專利名稱：異丙酚閉環(huán)靶控輸注自動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種以腦電雙頻指數(shù)(BIS)值為反饋指標(biāo)自動控制異丙酚 麻醉輸注速度，進而調(diào)節(jié)血藥濃度和麻醉作用的輸注控制裝置。
背景技術(shù)：
靜脈麻醉時，所有的藥物均是經(jīng)靜脈給予的，血藥濃度過低或過高可能會引 起病人術(shù)中知曉或麻醉恢復(fù)延遲。靜脈麻醉的深度監(jiān)測、預(yù)測與控制一直是臨床 麻醉醫(yī)生所關(guān)注的問題。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，按照藥動學(xué)的原理給藥，以單 片微機控制輸液泵，即靶控輸注(Target Controlled Infixsion， TCI)能以藥代學(xué) 和藥效學(xué)為基礎(chǔ)，通過調(diào)節(jié)目標(biāo)藥物濃度控制麻醉深度。對靜脈麻醉輸注控制，首先是在經(jīng)過了大量的靜脈麻醉藥理學(xué)、靜脈麻醉深 度控制、常用麻醉藥的藥代、藥效學(xué)等基礎(chǔ)研究之后，將所得結(jié)論變成系統(tǒng)控制 程序?qū)懭雴纹瑱C內(nèi)部程序存儲區(qū)中，程序通過患者參數(shù)設(shè)置和目標(biāo)控制血藥濃度選擇，根據(jù)藥動學(xué)方程計算所需注射速度，生成相應(yīng)控制信號控制注射推進絲桿 的運動，推動輸注執(zhí)行機構(gòu)固定架上安放的配有靜脈麻醉藥液的注射器。由于是 從大量的實踐中總結(jié)、研究、提煉出來的一般規(guī)律，實踐證明麻醉輸注控制的效 果良好。進一步的研究發(fā)展方向，就是可具體到根據(jù)每個病人麻醉輸注時對某種 麻醉藥的反應(yīng)，尋找并確立可靠的靜脈麻醉藥敏感的藥效學(xué)指標(biāo)及研制相應(yīng)的反饋裝置。目前采用的反饋指標(biāo)有BIS值(腦電雙頻指數(shù)，防止術(shù)中知曉)、HRVI (心率變異性，防止過度應(yīng)激反應(yīng))以及血壓和心率等，但目前尚無確切而理想 的單一指標(biāo)，用單一指標(biāo)控制所有藥物是不可能的。因此，尋找不同藥物的相關(guān) 藥效學(xué)指標(biāo)并用于反饋勢在必行。異丙酚是臨床常用的靜脈麻醉藥，由于其效應(yīng)室平衡速度較快，起效迅速， 長時間持續(xù)給藥對輸注時間相關(guān)半衰期影響小，常用于門診非住院病人、小兒麻醉和麻醉誘導(dǎo)、麻醉維持等。腦電雙頻指數(shù)(BIS)主要反映腦電圖信號中頻率 間的相位偶聯(lián)，通過傅里葉(Fourier)轉(zhuǎn)換得來的信息值的范圍為0 100，主 要反映大腦皮層的興奮或抑制狀態(tài)。臨床上已證實抑制大腦本質(zhì)的麻醉藥異丙酚血藥濃度與BIS值呈負相關(guān)， BIS值的大小與鎮(zhèn)靜意識具有高度的相關(guān)性，可較好地用于監(jiān)測麻醉深度中的鎮(zhèn) 靜成分。BIS穩(wěn)定、直觀，且與異丙酚血藥濃度相關(guān)性優(yōu)于其他腦電指標(biāo)。一般地，病人BIS值〉85y。意識存在，41~60%全麻狀態(tài)，10~49%為深麻醉 狀態(tài)，這就為通過以BIS值與靜脈麻醉控制裝置連接，研制成麻醉閉環(huán)反饋回路 來控制異丙酚麻醉深度創(chuàng)造了條件，以BIS值為反饋指標(biāo)自動控制異丙酚麻醉輸 注速度，進而調(diào)節(jié)血藥濃度和麻醉作用，可使麻醉過程更加安全、平穩(wěn)。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的，就是提供一種具備智能的、以病人實時腦電雙頻指數(shù) (BIS)值為反饋指標(biāo)控制異丙酚給藥速度，進而控制異丙酚血藥濃度和鎮(zhèn)靜深 度的異丙酚閉環(huán)靶控輸注自動控制裝置。為實現(xiàn)上述目標(biāo)，本異丙酚閉環(huán)靶控輸注自動控制裝置，包括電源、輸注 執(zhí)行機構(gòu)和控制裝置，控制裝置由電源管理模塊、輸注執(zhí)行機構(gòu)的控制模塊、內(nèi) 置控制程序的中央控制單片機、顯示裝置和輸入裝置構(gòu)成，電源受電源管理模塊 控制向各裝置供電，中央控制單片機分別與電源管理模塊、輸注執(zhí)行機構(gòu)的控制
模塊、顯示裝置和輸入裝置有數(shù)據(jù)線電連接；其特征是所述的控制裝置還包括 帶腦電電極的腦電監(jiān)護模塊，其輸出信號通過網(wǎng)絡(luò)接口連接至中央控制單片機的 信號輸入端。所述的輸注執(zhí)行機構(gòu)為裝有異丙酚的可控注射泵；或是由可控電機、傳動絲 杠導(dǎo)軌、安放在固定架上裝有異丙酚的注射器構(gòu)成，可控電機的輸出帶動傳動絲 杠推動注射器。所述的顯示裝置為液晶顯示屏。所述的輸入裝置為鍵盤或觸摸屏。在上述基礎(chǔ)上，本實用新型可以作以下的改進所述的輸注執(zhí)行機構(gòu)還包括輸注終了位置傳感器。所述的電源還包括后備電池，其通過數(shù)據(jù)線與電源管理模塊連接。本實用新型的有益效果是(1) 由于BIS值與抑制大腦本質(zhì)的麻醉藥異丙酚濃度呈負相關(guān)，BIS值的 大小與鎮(zhèn)靜意識高度相關(guān)，且BIS穩(wěn)定、直觀，與異丙酚血藥濃度相關(guān)性優(yōu)于其 他麻醉深度監(jiān)測指標(biāo)，因此用BIS作為反饋指標(biāo)能夠準確地反映麻醉時病人的血藥濃度和麻醉深度。(2) BIS值的獲得為非創(chuàng)傷性，不會給病人帶來痛苦。(3) 本實用新型包括反饋閉環(huán)回路，能夠根據(jù)實時監(jiān)護到的病人的BIS值 進行最合適的輸注控制。(4) 本實用新型的操作簡便，根據(jù)手術(shù)進展設(shè)定不同的BIS值后，可自動運行，可保證病人術(shù)中安全，避免術(shù)中知曉。本實用新型能在根據(jù)從大量的實踐中總結(jié)、研究、提煉出來的一般規(guī)律通過
患者參數(shù)設(shè)置和目標(biāo)來控制血藥濃度之上，進一步地，以患者實時的BIS作為反 饋指標(biāo)，更準確地顯示反映、監(jiān)測、控制麻醉時病人的血藥濃度也即麻醉深度。

附圖是本實用新型的原理結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
如附圖所示，本異丙酚閉環(huán)靶控輸注自動控組合裝置的實施例，包括輸注 執(zhí)行機構(gòu)l、控制裝置2和電源3，輸注執(zhí)行機構(gòu)由可控電機、傳動絲杠導(dǎo)軌、 安放在固定架上裝有異丙酚的注射器和位置傳感器構(gòu)成，可控電機的輸出帶動傳 動絲杠推動注射器；控制裝置由電源管理模塊、輸注執(zhí)行機構(gòu)的電機驅(qū)動模塊、 內(nèi)置控制程序的中央控制單片機、液晶顯示屏和鍵盤輸入裝置構(gòu)成，電源為分別 與電源管理模塊有控制線連接的AC-DC開關(guān)電源和后備電池，電源受電源管理 模塊控制向各裝置供電；中央控制單片機分別與電源管理模塊、輸注執(zhí)行機構(gòu)的 控制模塊、位置傳感器、液晶顯示屏和鍵盤有數(shù)據(jù)線電連接，電機驅(qū)動模塊的輸 出控制可控電機，控制裝置還包括有腦電雙頻指數(shù)分析儀，其包含有可安放于病 人頭部的腦電電極，腦電雙頻指數(shù)分析儀的輸出端通過網(wǎng)路接口連接至中央控制 單片機的輸入端。安放于病人的頭部的腦電電極，并將作為反饋指標(biāo)的BIS值輸入到腦電雙頻 指數(shù)分析儀中，腦電雙頻指數(shù)分析儀的輸出端通過網(wǎng)路接口連接至中央控制單片 機的輸入端，中央控制單片機內(nèi)置程序比較病人此時的BIS值和作為反饋指標(biāo)的 BIS值，通過以病人BIS為基準，設(shè)定不同的BIS值，如41~60%全麻狀態(tài)，10~49% 為深麻醉狀態(tài)，如手術(shù)結(jié)束設(shè)BIS值〉85M，并根據(jù)程序計算、發(fā)送控制信號至 輸注執(zhí)行機構(gòu)的控制模塊，控制模塊控制電機的轉(zhuǎn)速并帶動傳動絲杠，傳動絲杠
推動與之連接的注射器對患者進行輸注。如此循環(huán)形成的以病人的BIS值為反饋 指標(biāo)的閉環(huán)反饋控制，能夠有效、快捷的控制麻醉的輸注。輸注終了位置傳感器在輸注完畢后發(fā)出信號給控制裝置的中央控制單片機 輸出報警。
權(quán)利要求1、一種異丙酚閉環(huán)靶控輸注自動控制裝置，包括電源(3)、輸注執(zhí)行機構(gòu)(1)和控制裝置(2)，控制裝置(2)由電源管理模塊、輸注執(zhí)行機構(gòu)的控制模塊、內(nèi)置控制程序的中央控制單片機、顯示裝置和輸入裝置構(gòu)成，電源受電源管理模塊控制向各裝置供電，中央控制單片機分別與電源管理模塊、輸注執(zhí)行機構(gòu)的控制模塊、顯示裝置和輸入裝置有數(shù)據(jù)線電連接；其特征是所述的控制裝置(2)還包括帶腦電電極的腦電監(jiān)護模塊，其輸出信號通過網(wǎng)絡(luò)接口連接至中央控制單片機的信號輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的異丙酚閉環(huán)靶控輸注自動控制裝置，其特征是所述 的輸注執(zhí)行機構(gòu)(1)為裝有異丙酚的可控注射泵；或是由可控電機、傳動絲 杠導(dǎo)軌、安放在固定架上裝有異丙酚的注射器構(gòu)成，可控電機的輸出帶動傳 動絲杠推動注射器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的異丙酚閉環(huán)靶控輸注自動控制裝置，其特征是 所述的輸注執(zhí)行機構(gòu)(1)還包括輸注終了位置傳感器，其輸出至控制裝置的 中央控制單片機。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的異丙酚閉環(huán)靶控輸注自動控制裝置，其特征是所述 的顯示裝置為液晶顯示屏，所述的輸入裝置為鍵盤或觸摸屏，所述的電源還 包括后備電池。
專利摘要一種以腦電雙頻指數(shù)(BIS)值為反饋指標(biāo)自動控制異丙酚麻醉輸注速度，進而調(diào)節(jié)血藥濃度和麻醉作用的異丙酚閉環(huán)靶控輸注自動控制裝置，包括電源(3)、輸注執(zhí)行機構(gòu)(1)和控制裝置(2)，控制裝置(2)由電源管理模塊、輸注執(zhí)行機構(gòu)的控制模塊、內(nèi)置控制程序的中央控制單片機、帶腦電電極的腦電監(jiān)護模塊、顯示裝置和輸入裝置構(gòu)成，電源受電源管理模塊控制向各裝置供電，單片機分別與電源管理模塊、輸注執(zhí)行機構(gòu)的控制模塊、顯示裝置和輸入裝置有數(shù)據(jù)線電連接；腦電監(jiān)護模塊的輸出信號通過網(wǎng)絡(luò)接口連接至單片機的信號輸入端。本新型可通過BIS變化控制異丙酚血藥濃度，進而控制麻醉深度，操作簡便，根據(jù)手術(shù)進展設(shè)定不同BIS值后，異丙酚閉環(huán)靶控輸注控制裝置自動運行，實現(xiàn)了靜脈麻醉程序化、序貫性給藥，可保證病人術(shù)中安全，避免術(shù)中知曉。
文檔編號A61M5/00GK201049111SQ20072005107
公開日2008年4月23日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者張興安, 陳宇珂 申請人:陳宇珂;張興安