專利名稱：用于監(jiān)視健康狀況的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及健康監(jiān)視系統(tǒng)和方法，更具體而言，涉及包括用于監(jiān)視心臟行為的設 備的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
和

發(fā)明內容
心血管疾病在全世界范圍內是一個大的、增長的健康問題。一些研究顯示大約 15%的西方世界遭受著一個或多個心血管疾病。在美國，每年幾乎25%的人口受到影響，導 致多于六百萬人住院治療。存在不同的設備用于監(jiān)視與心臟性能相關的某些參數。在一些情況下，患者的活 體參數可能需要被監(jiān)視一段時間。心臟的心律不齊在引起心臟泵血遍及身體的電脈沖的正 常序列中發(fā)生變化。因為反常的心臟搏動改變可能僅偶爾地發(fā)生，所以可能需要持續(xù)的監(jiān) 視來檢測心律不齊。由持續(xù)的監(jiān)視，醫(yī)務人員可以描繪心臟的狀況并且建立合適的治療療程?！獋€測量心率的現有技術設備是美敦力(美國明尼蘇達州明尼阿波利斯市)的 “顯示”監(jiān)視器。這個設備包括可植入的心臟監(jiān)視器，用于例如確定患者的暈厥(昏倒)是 否與心律問題有聯(lián)系。該“顯示”監(jiān)視器持續(xù)地監(jiān)視心臟的速率和節(jié)律達到14個月。在從 昏倒期醒來之后，患者將記錄設備放置到植入的“顯示”監(jiān)視器之上的皮膚外面，并且按動 按鈕將數據從監(jiān)視器傳送到記錄設備。將所述記錄設備提供給醫(yī)生，該醫(yī)生分析存儲在記 錄設備中的信息以確定反常的心律是否被記錄。記錄設備的使用既不是自動的也不是自主 的，因此需要患者是有意識的或者需要另一人的干涉來將信息從監(jiān)視器傳送到記錄設備?？芍踩雮鞲性O備的另一已知類型是應答器型設備，其中應答器被植入患者并且隨 后由手持電磁讀出器以非侵入形式進行讀取。在美國專利第5833603號中描述了設備的后 一類型的一個實例。在許多情況下，醫(yī)務人員對于收集與心臟的行為和患者的狀況有關的多種類型的 數據感興趣。此外，如以上所提到的，不需要患者訪問健康護理提供者(HCP)而獲得盡可能 多的相關數據是理想的。相關信息可以包括流過主動脈的血流量的氧飽和度等級、血壓、心 率、血流量、搏出量、心輸出量、心臟的電活動(用于產生心電圖(ECG)數據)和身體溫度。在這里公開了一種用于監(jiān)視健康狀況的方法和系統(tǒng)。在根據本發(fā)明的系統(tǒng)的一個實施例中，該系統(tǒng)包括監(jiān)視設備、患者監(jiān)視應用程序和數據存儲器。所述監(jiān)視設備包括多普 勒傳感器、光學傳感器和計算設備。傳感器和計算設備被封裝在外殼中?；颊弑O(jiān)視應用程 序接收來自監(jiān)視應用程序的參數值并且將參數值存儲在數據存儲器中。在一個實施例中，提供了一種用于監(jiān)視健康狀況的方法。該方法包括提供如在緊 接著的上一段落中描述的監(jiān)視設備的步驟，和由監(jiān)視設備計算一個或多個血液動力學參 數。該方法進一步包括基于血液動力學參數診斷健康狀況的步驟和響應該健康狀況執(zhí)行功 能。在另一實施例中，用于監(jiān)視健康狀況的方法包括提供如以上所描述的監(jiān)視設備的 步驟，并且進一步包括通信設備。該方法進一步包括發(fā)送命令給監(jiān)視設備的步驟以及響應 該命令執(zhí)行功能。通過結合以下附圖參考下面對本發(fā)明實施例的描述，本發(fā)明的特征、以及實現這 些特征的方式將變得更加明顯，發(fā)明本身將更容易理解。


圖1和圖2是根據本發(fā)明的一個實施例的系統(tǒng)的示意圖。圖3是根據本發(fā)明的一個實施例的監(jiān)視設備的側視示意圖。圖4是根據本發(fā)明的一個實施例的計算設備的概念視圖。圖5和圖6是用于執(zhí)行根據本發(fā)明的方法的實施例的治療方案的概念性表達。圖7是根據本發(fā)明的方法的另一實施例的流程圖。相應的附圖標號指示了遍及幾個視圖的相應部件。盡管附圖代表了本發(fā)明的實施 例，但為了更好的闡明和解釋本發(fā)明，附圖沒有必要按比例繪制并且某些特征可能被夸大。 這里陳述的范例闡明了幾種形式的本發(fā)明的實施例并且這樣的范例并不以任何方式限制 發(fā)明的范圍。
具體實施例方式以下所討論的實施例并不意圖是窮盡的或將本發(fā)明限于在以下的詳細描述中所 公開的精確形式。而是，所選擇和描述的實施例使得本領域的其它技術人員可以使用他們 的發(fā)明。圖1和圖2示出了根據本發(fā)明的一個實施例的系統(tǒng)。系統(tǒng)100包括位于患者102 上的監(jiān)視設備1，以及外部通信設備120，例如個人數字助理或黑莓設備。外部通信設備可 以是任何適于接收無線或者因特網通信的設備，例如分別由中繼單元、電話和計算機示例 的通信設備110、132和142。通信設備120和132以及可選的110通過電信網絡130無線 地傳送信息。通信設備110也可以包括用于不使用電信網絡130而與監(jiān)視設備1無線地進 行通信的藍牙適配器或者另外的適配器。電信網絡130可操作地連接到用數字140代表的 因特網，所述因特網將信息從電信網絡傳送到通信設備142。在一個實施例中，系統(tǒng)100進 一步包括含有網頁和存在于服務器144中的網站(未示出)。在另一實施例中，系統(tǒng)100也 包括適于給患者102的心臟提供治療的心臟設備150。系統(tǒng)100包括患者管理應用程序200和數據存儲器210?；颊吖芾響贸绦?00 是被配置為從監(jiān)視設備1和其他計算設備接收數據并將數據存儲在數據存儲器210中的程序?；颊吖芾響贸绦?00可以存在于服務器144中。患者管理應用程序200可以是客戶 端/服務器應用程序，其客戶端程序存在于通信設備中，能通過因特網訪問。數據存儲器 210存儲與患者102有關的數據。數據可以包括患者簡檔(profile)212，該患者簡檔212 包括用于將患者102與特定的監(jiān)視設備1相聯(lián)系并且使得能夠訪問傳感設備的例如地址、 保險信息、聯(lián)系信息和設備識別信息的患者信息。數據也可以包括值214，該值214包括從 相關監(jiān)視設備1獲取的參考、測量和參數值?；颊吖芾響贸绦?00可以以不同方式顯示 值來幫助HCP管理患者健康。數據也可以包括治療方案216?；颊吖芾響贸绦?00具有許多功能。該患者管理應用程序從監(jiān)視設備1獲取數 據。它也更新參考值和治療方案。它也給監(jiān)視設備1發(fā)送命令。在一個實施例中，患者管 理應用程序200將命令發(fā)送給監(jiān)視設備1并且監(jiān)視設備1響應該命令執(zhí)行功能。在另一實 施例中，HCP使用外部通信設備來與客戶管理應用程序200進行通信并且響應于HCP通信， 客戶管理應用程序200與監(jiān)視設備1進行通信。在另一實施例中，HCP通過可由因特網訪 問的網站而訪問患者管理應用程序200。圖3描述的監(jiān)視設備1通常包括多個部件。一個或多個部件可以被合并到監(jiān)視設 備1中以適合根據本發(fā)明的方法的應用。監(jiān)視設備1可以包括計算設備20、通信設備30、 能量存儲設備40、光學傳感器組件2、包括探針50A和50B的ECG傳感器(下文將其一起稱 為ECG傳感器50)、多普勒傳感器60和溫度傳感器70，每個部件安裝在板80上并且與計算 設備20進行電通信。這些部件被封裝在外殼90內。系統(tǒng)100可操作地將監(jiān)視設備1與一個或多個適于與監(jiān)視設備1交換數據的通信 設備相連接。數據包括命令、測量、參數和參考值以及治療方案。監(jiān)視設備1獲得測量值， 根據治療方案處理測量值，這在許多情況下包括將測量值與參考值作和診斷的簡檔對比來 診斷反常的狀況，然后基于診斷根據響應的簡檔來執(zhí)行功能。命令是從外部通信設備提供給計算設備20的指令。通常，命令是用于執(zhí)行功能的 指令。功能包括發(fā)送數據、執(zhí)行治療、更新參考值和更新治療方案。參考值代表患者正常或者穩(wěn)定的狀況。監(jiān)視設備1可以用參考值進行編程或者可 以被編程為在將設備放置于患者102上時來收集測量值，并且存儲初始測量值或參數值作 為參考值。如以下所詳細說明的，關于計算設備20，參數值包括例如脈搏速率、氧飽和度、心 輸出量和血壓以及溫度的血液動力學參數。參考值可以包括目標值和可接受的變化范圍或者限制。當參數值落到參考目標值 或范圍以外時，參數值可以指示異常。在一些實施例中，參數值可以產生例如移動平均值的 統(tǒng)計量，并且當參數統(tǒng)計量與參考統(tǒng)計量的不同大于預期量時，將會檢測出異常。一個反常的醫(yī)療狀況是心臟的心律不齊。計算設備20可以被配置為執(zhí)行對測量 值的分析來確定例如心律是否是指示心律不齊的不規(guī)則。其它反常的狀況包括低氧飽和 度、低心輸出量和高或低的血壓。其他反常的狀況可以依賴于不同血液動力學參數值的組I=I O治療方案包括診斷和響應簡檔。診斷簡檔為計算設備20提供用于診斷反常狀況 的的決定標準。響應簡檔為計算設備20提供用于響應于診斷執(zhí)行功能的指令。最初，一個 或多個治療方案可以被編程到監(jiān)視設備1中。在最初治療方案中的響應簡檔可以響應于反 常狀況指示計算設備20切換到第二治療方案。在一個實施例中，通過通信設備30治療方案可以被下載到計算設備20。1.監(jiān)視設備遍及本申請，關于監(jiān)視設備1的引用指的是在這里通過上述參引合并的、在“集成 的設備”的申請中描述的監(jiān)視設備1。同樣，關于光學傳感器組件2的引用指的是在這里通 過上述參引合并的、在“光學傳感器裝置”的申請中描述的光學傳感器組件2。此外，關于多 普勒傳感器60的引用指的是通過上述參引合并的、在“多普勒運動傳感器裝置”的申請中 描述的多普勒傳感器60。在本申請中將不再重復對監(jiān)視設備1、光學傳感器組件2和多普 勒傳感器60的完整描述。通信信號意思是這樣的信號，其具有一個或多個其特征被設置了或改變了以編碼 信號中的信息。例如，但并不限于此，通信信號包括聲學的、射頻、紅外線的、其它無線介質 和上述任何組合。中繼單元110位于患者身體的外部，例如，夾在患者的皮帶上。中繼單元 110可以包括用于接收來自通信設備30的發(fā)射的接收器，和用于給另一外部通信設備再次 發(fā)送通信信號的發(fā)射器。中繼單元110也可以是固定的并且硬連接的，用于連接到因特網 或者直接連接到健康護理提供者的計算機。同樣地，中繼單元110可以接收來自健康護理 提供者的通信信號并且向通信設備30發(fā)送信號。光學傳感器組件2包括多個光子發(fā)射器和多個用于檢測多個光學信號的光子檢 測器。所述發(fā)射器和檢測器面對著主動脈。計算設備20操作著多個發(fā)射器和檢測器并且 處理多個光學信號來獲得代表主動脈的位置和尺寸以及流過主動脈的血液的氧飽和度的 光學測量值。多普勒傳感器60發(fā)射和檢測多個超聲波。計算設備20也操作多普勒傳感器60 并且在使用光學傳感器組件2所獲得的光學測量值的幫助下，處理多個超聲波來獲得代表 心率、血流、搏出量、血壓和心輸出量的多普勒測量值。ECG傳感器50檢測引起心臟泵血的電信號。溫度傳感器70測量患者的溫度。根 據這里公開的方法的不同實施例，能量存儲設備40向計算設備20、各個傳感器和通信設備 30提供電力，所述通信設備30被配置為發(fā)送采集的數據或者與采集的數據相關的信息。傳 感器、計算設備20、通信設備30和能量存儲設備40被封裝在外殼90內。將多個傳感器和在以上所提及的其它部件集成于監(jiān)視設備1中，允許安裝在患者 身體的一個位置的單個設備精確地測量包括心輸出量的、與心臟的行為相關的一套綜合的 參數。此外，與輸出原始數據用于由另一設備進行分析的其它傳感設備不同，監(jiān)視設備1可 以執(zhí)行參數的分析以及響應于“板上”分析來執(zhí)行功能。如以上所示的，監(jiān)視設備1也與其 它設備無線地進行通信，否則提供信息并且接收命令和數據。如此，不用任何人工干預，監(jiān) 視設備1采集、分析和傳送數據。用“患者”的意思是人類或動物。在根據本發(fā)明的一個實施例中，監(jiān)視設備1被植 入患者身體的皮下。然而，應當明白，使用不同的植入技術，監(jiān)視設備1可以被植入不同的 位置。例如，監(jiān)視設備1可以被植入肋骨架下的胸腔。外殼90可以形成為圓形或橢圓形圓 盤的形狀，其尺寸與兩個層疊的25美分硬幣粗略地相似。更具體地說，外殼90可以近似為 三厘米的直徑以及近似為一厘米的厚度。當然，取決于應用，外殼90可以被配置為其它不 同形狀和尺寸。光學傳感器組件2、多普勒傳感器60、ECG傳感器50和溫度傳感器70定位 于面向內部，而能量存儲設備40的能量耦合器部件面向外部。
監(jiān)視設備1可以與例如起搏器、心臟再同步化治療(CRT)設備、植入式心律轉復除 顫器(I⑶)等的植入的心臟設備150進行集成。在這樣的實施例中，監(jiān)視設備1可以與植 入的心臟設備進行通信并且從植入的心臟設備以及從監(jiān)視設備自身的傳感器提供信息給 外部設備。由于許多植入的心臟設備通常是容易理解的和常規(guī)規(guī)定的，所以將監(jiān)視設備1 集成到其他這樣的設備可以為得到市場的接受提供一種有效的方法。以上描述的集成可以通過將監(jiān)視設備1的部件與心臟設備相結合而完成。如果 心臟設備包括計算設備，例如實現根據本發(fā)明功能的算法可以集成在心臟設備的計算設備 中，而不是增加第二計算設備。以類似的方式，能量存儲器可以與通信設備合并以避免重復 并且降低成本。監(jiān)視設備1可以定位于患者身體的外部。提供了支持元件來支持監(jiān)視設備1到身 體的外部。支持元件可以永久地或者臨時地連接到監(jiān)視設備1。支持元件可以包括粘合層 用于將支持元件粘連到患者的身體或者可以包括可以是彈性的帶，用于保持監(jiān)視設備1在 患者的身體上。在例如超聲機器的外部映射系統(tǒng)的幫助下，監(jiān)視設備1可以被植入或定位于患者 上。適當的放置確保了例如主動脈的感興趣的血管位于監(jiān)視設備1的各傳感器的感測范圍 內。例如，監(jiān)視設備1可以被定位于患者的胸腔或背部的能夠減少肋骨對以這里所描述的 方式獲得的測量的干擾的位置。計算設備20包括多個部件。盡管這里所描述的部件像是獨立的部件，部件可以 被合并為例如應用專用集成電路的單獨設備。如圖4所示，計算設備20包括A/D轉換器 22 (也將光信號轉換為電信號)、處理器對、存儲器沈、程序觀、數據四、輸入23和輸出25。 存儲器沈可以包括、但不限于隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、電可擦除只讀存 儲器(EEPROM)、閃存存儲器或者其他存儲器技術。A/D轉換器22、處理器M和存儲器沈可 以構造為集成電路。集成電路可以進一步包括發(fā)射器陣列100、檢測器陣列200和通信設 備30。程序28代表用于指示處理器M響應于數據四執(zhí)行任務的計算機指令。程序28 位于存儲器沈中。數據四包括值和治療方案，并且也位于存儲器沈中。參考數據可以被 存儲在ROM中或者可以被存儲在RAM中，使得參考數據可以響應于外部輸入或者響應于隨 著時間所收集的測量數據的特征而隨著時間被修改。用于響應測量值的治療方案也可以被 提供。治療方案可以被存儲在永久的存儲器或者可以被存儲在例如RAM的非永久的存儲ο如果檢測出反常的狀況，尤其確定是嚴重的或危險的狀況，計算設備20可以被配 置為使通信設備30發(fā)送警報?；钴S的治療方案中的診斷簡檔提供標準來確定狀況是正常 的或是反常的，并且如果是反常的，確定嚴重程度。治療方案中的響應簡檔提供標準來響應 診斷。警報的發(fā)送是響應的一個例子。警報可以被用來發(fā)動報警或者警報患者采取補救 行動。補救行動可以是終止或者減少身體的活動。警報也可以為緊急服務提供全球定位 (GPS)信息。參照圖1，當發(fā)現呈現出反常狀況時，警報也可以被顯示在外部通信設備110、 120、132和/或142上。警報可以包括文本信息或與狀況相應的碼。根據治療方案，計算設 備20也可以開始新的測量周期并且響應于反常狀況的檢測而持續(xù)地測量。計算設備20也可以根據響應簡檔或者響應于命令開始治療。監(jiān)視設備1通過通信設備30可以接收外部命令來執(zhí)行治療以響應警報?？蛇x地，基于治療方案，反常的狀況 也可以被用于指導適于提供治療的設備來遞送這樣的治療。治療可以包括例如電擊或者給藥。參數值和/或其它信息可以與外部設備進行通信。參數值可以被存儲于存儲器沈 中并且通過通信設備30被無線地發(fā)送。響應于反常的狀況、響應于外部接收的命令、當存 儲器的使用超過預定的量或者能量存儲水平被確定是低的時，定期地激活通信設備30的 通信信號(例如，每天一次、每周一次等)；建立后面兩種狀況以防止存儲器溢出或能量損 耗導致的數據損失。也應當理解監(jiān)視設備1可以包括除通信設備30之外的通信設備。例 如，如果通信設備30是蜂窩的調制解調器，監(jiān)視設備1也可以包括備份藍牙或射頻(RF)通 信設備。這種備份設備在下述情況下是理想的，在一次或多次嘗試之后，很明顯蜂窩調制解 調器不可能發(fā)送信息(例如，由于低可用功率、差的網絡覆蓋等)。在這種情況下，計算設備 20可以激活備份通信設備以發(fā)送信息或警報給可替代的外部通信設備?？商娲鼗蛘叱陨厦枋龅膫鬏斨?，通過使通信設備30發(fā)送請求的數據或者 代表請求的數據的信息，計算設備20可以被編程為響應由通信設備30接收到的數據請求。通過接近患者的設備可以接收通信信號以警告患者狀況，或者通過健康護理提供 者、親戚或者其它預定的接受者遠程地(例如通過網絡)接收信號。應當理解光學傳感器組件2、多普勒傳感器60、ECG傳感器50和溫度傳感器70中 的每個或某些在設計上可以是模塊化的。這樣，多個不同的多普勒傳感器60例如可以產生 不同的性能特性(例如，不同的輸出頻率)。取決于應用，多個傳感器中的任意個可以被安 裝在監(jiān)視設備1上以獲得想要的性能。一旦監(jiān)視設備1裝配有所選的傳感器，計算設備20 可以被編程為對不同的算法進行修改來適應所選的傳感器。以這種方式，包括計算設備20、 通信設備30等的基本的監(jiān)視設備1可以與各種傳感器中的任意個一起被“定制”地構建， 并且被編程來與所選傳感器一起操作。應當理解盡管在這里描述的光學傳感器組件2、多普勒傳感器60和溫度傳感器70 被相對不經常地(至少在正常狀況下)激活以獲得測量值以保存能量時，隨著電池技術的 改進，可以增加這些傳感器的激活頻率。同樣，當監(jiān)視設備1佩戴在外部時，連接器85可以 被用來提供電源給傳感設備85，因此消除了相關的能量損耗的擔心并且允許對這些傳感器 的頻繁的或甚至連續(xù)的操作。此外，連接器85可以被用來可操作地將其它傳感器與監(jiān)視設 備1相連接。在本發(fā)明的一個實施例中，通信設備30是雙向通信設備，例如，通過蜂窩電話系 統(tǒng)和/或GPS衛(wèi)星系統(tǒng)，例如諾基亞模型號KNL1147-V。在可替代的實施例中，通信設備30 能夠發(fā)送信息，但不能接收信息或命令。在根據本發(fā)明的一個實施例中，可以提供用于再充電能量存儲設備40的系統(tǒng)。計 算設備20從能量存儲設備40接收能量。能量存儲設備40包括例如電池的能量存儲部件。 可選地，監(jiān)視設備1也可以包括用于從外部源接收能量以對能量存儲設備40進行充電的能 量耦合器。能量耦合器的一個例子是例如電感線圈的電磁設備，用于接收外部電磁信號并將 電磁信號轉換為電能量用于對能量存儲部件再充電。外部電磁設備產生電磁信號，該電磁 信號通過能量存儲設備40接收并且被轉換為電能量。能量存儲設備40可以提供充電信號給計算設備20。計算設備20可以將充電信號與參考充電信號相對比，并且產生低充電通 信信號用于向患者和/或健康護理提供者報警?？商娲?，例如電壓傳感器的檢測器可以 被用來監(jiān)視能量存儲設備40的電量，并且當電量下降到低于閥值時，提供信號給計算設備 20。電磁設備可以被放置于接近監(jiān)視設備1以對能量存儲設備40進行充電。能量可以代替或另外地以超聲波振動的形式被提供。例如，在監(jiān)視設備1中可以 引入壓電變換器。超聲波振動可以在外部提供。當由超聲波振動驅動時，變換器發(fā)電。如 這里所示的，能量或功率也可以通過連接器85被提供到監(jiān)視設備1。2.診斷和操作恰當地診斷心臟狀況是重要的。不恰當的診斷可以引起不恰當的治療，這種治療 可以導致患者的死亡或者嚴重的永久性的殘疾。由于潛在的危害，充分謹慎是自然的。然 而，充分的謹慎增加了治療費用，總體上為社會增加了費用。恰當的診斷可以減少治療費 用，也可能改善患者的狀況。心臟衰竭可以由任何結構的或功能的心臟失調引起，其損害心臟泵足夠量的血液 遍及身體的能力。心臟衰竭是由任何狀況引起的，這些狀況通過損害或超負荷減少了的心 肌層的效率，包括心肌梗塞(其中心肌缺氧并且遭到損壞)和高血壓(其增加了需要泵血 的收縮力并且經常引起心肌變厚，導致肌功能改變)。除了監(jiān)視或者立即響應反常情況之外，發(fā)展帶有慢性心臟衰竭的患者的生理歷史 以防止?jié)撛诘闹旅氖鹿适侵匾摹Ｐ呐K衰竭可以是慢性的和充血的，或者代償失調的。當 患者的慢性心臟衰竭發(fā)展為急性的癥狀時，代償失調的心臟衰竭發(fā)生。癥狀可以是基于涉 及的心臟的側面、即右邊或左邊，衰竭的類型、即心臟舒張或者心臟收縮，是否是由于低心 輸出量引起的反常，以及由反常引起的功能損耗的程度(基于功能的分級)。對于心臟衰竭沒有通用地被接受了的診斷標準。不同的標準包括Framingham、 Boston和Duke標準(由相關的研究命名)。紐約心臟協(xié)會功能分類將癥狀的嚴重性進行 了分類并且可以用來評估對治療的響應。等級I中的患者在任何活動中不受限制并且在普 通的活動中沒有癥狀。等級II中的患者經歷微小的、輕微的活動限制，但是在休息時是舒適 的或者有輕微的費力。等級III中的患者在任何活動中受限并且僅在休息時是舒適的。等級 IV中的患者在任何體力活動中經受不適并且在休息時也有癥狀。患者的分類可以被編程并 且可以被用于識別治療方案來響應診斷。隨著時間，增加心臟工作負荷的狀況將對心臟本身產生改變，所以監(jiān)視心臟性能 變化是重要的，該變化可以引起對患者的再分類，并在治療上作相應變化。心臟變化包括由 于心室的超負載造成的減少的收縮性或收縮力、減少的心搏量、增加的收縮末期容量(通 常由減少的收縮性引起)、減少的舒張末期容量(通常由受損傷的心室充盈引起)、減少的 備用容量和為了維持心輸出量由增加的交感活動所刺激的心率的增加。左側衰竭的顯著的呼吸道癥狀是在費力時或休息時氣短(呼吸困難)以及容易疲 勞。其他癥狀包括在躺下時增加的呼吸急促和在睡眠時嚴重的呼吸急促，通常在上床睡覺 后的幾小時。身體的不良循環(huán)引起暈眩和混亂。心臟的右側泵去氧血并且右側的衰竭引起 周圍組織的阻塞。由于并發(fā)的疾病、心肌梗塞、心率不齊和不受控制的高血壓以及其它原 因，心臟衰竭容易代償失調。指示可能的心臟衰竭的通常的跡象包括向側面移位的心尖搏 動(由于心臟增大了)、在代償失調情況下的快節(jié)奏(額外的心臟聲音)和作為起因(如主動脈狹窄)或者 由于心臟衰竭的、可能表明心臟瓣膜病的心臟雜音。超聲心動圖可以被用 來識別潛在的心臟衰竭的這些通常跡象。由收縮功能紊亂引起的心臟衰竭是心臟泵血功能的衰竭。心臟衰竭以減少的射血 率為特征(少于50%，并且經常顯著地降低)。通常，射血率應該在50%到70%之間。心 室收縮的強度變弱并且對于產生充足的心搏量是不充分的，導致不充分的心輸出量。由于 心室沒有被充分地排空，所以心室舒張期末壓和容積增加。在心臟的左側，增加的壓力引起 肺水腫。在心臟的右側，增加的壓力導致依賴的周圍水腫。多普勒傳感器60可以被用來確 定心臟功能的重要決定因素一搏出量(SV)。由舒張功能紊亂引起的心臟衰竭是心室充分舒張的衰竭以及典型地指示了硬的 心室壁。這樣引起不充分的心室填充，導致了不充分的搏出量。心室舒張的衰竭也導致升 高的舒張期末壓，該舒張期末壓導致水腫。如果收縮功能得到了保持，舒張功能紊亂可能不 會自己顯露，除非在生理的極端情況下，因此，患者在休息時可以是完全無臨床癥狀的。然 而，舒張功能紊亂對心率和血壓的增加是高度靈敏的。一陣陣突然的心動過速可以由費力、 發(fā)燒或者脫水引起。ECG傳感器50通過將心率和參考值對比可以追蹤心率的增加。升高的 血壓可以以相似的方式用多普勒傳感器來識別。參數可以及時地進行相關，以潛在地診斷 舒張功能紊亂。下面將描述假設的方案來舉例證明響應于心臟衰竭事件的治療方案。該方案基于 假設的癥狀。在第一實例中，患者為65歲并且在事件之前遭受前壁心肌梗塞兩年時間。在事件 之前那年內，他遭受充血性心力衰竭，特征為在輕微地用力、疲勞時的呼吸困難和在休息時 少見的氣短。他的紐約心臟協(xié)會功能分類定義為II-III級。他接受包括導致一些功能性改 進的ACE抑制劑、β-受體阻斷劑和安體舒通的敷藥。在經歷總體上的虛弱和一些呼吸困 難之后，患者呼叫他的HCP并且傳達他的癥狀。在基礎方案中，患者并沒有從使用監(jiān)視設備1中獲益。在通常狀況下，癥狀將會幾 乎確定地導致HCP懷疑代償失調的心力衰竭。典型的響應將是派出移動的加強護理單元來 收治患者。如果代償失調的心力衰竭不存在，收治患者將會是不必要的。然而，如果代償失 調的心力衰竭確實存在，并且患者在事件后多于兩或三小時到達健康護理設施，則較晚的 治療可能是危險的并且偶爾地、是威脅生命的。在下面舉例說明根據本發(fā)明方法的不同實施例的可替代的案例中，患者從使用監(jiān) 視設備1中獲益。在事件之前，HCP用治療方案對監(jiān)視設備1進行編程，該治療方案相應于 患者的歷史和紐約心臟協(xié)會功能分類或者其它分類。該治療方案可以不時地進行更新。在第一方案中，一旦接收的電話呼叫，HCP訪問外部的通信設備來通過通信設備 30獲得脈搏率數據，以確定任何心率不齊是否存在。然后，HCP獲取氧飽和度測量值。通常 的飽和度(> 98% )將會幾乎確定地排除嚴重的事件。為了完成檢查，HCP通過電話指示 患者靜坐兩到三分鐘，之后HCP命令監(jiān)視設備1計算心輸出量和血壓。該信息對于確定是 否病人確實遭受代償失調將是充足的。如果他不是遭受代償失調，則可以避免不必要地來 健康護理設施的行程。在這個方案中，HCP使用外部的通信設備發(fā)送命令給監(jiān)視設備1。HCP可以選擇來 自患者管理應用程序200的命令，患者管理應用程序200可以包括專用于支持這樣的通信的網站?？商娲?，外部通信設備可以是電話132，并且命令可以包括撥用于訪問通信設備 30的電話號碼，在此情況下，電話調制解調器輸入用于訪問監(jiān)視設備1上的數據的數字訪 問碼，并且隨后輸入用于獲取數據的、對應于治療方案的數字碼。治療方案可以是指單獨的 參數或者多于一個的參數。監(jiān)視設備1通過發(fā)送一串數據來響應每個命令。參照圖5，示出了 典型的治療方案組。HCP激活治療方案A以獲取脈搏和氧飽和度 數據。因為這些參數是由低功率設備ECG傳感器50和光學傳感器組件2獲得的，所以獲得 這些值不用消耗很多能量。如果患者具有包括顯示屏的中繼單元110，治療方案B也可以 被激活來指導病人休息兩或三分鐘。最終，HCP激活治療方案C以獲取心輸出量和血壓值。 這些是由比光學傳感器組件2消耗更多能量的多普勒傳感器60所獲得的。可替代地，患者 可能一直在休息并且在激活治療方案C之前HCP可能不需要等待。在第二種方案中，顯示了一些自動操作，一旦接收到電話呼叫，HCP訪問外部通信 設備以激活診斷治療方案D。治療方案D然后可以引起計算設備20來(a)發(fā)送脈搏和氧 飽和度數據，(b)等待并發(fā)送“等待”消息給中繼單元110，以及(c)發(fā)送心輸出量和血壓數 據。換句話說，治療方案D自動激活治療方案A-C。當發(fā)送命令來激活治療方案D以及在外 部通信設備上接收信息時，患者HCP可以與患者保持通話。如果患者沒有中繼單元，則HCP 可以指示患者休息。在第三種方案中，顯示了更多的自動操作，患者在中繼單元上執(zhí)行命令。中繼單元 110可以是能夠發(fā)送無線命令給監(jiān)視設備1的通信設備。例如，中繼單元110可以包括指定 作為“恐慌”按鈕的按鈕，該按鈕在患者或別人擔心的情況下可以按壓。在經歷總體上的虛 弱和呼吸急促時，患者102按壓驚慌按鈕以命令監(jiān)視設備1來激活治療方案E。治療方案E 指導計算設備20來激活治療方案D并且也可以激活治療方案F來通知HCP驚慌按鈕被按 下。HCP可以從通信設備向中繼單元110發(fā)送用于患者的額外指令的文本信息，或者采取其 它自由行動。治療方案E節(jié)省了患者呼叫HCP以及HCP激活治療方案D所需的時間。參照圖6，在第四種展示全自動操作的方案中，監(jiān)視設備1診斷反常并執(zhí)行根據治 療方案F的功能。在監(jiān)視設備1中的診斷簡檔指導設備以預定的時間間隔監(jiān)視心脈搏率的 改變、心輸出量、氧飽和度或這些參數的組合的改變。如果改變超過了預定量，則該簡檔也 指導設備將改變與參考值作對比以及指示反常的狀況。響應簡檔指導設備執(zhí)行響應于反常 狀況的功能。在一個實施例中，如果值與參考值的不同在范圍內，則監(jiān)視設備1給HCP發(fā)送 消息或數據。在另一實施例中，如果值超出了范圍，預示著緊急情況，則監(jiān)視設備1給HCP 發(fā)送警報。該警報也可以被發(fā)送到患者的指定的看管者，或者甚至發(fā)送警報給健康護理設 施、救護車服務或者救火部門。此外，監(jiān)視設備1可以發(fā)送消息給患者102可以讀到的中繼 單元110。例如，中繼單元可以顯示指示患者坐、休息、喝水等信息。在第二種情況下，60歲的患者在冠狀動脈旁路手術之后的兩周經歷了事件。他的 健康狀況很好，已經每天步行45分鐘并且開始在家做一些辦公室工作。他經歷了悸動、一 些呼吸急促和眩暈。癥狀可以是由于心房撲動/纖維性顫動，這在旁路手術后的前幾周是 經常發(fā)送的。在這種情況下的診斷需要脈搏、血飽和度、血壓和心輸出量數據。對比參考值、 如果數據顯示正常，患者被指示休息并且心臟參數在一至兩個小時內被再次檢查。第二次 檢查可以由HCP執(zhí)行而不需要電話呼叫來聯(lián)系患者。如果所有參數是穩(wěn)定的并且患者感覺 良好一他可以呆在家里。
在第三種情況下，患者具有植入的I⑶(除纖顫器)。再從下午的小憩中醒來之后， 患者有點困惑并且具有一些胸腔不適。他擔心I⑶可能已經充電(charged)并且擔心他可 能有嚴重的心律不齊。 在一種方案中，包含了監(jiān)視設備1，集成在或可操作地連接到I⑶。如果I⑶確定 去心臟纖顫是恰當的，則ICD將確定傳達給監(jiān)視設備1。監(jiān)視設備1檢查血液動力學參數 (脈搏、氧飽和度、血壓、心輸出量)并且核實指示去心臟纖顫是恰當的反常狀況或確定其 不是恰當的。如果是后者，監(jiān)視設備1指示ICD不要充電。監(jiān)視設備1也可能發(fā)送事件信 息給HCP。HCP可以詢問設備來采集血液動力學參數并且確定心律不齊是否確實發(fā)生。如 果沒有心律不齊被檢測出并且血液動力學參數是正常的，不需要更進一步的調查。在另一種方案中，監(jiān)視設備1不包含在I⑶中。監(jiān)視設備1可以被編程為檢測I⑶ 何時充電?；颊呖梢酝ㄟ^電話、驚慌按鈕或以上描述的其他任何方式與HCP進行通信來確 定ICD是否充電。在另一實施例中，在中繼單元110中顯示充電事件供患者來讀取。在其 它實施例中，其它心臟設備與監(jiān)視設備1可操作地進行集成，通過結合的特征以改進他們 共同的性能。圖7示出根據本發(fā)明一個實施例的患者管理方法的實施例。起初，HCP建立監(jiān)視 設備1用于與患者102 —起使用。HCP用包括患者歷史、監(jiān)視設備識別信息和其他與患者 102相關的信息寫入(populate)數據存儲器210。HCP也選擇治療方案來下載到監(jiān)視設備 1。當監(jiān)視設備1被停靠在?？空緯r，使用連接器85可以下載治療方案。在超聲波機器的 幫助下，監(jiān)視設備1被置于患者上。在初始設置中，HCP可以獲得基準測量值并且可以將測 量值存儲為計算設備20中的參考值。在步驟700，監(jiān)視設備1監(jiān)視患者102。根據如以上描述的治療方案F或根據另一 治療方案，監(jiān)視可以被執(zhí)行。監(jiān)視包括激活傳感器來獲得測量值、計算參數值、根據治療方 案將值與參考值作對比、以及診斷正?；蚍闯顩r。如果值超出參考值的范圍，監(jiān)視設備1 可以前進到步驟712，或者在診斷出反常狀況前可以開始新的測量循環(huán)來核實參數數據。否 貝U，監(jiān)視設備1前進到步驟720并且然后返回到步驟700。在步驟710，監(jiān)視設備1接收來自外部通信設備的命令。該命令可以指導監(jiān)視設備 1來發(fā)送根據治療方案的參數值，或更新治療方案或更新程序。在步驟712，監(jiān)視設備激活治療方案。治療方案可以指示要感測哪個參數、要獲取 多少數據(分鐘、小時和天)、持續(xù)測量的頻率。治療方案由從步驟700接收的或者響應于 監(jiān)視治療方案的命令所確定。外部通信設備可以是計算機142。計算機142可以包括患者 管理應用程序200或者可以通過因特網訪問患者管理應用程序200?；颊吖芾響贸绦?00 可以提供顯示可用治療方案的選擇菜單并且可以包括用于保護患者隱私以及健康的安全 特征。外部通信設備也可以是通信設備110、120和132。在這個步驟中，監(jiān)視設備1激活產 生信號的傳感器，該信號由計算設備20接收。計算設備20調整信號并且將這些信號轉換 為測量值，然后分析測量值并且計算參數值。最后，計算設備20執(zhí)行治療方案提供的額外 的指令。在另一實施例中，通信設備不使用患者管理應用程序直接訪問監(jiān)視設備1。通信設 備可以撥打監(jiān)視設備1并且通過鍵盤提供命令。在步驟714，監(jiān)視設備1執(zhí)行命令來更新治療方案。更新可以包含改變用于確定反常狀況的參考值，或者改變用于區(qū)分反常狀況的嚴重性、例如緊急情況的參考值。其他更新 包括改變步驟的順序或者改變在響應簡檔中的響應。在這個步驟中，可以增加額外的治療 方案。治療方案可以被更新來反映患者狀況、歷史或其他因素的改變。
在步驟716中，監(jiān)視設備1執(zhí)行命令來更新程序。程序可以包括模塊，該模塊包括 用于處理來自傳感器的信號的算法。模塊可以被更新來反映帶有改進特征的新的模塊。此 夕卜，模塊可以被更新來反映外部的或額外的傳感器的增加。在步驟718中，監(jiān)視設備1執(zhí)行功能。功能可以包括發(fā)送通信信號、執(zhí)行治療或者 其他在治療方案的響應簡檔中指定的功能。響應簡檔可以指示要發(fā)送的參數，要發(fā)送多少 數據(分鐘、小時、天)，以及持續(xù)測量的頻率。在步驟720中，監(jiān)視設備1存儲測量值。值可以被存儲為在步驟712中激活的治療 方案或正常的狀況的結果。例如，一旦反常的狀況被檢測出則步驟720可以被執(zhí)行，以便基 本上實時地更新看護者。步驟720也可以以規(guī)則的間隔被執(zhí)行，例如每天一次、每周一次、 每月一次等。可替代地或者除了這些發(fā)送之外，計算設備20可以被編程為通過使得通信設 備30發(fā)送請求的數據或代表請求的數據的信息，來響應對通信設備30接收到的數據(例 如，來自健康護理提供者)的請求。盡管本發(fā)明被描述為具有典型的設計，在本公開的精神和范圍內，本發(fā)明可以被 進一步修改。因此本申請打算覆蓋使用它的一般原則的任何變化、使用或者對發(fā)明的適應 性修改。此外，本申請打算覆蓋屬于本發(fā)明涉及的技術領域內已知的或者慣用的實踐的自 本公開的偏離。
權利要求
1.一種用于監(jiān)視健康狀況的方法，包括 提供監(jiān)視設備，該監(jiān)視設備包括 光學傳感器，用于感測脈管的相對位置，多普勒傳感器，用于感測所述脈管中流動的流體的速率，以及 計算設備，用于操作所述光學傳感器和所述多普勒傳感器，以獲得參數值，所述計算設 備包括一個或多個用于診斷和響應健康狀況的治療方案，并且所述光學傳感器、所述多普 勒傳感器和所述計算設備被封裝在外殼內；用所述監(jiān)視設備計算一個或多個血液動力學參數； 基于所述一個或多個血液動力學參數診斷健康狀況；以及 響應于所述健康狀況執(zhí)行功能。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述血液動力學參數包括氧飽和度、搏出量、血壓和 心輸出量中的一個。
3.如權利要求1所述的方法，其中所述健康狀況是反常的狀況。
4.如權利要求3所述的方法，其中所述監(jiān)視設備進一步包括通信設備。
5.如權利要求4所述的方法，其中所述功能是傳送警報。
6.如權利要求4所述的方法，其中所述功能是連續(xù)地傳送參數值。
7.如權利要求1所述的方法，其中所述功能是開始治療。
8.如權利要求1所述的方法，其中所述監(jiān)視設備進一步包括通信設備，所述狀況是正 常的狀況，并且所述功能周期性地傳送參數值。
9.用于監(jiān)視健康狀況的方法，包括 提供監(jiān)視設備，該監(jiān)視設備包括 光學傳感器，用于感測脈管的相對位置，多普勒傳感器，用于感測在所述脈管中流動的流體的速率，計算設備，用于操作所述光學傳感器和所述多普勒傳感器以獲得參數值，所述光學傳 感器、所述多普勒傳感器和所述計算設備被封裝于外殼內，以及 通信設備，連接到所述計算設備；以及 發(fā)送命令給所述監(jiān)視設備；以及 響應于所述命令執(zhí)行功能。
10.如權利要求9所述的方法，其中，功能是計算來自組的參數，所述組包括氧飽和 度、搏出量、血壓、心脈搏和心輸出量。
11.如權利要求9所述的方法，其中，所述功能是發(fā)送參數值。
12.如權利要求9所述的方法，其中，計算設備包括治療方案并且所述功能是根據所述 治療方案發(fā)送參數值。
13.如權利要求12所述的方法，其中，所述功能是更新所述治療方案。
14.如權利要求9所述的方法，其中，所述功能是開始治療。
15.如權利要求13所述的方法，其中，所述治療是電擊。
16.如權利要求13所述的方法，其中，所述治療是給藥。
17.一種用于監(jiān)視健康狀況的系統(tǒng)，包括監(jiān)視設備，所述監(jiān)視設備包括用于感測脈管的相對位置的光學傳感器，用于感測流體在脈管中流動的速率的多普勒傳感器，用于操作所述光學傳感器和所述多普勒傳感器來獲 得參數值的計算設備，所述光學傳感器和所述多普勒傳感器以及所述計算設備被封裝在外 殼內；患者監(jiān)視應用程序，用于向所述監(jiān)視設備發(fā)送數據以及用于接收來自監(jiān)視設備的參數 值；以及數據存儲器，用于存儲參數值。
18.如權利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述參數值包括氧飽和度、搏出量、血壓和心輸 出量中的一個或多個。
19.如權利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述參數值包括心脈搏。
全文摘要
公開了一種用于監(jiān)視健康狀況的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括患者管理應用程序、數據存儲器和監(jiān)視設備。所述監(jiān)視設備包括光學傳感器、多普勒傳感器和計算設備，該計算設備適于提供包括血液氧飽和度、血流量、血壓、心率和心輸出量的健康參數值。
文檔編號A61B5/00GK102046069SQ200980118924
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權日2008年5月12日
發(fā)明者達恩·古爾·弗曼 申請人:心臟技術有限公司