專(zhuān)利名稱(chēng):通過(guò)監(jiān)測(cè)氣管的運(yùn)動(dòng)評(píng)定心臟功能的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種評(píng)定受治療者心臟功能的設(shè)備和方法。
背景技術(shù):
確定心臟功能的非侵害性方法包括以下方法a)機(jī)械方法,包括根據(jù)頸動(dòng)脈、頸靜脈或頂點(diǎn)心動(dòng)描述曲線(xiàn)的脈沖記錄。這一組還包括聲音記錄,例如聽(tīng)診器和心音顯示技術(shù)。
b)最好以心電圖(ECG)為例的電子技術(shù)。
c)比較流行的技術(shù)包括成像技術(shù),例如,超聲波心動(dòng)描記法,核子心動(dòng)描記法,放射技術(shù)以及磁共振技術(shù)成像(MRI)。
依賴(lài)于振動(dòng)和聲音記錄的所有上述機(jī)械方法均包括測(cè)量由心臟動(dòng)作產(chǎn)生的身體的運(yùn)動(dòng)。其意味著大部分身體作為部分記錄裝置。因此,其是不理想的。例如胸部的運(yùn)動(dòng)取決于胸部的形狀,而聲音記錄取決于與其振幅相關(guān)的脂肪量以及肺部組織的狀況。因此,難以獲得準(zhǔn)確的痕跡圖案,并且所有這些技術(shù)均具有有限的診斷值。
電子技術(shù)僅能測(cè)量由心臟產(chǎn)生的電場(chǎng)。其不能對(duì)心臟產(chǎn)生的心臟力進(jìn)行直接測(cè)量,因此,這些方法不能評(píng)定象泵一樣的心臟功能。
成像技術(shù)對(duì)于評(píng)定心臟收縮力的能力是有限的。
因此,上述方法中沒(méi)有一種能夠測(cè)量心臟收縮力。結(jié)果,不能評(píng)價(jià)心肌層的狀態(tài)。不能通過(guò)任何已知的方法確定心臟病發(fā)作的危險(xiǎn)性。因此,可能會(huì)將患者診斷為正常,以致在診斷后便會(huì)馬上發(fā)作心臟病而導(dǎo)致死亡。
相關(guān)的文獻(xiàn)包括以下工具書(shū)Clinical Phonocardiography andExternal Pulse recording by Morton E.Tavel,1978 Yearbook,MedicalPublishing Inc.;Non-Invasive Diagnostic Techniques in Cardiology byAlberto Benchimol,1977,The Williams and Wilkins co.;以及Cardiovascular Dynamics by Robert F.Rushmer,1961,W.B.SaundersCompany。
Rushmer首先主張心臟不同組織以及血液加速度以及減速度能夠通過(guò)改變動(dòng)力狀況來(lái)解釋心臟的聲音以及它們的變化。加速度為力的函數(shù),主動(dòng)脈血液的加速度能夠解釋在運(yùn)動(dòng)中決定心肌結(jié)構(gòu)的力。其它的力由主動(dòng)脈和左心室之間的壓力梯度產(chǎn)生,該壓力梯度作用于封閉的心瓣上。所述心瓣就象一個(gè)圓形繃緊的膜片一樣,其中,通過(guò)不同的主動(dòng)脈-心室的壓力,可以以各個(gè)方向使較薄的柔性葉狀體繃緊。左心室迅速?lài)娚潆A段的能量會(huì)使主動(dòng)脈膨脹并且所存儲(chǔ)的能量與其壁的彈性有直接的關(guān)系。在最大噴射速度之后產(chǎn)生的波的幅度的測(cè)量為主動(dòng)脈壁的彈性的數(shù)值。大血管瓣的彈性也可通過(guò)測(cè)量在其關(guān)閉后產(chǎn)生的波的幅度而測(cè)得。最敏感的特性指標(biāo)為通過(guò)血液速度和心臟質(zhì)量變化指示的動(dòng)量的變化率。該加速度直接表示作為最難以測(cè)量的參數(shù)之一的心肌收縮性,在1964年,Rushmer建立了在心縮噴射期間、最初的胃動(dòng)量和最大流量加速度之間的直接關(guān)系-參見(jiàn)Circulation-Volume 29268-183 1964。
已為公眾所有的美國(guó)專(zhuān)利No.5,865,759披露了一種利用設(shè)置在頸部中的甲狀腺軟骨上的一個(gè)外部傳感器來(lái)測(cè)量心臟功能。專(zhuān)利No.5,865,759的主題可在本申請(qǐng)中參考使用。傳感器能夠探測(cè)甲狀腺軟骨對(duì)心臟功能的反應(yīng)并產(chǎn)生一個(gè)信號(hào),該信號(hào)能夠被輸送至一信號(hào)處理單元以形成心臟功能的波形信號(hào)特性曲線(xiàn),以便由使用者進(jìn)行評(píng)定。美國(guó)專(zhuān)利No.5,865,759中的設(shè)備和方法能夠?qū)π呐K功能進(jìn)行可靠、準(zhǔn)確及經(jīng)濟(jì)的評(píng)定。
本發(fā)明的概述本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的設(shè)備和方法,該設(shè)備和方法用以通過(guò)直接測(cè)量氣管的運(yùn)動(dòng)來(lái)確定心臟活動(dòng)。所述設(shè)備和方法依靠將一個(gè)探測(cè)設(shè)備引入使用者的喉部而與氣管接合。這種結(jié)構(gòu)即使對(duì)于非常小的運(yùn)動(dòng)力而言也是敏感的,并且允許準(zhǔn)確測(cè)量甚至非常微小細(xì)節(jié)的心臟功能。
因此,本發(fā)明提供了一種用于確定受治療者心臟功能的設(shè)備,其包括;一個(gè)探頭,其可插入并支承在氣管中,以便通過(guò)探頭傳遞氣管響應(yīng)心臟功能的運(yùn)動(dòng);一個(gè)傳感器,其用以探測(cè)所傳遞的氣管的運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生表示氣管運(yùn)動(dòng)的信號(hào);一個(gè)信號(hào)處理單元,其用以從傳感器接收信號(hào)并形成心臟功能的波形信號(hào)特性曲線(xiàn)。
所述探頭可以是一中空管,其具有一個(gè)用于將空氣輸送給受治療者的內(nèi)部通道,因而中空管的運(yùn)動(dòng)可用作傳遞氣管的運(yùn)動(dòng)。
作為可選擇的方案,所述設(shè)備可使用一用于安裝探頭的氣管內(nèi)導(dǎo)管,在這種情況下,探頭包括一個(gè)管狀件,其具有一個(gè)適于從氣管內(nèi)導(dǎo)管伸出并接合在隆凸區(qū)上,在該隆凸區(qū),氣管分叉進(jìn)入肺部。
本發(fā)明還提供了一種用于確定受治療者心臟功能的設(shè)備,其包括一根管,其可插入受治療者嘴中,以便第一端伸入氣管內(nèi)且第二端從嘴伸出;一個(gè)柔性支承件,其可從管延伸,以接合所述管并使管懸浮在氣管內(nèi),以便實(shí)現(xiàn)管沿其縱軸的運(yùn)動(dòng);一個(gè)剛性固定器,其可從管延伸以接合氣管并將因心臟功能產(chǎn)生的氣管的運(yùn)動(dòng)傳遞至所述管;一個(gè)傳感器,其用以探測(cè)管的運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生表示氣管運(yùn)動(dòng)的信號(hào);以及一個(gè)信號(hào)處理單元,其用以從傳感器接收信號(hào)并形成心臟功能的波形信號(hào)特性曲線(xiàn)。
在另一方面,本發(fā)明提供了一種用于確定受治療者心臟功能的方法,其包括;使一個(gè)探頭支承在氣管中,以便傳遞氣管響應(yīng)心臟功能的運(yùn)動(dòng);探測(cè)由探頭傳遞的運(yùn)動(dòng);產(chǎn)生并顯示以由探頭傳遞的運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的波形信號(hào);以及評(píng)定所述波形信號(hào)以確定心臟功能。
本發(fā)明的設(shè)備和方法往往主要用于病人,但是,該主題也可用于動(dòng)物。本發(fā)明的設(shè)備和方法可用于有知覺(jué)的對(duì)象,或者在所述對(duì)象沒(méi)有知覺(jué)時(shí)(例如在手術(shù)期間)也是適用的。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明下面,僅通過(guò)例子說(shuō)明本發(fā)明的情況,在附圖中;
圖1為本發(fā)明設(shè)備的第一實(shí)施例的示意圖,其依靠一根在氣管內(nèi)的管的運(yùn)動(dòng)來(lái)傳遞由心臟功能產(chǎn)生的氣管的運(yùn)動(dòng);圖1a為詳細(xì)視圖,其顯示了傳感器固定至圖1中管上的方式;圖2a為用于在折疊位置處、使管連接至氣管的固定器的詳細(xì)視圖;圖2b是處于膨脹位置的固定器的詳細(xì)視圖;圖3為用于將第一實(shí)施例的管件固定在應(yīng)有位置處的固定帶的詳細(xì)視圖;圖4顯示了本發(fā)明設(shè)備的第二實(shí)施例,其依靠一個(gè)經(jīng)氣管內(nèi)導(dǎo)管插入的探頭來(lái)測(cè)量氣管的隆凸區(qū)的運(yùn)動(dòng);圖5為通過(guò)固定組件的探頭的詳細(xì)剖面圖,所述固定組件經(jīng)一可移動(dòng)的滑動(dòng)架支承第二實(shí)施例探頭的一端;圖5a為詳細(xì)視圖,其顯示了可用于第二實(shí)施例的設(shè)備的另一種傳感器;圖5b為沿圖5中線(xiàn)5-5所示的詳細(xì)視圖,其顯示了允許滑動(dòng)架運(yùn)動(dòng)的輪子的結(jié)構(gòu);圖6顯示了與第二實(shí)施例的探頭一起使用的氣管內(nèi)導(dǎo)管;圖7a和7b顯示了具有一個(gè)內(nèi)端的探頭,所述內(nèi)端能夠使指狀件設(shè)置在塌縮位置處以有助于經(jīng)氣管內(nèi)導(dǎo)管插入,并且能夠使指狀件設(shè)置在延伸位置處以將內(nèi)端設(shè)置在隆凸區(qū);圖8顯示了在插入圖6的氣管內(nèi)導(dǎo)管之前,第二實(shí)施例的探頭和固定組件。
圖9為一示意圖,示出與本發(fā)明裝置一起使用的顯示單元,示出典型的心臟運(yùn)動(dòng)和來(lái)自傳感器的輸入信號(hào)。
對(duì)最佳實(shí)施例的說(shuō)明本發(fā)明的設(shè)備和方法涉及一種用于確定受治療者心臟功能的新型系統(tǒng)。實(shí)質(zhì)上,本發(fā)明的設(shè)備包括一個(gè)探頭4,該探頭可插入并支承在受治療者的氣管內(nèi),以便傳遞因心臟作用產(chǎn)生的氣管的運(yùn)動(dòng)。由一能夠產(chǎn)生表示氣管運(yùn)動(dòng)的信號(hào)的傳感器探測(cè)所傳遞的氣管的運(yùn)動(dòng)。將該信號(hào)傳送至一個(gè)信號(hào)處理單元,該信號(hào)處理單元能夠形成心臟功能的波形信號(hào)特性曲線(xiàn)。在處于為公眾所知狀態(tài)的美國(guó)專(zhuān)利No.5,865,759中披露了對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行處理的細(xì)節(jié),該專(zhuān)利還披露了在外部監(jiān)測(cè)甲狀腺軟骨的運(yùn)動(dòng),以便監(jiān)測(cè)心臟功能。本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的系統(tǒng),該系統(tǒng)依賴(lài)于對(duì)氣管運(yùn)動(dòng)的外部監(jiān)測(cè),以提供心臟功能的更準(zhǔn)確圖象。氣管為由軟骨的環(huán)加強(qiáng)的通道,通過(guò)該通道,空氣從喉部到達(dá)支氣管。
圖1~3b說(shuō)明了本發(fā)明的第一實(shí)施例,其中,所述探頭為一根空心管4,其可經(jīng)使用者嘴和喉部插入氣管并支承在氣管中。所述管的運(yùn)動(dòng)本身可起到傳遞氣管運(yùn)動(dòng)的作用。
參見(jiàn)圖1,空心管4具有與傳統(tǒng)的插管裝置相似的結(jié)構(gòu),其中,設(shè)有一個(gè)在外端8和內(nèi)端10之間延伸的空心內(nèi)部6,其以能確保內(nèi)端不被堵塞的被稱(chēng)為Murphy Eye的結(jié)構(gòu)形成。管4可插入受治療者嘴內(nèi),以便內(nèi)端10伸入氣管內(nèi)并且外端8由嘴伸出。外端8包括一個(gè)易于連接至一通氣裝置(未示出)的固定裝置,所述通氣裝置能夠經(jīng)管的內(nèi)部6將空氣輸送至內(nèi)端10以及氣管,以便在所述管處于應(yīng)有位置時(shí),允許受治療者進(jìn)行呼吸。
一個(gè)形式呈可膨脹的套箍14和16的柔性支承件可從管內(nèi)延伸,以便接合受治療者的組織并使管4懸浮在氣管內(nèi)以便于縱向運(yùn)動(dòng)。下側(cè)套箍14處于與氣管接合的位置處。上側(cè)套箍16位于受治療者的嘴內(nèi),以防止管的運(yùn)動(dòng)受到如牙齒或舌頭這樣的嘴部結(jié)構(gòu)的阻礙。套箍14和16如圖1所示,處于從管4徑向向外延伸的膨脹狀態(tài)。如一種傳統(tǒng)的插管裝置那樣,管4的側(cè)壁包括封閉的預(yù)埋的空氣通道,以允許套箍14和16膨脹和收縮。分別經(jīng)管線(xiàn)18’和20’使獨(dú)立的注射器18或20與預(yù)埋的空氣通道相連,以便對(duì)每一套箍進(jìn)行獨(dú)立的控制。注射器18和20包括一個(gè)止回閥19,以確保套箍保持膨脹。套箍14和16由柔性易彎曲的塑料制成,并且它們的尺寸可膨脹至牢固地與氣管壁或受治療者嘴部接合的直徑,以使管4可靠地懸浮在氣管內(nèi)的應(yīng)有位置處。兩個(gè)間隔套箍14和16如圖所示,支承圖1中管的每一端,但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解在管的端部中間可使用輔助套箍。
通過(guò)通常從外表面徑向伸出的環(huán)狀端壁22,以密封方式將套箍14和16固定至管4的外表面。端壁22的橫向彎曲允許管4在氣管內(nèi)、以箭頭24所示的方向縱向運(yùn)動(dòng)。在收縮時(shí),套箍14和16壓扁在管4的外表面上,以允許管4易于插入受治療者的氣管和嘴內(nèi),或易于由受治療者的氣管和嘴內(nèi)抽出。
為了確保管4響應(yīng)心臟的功能與氣管一起移動(dòng),管4還包括一個(gè)剛性固定器,該固定器采用的形式為至少兩個(gè)鉸接凸緣30,這兩個(gè)凸緣可從管4的外表面沿徑向向外延伸,以接合氣管。每一凸緣30均經(jīng)一鉸接點(diǎn)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至一環(huán)繞管4的套環(huán)32上。最好在凸緣和管4之間,在所述凸緣的內(nèi)側(cè)設(shè)置一個(gè)可膨脹的球囊34。球囊34的作用在于使凸緣在靠在管上的重疊位置和徑向擴(kuò)張位置之間轉(zhuǎn)動(dòng),在所述徑向擴(kuò)張位置、在管件和氣管之間延伸。圖1和2a顯示了在重疊位置處的凸緣30,在該位置處,凸緣大致平直地靠在管4的側(cè)壁上。圖2b顯示了由于球囊34的膨脹而在徑向擴(kuò)張位置處的凸緣。當(dāng)處于擴(kuò)張位置時(shí),最好由剛性塑料制成的凸緣30接合氣管的壁,以將管4固定在氣管上,以便管4與氣管一起運(yùn)動(dòng)。為了縱向運(yùn)動(dòng),管4由氣管內(nèi)的套箍14和16支承,以便通過(guò)凸緣30將因心臟跳動(dòng)產(chǎn)生的任何氣管運(yùn)動(dòng)傳遞至管4。球囊34的膨脹經(jīng)管線(xiàn)36,,由注射器36手動(dòng)控制(圖1)。還設(shè)置一個(gè)止回閥19。作為可選擇的方案,可以在計(jì)算機(jī)的控制下,擬定一個(gè)小型空氣泵38的程序,以改變球囊34中的壓力,以便在一段時(shí)間內(nèi)將壓力提高至預(yù)定值,并且在另一段時(shí)間內(nèi)使壓力降低至一不同的值。以此方式的操作能夠防止因剛性凸緣30長(zhǎng)時(shí)間在氣管上的壓力而造成氣管中的組織壞死。
當(dāng)插入氣管內(nèi)時(shí),管4具有向外移動(dòng)的趨勢(shì),并且必須抑制其出現(xiàn)此情況。在本發(fā)明的設(shè)備中,最好與管4的外端8相鄰設(shè)置一個(gè)夾持件39,以防止管4過(guò)量的向外運(yùn)動(dòng)。圖3顯示了夾持件39,其形式為可繞受治療者頸部連接的帶條和箍。所述帶條包括一個(gè)環(huán)形開(kāi)口41,其尺寸允許管4的外端8通過(guò)該處作自由運(yùn)動(dòng),同時(shí)能防止套箍16通過(guò)。因此,套箍16靠在帶條上能起到防止管4過(guò)度向外運(yùn)動(dòng)的作用。
管4的運(yùn)動(dòng)由固定至管4外端8上的傳感器40探測(cè)。如在圖1a中能最清楚地看到的那樣,經(jīng)臂40a,可以將傳感器40固定至管上,以允許傳感器方便地更換。在任何情況下,均應(yīng)選擇傳感器40以產(chǎn)生表示管以及氣管的運(yùn)動(dòng)的信號(hào)。傳感器40最好為能夠探測(cè)管4的加速度或速度的加速表。作為可選擇的方案,可選擇傳感器40,以測(cè)定管4的位移。經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)42將傳感器40產(chǎn)生的信號(hào)發(fā)送至一數(shù)據(jù)獲取裝置44。數(shù)據(jù)獲取裝置包括一個(gè)信號(hào)處理裝置45,其用以由傳感器40接收信號(hào)并形成心臟功能的波形信號(hào)特性曲線(xiàn)。信號(hào)處理裝置45包括一個(gè)用以放大來(lái)自加速表的信號(hào)的放大器以及一個(gè)實(shí)現(xiàn)被放大的信號(hào)數(shù)字化的數(shù)字化裝置。隨后,使用一個(gè)信號(hào)分析裝置分析被放大的信號(hào)并形成心臟功能的波形信號(hào)特征曲線(xiàn)。為了便于監(jiān)測(cè),在顯示器46上顯示所得的波形信號(hào)。數(shù)據(jù)獲取裝置44,信號(hào)處理裝置45以及顯示器46最好構(gòu)成一個(gè)控制單元50??刂茊卧?0包括一臺(tái)具有鍵盤(pán)55的計(jì)算機(jī),其可運(yùn)行適當(dāng)?shù)能浖垣@得、處理、存儲(chǔ)并顯示由傳感器40提供的數(shù)據(jù)。如圖9所示,控制單元50還可包括輔助傳感器數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)以及為了比較的目的而在監(jiān)視器46上同步顯示的心電圖(ECG)讀數(shù)。
在使用中,根據(jù)插管法的標(biāo)準(zhǔn)程序潤(rùn)滑和操縱管4,以便經(jīng)使用者的嘴巴將管插入氣管內(nèi),所述氣管具有壓扁的套箍14和16以及在合攏位置處的凸緣30。隨后,利用注射器18和20使套箍14和16膨脹。套箍16位于嘴巴內(nèi),而套箍14密封了管和氣管之間的氣道。套箍一起配合以使管4浮在氣管內(nèi),以便響應(yīng)氣管的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行自由的振動(dòng)。使凸緣30移動(dòng)至擴(kuò)張位置,以接觸氣管并將管和氣管鎖定在一起,以便管4可以傳送因心臟運(yùn)動(dòng)引起的氣管的任何運(yùn)動(dòng)。通過(guò)固定至管外端的傳感器40探測(cè)管4的運(yùn)動(dòng)。利用傳感器40產(chǎn)生以管運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的波形信號(hào),所述信號(hào)用以確定心臟的功能。通過(guò)直接將一根管插入氣管內(nèi)并利用管自身探測(cè)氣管的運(yùn)動(dòng),與以前所能實(shí)現(xiàn)的情況相比,能夠獲得關(guān)于心臟功能的更準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)。
圖4-8說(shuō)明了本發(fā)明的第二實(shí)施例,其中,用于插入氣管內(nèi)的探頭包括一個(gè)管狀件8,該管狀件經(jīng)一氣管內(nèi)導(dǎo)管50插入以直接接合氣管54分為支管56的隆凸區(qū)52并監(jiān)測(cè)隆凸區(qū)52的運(yùn)動(dòng)。
參見(jiàn)圖4和5,第二實(shí)施例的設(shè)備包括一固定構(gòu)件,其包括一個(gè)箱形殼體60,該殼體支承了管狀件8的一端,以控制并操縱管狀件經(jīng)嘴巴插入受治療者的氣管內(nèi)。殼體60包括管狀口61,管狀件8由該管狀口伸出。殼體60還包括一個(gè)環(huán)狀?yuàn)A62以及球節(jié)聯(lián)接器63,以便將殼體連接至安裝托架64上。托架64支承整個(gè)設(shè)備并允許所述設(shè)備為了管狀件容易插入受治療者的氣管內(nèi)而定位。
圖5為通過(guò)殼體60的詳細(xì)剖面圖。殼體60包括一個(gè)可移動(dòng)的滑動(dòng)架66,以接收管狀件8的外端74。滑動(dòng)架66可移動(dòng)地由軌道70上的輪子68支承,以允許進(jìn)行管狀件8的位置調(diào)節(jié),以便如下面將更詳細(xì)說(shuō)明的那樣,使所述管狀件偏壓抵靠在受治療者的隆凸區(qū)52。為了進(jìn)一步支承管狀件8,最好將輪子68安裝至在管狀口61區(qū)中的管狀件上,以接合固定在所述口內(nèi)壁上的軌道70。圖5b為沿圖5中線(xiàn)5-5所示的剖面圖,其顯示了一種最理想的布置形式,其中,每一輪子68均包括一個(gè)用以接合軌道70的中央槽。
管狀口61包括一個(gè)窗口61a,以監(jiān)測(cè)牢固固定在管狀件8上的指示器100的位置。窗口61a中的指示器100允許使用者確定殼體60內(nèi)的管狀件8的位置。
圖6顯示了與本發(fā)明的設(shè)備一起使用的氣管內(nèi)導(dǎo)管50。管50包括一個(gè)可膨脹的套箍15,該套箍經(jīng)線(xiàn)53,、由注射器53控制,以使管50保持在受治療者的氣管內(nèi)。管50包括一個(gè)用以接收管狀件8端部72的主口57。管狀件8經(jīng)口57、通過(guò)氣管內(nèi)導(dǎo)管50的內(nèi)部被輸送,以便其為了定位于隆骨上而從端部58伸出。氣管內(nèi)導(dǎo)管50還包括一個(gè)輔助口59,其可與一個(gè)通氣裝置相連,以便經(jīng)管50的內(nèi)部向受治療者提供空氣。如在圖4中能最清楚地看到的那樣,氣管內(nèi)導(dǎo)管50的口57可松脫地與殼體60的管狀口61相連,以形成一條在插入受治療者氣管時(shí)能容納管狀件8的連續(xù)通道。
如在圖5能最清楚地看到的那樣,可移動(dòng)的滑動(dòng)架66的位置以及管狀件在受治療者氣管中的位置最好由一彈簧偏壓系統(tǒng)控制。在所述的實(shí)施例中,偏壓系統(tǒng)依賴(lài)于彈簧加載的夾具65,這些夾具在殼體60的每一端部處以相對(duì)設(shè)置的對(duì)布置。每一夾具65均控制一根連接至可移動(dòng)的滑動(dòng)架66的線(xiàn)。具有固定長(zhǎng)度的線(xiàn)67(最好由尼龍繩制成)從滑動(dòng)架66的一側(cè)伸出,同時(shí)彈性線(xiàn)69從相對(duì)側(cè)伸出,以施加用以使滑動(dòng)架和固定的管狀件8向受治療者運(yùn)動(dòng)的偏壓力。使線(xiàn)67與手柄73相連。每一夾具65包括一個(gè)控制鈕71,通常向內(nèi)偏壓該控制鈕以?shī)A持并固定通過(guò)夾具延伸的線(xiàn)。拉動(dòng)控制鈕釋放夾具,以允許線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。在使用中,釋放控制線(xiàn)67的夾具,并且拉動(dòng)手柄73以使滑動(dòng)架66和管狀件8運(yùn)動(dòng)至由窗口61a中指示器100所示的預(yù)定位置??朔蓮椥岳K69的拉緊所施加的恢復(fù)力,使滑動(dòng)架66運(yùn)動(dòng)。隨后,接合用于線(xiàn)67的夾具以將線(xiàn)固定就位。這種操作將可移動(dòng)的滑動(dòng)架66鎖定在停止位置處,以便最初經(jīng)氣管內(nèi)導(dǎo)管50就能將管件插入受治療者的氣管內(nèi)。在插入管狀件8后,松脫控制線(xiàn)67的夾具65,結(jié)果通過(guò)拉緊的彈性線(xiàn)69中的張緊力,使固定至滑動(dòng)架66上的管狀件8偏壓至受治療者的隆凸骨上。設(shè)置控制彈性線(xiàn)69的夾具65,以允許對(duì)彈性線(xiàn)中的張緊進(jìn)行調(diào)節(jié)。
如在圖7a和7b能最清楚地看到的那樣,管狀件8包括一個(gè)內(nèi)側(cè)端72和一個(gè)外側(cè)端74,其中,所述內(nèi)側(cè)端適于由氣管內(nèi)導(dǎo)管50伸出并接合隆凸區(qū)52,所述外側(cè)端支承在殼體60的可移動(dòng)滑動(dòng)架66中。管狀件8具有大致剛性的側(cè)壁76,這些側(cè)壁限定了一個(gè)填充了連通內(nèi)側(cè)端和外側(cè)端的流體78的密封內(nèi)部。側(cè)壁76最好包括一個(gè)可彎曲的區(qū)域80,該區(qū)域形成有波紋,以適應(yīng)氣管的彎曲。
管狀件8的內(nèi)端72和外端74分別包括彈性面82和84,這些彈性面經(jīng)密封內(nèi)部78中的流體連通。通過(guò)流體78將因隆凸區(qū)52運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的彈性面82在內(nèi)端72的運(yùn)動(dòng)傳遞至在外端74處的彈性面84。為了有助于管狀件8的內(nèi)端72在隆凸區(qū)的定位,設(shè)置可重疊的定位指狀件86。指狀件86可在圖7a所示的重疊位置和圖7b所示的擴(kuò)張位置之間運(yùn)動(dòng)。在重疊位置處,指狀件86與管狀件8的側(cè)壁匹配,以有助于經(jīng)氣管內(nèi)導(dǎo)管50和氣管插入。在擴(kuò)張位置處,指狀件86處于與隆凸區(qū)接合的位置處,以便將彈性面82保持在隆凸區(qū)上。
通過(guò)從管狀件8的內(nèi)部抽出流體78或?qū)⒘黧w78注入管狀件8的內(nèi)部,可以使指狀件86在合攏位置和擴(kuò)張位置之間運(yùn)動(dòng)。管狀件8的內(nèi)端和外端形成可壓扁的球頭77和79,這些球頭包括彈性面82和84。具有止回閥19的注射器87經(jīng)管線(xiàn)87’與管狀件8的內(nèi)部連通,以抽出或注入流體,從而使球頭壓扁或膨脹。在內(nèi)端72處,球頭77起到在合攏位置和擴(kuò)張位置之間偏壓指狀件86的作用。
如在圖5中能最清楚地看到的那樣,使管狀件8的外端74的彈性面84靠在通過(guò)彈力線(xiàn)87固定至滑動(dòng)架66上的傳感器90上。為了通過(guò)傳感器90進(jìn)行探測(cè),通過(guò)流體78,將在管狀件8的內(nèi)端72處的彈性面82的任何運(yùn)動(dòng)傳遞至彈性面84。在圖5中,傳感器90包括一個(gè)加速表,以響應(yīng)在隆凸區(qū)處的彈性面82的運(yùn)動(dòng),測(cè)量彈性面84的加速度和速度。作為可選擇的方案,如圖5a所示,傳感器90可以為直接安裝在管狀件8端部的壓力傳感器,其代替了球頭84并能夠探測(cè)在內(nèi)端74處的壓力變化。
在第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中,也可以包括一個(gè)輔助傳感器94,其安裝在管狀件8的剛性側(cè)壁上,以探測(cè)通過(guò)跳動(dòng)的心臟、經(jīng)管狀件側(cè)壁傳遞的聲能。以此方式,也可以記錄與心臟功能相關(guān)的聲音。
為了分析和顯示涉及心臟功能的所采集的數(shù)據(jù),第二實(shí)施例中不同的傳感器90和94可經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)90’和94’連接至圖9所示的數(shù)據(jù)獲取裝置中。如在圖4和8中能最清楚地看到的那樣,殼體60設(shè)有口96,以允許注射器管線(xiàn)87’和數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)90’和94’從殼體60內(nèi)部延伸至外部。注射器管線(xiàn)87’經(jīng)止回閥19連接至注射器87。
利用第二實(shí)施例的設(shè)備包括利用水溶性膠潤(rùn)滑氣管內(nèi)導(dǎo)管50并且以傳統(tǒng)的方式對(duì)受治療者進(jìn)行插管。當(dāng)套箍51完全位于氣管內(nèi)并且位于隆骨內(nèi)幾厘米時(shí),通過(guò)注射器87使套箍51膨脹。利用手柄73,使管狀件8位于殼體60內(nèi)。圖8顯示了在利用壓扁位置的指狀件86,使管狀件8插入氣管內(nèi)導(dǎo)管50之前的設(shè)備。經(jīng)口55、通過(guò)所述氣管內(nèi)導(dǎo)管插入管狀件8。向前推動(dòng)管狀件8的內(nèi)端72,直至該端部伸出氣管內(nèi)導(dǎo)管大約2cm,此時(shí),氣管內(nèi)導(dǎo)管50與殼體60的管狀口61相連。經(jīng)管線(xiàn)87’,通過(guò)注射器87將流體78注入管狀件8內(nèi),使指狀件86分開(kāi)。緩慢釋放控制管狀件67的夾具65,通過(guò)彈性線(xiàn)69的偏壓力使可移動(dòng)的滑動(dòng)架66移動(dòng),以使管狀件8與隆凸區(qū)接合。管狀件8的彈性面82抵靠在隆骨上,同時(shí)指狀件86接觸隆凸區(qū)的側(cè)部,以確保合適的定位。通過(guò)隆骨將心臟的整體運(yùn)動(dòng)傳遞至彈性面82。當(dāng)隆骨響應(yīng)心臟的力運(yùn)動(dòng)時(shí),彈性膜片82通過(guò)流體78將其加速度和減速度傳遞至在外端74處的彈性面84。以彈性方式將加速表90固定至數(shù)據(jù)獲取單元上,并且對(duì)數(shù)據(jù)獲取單元進(jìn)行輸出。具有更高頻率響應(yīng)的輔助加速表94輸出通過(guò)管狀件8的剛性壁76接收的聲能。并經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)94’將該聲能輸送至數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)。
當(dāng)利用本發(fā)明的設(shè)備或方法時(shí),為了實(shí)現(xiàn)心臟功能的最佳記錄,某些身體的位置最好處于下面所述的位置1)頭略微彎向胸部。該位置使氣管能夠自由運(yùn)動(dòng)。
2)膜片向上推動(dòng)。該位置將心臟壓靠在支氣管上,以便進(jìn)行更好的傳遞。
3)使腳位于高于椅子的軌道4”上。該位置能夠壓迫膜片。最好使頭彎向胸部,以使氣管能夠自由運(yùn)動(dòng)。
4)仰臥位置。
5)在背部具有靠墊,在頭部下方具有繞下腹部的充氣袋,并且膝蓋提起。
6)臥位-腿合攏靠在下腹部。
雖然為了便于說(shuō)明和理解,已舉例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說(shuō)明,但是顯然,在權(quán)利要求的范圍內(nèi)可作出一些改變和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于評(píng)定受治療者心臟功能的設(shè)備,其包括;一根管,其可插入受治療者嘴中,以便第一端伸入氣管內(nèi)并且第二端從嘴中伸出;一個(gè)柔性支承件,其可從管中伸出,以便為了實(shí)現(xiàn)管沿其縱軸的運(yùn)動(dòng)而使所述管懸浮在氣管內(nèi);一個(gè)剛性固定器,其可從管中伸出以接合氣管并將因心臟功能產(chǎn)生的氣管的運(yùn)動(dòng)傳遞至所述管;一個(gè)傳感器,其用以探測(cè)管的運(yùn)動(dòng)并且產(chǎn)生表示氣管運(yùn)動(dòng)的信號(hào);以及一個(gè)信號(hào)處理單元,其用以從傳感器接收信號(hào)并形成心臟功能的波形信號(hào)特性曲線(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征在于柔性支承件包括至少兩個(gè)分離的可膨脹的套箍,所述套箍可繞所述管延伸,每一套箍均可從靠在管的壓扁位置膨脹至接合氣管的膨脹位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征在于所述管具有一個(gè)通道,以在所述管處于氣管內(nèi)的應(yīng)有位置處時(shí),允許將空氣輸送至受治療者。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備,其特征在于所述管的第二端適于與一通氣裝置相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征在于所述傳感器為位置能夠探測(cè)管的加速度和速度的加速表。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征在于剛性固定器包括一個(gè)鉸接凸緣,該凸緣可在靠在所述管上的合攏位置和徑向擴(kuò)張位置之間轉(zhuǎn)動(dòng),且在所述管和氣管之間延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備,其特征在于所述鉸接凸緣包括一個(gè)可膨脹的球囊,其位于所述管和凸緣之間,以便球囊的膨脹使凸緣向擴(kuò)張位置運(yùn)動(dòng),并且球囊的收縮使凸緣向合攏位置運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征在于,信號(hào)處理單元包括一個(gè)用于放大來(lái)自加速表的信號(hào)的放大器;一個(gè)實(shí)現(xiàn)放大信號(hào)的數(shù)字化的數(shù)字化裝置;一個(gè)信號(hào)分析單元,其用以分析被放大的信號(hào)并形成心臟功能的波形信號(hào)特性曲線(xiàn);以及一個(gè)用以顯示波形信號(hào)的顯示器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征在于,包括一個(gè)夾持件,其可固定至所述管的第二端,以有助于保持管在受治療者中的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備,其特征在于,夾持件包括一個(gè)帶條,該帶條可固定至與第二端相鄰的管上并且可繞受治療者的頸部延伸。
11.一種用于評(píng)定受治療者心臟功能的方法,其包括;在氣管內(nèi)支承一根管,以便響應(yīng)心臟功能而與氣管一起運(yùn)動(dòng);探測(cè)所述管的運(yùn)動(dòng);形成并顯示以所述管的運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的波形信號(hào);以及評(píng)定波形信號(hào)以確定心臟功能。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,將一根管支承在氣管中的步驟包括將一根管插入受治療者的嘴內(nèi),以伸入氣管內(nèi);使所述管懸浮在氣管內(nèi),以便實(shí)現(xiàn)所述管沿其縱向縱向軸線(xiàn)的運(yùn)動(dòng);使所述管與氣管相連,以便將氣管響應(yīng)心臟功能的運(yùn)動(dòng)傳遞至所述管。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,使所述管與氣管相連的步驟包括設(shè)置固定器,這些固定器可從所述管伸出,以接合氣管。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,探測(cè)所述管的運(yùn)動(dòng)的步驟包括通過(guò)一個(gè)固定至所述管上的傳感器測(cè)量所述管的加速度、速度或位移。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述管包括一個(gè)用于將空氣輸送至患者的通道。
16.一種用于評(píng)定受治療者心臟功能的設(shè)備,其包括;一根管,其可插入并支承在氣管中,以便將氣管響應(yīng)心臟功能的運(yùn)動(dòng)傳遞至所述管;一個(gè)傳感器,其用以探測(cè)管的運(yùn)動(dòng)并且形成表示氣管運(yùn)動(dòng)的信號(hào);以及一個(gè)信號(hào)處理單元,其用以從傳感器接收信號(hào)并形成心臟功能的波形信號(hào)特性曲線(xiàn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備,其特征在于,所述管可插入受治療者的嘴內(nèi),以便第一端部伸入氣管內(nèi),第二端由嘴中伸出。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備,其特征在于,包括一柔性支承件, 其可從所述管伸出,以接合氣管并使管懸浮于氣管內(nèi),以便實(shí)現(xiàn)管沿其縱向軸線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備,其特征在于,包括一個(gè)剛性固定器,其可從所述管中伸出,以接合氣管并將氣管響應(yīng)心臟功能的運(yùn)動(dòng)傳遞至所述管。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備,其特征在于,所述柔性支承件包括至少兩個(gè)分開(kāi)的可膨脹的套箍,這些套箍繞管延伸,每一個(gè)套箍均可從靠在管上的壓扁位置處膨脹至膨脹位置。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備,其特征在于,所述管具有一個(gè)通道,以允許在所述管處于氣管中時(shí),將空氣輸送至受治療者。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備,其特征在于,所述管的第二端適于與一通氣裝置相連。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備,其特征在于,所述傳感器為加速表, 其位于能夠探測(cè)管的加速度和速度的位置處。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備,其特征在于,剛性固定器包括一個(gè)鉸接凸緣,該凸緣可在靠在所述管上的合攏位置和徑向擴(kuò)張位置之間轉(zhuǎn)動(dòng),且在所述管和氣管之間延伸。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備,其特征在于,所述鉸接凸緣包括一個(gè)可膨脹的球囊,其位于所述管和凸緣之間,以便球囊的膨脹使凸緣向擴(kuò)張位置運(yùn)動(dòng),并且球囊的收縮使凸緣向合攏位置運(yùn)動(dòng)。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備,其特征在于,信號(hào)處理單元包括一個(gè)用于放大來(lái)自加速表的信號(hào)的放大器;一個(gè)實(shí)現(xiàn)放大信號(hào)的數(shù)字化的數(shù)字化裝置;一個(gè)信號(hào)分析單元,其用以分析被放大的信號(hào)并形成心臟功能的波形信號(hào)特性曲線(xiàn);以及一個(gè)用以顯示波形信號(hào)的顯示器。
27.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備,其特征在于,包括一個(gè)夾持件,其可固定至所述管的第二端,以有助于保持管在受治療者中的位置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備,其特征在于,夾持件包括一個(gè)帶條,該帶條可固定至與第二端相鄰的管上并且可繞受治療者的頸部延伸。
29.一種用于評(píng)定受治療者心臟功能的設(shè)備,其包括;一個(gè)探頭,該探頭可插入并支承在氣管內(nèi),以便經(jīng)該探頭傳遞氣管響應(yīng)心臟功能的運(yùn)動(dòng);一個(gè)傳感器,其用于探測(cè)所傳遞的氣管的運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生表示氣管運(yùn)動(dòng)的信號(hào);一個(gè)信號(hào)處理單元,其用于從傳感器接收信號(hào)并形成心臟功能的波形信號(hào)特性曲線(xiàn)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的設(shè)備,其特征在于,所述探頭為一根空心管,其具有一用以將空氣輸送至受治療者的內(nèi)部通道,因此,空心管的運(yùn)動(dòng)起到傳遞氣管運(yùn)動(dòng)的作用。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備,其特征在于,包括一柔性支承件, 其可從所述管伸出,以接合氣管并使管懸浮于氣管內(nèi),以便實(shí)現(xiàn)管沿其縱向軸線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備,其特征在于,包括一個(gè)剛性固定器,其可從所述管伸出,以接合氣管并將氣管響應(yīng)心臟功能的運(yùn)動(dòng)傳遞至所述管。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備,其特征在于,所述柔性支承件包括至少兩個(gè)分開(kāi)的可膨脹的套箍,這些套箍繞管延伸,每一個(gè)套箍均可從靠在管上的收縮位置處膨脹至接合受治療者的氣管或嘴部區(qū)域的膨脹位置。
34.根據(jù)權(quán)利要求29所述的設(shè)備,其特征在于,包括一個(gè)用于安裝所述探頭的氣管內(nèi)導(dǎo)管。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的設(shè)備,其特征在于,探頭包括一個(gè)管狀件,該管狀件具有一個(gè)內(nèi)端和一個(gè)外端,所述內(nèi)端適于從氣管內(nèi)導(dǎo)管伸出并與隆凸區(qū)接合,在隆凸區(qū)氣管分叉進(jìn)入肺內(nèi),所述外端支承在一用于使內(nèi)端位于隆凸區(qū)上的固定構(gòu)件中。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的設(shè)備,其特征在于,管狀件具有大致剛性的側(cè)壁,這些側(cè)壁限定了填充有與內(nèi)端和外端連通的流體的密封內(nèi)部。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的設(shè)備,其特征在于,管狀件的側(cè)壁包括一個(gè)可彎曲的區(qū)域,以適應(yīng)氣管的彎曲度。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的設(shè)備,其特征在于,內(nèi)端和外端包括彈性面,這些彈性面經(jīng)密封的內(nèi)部連通,因此通過(guò)流體將因隆凸區(qū)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的在內(nèi)端處的彈性面的運(yùn)動(dòng)傳遞至在外端的柔性面。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備,其特征在于,內(nèi)端包括可壓扁的定位指狀件,該指狀件可在與管狀件側(cè)壁對(duì)準(zhǔn)以有助于穿過(guò)氣管內(nèi)導(dǎo)管插入的壓扁位置和夾持隆凸區(qū)以保持在內(nèi)端的彈性面與隆凸區(qū)接合的延伸位置之間運(yùn)動(dòng)。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的設(shè)備,其特征在于,通過(guò)分別從管狀件內(nèi)部抽出流體或?qū)⒘黧w注入管狀件內(nèi)部,使可壓扁的指狀件在壓扁位置和延伸位置之間運(yùn)動(dòng)。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的設(shè)備,其特征在于,包括一個(gè)注射器,其與管狀件的內(nèi)部相連,以抽出或注入流體。
42.根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備,其特征在于,在外端的彈性面接合傳感器。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的設(shè)備,其特征在于,傳感器包括一個(gè)用于探測(cè)彈性面的加速度的加速表。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的設(shè)備,其特征在于,傳感器包括一個(gè)探測(cè)在彈性面處壓力變化的壓力傳感器。
45.根據(jù)權(quán)利要求42所述的設(shè)備,其特征在于,包括一個(gè)與管狀件相連接的聲波傳感器,以探測(cè)經(jīng)管狀件側(cè)壁傳遞的聲能。
46.根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備,其特征在于,固定構(gòu)件包括一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)架,以為了實(shí)現(xiàn)管狀件的運(yùn)動(dòng)而支承管狀件的外端,以便將在內(nèi)端處的彈性面偏壓在隆凸區(qū)。
47.一種用于評(píng)定受治療者心臟功能的方法,其包括;使一個(gè)探頭支承在氣管中,以便傳遞氣管響應(yīng)心臟功能的運(yùn)動(dòng);探測(cè)由探頭傳遞的運(yùn)動(dòng);產(chǎn)生并顯示基于探頭傳遞的運(yùn)動(dòng)的波形信號(hào);以及評(píng)定所述波形信號(hào)以確定心臟功能。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法,其特征在于,探頭為一根空心管,其具有一用以將空氣輸送至受治療者的內(nèi)部通道,因此,空心管的運(yùn)動(dòng)起到傳遞氣管運(yùn)動(dòng)的作用。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法,其特征在于,一根氣管內(nèi)導(dǎo)管容納所述探頭并且探頭包括一個(gè)管狀件,其具有一個(gè)內(nèi)端和一個(gè)外端,所述內(nèi)端適于從氣管內(nèi)導(dǎo)管伸出并接合在隆凸區(qū)上,在該隆凸區(qū),氣管分叉進(jìn)入肺內(nèi),所述外端支承在一用于使內(nèi)端位于隆凸區(qū)上的固定構(gòu)件上。
全文摘要
一種用于評(píng)定受治療者心臟功能的設(shè)備和方法,其包括使一個(gè)探頭支承在氣管中,以便傳遞氣管響應(yīng)心臟功能的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)一個(gè)產(chǎn)生波形信號(hào)的傳感器探測(cè)所傳遞的運(yùn)動(dòng)。顯示并評(píng)定波形信號(hào)以確定心臟功能。通過(guò)直接接合氣管,本發(fā)明的設(shè)備和方法即使對(duì)于氣管非常小的加速度、速度或位移也是較敏感的,從而能允許準(zhǔn)確測(cè)定心臟功能。
文檔編號(hào)A61B5/00GK1498092SQ02807146
公開(kāi)日2004年5月19日 申請(qǐng)日期2002年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月22日
發(fā)明者約翰·科布蘭斯基, 約翰 科布蘭斯基 申請(qǐng)人:德信技術(shù)有限公司