CN115944286B - 人工智能辅助的颅内监护系统及探条组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及人工智能辅助的颅内监护系统及探条组件。探条组件包括：导管，其头端配置成插入被监护者的颅内；密封设置在导管的中空管腔内的FPC‑传感器一体化集成式探条包括：绝对压力传感器；温度传感器；信号链芯片；条状的柔性印刷电路板；绝对压力传感器、温度传感器和信号链芯片均集成在柔性印刷电路板上或微电路板上；绝对压力传感器、温度传感器和信号链芯片在柔性印刷电路板上定位成使得它们在工作期间所处的环境的温度基本上一致；柔性印刷电路板设计成进一步集成有电源线路和信号传输线路；柔性印刷电路板是电磁兼容的。

Description

人工智能辅助的颅内监护系统及探条组件

技术领域

本发明涉及创新医疗器械领域，具体涉及创新的、人工智能辅助的颅内监护系统及探条组件。

背景技术

在各类颅内监护（Intracranial Monitoring, ICM）系统中，传感器-导管（或称探头、探条）组件是最核心的部件之一，通过例如经皮或完全植入的方式将传感器元器件送入病人颅内，实现测量、监护等目的，例如需要测量颅内压力、温度等参数等。

颅内监护系统目前的关键技术掌握在国外公司手中，特别是、但不限于传感器-导管组件等关键部件，并且通常采用有线传输给监护仪传输数据。在这些传统技术中，一般而言，此类传感器-导管组件的导管前端（即插入颅内的那一端）为安装于导管内或导管顶端的传感器，传感器焊接在导线上，导线全程在导管中穿行至导管尾端引出模拟信号，模拟信号将在后续的电路/设备中进一步处理和传输给监护仪。

CN115399746A公开了一种颅内压监测系统，包括：颅内压传感器，颅内压监测组件，以及颅内压监测仪；颅内压监测组件包括主体、旋翼、锁止帽和密封垫；主体的前端设有自攻外螺纹，主体设有贯通前端至后端的内腔；旋翼与主体可拆卸连接；锁止帽可拆卸地连接到主体的后端，锁止帽的内侧中心设有圆柱状内芯；锁止帽设有贯通帽体以及圆柱状内芯的通孔；密封垫为圆环形；颅内压传感器包括探头以及所述数据线；颅内压监测仪用于根据所述数据线传输的数据，生成并显示颅内压数据。CN115399746A通过可拆卸的旋翼，减小了监测颅内压时维持在头部的组件的体积，降低了发生碰撞的可能性，通过设置密封垫，并将带圆柱状内芯的锁止帽可拆卸地连接到主体的后端，降低了感染风险。

在CN115399746A中，在钻完颅骨孔后，将旋翼22安装到主体21上，拧动旋翼22带动主体21旋转，通过主体21前端的自攻螺纹将主体21的前端固定到患者头部40的颅骨孔，图1即示出了颅内压监测组件的安装状态。主体21完成固定后，旋翼22被卸下。此后，颅内压传感器10的探头被埋入颅内，颅内压传感10的数据线12穿过主体21的内腔、密封垫24的内圈以及锁止帽23的通孔连接至颅内压监测仪30，探头可以通过数据线12将监测数据传输至颅内压监测仪30，颅内压监测仪根据数据线传输的监测数据生成并显示颅内压数据，另外，锁止帽23可以安装到主体21的后端，对主体21的内腔进行密封，降低感染风险，图2即示出了颅内压监测系统在测量颅内压时的示意图，可见在监测颅内压时旋翼22不再维持在患者头部，可以降低意外损伤的风险。

CN115399746A中披露的颅内压传感器10和探头，无论是其构造、尺寸还是其安装方式，毫无疑问都对病人脑颅造成很大创伤，无法用于微创手术监护，是不太理想的。

图1显示了现有技术的另一用于ICM系统的压力传感器-导管的示例的结构示意图。该类ICM传感器-导管一般采用表压传感器来测量颅内压，并在导管尾端（图1所示的右端）的在连接器处输出模拟信号，上传至例如上位机进行放大、滤波、模数（A/D）转换等处理。如图1所示，在该ICM探条的结构中，在插入颅内的头端焊在导线C上的器件形式的传感器A置于导管B内，导线C在导管B内全程延伸，并且在尾端连有例如金手指形式的连接器D，来自传感器器件A的模拟信号经由导线B传输到尾端，并经由连接器D传输到后接的信号处理电路或上位机进行处理。类似于图1所示的传统ICM传感器-导管组件在至少例如但不限于以下方面（其它方面将在后文中进一步论述）导致尺寸大、植入时的手术创伤大、结构有缺陷、工艺复杂、可靠性不高、测量精度和EMC等性能都差：

（1）使用时传感器位于脑颅内，而信号处理电路位于脑颅外，两种环境存在明显的温度差别。考虑温度影响传感器性能及信号链电路测量性能，需要分别对传感器和后端信号链电路进行补偿，例如建立传感器温度补偿算法和信号链芯片温度补偿算法，在使用时分别测量传感器温度和信号链电路温度，在分别通过生产时建立的算法关系进行补偿，严重影响生产效率及使用体验；

（2）传感器通过导线传递模拟信号，无论是传感器还是导线其EMC性能都未做特别处理，易受到寄生电容、外界电磁环境等因素影响，同时，连接器还存在连接稳定性的问题，可能干扰模拟信号，导致模拟信号失真，测量不准确；

（3）探条尾端通过焊接的连接器输出模拟信号，不仅探条尾端构造相对粗大和工艺复杂，并且难以通过无线方式将信号输出（模拟信号的无线收发类似于老式电视机，需要通过调整天线进行收发，不能满足医疗监护应用的实时性及稳定性）。

因此，作为ICM系统核心部件之一，传统构造的、模拟信号输出的探条难以满足当下更小的手术创口、更可靠的结构、更简单的生产和工艺步骤、更高更稳定的测量精度、更保真更全面的数据输出、使用更安全和便利、可靠性更高等要求。

另外，信号传输无线化是当今医疗监护传感器导管的发展趋势，可使医护人员使用更方便，同时降低使用过程中的各种风险。

因此，业内需要改进的颅内监护（ICM）系统及其革新的探头组件，以减轻或克服现有技术缺陷，并实现更多的有益技术效果和技术进步。

本发明说明书的此背景技术部分中所包括的信息，包括本文中所引用的任何参考文献及其任何描述或讨论，仅出于技术参考的目的而被包括在内，并且不被认为是将限制本发明范围的主题。

发明内容

鉴于以上所述以及其它更多的构思而提出了本发明。

根据本发明的一方面的构思，旨在提供一种用于颅内监护(ICM)系统的探条组件，所述探条组件包括：导管，其具有在所述导管的头端与尾端之间延伸的中空管腔，所述头端配置成插入被监护者的颅内；所述探条组件还包括密封设置在所述导管的中空管腔内的FPC-传感器一体化集成式探条，所述FPC-传感器一体化集成式探条包括：用于监测颅内压力的绝对压力传感器；用于监测颅内温度的温度传感器；信号链芯片；条状的柔性印刷电路板；其中，所述绝对压力传感器、温度传感器和信号链芯片三者均集成并封装在所述柔性印刷电路板上；或者，所述绝对压力传感器、温度传感器和信号链芯片三者均集成并封装在微型硬基板形式的微电路板上，所述微电路板集成在所述柔性印刷电路板上并与之电气连接；其中，所述绝对压力传感器、温度传感器和信号链芯片在所述柔性印刷电路板上定位成使得它们在工作期间所处的环境的温度基本上一致；其中，所述柔性印刷电路板设计成进一步集成有电源线路和信号传输线路，使得所述柔性印刷电路板兼具电力传输和信号传输功能；并且其中，所述柔性印刷电路板是电磁兼容的。

根据一实施例，所述绝对压力传感器、温度传感器和信号链芯片三者一体化封装在所述柔性印刷电路板上的置于所述导管头端的那一端；或者，所述绝对压力传感器、温度传感器和信号链芯片三者一体化封装在所述微电路板上，其中，所述微电路板集成并电气连接在所述柔性印刷电路板的置于所述导管头端的那一端。

根据一实施例，所述绝对压力传感器可从所述导管头端露出，并且优选的是，所述绝对压力传感器可被保护壳罩住。

根据一实施例，所述信号传输线路是设计成传输数字信号的数字信号传输线路。

根据一实施例，沿着所述柔性印刷电路板的长度在从所述头端向所述尾端的方向上，所述绝对压力传感器、所述信号链芯片和所述温度传感器依次地排列在所述柔性印刷电路板上。

根据一实施例，所述探条组件进一步包括集成于或者通过连接器连接于所述柔性印刷电路板尾端的后端电路，所述后端电路包含滤波电路、放大电路、A/D转换器和D/A转换器中的至少一者。

根据一实施例，所述后端电路进一步包含集成的无线通讯芯片。

根据一实施例，所述导管是神经生理监护用的导管。

根据一实施例，所述绝对压力传感器与所述信号链芯片之间、以及所述温度传感器与所述信号链芯片之间的最小间距均不大于0.5毫米。

根据一实施例，所述条状的柔性印刷电路板的宽度不超过3毫米，例如在1-2毫米的范围内，优选在0.8毫米以下。

根据一实施例，所述微型硬基板形式的微电路板通过导电胶与所述柔性印刷电路板电气连接。

根据一实施例，所述绝对压力传感器的面积在2平方毫米以下，例如在1平方毫米以下。

根据一实施例，所述条状的柔性印刷电路板的长度在200毫米以上。

根据一实施例，所述条状的柔性印刷电路板的长度在400-1500毫米的范围内。

根据一实施例，所述柔性印刷电路板是单面电路板或者双面电路板，并且在所述柔性印刷电路板的正反两面都设有电磁屏蔽防护层。

根据一实施例，所述柔性印刷电路板是基于挠性覆铜板加工的双面电路板，其中，所述绝对压力传感器、温度传感器、信号链芯片和所述信号传输线路设置在所述双面电路板的正面，并且所述电源线路设置在所述双面电路板的背面。

根据一实施例，所述电磁屏蔽防护层选自下列项的至少一者：银箔、铜箔、含银涂层和铜镀层。

根据本发明的另外一方面的构思，提供了一种人工智能辅助的颅内监护系统，所述颅内监护系统包括：如上所述的探条组件；和监护仪；其中，所述监护仪包括：显示器，用于显示监护参数；用于实现所述探条组件与所述监护仪之间的无线数字通讯的一对无线通讯模组，包括：设置在所述探条组件上的第一无线通讯模组和设置在所述监护仪上的与之配对加密通讯的第二无线通讯模组；主机，其至少包括带CPU的主板和集成在所述主板上的人工智能辅助预测模块。

根据一实施例，所述人工智能辅助的颅内监护系统配置成直接利用所述温度传感器的感测数据对所述探条组件的数字化输出信号进行温度补偿校准。

根据一实施例，所述数字化输出信号在传输至所述监护仪之前只进行单次温度补偿校准。

根据一实施例，所述人工智能辅助的颅内监护系统进一步包括配件，所述配件包括：多功能适配器、穿刺针和皮下隧道针中的至少一者。

根据一实施例，所述第一无线通讯模组和所述第二无线通讯模组是蓝牙通讯模组。

根据一实施例，所述温度传感器是PTN（热敏电阻）形式的传感器。

根据一实施例，所述温度传感器是集成在信号链芯片上的PN结温度传感器。

本发明提供的创新的探条组件和人工智能辅助的颅内监护系统克服了传统ICM系统和探条的诸多固有技术缺陷，包括：

ICM探条的电路设计和布线更灵活、集成度更高、结构强度更高、工艺更简单且成本更低、工艺特性更一致、可靠性更高、测量精度和稳定性更高、抗电磁干扰等EMC兼容性能更好，使得实现更小的手术创口、提供更保真的数据输出和更便利可靠的使用体验成为可能。

另外，根据本发明的一个或多个实施例的ICM系统，也使得信号传输无线化和及时的人工智能辅助预测成为可能，可使医护人员使用起来更方便，在使用过程中同时帮助进一步降低被监护的患者（可能）出现危险状况的风险。通过使信号和数据传输无线化，可实现患者端探条与床旁监护仪的无线连接，并可解除现有商业化ICM系统产品的有线连接对患者体位、活动的限制，本发明使得消除探条组件中的探条移位和误拔等成为可能，使得可降低患者颅内感染、出血、脑脊液漏等并发症风险，并且ICM系统可以更智能、更人性化。

本发明的更多其它的实施例还能够实现其它未一一列出的有利技术效果，这些其它的技术效果在下文中可能有部分描述，并且对于本领域的技术人员而言在阅读了本发明后是可以预期和理解的。

附图说明

通过参考下文的描述连同附图，这些实施例的上述特征和优点及其他特征和优点以及实现它们的方式将更显而易见，并且可以更好地理解本发明的实施例，在附图中：

图1是现有技术的ICM传感器-导管的一个示例的结构示意图。

图2是根据本发明一实施例的颅内监护（ICM）系统的基本配置的示意图。

图3是根据本发明一实施例的用于ICM系统的FPC-传感器一体化集成式探条的整体结构的示意图。

图4是图3所示FPC-传感器一体化集成式探条的整体结构的头端结构的局部的放大示意图，传感器直接封装在FPC上。

图5是根据本发明另一实施例的FPC-传感器一体化集成式探条的头端结构的局部的放大示意图，其中，传感器封装在FPC上的硬板形式的微电路板上。

图6是根据本发明另外一个实施例的用于ICM系统的FPC-传感器一体化集成式探条的整体结构的示意图，其中在FPC的尾端直接集成了后端电路。

具体实施方式

在以下对附图和具体实施方式的描述中，将阐述本发明的一个或多个实施例的细节。从这些描述、附图以及权利要求中，可以清楚本发明的其它特征、目的和优点。

应当理解，所图示和描述的实施例在应用中不限于在以下描述中阐明或在附图中图示的构件的构造和布置的细节。所图示的实施例可以是其它的实施例，并且能够以各种方式来实施或执行。各示例通过对所公开的实施例进行解释而非限制的方式来提供。实际上，将对本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明公开的范围或实质的情况下，可以对本发明的各实施例作出各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分而图示或描述的特征，可以与另一实施例一起使用，以仍然产生另外的实施例。因此，本发明公开涵盖属于所附权利要求及其等同要素范围内的这样的修改和变型。

同样，可以理解，本文中所使用的词组和用语是出于描述的目的，而不应当被认为是限制性的。本文中的“包括”、“包含”或“具有”及其变型的使用，旨在开放式地包括其后列出的项及其等同项以及附加的项。

下面将参考本发明的若干个具体实施例对本发明进行更详细的描述。

图3和图4展示根据本发明一实施例的用于ICM系统的FPC-传感器一体化集成式探条的整体结构的示意图，其中图4是图3所示的该实施例的FPC-传感器一体化集成式探条的整体结构的头端结构的局部的放大示意图，其中多个传感器被直接封装在FPC（即，柔性印刷电路板）上。

例如如背景技术中所述，现有的颅内监护系统的探条，会监测特别重要的生理参数之一的颅内压，并且一般会采用表压传感器，通过焊接与导线连接或者焊线在硬板形式的PCB电路板上，PCB电路板再焊接于导线的一端。现有技术中，其采用的导线和PCB电路板碍于本身特点和制造工艺其宽度和厚度尺寸仍然较大，其导管尺寸也相对较大-因为表压传感技术要求不能堵塞导管气道，这些都是相对不利的，会导致形成相对较大的脑颅创口。

而且，在传统的ICM导管关键部件中，通常采用有线传输给监护仪传输数据。此类导管的前端（即插入颅内的那一端）设有安装于导管内或导管顶端保护壳内的传感器，传感器焊接在导线上，导线全程在导管中穿行至导管尾端引出模拟信号，模拟信号将在后续的电路/设备中进一步处理和传输给监护仪。传统导线一般传输模拟信号，不具备数字处理能力，也不可能布置电路如数字处理电路，而且其鲁棒性、可靠性和电磁兼容性都相对较低，这与对各方面性能要求较高的ICM系统和应用场景而言是不匹配的。在ICM系统应用场合中，需要探条具有优越的EMC兼容和电磁屏蔽性能，以确保数据和信号输出的连续性、稳定性、保真性等，这是传统的导线无法提供的。

鉴于以上所述，根据本发明的图3-4所示的一个实施例，本发明的发明人创造性地提出了采用柔性印刷电路板（FPC）技术取代导线作为探头的载体/支撑主体，并且创造性地提出了用于ICM系统的FPC-传感器的一体化集成式探条的整体设计。

柔性印刷电路板（FPC）是近年来新型的柔性形式的电路板，其近年来在半导体、LED照明等领域中得到了广泛引用，兼具优异的鲁棒性、可靠性、灵活的电路设计和器件集成能力，并且也可提供良好的电磁兼容性。

由于FPC技术的进步，近年来制造较小宽度，例如小于3毫米，例如在1-2毫米的范围内，甚至0.8毫米以下宽度的条带状形式的柔性印刷电路板成为可能，例如通过覆铜板形式来制造的窄条状FPC。本发明人通过研究和反复实验验证发现，通过将ICM系统所需要的传感器与FPC一体化集成为一体式的ICM探条整体设计，不仅使得到尺寸更小-进而手术创口更小的-ICM探条成为可能，而且其工艺步骤更简单，制程的良品率更高、制造工艺中的应力的减小成为可能、成本也可以更低，关键的一点还在于这种一体化集成式探条的鲁棒性和抗电磁干扰性能都得到大大的提高，且与传统完全依赖人工生产不同，可实现关键工艺步骤（包括但不限于传感器/信号链芯片的封装）的批量化与自动化生产，从而使得产品的一致性、稳定性、寿命和可靠性更高且测量精度可以更高，这些对于ICM系统应用场合而言是非常需要且关键的。

根据一示例，可用于颅内监护系统的探条组件可包括：导管，其可具有在导管的头端与尾端之间延伸的中空管腔，头端配置成插入被监护者的颅内；探条组件还可包括密封设置在导管的中空管腔内的FPC-传感器一体化集成式探条，FPC-传感器一体化集成式探条可包括：用于监测颅内压力的绝对压力传感器；可用于监测颅内温度的温度传感器；信号链芯片；条状的柔性印刷电路板；绝对压力传感器、温度传感器和信号链芯片三者可集成并封装在柔性印刷电路板上；或者，绝对压力传感器、温度传感器和信号链芯片三者可集成并封装在微型硬基板形式的微电路板上，微电路板可集成并电路连接在柔性印刷电路板（FPC）上，或者可与FPC电气连接。作为一种不具限制性的实例，微型硬基板形式的微电路板可通过印刷或涂布导电胶而集成并电路连接在FPC上，以尽可能降低或消除焊接带来的不利热影响。绝对压力传感器、温度传感器和信号链芯片在柔性印刷电路板上可定位成使得它们在工作期间所处的环境的温度基本上一致。柔性印刷电路板可设计成进一步集成有电源线路和信号传输线路，使得柔性印刷电路板兼具电力传输和信号传输功能，特别是数字信号传输。作为ICM系统应用场合的一个优选的要求，柔性印刷电路板应具备良好的电磁兼容性，可以提供良好的抗环境电磁干扰的要求。

更具体而言，如图3-4所示，根据该实施例的构思，在本发明的用于ICM系统的该FPC-传感器一体化集成式探条中，甚至可采用0.8 mm宽或者更小的FPC，为此，在FPC的长度延伸方向上，即，在FPC的前端（即使用时插入颅内的那一端）从远端向近端纵向地延伸的方向上，依次集成并封装绝对压力传感器11、信号链芯片12和温度传感器13，以提供至少ICT和ICP等直接测量参数。作为一个示例，绝对压力传感器11可从导管的头端（即，在插入颅内的FPC前端那一端）露出，并且优选的是，绝对压力传感器11可被保护壳罩住以确保其工作的可靠性、稳定性和鲁棒性。绝对压力传感器11的面积一般可在2平方毫米以下，例如在1平方毫米以下。并且，在绝对压力传感器11与信号链芯片12之间，以及在信号链芯片12和温度传感器13之间的间距一般在0.5毫米以下，这样，它们之间的使用环境温度差是微小的，几乎可以忽略不计，温度差不仅影响传感器测量，也会影响信号链芯片电路的性能。因此，这样的布置使得温度差最小化，并且使得单次温度补偿成为可能，并使得测量精度也得以提高。尽管电源线14和数字信号线15显示为与传感器等布置在FPC的同一面以提供供电和数字化传输，但是在FPC为双面电路板的情形下可以布置在FPC电路板的两面。而且，本领域的技术人员可以理解，传感器和芯片的其它合适的布置形式和位置也是可以的，都在本发明的范围内。

另外，在现有技术中，一般是采用电桥组织来补偿温度而没有实体的温度传感器。在本发明中，直接紧邻信号链芯片12设置实体形式的温度传感器13，例如NTC来提供对温度的测量和直接的温度补偿输入。当然，作为另外一个示例，也可以采用直接集成在信号链芯片12上的PN结温度传感器。

如图3-4所示，由于这些器件和芯片都集成并封装在FPC上提供一体化的探条，因此其不仅使得ICM探条的数字处理和数字传输和输出成为可能，而且无需另外的焊接工艺，焊接热影响对探头及其传感器的影响得以消除。

FPC电路板的长度是可以任意定制的，对于ICM探头而言一般在200mm以上，例如在400-1500mm的范围内。不仅如此，与导线相比，由于FPC构造和性能的天然优势，例如，覆铜板形式的FPC，可以制作成单面或者双面电路板形式的FPC，并且可轻易地设置电磁屏蔽防护层，例如银箔、铜箔、含银涂层或者铜镀层，以满足EMC要求，消除数据处理和数据传输期间的环境电磁干扰。

FPC，无论是单面还是双面FPC，由于本身的电路和布线功能，因此可以轻易地集成供电电路和信号传输电路。例如，在FPC为双面柔性电路板的情形下，可以在FPC的正面布置绝对压力传感器11、信号链芯片12和温度传感器13和相关电路和器件如数据传输电路等等，而将供电电路布置在FPC的反面，这样就可以节省正面的电路设计空间，这对于要求FPC宽度尽可能窄的ICM探条而言是比较优选的。

根据一示例，绝对压力传感器、温度传感器和信号链芯片三者可一体化封装在柔性印刷电路板上的置于导管头端的那一端。

根据一示例，沿着柔性印刷电路板的长度在从头端向尾端的方向上，绝对压力传感器、信号链芯片和温度传感器可依次地排列在柔性印刷电路板上。

根据一示例，绝对压力传感器的面积在2平方毫米以下，例如在1平方毫米以下。一般而言，更小的绝对压力传感器使得使用更窄的FPC成为可能，这对于减小探条的尺寸和减小手术创伤是有利的。

根据一示例，探条组件可进一步包括集成于或者通过连接器连接于柔性印刷电路板尾端的后端电路，后端电路可包含滤波电路、放大电路、A/D转换器和D/A转换器中的至少一者。

根据一示例，后端电路可进一步包含集成的无线通讯芯片，该芯片可与后端电路一起集成或者与之以有线的方式通讯连接。

根据一示例，绝对压力传感器与信号链芯片之间、以及温度传感器与信号链芯片之间的最小间距均不大于0.5毫米。

图5展示了本发明的FPC-传感器一体化集成式探条的另外一个实施例，图示了该FPC-传感器一体化集成式探条实施例的头端结构的局部的放大示意图，其中，传感器封装在FPC上的微型硬基板形式的微电路板18上。与图3-4所示实施例不同的是，在图5的实施例中，在FPC的前端连接-例如通过导电胶连接或者焊线的方式-电连接微型PCB硬板或硬基板形式的微电路板18，并在微电路板18上，例如在从远端向近端纵向地延伸的方向上，依次集成并封装绝对压力传感器11、信号链芯片12和温度传感器13。这样，一方面可利用PCB硬板形式的优势，例如更好的可维护性、稳定性、可拼装性、可设计性、不易变形且鲁棒性更高，另一方面又可利用到FPC电路板的方便灵活的电路设计和布线、可焊性、可靠且稳定的结构和强度、EMC兼容等各种优势。

根据一示例，绝对压力传感器、温度传感器和信号链芯片三者可一体化封装在微电路板上，其中，微电路板可集成并电气连接在柔性印刷电路板的置于导管头端的那一端。

图3的实施例中，在FPC-传感器一体化集成式探条的尾端可采用连接器16的形式与后端电路（和可选的无线通讯模组）相连。但是，作为另一示例，在图6中展示了另外一种FPC-传感器一体化集成式探条的整体结构的示意图，其中在FPC的尾端直接集成了后端电路19，而取消了例如金手指形式的昂贵且费时的额外的连接器16及其安装工序。在FPC的尾端还可集成无线通讯模组，例如蓝牙通讯模组，如下进一步描述。

图2是根据本发明一实施例的颅内监护（ICM）系统的基本配置的示意图。如图2所示，本发明的颅内监护（ICM）系统包括全新创新形式的插入病人脑颅40内提供监测/测量的FPC-传感器一体化集成式探条10，探条10的前端（或称头端）插入病人脑颅40内，其后端可安装手柄20之类的配件。FPC-传感器一体化集成式探条10的数据可通过配对的无线通讯模组（未示出）将例如数字信号形式的传感器数据以无线数字传输的形式传送给监护仪30。

无线通讯模组例如可以是用于实现一体化集成式探条10与监护仪30之间的无线数字通讯的一对蓝牙通讯模组，包括：设置或者电路集成在探条10的FPCT后端的第一蓝牙通讯模组（未示出），和设置在例如监护仪30上或者与之相连的其它关联设备上的配对的第二蓝牙通讯模组（未示出）。该第二蓝牙通讯模组的天线例如可贴在监护仪30的外壳内部。作为一个示例，第一和第二蓝牙通讯模组之间可采用例如蓝牙5.2形式其它版本的协议、并且优选以加密通讯的方式来传输数据和通讯。蓝牙通讯可以在大约20米左右的通讯距离内提供良好的通讯，这对于ICM系统的一般应用场景而言是足够的。

监护仪30一般可包括用于显示监护参数的显示器，以及主机，主机例如可以是个人电脑、工业计算机或者云电脑等的形式，其作为一个示例可至少具有带CPU或ECU的主板，以及例如可以程序/模块形式内置于主板CPU上的人工智能辅助预测模块 - 在人工智能辅助的颅内监护系统的情形下。该人工智能辅助预测模块配置成可根据来自探条10（和其它一些可能的输入）而能够实时计算并获得一些衍生的预测参数/数据，以提供例如人工智能（AI）辅助预测，实现预测性的颅内衍生参数实时计算。这样的人工智能辅助预测模块使得预测和提前预警疾病风险成为可能，从而可解决功能上的一大临床未满足的需求，即，使得可提前4-6小时预先诊断危险疾病预后的无线功能。

根据一示例，人工智能辅助的颅内监护系统可配置成直接利用温度传感器的感测数据对探条组件的数字化输出信号进行温度补偿校准。

根据一示例，数字化输出信号可在传输至监护仪之前只需进行单次温度补偿校准，即可达到高精度标准。

根据一示例，人工智能辅助的颅内监护系统可进一步包括配件，配件包括：多功能适配器、穿刺针和皮下隧道针中的至少一者。多功能适配器的实例，可参见本发明的同一申请人提交的申请号为202221240938.7 的实用新型专利“一种多功能适配器”，该实用新型专利的相关内容通过引用结合于本申请中。

根据一示例，第一无线通讯模组和第二无线通讯模组可以是蓝牙通讯模组。

根据一示例，温度传感器可以是PTN（热敏电阻）形式的传感器。

根据一示例，温度传感器可以是集成在信号链芯片上的PN结温度传感器。

本发明提供的创新的探条组件和人工智能辅助的颅内监护系统提供了优于现有技术的诸多技术优势，包括：ICM探条的电路设计和布线更灵活、集成度更高、结构强度更高、工艺更简单且成本更低、工艺特性更一致、可靠性更高、测量精度和稳定性更高、抗电磁干扰等EMC兼容性能更好，使得实现更小的手术创口、提供更保真的数据输出和更便利可靠的使用体验成为可能。上述ICM系统也使得信号传输无线化和及时的人工智能辅助预测成为可能，这可使医护人员使用起来更方便，且在使用期间可帮助进一步降低被监护的患者（可能）发生危险状况的风险。

出于说明的目的而提出了对本发明的对若干个实施例的前文描述。所述前文描述并非意图是穷举的，也并非将本发明限于所公开的精确步骤和/或形式，显然，根据上文的教导，可作出许多修改和变型。本发明的范围和所有的等同者旨在由所附权利要求限定。

Claims (16)

1.一种用于颅内监护系统的探条组件，所述探条组件包括：导管，其具有在所述导管的头端与尾端之间延伸的中空管腔，所述头端配置成插入被监护者的颅内；

其特征在于，

所述探条组件还包括密封设置在所述导管的中空管腔内的 FPC-传感器一体化集成式探条，所述 FPC-传感器一体化集成式探条包括：

用于监测颅内压力的绝对压力传感器； 用于监测颅内温度的温度传感器；

信号链芯片；和

条状的柔性印刷电路板；

其中，所述绝对压力传感器、温度传感器和信号链芯片三者均集成并一体化封装在微型硬基板形式的微电路板上，所述微电路板集成并电气连接在所述柔性印刷电路板上的置于所述导管头端的那一端，其中，所述微型硬基板形式的微电路板通过印刷集成在所述柔性印刷电路板上；

其中，所述绝对压力传感器、温度传感器和信号链芯片在所述柔性印刷电路板上定位成使得它们在工作期间所处的环境的温度一致；

其中，所述柔性印刷电路板设计成进一步集成有电源线路和信号传输线路，使得所述柔性印刷电路板兼具电力传输和信号传输功能；

其中，所述柔性印刷电路板是电磁兼容的；并且

所述条状的柔性印刷电路板的长度在 200 毫米以上。

2.根据权利要求1所述的探条组件，其中，沿着所述柔性印刷电路板的长度在从所述头端向所述尾端的方向上，所述绝对压力传感器、所述信号链芯片和所述温度传感器依次地排列在所述柔性印刷电路板上。

3.根据权利要求1所述的探条组件，其中，所述探条组件进一步包括集成于或者通过连接器连接于所述柔性印刷电路板尾端的后端电路，所述后端电路包含滤波电路、放大电路、A/D转换器和D/A转换器中的至少一者。

4.根据权利要求3所述的探条组件，其中，所述后端电路进一步包含集成的无线通讯芯片。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的探条组件，其中，所述绝对压力传感器与所述信号链芯片之间、以及所述温度传感器与所述信号链芯片之间的最小间距均不大于0.5毫米。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的探条组件，其中，所述条状的柔性印刷电路板的长度在400-1500毫米的范围内。

7.根据权利要求1所述的探条组件，其中，所述条状的柔性印刷电路板的宽度小于0.8毫米。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的探条组件，其中，所述探条组件构造成使所述绝对压力传感器露出所述导管的头端。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的探条组件，其中，所述柔性印刷电路板是单面电路板或者双面电路板，并且在所述柔性印刷电路板的正反两面都设有电磁屏蔽防护层。

10.根据权利要求9所述的探条组件，其中，所述柔性印刷电路板是基于挠性覆铜板加工的双面电路板，其中，所述绝对压力传感器、温度传感器、信号链芯片和所述信号传输线路设置在所述双面电路板的正面，并且所述电源线路设置在所述双面电路板的背面。

11.根据权利要求9所述的探条组件，其中，所述电磁屏蔽防护层选自下列项的至少一者：银箔、铜箔、含银涂层和铜镀层。

12.一种人工智能辅助的颅内监护系统，其特征在于，所述人工智能辅助的颅内监护系统包括根据权利要求1-11中任一项所述的探条组件；和监护仪，其中，所述监护仪包括：

显示器，用于显示监护参数；

用于实现所述探条组件与所述监护仪之间的无线数字通讯的一对无线通讯模组，包括：设置在所述探条组件上的第一无线通讯模组和设置在所述监护仪上的与之配对加密通讯的第二无线通讯模组；和

主机，其至少包括带CPU的主板和集成在所述主板上的人工智能辅助预测模块。

13.根据权利要求12所述的人工智能辅助的颅内监护系统，其中，所述人工智能辅助的颅内监护系统配置成直接利用所述温度传感器的感测数据对所述探条组件的数字化输出信号进行温度补偿校准。

14.根据权利要求13所述的人工智能辅助的颅内监护系统，其中，所述数字化输出信号在传输至所述监护仪之前只进行单次温度补偿校准。

15.根据权利要求12所述的人工智能辅助的颅内监护系统，其中，所述人工智能辅助的颅内监护系统进一步包括配件，所述配件包括：多功能适配器、穿刺针和皮下隧道针中的至少一者。

16.根据权利要求12所述的人工智能辅助的颅内监护系统，其中，所述第一无线通讯模组和所述第二无线通讯模组均为蓝牙通讯模组。

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