本发明涉及医疗技术领域，特别是涉及一种血液药物浓度监测系统，更具体可以是一种血液中麻醉药物浓度在线实时监测系统。
背景技术：
静脉麻醉有着悠久的历史，已广泛应用到临床工作中。但静脉麻醉药可控性差，药物代谢受肝肾功能影响较大，不同的患者应用相同的麻醉剂量后的麻醉效果差异巨大，麻醉深度难以判断，迄今无法连续监测血药浓度变化，如果血药浓度低，容易发生术中知晓。相反，如果血药浓度过高，容易出现低血压低灌注等并发症和苏醒延迟，相关文献报道麻醉过深可导致术后死亡率增加。(monktgetal.anestheticmanagementandone-yearmortalityafternoncardiacsurgery.anesthanalg.2005jan；100(1):4-10.)而且由于手术过程中存在刺激强度的不同，现今没有客观的依据来实时调整麻醉药物的用量，麻醉医生主要根据患者的反应和临床经验调整麻醉药用量。如果能实时监测患者静脉麻醉药的血药浓度，则可改善静脉麻醉药的可控性。根据麻醉药实时浓度可以随时调整麻醉药物的输注速度从而快速达到麻醉效果的目标浓度，因此在麻醉过程中血液动力学更平稳，术中麻醉深度易于调节，实现精准麻醉，整个麻醉过程中静脉麻醉药的总剂量使用更少，手术结束停药后可以预测患者的苏醒和恢复时间，指导气管插管的拔除，顺利完成麻醉的复苏。
迄今已有多篇文献报道静脉麻醉药可对发育期大脑产生影响。hayashi和liuf均发现反复给予氯胺酮可引起发育期大鼠神经元凋亡。(hayashih,dikkesp,sorianosg.repeatedadministrationofketaminemayleadtoneuronaldegenerationinthedevelopingratbrain.paediatranaesth.2002；12(9):770-4；liuf,paulemg,alis,eta1.ketamine-inducedneurotoxicityandchangesingeneexpressioninthedevelopingratbrain.currneuropharmacol.2011；9(1):256-61.)单独应用咪唑安定会诱导出生后7d的小鼠发生神经退行性细胞凋亡，与氯胺酮联合应用会加重单一用药产生的损伤。(youngc,jevtovic-todorovicv,qinyq,etal.potentialofketamineandmidazolam,individuallyorincombination,toinduceapoptoticneurodegenerationintheinfantmousebrain.brjpharmacol.2005；146(2):189-97.)单独或同时应用氯胺酮或异丙酚可引起10日龄小鼠发生细胞凋亡，并引起远期神经行为学功能障碍。(fredrikssona,ponténe,gordht,etal.neonatalexposuretoacombinationofn-methyl-d-aspartateandgamma-aminobutyricacidtypeareceptoranestheticagentspotentiatesapoptoticneurodegenerationandpersistentbehavioraldeficits.anesthesiology.2007；107(3):427-36.)美国明尼苏达梅奥诊所近期通过临床研究发现接触过2次及以上麻醉药的儿童发展为注意缺陷多动障碍的几率显著增加。(sprungj,flickrp,katusicsk,etal.attention-deficit/hyperactivitydisorderafterearlyexposuretoproceduresrequiringgeneralanesthesia.mayoclinproc.2012；87(2):120-9.)因此，在婴幼儿麻醉中，尤其需要麻醉药血药浓度实时监测，实施精准麻醉，减少麻醉药用量，避免远期并发症。
为了提高静脉麻醉药的可控性，已开发出靶控输注技术(targetcontrolinfusion，tci)应用于临床。但这种技术存在以下缺陷：1、tci的目标血药浓度是根据药代动力学推算出来的，由于药代动力学模型的误差和病人的个体差异性，靶控浓度和病人的实测血浆浓度之间会存在误差，并不能精准的指导临床实践。2、tci并不能适用于所有的静脉麻醉药，主要用于麻醉起效时间和消退时间均很短的药物，对于复合静脉麻醉需要的多种麻醉药不能完整的调控。3、tci不能从麻醉维持中途开始进行调控，必需诱导一开始就使用，对急救患者等特殊人群存在一定的局限性。4、tci的目标血药浓度由于为模型计算出的预估值，并不能准确的反应麻醉深度，仍不能完全避免术中知晓等并发症。如果能直接实时监测麻醉药物浓度则可能避免以上弊端。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种血液药物浓度监测系统，更具体可以是一种血液中麻醉药物浓度在线实时监测系统，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种血液药物浓度监测系统，更具体可以是一种血液中麻醉药物浓度在线实时监测系统，包括药物交换装置、药物采集导管和至少一个药物浓度检测装置，所述药物采集导管包括检测液输入导管和检测液输出导管，所述药物交换装置通过检测液输出导管与药物浓度检测装置流体连通，所述检测液输入导管与药物交换装置流体连通。
在本发明一些具体实施方式中，所述药物交换装置包括药物交换装置输入管道和药物交换腔体，所述检测液输入导管、药物交换装置输入管道、药物交换腔体和检测液输出导管依次流体连通。
在本发明一些具体实施方式中，所述药物交换装置中，所述药物交换腔体的外壁为半透膜。
在本发明一些具体实施方式中，所述药物交换装置输入管道的出口和至少一部分管道位于药物交换腔体内。
在本发明一些具体实施方式中，还包括用于驱动检测液的检测液驱动装置。
在本发明一些具体实施方式中，还包括检测液存储装置，所述检测液存储装置通过检测液输入导管与药物交换装置流体连通。
在本发明一些具体实施方式中，还包括动静脉补液装置，所述动静脉补液装置包括补液导管。
在本发明一些具体实施方式中，所述补液导管与检测液输入导管和/或检测液输出导管构成并行导管。
在本发明一些具体实施方式中，所述动静脉补液装置还包括补液存储装置，所述补液存储装置与补液导管流体连通。
在本发明一些具体实施方式中，包括多个并联的药物浓度检测装置。
在本发明一些具体实施方式中，还包括显示装置，所述显示装置与所述药物浓度检测装置信号连接。
在本发明一些具体实施方式中，所述药物为麻醉药物。
在本发明一些具体实施方式中，所述药物为静脉注射药物。
在本发明一些具体实施方式中，所述麻醉药物选自咪达唑仑(midazolam)、丙泊酚(propofol)、瑞芬太尼(remifentanil)、顺苯磺酸阿曲库铵(cisatracuriumbesylate)等。
本发明所提供的血液药物浓度检测系统是一种可以在线实时监测血液药物浓度的系统，可以适用于对连续监测药物浓度(例如，麻醉药物)有较高需求的患者，比如主要适用于需要接受全身麻醉或持续镇静的住院患者。此外，麻醉药采集导管和普通的动静脉导管整合，这样可在完成临床常规动静脉治疗的同时实时监测患者的血液药物浓度水平，减少了单独将药物浓度监测系统放置入人体的损伤和痛苦。
附图说明
图1显示为本发明结构示意图。
图2显示为本发明药物交换装置局部放大图。
图3显示为采用本发明所提供的装置测量已知浓度的标样的实验结果示意图。
图4显示采集的样品中麻醉药物浓度水平转化为数字信号强度的实验结果示意图。
元件标号说明
1药物交换装置
101药物交换装置输入管道
102药物交换腔体
2药物采集导管
201检测液输入导管
202检测液输出导管
3药物浓度检测装置
4检测液驱动装置
5检测液存储装置
6动静脉补液装置
601补液导管
602补液存储装置
7显示装置
8人体血管
9分流装置
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，本发明提供一种血液药物浓度监测系统，包括药物交换装置1、药物采集导管2和药物浓度检测装置3，所述药物采集导管2包括检测液输入导管201和检测液输出导管202，所述药物交换装置1通过检测液输出导管202与药物浓度检测装置3流体连通，所述检测液输入导管201与药物交换装置1流体连通。检测液可以通过检测液输入导管201被引入药物交换装置1中，当药物交换装置1位于人体血管8中时，检测液可以通过药物交换装置1与血液中的药物组分充分交换，使得检测液中的药物浓度与血液中的药物浓度成一定正相关关系。与血液中的药物组分充分交换后的检测液可以通过检测液输出导管202被引出药物交换装置1，还可以被引入药物浓度检测装置3，通过药物浓度检测装置3可以检测检测液中的药物浓度，并通过检测液中的药物浓度与血液中的药物浓度的正相关关系，获知血液中的药物浓度。确定检测液中的药物浓度与血液中的药物浓度的正相关关系的方法对本领域技术人员来说应该是已知的，例如可以将药物交换装置1置于一系列已知浓度的样品中，参照如上所述的原理，药物浓度检测装置3所获得的数据可以与一系列已知浓度的样品一一对应，从而可以制作已知浓度的样品的标准曲线，从而确定检测液中的药物浓度与血液中的药物浓度的正相关关系。在本发明一些具体实施方式中，所述药物可以为麻醉药物，也可以是静脉注射药物，例如，可以是咪达唑仑(midazolam)、丙泊酚(propofol)、瑞芬太尼(remifentanil)、顺苯磺酸阿曲库铵(cisatracuriumbesylate)等。
本发明所提供的血液药物浓度监测系统中，所述药物浓度检测装置3可以是本领域各种对应的药物测试仪器，例如可以是基于高效液相色谱-串联质谱法、荧光法、紫外光法等测试仪器。本领域技术人员可根据待检测的药物的种类选择合适的测试仪器作为药物浓度检测装置3，例如，当待检测药物为咪达唑仑时，测试仪器可以为荧光检测仪(通微triset-2100)，其他可使用的测试仪器可以是例如高效液相色谱-串联质谱仪(watersalliance高效液相色谱仪，tsqquantumdiscovery三级四极杆质谱仪)、紫外检测仪(岛津spd-10a)等。在本发明一具体实施方式中，所述监测系统可以包括多个药物浓度检测装置3，各药物浓度检测装置3互相并联，例如，可以通过分流装置9并联于所述检测液输出导管202的输出端，通过分量装置9，可以将检测液输出导管202输出的检测液引入指定的药物浓度检测装置3中。各药物浓度检测装置3可以是相同的测试仪器，从而可以根据需要进行重复监测，也可以是不同的测试仪器，从而可以根据需要选择合适的仪器进行测试，从而达到同时监测多个药物组分浓度的目的。
本发明所提供的血液药物浓度监测系统中，如图2所示，药物交换装置1包括药物交换装置输入管道101和药物交换腔体102，所述检测液输入导管201、药物交换装置输入管道101、药物交换腔体102和检测液输出导管202依次流体连通。检测液可以通过检测液输入导管201被引入药物交换装置输入管道101，并通过药物交换装置输入管道101被进一步引入药物交换腔体102中，药物交换腔体102中的检测液可以与血液中的药物组分充分交换。在本发明一具体实施方式中，药物交换腔体102的外壁为半透膜，所述半透膜通常为孔径小于100nm的多孔性膜，不允许细胞、蛋白质等分子相对较大的物质通过，而允许待测药物组分、水等小分子物质通过，从而可以实现检测液与血液中的药物组分充分交换，使得检测液中的药物浓度与血液中的药物浓度成一定正相关关系。在本发明另一具体实施方式中，所述药物交换装置输入管道101的出口和至少一部分管道位于药物交换腔体102内，从而达到两者复合，减少药物交换装置1体积的效果。
本发明所提供的血液药物浓度监测系统中，还可以包括用于驱动检测液的检测液驱动装置4，驱动装置4可以使检测液以特定的流速自检测液输入导管201依次被引入药物交换装置1、检测液输出导管202和药物浓度检测装置3，使得与血液中的药物组分充分交换后的检测液中的药物浓度可以随血液中的药物浓度实时变化，从而实现药物浓度的实时监测。所述检测液驱动装置4的具体例子可以是例如液体泵等。
本发明所提供的血液药物浓度监测系统中，还可以包括检测液存储装置5，所述检测液存储装置5可以用于储存大量的待使用的检测液，所述检测液存储装置5通过检测液输入导管201与药物交换装置1流体连通，检测液存储装置5中的检测液可以通过检测液输入导管201被引入药物交换装置1中。所述检测液存储装置5的具体例子可以是药剂瓶、储罐等。
本发明所提供的血液药物浓度监测系统中，还可以包括动静脉补液装置6，所述动静脉补液装置包括补液导管601，可以通过补液导管601将所需补充的液体引入血管内。所述补液导管601可以与检测液输入导管201和/或检测液输出导管202构成并行导管，但两者互不影响，以便于一起被植入血管内。所述动静脉补液装置6还可以包括补液存储装置602，所述补液存储装置602可以用于存储所需补充的液体，所述补液存储装置602与补液导管601流体连通，在需要时，补液存储装置602中所存储的所需补充的液体可以通过补液导管601被引入血管内。所述补液存储装置602的具体例子可以是药剂瓶、储罐等。
本发明所提供的血液药物浓度监测系统中，还包括显示装置7，所述显示装置7与所述药物浓度检测装置3信号连接(当包括多个药物浓度检测装置3时，显示装置7可以与至少部分的药物浓度检测装置3连接)，显示装置7可以显示药物浓度检测装置3所检测获得的药物组分浓度数据，更具体可以为连续的、实时的药物组分浓度数据。
本发明所提供的血液药物浓度监测系统是一种可以在线实时监测药物浓度的系统，可以适用于例如需要接受全身麻醉或持续镇静的患者，本发明主要有以下特点：
1)因为住院患者本身需要放置动静脉导管进行临床常规治疗，本血液药物浓度持续监测系统与临床动静脉导管整合后，可同时放置入人体，避免了额外的操作和损伤，减轻医务人员负担和患者的痛苦。
2)本发明直接监测血液中游离的药物组分浓度，例如，抽血实验室检测的麻醉药物浓度包括了血浆蛋白结合的麻醉药物，而临床有效的是游离的麻醉药物浓度，因此，本发明更能准确的指导临床。
3)本发明能实时反应血液中药物组分浓度，为临床医生提供术中调整药物用量的依据，例如，当药物为静脉注射麻醉药物时，可以为临床医生提供术中调整麻醉药物用量的依据，避免麻醉过深，减少术中知晓，也可帮助医生判断拔出气管导管结束麻醉的时机。
4)本发明能便捷的提供持续的血药浓度，为靶控输注技术提供基础，从而可能实现个体化精准医疗，减少药物(例如，静脉注射麻醉药物)用量，减少相关并发症。
5)本发明的采样系统为持续灌流系统，故采样系统及血液药物浓度监测系统无需反复冲洗，减少了操作的繁琐程度，为临床推广提供方便。
实施例1
使用本发明所提供的血液药物浓度实时监测系统对不同浓度的咪唑安定(咪达唑仑)溶液进行监测，药物交换装置中，药物交换装置输入管道插入药物交换腔体内(药物交换腔体为直径0.6mm，长度30mm的圆柱体)，药物交换腔体分别植入不同咪唑安定溶液中(一系列已知浓度的标样(50ng/ml，100ng/ml，250ng/ml，600ng/ml的标准咪唑安定溶液)，检测液(0.9％的氯化钠水溶液)进行药物交换以后通过输出导管被引出(可以通过蠕动泵提供动力)，药物交换腔体的外壁为半透膜(paes(多芳基砜醚)膜)，可以明显得出不同浓度咪唑安定溶液的吸收值，吸收值与标样的浓度水平具有一定的正相关性，见图3(其中峰1-4分别对应标样浓度50ng/ml、100ng/ml、250ng/ml、600ng/ml)。
并将此系统应用于临床前sd雄性大鼠血液中咪唑安定的检测。手术完成之后，植入药物交换腔体，稳定20分钟，如图4所示，可得一条平稳的空白基线，此时，向大鼠体内持续微泵咪唑安定(负荷剂量0.1mg/kg，维持剂量0.08mg/kg/h)，本发明导管放置在血液内，药物交换后通过输出导管引出咪唑安定样液，采用荧光法检测，检测结果如图4所示，与标准浓度的吸收值比对后计算出后期稳态的浓度约为130.5±13.56ng/ml(取给药后期稳态下6个时间点，间隔5分钟的均值)，因此，此系统可进行麻醉药浓度实时监测系统检测，可快速测出血液中麻醉药物(例如，咪唑安定)浓度变化，具有重要的应用价值。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。