专利名称：测量心脏血流输出量的方法和装置的制作方法图1～6)i)用下面的一般关系式，PAMA确定心脏血流量Q，单位为升/分(lit/min)(在升主动脉中以1000Hz获得压力信号)LSV＝[K[A/((Za1+Za2)×1000)+A/((Za1+Za2)×1000)×(Pm-K1)/K1]]/1000式(1)其中K＝1并有量纲[λm×Sqrt(2p/(ρ)×Vm]，以单位l3/t2表示；λm为平均波长，约为10mVm为平均速度，约为10m/sρ为血密度；A为压力曲线p(t)下t1(舒张脉时间，单位[ms])和tdic(二重脉搏压力时间，单位[ms]之间的积分，单位为[mmHg×ms](图1)；K1＝100，单位[mmHg]，代表平均压力的校正因子；Za1＝(psys-p(1))/tsys，单位为[mmHg/ms]；Za2＝(pdic/tfinal-tdic)，单位为[mmHg/ms]；以及Pm＝(psys+2p(1))/3。参看下面注1Tfinal＝所考虑的博动的时间(时间在t1开始并在tfinal结束)因而心脏血流量是Q＝LSV×HR其中Q的单位为[lit/min]；HR＝60000/T，以及T为心搏周期，单位[ms]。这一关系式被施用于其中压力曲线和对应的21点上下切的平均(即一阶导数d’)和平均正切的21点上正切的平均(即二阶导数d″)为如图1和3且与记录点有联系的情况中。ii)有-Za3在升主动脉中压力曲线为图4的形式，对应的一阶和二阶导数d’和d″为图5和图6且在时间t3处(见图6)表示谐振点的情况下，关系式成为LSV＝[K[A/((Za1+Za2-Za3)×1000)+A/((Za1+Za2-Za3)×1000)×(Pm-K1)/K1]]/1000式(2)式中的符号意义同式(1)，t3是时间tsys和时间tdic之间在d″的最小值处的时间，单位为[ms]，p3是时间t3处(见图6)对应的压力，单位[mmHg]，Zf3＝(p3/(tfinal-t3)mmHg/ms。能以类似的方法计算Q＝LSV*HR。注1对升主动脉中测得的压力，平均压力认为对区间90-110mmHG的；对于110～120和90～80mmHg之间的平均压力必须看为在50％处(例如对Pm＝118mmHg，我们的方法是＝114mmHg)；对于120～130和80～70mmHg之间的平均压力值，必须看作在25％处，对于平均压力值≥130和≤70mmHg，必须看作13％。例2B)RSV和采自肺动脉的压力之间的关系(脉搏分析法，肺动脉PAMA)从右心室RSV排出的血量与肺动脉中测得的压力之间的关系。除了刻度改变外，对应的信号压力类似主动脉压力的表示形状(见图7)。用下面一般关系式，PAMP确定心脏血流量Q。单位为lit/min(在肺动脉以1000Hz获得压力)RSV＝[K[A/((Za1+Za2)×1000)+A/((Za1+Za2)×1000)×(Pm-K1)/K1]]/1000式(3)其中；K＝1并有量纲[λm×Sqrt(2p/(ρ)Vm)]，以单位(l3/t3)表示，ρ我血密度；A为压力曲线p(t)下t1(舒张脉处时间，单位[ms])和tdic(二重脉搏中动脉第二次扩张处的时间，单位[ms])之间的积分，单位为[mmHg×ms]；K1＝12，单位为[mmHg]；Za1＝(psys)/tsys，单位为[mmHg/ms]；Za2＝(pdic/tfinal-tdic)，单位为[mmHg/ms]；以及Pm＝(psys+2p(1))/3，参看下面注2。Q＝RSV*HR，其中Q的单位为[lit/min]；HR＝60000/t；以及T为心搏周期，单位为[ms]。图7示出肺动脉中压力的信号获得。对肺动脉中的压力，我们有于主动脉的d’和d″的变量。因而二重脉搏压力(Pdic)、收缩压力(Psys)、舒张压力(P(1))等各点以及有关时间的确定与上述相同。ii)肺动脉平均压力≤19mmHg的情况在Pm≤19mmHg的情况下关系式成为RSV＝[K[A/((Za1+Za2)×1000)+A/((Za1+Za2)×1000)]]/1000式(4)符号的意义与前面情况相同。能以类似的方法计算Q＝RSV×HR。注2在肺动脉中取得压力时，平均压力必须为在19～28mmHg之间的压力区间；对平均压力值在28～33mmHg间的必须考虑作50％，对平均压力值在＞33mmHg的必须考虑作25％(例如对pm＝43mmHg我们的方法是等于33mmHg)；对于其值＜19mmHg的是我们ii)的情况，故不用平均压力。例3C)LSV和从手指小动脉非侵入式记录的压力之间的关系(脉搏分析法，手指PAMF)直接关系i)下面一般关系式，PAMF确定心脏血流量Q，单位为lit/min(在左上以1000Hz获得压力)LSV＝[K[A/((Zf1+Zf2)×1000)+A/((Zf1+Zf2)×1000)×(Pm-K1)/K1]]/1000式(5)其中(图8)K＝1并有量纲[λm×Sqrt(2p/(ρ)×Vm]，以单位[l3/t2]；A为压力曲线p(t)下t1(舒张脉处时间，单位[ms])与tdic(二次脉搏压力处时间，单位[ms])之间的积分，单位为[mmHg×ms]；K1＝90，单位为[mmHg]；Zf1＝(psys-p(1))/tsys，单位为[mmHg/ms]；Zf2＝pdic/(tfinal-tdic)，单位为[mmHg/ms]；以及Pm＝(psys+2p(1))/3。参见下面注3经校正的左心室排血量(LSVC)为LSVC＝[LSV+LSV×abs(delta(Pd1-pdic))/(psys-pdis)] 式(6)式中(pd1-pdic)＝二重脉搏点(Pdic)的压力在其最大(Pd1)处的变化＝[mmHg]。仅当二重脉搏之后有压力增加((Pd1-Pdic)＞0)时才有此校正。在不出现压力增加((Pd1-Pdic)≤0)时，LSV＝LSVC。psys是收缩压，单位为[mmHg]；pdias是舒张压，单位为[mmHg]；以及在二重脉搏点之后立即计算项pd1，且是(pdic)后曲线的最大值。
Q＝LSVC*HR，其中Q的单位为[lit/min]；HR＝60000/t；以及T为心搏周期，单位为[ms]。
上述关系式被施用于其中压力曲线和对应的一阶和二阶导数d’和d″为图9和图10的情况中。ii)有-Zf3在压力曲线为图11的形式且对应的一阶和地阶导数d’和d″为图12和13的情况下，关系式成为LSV＝[K[A/((Zf1+Zf2-Zf3)×1000)+A/((Zf1+Zf2-Zf3)×1000)×(Pm-K1)/K1]]/1000 式(7)式中Zf3＝P3/(tfinal-t3)；以及各符号的意义与以前规定的相同，t3是d″在时间tsys和时间tdic之间d″的最小值的时间，单位[ms]，P3是t3处对应的压力，单位[mmHg](图11)。
LSVC＝LSV+LSV×abs((Pd1-Pdic))/(psys-P(1)) 式(8)能以类似的方法计算Q＝LSVC×HR。iii)有-2Zf3在压力曲线为图14的形式且对应的一阶和二阶导数d’和d″为图15和16的情况下，关系式成为LSV＝[K[A/((Zf1+Zf2-2Zf3)×1000)+A/((Zf1+Zf2-2Zf3)×1000)×(Pm-K1)/K1]]/1000 式(9)式中Zf3＝P3/(tfinal-t3)；以及各符号的意义与以前规定的相同，t3是d″在时间tsys和时间tdic之间d″的最小值的时间，单位[ms]，P3是时间t3处对应的压力，单位[mmHg](见图14)。
LSVC＝LSV+LSV×abs((Pd1-Pdic))/(Psys-P1)式(10)能以类似的方法计算Q＝LSVC×HR，单位[lit/min]。iii)有-2Zf3-Zf5在压力曲线为图17的形式且对应的一阶和二阶导数d’和d″为图18和19的情况下，关系式成为LSV＝[K[A/((Zf1+Zf2-2Zf3-Zf5)×1000)+A/((Zf1+Zf2-2Zf3-Zf5)×1000)×(Pm-K1)/K1]]/1000式中Zf3＝P3/(tfinal-t3)；Zf5＝P5/(tfinal-t5)；各符号的意义与以前规定的相同，t5是d″在时间tsys和时间tdic之间d″的最小值的时间，单位[ms]，P5是时间t5处对应的压力，单位[mmHg](见图17)。
LSVC＝LSV+LSV×abs((Pd1-Pdic))/(psys-P1)[11]ex10能以类似的方法计算Q＝LSVC×HR，单位[lit/min]。注3以非侵入方式在手指小动脉取得压力时，平均压力必须被认为在70～110mmHg之间的压力区间；对平均压力值在110～150和70-40mmHg间的必须考虑作50％(例如对pm＝128mmHg我们的方法是等于119mmHg)；对平均压力＞150和＜40mmHg的必须考虑作25％。v)通过用Zf1-Zf5在时域中的线性多重回归重建升主动脉的压力信号对于信号重建基本上采用线性多重回归法。为了从和在左手中指上的小缚带连续记录的动脉信号中重建用心脏导管在升主动脉(或肺动脉)中记录的信号，采用线性多重回归法，其中以两个相继的步骤获得重建的压力信号1)根据手指上所采的信号作出升主动脉(或肺动脉)中在心搏周期中平均压力为估算，由前面各中动脉信号的各种分析情况中所用的公式导出Pmf值(据手指上所采的记录估算主动脉中平均压力)Pmf＝LSV×Ztot/(k×A)式(11)2)从使用下列参数的拟合重建升主动脉(或肺动脉)中的波形y＝a0×Pmf+a1×fin+a2×abs(devfin)+a3×abs(der2fin)+a4×abs(der3fin)+a5×(intfin)+a6×slope×abs(derfin)+a7×slope×zZf1+a8×slope+a9×maxfin+a10×minfin+a11×HR×(intfin(直至所考虑的点))+a12×areaf+a13×zZf1+a14×zZf2+a15×zz3f+a16×zz4f+a17×Zf5areaf＝cof×(Zf1+Zf2)/(Zf1+Zf2-n×z3f-zf5) 式(12)式中，zf5和n＝0，1和2，依前述的准则而定；zzf4＝Pd1/(tfinale-td1)(图14)；fin为手指上的压力；abs(derfin)为所考虑压力点的一阶导数的绝对值；abs(der2fin)为所考虑压力点的二阶导数的绝对值；abs(der3fin)为所考虑压力点的三阶导数的绝对值；infin为手指上信号的直到所考虑点的积分；slope为水平轴与通过心脏循环的左和右上最小点的直线之间的角度；maxfin和minfin与收缩压和舒张压相符合；areaf为压力信号的总面积；以及其余符号与以前规定的意义相同。
图20示出若干获得的重建。
以非侵入方式记录的信号的重建曲线与在升主动脉附近直接采到的信号曲线之间的误差为SD(mmHg) Max(mmHg) Min(mmHg)1.16÷5.672.38÷16.40-2.82÷-16.41平均3.419.37 -9.32SD＝标准偏差对舒张压附近的各重建点得到最小的差异，收缩压附近各点得到最大的差异。
Max＝重建的所考虑的点的压力与在心搏期间用导管实际测得的压力的过估算的差异在舒张压附近的重建点得到这一差异的最小值，在收缩压附近的点得到差异的最大值。
Max＝重建的所考虑的点的压力与在心搏期间用导管实际测得的压力的过估算的差异在舒张压附近的重建点得到这一差异的最小值，在收缩压附近的点得到差异的最大值。
Min＝重建的所考虑的点的压力与在心搏期间用导管实际得的压力的欠估算的差异在舒张压的重建得到这一差异的最小值，在收缩压附近的点得到差异的最大值。
在这一计算中重要的是我们在C)中考虑的Zf1、Zf2、Zf3、Zf5为获得满意的结果，这些是必须的。
D)LSV与从股动脉或从其他外财点如肱动脉或桡动脉侵入式记录的压力之间的关系(脉搏分析法、肱、桡和股，PAM(BRF))对于这些情况，我们已经明白运用公式其有非侵入式和下列精度的情况C)中所有的形式i)对这些侵入的信号K1必须考虑的为＝100；ii)注3仍然不变。
根据本发明，本方法可结合已知的包括记录信号的校准的方法(如热稀释法)加以应用，其中压力曲线下的面积的贡献考虑作时变量，而只考虑阻抗的贡献为恒定量。
在这种情况中所提出的方法使得有可能用于阻抗计算的心率、压力值和压力波形中甚至有较大的变化。
因此可得出结论，所提出的方法对于正常人群和受各种病理状况影响的病人在心脏血流量的侵入式和非侵入式估算中都是一种有效和良好的诊断工具。
此外，所述方法既可应用于健康人群也可用于已经受测功计测试的其心脏循环出现改变的人群，测功试验的目的在于建立血动力学响应于该试验的等级。
要强调本方法仅基于压力信号(在肺动脉、主动脉弓，或任何别的较大的动脉血管中侵入式的，或在手指上非侵入式记录的)的研究，而与受测人员的人类学的数据和年龄无关。
本发明还包括用于测量心脏血流量的装置，它至少包括一个传感器，用于检测血压信号，和连接到所述传感器上的计算机单元，用于按照上述方法进行测量，并配备至少一个用于测量值的装置。
较佳地，该装置包含计算机程序的存储媒体，执行权利要求项1～12中至少一项所述的方法。
本发明还涉及可装载到计算机单元中的计算机程序以执行所述方法。


一种测量心脏血流量的方法,其中将从左心室(LSV)射出的血量或从右心室(RSV)射出的血量表达和计算成为用适当传感器记录的压力曲线下面面积的独立贡献因子中至少一个的函数,以及根据关系式Q=LSV(或RSV)×HR计算心脏血流量Q,其中HR为心率。