CN104188627A - 一种信息化麻醉深度监护仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种信息化麻醉深度监护仪，包括主控模块、CSM模块、带有IC芯片的传感器，所述主控模块上设置有SD卡接口及100M以太网接口，主控模块连接有摄像头、液晶屏与触摸屏模组，所述主控模块通过100M以太网连接医院的中央管理服务器。本发明在丹麦的Danmeter的CSM监护仪基础上进行二次开发，能够实现麻醉深度数据及手术室监控画面实时传输，为不在现场的多专家会诊提供条件。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体是涉及一种信息化麻醉深度监护仪。
背景技术
麻醉在外科手术中的作用极为重要，合理的麻醉可以在患者无痛觉的情况下进行手术治疗，使患者免受痛苦；但如果麻醉不当，不但不能消除患者的痛苦，还会带来一些列其他的问题。麻醉过深，有损患者的健康，并可能留下神经后遗症甚至危及生命；麻醉过浅，则不能抑制伤害性刺激，使患者疼痛不适或本能体动导致手术难以进行或出现意外，还可能引起术中知晓，造成患者有手术中记忆，从而可能引起严重的精神或者睡眠障碍。
随着新的肌松药和镇痛剂等药物的联合应用，全身麻醉的麻醉深度、意识状态常被掩盖或者难以识别，在肌肉松弛药临床应用以前，麻醉医师常担心麻醉偏深带来危险。肌肉松弛药的临床应用之后，全身麻醉趋于偏浅，长带来术中知晓等并发症。随着时代的进步和患者对医疗服务期望值的增高，人们不仅仅要求麻醉医师在全身麻醉中能保证患者意识消失、无痛、肌松、避免术中知晓等并发症，还要求能精确地给与适量麻醉药物，避免昂贵麻醉药品的浪费，缩短麻醉后恢复室的滞留时间或者出院时间，从而控制治疗成本。麻醉深度的监测有利于控制麻醉药剂量，可利用最少的麻醉药物达到最佳的麻醉效果，缩短复苏过程，且能避免术中知晓导致的患者心理和行为伤害及医疗纠纷等种种不良后果；还可以减少全麻患者出现的各种危险情况。判断并控制合适的麻醉深度已成为临床迫切需要解决的问题。
采用脑电信号检测麻醉期间患者镇静催眠深度变化，预测可能产生的伤害性刺激反应，是当代麻醉监测发展的重要成果。合理有效的脑电信号监测指标不仅有利于控制麻醉深度，消除术中知晓和记忆，避免伤害性刺激反应，更能够减少麻醉药物过度使用，促进患者早期恢复，提高麻醉质量。近年来麻醉深度的各种监测手段发展迅速，出现脑电双频指数(BIS)、听觉诱发电位指数(AEP)、熵(entropy)，Narcotrend、麻醉深度指数(CSI)、SNAP指数、患者状态指数(PSI)等一些列的监测指标。
麻醉深度指数是一种新的监测镇静催眠深度的指数，通过2000次/S的采样率来采集大脑的EEG脑电波数据，通过功率谱变化，计算出两种不同频段的功率谱，通过对这个频段的功率谱值进行比率运算或者αratio、βratio、βratio-αratio等比例因子，从而利用人工神经网络模糊算法计算出麻醉深度指数。其作为监测镇静剂深度指标，已经有多项研究对其可行性进行了评价认可，同时丹麦的Danmeter的CSM监护仪已经商品化，并获得国内外的一直认可。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在丹麦的Danmeter的CSM监护仪基础上进行二次开发，提供一种信息化麻醉深度监护仪，以能够实现麻醉深度数据及手术室监控画面实时传输，为不在现场的多专家会诊提供条件。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：一种信息化麻醉深度监护仪，其特征在于：包括主控模块、CSM模块、带有IC芯片的传感器，所述主控模块上设置有SD卡接口及100M以太网接口，主控模块连接有摄像头、液晶屏与触摸屏模组，所述主控模块通过100M以太网连接医院的中央管理服务器；
所述带有IC芯片的传感器采集大脑自发性脑电信号后通过传感器转接线将此脑电信号传递给CSM模块进行处理，CSM模块通过2K的采样率对脑电信号进行接收采集，计算并获得CSI麻醉深度意识指数、EMG肌电信号指数、BS％爆发抑制比和SQI信号质量指数；所述CSM模块与主控模块之间通过URAT进行通讯，CSM模块通过URAT口每秒钟将CSI麻醉深度意识指数、EMG肌电信号指数、BS％爆发抑制比，、QI信号质量指数及EEG脑电波数据传递给主控模块；所述摄像头将采集的手术室实时画面传输给主控模块；
所述传感器包括三个电极片及IC芯片，三个电极片分别贴在人体前额的左中右三个地方，用于传递自发性的脑电信号；C芯片主要用于存储一次性电极片的使用情况，避免重复使用；
所述CSM模块通过模糊理论分析获取患者的麻醉深度指数CSI；
所述液晶屏与触摸屏模组主要实现数据的显示，作为用户的人机交互平台。
在上述方案基础上，所述主控模块上还设置有USB接口。
在上述方案基础上，所述主控模块设置有3G模块。
在上述方案基础上，所述主控模块还设置有wifi模块。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：实现数据的实时本地保存，可以通过U盘或者SD卡拷贝，保证以往数据的调阅同时可以通过USB或者SD卡的拷贝，对麻醉过程进行分析研究；通过对模块的电源进行隔离处理，数据传输进行隔离，传感器贴片线及导联线进行接地屏蔽，CSM进行金属屏蔽有效提高了抗电刀干扰，性能优越于CSM进口设备；提供100M以太网口，实现数据和麻醉监护站的实时传输；提供WIFI模块，实现在没有100M以太网网线或者网路异常情况下通过增加无线路由器实现和麻醉监护站的对接，更加灵活方便服务于各种新老医院手术室；提供3G模块，可以实现在手术室之外，在覆盖有3G网络的地方实现和医院麻醉服务器的对接；可以跟一次性带有IC芯片的传感器配合使用，防止一次性传感器被重复使用，避免交叉感染。
附图说明
图1为本发明逻辑框图；
图2为本发明操作流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1可知，一种信息化麻醉深度监护仪，其特征在于：包括主控模块、CSM模块、带有IC芯片的传感器，所述主控模块上设置有SD卡接口及100M以太网接口，主控模块连接有摄像头、液晶屏与触摸屏模组，所述主控模块通过100M以太网连接医院的中央管理服务器；所述主控模块上还设置有USB接口；主控模块设置有3G模块及wifi模块。
所述带有IC芯片的传感器采集大脑自发性脑电信号后通过传感器转接线将此脑电信号传递给CSM模块进行处理，CSM模块通过2K的采样率对脑电信号进行接收采集，计算并获得CSI麻醉深度意识指数、EMG肌电信号指数、BS％爆发抑制比和SQI信号质量指数；所述CSM模块与主控模块之间通过URAT进行通讯，CSM模块通过URAT口每秒钟将CSI麻醉深度意识指数、EMG肌电信号指数、BS％爆发抑制比，、QI信号质量指数及EEG脑电波数据传递给主控模块；所述摄像头将采集的手术室实时画面传输给主控模块。
所述传感器包括三个电极片及IC芯片，三个电极片分别贴在人体前额的左中右三个地方，用于传递自发性的脑电信号；C芯片主要用于存储一次性电极片的使用情况，避免重复使用。
所述CSM模块通过模糊理论分析获取患者的麻醉深度指数CSI，其工作原理是是通过2K/S的采样率实时的采集脑电波信号EEG，采用傅立叶变换，获取EEG频域特性即将EEG时间-振幅关系的原始脑电信号转化为频率-幅度的关系，同时进行功率谱变化，获取脑电波各频段的功率，并衍化抽调出多个数量化参数，如分别是αratio、βratio、βratio-αratio、BS％(爆发抑制比)，其中αratio、βratio指的是两种不同频段的能量比率。这两个数值代表的是在麻醉过程中能量由高频向低频转化的实质。爆发抑制BS％是指在30S的周期内，EEG的幅值小于3.5UV的时间占30S周期的百分比。
αratio＝ln(E30-42.5Hz/E6-12Hz)
βratio＝ln(E30-42.5Hz/E11-21Hz)
βratio-αratio＝ln(E6-12Hz/E11-21Hz)
随着麻醉药物的浓度增加，脑电图频域特性中低频部分能量越来越大，高频部分越来越小。根据频谱的变化趋势，将上面四个参数输入到一个模糊的逻辑分类系统从而计算出麻醉深度指数。
所述液晶屏与触摸屏模组主要实现数据的显示，作为用户的人机交互平台。操作方便，可以在因机械按键长期使用造成的不灵活情况下，采用输入法的方式进行病例管理。
所述wifi模块在病房或者手术室没有以太网接口或者接口线太多的情况下，可以利用医院覆盖的wifi信号，实现麻醉监护终端跟医院的中央管理服务器对接。
所述3G模块，在手术之外，只要在覆盖有3G网络的地方都可以实现和服务器之间的数据实时对接。
在具体操作过程中，参照图2所示，打开监护仪，按下采集键，使能监护仪的监控功能。监护仪首先对一次性传感器中的IC芯片进行读取操作，判断其是否被重复使用，如果验证通过即可进行正常的进行采集，如果没有通过，采集停止，提示更换传感器。当正常采集的时候，传感器将人体的生物电如人体的心电、脑电等信号采集下来，通过导电线传输到传感器的导电连接器部分，通过传感器接线盒传输到监护仪的监护模块中，进行信号滤波放大处理，AD采样，数据处理，运算，获取人体各种监控指标；通过URAT接口，每秒发送一帧数据给主控模块，实现麻醉深度指数的实时显示。在读取CSM模块的数据时候进行分析，发现脑电数据、麻醉深度数据或者贴片阻抗指数非常的高，异常则提示传感器是否贴好，检查或者重新粘贴传感器，事情数据正常。
在采集过程中，如果要实现和服务器的对接，则通过选择不同的传输路径进行实时传输。如果选择100M以太网和后台服务器的对接，即打开以太网接口，设备将自动和后台进行握手，握手通过之后将实现数据的实时传输，如果没有通过则提示网络异常，需要诊断；如果选择wifi传输功能，同100M以太网一样，先进行握手，通过之后则正常传输，否则提示找到可用的网络设备或者提示等不到后台反馈；如果选择3G移动网络进行传输，则首先对3G模块进行初始化，在进行握手，通过之后则进行通讯，否则则提示信号质量差。
在进行手术过程中，如果选择画面监控，则选择图像传输功能，即可以开打摄像头，对摄像头的图像进行编码，压缩，通过100M以太网口进行传输。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种信息化麻醉深度监护仪，其特征在于：包括主控模块、CSM模块、带有IC芯片的传感器，所述主控模块上设置有SD卡接口及100M以太网接口，主控模块连接有摄像头、液晶屏与触摸屏模组，所述主控模块通过100M以太网连接医院的中央管理服务器；
所述带有IC芯片的传感器采集大脑自发性脑电信号后通过传感器转接线将此脑电信号传递给CSM模块进行处理，CSM模块通过2K的采样率对脑电信号进行接收采集，计算并获得CSI麻醉深度意识指数、EMG肌电信号指数、BS％爆发抑制比和SQI信号质量指数；所述CSM模块与主控模块之间通过URAT进行通讯，CSM模块通过URAT口每秒钟将CSI麻醉深度意识指数、EMG肌电信号指数、BS％爆发抑制比，、QI信号质量指数及EEG脑电波数据传递给主控模块；所述摄像头将采集的手术室实时画面传输给主控模块；
所述传感器包括三个电极片及IC芯片，三个电极片分别贴在人体前额的左中右三个地方，用于传递自发性的脑电信号；C芯片主要用于存储一次性电极片的使用情况，避免重复使用；
所述CSM模块通过模糊理论分析获取患者的麻醉深度指数CSI；
所述液晶屏与触摸屏模组主要实现数据的显示，作为用户的人机交互平台。
2.根据权利要求1所述的一种信息化麻醉深度监护仪，其特征在于：所述主控模块上还设置有USB接口。
3.根据权利要求2所述的一种信息化麻醉深度监护仪，其特征在于：所述主控模块设置有3G模块。
4.根据权利要求3所述的一种信息化麻醉深度监护仪，其特征在于：所述主控模块还设置有wifi模块。
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