CN109843151A - 用于检测受激运动反应的系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种刺激电极组件，所述刺激电极组件被配置成相对于患者被定位以用于手术过程。可以由在受试者的一部分附近的传感器来感知诱发的刺激响应。可以由电极感知并且利用监测系统确定该诱发响应。可以附加地和/或替代地利用运动传感器感知该诱发响应。可以提供位置传感器以测量或确定传感器在手术过程期间是否已经移动。

Description

用于检测受激运动反应的系统和方法

技术领域

本公开涉及活动监测，并且尤其涉及运动监测设备和方法。

背景技术

这个部分提供了与本公开相关的不一定是现有技术的背景信息。

在各种手术过程(诸如，各种咽喉(throat)手术过程或在神经纤维附近和/或邻近神经纤维发生的其他手术过程)期间，可以选择确定刺激的神经完整性。确定神经完整性可包括确保或监测沿神经的刺激活动。这可以包括在神经上发射或接收诱导信号。在执行这种完整性监测时，电极或含有元件的电极与神经或神经纤维连接以监测或刺激神经纤维。在单个时间处或在一时间段内对诱发信号的监测可以帮助确定神经的完整性和连续性。各种监测系统包括在明尼苏达州明尼阿波利斯市设有营业场所的美敦力公司(Medtronic,Inc)出售的3.0。监测器系统可以包括包括电极的电极或者与包括电极的电极一起操作，该电极允许对可由该系统监测的神经的自动的和周期性的刺激。

发明内容

这个部分提供了本公开的大体发明内容，并且不是对其完整范围或其所有特征的详尽公开。

公开了一种用于向选定的神经束或神经通路提供刺激的系统，该系统包括用于连接到神经或神经束的选定的卡肤(cuff)电极或其他连接器电极。该连接器可以是有线的或无线的。无线刺激器组件可以被定位成邻近神经或在神经附近，以用于刺激所述神经和/或检测对所述神经的刺激。所述连接器可包括电极，所述电极在被连接时可接触所述神经。所述连接器可包括主动(active)固定件，所述主动固定件主动地连接或包围所述神经束的至少一部分。在替代方案中，电极可以被放置成接触所述神经，但不包围所述神经。

监测系统可以包括处理器，所述处理器可以是专用处理器，或者可以是能够执行存储在存储器中的指令的通用处理器。所述存储器可以是被并入到所述监测系统中或经由网络被访问的物理存储器。所述处理器执行所述指令以分析肌肉中的接收到的信号(诸如，肌电图(EMG))，以帮助确定神经随时间的完整性。所述监测系统可以进一步包括显示设备、音频输出或以供用户查看监测的结果的其他输出。

可以利用监测电极接收信号，所述监测电极被定位在远离刺激或发射电极的位置处。所述监测电极可以例如在气管内导管上。在选定的手术过程期间，所述导管可以被定位在诸如人类患者之类的受试者的气管通道中。被定位在所述导管上的所述监测电极可以感测由于发射电极对选定神经的刺激而导致的响应(诸如，肌肉中的EMG响应)，并且可以将信号显示在所述监测系统上。在所述监测电极处的信号可能对运动和/或位置变化敏感。位置监测或移动监测传感器可以与所述导管一起被提供。

通过本文中提供的说明书，进一步的可用性领域将变得显而易见。本发明内容中的描述以及特定示例仅旨在说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文中所描述的附图仅出于对选定实施例的说明性目的而非针对所有可能的实施方式，并且不旨在限制本公开的范围。

图1是监测系统和电极组件的环境视图；

图2是根据各种实施例的具有气管内导管的电极组件的透视图；

图3是图2的气管内导管的一部分的详细视图；以及

图4是根据各种实施例的监测系统的操作的流程图。

贯穿附图的若干视图，对应的附图标记指示对应的部分。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。

首先参考图1，监测系统16(诸如，神经完整性监测系统)可包括监测器组件20，监测器组件20具有显示屏或显示设备22和一个或多个输入设备。输入设备可以包括用于输入对信息的命令的一个或多个系统或结构，诸如，旋钮24a、触摸屏24b、键盘24c或其他适当的输入设备。输入设备还可以包括音频或其他触觉输入设备，包括电子或物理输入设备。

监测器组件20可进一步包括处理器26和存储器28。应当理解，处理器26可以访问存储器28，以执行存储在存储器28上的指令或访问存储器28上的其他数据。存储器28可以包括物理存储器，诸如，旋转硬盘驱动器、固态存储器或其他适当类型的存储器。此外，存储器28可以不被并入到监测器组件20中，而是可以由处理器26诸如经由通信网络访问。处理器26可以是通用处理器，其可操作用于执行指令以用于生成所选定的输出，如本文进一步讨论的。处理器26可以进一步包括板载(onboard)存储器。此外，处理器26可以包括专用处理器，诸如，专用集成电路(ASIC)。因此，处理器26可以执行存储在存储器28上的指令，以提供用于在显示设备22上显示的输出，存储器28可以是非瞬态存储器。用户30可随后出于选定目的而查看显示设备22，如本文进一步讨论的。

与监测器组件20连接的可以是一个或多个刺激或监测组件。例如，在诸如甲状腺切除术或其他甲状腺外科手术之类的各种手术过程中，可以选择对患者36体内的喉返神经(RLN)、迷走神经或其他适当的神经进行监测。对RLN的监测可以包括神经监测气管内导管组件40，神经监测气管内导管组件40可以具有一个或多个监测部分，包括一个或多个导电电极接触件(contact)44。电极接触件44可以与诸如人类患者之类的患者36的选定部分接触。电极接触件44可以经由连接(诸如，可选的有线连接(也被称为线或硬线)46)或包括无线发射器48的无线连接而被连接到监测器20。然而，应该理解，无论与监测器20的连接如何，来自电极接触件44的发射的信号都可以被发射到监测器组件20。示例性气管内导管可以包括由美敦力公司销售的NIM 监测导管。示例性气管内导管可以进一步包括美国专利申请No.14/455,258(现在是美国专利申请公开No.2016/0038072)中公开的那些，该美国专利申请公开通过引用并入本文。然而，应该理解，导管40可以包括除了NIM监测导管和上面讨论的那些导管上的当前可用的那些部分之外的部分或者与NIM 监测导管和上面讨论的那些导管上的当前可用的那些部分不同的部分。

另外，其他器械可被连接到监测器20，诸如，电极组件，包括可以发送或接收周期性刺激脉冲的电极，根据各种实施例，包括如图1中所示的连接的电极组件50。可以利用物理连接(诸如，线缆52)将连接的电极组件50连接到监测器20。连接的电极组件50还可以或替代地经由无线发射被连接到神经56或以其他方式向神经56提供刺激。其他器械也可以与监测器20连接，所述其他器械可用于向患者发送或接收刺激信号，以帮助确定是否已经发生或可能发生神经损伤或其他组织损伤。器械58(例如，手术刀、镊子等)可以由诸如人类外科医生之类的用户30操纵，并且不需要被直接连接到监测器20。器械58可以具有刺激信号，该刺激信号被发射以诱发可以通过导管40的接触件44接收的神经动作电位。器械58可用于在患者体内并通过切口60来解剖和/或切除组织。

监测系统的操作和监测系统16的使用可以类似于由美敦力公司销售的监测系统，包括3.0神经监测系统。在操作中，电极组件50可以与神经56连接，并且可以沿着连接52从监测器系统20通过电极50将信号发射到神经56。电极接触件44随后可以接收EMG信号，诸如，肌肉中的EMG信号，该EMG信号通过电极50的刺激而被诱发。

如上面简要讨论的，在图2和图3中详细示出了导管40。导管40可以是EMG气管内导管组件40和对应的壳体70。EMG气管内导管组件40可包括壳体70以及包括无线发射组件48和/或有线连接46的电子组件。导管组件40包括导管远(第一)端74和近(第二)端76。远端74被连接到连接器80，连接器80可被连接到泵以用于经由导管40向患者供应诸如气体和/或流体之类的选定材料。导管40可以被插入患者36的咽喉中，并且气体和/或流体可以被供应到例如患者36的肺部。近端76包括可膨胀部分86(以膨胀状态示出)，可膨胀部分86可用于密封例如气管，以阻止任何其他流体或物质绕过膨胀部分86并进入肺部。

导管组件40包括接触件44。接触件44可与形成在壳体70上的或在壳体70中的电极90电连接。接触件44和/或电极90可被涂刷(paint)或印刷在EMG导管壳体70上。例如，可将导电涂料或油墨施加于导管壳体70或导管壳体70的一部分，以形成导电部分。此外，电极和发射部分可以包括形成在柔性印刷电路板上并施加于壳体70的迹线。还可以在经涂刷的部分上提供涂层或保护层，同时允许接触件44暴露于外部环境。在另一实施例中，将电极90和/或接触件44印刷在EMG导管壳体70上和/或将电极90和/或接触件44实施为柔性印刷电路板(PCB)的一部分。

电极90可以从接触件44延伸到连接部分，包括无线发射器48和/或有线连接46。电极90可以沿着导管壳体70平行延伸并且被分开以便彼此不接触。可以在电极90上施加一个或多个绝缘层94，以防止与电极90的外部电接触。绝缘层94中的每一个可以覆盖电极90中的一个或多个，并且可以不完全围绕导管壳体70包裹。绝缘层94可以是由非导电材料(例如，橡胶)形成的非导电印戳(stamp)。

如以上所讨论的，导管组件40可与监测组件20一起使用，以监测患者36体内的电活动信号。可以通过与监测器组件20连接的电极组件50提供通过接触件44感知到的刺激。如以上所讨论的，可以提供由美敦力公司销售的刺激和监测系统，以按照选定频率或间期在神经56或任何选定的神经处进行感测或刺激神经56或任何选定的神经，并感测或检测对神经56的刺激。在从神经感测到该刺激(包括例如，肌肉的EMG响应和/或与其相关的电活动)时，监测系统20可以在确定基线之后监测EMG信号并确定基线。此外，用户或其他适当的个体可以在外科手术过程期间观察监测系统20(诸如，显示器22)，以确保神经的完整性。如以上所讨论的，手术过程可包括咽喉或甲状腺移除手术过程。

出于各种目的，可以在导管组件40周围设置多个接触件44。在各种实施例中，多个电极和/或接触件因此可用于：区分左神经和右神经，区分不同的神经和神经分支，对用户将导管接触件放置在相对于解剖结构的各种深度和/或轴向位置进行补偿。可以沿导管轴向放置多个电极，以便还允许在距选定位置一定距离处进行测量。也可以将参考记录电极放置在距其他记录电极一定距离处，以使噪声和干扰最小化。在接触件44相对于患者36(包括内部组织，诸如可包括人类喉(larynx)中的声带(vocal fold)的肌肉36a)移动时，到监测系统20的信号可以改变。到监测系统20的信号的变化可以被解释或可能被解释为对神经56的损伤。在确定变化或感测到所接收到的刺激的变化时，系统20可以向用户30提供已经发生损伤并且应该停止该手术过程的指示。然而，如果到监测系统20的信号仅由于导管组件40的有意或无意的移动而改变，则没有发生损伤。

因此，包括一个或多个移动或运动传感器100的移动或运动检测系统可以被设置在导管组件40上。运动传感器100可以利用无线模块48或导电连接(例如，有线连接)46被互连到监测系统20。由一个或多个运动传感器100检测到的运动可以帮助确定导管组件40是否已经相对于患者36移动，以及帮助确定由接触件44感知到的信号的变化是由于导管组件40的移动还是由于神经56的切断或损伤。来自运动传感器100的信号可以被发射到运动处理系统102。可以利用运动处理系统102处理该信号，以确定运动的类型、速度、量等。随后可以将经处理的运动信号发射到处理器26。然而，应该理解，可以将运动处理系统并入到监测系统20中。例如，处理器26可以执行存储在存储器系统28上的特定指令，以在运动处理系统102处操作以确定运动系统100的运动。

另外参考图3，可以将运动传感器100设置在导管组件40的近端76附近或导管组件40的近端76处。在各种实施例中，运动传感器100位于接触件44的位置处或附近。例如，可以将运动传感器100设置成基本上邻近接触件44。在将运动传感器100设置成在接触件44附近或邻近接触件44的情况下，由于运动传感器100的感知到的或测得的运动，因此可以基本上直接地确定接触件44的移动。然而，本领域技术人员将理解，运动传感器100可以被设置在远端处或远端74附近。可选地，组件40可包括运动传感器100和第二运动传感器100'。第二运动传感器100'可以与第一运动传感器100间隔开，诸如，被放置在远端76处。第二运动传感器100'还可以设置有到无线发射组件48中的一个或多个的通信或通过线46的通信，以进行到运动处理系统102和/或监测器20的发射。因此，进一步理解，组件40可包括一个或多个运动传感器100，并且本文对运动传感器100的讨论仅是示例性的。

运动传感器100可用于测量运动的量或类型，并确定接触件44和/或导管组件40的运动。可以以绝对测量和/或相对于患者36来确定导管组件40和/或接触件44的运动。例如，运动传感器100可用于确定旋转移动或角移动，诸如，在箭头104的方向上围绕导管组件40的中心或纵向轴106。此外，运动传感器100可用于确定轴向运动，诸如，在双头箭头108的方向上沿着导管组件40的轴106。因此，可以提供运动传感器100以确定包括接触件44的导管组件40的一个或多个维度的移动。如本文所讨论的，运动传感器100还可以被操作成单独地或与接触件44组合地感测或确定对刺激的诱发响应。诱发响应通常可以包括肌肉的移动，因此可以利用运动传感器100感知和/或测得由于收缩的肌肉而导致的导管组件上的运动。

运动传感器100可包括选定的运动传感器，诸如，加速度计或加速度计部分110。运动传感器100可包括一种或多种类型的运动传感器，如本文进一步讨论的。在各种实施例中，运动传感器100可仅包括加速度计110。

加速度计部分110可包括适当尺寸设计(size)的加速度计，其可被定位在导管组件40的壳体70上。示例性加速度计包括微电极-机械系统(MEMS)。应当理解，也可以使用其他适当类型的加速度计，诸如，热MEMS或其他选定的加速度计设备。通常，可以按照选定的尺寸(诸如，厚度为几微米)设置加速度计部分110，以将其设置在壳体70中或壳体70的顶部上。加速度计部分110可以包括例如由在荷兰有营业场所的NXP半导体荷兰公司(NXPSemiconductors Netherlands B.V.)销售的MA8491Q加速度计。

可以在相对于接触件44的选定位置处将加速度计部分110固定到壳体。例如，加速度计部分110可以被粘附或模制到壳体70。如以上所讨论的，电极90可以覆盖有涂层94，并且涂层94可以固定或帮助固定加速度计部分110相对于接触件44的位置。

加速度计部分110和包括有运动传感器100的任何其他适当部分可以通过诸如通信管道114之类的适当通信线被连接到发射设备48和/或线46。通信线114可以包括导电印刷油墨或涂料或其他适当的电极形成机构，类似于连接器或电极90。然而，加速度计部分110通常被设置为与监测组件20通信。

如本领域技术人员所理解的，加速度计110可以测量一个或多个轴上的加速度，包括两轴加速度计或三轴加速度计。加速度计在静止(诸如，在手术过程期间在患者36体内)时，通常将测量由于重力导致的向地球中心向下的加速度。在加速度计110移动时，加速度计110可以测量由于加速度计110的移动而在一个或多个轴上的加速度变化。例如，在手术过程期间，导管组件40可以在箭头104的方向上围绕轴106扭转，并且加速度计110可以测量由于导管组件40围绕轴106的移动而导致的加速度。

如以上所讨论的，导管组件40的移动可引起接触件44的移动并因此引起监测系统20处的EMG信号的变化。如本文进一步讨论的，(诸如，在相同的时间或在接近的时间发生)由加速度计110感知到或测得的移动与由接触件44感知到的EMG信号的变化之间的经确定的相关性可以允许确定对患者36的损伤并未发生并且该手术过程可以继续。因此，监测器系统20可以确定警告状态(即，EMG信号的选定变化)是错误警告。

如上所述，运动传感器100可以包括除加速度计110之外的部分，包括单轴或多轴陀螺仪，诸如三轴陀螺仪120。三轴陀螺仪120由于所包括的陀螺仪因而可以直接测量旋转移动或角移动。如上所述，加速度计110可能需要推断或确定相对于重力的运动。因此，陀螺仪120可以能够通过直接确定角运动而用作加速度计110的备用或检查。然而，应该理解，陀螺仪120可以被单独提供作为运动传感器100。

陀螺仪120作为运动传感器100的一部分可以被定位在接触件44附近或邻近接触件44附近。因此，如本文所讨论的，可以通过经由陀螺仪120感测运动来确定电极44的移动，并且如以上所讨论的，可以沿着通信线114将电极44的移动作为信号进行发射。监测系统20随后可以确定陀螺仪120的运动已经发生并且可以推断电极接触件44的运动也已经发生。

示例性陀螺仪可以包括MEMS陀螺仪，MEMS陀螺仪可被形成在选定的基板上，包括类似于集成电路或印刷电路板的硅基板。示例性MEMS陀螺仪可包括由NXP半导体荷兰公司销售的那些，用于测量角速率。由于陀螺仪可以测量运动的一个或多个轴，诸如，包括横摆(yaw)、俯仰(pitch)和滚动(roll)。因此，陀螺仪120可用于确定运动传感器100的直接角运动或加速度，并因此确定接触件44的角运动。同样，如本文所讨论的，接触件44的运动可用于推断信号变化的原因。

运动传感器100可进一步包括磁力计130。磁力计可用于确定可能影响运动传感器100的所确定的运动或取向的磁极。还可以或可选地操作磁力计130以确定磁力计130相对于磁极(诸如，由地球产生的磁极)的位置。磁力计130可以操作以确定相对于磁极(诸如，地球的磁极)的绝对位置，或相对于磁极的运动。

磁力计130可以包括小磁力计或微磁力计，诸如，MEMS磁力计，包括由在荷兰具有营业场所的NXP半导体荷兰公司制造和销售的那些。磁力计可以利用通信线114将信号发送到监测器组件20，以帮助确定运动传感器100的运动或移动，并因此确定接触件44的运动或移动。

运动传感器100可包括各种部件和部分，包括上面讨论的那些部件和部分。在示例性实施例中，运动传感器100可以仅包括加速度计110、陀螺仪120或磁力计130中的一个。此外，应当理解，运动传感器100可以包括上面讨论的三个部件中的任何两个或所有三个。根据各种实施例，运动传感器100可包括六轴运动检测器，该六轴运动检测器包括加速度计110和磁力计130。然而，可能选择的是：因为附加信息可能是必要的来帮助确保用于确定接触件44的运动或移动的准确性，因此可以提供部件中的所有三个。此外，在各种实施例中，可以仅提供加速度计110以帮助确定接触件44的运动。包括陀螺仪120可以帮助降低磁干扰和/或各种类型的加速度(诸如，运动传感器100的线性加速度)的影响。

返回参考图1和图2，本领域技术人员将进一步理解，跟踪或导航系统400可用于确定包括接触件44的导管组件40的位置变化和/或运动。例如，跟踪系统400可以包括电磁跟踪系统，该电磁跟踪系统可以包括被配置成发射或接收磁场的定位器。可以提供跟踪传感器作为运动传感器100、100'、100”，其被配置成发射或接收磁场。跟踪系统随后可以基于感知到的场(在定位器处或在跟踪设备处)来确定跟踪传感器的位置(包括x-y-z和取向)。所跟踪的位置变化可用于确定运动。示例性跟踪系统包括在美国专利申请公开2014/014869中所公开的那些，该美国专利申请公开通过引用并入本文，应进一步理解的是，各种跟踪系统可包括光学跟踪系统、声波跟踪系统、电势跟踪系统等。可以将所跟踪的位置变化发射到运动处理系统102和/或监测器20。

如以上所讨论的，导管组件40可进一步包括在导管组件40的远端处或附近的运动传感器100'。还应理解，运动传感器100'可以是导管组件40上的唯一运动传感器，并且可以从运动传感器100'推断出接触件44的运动。运动传感器100'可以与运动传感器100相同或不同，诸如，包括更多或更少的部件。

在进一步的实施例中，可以在患者36上设置第三运动传感器100”。包括被直接固定在患者36上的运动传感器100”可以允许独立于包括运动传感器100和100'的导管组件40来确定患者36的运动或移动。如以上所讨论的，第三运动传感器100”还可以将信号发射到运动处理系统102和/或监测器20。对患者36的移动的确定可用于帮助确定导管40是仅在空间中移动还是相对于患者36移动，诸如相对于神经56和/或神经56支配的肌肉组织移动。这可以用于帮助确定异常或改变的接收信号是否是由于导管40相对于患者36的运动从而导致接触件44相对于患者36移动而引起的。

如果运动传感器100、100'以与运动传感器100”类似或相同的方式移动，则信号的改变可能表示可能的损伤。如果运动传感器100、100'以与运动传感器100”不同的方式(诸如，按照不同的速率或时间或量)移动，则信号的改变可以仅表示接触件44已相对于患者36移动。如本文所讨论的，可以在确定中使用差异的阈值量。此外，可以提供监测系统20以确定变化的类型和可能的损伤。

因此，应当理解，可以在导管组件40上(诸如，在接触件44处或附近)以及在患者36上设置适当数量的运动传感器，所述患者36上的运动传感器独立于导管组件40进行操作，以帮助确定接触件44相对于患者36的可能运动。如以上所讨论的，接触件44相对于患者36的移动(使得接触件44的位置相对于患者36的组织随时间移动)可能导致由监测组件20接收到的或监测到的信号的变化。

另外参考图4，流程图200示出了监测系统20的示例性操作，该示例性操作可以包括监测感测电极的诸如利用电极组件50诱导的信号，该诱导信号在接触件44处被感知到，接触件44能够接触由于刺激神经56而受激的组织，诸如，肌肉。应当理解，如以上所讨论的，导管40可设置有接触件44，接触件44被配置成感测对组织的刺激。然而，应该理解，可以在任何适当的仪器或部分中设置电极接触件，该电极接触件可以接触患者36或其他适当的受试者，以感测刺激。导管40仅仅是示例性的并且是为了说明本公开而提供的。

因此，具体参考图4，流程图200可以在“开始”框210处开始。刺激可以在框214中诸如通过操作监测系统16(包括刺激神经56)而开始。如以上所讨论的，刺激可以包括可以由监测系统20感知到的周期性刺激。周期性刺激可具有考虑(account for)各种因素的周期，诸如，神经56的不应(refractory)响应时间。尽管如此，刺激可以在框214中开始。

监测系统20可以随后在框216中感测来自刺激的EMG信号。如以上所讨论的，感知到的刺激可以通过与患者36的组织接触的接触件44来感知，并且是由利用刺激电极50提供的刺激引起的。感知到的刺激可以导致信号经由无线发射系统48被无线地发射或通过有线发射系统46被发射。随后可以由监测系统20监测和/或分析感知到的信号。

在接收到诸如针对利用电极50刺激神经56之后的选定的启动时间的初始信号之后，监测系统20可以在框220中基于感知到的信号确定基线信号。在框220处确定的基线信号可以由正执行从存储器系统28调用的指令的处理器系统26来确定。例如，处理器系统26可以确定包括如下各项的基线信号：刺激的频率或周期、包括功率或电压的刺激幅度、或其他适当参数。无论如何，监测系统20可以使用所确定的基线刺激信号来确定基线以用于稍后的比较。

如以上所讨论的，可以在神经56基本上未受损害(uncompromised)时(诸如，在对患者进行可能干扰神经完整性或连续性的手术过程之前)确定基线信号。因此，基线信号可用于确定是否发生从基线的任何变化，诸如，由于关于神经56的损伤等引起的任何变化。而且，如以上所讨论的，接触件44相对于组织的移动也可导致信号从初始基线的变化。因此，基线信号可用于帮助确定初始时间段之后的任何变化。

此外，在接触件44的第一选定位置处确定基线信号。如以上所讨论的，在受试者36体内的不同位置处，感知到的EMG信号可以不同。因此，可以将导管40上的接触件44放置在第一位置处，该第一位置可以是预定位置，诸如，与特定肌肉群相邻或接触。因此，从第一位置的移动可能导致感知到信号(包括EMG信号)的改变。因此，如果接触件44移动，则接触件44可以位于与第一位置不同的第二位置处。第二位置可以从第一位置旋转地、成角度地或轴向地移位。

在框220中确定基线之后，可以在框224中监测感知到的信号。此外，可以在框226中监测接触件44(包括导管40)的位置或位置变化。可以利用监测系统20来完成对框224中的信号和框226中的位置变化的监测两者。可以将信号发送到监测系统20，以允许在确定基线信号之后确定由于神经56刺激引起的信号以及允许感测位置的变化。

按照选定的周期或频率(诸如，每100毫秒、200毫秒、一秒或其他适当的频率)，在判定框230中可以发生针对如下的确定或测量：接收到的信号是否已从基线改变。信号从基线的变化可以包括任何变化或超过阈值的变化。例如，信号的变化可以包括幅度变化、频率变化、周期变化等。阈值变化可以包括感知到的信号的变化，诸如，约1％至约10％的周期变化，例如包括约50毫秒的变化。因此，如果感知到的信号改变包括大于50毫秒的周期变化，则在框230中的已发生信号变化的确定结果将跟随框232中的“是”路径。应当理解，还可以测得信号中的任何适当变化并将其用于确定是否已经发生信号的变化，诸如，功率、电压等的变化，并且阈值可以包括百分比变化或绝对值变化。

如果跟随“是”路径232，则可以在框234中向用户30显示或以其他方式呈现可选的初始警告消息。警告消息可以包括任何适当的警告消息，诸如，闪烁屏幕、空白屏幕、口头消息、听觉消息、视觉消息等。无论框234处的警告消息是什么，都可以向用户30指示信号已经改变并且已经发生对患者36的可能损伤。

然而，紧接在“是”路径232之后的框234中的警告消息可以是可选的。相反，“是”路径232可以接着到框240中的在信号改变时确定是否有位置变化的第二确定框。如以上所讨论的，运动传感器100可以被设置在导管组件40上。随后可以利用运动传感器100根据适当的机构(包括如以上所讨论的选定的位置感测部分)来确定导管组件40的位置变化。因此，可以由监测器系统20进行在框240中的对是否发生位置变化的确定。可以由处理器系统26分析来自运动传感器100的信号以确定位置变化。处理器26可以执行从存储器28调用的指令，以帮助确定运动传感器100是否感测到位置的变化。因此，处理器系统26还可以确定接触件44和/或导管组件40的位置是否已经改变。

如果确定没有位置变化，则确定框240可以跟随框254中的“否”路径。“否”路径254随后可以跟随框234中的发送警告消息。如以上所讨论的，如果发生感知到的信号的改变并且确定了运动传感器100中没有确定的位置变化，则可能出于接触件44移动之外的原因而改变了由接触件44感知到的信号的改变。改变的其他可能原因可能是由于神经56的完整性的改变，并且可以向用户30提供消息以确定神经56的连续性并且至少暂时地停止该手术过程。

然而，如果在框240中确定了改变的位置，则可以跟随“是”路径258到另一判定框262，该判定框262包括确定位置变化是否大于阈值。运动传感器100可用于测量接触件44或导管组件40的其他适当部分的位置的变化。然而，诸如位置的小变化或缓慢变化之类的选定变化可能不会导致如下的确定结果：在框230中确定的信号的变化是由于运动传感器100的移动引起的。因此，可以使用选定的阈值来帮助消除或最小化位置测量结果的可能误差。

各种阈值可以包括变化的速度、变化的绝对值、位置变化的百分比量、或者可以在确定框262中使用其他适当的阈值。在一个示例中，如果测得的EMG信号的变化比先前测量结果(例如，当每秒测量一次时)大正或负50％，但是测得的信号的等待时间(latency)没有改变，则可以确定由于导管40的移动而引起的接触件44的移动已经导致信号的变化。然而，示例性的幅度变化可以是约20％至约80％，包括约40％至约60％。如以上所讨论的，这可以是自动确定，并且如果选择的话，则可以不在框234中给出警告，如本文所讨论的。在进一步的示例中，多轴传感器检测到，在该传感器的一个轴上由重力施加的力减小，而在另一轴上由重力施加的力增大，例如差异超过30％，处理器可执行指令以确定导管40已经在已知的方向上旋转。

如果在框262中确定变化大于阈值，则可以跟随“否”路径266以在框234中发送警告消息。同样，如果位置的改变可能与信号的改变不相关，则可以向用户30提供警告消息以确定神经56的连续性和完整性。因此，如果变化量不等于或大于阈值，则确定结果可以类似于没有位置变化被确定。

如果在框262中确定变化大于阈值，则可以跟随框270中的“是”路径。最初，在可选实施例中，第二确定框274可以确定患者位置变化是否以与框240中的接触件的位置变化类似或相同的相同方式发生。如以上所讨论的，可选的运动传感器100”可以被定位在患者36上。运动传感器100”允许在手术过程期间还监测患者36的位置。如果患者36的位置变化与运动传感器100的在框240中所确定的位置变化相匹配，则可以推断或确定患者36在手术过程期间被移动，诸如，在一侧上从仰卧位置被翻转。如果患者36的位置以与导管组件40的位置传感器100的位置基本相同或同样的方式改变，则可以再次确定或推断在接触件44处感知到的信号的变化是由于除了接触件44相对于患者36的组织的移动之外的某些因素引起的变化。这是由于在绝对值方面接触件44相对于患者36外部的空间的位置不会导致在接触件44处感知到的信号的变化。相反，接触件44相对于接触件44正在接触的组织的位置变化可以导致感知到的信号的变化。因此，如果确定了患者的位置改变的方式与在框240中的对导管40的所确定的变化相同，则可以跟随“是”路径276以在框234中提供警告信号。同样，由于刺激引起的感知到的信号的变化将会改变；然而，将确定导管和患者的位置两者都以基本相似的方式改变，使得接触件44没有相对于患者36移动。

同样，可选地，如果在框274中进行患者的位置变化确定并且患者的位置以与导管40的位置不同的方式改变，则可以跟随“否”路径290至如下的框292中的确定框：是否已经接收到手术过程完成信号。在这种情况下，患者的位置即使已经改变，也是以与导管组件40的位置不同的方式改变。因此，可以确定导管40相对于患者36的位置已经改变，而不仅仅是导管40的绝对位置改变。

如果导管的位置变化大于阈值，使得跟随“是”路径270并且没有提供可选的患者位置传感器，则如果已经接收到手术过程完成信号，则“是”路径270可以跟随判定框292。同样，如果导管组件40(包括接触件44)的位置变化已经改变大于阈值，则可以确定由于导管组件40的移动(包括在接触件44处)导致了感知到的刺激信号的变化。

如果已经接收到手术过程完成信号，则可以跟随“是”路径296以在框300处结束。在框300处的结束意味着结束对神经56的刺激或监测或外科手术过程的其他适当的结束部分。

如果在框292中尚未接收到手术过程完成信号，则可以跟随“否”路径310以在框320中利用经改变的感测信号确定新的基线。如以上所讨论的，变化感测信号可以启动对导管40是否已经改变位置的确定或检查。如果确定导管组件40的位置已经改变，则可以诸如利用执行从存储器28调用的指令的处理器系统26确定位置变化已经导致感知到的信号变化。如果位置变化已经导致感知到的信号变化，则可以确定尚未发生对神经56的损伤。因此，如果在框292中尚未接收到用于结束该过程的信号，则可以在框320中确定利用新的感知到的信号的、与框220中的所确定的基线信号不同的新的基线。在框320中确定新的(即第二)基线之后，在框224中的对信号的监测以及对框226的位置变化的监测可以继续。在这种情况下，该手术过程随后可以继续，并且可以继续和周期性地检查对感测刺激信号和感知到的位置的监测，如以上所讨论的。

此外，应当理解，如果确定没有感知到的刺激变化，则可以跟随“否”路径330，以在框224中继续监测感知到的刺激信号以及在框226中继续监测所监测的位置变化信号，并且如以上所讨论的，可以在按照选定的周期检查这些信号。因此，监测系统16可以监测患者36的刺激信号并且帮助作出如下的确定：导管40的位置变化是否已经导致感知到的刺激信号的变化。如果确定了具有接触件44的导管40的感知到的位置变化，则可以作出如下确定：感知到的位置变化是否已经导致感知到的电刺激的变化。

继续参考图4，并且还参考图1，运动传感器100可以用作监测系统16的监测部分，以确定是否正在刺激选定的肌肉群。例如，如以上所讨论的，肌肉36a可包括受试者36的声带或与受试者36的声带相关联。对神经56的刺激可导致声带36a的移动。可以利用运动传感器100(或与导管组件40相关联的其他运动传感器)来感知和/或测得由于对神经56的刺激引起的作为诱发响应的声带36a的移动。因此，运动传感器100可以用于通过感测由于关于声带36a的肌肉移动而引起的导管组件40的运动来确定神经56是否被损坏。

在各种实施例中，运动传感器100(例如，加速度计)可以作为监测部分操作以检测受激信号(stimulated signal)，该受激信号是对神经56的刺激，并且可以替代和/或增强对可作为监测部分进行操作的接触件44的受激信号的检测。当神经56(例如，喉返神经和/或迷走神经)受到刺激而诱发响应时，对应的肌肉组织导致声带内收并且声带在气管内导管组件40周围碰撞或收缩。导管40上的这些声带碰撞引起对应的运动(例如，振动)，可以由安装在导管组件40上的运动检测器100感知到该对应的运动。因此，运动传感器100提供对神经刺激的冗余和/或替代感测以及检测声带移动。

在各种实施例中，参考图4，一旦在框214中开始刺激，就可以在框500中感知到由于刺激响应而引起的运动。在框500中可以利用与导管40相关联的运动传感器100或任何适当的运动传感器来感知到运动。导管组件40可以由于选定的解剖结构(包括受试者36的声带)的接触或碰撞而移动。如果由于对神经56的刺激而使肌肉移动(其导致声带移动并接触导管40)，则可以利用运动传感器100感知到运动。随后可以推断这种运动涉及意在通过对神经56的刺激而被刺激的肌肉的诱发响应。因此，不是在框216中感测由刺激诱导的EMG信号，而是可以在框500中感知运动，以推断神经56到肌肉36a的相同连续性。

应当理解，运动处理系统102可以从运动传感器100接收运动信号，并且运动信号可以被转发到监测系统16。监测系统16随后可以执行选定的指令，以基于运动信号确定选定的肌肉处的诱发响应正在发生。例如，对刺激的计时可以是已知的，并且感知到的运动的计时和/或幅度可以与刺激相关。因此，可以使用刺激的时间与感知到的运动的时间和/或幅度的相关性来确定神经56未被损伤。如果感知到的运动的计时和/或幅度(例如，较低或没有感知到的运动)改变，则可以由监测系统16作出损坏已经发生的确定。如本文所讨论的，随后可以向用户30提供警告消息。

因此，在接收到来自运动处理系统102的与由于声带的移动而引起的运动传感器的感知到的运动有关的信号时，监测系统16可以诸如利用显示设备22向用户30显示或呈现该消息。显示设备22可以显示包括表示运动的表示(诸如，波)的图表。用户30可以查看显示设备22以确定正在发生运动(诸如，选定的速率)，以确保诱发的响应仍在发生。应当理解，在框500中的对运动的感测可以作为在框216中的感知EMG信号的补充或替代而发生。因此，应理解，利用运动传感器100感测运动以确定诱发响应正在发生可以是替代方案和/或代替感测EMG信号。

在框520中可以可选地发生对用于进行受激响应的基线运动的确定。对由于感知到的运动(其是由于受激响应而引起的)而引起的基线运动响应的确定是可选的，并且可能不是必需的。此外，如以上所讨论的，还可选的是随后进一步进入过程200，以在框226中监测位置变化。框226中的监测位置变化可以是可选的，并且当仅感测由于受激响应而引起的运动以确定诱发响应正在发生时是尤其可选的。如以上所讨论的，当确保接触件44的移动导致EMG信号改变时，可以发生或选择框226中的监测位置变化。如果没有使用EMG信号来确定诱发响应正在发生，则可以不选择框226中的监测位置变化。因此，当在框500中感测和监测由于受激响应引起的运动时，在框520中确定运动的基线和/或在框226中监测位置变化两者都可以是可选的。

无论如何，可以在框530中利用显示设备22提供关于感知到的运动的消息。应当理解，也可以向用户30提供其他适当的消息，诸如，听觉或触觉消息。例如，可以向用户30提供周期性音调，该周期性音调与导管组件40的移动或感知到的振动有关。当用户30确定或选择结束对受试者36的手术过程时，该过程随后可以在300处结束。

因此，可以利用导管组件40上的运动传感器100测得或确定由于对神经56的刺激而引起的肌肉36a处的诱发响应。如以上所讨论的，可以分析导管组件40的振动并将导管组件40的振动用于确定由于对神经56的刺激而引起的在选定的肌肉组织处正发生诱发响应。处理器系统26可以基于由运动处理系统102所处理的运动传感器100感知到的运动来评估运动信号，以确定导管组件40的运动。可以基于运动信号的变化(诸如，在选定的时间段内的运动的幅度变化)或运动信号的其他适当的变化，而向用户30提供选定的信号。因此，可以使用利用运动传感器100对运动的感测来代替或替代如以上所讨论的利用接触件44感测EMG信号。

这提供了不与患者36电耦合的传感器(即运动传感器100、100'、100”)的优点；因此，在存在可能的电干扰的情况下提供感测声带移动、肌肉移动和神经刺激的手段，这种电干扰可能由高频电外科手术导致。由各种电外科手术系统导致的信号可能对在高频电外科手术单元的使用期间尝试用EMG信号感测神经刺激的监测系统造成干扰，因为通常用于切割和烧灼组织的电压信号远大于对用户36感兴趣的生物电势和/或利用监测系统16监测的生物电势。运动传感器检测受刺激的神经和声带移动的另一优点是运动传感器100不依赖于相对于意图具有诱发响应的肌肉36a(例如，关于声带的肌肉)的放置。无论运动传感器100的位置或取向如何，导管40都将由声带碰撞导致的振动传导到运动传感器100。因此，应理解，运动传感器100可包括任何适当的运动传感器，包括本文所讨论的可用于感测和/或测量导管40的运动的那些中的全部。

应当理解，可以基于各种其他因素作出感知到的刺激变化与感知到的位置变化之间的相关性，该各种其他因素诸如，在相同的时间或基本相似的时间(诸如，在彼此的10-500微秒(包括彼此的大约100微秒)内)发生的变化。因此，将理解的是，在选定的时间阈值(诸如，大约100毫秒)之外的时间发生的感知到的刺激的变化可以作为由于导管组件40(包括接触件44)的移动而引起的可能的变化而被消除或忽略。可以基于选定的参数来选择选定的时间阈值。

根据各种实施例，当还测得感知到的刺激信号的变化以允许手术过程继续而不停止或干扰用于检查对神经56的损伤的过程时，可忽略接触件44的无关紧要的位置变化。感知到的刺激信号的变化可以提供或用于引起警告信号以供用户30查看。然而，还可以向用户30提供确定了感知到的位置变化的信号。因此，用户30可以执行对神经56的完整性的侵入性较小的确定，诸如监测感知到的刺激信号达选定的时间段。然而，在选定的替代实施例中，处理器系统26可以执行指令以作出如下的确定：感知到的刺激变化是否是由位置传感器100、100'所确定的导管组件40的移动导致的；以及是向用户30提供警告信号，还是仅重新校准监测系统20并如以上所讨论的在框320中确定新的基线信号并继续该过程。因此，基于位置变化监测、确定接收到的信号的变化，以及确定新的基线都可以是自动的，而无需来自用户30的进一步干预或输入。

提供了示例实施例，以使得本公开将是透彻的，并且将保护范围完全传达给本领域技术人员。阐明了许多具体细节，诸如具体部件、设备和方法的示例，以提供对本公开内容的实施例的透彻理解。将对本领域技术人员来说显而易见的是，无需采用具体细节，可以以许多不同的形式体现示例实施例，并且不应该将示例实施例解释为限制本公开的范围。在一些示例实施例中，并未详细描述众所周知的过程、众所周知的设备结构以及众所周知的技术。

出于说明和描述的目的，已经提供了实施例的前述描述。所述描述并不旨在是详尽的或是限制本公开。特定实施例的单独的元件或特征通常不限定于此特定实施例，而是在适用的情况下，可互换并可用于选定的实施例中，即使没有被具体示出或描述，情况也是如此。相同部分还可以以多种方式进行变化。这类变化不被认为是脱离了本公开，并且所有这类修改都旨在被包括在本发明的范围内。

Claims (27)

1.一种用于监测受试者体内的刺激反应的系统，包括：

运动感测系统，所述运动感测系统被配置成感测运动，其中，所述运动感测系统包括被定位在所述器械上的运动感测部分，所述运动感测部分被配置成感测所述受试者的至少第一部分关于所述刺激反应的运动；以及

监测系统，所述监测系统被配置成：接收运动信号，以及至少部分地基于所述运动信号确定所述刺激反应的存在，其中所述运动信号与所述受试者的至少所述部分关于所述刺激反应的、所述运动感测部分的运动有关。

2.如权利要求1所述的系统，进一步包括：

刺激电极，所述刺激电极被配置成在距所述受试者的所述第一部分一定距离的位置处提供刺激脉冲，以在所述受试者的所述第一部分处诱发响应。

3.如权利要求2所述的系统，进一步包括：

器械，所述器械包括气管内导管，所述气管内导管被配置成被放置在所述受试者的喉中；

其中，所述运动感测部分被固定到所述器械。

4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述监测系统被配置成：基于利用所述运动感测部分感知到的运动，来确定响应于所述刺激脉冲在所述受试者的所述第一部分中的诱发响应。

5.如权利要求1所述的系统，进一步包括：

器械，所述器械具有在其上的接触件，所述接触件被配置成与所述受试者的至少所述第一部分接触，其中所述接触件被配置成感测对引起所述刺激反应的刺激的响应。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述接触件包括导电构件，所述导电构件被配置成感测肌电图(EMG)响应。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述监测系统包括处理器，所述处理器被配置成执行指令以确定利用所述接触件感知到的响应的变化与运动检测之间的相关性。

8.如权利要求1-7中任一项所述的系统，其特征在于，所述运动感测部分包括加速度计、陀螺仪或磁力计中的至少一个。

9.如权利要求1-7中任一项所述的系统，其特征在于，所述运动感测部分包括至少两个感测部分，其中所述两个感测部分中的第一感测部分是加速度计、陀螺仪和磁力计中的一个，并且所述两个感测部分中的第二感测部分是加速度计、陀螺仪和磁力计中的一个。

10.如权利要求1-7中任一项所述的系统，其特征在于，所述运动感测部分包括加速度计、陀螺仪和磁力计中的全部。

11.如权利要求1-10中任一项所述的系统，进一步包括：

受试者运动感测部分，其中所述受试者运动感测部分被配置成被固定到所述受试者。

12.一种用于监测受试者体内的刺激反应的系统，包括：

具有外表面的导管，所述导管被配置成被放置在所述受试者体内；

接触件，所述接触件被连接在所述外表面上并且被配置成被放置成在第一位置处与所述受试者接触，其中所述接触件被配置成感测对刺激的响应；

运动感测系统，所述运动感测系统被配置成感测运动，包括：

运动感测部件，所述运动感测部件相对于所述接触件被固定到所述导管，以及

运动监测器，所述运动监测器被配置成从所述运动感测部件接收信号，以确定所述运动感测部件的运动；以及

信号监测系统，所述信号监测系统被配置成接收感知到的对所述刺激的响应，所述信号监测系统包括：

处理器，所述处理器被配置成确定基线感知信号，以监测当前信号并将所述当前信号与所确定的基线信号进行比较，以及

消息设备，所述消息设备用于向用户呈现消息。

13.如权利要求12所述的系统，进一步包括：

刺激电极，所述刺激电极被配置成将刺激信号发射到所述受试者并诱发要由所述接触件感知的神经响应。

14.如权利要求12或13中任一项所述的系统，其特征在于，由所述消息设备呈现的所述消息包括感知到的神经响应的值。

15.如权利要求12-14中任一项所述的系统，其特征在于，所述运动监测器和所述信号监测系统被集成为单个监测系统。

16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成进一步执行指令以基于由所述运动感测部件发送的运动信号来确定所述运动感测部件的运动。

17.如权利要求12-16中任一项所述的系统，其特征在于，所述运动感测部件包括加速度计、陀螺仪或磁力计中的至少一个。

18.如权利要求12-16中任一项所述的系统，其特征在于，所述运动感测部件包括加速度计、陀螺仪或磁力计中的至少两个。

19.如权利要求12-18中任一项所述的系统，进一步包括：

无线发射组件，所述无线发射组件被配置成发射包括感知到的刺激信号的第一信号和包括感知到的运动信号的第二信号；以及

无线接收组件，所述无线接收组件与所述一个监测系统被包括在一起，以接收所述第一信号和所述第二信号两者。

20.一种监测受试者体内的刺激反应的方法，包括：

评估来自运动感测部件的接收到的信号，以确定所述运动感测部件的运动；

通过将响应于刺激的当前接收到的刺激响应与确定的基线刺激响应进行比较，来确定所述当前接收到的刺激响应是否与所述确定的基线刺激响应不同；

如果所述当前接收到的刺激响应与所述确定的基线刺激响应不同，则确定所确定的差异是否是由于基于所述运动感测部件的所确定的运动的运动引起的；以及

输出所述所确定的差异是否与所述所确定的运动有关的输出。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述输出包括向用户呈现如下的消息：所述所确定的差异与所述所确定的运动有关。

22.如权利要求20或21中任一项所述的方法，其特征在于，输出对所述所确定的差异是否是由于所确定的运动引起的确定包括使用所述当前接收到的刺激响应来确定新的基线。

23.如权利要求20-22中任一项所述的方法，进一步包括：

评估来自受试者运动传感器的与所述受试者的运动有关的信号；

将所评估的所述受试者的运动与对来自所述运动感测部件的接收到的信号的评估进行比较；

基于该比较，确定所述受试者的运动是否与对来自所述运动感测部件的接收到的信号的所述评估相类似；以及

如果所述受试者的运动与对来自所述运动感测部件的接收到的信号的所述评估相类似，则向所述用户提供警告消息作为所述输出。

24.如权利要求20-23中任一项所述的方法，进一步包括：

发射来自具有加速度计、陀螺仪或磁力计中的至少两个的运动感测部件的所述信号。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，评估来自所述运动感测部件的接收到的信号包括：利用处理器执行指令以基于所述接收到的信号确定所述运动感测部件的运动。

26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，确定所确定的差异是否是由于基于所述运动感测部件的所确定的运动的所述运动而引起的包括：利用所述处理器执行指令以确定所述运动感测部件的所确定的运动与所述当前接收到的刺激响应的至少时间的相关性。

27.如权利要求20-26中任一项所述的方法，进一步包括：

提供被连接到导管的壳体的外部的接触件；以及

将所述导管和所述接触件配置成被放置成在第一位置处与所述受试者接触。