Emg测量系统的信号处理单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带有信号处理单元的EMG测量系统，该信号处理单元能实现EMG测量系统和至少一个另外的外部的仪器之间的通讯。该EMG测量系统具有至少两个电极用于测量在患者的肌肉、肌肉纤维中和/或皮肤区域中的电位差，其中，至少一个代表电位差或者电位差变化的测量信号能够传递到信号处理单元上。这样实施信号处理单元，使得另外的信号能够在测量信号的基础上产生并且能够传递到至少一个外部的仪器尤其显示单元或呼吸器上。
【背景技术】
[0002]肌电图学(EMG)是神经诊断中的电生理学(elektrophys1logische)的方法，在该方法中测量肌肉的电活动。通常借助于同心的表面电极探测许多肌肉纤维的动作电位(Akt1nspotentiale)的叠加以及其变化。利用专用探针也能够检测各个肌肉纤维，并且借助于表面电极也能实现皮肤上的电位差变化的测量。在执行EMG时检测通常源于不同的肌肉的电活动。
[0003]—旦肌肉收缩，这就通过动作电位实现。如果在给患者人工呼吸时执行EMG，需要注意的是，只要患者至少部分自发地呼吸，患者在其呼吸肌肉组织方面是活动的。在这些情况中患者不可以进行强制地人工呼吸，而是必须将人工呼吸、尤其风扇与通过呼吸肌肉张紧引起的自发活动同步。
[0004]除了应用肌电图学来识别肌肉疾病和神经疾病，已知一种用于支持患者的人工的呼吸的系统，其中使用EMG信号。在NAVA?系统(神经调节辅助通气)中在考虑借助于特殊的胃管探测的横隔膜的电活动(Edi)的情况下控制呼吸器的风扇。同步和成比例于患者的呼吸的需求实现的人工呼吸支持在这里通过以下方式实现，即由风扇产生的人工呼吸压力在考虑横隔膜活动(Edi)的幅度和持续时间的情况下改变。利用该系统应该通过以下方式支持患者的呼吸活动，即该呼吸器承担呼吸工作的必要的部分并且如此确保，使得患者不会不必要地精疲力尽或疲倦。鉴于慢性的肺病的增长和对改进的疗法的要求，这样的人工呼吸支持在患者和呼吸驱动装置之间的改善的互相作用方面是对现代的人工呼吸系统的决定性的要求。
[0005]同样已知基于表面EMG的信号的呼吸监控以及人工呼吸控制、尤其风扇控制。这样的EMG测量系统通常具有EMG前端，其通过电流的、无线的或光学的信号连接单向地与显示器、诊断或治疗仪器连接。
[0006]从DE 10 2012 003 509 Al中公开了一种用于非创伤性的人工呼吸的人工呼吸系统，该人工呼吸系统具有由控制装置进行控制的呼吸器，并且具有带有电极的、用于导出患者的胸腔的表面的电极信号的患者模块。根据说明的技术的实施方案，这样实施控制装置，抑制电极信号中EKG信号部分，从而获得代表呼吸张紧的肌电图学的信号(EMG信号)并且依赖于该EMG信号控制呼吸驱动装置。因此借助于说明的技术的解决方案，一方面能实现，从获得的电极信号中导出EMG信号并且在患者的人工的呼吸中考虑该EMG信号以及另一方面导出EKG信号并且提供用于显示的代表EKG的数据。
[0007]此外从EP 2 371 412 BI中公开了一种人工呼吸或麻醉系统，其耦合到EMG测量系统上，其中由EMG测量系统或者该系统的控制装置提供作为人工的呼吸的基础的信号。在这里EMG系统的控制单元具有模拟-数字-转换单元，利用其能够将由所述至少一个sEMG传感器检测的模拟的肌电图学的肌肉活动转换为数字信号。因为所述至少一个传感器仅仅检测来自呼吸肌肉组织的非常小的电压，从而在将该非常小的电流通过较大的间距传导到外部的控制单元时相应的小的电压可能失真，所以在邻近患者布置的控制装置中就已经进行相应的转换是有意义的。EMG测量系统的控制装置能够由尤其布置在呼吸器内的上级的控制装置识别。为此在EMG前端中储存合适的识别数据。
[0008]由现有技术已知的、邻近患者布置的EMG前端模块因此具有多个用于数字化、预处理和传递EMG信号以及用于模块的能量供给的部件。此外设置用于信号处理的元件，例如用于差形成、滤波、除去伪迹，特别是心电活动(EKG)，以及用于计算包络线。然而已知的EMG前端模块不利的是，多个用于测量值检测、信号处理、信号传递、控制信号生成以及用于测量值和由此导出的值的显示的功能分布到不同的医学的仪器上。
[0009]—方面因此尤其在重症区域中常常布置许多不同的仪器在病床处，另一方面据此在仪器的布线和相应的测量值的评估时提高了整个系统和因此可能的危险源的复杂性。同样用于维护和检查这样的系统连同其不同的构件的耗费是较耗费的。
[0010]因此，至今很有可能有遗漏地或分开地将多个参数输入传统单向地连接的、用于心脏-呼吸的分析或信号生成的EMG前端模块中用于控制人工呼吸。如果将EMG功能集成到呼吸器的控制单元中，如从现有技术中已知，虽然可能能够使用所有的信息，然而产生本身封闭的仪器的缺点。据此用于患者监控的EMG功能的灵活性、特别是可用性受到限制或毫无疑问地不可行。这样的中央的结构也在可维护性和软件复杂性方面具有缺点。
【发明内容】
[0011]从现有技术已知的解决方案以及以前描写的问题出发，本发明的目的是，如此改进EMG测量系统，使得能够以相对而言简单的方式检测、处理EMG信号以及为了触发外部的仪器提供EMG信号。在这方面尤其有利的是，尽可能多的、来源于患者的心脏-呼吸监控和EMG控制的人工呼吸的范围的功能能够组合在一个仪器中。在一个仪器中利用合适的信号处理打包许多功能应该尤其降低外部的仪器(例如风扇或监控器)的处理器负荷，使得其不承担附带任务。
[0012]先前描写的目的借助于根据权利要求1所述的EMG测量系统解决。本发明有利的实施方式是从属权利要求的主题并且在接下来的说明书中在部分参考附图的情况下详细地解释。
[0013]根据本类型的EMG测量系统具有信号处理单元和用于测量患者的肌肉、肌肉纤维中和/或皮肤区域中的电位差的至少两个电极。在这里从电极、尤其表面电极能够传递至少一个代表电位差的测量信号到信号处理单元上并且在信号处理单元中以测量信号为基础能够产生输出信号，其能够传递到至少一个外部的仪器、尤其显示单元和/或呼吸器上。根据本发明这样改进这样的EMG测量系统，使得通过信号处理单元能够处理由外部的仪器传递的信号并且以该信号为基础能够产生至少一个控制信号。因此根据本发明的EMG测量系统的重要的优点在于，设置优选邻近患者布置的信号处理单元，在该信号处理单元中不仅能够转换测量信号用于改善继续传导，而且在该信号处理单元中不仅基于通过EMG测量系统自身检测的测量值或者说相应于此的测量信号而且在以外部的数据和/或信号为基础的条件下能够生成至少一个控制信号。以有利的方式在此能够考虑，控制信号又作为在患者的肌肉、肌肉纤维中和/或皮肤区域中的电位差或相应的变化的测量的基础和/或被传递到外部的仪器上、尤其到显示单元或呼吸器上。因此提供一种带有信号处理单元的EMG测量系统，在该信号处理单元中组合有多个至今分布到不同的仪器上的功能。在此能实现尤其测量值或由此导出的值到患者监控器上的显示或甚至在控制信号的基础上呼吸器的触发，该控制信号在EMG测量系统的信号处理单元中生成。
[0014]通过设置根据本发明实施的信号处理单元，提供一种EMG测量系统，其中以优选的方式实现涉及患者心脏-呼吸监控和EMG控制的人工呼吸的功能。基于集成相应的功能到EMG测量系统的信号处理单元中能够避免，相应的功能(尤其用于生成合适的控制信号)分布到不同的外部的仪器上，例如传统的EMG前端、呼吸器和患者监控器上，这最终意味着在软件架构以及更新方面以及在执行维护和测试时大的耗费。
[0015]通过在EMG测量系统的信号处理单元内产生控制信号，因此能够以优选的方式减少在外部的仪器中的处理器负荷、尤其呼吸器的风扇或患者监控器的处理器负荷。以特别优选的方式在此能够