CN100415311C - 智能镇痛镇静系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能镇痛镇静系统，由输液泵(1)、电刺激器(2)、监护仪(3)、计算机(4)、疼痛视觉模拟评分和强迫给药的键盘(5)、耳机(6)六大模块组成，其中，输液泵(1)与输液点(7)和计算机(4)连接；电刺激器(2)与刺激电极(8)和计算机(4)连接；监护仪(3)与心电导联电极(9)、血压测量袖带(10)、脉搏血氧饱和度测量探头(11)和计算机(4)连接；疼痛视觉模拟评分和强迫给药键盘(5)由病人掌控并与计算机(4)连接；耳机(6)戴在病人头上，并与计算机(4)连接。本发明的智能镇痛镇静系统，实现了自动调控镇痛镇静药浓度，节省了临床医护医生，避免了人工操作在安全用药方面的不确定性，达到了最少的用药量和最佳镇痛/镇静之间的平衡。
Description
所属技术领域：本发明涉及医疗设备领域，具体是一种智能镇痛镇静系统。
背景技术：
镇痛/镇静是临床医学处理过程中的一个重要的问题，因为有相当一部分疾病的并发症常与之有明显的关联。镇痛/镇静药的应用可以缓解患者疼痛、消除烦躁焦虑，有利于减少并发症和提高患者的生活和生存质量。但长期以来围术期镇痛/镇静是采用间断肌注或静推麻醉性镇痛/镇静药的方式，分次用药血药浓度波动较大，另外由于药物时量相关半衰期随用药和时间不断变化，用药时机很难掌握，因此维持镇痛/镇静时间有限，为了达到满意的镇痛效果，常要定期或多次给药，临床实践中较难做得完善。临床实践证明这不是很理想的镇痛方法。近10年来，国内外广泛使用借助靶控输注(Target ControlledInfusion，TCI)技术的病人自控镇痛/镇静泵(PCA)给药方式，PCA技术与上述的传统方法相比，主要具有以下的优点：血药浓度波动较小；基本上解决了病人对镇痛/镇静药需求的个体差异，血药浓度可能是最低有效镇痛/镇静药浓度。因此，PCA的方法是目前全世界广泛使用的镇痛/镇静技术。
但PCA的使用需要注意以下几个主要的问题：加强对血压、脉搏、呼吸、病人疼痛程度、镇静深度等的监测，避免药物的不良反应；需要给病人及家属讲解PCA泵的使用方法，以便正确使用，同时，必须有临床医护医生参与，人为操控输液泵。同时，镇痛和镇静药的使用存在着主要的缺点(主要是药物使用过量时)为：呼吸遗忘、呼吸抑制等缺点。
发明内容：
本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种智能镇痛镇静系统，实现自动调控镇痛/镇静药浓度，避免人工操作在安全用药方面的不确定性，期望达到最小用药量，最佳的镇痛效果。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
本发明的智能镇痛镇静系统其特征在于由输液泵(1)、电刺激器(2)、监护仪(3)、计算机(4)、VAS(疼痛视觉模拟评分)评分和强迫给药的键盘(5)、耳机(6)六大模块组成智能镇痛镇静系统，其中，输液泵(1)分别与病人身上的输液点(7)和计算机(4)连接；电刺激器(2)分别与放置于病人身上的刺激电极(8)和计算机(4)连接；监护仪(3)分别与放置于病人身上的心电导联电极(9)、血压测量袖带(10)、脉搏血氧饱和度(SPO2)测量探头(11)和计算机(4)连接；VAS(疼痛视觉模拟评分)评分和强迫给药的键盘(5)一方面由病人掌控，另一方面与计算机(4)连接；耳机(6)一方面戴在病人头上，另一方面与计算机(4)声卡的输出口连接。
上述方案中，计算机(4)按下述程序控制输液泵(1)、耳机(6)和电刺激器(2)：“设置输液泵(1)的初始输注模式”；“在对输液泵(1)进行设置的同时，以10秒～1分钟的采样频率实时采集监护仪(3)上的参数：心率的读数、呼吸读数、血压、SPO2读数以及输液泵(1)和电刺激器(2)上的参数，进行相关的规则运算”；“最初10分钟，每2分钟进行1次生命参数以及VAS(疼痛视觉模拟评分)评分；随后50分钟，每5分钟进行1次生命参数以及VAS(疼痛视觉模拟评分)评分；随后5小时，每20分钟1次VAS(疼痛视觉模拟评分)评分”；“当3≤VAS评分＜6时，输液泵(1)按0.005μg·kg-1·min-1速度逐渐增加输液速度”；“10分钟内，连续两次的VAS评分＜3，输液泵(1)按0.0025μg·kg-1·min-1速度逐渐减少输液速度”；“VAS评分≥6和/或5分钟内连续两次按压强迫给药键，输液泵(1)按0.01μg·kg-1·min-1的速度增加输液速度”；“当呼吸频率≤10次/分和/或SPO2＜95％时，输液泵(1)以0.005μg·kg-1·min-1速度逐渐降低输液速度，同时通过耳机(6)发出50分贝的声音刺激，嘱咐病人进行深呼吸以及加快呼吸频率”，“1分钟后检查病人的呼吸频率和SPO2情况；如果情况改善，保持现有的输液速度，并停止声音刺激，同时将评估频率改为2分钟×2次，后恢复正常；如果仍为呼吸频率≤10次/分和/或SPO2＜95％，以每次15分贝的速度进行音量的递增至85分贝，同时输液泵(1)以0.0025μg·kg-1·min-1速度强制减低输液速度”；“当呼吸频率＜8次/分和/或SPO2＜90％时，输液泵(1)以0.01μg·kg-1·min-1降低输液速度；电刺激器(2)发出30Hz，30mA的电刺激”，“1分钟后检查病人的呼吸频率和SPO2情况；如果情况改善，保持现有的输液速度，并停止电刺激，同时将评估频率改为2分钟×2次，后恢复正常；如果仍为呼吸频率＜8次/分和/或SPO2＜90％，以每次5Hz和10mA的速度递增电刺激至50Hz，60mA，同时输液泵(1)以0.005μg·kg-1·min-1速度强制减低输液速度”。
上述方案中，输液泵(1)的初始输注模式采用人工设置或计算机设置。
上述方案中，刺激电极(8)放置位置分别在尺神经、胫后神经、腓神经、以及面神经上；两个刺激电极(8)之间的距离为2～3cm；刺激电极(8)的工作参数如下：频率：30～100Hz，输出电流：20～80mA。
上述方案中，输液泵(1)为反馈式输液泵。
随着PCA应用的增加，近年有关PCA引发的严重不良反应(主要是呼吸抑制、呼吸遗忘)时有发生并已有报道。而这些缺点是可以通过减量或使用外界刺激等方法来减少上述缺点。因此，我们设计了这套智能镇痛/镇静系统。
我们的智能镇痛/镇静系统和目前使用的PCA技术同属于靶控输注(Target Controlled Infusion，TCI)技术。
靶控输注是以群体药代-药效动力学为指导，在计算机的辅助下指导个体用药，通过直接控制血浆、效应部位浓度于期望值，从而控制及调节用药方法。TCI与传统用药方法最大的不同是不再以剂量为调整指标，而是直接调整靶浓度，至于如何实现靶浓度，则由计算机根据群体药代-药效动力学模型计算用药方案并自动执行。静脉靶控输注根据调节靶浓度的环节的不同TCI又分为开环(open-loop)TCI和闭环(close-loop)TCI，开环TCI由临床医护医生根据病人的情况和镇痛/镇静指标调整用药方式，人工控制输液泵；闭环TCI将监测仪与执行TCI的计算机连接成一个系统，系统本身自动调节靶浓度，独立形成封闭的反馈环路。
我们设计的智能镇痛/镇静系统和目前使用的PCA技术最大的不同在于：后者是开环调节过程，而我们的系统是通过病人自身的各种生理参数以及视觉模拟评分(VAS)来自动地调节在镇痛过程中的药物过量和镇痛不完善的情况，它是一个真正的闭环调节过程。同时我们的智能镇痛/镇静系统首次将药代-药效动力学结合运用于镇痛/镇静。
在镇痛系统中利用自主研制和开发的专用的雷米芬太尼(瑞芬太尼)反馈式输液泵。该输液泵利用中国人的药代研制和开发。
因此，本发明的智能镇痛/镇静系统，实现了自动调控镇痛/镇静药浓度，节省了临床医护医生，避免了人工操作在安全用药方面的不确定性，达到了最少的用药量和最佳镇痛/镇静之间的平衡。
附图说明：
图1是本发明实施例的示意图。
图2是本发明的系统控制流程图。
图3是尺神经上的刺激电极安置示意图。
图4是腓神经上的刺激电极安置示意图。
图5是胫后神经上的刺激电极安置示意图。
图6是面神经上的刺激电极安置示意图。
具体实施方式：
下面结合附图及实施例进一步详述本发明，但本发明不仅限于所述实施例。
附图中，各数字的含义为：1：输液泵；2：电刺激器；3：监护仪；4：计算机；5：VAS(疼痛视觉模拟评分)评分和强迫给药的键盘；6：耳机；7：输液点；8：刺激电极；9：心电导联电极；10：血压测量袖带；11：脉搏血氧饱和度(SPO2)测量探头；12：尺神经；13：腓神经；14：胫后神经。
实施例
如图1所示，本实施例的智能镇痛镇静系统由输液泵(1)、电刺激器(2)、监护仪(3)、计算机(4)、VAS(疼痛视觉模拟评分)评分和强迫给药的键盘(5)、耳机(6)六大模块组成，其中，输液泵(1)分别与病人身上的输液点(7)和计算机(4)连接；电刺激器(2)分别与放置于病人身上的刺激电极(8)和计算机(4)连接；监护仪(3)分别与放置于病人身上的心电导联电极(9)、血压测量袖带(10)、脉搏血氧饱和度(SPO2)测量探头(11)和计算机(4)连接；VAS(疼痛视觉模拟评分)评分和强迫给药的键盘(5)一方面由病人掌控，另一方面与计算机(4)连接；耳机(6)一方面戴在病人头上，另一方面与计算机(4)声卡的输出口连接。
其中，输液泵(1)为反馈式输液泵；输液泵(1)、电刺激器(2)具有数据输出和输入功能(通过RS232或RJ45端口实现)，监护仪(3)具有数据输出功能(通过RS232或RJ45端口实现，目前临床上使用的大部分监护仪都可以实现该功能)，VAS(疼痛视觉模拟评分)评分和强迫给药的键盘(5)通过USB接口与计算机(4)连接。
系统各部分的具体连接如下：
1、按常规给病人安放心电导联电极(9)、血压测量袖带(10)以及脉搏血氧饱和度(SPO2)测量探头(11)，并将它们与监护仪(3)连接(该部分按临床操作常规进行)；
a)监护仪(3)获取来自病人的生理参数：心率的读数、呼吸读数、血压以及SPO2读数；
b)监护仪(3)以一定的频率向计算机(4)传送上述数据。
2、放置刺激电极(8)：刺激电极(8)的放置位置根据毗邻的运动神经的不同有以下几种不同的方法(分别见图3、图4、图5、图6)：尺神经刺激；胫后神经刺激；腓神经刺激以及面神经刺激；两个刺激电极(8)之间的距离为2～3cm；刺激电极(8)的工作参数如下：频率：30～100Hz，输出电流：20～80mA。
3、系统中各主要设备与计算机(4)的连接：(见图1)
图中：箭头的方向为数据/信号流动的方向，双箭头表示该设备与计算机(4)之间有交互作用；具体的解释如下：
a)将输液泵(1)、电刺激器(2)、监护仪(3)、耳机(6)以及VAS评分和强迫给药的键盘(5)通过相关的接口(如前面所说的RS232、RJ45端口、声卡的输出口以及USB接口)与计算机(4)相连接；
b)计算机(4)通过上述的RS232和/或RJ45端口，以10秒～1分钟的采样频率采集监护仪(3)、电刺激器(2)以及输液泵(1)等的参数，并通过软件进行相关的规则运算；
c)如图2所示，软件程序通过相关的判断规则，判断是否需要调整输液泵(1)的输注速度和电刺激器(2)的工作参数，如果需要则通过RS232或RJ45端口将这些参数传回输液泵(1)和电刺激器(2)。
系统控制流程图的解释(见图2)：
VAS评分(0～10)：0代表不痛，10代表难以想象的疼痛。VAS评分≤3代表疼痛控制适度。
1，输液泵(1)的初始输液模式的设置：初始输液泵(1)的输液速度范围：0.035μg·kg-1·min-1～0.05μg·kg-1·min-1(该设置可以通过输液泵(1)上的按键进行设置，也可以将病人的相关基本信息以及药物配置浓度输入计算机(4)后，经计算机软件计算后，通过计算机(4)对输液泵(1)进行设置)。
2，在对输液泵(1)进行设置的同时，计算机(4)实时地采集监护仪(3)上的参数：心率的读数、呼吸读数、血压、SPO2读数以及输液泵(1)和电刺激器(2)上的参数。
3，最初10分钟，每2分钟进行1次生命参数以及疼痛评分；随后50分钟，每5分钟进行1次生命参数以及疼痛评分；随后5小时，每20分钟1次疼痛评分。
4，当3≤VAS评分＜6，输液泵(1)按0.005μg·kg-1·min-1速度逐渐增加输液速度。
5，10分钟内，连续两次的VAS评分＜3，输液泵(1)按0.0025μg·kg-1·min-1速度逐渐减少输液速度。
6，必要时(VAS≥6分和/或5分钟内连续两次按压强迫给药键)可以0.01μg·kg-1·min-1的剂量增加输液速度，以达到迅速镇痛。
7，当呼吸频率≤10次/分和/或SPO2＜95％时，以0.005μg·kg-1·min-1逐渐降低输液速度，同时通过耳机(6)发出50分贝的声音刺激，嘱咐病人进行深呼吸以及加快呼吸频率，同时1分钟后检查病人的呼吸频率和SPO2情况；如果情况改善，保持现有的输液速度，并停止声音刺激，同时将评估频率改为2分钟×2次，后恢复正常；如果仍为呼吸频率≤10次/分和/或SPO2＜95％，以每次15分贝的速度进行音量的递增至85分贝，同时以0.0025μg·kg-1·min-1速度强制减低输液速度；
8，当呼吸频率＜8次/分和/或SPO2＜90％时，以0.01μg·kg-1·min-1降低输液速度；电刺激器(2)发出30Hz，30mA的电刺激，通过痛刺激刺激病人加快呼吸频率，同时1分钟后检查病人的呼吸频率和SPO2情况；如果情况改善，保持现有的输液速度，并停止电刺激信息，同时将评估频率改为2分钟×2次，后恢复正常；如果仍为呼吸频率＜8次/分和或SPO2＜90％，以每次5Hz和10mA的速度递增电刺激至50Hz，60mA，同时以0.005μg·kg-1min-1速度强制减低输液速度。
Claims (5)
1. 一种智能镇痛镇静系统，其特征在于由输液泵(1)、电刺激器(2)、监护仪(3)、计算机(4)、疼痛视觉模拟评分和强迫给药的键盘(5)、耳机(6)六大模块组成智能镇痛镇静系统，其中，输液泵(1)分别与病人身上的输液点(7)和计算机(4)连接；电刺激器(2)分别与放置于病人身上的刺激电极(8)和计算机(4)连接；监护仪(3)分别与放置于病人身上的心电导联电极(9)、血压测量袖带(10)、脉搏血氧饱和度测量探头(11)和计算机(4)连接；疼痛视觉模拟评分和强迫给药的键盘(5)由病人掌控，并与计算机(4)连接；耳机(6)戴在病人头上，并与计算机(4)声卡的输出口连接。
2. 根据权利要求1所述的智能镇痛镇静系统，其特征在于计算机(4)按下述方法控制输液泵(1)、耳机(6)和电刺激器(2)：“设置输液泵(1)的初始输注模式”；“在对输液泵(1)进行设置的同时，以10秒～1分钟的采样频率实时采集监护仪(3)上的参数：心率的读数、呼吸读数、血压、脉搏血氧饱和度读数以及输液泵(1)和电刺激器(2)上的参数，进行相关的规则运算”；“最初10分钟，每2分钟进行1次生命参数以及疼痛视觉模拟评分；随后50分钟，每5分钟进行1次生命参数以及疼痛视觉模拟评分；随后5小时，每20分钟1次疼痛视觉模拟评分”；“当3≤疼痛视觉模拟评分＜6时，输液泵(1)按0.005μg·kg-1·min-1速度逐渐增加输液速度”；“10分钟内，连续两次的疼痛视觉模拟评分＜3，输液泵(1)按0.0025μg·kg-1·min-1速度逐渐减少输液速度”；“疼痛视觉模拟评分≥6和/或5分钟内连续两次按压强迫给药键，输液泵(1)按0.01μg·kg-1·min-1的速度增加输液速度”；“当呼吸频率≤10次/分和/或脉搏血氧饱和度＜95％时，输液泵(1)以0.005μg·kg-1·min-1速度逐渐降低输液速度，同时通过耳机(6)发出50分贝的声音刺激，嘱咐病人进行深呼吸以及加快呼吸频率”，“1分钟后检查病人的呼吸频率和脉搏血氧饱和度情况；如果情况改善，保持现有的输液速度，并停止声音刺激，同时将评估频率改为2分钟×2次，后恢复正常；如果仍为呼吸频率≤10次/分和/或脉搏血氧饱和度＜95％，以每次15分贝的速度进行音量的递增至85分贝，同时输液泵(1)以0.0025μg·kg-1·min-1速度强制减低输液速度”；“当呼吸频率＜8次/分和/或脉搏血氧饱和度＜90％时，输液泵(1)以0.01μg·kg-1·min-1降低输液速度；电刺激器(2)发出30Hz，30mA的电刺激”，“1分钟后检查病人的呼吸频率和脉搏血氧饱和度情况；如果情况改善，保持现有的输液速度，并停止电刺激，同时将评估频率改为2分钟×2次，后恢复正常；如果仍为呼吸频率＜8次/分和/或脉搏血氧饱和度＜90％，以每次5Hz和10mA的速度递增电刺激至50Hz，60mA，同时输液泵(1)以0.005μg·kg-1·min-1速度强制减低输液速度”。
3. 根据权利要求1所述的智能镇痛镇静系统，其特征在于输液泵(1)的初始输注模式采用人工设置或计算机设置。
4. 根据权利要求1所述的智能镇痛镇静系统，其特征在于刺激电极(8)放置位置分别在尺神经、胫后神经、腓神经、以及面神经上；两个刺激电极(8)之间的距离为2～3cm；刺激电极(8)的工作参数如下：频率：30～100Hz，输出电流：20～80mA。
5. 根据权利要求1所述的智能镇痛镇静系统，其特征在于输液泵(1)为反馈式输液泵。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080903 Termination date: 20140630 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |