CN113827226A - 一种加速度肌松监测系统及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加速度肌松监测系统及其应用方法，系统包括：第二控制模块根据上位机指令配置神经电刺激模块的刺激模式及相关刺激参数，控制神经电刺激模块切换至电刺激模式；第一控制模块判断实际的刺激电流和第二控制模块是否异常，当实际的刺激电流和/或第二控制模块异常时，第一控制模块切断刺激电压，并控制神经电刺激模块切换至负载阻抗检测模式；第二控制模块判断刺激电压和第一控制模块是否异常，当刺激电压和/或第一控制模块异常时，第二控制模块控制神经电刺激模块切换至负载阻抗检测模式，从而仅通过两个控制模块互相监控，以提高了监测系统的安全可靠性。

Description

一种加速度肌松监测系统及其应用方法

技术领域

本发明涉及肌松监测技术领域，具体涉及一种加速度肌松监测系统及其应用方法。

背景技术

肌松作为现代临床麻醉的重要监测项目之一，可应用于肌松监测仪或作为麻醉机的监测模块之一。目前肌松监测技术通常基于加速度描记法来实现，该方法常规的监测方式是通过人体手腕处贴放的一对正负电极将电刺激施加于尺神经，引起拇内收肌的肌颤搐，刺激响应信号会体现为拇指的运动，通过加速度传感器可以采集该运动信号，从而在肌松药作用后的神经肌肉阻滞情况下，检测围术期患者的神经肌肉兴奋传递功能，实现肌松程度的量化评定。目前肌松监测系统在实现上述功能需求的基础上，一般通过闭环控制的方式，将刺激输出端的刺激电流反馈回主控芯片来监控刺激脉冲的脉宽和刺激强度，确保系统的安全可靠性，但是作为涉及高压电刺激的医疗设备的肌松监测系统，仅通过闭环控制刺激电流强度、负载阻抗等方式来进行监控，从而保证监测系统的安全性是远远不够的。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的肌松监测系统安全可靠性较差的缺陷，从而提供一种加速度肌松监测系统及其应用方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种加速度肌松监测系统，包括：第一控制模块、第二控制模块、神经电刺激模块、刺激电极、检测模块，其中，第一控制模块，其分别与第二控制模块连接、神经电刺激模块、检测模块连接；第二控制模块，其分别与神经电刺激模块、检测模块连接；神经电刺激模块，其分别与检测模块、刺激电极、外接电源连接；刺激电极，其贴附于被测者的手腕处；检测模块检测拇内收肌的加速度信号、实际的刺激电流、刺激电压及刺激电极处的负载阻抗；第二控制模块根据上位机指令配置神经电刺激模块的刺激模式及相关刺激参数，控制神经电刺激模块切换至电刺激模式，刺激电压经由刺激电极施加至手腕处；第一控制模块判断实际的刺激电流和第二控制模块是否异常，当实际的刺激电流和/或第二控制模块异常时，第一控制模块切断刺激电压，并控制神经电刺激模块切换至负载阻抗检测模式；第二控制模块判断刺激电压和第一控制模块是否异常，当刺激电压和/或第一控制模块异常时，第二控制模块控制神经电刺激模块切换至负载阻抗检测模式；第二控制模块将负载阻抗、加速度信号通过第一控制模块上传至上位机。

在一实施例中，神经电刺激模块包括：高压恒流源电路、放电电路及继电器控制电路，其中，高压恒流源电路，其分别与第二控制模块、检测模块连接，第二控制模块控制高压恒流源电路输出需要的刺激电流；放电电路，其分别与第一控制模块、第二控制模块、继电器控制电路及外接电源连接；继电器控制电路，其分别与第一控制模块、第二控制模块、检测模块及刺激电极；第二控制模块根据上位机指令控制放电电路导通、继电器控制电路切换至电刺激模式，刺激电压经由刺激电极施加至手腕处；第一控制模块判断实际的刺激电流异常、和/或第二控制模块运行异常时，切断刺激电压，并控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式；第二控制模块判断刺激电压异常、和/或第一控制模块运行异常时，控制放电电路关断、继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

在一实施例中，检测模块包括：刺激电流检测电路、负载阻抗检测电路、加速度信号检测电路及高压监控电路，其中，刺激电流检测电路，其分别与高压恒流源电路、继电器控制电路及第一控制模块连接，用于采集实际的刺激电流；负载阻抗检测电路，其分别与继电器控制电路、第二控制模块连接，用于检测刺激电极处的负载阻抗；加速度信号检测电路，其分别与拇内收肌、第二控制模块连接，用于检测拇内收肌的加速度信号；高压监控电路，其分别与外接电源、第二控制电路连接，用于检测外接电源输出的刺激电压。

在一实施例中，加速度肌松监测系统还包括：供电电源，其分别与第一控制模块、第二控制模块、神经电刺激模块、检测模块，用于输出刺激电压及为第一控制模块、第二控制模块、神经电刺激模块、检测模块供电，其中，第一控制模块与第二控制模块之间隔离供电。

在一实施例中，加速度肌松监测系统还包括：通信隔离模块实现第一控制模块与第二控制模块之间的通信。

第二方面，本发明实施例提供一种加速度肌松监测系统的应用方法，基于第一方面的加速度肌松监测系统，应用方法包括：第二控制模块根据上位机指令配置神经电刺激模块的刺激模式及相关刺激参数，控制神经电刺激模块切换至电刺激模式；在监测过程中，第一控制模块与第二控制模块互相监控对方的运行状态，当对方运行异常时，判定对方故障，并切断刺激电压及控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

在一实施例中，第一控制模块与第二控制模块互相监控对方的运行状态，当对方运行异常时，判定对方故障，并切断刺激电压及控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式的过程，包括：第一控制模块与第二控制模块定时向对方发送应答命令；第一控制模块与第二控制模块接收到应答命令后，在预设时间内向对方反馈；当第一控制模块与第二控制模块在预设时间内未接收到对方的反馈，则判定对方故障，并切断刺激电压及控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

在一实施例中，当第一控制模块与第二控制模块在预设时间内未接收到对方的反馈，则判定对方故障，并切断刺激电压及控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式的过程，包括：当第一控制模块未接收到第二控制模块的反馈时，切断刺激电压，并控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式；当第二控制模块未接收到第一控制模块的反馈时，控制放电电路关断、继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

在一实施例中，加速度肌松监测系统的应用方法还包括：检测模块实时检测拇内收肌的加速度信号、实际的刺激电流、刺激电压及刺激电极处的负载阻抗；第一控制模块判断实际的刺激电流是否异常，当其异常时，第一控制模块切断刺激电压，并控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式；第二控制模块判断刺激电压是否异常，当其异常时，第二控制模块控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

在一实施例中，第一控制模块判断刺激电流是否在预设电流范围内，当不在预设电流范围内时，第一控制模块切断刺激电压，并控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式；第二控制模块判断刺激电压是否在预设电压范围内，当不在预设电压范围内时，第二控制模块控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的加速度肌松监测系统及其应用方法，第二控制模块根据上位机指令配置神经电刺激模块的刺激模式及相关刺激参数，控制神经电刺激模块切换至电刺激模式；第一控制模块判断实际的刺激电流和第二控制模块是否异常，当实际的刺激电流和/或第二控制模块异常时，第一控制模块切断刺激电压，并控制神经电刺激模块切换至负载阻抗检测模式；第二控制模块判断刺激电压和第一控制模块是否异常，当刺激电压和/或第一控制模块异常时，第二控制模块控制神经电刺激模块切换至负载阻抗检测模式，从而仅通过两个控制模块互相监控以及刺激状态切换，即可提高监测系统的可靠性及用户安全性，并避免实际应用过程中可能出现的风险问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的监测系统的一个具体示例的组成图；

图2为本发明实施例提供的第一控制模块的具体电路图；

图3为本发明实施例提供的第二控制模块的具体电路图；

图4为本发明实施例提供的监测系统的另一个具体示例的组成图；

图5为本发明实施例提供的高压恒流源电路的具体电路图；

图6为本发明实施例提供的放电电路的具体电路图；

图7为本发明实施例提供的继电器控制电路的具体电路图；

图8为本发明实施例提供的监测系统的另一个具体示例的组成图；

图9为本发明实施例提供的刺激电流检测电路的具体电路图；

图10为本发明实施例提供的负载阻抗检测电路的具体电路图；

图11为本发明实施例提供的加速度信号检测电路的具体电路图；

图12为本发明实施例提供的高压监控电路的具体电路图；

图13为本发明实施例提供的监测系统的另一个具体示例的组成图；

图14(a)～图14(c)为本发明实施例提供的供电电源的具体电路图；

图15为本发明实施例提供的监测系统的应用方法的一个具体示例的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明实施例提供一种加速度肌松监测系统，应用于需要安全可靠地进行肌松监测的场合，如图1所示，包括：第一控制模块1、第二控制模块2、神经电刺激模块3、刺激电极4、检测模块5。

如图1所示，本发明实施例的第一控制模块1，其分别与第二控制模块2连接、神经电刺激模块3、检测模块5连接；第二控制模块2，其分别与神经电刺激模块3、检测模块5连接；神经电刺激模块3，其分别与检测模块5、刺激电极4、外接电源连接；刺激电极4，其贴附于被测者的手腕处；检测模块5检测拇内收肌的加速度信号、实际的刺激电流、刺激电压及刺激电极4处的负载阻抗。

需要说明的是，本发明实施例的检测模块5包括多个电路，每个电路的功能不同，其中检测加速度信号的电路可以集成于装置中，该装置可固定于被测者手指处。此外，外接电源不仅可输出刺激电压还可为第一控制模块1、第二控制模块2、神经电刺激模块3、检测模块5供电。

本发明实施例中，第一控制模块1与第二控制模块2之间隔离通信，第一控制模块1接收上位机指令后发送至第二控制模块2，第二控制模块2根据上位机指令配置神经电刺激模块3的刺激模式及相关刺激参数，控制神经电刺激模块3切换至电刺激模式，刺激电压经由刺激电极4施加至手腕处。

本发明实施例中，第一控制模块1判断实际的刺激电流和第二控制模块2是否异常，当实际的刺激电流和/或第二控制模块2异常时，第一控制模块1切断刺激电压，并控制神经电刺激模块3切换至负载阻抗检测模式；第二控制模块2判断刺激电压和第一控制模块1是否异常，当刺激电压和/或第一控制模块1异常时，第二控制模块2控制神经电刺激模块3切换至负载阻抗检测模式；第二控制模块2将负载阻抗、加速度信号通过第一控制模块1上传至上位机。

具体地，本发明实施例的第一控制模块1及第二控制模块2的具体电路结构分别如图2、图3所示。

图2中，第一控制模块1包括单片机MCU1(U5)，其位于低压侧，主要负责以下工作任务：循环监控MCU2工作状态；通过串口USART1接收上位机指令，再通过USART2经通信隔离光耦电路将上位机指令传输给单片机MCU2；实时监测刺激电流检测模块反馈信号，判断实际刺激电流是否超过预设刺激电流阈值。

图3中，第二控制模块2包括单片机MCU2(U22)，其位于高压侧，负责完成以下工作任务：循环监控MCU1工作状态；接收串口USART2(低压侧)传来的上位机指令，配置刺激模式及相关刺激参数，并协同控制神经电刺激模块3的正常工作；控制神经电刺激模块3切换电刺激与阻抗检测两种状态；采集人体阻抗数据、监测拇内收肌的加速度信号；实施多种电刺激模式。

在一具体实施例中，如图4所示，神经电刺激模块3包括：高压恒流源电路31、放电电路32及继电器控制电路33。

如图4所示，本发明实施例的高压恒流源电路31，其分别与第二控制模块2、检测模块5连接，第二控制模块2控制高压恒流源电路31输出需要的刺激电流；放电电路32，其分别与第一控制模块1、第二控制模块2、继电器控制电路33及外接电源连接；继电器控制电路33，其分别与第一控制模块1、第二控制模块2、检测模块5及刺激电极4。

本发明实施例中，第二控制模块2根据上位机指令控制放电电路32导通、继电器控制电路33切换至电刺激模式，刺激电压经由刺激电极4施加至手腕处；第一控制模块1判断实际的刺激电流异常、和/或第二控制模块2运行异常时，切断刺激电压，并控制继电器控制电路33切换至负载阻抗检测模式；第二控制模块2判断刺激电压异常、和/或第一控制模块1运行异常时，控制放电电路32关断、继电器控制电路33切换至负载阻抗检测模式。

具体地，本发明实施例的高压恒流源电路31、放电电路32及继电器控制电路33的具体电路结构分别如图5～图7所示。

图5中，高压恒流源电路31主要采用运放(U29)和MOS管(Q1)组成的压控恒流源原理进行实现。通过MCU2的DAC引脚输出所需刺激电流对应模拟量至运放(U29)的正相输入端，再通过采样电阻(R32)确定恒流电流大小，可以产生需要的恒定的刺激电流。

图6中的300V为外接电源输出的刺激电压，放电电路32用于按照特定的电刺激模式实现高压放电输出，高压侧MCU2的I/O口(MCU2_PULSE)通过高速光耦(U18)与NPN型三极管Q4相连接，在三极管Q4的CB极存在击穿的情况下仍可以确保MCU2不受到伤害。当高压侧MCU2的I/O口(MCU2_PULSE)输出高电平时，三极管Q4导通，此时PNP型三极管Q7的基极为低电平，使Q7导通，DISCHARGE端可输出刺激电压。

图7中，继电器控制电路33内的继电器(U24)内含有两个单刀双掷开关，可控制一对刺激电极4实现在负载阻抗检测与电刺激输出两种方式之间的切换，当MCU2接收到上位机指令时，则MCU2需要继电器切换至与放电电路32接通的状态来释放电刺激。

具体地，图7中，当接收到上位机指令时，双MCU的I/O口同时输出高电平，控制NPN型三极管Q2和Q3同时导通，此时继电器线圈驱动内部两个触点从常闭状态切换至开通状态，使刺激电极4(电极接口与继电器上的3号PATENT+和6号PATENT-引脚连接)与放电电路32接通(即继电器的开通状态：3号引脚与4号连接，6号引脚与5号引脚连接。5号引脚还与恒流源电路Q1、以及刺激电流检测电路相连接)；若当其中一个MCU出现故障，导致IO口电平状态不定，那么另外的MCU识别到之后将该引脚置低，使对应三极管关断、继电器处于常闭状态，从而切断人体与放电电路32的连接，刺激电压放电不会与人体接触，刺激电极4将保持与检测模块5(负载阻抗电路)的连接(即继电器的常闭状态：3号引脚与2号连接，6号引脚与7号引脚连接)，从而保证被测者的安全。

在一具体实施例中，如图8所示，本发明实施例的检测模块5包括：刺激电流检测电路51、负载阻抗检测电路52、加速度信号检测电路53及高压监控电路54。

如图8所示，本发明实施例的刺激电流检测电路51，其分别与高压恒流源电路31、继电器控制电路33及第一控制模块1连接，用于采集实际的刺激电流；负载阻抗检测电路52，其分别与继电器控制电路33、第二控制模块2连接，用于检测刺激电极4处的负载阻抗；加速度信号检测电路53，其分别与拇内收肌、第二控制模块2连接，用于检测拇内收肌的加速度信号；高压监控电路54，其分别与外接电源、第二控制电路连接，用于检测外接电源输出的刺激电压。

具体地，本发明实施例的刺激电流检测电路51、负载阻抗检测电路52、加速度信号检测电路53及高压监控电路54的具体电路分别如图9～图12所示。

图9中，刺激电流检测电路51需采集实际作用于人体的刺激电流强度，即流经刺激电极4的恒流电流大小，并通过MCU1对该电流进行监控，若MCU1检测到实际刺激电流大小未在预设电流范围内时，则由MCU1自动发出终止刺激的指令，保证被测者安全。刺激电流检测电路51采用线性光耦芯片(U13)将高压侧的实际刺激电流信号经隔离传输至低压侧MCU1(U5)，可使MCU1实现对高电压侧实际的刺激电流的隔离式信号测量，再通过运放AD8605(U27)将线性光耦(U13)输出的电流值进行“电流-电压”的转换后，再通过MCU1内部AD转换，以判断当前实际刺激电流强度是否符合预设电流范围。图9中IF短接点与继电器控制电路33相连接；光耦U13的1号引脚与高压恒流源电路31的Q1相连接。

图10中，在使用刺激电极4的过程中，由于电极的脱落、患者肢体的移动以及电极耦合剂的改变等因素都有可能会导致刺激电极4与监测部位之间的接触阻抗变化。无创的负载阻抗检测的原理是基于人体组织具有的电特性，通过体表电极向人体施加已知频率的交流激励电流，通过检测体表电极上的变化信号，从而计算出阻抗信息。最后将该模块检测到的负载阻抗值通过MCU2上传至上位机，若当前负载阻抗值过大，需在上位机监测软件界面提示被测者检查电极贴(刺激电极4)的连接性是否良好，确保系统可以工作在正常负载阻抗范围的条件下。

图11中，加速度信号检测电路53的加速度传感器是基于加速度描记法来定量监测刺激响应的结果，本发明实施例的加速度传感器集成于加速度信号检测板卡中，单独贴放于人体被测部位，通过图11中所示的加速度传感器接口(P5)引出的D3.3V、GND、IIC通信时钟线、IIC通信数据线、中断输出信号线与主板卡实现数据交互。

图12中，高压监控电路54用于监测刺激电压(图12中的300V为刺激电压)是否正常，通过大电阻(R15)分压、电压跟随器及MCU2内部AD对刺激电压进行实时监测，刺激电压一旦出现异常，MCU2切断刺激电压。

在一具体实施例中，如图13所示，加速度肌松监测系统还包括：供电电源6，其分别与第一控制模块1、第二控制模块2、神经电刺激模块3、检测模块5，用于输出刺激电压及为第一控制模块1、第二控制模块2、神经电刺激模块3、检测模块5供电，其中，第一控制模块1与第二控制模块2之间隔离供电。

具体地，本发明实施例的供电电源6的电路结构如图14(a)～图14(c)所示，供电电源6采用5V作为供电电压，5V输入供电电源6后分为两路：第一路采用LDO线性稳压电源芯片(U19)产生3.3V电源(记为3V3)为低压侧单片机MCU1供电；第二路采用升压芯片(U14)产生24V电压，该24V电压一是作为隔离式高压模块(U15)的输入电压，能够在高压侧产生300V的高压浮地电源(刺激电压)供神经电刺激模块3使用；二是24V作为隔离式电源模块(U16)的输入电压，在高压侧输出-12V和+12V电压用于高压恒流源电路31的恒流源运放芯片(U29)，此外+12V还用于神经电刺激模块3的继电器(U24)供电。高压侧的+12V经电源芯片(U3)产生5.0V，再经LDO线性稳压芯片(U17)产生3.3V用于高压侧单片机MCU2等。整个供电电源6高压侧与低压侧之间(MCU1的供电与MUC2的供电之间)采用隔离设计，避免漏电带来的风险。此外，300V高压模块通过Q5由MCU1控制，确保在后级电路电流或电压输出异常的情况下及时关断刺激电压的输入，以最大程度减小高压异常带来的刺激风险。

需要说明的是，本发明实施例的供电电源6输入、输出的电压仅限于举例，但并不以此为限制。

在一具体实施例中，加速度肌松监测系统还包括：通信隔离模块实现第一控制模块1与第二控制模块2之间的通信。

实施例2

本发明实施例提供一种加速度肌松监测系统的应用方法，基于实施例1的加速度肌松监测系统，如图15所示，应用方法包括：

步骤S11：第二控制模块根据上位机指令配置神经电刺激模块的刺激模式及相关刺激参数，控制神经电刺激模块切换至电刺激模式。

具体地，本发明实施例的第一控制模块接收上位机发送的上位机指令，该指令包含刺激指令、刺激模式及相关刺激参数等信息，第一控制模块将上位机指令发送至第二控制模块。

步骤S12：在监测过程中，第一控制模块与第二控制模块互相监控对方的运行状态，当对方运行异常时，判定对方故障，并切断刺激电压及控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

具体地，步骤S12具体包括步骤S21～步骤S22，如下：

步骤S21：第一控制模块与第二控制模块定时向对方发送应答命令；

步骤S22：第一控制模块与第二控制模块接收到应答命令后，在预设时间内向对方反馈；

步骤S23：当第一控制模块与第二控制模块在预设时间内未接收到对方的反馈，则判定对方故障，并切断刺激电压及控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

具体地，步骤S23具体包括：当第一控制模块未接收到第二控制模块的反馈时，切断刺激电压，并控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式；当第二控制模块未接收到第一控制模块的反馈时，控制放电电路关断、继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

具体地，可以在第一控制模块、第二控制模块的程序中设置最高优先级，且二者通过各自的定时器定时(例如：每1秒钟)向对方发送应答命令，当接收到应答命令时需即时做出反馈。当第一控制模块、第二控制模块未在预设时间内接收到对方的反馈，则怀疑对方单片机正常运行被打断，程序可能存在跑飞的情况，此时当前正常运行的控制模块就发出紧急指令，立刻高压放电电路，并操作继电器控制电路切断人体与放电电路的直接接触，发出警报，示意控制模块故障，从而实现系统安全可靠运行

在一具体实施例中，加速度肌松监测系统的应用方法还包括：

步骤S31：检测模块实时检测拇内收肌的加速度信号、实际的刺激电流、刺激电压及刺激电极处的负载阻抗。

步骤S32：第一控制模块判断实际的刺激电流是否异常，当其异常时，第一控制模块切断刺激电压，并控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式；第二控制模块判断刺激电压是否异常，当其异常时，第二控制模块控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

具体地，第一控制模块判断刺激电流是否在预设电流范围内，当不在预设电流范围内时，第一控制模块切断刺激电压(即控制供电电源的开关Q5关断)，并控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式；第二控制模块判断刺激电压是否在预设电压范围内，当不在预设电压范围内时，第二控制模块控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种加速度肌松监测系统，其特征在于，包括：第一控制模块、第二控制模块、神经电刺激模块、刺激电极、检测模块，其中，

第一控制模块，其分别与所述第二控制模块连接、神经电刺激模块、检测模块连接；第二控制模块，其分别与所述神经电刺激模块、检测模块连接；神经电刺激模块，其分别与所述检测模块、刺激电极、外接电源连接；刺激电极，其贴附于被测者的手腕处；检测模块检测拇内收肌的加速度信号、实际的刺激电流、刺激电压及刺激电极处的负载阻抗；

第二控制模块根据上位机指令配置所述神经电刺激模块的刺激模式及相关刺激参数，控制所述神经电刺激模块切换至电刺激模式，刺激电压经由所述刺激电极施加至手腕处；

所述第一控制模块判断所述实际的刺激电流和第二控制模块是否异常，当实际的刺激电流和/或第二控制模块异常时，第一控制模块切断刺激电压，并控制所述神经电刺激模块切换至负载阻抗检测模式；

所述第二控制模块判断所述刺激电压和第一控制模块是否异常，当刺激电压和/或第一控制模块异常时，第二控制模块控制所述神经电刺激模块切换至负载阻抗检测模式；所述第二控制模块将负载阻抗、加速度信号通过第一控制模块上传至上位机。

2.根据权利要求1所述的加速度肌松监测系统，其特征在于，所述神经电刺激模块包括：高压恒流源电路、放电电路及继电器控制电路，其中，

高压恒流源电路，其分别与所述第二控制模块、检测模块连接，所述第二控制模块控制所述高压恒流源电路输出需要的刺激电流；

放电电路，其分别与所述第一控制模块、第二控制模块、继电器控制电路及外接电源连接；

继电器控制电路，其分别与所述第一控制模块、第二控制模块、检测模块及刺激电极；

所述第二控制模块根据上位机指令控制所述放电电路导通、所述继电器控制电路切换至电刺激模式，刺激电压经由所述刺激电极施加至手腕处；

所述第一控制模块判断所述实际的刺激电流异常、和/或所述第二控制模块运行异常时，切断刺激电压，并控制所述继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式；

所述第二控制模块判断所述刺激电压异常、和/或所述第一控制模块运行异常时，控制所述放电电路关断、所述继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

3.根据权利要求2所述的加速度肌松监测系统，其特征在于，所述检测模块包括：刺激电流检测电路、负载阻抗检测电路、加速度信号检测电路及高压监控电路，其中，

刺激电流检测电路，其分别与所述高压恒流源电路、继电器控制电路及第一控制模块连接，用于采集实际的刺激电流；

负载阻抗检测电路，其分别与所述继电器控制电路、第二控制模块连接，用于检测刺激电极处的负载阻抗；

加速度信号检测电路，其分别与拇内收肌、第二控制模块连接，用于检测拇内收肌的加速度信号；

高压监控电路，其分别与外接电源、第二控制电路连接，用于检测外接电源输出的刺激电压。

4.根据权利要求3所述的加速度肌松监测系统，其特征在于，还包括：

供电电源，其分别与所述第一控制模块、第二控制模块、神经电刺激模块、检测模块，用于输出刺激电压及为所述第一控制模块、第二控制模块、神经电刺激模块、检测模块供电，其中，所述第一控制模块与所述第二控制模块之间隔离供电。

5.根据权利要求3所述的加速度肌松监测系统，其特征在于，还包括：通信隔离模块实现所述第一控制模块与第二控制模块之间的通信。

6.一种加速度肌松监测系统的应用方法，其特征在于，基于权利要求1-5任一项所述的加速度肌松监测系统，所述应用方法包括：

第二控制模块根据上位机指令配置神经电刺激模块的刺激模式及相关刺激参数，控制神经电刺激模块切换至电刺激模式；

在监测过程中，第一控制模块与第二控制模块互相监控对方的运行状态，当对方运行异常时，判定对方故障，并切断刺激电压及控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

7.根据权利要求6所述的加速度肌松监测系统的应用方法，其特征在于，所述第一控制模块与所述第二控制模块互相监控对方的运行状态，当对方运行异常时，判定对方故障，并切断刺激电压及控制所述继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式的过程，包括：

第一控制模块与所述第二控制模块定时向对方发送应答命令；

第一控制模块与第二控制模块接收到应答命令后，在预设时间内向对方反馈；

当第一控制模块与第二控制模块在预设时间内未接收到对方的反馈，则判定对方故障，并切断刺激电压及控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

8.根据权利要求7所述的加速度肌松监测系统的应用方法，其特征在于，所述当第一控制模块与第二控制模块在预设时间内未接收到对方的反馈，则判定对方故障，并切断刺激电压及控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式的过程，包括：

当第一控制模块未接收到第二控制模块的反馈时，切断刺激电压，并控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式；

当第二控制模块未接收到第一控制模块的反馈时，控制放电电路关断、继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

9.根据权利要求6所述的加速度肌松监测系统的应用方法，其特征在于，还包括：

检测模块实时检测拇内收肌的加速度信号、实际的刺激电流、刺激电压及刺激电极处的负载阻抗；

第一控制模块判断所述实际的刺激电流是否异常，当其异常时，第一控制模块切断刺激电压，并控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式；

第二控制模块判断所述刺激电压是否异常，当其异常时，第二控制模块控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

10.根据权利要求9所述的加速度肌松监测系统的应用方法，其特征在于，

第一控制模块判断所述刺激电流是否在预设电流范围内，当不在预设电流范围内时，第一控制模块切断刺激电压，并控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式；

第二控制模块判断所述刺激电压是否在预设电压范围内，当不在预设电压范围内时，第二控制模块控制继电器控制电路切换至负载阻抗检测模式。

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