1所述的一种全自动压力测量套件,其特征在于:所述驱动电机由监护仪供电并由监护仪内置程序控制运行。

    4.根据权利要求1所述的一种全自动压力测量套件,其特征在于:所述总导压管、第一导压管、第二导压管的连接处与驱动电机固定在同一个基座上,所述齿轮组设置有齿轮组外壳,第一导压管、第二导压管在齿轮组外壳外设置有接口,齿轮组外壳可开启。

    5.根据权利要求2所述的一种全自动压力测量套件,其特征在于:所述第二导压管的零压端纵切面呈梯形圆锥状,所述活塞呈与零压端内壁相适应的梯形圆锥状,活塞底面外径小于零压端梯形圆锥的底面内径,活塞顶面外径大于零压端梯形圆锥的顶面内径。

    6.根据权利要求2所述的一种全自动压力测量套件,其特征在于:所述零压端末端设置有与标准注射器锥头相适配的内锥口,内锥口近端侧壁设置有内通气口,锥头插入后,锥头外侧壁可封堵内通气口;所述零压端还设置有内锥帽,内锥帽可封堵内锥口但不可封堵内通气口。

    7.根据权利要求1所述的一种全自动压力测量套件,其特征在于:所述第二导压管在零压端近端设置有侧口。

    8.根据权利要求1所述的一种全自动压力测量套件,其特征在于:所述零压端外部设置有通气外壳,通气外壳上设置有外通气口。

    9.根据权利要求8所述的一种全自动压力测量套件,其特征在于:所述通气外壳外部设置有通气外套,通气外套可允许空气自由流通,用以防尘防污染。

    10.根据权利要求1所述的一种全自动压力测量套件,其特征在于:所述零压端设置有粘贴部,用以将零压端固定在目标零点。

    11.一种全自动压力测量套件,包括第一压感单元,第一压感单元与第一导压管连接,第一导压管与目标测压腔相通,其特征在于:所述全自动压力测量套件还包括第二压感单元,所述第二压感单元与第二导压管连接,第二导压管的末端为零压端,第二导压管内充满液体且零压端与大气相通,测压时第一压感单元、第二压感单元始终位于同一水平面,零压端始终置于目标零点。

    12.一种监护仪,其特征在于:所述监护仪设置有可驱动或程控由权利要求1、11任一项所述的一种全自动压力测量套件的接口或程序。

    13.一种存储装置,其特征在于:所述存储装置配置有可驱动或程控由权利要求1、11任一项所述的一种全自动压力测量套件的程序。


    技术总结
    本发明涉及医疗压力监测领域,公开了一种全自动压力测量套件、监护仪及存储装置,套件在第一压感单元的基础上增设第二压感单元或可自动更换测压管路的齿轮组,还包括:第一导压管,用于测量目标腔室的压力;第二导压管用以测量目标腔室与压感单元之间的高度差,所述第二导压管末端为零压端,测量时,零压端始终与目标腔室位于同一水平面,第一压感单元测得的压力值,减去所述高度差的血液静压力值,即为目标腔室的实际压力值。本发明在测压过程中,无论患者的体位、病床高低、压力测量套件的位置如何变化,均可自动将压力测量套件与目标测压腔室之间的高度差转化为压力值并校正到最终的测量值中,使临床测压更加精准和便捷。

    技术研发人员:付乐,罗亮,雍安,段仕强
    受保护的技术使用者:中山大学附属第七医院(深圳)
    技术研发日:20240108
    技术公布日:2024/10/24
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