肌松监测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种医用人体监测设备，具体涉及一种肌松监测仪。其结构包括与微控制器相连接的闭环压控震荡电路、变压器升压电路、PWM脉冲输出控制电路，所述的PWM脉冲输出控制电路与刺激电极相连接，设置在人体监测部位的加速度传感器和温度传感器通过模拟滤波与放大运算电路和AD转换电路与微控制器相连接。本实用新型实现了基于加速度传感器的肌松监测仪，不同的监测模式可充分满足医生在病人不同阶段不同肌松评估参数的监测。该肌松监测仪能够有效的防止因为医生主观判断和个体差异而带来的医疗风险，有助于临床节约用药，科学用药，可避免存在的医患关系。
【专利说明】肌松监测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种医用人体监测设备，具体涉及一种肌松监测仪。
【背景技术】
[0002]肌松药已广泛应用于临床麻醉以及危重病人的呼吸支持和呼吸治疗中。由于不同的个体对于肌松药的敏感性和反应性差异很大，加之肌松药的作用受到挥发性麻醉药、静脉麻醉药、氨基糖贰类抗生素以及病人的年龄、体温等多种因素的影响，因此通过适宜的方法监测应用肌松药后机体神经肌肉传递功能的阻滞程度和恢复状况，对于降低术后因肌松作用残留而引起的各种严重并发症的发生率、提高肌松药临床应用的安全性和合理性十分必要。
[0003]对肌松的监测，传统做法是麻醉师根据个人的长期经验对患者肌松状况作出判断，准确性因主观因素的影响和个体差异而受到限制，对于多种药物的协同作用更是无从估计。利用不同电刺激脉冲信号刺激外周运动神经来观察相应的肌肉反应，探讨更有效的肌松检测方法，主要有肌电图法、肌张力检测法和加速度检测法。临床上为顺利进行气管内插管或保证全麻患者在术中绝对安静，常给予足量的非去极化肌松药，使外周肌的神经肌肉接头发生深度阻滞。临床监测最常使用的TOF模式，因其获得数据直观、简单、快捷，在肌松起效阶段结果可靠，但其无法对深度阻滞状态进行评估，且对残余肌松作用进行主观评估时，假阴性率较高。PTC主要用于使用非去极化肌松药后对SS或TOF刺激无反应时对神经肌肉阻滞程度的评估。强直刺激后肌颤搐反应(PTT)是非去极化肌松药在接头前区域产生神经肌肉阻滞的敏感指标，而TOF的Tl受接头后作用的影响。吸入麻醉药延长非去极化肌松药产生神经肌肉阻滞有效间期的部位主要在接头后膜，故进行PTC监测时会发现PTC第一次出现的时间未受影响，但TOF的Tl显现时间明显延长，七氟醚和安氟醚最明显，异氟醚次之，氟烷和神经安定麻醉几乎无差异，可能与氟烷麻醉时骨骼肌血流量的增加程度比其它吸入麻醉药小有关。为防止病人手术期间突然出现随意运动，外周肌神经肌肉阻滞强度需达到PTC = O。由于TS可影响去极化神经肌肉阻滞的恢复过程，故使用去极化肌松药后不能使用PTC进行监测。
[0004]DBS为临床麻醉工作提供了一种凭主观感觉(主要是触觉和目测)就能正确有效地判断衰减的方法，以便在无肌颤搐反应记录设备时，仅使用神经刺激器就能对肌松残余作用做出合理可信的判断。
[0005]肌松监测仪是通过刺激周围神经，引起患者肌颤搐来观察肌松药效的仪器。除了监测肌松情况，还用于肌松药药代动力学和药效动力学的研究，有助于发现肌松药敏感的病人和评价神经肌肉功能的恢复程度。
[0006]目前，市场上已有的肌松监测仪对肌张力的测试是利用压电传感器实现。
[0007]如中国专利申请201010141729“闭环肌松药效监测及注射方法和闭环肌松注射装置”中所提供的肌松药效监测单元就是采用了压电感应器获取病人肌肉肌电反馈动作。采用压电传感器实现肌张力法测试，不能最直观的反应肌肉的松弛程度。肌张力法的缺点是测量拇指内收张力，装置安装和使用复杂，为保证测量结果的重复性，要求对拇指预加载荷，因而限制了它的使用。
[0008]另外，现有的肌松监测仪缺少强直刺激模式，对传感器监测的最初的校准不能在完全激活肌肉纤维的前提下不能达到最佳效果。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种能够准确监测和评价在不同肌松程度下病人肌松深度与肌松药效的监测仪器。
[0010]本实用新型的技术方案如下:一种肌松监测仪，包括与微控制器相连接的闭环压控震荡电路、变压器升压电路、PWM脉冲输出控制电路，所述的PWM脉冲输出控制电路与刺激电极相连接，设置在人体监测部位的加速度传感器和温度传感器通过模拟滤波与放大运算电路和AD转换电路与微控制器相连接。
[0011]进一步，如上所述的肌松监测仪，其中，还包括与微控制器相连接的人机交互单元、通信接口和数据存储单元；所述的人机交互单元包括液晶显示屏和按键。
[0012]进一步，如上所述的肌松监测仪，其中，所述的加速度传感器为电容式加速度传感器。
[0013]进一步，如上所述的肌松监测仪，其中，所述的变压器升压电路产生的电压为O?500V。
[0014]进一步，如上所述的肌松监测仪，其中，所述的PWM脉冲输出控制电路输出脉冲的电流值为0-80mA。
[0015]进一步，如上所述的肌松监测仪，其中，所述的刺激电极输出负载阻抗在500-5000欧姆之间。
[0016]进一步，如上所述的肌松监测仪，其中，肌松监测仪通过所述的通信接口与计算机相连接。
[0017]本实用新型的有益效果如下:本实用新型实现了基于加速度传感器的肌松监测仪，不同的监测模式可充分满足医生在病人不同阶段不同肌松评估参数的监测。该肌松监测仪能够有效的防止因为医生主观判断和个体差异而带来的医疗风险，有助于临床节约用药，科学用药，可避免存在的医患关系。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为肌松监测仪的系统构成框图；
[0019]图2为肌松监测仪的结构原理框图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
[0021]加速度检测法依据的基本原理是牛顿第二定律，即在一定质量的物体上，作用力与加速度成正比。通过检测刺激桡神经使拇指做内收运动时加速度的变化来进行肌肉松弛度测量。质量一定时，加速度是力变化最直接的表现，因此利用加速度法监测肌张力是最有效的方法。
[0022]本实用新型所提供的肌松监测仪的结构原理图如图2所示。肌松监测仪包括微控制器、闭环压控震荡电路、变压器升压电路、PWM脉冲输出控制电路、刺激电极、加速度传感器和温度传感器、模拟滤波与放大运算电路、AD转换电路、输入按键和彩色液晶显示屏构成的人机交互单元以及通信接口、数据存储单元。
[0023]其中，闭环压控震荡电路、变压器升压电路、PWM脉冲输出控制电路、刺激电极、力口速度传感器和温度传感器、模拟滤波与放大运算电路、AD转换电路共同构成了肌松监测部分。其工作原理为:闭环压控震荡电路、变压器升压电路和PWM脉冲输出控制电路是稳定脉冲刺激的核心，微控制器控制闭环压控震荡电路电位器输出控制升压电路工作，通过升压变压器电路驱动器与升压变压器产生0-500V的高压。同时微控制器的PWM输出的一定频率的脉冲控制PWM脉冲输出控制电路产生恒定的电流脉冲，脉冲的电流值为0-80mA,并通过刺激电极连接到病人。其适用于皮肤阻抗在500欧姆到5千欧姆之间。加速度传感器、温度传感器采集病人肌张力与监测部位人体温度，信号输入到模拟滤波与放大运算电路经行2阶低通滤波与差分运算放大后输入到AD转换电路，AD转换结果输入到微控制器处理与运算。加速度传感器采集得到的信号运算为肌松监测指标，其监测指标有四成串刺激(TOF)、单次刺激(ST)、强直刺激(TS)、强直刺激后计数(PTC)、双短强直刺激(DBS)。TOF做为主要的监测模式:
[0024]TOF =(第四个刺激产生的反应振幅/第一个刺激产生的反应振幅)X 100%
[0025]其中，加速度传感器监测肌张力是利用牛顿第二定律F = ma，当质量一定时，加速度与力成正比。将监测到的加速度转换为电信号实现对肌张力的的定量监测。
[0026]监测模式的刺激算法如下:
[0027]TOF刺激模式:其间隔0.5秒连续发出四个超强刺激(即2Hz)，通常每10 — 12秒重复一次。四个成串刺激分别引起四个肌颤搐，记为T1、T2、T3、T4。观察其收缩强度以及Tl与Τ4间是否依次出现衰减，根据衰减情况可以确定肌松剂的阻滞特性、评定肌松作用。第四个刺激产生的反应振幅除以第一个刺激产生的反应振幅得到TOF比率(Τ4/Τ1)，可反应衰减的大小。
[0028]ST刺激模式:单刺激模式使用频率为IHz到0.1Hz的单个超强刺激作用于外周运动神经。
[0029]TS强直刺激模式:强直刺激由快速发放的电刺激(30，50或100Hz)形成。
[0030]PTC刺激模式:给予持续5秒的50Hz强直刺激，间隔3秒后改为IHz的单刺激，观察单刺激时肌颤搐的次数。
[0031]DBS刺激模式:双短强直刺激由两串间距750ms的50Hz强直刺激组成，每串强直刺激有3或4个波宽为0.2ms的矩形波。
[0032]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种形式上的改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种肌松监测仪，其特征在于:包括与微控制器相连接的闭环压控震荡电路、变压器升压电路、PWM脉冲输出控制电路，所述的PWM脉冲输出控制电路与刺激电极相连接，设置在人体监测部位的加速度传感器和温度传感器通过模拟滤波与放大运算电路和AD转换电路与微控制器相连接。
2.如权利要求1所述的肌松监测仪，其特征在于:还包括与微控制器相连接的人机交互单元、通信接口和数据存储单元；所述的人机交互单元包括液晶显示屏和按键。
3.如权利要求1或2所述的肌松监测仪，其特征在于:所述的加速度传感器为电容式加速度传感器。
4.如权利要求1所述的肌松监测仪，其特征在于:所述的变压器升压电路产生的电压为O?500V。
5.如权利要求1所述的肌松监测仪，其特征在于:所述的PWM脉冲输出控制电路输出脉冲的电流值为0-80mA。
6.如权利要求1所述的肌松监测仪，其特征在于:所述的刺激电极输出负载阻抗在500-5000欧姆之间。
7.如权利要求2所述的肌松监测仪，其特征在于:肌松监测仪通过所述的通信接口与计算机相连接。
【文档编号】A61B5/01GK203914935SQ201420320414
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】李丽华 申请人:北京思路高医疗科技有限公司