CN115813352A - 一种用于全麻患者的瞳孔监测评估系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及麻醉诊断技术领域，具体公开了一种用于全麻患者的瞳孔监测评估系统，包括数据监测模块、数据采集模块以及显示屏，还包括数据分析模块以及麻醉评估模块。本发明通过数据分析模块根据瞳孔监测参数、患者的脑电双频指数，以及患者的心率、血压形成的伤害刺激指标，定量分析各个影响因素对麻醉状态的影响，麻醉评估模块通过麻醉指数评估公式得出对全麻患者的定量麻醉评估指数，结合了监测系统反馈的手术室光线照度微小变化量对全麻患者的麻醉评估指数修正，帮助医生对全麻患者的麻醉深度以及麻醉后的痛感预测提供分析参考的数据基础。

Description

一种用于全麻患者的瞳孔监测评估系统

技术领域

本发明涉及麻醉诊断技术领域，具体为一种用于全麻患者的瞳孔监测评估系统。

背景技术

下行髋关节置换术是一种重建患者髋关节正常功能的手术方式，在进行下行髋关节置换术时，需要使用麻醉方法使得患者而进入全麻状态，方便医生对患者实施手术，患者在进入手术室后首先要搭建静脉血管通路，进行心电图、有创血压、脉搏血氧饱和BIS监测，静脉注射咪达唑仑0.02mg/kg、舒芬太尼0.2μg/kg、丙泊酚1～2mg/kg、罗库溴铵0.6mg/kg进行麻醉诱导，3～5分钟后进行气管插管，机械通气控制呼吸，切片前根据患者循环的情况追加舒芬太尼0.1至0.2μg/kg，术中吸入七氟烷0.5%～1.5%，静脉输注丙泊酚1.5～2.5mg·kg^-1·h^-1、瑞芬太尼6～12μg·kg^-1·h^-1维持麻醉，术中维持患者循环稳定，术毕停止麻醉药物输注，待患者清醒、自主呼吸恢复后拔除气管导管，通常采用瞳孔测量仪对患者的瞳孔直径（为方便表述，缩写为PD）以及瞳孔光反应速度（为方便表述，缩写为PLRV）进行测量，能够准确计算瞳孔扩张反射（为方便表述，缩写为PRD）以及瞳孔对光反射（为方便表述，缩写为PLR），已经有研究表明通过数据挖掘和多因素回归分析后，脑电双频指数（为方便表述，缩写为BIS）在手术的不同时间点均与PLRV呈正相关，监测PD能够为围术期全麻患者的麻醉深度评估提供参考。但是现有的全麻患者监测系统中还不存在根据瞳孔监测参数、患者的脑电双频指数、以及患者的心率、血压形成的伤害刺激指标，形成对全麻患者的定量麻醉评估指数的系统，也没有结合监测系统反馈的手术室光线照度微小变化量对全麻患者的麻醉评估指数修正。

发明内容

本发明为解决背景技术中提及的现有的全麻患者监测系统中还不存在根据瞳孔监测参数、患者的脑电双频指数，以及患者的心率、血压形成的伤害刺激指标，形成对全麻患者的定量麻醉评估指数的系统，也没有结合监测系统反馈的手术室光线照度微小变化量对全麻患者的麻醉评估指数修正的不足，提出一种用于全麻患者的瞳孔监测评估系统。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种用于全麻患者的瞳孔监测评估系统，包括数据监测模块、数据采集模块以及显示屏，还包括数据分析模块以及麻醉评估模块，所述数据采集模块采集所述数据监测模块监测的患者在开始进行麻醉之后每间隔五分钟的PD、PLRV、BIS、心率、血压以及手术室灯光的照度变化量，所述数据分析模块用于接收所述数据采集模块采集的数据，并获取瞳孔分析指标、脑电双频指标以及切皮刺激引起的伤害刺激指标，再结合手术过程中亮度变化量的均值形成光修正量，所述麻醉评估模块通过麻醉评估指数评估患者的麻醉状态，并将麻醉评估指数显示在所述显示屏上麻醉评估指数与瞳孔分析指标以及脑电双频指标正相关，与伤害刺激指标负相关，与光修正量正相关，麻醉评估指数的评估机制为：

；

式中：

为麻醉评估指数，

为瞳孔分析指标，

为脑电双频指数，

为伤害刺激指标，

为光修正量。

作为本发明进一步的方案，所述数据分析模块中患者的瞳孔分析指标与患者的PD负相关，与患者的PLRV正相关，瞳孔分析指标的公式为：

；

式中：

为患者的瞳孔直径数值，

为患者的瞳孔反应速度。

作为本发明进一步的方案，所述数据分析模块中患者的脑电双频指数与患者的BIS数值正相关，脑电双频指数的公式为：

；

式中：

为患者的BIS值。

作为本发明进一步的方案，所述数据分析模块中患者的伤害刺激指标与患者的心率正相关，与患者的血压正相关，患者伤害刺激指标的公式为：

；

式中：

为患者的心率，

为患者的血压。

作为本发明进一步的方案，所述数据分析模块中数据分析的光修正量与手术过程中光照亮度变化量的均值正相关，光修正量的公式为：

；

式中：

为手术过程中光照亮度变化量的均值，通过将手术过程中每次测量的光照照度与前一次光照照度之间的差值进行求和，再除以发生光照照度变化超过设定阈值的次数获得，所述设定阈值根据经验数据进行调整。

作为本发明进一步的方案，所述数据监测模块包括用于检测患者麻醉时PD以及PLRV的电子瞳孔测量仪，还包括有创监测血压的血压计、血氧饱和度仪、心电图仪、BIS监测仪以及照度仪。

作为本发明进一步的方案，所述数据采集模块采集所述数据监测模块通过物联网技术传输过来的数据，并利用数据清洗技术对数据中的离群点和异常点进行排除。

作为本发明进一步的方案，所述电子瞳孔测量仪监测瞳孔的方法包括如下步骤：

步骤一，设置背景光源：将瞳孔测量仪的背景光源亮度调整为750lux；

步骤二，单眼测量瞳孔数据：患者一只眼闭合，拉开另一只眼的眼皮露出完整的瞳孔，将电子瞳孔测量仪采集区的前端完全贴合待测眼上部，使得眼睛置于测量窗口的中心位置，当眼球顶面与采集窗前端平面齐平时，测量瞳孔直径PD以及瞳孔光反应速度PLRV；

步骤三，另一只眼瞳孔数据测量：重复步骤二完成另一只眼的瞳孔数据测量；

步骤四，存储数据：将数据传输至数据采集模块进行存储。

本发明的有益技术效果：按照本发明的用于全麻患者的瞳孔监测评估系统，通过数据分析模块根据瞳孔监测参数、患者的脑电双频指数，以及患者的心率、血压形成的伤害刺激指标，定量分析各个影响因素对麻醉状态的影响，麻醉评估模块通过麻醉指数评估公式得出对全麻患者的定量麻醉评估指数，结合了监测系统反馈的手术室光线照度微小变化量对全麻患者的麻醉评估指数修正，帮助医生对全麻患者的麻醉深度以及麻醉后的痛感预测提供分析参考的数据基础。

附图说明

图1为按照本发明的用于全麻患者的瞳孔监测评估系统的一优选实施例的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，本实施例提供的用于全麻患者的瞳孔监测评估系统，包括数据监测模块、数据采集模块以及显示屏，还包括数据分析模块以及麻醉评估模块，所述数据采集模块采集所述数据监测模块监测的患者在开始进行麻醉之后每间隔五分钟的PD、PLRV、BIS、心率、血压以及手术室灯光的照度变化量，所述数据分析模块用于接收所述数据采集模块采集的数据，并获取瞳孔分析指标、脑电双频指标以及切皮刺激引起的伤害刺激指标，再结合手术过程中亮度变化量的均值形成光修正量，所述麻醉评估模块通过麻醉评估指数评估患者的麻醉状态，并将麻醉评估指数显示在所述显示屏上麻醉评估指数与瞳孔分析指标以及脑电双频指标正相关，与伤害刺激指标负相关，与光修正量正相关，麻醉评估指数的评估机制为：

；

式中：

为麻醉评估指数，

为瞳孔分析指标，

为脑电双频指数，

为伤害刺激指标，

为光修正量。

本发明相比于现有技术，存在以下优势：数据分析模块根据瞳孔监测参数、患者的脑电双频指数，以及患者的心率、血压形成的伤害刺激指标，定量分析各个影响因素对麻醉状态的影响，麻醉评估模块通过麻醉指数评估公式得出对全麻患者的定量麻醉评估指数，结合了监测系统反馈的手术室光线照度微小变化量对全麻患者的麻醉评估指数修正，帮助医生对全麻患者的麻醉深度以及麻醉后的痛感预测提供分析参考的数据基础。

所述数据分析模块中患者的瞳孔分析指标与患者的PD负相关，与患者的PLRV正相关，瞳孔分析指标的公式为：

；

式中：

为患者的瞳孔直径数值，

为患者的瞳孔反应速度。

通过患者的瞳孔分析指标评估公式的设置，能够联合分析患者的瞳孔直径数值以及患者的瞳孔光反应速度，并将其表现在瞳孔分子指标的数值上，能够通过瞳孔分析指标帮助医生分析患者的PRD以及PLR，同时结合患者的瞳孔监测特征为患者的麻醉深度进行一定的辅助数据解读。

所述数据分析模块中患者的脑电双频指数与患者的BIS数值正相关，脑电双频指数的公式为：

；

式中：

为患者的BIS值。

通过患者的脑电双频指数公式，能够将患者的BIS转化为与患者瞳孔分析指标数量级相互靠近的指标，进而便于在后续患者的麻醉评估指数计算过程中减小数据差异化较大带来的极端影响。

所述数据分析模块中患者的伤害刺激指标与患者的心率正相关，与患者的血压正相关，患者伤害刺激指标的公式为：

；

式中：

为患者的心率，

为患者的血压。

通过患者的伤害刺激指标公式，能够联合分析患者在下行髋关节置换术的过程中全麻状态下的心率和血压的联合变化趋势，通过分析伤害刺激指标的联合变化趋势能够对患者进行切皮时受到的伤害性刺激反应程度进行监测，避免在进行下行髋关节置换术进行的过程中造成对神经传导的重大影响，警示医生保持手术的操作方式和步骤的严谨性和准确性，也能够为患者术后的恢复预测提供数据基础，也能够反应患者对麻醉药物的敏感程度。

所述数据分析模块中数据分析的光修正量与手术过程中光照亮度变化量的均值正相关，光修正量的公式为：

；

式中：

为手术过程中光照亮度变化量的均值，通过将手术过程中每次测量的光照照度与前一次光照照度之间的差值进行求和，再除以发生光照照度变化超过设定阈值的次数获得，所述设定阈值根据经验数据进行调整。

通过光修正量公式，能够将患者在进行下行髋关节置换术的过程手术室灯光发生光照亮度变化对电子瞳孔测量仪的影响进行修正，随着光照亮度变化量的增大，光修正量变大，随着光照亮度变化量的减小，光修正量也在减小，及时调整手术室光环境对麻醉评估指数的影响。

所述数据监测模块包括用于检测患者麻醉时PD以及PLRV的电子瞳孔测量仪，还包括有创监测血压的血压计、血氧饱和度仪、心电图仪、BIS监测仪以及照度仪。

通过电子瞳孔测量仪能够采用高精度的摄像头捕捉固定背景光源下的瞳孔图像，方便计算PD和PLRV；通过有创监测血压、血氧饱和度、心电图仪以及BIS监测仪，能够采用有创的手段对患者在进行全麻手术时的血压、血氧饱和度、心电图以及BIS进行及时监测，方便了解术前以及术中的患者生理指标，帮助医生辨别患者的身体状态，预防患者发生突发状态而无警示指标。

所述数据采集模块采集所述数据监测模块通过物联网技术传输过来的数据，并利用数据清洗技术对数据中的离群点和异常点进行排除。

通过物联网技术能够实现各个模块之间的数据传输，且数据清洗能够避免初始数据的离群点以及异常点对后续的计算和分析评估带来不良影响。

所述电子瞳孔测量仪监测瞳孔的方法包括如下步骤：

步骤一，设置背景光源：将瞳孔测量仪的背景光源亮度调整为750lux；

步骤二，单眼测量瞳孔数据：患者一只眼闭合，拉开另一只眼的眼皮露出完整的瞳孔，将电子瞳孔测量仪采集区的前端完全贴合待测眼上部，使得眼睛置于测量窗口的中心位置，当眼球顶面与采集窗前端平面齐平时，测量瞳孔直径PD以及瞳孔光反应速度PLRV；

步骤三，另一只眼瞳孔数据测量：重复步骤二完成另一只眼的瞳孔数据测量；

步骤四，存储数据：将数据传输至数据采集模块进行存储。

电子瞳孔测量仪测量瞳孔数据方法的步骤，能够帮助完成患者每只眼的瞳孔数据测量，并及时得到患者的瞳孔监测信息，方便实现瞳孔数据的测量、传输和存储。

综上所述，在本实施例中，按照本实施例的用于全麻患者的瞳孔监测评估系统，通过患者的瞳孔分析指标评估公式的设置，能够联合分析患者的瞳孔直径数值以及患者的瞳孔光反应速度，并将其表现在瞳孔分子指标的数值上，能够通过瞳孔分析指标帮助医生分析患者的PRD以及PLR，同时结合患者的瞳孔监测特征为患者的麻醉深度进行一定的辅助数据解读。通过患者的脑电双频指数公式，能够将患者的BIS转化为与患者瞳孔分析指标数量级相互靠近的指标，进而便于在后续患者的麻醉评估指数计算过程中减小数据差异化较大带来的极端影响。通过患者的伤害刺激指标公式，能够联合分析患者在下行髋关节置换术的过程中全麻状态下的心率和血压的联合变化趋势，通过分析伤害刺激指标的联合变化趋势能够对患者进行切皮时受到的伤害性刺激反应程度进行监测，避免在进行下行髋关节置换术进行的过程中造成对神经传导的重大影响，警示医生保持手术的操作方式和步骤的严谨性和准确性，也能够为患者术后的恢复预测提供数据基础，也能够反应患者对麻醉药物的敏感程度。通过光修正量公式，能够将患者在进行下行髋关节置换术的过程手术室灯光发生光照亮度变化对电子瞳孔测量仪的影响进行修正，随着光照亮度变化量的增大，光修正量变大，随着光照亮度变化量的减小，光修正量也在减小，及时调整手术室光环境对麻醉评估指数的影响。通过电子瞳孔测量仪能够采用高精度的摄像头捕捉固定背景光源下的瞳孔图像，方便计算PD和PLRV；通过有创监测血压、血氧饱和度、心电图仪以及BIS监测仪，能够采用有创的手段对患者在进行全麻手术时的血压、血氧饱和度、心电图以及BIS进行及时监测，方便了解术前以及术中的患者生理指标，帮助医生辨别患者的身体状态，预防患者发生突发状态而无警示指标。通过物联网技术能够实现各个模块之间的数据传输，且数据清洗能够避免初始数据的离群点以及异常点对后续的计算和分析评估带来不良影响。电子瞳孔测量仪测量瞳孔数据方法的步骤，能够帮助完成患者每只眼的瞳孔数据测量，并及时得到患者的瞳孔监测信息，方便实现瞳孔数据的测量、传输和存储。

以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于全麻患者的瞳孔监测评估系统，包括数据监测模块、数据采集模块以及显示屏，其特征在于，还包括数据分析模块以及麻醉评估模块，所述数据采集模块采集所述数据监测模块监测的患者在开始进行麻醉之后每间隔五分钟的PD、PLRV、BIS、心率、血压以及手术室灯光的照度变化量，所述数据分析模块用于接收所述数据采集模块采集的数据，并获取瞳孔分析指标、脑电双频指标以及切皮刺激引起的伤害刺激指标，再结合手术过程中亮度变化量的均值形成光修正量，所述麻醉评估模块通过麻醉评估指数评估患者的麻醉状态，并将麻醉评估指数显示在所述显示屏上麻醉评估指数与瞳孔分析指标以及脑电双频指标正相关，与伤害刺激指标负相关，与光修正量正相关，麻醉评估指数的评估机制为：

；

式中：

为麻醉评估指数，

为瞳孔分析指标，

为脑电双频指数，

为伤害刺激指标，

为光修正量。

2.如权利要求1所述的一种用于全麻患者的瞳孔监测评估系统，其特征在于，所述数据分析模块中患者的瞳孔分析指标与患者的PD负相关，与患者的PLRV正相关，瞳孔分析指标的公式为：

；

式中：

为患者的瞳孔直径数值，

为患者的瞳孔反应速度。

3.如权利要求1所述的一种用于全麻患者的瞳孔监测评估系统，其特征在于，所述数据分析模块中患者的脑电双频指数与患者的BIS数值正相关，脑电双频指数的公式为：

；

式中：

为患者的BIS值。

4.如权利要求1所述的一种用于全麻患者的瞳孔监测评估系统，其特征在于，所述数据分析模块中患者的伤害刺激指标与患者的心率正相关，与患者的血压正相关，患者伤害刺激指标的公式为：

；

式中：

为患者的心率，

为患者的血压。

5.如权利要求1所述的一种用于全麻患者的瞳孔监测评估系统，其特征在于，所述数据分析模块中数据分析的光修正量与手术过程中光照亮度变化量的均值正相关，光修正量的公式为：

；

式中：

为手术过程中光照亮度变化量的均值，通过将手术过程中每次测量的光照照度与前一次光照照度之间的差值进行求和，再除以发生光照照度变化超过设定阈值的次数获得，所述设定阈值根据经验数据进行调整。

6.如权利要求1所述的一种用于全麻患者的瞳孔监测评估系统，其特征在于，所述数据监测模块包括用于检测患者麻醉时PD以及PLRV的电子瞳孔测量仪，还包括有创监测血压的血压计、血氧饱和度仪、心电图仪、BIS监测仪以及照度仪。

7.如权利要求1所述的一种用于全麻患者的瞳孔监测评估系统，其特征在于，所述数据采集模块采集所述数据监测模块通过物联网技术传输过来的数据，并利用数据清洗技术对数据中的离群点和异常点进行排除。

8.如权利要求6所述的一种用于全麻患者的瞳孔监测评估系统，其特征在于，所述电子瞳孔测量仪监测瞳孔的方法包括如下步骤：

步骤一，设置背景光源：将瞳孔测量仪的背景光源亮度调整为750lux；

步骤二，单眼测量瞳孔数据：患者一只眼闭合，拉开另一只眼的眼皮露出完整的瞳孔，将电子瞳孔测量仪采集区的前端完全贴合待测眼上部，使得眼睛置于测量窗口的中心位置，当眼球顶面与采集窗前端平面齐平时，测量瞳孔直径PD以及瞳孔光反应速度PLRV；

步骤三，另一只眼瞳孔数据测量：重复步骤二完成另一只眼的瞳孔数据测量；

步骤四，存储数据：将数据传输至数据采集模块进行存储。

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