專利名稱：組織監(jiān)視器的制作方法
哺乳動物的組織依賴于代謝能量(例如ATP和磷肌酸)的連續(xù)供應(yīng)，以便進行各種生命活動(生物合成、離子輸送等)。被大多數(shù)機體組織利用的主要能源是通過帶有氧的血流輸送的葡萄糖(圖1A)。氧和葡萄糖從血管腔隙經(jīng)細胞外間隙到達細胞。O2分子作為位于線粒體的內(nèi)膜中的呼吸鏈中的末稍電子接受器。在正常的O2供應(yīng)下，葡萄糖被分解為CO2和H2O的酶解過程可被分為兩個主要步驟，即厭氧的步驟(不依賴于氧)，以及接著發(fā)生在線粒體中的需氧步驟(依賴于氧)。參看圖1B。組織能量代謝中的能量的變化可能具有暫時的性質(zhì)或具有永久的性質(zhì)。因此，為了評價組織能量狀態(tài)，需要以實時的方式連續(xù)地監(jiān)視組織狀態(tài)。
在腦電活動中任何的變化將引起在試圖恢復(fù)正常離子分布時離子泵的活化。對腦的氧供應(yīng)的減少(局部缺血)或增加(氧過多)將影響能量供需之間的平衡，并可導(dǎo)致病理狀態(tài)。在由Chance和Williams所描述的先行工程中(Pioneering work)中(Chance B.and williams，G.R.，“Respiratory enzymes in oxidative pho-sphorylation.I-Kinetics ofoxygen vtilization”，J.biol.Chem.217，383-393，1995)對分離的線粒體根據(jù)氧、酶解物和ADP的可利用性定義了幾種代謝狀態(tài)，在此全部列出作為參考?！靶菹ⅰ睜顟B(tài)，即狀態(tài)4，呈現(xiàn)高氧和酶解物水平，其限制因素是ADP?；顒訝顟B(tài)，即狀態(tài)3，可以通過在休息的線粒體中加入ADP被誘發(fā)。這將導(dǎo)致形成更多的ATP和使線粒體中的各種電子載體氧化。在狀態(tài)3，該狀態(tài)是一種活動狀態(tài)，在此期間氧的消耗增加，大腦的血流將增加，以便補償增加的氧的消耗(Mayevsky，A.andweiss，H.R.，Cerebral blood flow and Oxygen consumption in CarticalSpreading depression，J.CBF and Metabol.11829-836(1991)，在此引為參考)。雖然在狀態(tài)4，有99％的Nicotine Adenine Dinucleotide(NADH)將處于減少的形式，但在狀態(tài)3，大約只有50％的NADH將被氧化?！靶菹ⅰ钡拇竽X在體內(nèi)或許處于狀態(tài)3和狀態(tài)4之間(Mayevsky，A.，Brain energy meta bolism of the conscious rat exposedto various physiological and pathological situation，Brain Res.113327-338(1976)，在此引為參考)。
細胞腔隙的能量代謝和同一組織的微循環(huán)中的血流量之間有著直接的連系。在正常的組織中，任何的氧供量的變化(減少或增加)都將被血流量的變化所補償(增加或減少)。按照這種機制，如果氧消耗不受影響，氧的供應(yīng)將保持恒定。在當(dāng)氧的消耗被離子泵活動或生物合成的活化而促進的情況下，血流量將被加大，以便補充更多的氧，見圖1B。
血流量和血容量(即血管內(nèi)部的速度和紅細胞的濃度)的變化可以改變視在能量狀態(tài)，見圖1A。單獨地通過微循環(huán)血流(MBF)量本身或單獨地通過Nicotine Adenine dinucleotide(NADH)的線粒體氧化還原狀態(tài)對血液供給的認識是一個受限制的值。由于對病理情況例如低氧、局部缺血或腦刺激(癲間或展布的抑壓)的各種不清楚的了解，便不能提供可靠的信息。
對局部缺血對大腦的CBF的影響在蒙古的沙土鼠中進行過試驗，通過單側(cè)或雙側(cè)頸動脈動脈閉塞可以誘發(fā)局部的或完全的局部缺血(Mayevsky，A.Level of ischemia and brain functions in the Mongoliangerbic in vivo，Brain Res.，5241-9(1990)，在此引為參考)。在28個沙土鼠的一組中進行了38次閉塞(單側(cè)的或雙側(cè)的)。用激光多普勒流量計測量的局部缺血的程度和在NADH氧化還原狀態(tài)中的線粒體內(nèi)的改變進行了對照。在0至100％的范圍內(nèi)對兩個參數(shù)進行了歸一化，如圖1D所示，結(jié)果表明，在血流減少(局部缺血增加)和NADH水平增加(R＝0.73，P＜0.001，N＝38)之間有著重要的關(guān)系。注意在數(shù)據(jù)中具有顯著的分散性，這說明使用兩種分離儀器的另一個缺點。
使用這兩個參數(shù)能夠定量地了解局部缺血和組織缺氧的程度，克服不能以絕對單位(例如每單位時間內(nèi)ml CBF)量化這兩個參數(shù)的缺點。為了可靠地評價組織能量狀態(tài)，需要從組織的同一容量成份連續(xù)地監(jiān)視MBF和NADH。
本發(fā)明涉及用于監(jiān)視機體組織的活力的裝置。具體地說，本發(fā)明涉及用于測量兩個或多個代表組織功能的參數(shù)，并存儲和檢索所述的信息的裝置，它能夠長時間地進行監(jiān)視。
更具體地說，本發(fā)明涉及一種單探針裝置，用來測量在組織的相同容量的成分中代表組織功能的參數(shù)(確定它們的唯一的比)，存儲和檢索所述的信息，能夠長時間地進行監(jiān)視。
更具體地說，要被監(jiān)視的組織中的兩個主要的參數(shù)是微循環(huán)血流量(MBF)和線粒體氧化還原狀態(tài)(NADH熒光)，因為這些參數(shù)提供可靠的組織活力信息。至今MBF還用激光多普勒流量計測量，而線粒體氧化還原狀態(tài)通過監(jiān)視NADH的氧化還原狀態(tài)進行估計(Mayevsky，A.，Brain NAOH redox state monitored in vivo by fiberoptic surface fluorometry，Brain Res.Rev.749-68(1984)，在此引為參考)。這些測量通過使用兩種單獨的儀器進行，其中利用了血紅細胞的特定的光學(xué)性能和線粒體酶解活動。在目前的應(yīng)用中，建議同時監(jiān)視組織血流量(MBF)和組織的相同容量成分的線粒體內(nèi)的氧化還原狀態(tài)(NADH)，其中使用具有兩個或多個反回信號分析器的單個探針。
現(xiàn)有技術(shù)提出了用于監(jiān)視反映組織活力的各種參數(shù)的多種設(shè)備和裝置。例如，美國專利US4,703,758提出使用一種設(shè)備監(jiān)視血流量，其中利用發(fā)射光束的光源和測量所接收到的光的光檢測器。這提供透射光的強度的值，它尤其依賴于光的通路中的血流量。
美國專利4,945,896提出使用多探針檢測器，其中使用植入腦組織內(nèi)的獨立的微電極，用來測量代表腦功能的各種參數(shù)，包括激光多普勒流量探針，用來測量腦的血流量，以及用于監(jiān)視氧化還原狀態(tài)(NADH)的探針。這些探針可以按順序放置，即在同一殼體內(nèi)一個接一個地放置，或被并排地放在一起。
這些裝置具有一個主要的缺點。組織活力不僅僅是在一個位置在不同時間內(nèi)測量的或在一個時間在不同位置測量的各種參數(shù)值的反映，而是對組織的同一容量成分(identical volume element)必須同時監(jiān)視血流量值和氧化還原狀態(tài)(NADH)。決定組織活力的生化機制使得測量之間的短時間的差別或測量點之間的短的距離可能提供不準確甚至是誤導(dǎo)的信息。例如，以UV(366nm)照射器官產(chǎn)生熒光(440至480nm)，熒光的測量強度反映這一器官的氧化還原狀態(tài)((NADH)/(NAD比))。然而，血紅細胞的組織內(nèi)的濃度變化反應(yīng)這種測量。
具體地說，這些血紅細胞的減少使熒光增加，從而產(chǎn)生該器官的真的氧化還原狀態(tài)的假的指示。美國專利US4,449,535提出在同一點或同一位置用例如UV的紅光波長(720nm)照射，來同時監(jiān)視紅細胞的濃度和測量反射的紅輻射以及440-480nm的熒光的強度的變化，前者代表組織內(nèi)的血紅細胞濃度。
這個方法涉及把UV和脈沖集中在一點上，并涉及在一個方向上傳送這兩種脈沖的光纖，以及熒光和反射的紅光，還有用來檢測各個波長的兩個光電接收器。這種信息的質(zhì)量受兩個因素的限制，一是紅輻射對組織有干擾，這可以影響其熒光(反之亦然)，二是需要防止兩種輸出信號之間的干擾(例如由接收器收到的干擾反射)。由于在吸收量上的不同，使用紅輻射校正在NADH信號中的血液動力在測量中引入了不精確性。
此外，因為不同的輻射在不同程度上穿透組織，實際上是檢測組織容量的兩種不同的成分，即使兩個輻射落在同一點或同一位置時也是如此。此外，當(dāng)使用兩種不同的波長和兩種不同的輻射源時，和使用一個輻射源和一個波長相比，存在和反射計以及熒光計讀數(shù)有關(guān)的相對的不穩(wěn)定性，這尤其和時間分配有關(guān)。這可能限制其只用于不是監(jiān)視幾天而是監(jiān)視幾分鐘或幾小時的情況。
因此，需要一種單探針的設(shè)備或裝置，它可以提供高質(zhì)量的信息，所提供的信息是穩(wěn)定的，它不用在熒光計和反射計之間分配時間，通過在同一組織容量上同時監(jiān)視至少兩個或多個參數(shù)，不會引起在不同輸入或輸出信號之間的干擾而使信息失真，從而提供反映組織活力的信息。
已經(jīng)實現(xiàn)了這樣的裝置，它可以在組織的相同容量成分中同時地監(jiān)視氧化還原狀態(tài)和血流速度，這種裝置可以通過使用一個輻射源而不使用可能引起假象或互相干擾的措施來實現(xiàn)。
因為為了使氧化還原狀態(tài)(NADH)和組織血流量相關(guān)，需要使用和光纖束相連的相同的組織容量成分，所以使用Y形光導(dǎo)從(向)被觀察的器官傳輸光。
來自組織的全部的反射光被分裂并被用于監(jiān)視各種參數(shù)。另一點是分裂從各個區(qū)域采集光的光纖，但是當(dāng)一束不被用于全部信號時，其相關(guān)性并不那么好。為了最佳地構(gòu)成光導(dǎo)，我們使用包括包層在內(nèi)為240微米的石英光纖。這將提供束的面積的最好的利用率的(斂集率)，同時也容易彎曲。用于光纖的粘結(jié)劑必須當(dāng)光照在光纖上時不發(fā)熒光或不反應(yīng)。最好使用由Elmer Company制造的Crazy粘結(jié)劑(Cyanoacrylateglue)。
這種組合裝置的結(jié)構(gòu)尤其是組合光纖探針的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有技術(shù)相比在監(jiān)視組織能量狀態(tài)時具有如下優(yōu)點。
a.該裝置利用一個波長和一個光源進行兩種測量，從而使探針體積較小，松散的電子較少，不可能有干擾因而更加穩(wěn)定。
b.對于被計算的各種參數(shù)，采集的信息來自組織的相同的容量成分(水平的和垂直的)。
c.各種參數(shù)之間的相關(guān)性作為計算組織活力的基本工具。
按照本發(fā)明，提供一種裝置，用來監(jiān)視相同組織容量成分的氧化還原狀態(tài)(NADH)和血流速度(MBF)，該裝置包括一個單個的輻射源(例如366或324mm)；由光纖束構(gòu)成的探針，其中的光導(dǎo)呈Y形，用來向/從組織傳送光；分光器，它接收足夠的反射光，用于NADH確定，并引導(dǎo)用于確定血流速度(MBF)的平衡；熒光計-光倍增管，它帶有合適的濾光器(例如450nm)；多普勒分析器，它帶有合適的濾光器(例如380nm的截止頻率)；光反射器-一種具有合適的濾光器(例如366nm或324nm)的光倍增管，以上部件構(gòu)成一種單信號單探針多參數(shù)監(jiān)視器，或代謝流(Metaflow)探針(MFP)，它們和基于專家系統(tǒng)的計算機組合，其中主要包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用來轉(zhuǎn)換來自熒光計、反射計和多普勒分析器的模擬信號，從而產(chǎn)生計算機中的數(shù)字文件。
這種裝置構(gòu)成一種組織能量狀態(tài)分析器，它提供關(guān)于能量(NADH)(通過熒光計F)的可靠信息，并對于組織的血流量(通過多普勒分析器，DA)和血容量(通過反射器，R)兩者進行歸一化處理。
此外，單探針多參數(shù)監(jiān)探器(即代謝流探針，MFP)可以和兩個絕緣的Pt線以及放大器相結(jié)合，用于附帶地監(jiān)視在所研究的容量成分的區(qū)域中的自發(fā)的皮質(zhì)電活動(ECOG)，所述信號被傳送到專家系統(tǒng)進行定量分析，這組合的MFP和ECOG兩個信號構(gòu)成一種腦活力探針，可以用于在操作間內(nèi)測量腦的活力。
另一種方案是把腦活力探針和監(jiān)視被研究的容量成分的區(qū)域中的其它參數(shù)的傳感器相結(jié)合，例如連接于壓力傳感器的光纖探針或其它合適的探針，用來監(jiān)視主質(zhì)的壓力(ICP-顱內(nèi)壓力)，一個K+微型電極和與靜電計相連的參考電極，用來監(jiān)視細胞外的K+和直流(dc)電位；和遙測溫度計相連的溫度計探針，用于監(jiān)視局部的腦溫度；信號被傳遞到專家系統(tǒng)進行分析，所述的系統(tǒng)包括腦功能分析器，用來在相當(dāng)長的時間(幾小時到兩天)內(nèi)測定腦的功能狀態(tài)。
下面借助于例子結(jié)合


本發(fā)明，其中圖1A是各種組織成分的示意圖；圖1B是神經(jīng)組織的示意圖，表示在神經(jīng)、神經(jīng)膠質(zhì)細胞和血管之間的相互關(guān)系；圖1C是在一個頭部受重傷的病人中產(chǎn)生的自發(fā)的去極化波(展布性抑壓)，部分A表示典型的正常響應(yīng)，部分B表示根據(jù)動物實驗在微循環(huán)干擾之后的典型的響應(yīng)(Mayevsky，A.，Zarchin，N.，andFreidli，C.M.，F(xiàn)actors affecting the oxygen balance in the awake cerebralcortex exposed to spreading depression，Brain Res.23693-105(1982))。
圖1D是蒙古沙土鼠中的局部缺血的程度(頸動脈閉塞)和NADH響應(yīng)之間的相關(guān)性。每個點表示一個閉塞，對于每個參數(shù)其值在0-100％的范圍內(nèi)歸一化。
圖2是單信號單探針多參數(shù)分析器的主要部件，Metaflow探針，F(xiàn)熒光計，LDF-多普勒流量計的示意圖。
圖3A同圖2，其中包括第二分光器，和反射器R。
圖3B是組織能量狀態(tài)分析器的各個部分的示意圖。
圖3C表示在成人的腦皮質(zhì)中進行的頸動脈閉塞的情況。
圖4是腦活力分析的示意圖。
圖5是用于監(jiān)視人腦的多探針裝置，是MPA的縱截面示意圖。
圖6是具有和病人的頭顱相連的連接裝置的MPA的縱截面圖。
圖7是腦功能分析器的示意圖。
圖8A是本發(fā)明的多探針裝置的示意圖，局部為截面圖，該裝置是為實時地監(jiān)視動物或人而制造的。
圖8B表示沿具有舊式的MPA的組合的光導(dǎo)裝置的線2-2取的平面截面圖(Mayevsly，A.，flamm，E.S.，Pennie，W.and Chance，B.，A fiberDptic based multiprobe systevn for intraoperative monitoring of brainfunction S.SPIE Proc.vol 1431303-313(1991))。在本發(fā)明中相同的光纖束用于監(jiān)視CBF和NADH氧化還原狀態(tài)并用于其它參數(shù)的探針。
圖9A是本發(fā)明的最佳實施例中使用的數(shù)據(jù)獲取和信號處理系統(tǒng)的功能方塊圖。
圖9B表示過量注射戊巴比妥納(barbiturate anesthesia)時對正常鼠腦觀察的各種參數(shù)的影響。
圖10A是對于經(jīng)受低氧的動物的NADH氧化還原狀態(tài)(CF)和血紅蛋白飽和(HbO2)的曲線。
圖10B是使用本發(fā)明產(chǎn)生的相對腦血流量和NADH氧化還原狀態(tài)的曲線，說明在血流量和NADH之間的相關(guān)性。圖中的曲線是從8個沙土鼠和7個老鼠的一組中獲得的試驗結(jié)果計算的回歸曲線。
本發(fā)明的最佳實施例如圖2所示，包括一個單獨的輻射源；例如汞燈(366nm)或激光器(He-Cd〔324nm〕)；Y形光導(dǎo)探針，其中包括光纖；測量峰值大約為450nm的熒光的熒光計，分光器和濾光器；以及多普勒分析器；從組織表面(NADH)監(jiān)視的原理是，使激光(366或324nm)從熒光計通過一束石英光纖到達組織(圖2)。峰值在450nm(大約420到480nm)的被發(fā)射的熒光和具有激光波長的反射光一起通過另一束光纖傳送到熒光計，在進入熒光計之前被按80∶20首先進行分裂。在光倍增器的前方放置合適的濾光器，用來提供NADH信號。
其它的20％的光被用于借助于激光多普勒流量計的原理測量組織的血流量。當(dāng)光被運動著的紅細胞反射時會引起頻率改變是這一測量的依據(jù)。在激光多次散射之后，反射光被傳送到光檢測器。所得信號被利用在基于專家系統(tǒng)的計算機中的合適的算法進行分析，該系統(tǒng)主要包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于在計算機中產(chǎn)生數(shù)字文件，并把結(jié)果用滿標的百分數(shù)(0-100％)表示，從而提供相對流量值。
本發(fā)明的一個更好的實施例如圖3A所示，其中包括除圖2的熒光針(F)和多普勒分析器(DA)之外，增加了反射計(R)，它能夠產(chǎn)生三種信號，即從F，R和DA中產(chǎn)生三種信號。
峰值在450nm(大約420到大約480nm)的被發(fā)射的熒光和激光波長的反射光一起通過另一束光纖被傳送到熒光計，在進入熒光計之前被首先分裂為80∶20。光束再按50∶50的比例進行分裂，從而提供具有激光波長的反射信號。在兩個光倍增器的前方放置合適的濾光器，以便產(chǎn)生NADH信號以及反射信號。反射信號中的變化主要表示微循環(huán)血流量(MBV)的變化，并考慮到血液動力或發(fā)生在處于各種干擾下的組織中的其它的吸收變化用于校正熒光信號。(見圖Mayevsky，A.，BrainNADH redox state monitored in vivo by fiber optic surfacefluorometry，Brain Res.Rev.749-68(1984))。
反射光的另外的50％(原始反射信號的10％)被用于使用激光多普勒流量計的原理測量組織血流量。這種測量的依據(jù)是當(dāng)運動的紅細胞反射光時會引起光的頻率改變。在激光被多次散射之后反射光被傳送到光檢測器。所得信號被在基于專家系統(tǒng)的計算機中利用合適的算法進行分析，該系統(tǒng)主要包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于在計算機中產(chǎn)生數(shù)字文件，并把結(jié)果用滿標的百分數(shù)(0-100％)表示，從而提供相對流量值。這種裝置構(gòu)成組織能量狀態(tài)分析器(TESA)。
例1-組織能量狀態(tài)分析器這種裝置包括基于專家系統(tǒng)的計算機，用于提供組織狀態(tài)的實時的測定。由熒光計、反射器和多普勒分析器(FRDA)(見圖3B)測量的模擬信號被傳送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器用以在計算機中產(chǎn)生數(shù)字數(shù)據(jù)文件。每個信號根據(jù)最小值和最大值被限定，以便提供動態(tài)范圍。在把探針放在組織上之后，確定所有參數(shù)的基準值。為了識別組織的能量狀態(tài)，需要用已知的刺激源干擾它，并記錄其響應(yīng)。因為監(jiān)視信號不能以絕對值測定，所以干擾就成為在確定能量狀態(tài)中必須的一步。在器官移值的情況下，一種可實行的非破壞性的干擾是加在監(jiān)視區(qū)域上的極短時間的血管閉塞。這種短時的局部缺血例如對于人腦可以誘發(fā)血流量的減少和氧化還原狀態(tài)的增加(更多的NADH和更少的NAD)，見圖3C。根據(jù)干擾導(dǎo)致的變化的大小，專家系統(tǒng)可以在0-100％的范圍內(nèi)確定能量狀態(tài)。這些被干擾的信號返回其未被干擾的值的一半所用的時間t1/2是表示組織的氧化電位的重要參數(shù)，它可以用這種方式容易地測量。另一種可能的干擾是對受試器官注射已知效力的藥物。把器官對注射的響應(yīng)和統(tǒng)計的計算響應(yīng)進行比較。
表1.組織能量狀態(tài)指數(shù)反射 NADE 血流量 血容量試驗正常含氧量 100％ 100％ 100％ 100％100％局部缺血 100-150 200 0 50 0局部缺血 100-150 150 50 50-100 50氧過多 110-120 90-80 90-80 90-80120本發(fā)明的另一最佳實施例包括(見圖4)一個單獨的輻射源(例如366或324nm)；分光器；光過濾器；熒光計；反射計；多普勒分析器；包括光纖和與一對連接于交流信號放大器的絕緣的Pt電極組合而成的探針，構(gòu)成腦活力探針；
組合的基于專家系統(tǒng)8的計算機，包括主要有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用來把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生計算機中的數(shù)字文件。
這種探針含有兩組隨機混合的光纖(用于NADH和MBF監(jiān)視)以及兩根絕緣的Pt導(dǎo)線，用于ECoG測量。這種腦活力探針BVP的公共端被拋光，其截面圖如圖4所示。公共端(A)的長度可以按照特定的需要改變，在長達10米的范圍內(nèi)可以忽略信號的衰減。能夠制造具有2-3mm直徑的可彎曲的公共端使得BVP成為在神經(jīng)外科手術(shù)室內(nèi)的一種實用工具。BVP由要被連接于標準的神經(jīng)外科保持器的微型操縱器保持。BVP被放在腦的表面上，根據(jù)手術(shù)步驟，監(jiān)視時間將在5-60分鐘的范圍內(nèi)。這種裝置構(gòu)成腦活力分析器(BVA)。
例2腦活力分析器(BVA)這種計算機化的系統(tǒng)接收作為5個獨立信號的輸出1.(NADH)熒光信號；2.324反射信號；3.MBF；4.MBV；5.ECoG。
ECoG信號的測定用絕對單位，即用幅值(微伏)和頻率(周/秒)。使用快速的付氏變換(FFT)分析對信號進行分析，并對ECoG變化的實時評價提供定量的測量。可被使用的ECoG參數(shù)是信號的光譜邊沿頻率以及總的輻值。其它的四個參數(shù)只用相對單位測定。這樣，在把探針放在腦上之后，信號就被標定，從而提供已知的被確定為信號的100％的電子信號值(控制基準信號)。在這4個信號中的全部變化都相對于該控制值進行計算，并用百分數(shù)變化表示。
為了計算腦活力指數(shù)(BVI)，專家系統(tǒng)實時地分析5個測量的參數(shù)，并使用預(yù)加載的數(shù)據(jù)庫評價腦的活力狀態(tài)。所述數(shù)據(jù)庫通過大量的動物實驗以及主要是人腦的實驗結(jié)果產(chǎn)生。數(shù)據(jù)庫隨著積累的人和動物的更多的實驗結(jié)果而更新。表2表示和含氧量正常的腦相比， 對于給定的干擾腦的5個典型的響應(yīng)。
表2腦活力指數(shù)-由用腦活力探針和分析器測量的5個相對參數(shù)中的相對變化計算的BVI。干擾反射NADE CBF CBV ECoG BVI正常含氧量 100 100100 100 100100局部缺血(100％) 100-150 2000 50 0 0局部缺血(50％) 100-150 15050 50-100 60-40 50氧過多(50％)60-80 150150-200 150 60-40 50缺氧50-60 20050-150 130-150 0-10 0可見，BVI范圍是從0(局部缺血，缺氧或死腦)到正常腦(100BVI)。在活動的腦或在高氧情況下可達到110-120的水平(表中未示出)。具有相同BVI的兩個或多個情況之間的差別可通過比較在各個參數(shù)中的相對變化得到。例如，在具有相同NADH變化的狀態(tài)3和4之間有差別，并且BVI根據(jù)這一差別計算反射率、MBF和MBV的值。
本發(fā)明的另一最佳實施例包括(見圖5和6)如例2中所述的腦活力探針；和用來測量主質(zhì)壓力的壓力傳感器相連的光纖探針；和靜電計相連的K+電極/參考電級，用來監(jiān)視細胞外的K+離子濃度和直流電位；和遙測溫度計相連的用來監(jiān)視局部溫度的溫度計探針；以上構(gòu)成一種多探針裝置(MPA)；上述裝置和計算機專家系統(tǒng)相結(jié)合，其中主要包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用來轉(zhuǎn)換模擬信號，從而產(chǎn)生計算機內(nèi)的數(shù)字文件。
這一裝置構(gòu)成腦功能分析器(BFA)。
例3腦功能分析器為了在長時間內(nèi)(幾小時到兩天)評價腦的功能狀態(tài)，監(jiān)視方法的策略必須和上述的BVA不同。在受到嚴重的頭部傷害的病人中，或在手術(shù)后的初期，要從腦的表面監(jiān)視下列參數(shù)1.組織血流量和容量(使用激光多普勒流量計)；
2.線粒體內(nèi)部的氧化還原狀態(tài)(NADH熒光計)；3.細胞外的K+水平(表面微型電極)；4.穩(wěn)定的直流(dc)電位(Ag/Agcl電極)；5.顱內(nèi)壓力(例如使用Camino探針)6.皮質(zhì)電圖(雙極的皮質(zhì)電極)；7.組織溫度(表面溫度計)。
全部探針都裝在一個專門設(shè)計的多探針裝置中(MPA)，見圖5和圖6。因為被腦消耗的50％以上的能量被活化的運送過程使用，所以重要的是用K+電極監(jiān)視離子的自動動態(tài)平衡。這種腦功能分析器是上述的腦活力分析器的一種擴展。
圖7表示包括專家系統(tǒng)和腦功能指數(shù)(BFI)顯示器的BFA的各種元件。如圖所示，被監(jiān)視的各種參數(shù)被采樣，專家系統(tǒng)利用實時值計算BFI。要注意的是BFI可能是具有在0和100之間的所有值的連續(xù)函數(shù)。
表3表示和正常含氧量的值(BFI-100)相比，9個不同干擾對BFI的影響。
表3腦功能指數(shù)-BFI，是通過在用腦多探針裝置和分析器測得的9個相對參數(shù)中的相對變化計算的。干擾反射率(％) NADHCBFCBV ECoG(％)(％) (％)(％)1.正常含氧量 100 100100100 1002.局部缺血(100％)100-150 2000 50 03.局部缺血(50％) 100-150 15050 50-100 60-404.低氧(50％) 60-80 150150- 150 60-402005.缺氧 50-60 20050-150 130-150 0-106.擴展抑郁癥(SD) 130-50 80 2008020-301507.SD(局部缺血) 150 12050-70 50 20-308.癲間 80-90 90 120- 120 150-200
1509.癲間+SD Time Depend8→610.氧過量 110-12090-80 90-80 90-80 90干擾 K+mM DCmVICPTempBFImmHg ℃1.正常含氧量 2-50 0-10 36-37 100100％2.局部缺血(100％) ＞15 ＞(-5) ＞15 ＜36 03.局部缺血(50％) 2-12 0-(-5) 0-20 ＜36 504.低氧(50％) 2-12 0-(-5) 0-20 ＞36-37 505.缺氧 ＞12 ＞(-5) ＞15 ＞36-37 06.擴展抑郁癥(SD) ＞12 ＞(-5) 0-10 ＞36-37 1307.SD(局部缺血) ＞12 ＞(-5) 0-10 ＞36 808.癲間 2-12 0-(-10) 0-20 ＞36-37 110-1209.癲間+SD ＞12 ＞(-5) 0-20 ＞36-37 11013010.氧過量 2-50 0-10 ＜36 110-120一種多探針裝置的最佳實施例如圖8A所示。為了說明方便，本發(fā)明的多探針裝置將按用于監(jiān)視腦血流量、NADH氧化還原狀態(tài)以及腦內(nèi)細胞外的K+，Ca2+，H+和Na+離子濃度的結(jié)構(gòu)進行說明，雖然多探針裝置可以更普遍地用于監(jiān)視其它的腦活動，并可以被簡化，如下所述。
參見圖8A，最好由Delrin或類似的塑料材料制成的多探針保持器包括一束光纖，三個離子專用電極，每個都有一個對其包圍著的直流(dc)穩(wěn)定電位電極，皮質(zhì)電極(圖8B中示出)和參考電級。離子選擇性的電級和被膠質(zhì)玻璃套筒保護著的Ag/Agcl電級電氣相連。
按照本發(fā)明的光纖束，也叫作光導(dǎo)，包括如圖8A所示的單獨的光纖束，用來傳導(dǎo)在血流量測量和NADH氧化還原狀態(tài)中使用的輻射光。兩種不同的另一種光纖束的結(jié)構(gòu)如圖8A所示，一個正在使用，另一個被保持著。
多探針裝置的其它部分最好圍繞光導(dǎo)排列。對電極保持器采取的方案基本上是由Mayevsky等人提出的透明塑料(Lucite)管的修正方案(見Mayevsky，A.，Crowe，W.and Mela，L，Theinterrelation between brain oxidative metabolism andextracellulat Potassiumin the unanesthetized gerbil，Newrol.Res.1213-226(1980))，作為光導(dǎo)和鉀敏感電極。為了為更多的探針提供空間，新的管被制成截頭圓錐形代替圓柱形。容納短電極(K+，Ca2+，Na+，或H+)探針的孔向著下部表面逐漸減小，從而在腦上占據(jù)較小的空間，并在頂部逐漸擴大，以便有利于探針的處理和密封(Fiedli，C.M.，Sclarsky，D.S.and Mayevsky，A.，Multiprobemonitoring of ionic，metabolic and electrical activities in theawake brain.Am.J.Physiol，243R462-R469(1982)；Mayevsky，A.，Multiparameter monitoring of the awake brain under hyperbaricoxygenation，J.App.Physiol.54740-748(1983))。從上表面鉆一個附加的孔，用來沉沒大約在下表面的中部的每個傳感器通道。這孔容納一聚乙烯管，用來記錄和傳感器同心的局部直流電位。
在這一研究中使中的光導(dǎo)(L)的長的剛性的鋼柄占據(jù)著管中的一個垂直的直孔，作為軸用來保持管(C)和電纜保持器(h)，使其彼此保持方便的距離。鋼桿(預(yù)先攻螺紋的)可用作附加的或可替代的支柱，用來把管固定在電纜保持器上。該裝置的電極和電連接器處于最佳的位置以便裝配和替換。整個裝置被在電纜保持器上滑動的多孔的透明玻璃管或鋁套筒保護和屏蔽。如果需要強度大的結(jié)構(gòu)，則此套筒可用被制成可拆下的蓋狀的半圓柱件固定在管和電纜保持器上。
當(dāng)保持器被裝配時，被固定的鋼柱首先被擰緊或被膠粘住。為避免在電極線上施加應(yīng)力，通過36規(guī)的絕緣銅線的柔性線圈將其連接在輸入電纜上(Belden)。
一旦電極被裝上，傳感器通道的下部和直流通道就用來自和注射器容器相連的橫向孔中的液體被充滿。這樣，便可確保每個傳感器和直流電極對管的頂部密封，并禁止鹽水回流進入電纜殼體間隙中。當(dāng)管從插入位置被除去之后，該系統(tǒng)還允許從每個探針的縫中清除細胞外的液體和血。在最后的裝配中，保持套被用作對直流(dc)和傳感器通道(f)的再填充管和參考液體接頭(REF)的固定點。
在位于多探針裝置中的光纖束內(nèi)還設(shè)置有皮質(zhì)電極(electrocortical electrodes)，它們由EEG放大器、和用來監(jiān)視主質(zhì)壓力的壓力傳感器相連的光纖探針(圖8A、8B)、以及用來監(jiān)視溫度的熱電偶電極輸入信號。在這一多探針裝置附近是推拉管，用于施加KCL，以便刺激動物的腦。多探針裝置的電極最好使用環(huán)氧樹脂膠固定在管上，使得多探針裝置可在清醒狀態(tài)期間使用或避免在手術(shù)室環(huán)境中發(fā)生意外。在本實驗裝置實施例中，如圖8A所示，使用牙科用的丙烯酸粘合劑或類似材料，通過把多探針裝置粘結(jié)在頭上使其和皮質(zhì)表面無損害地接合。在某實施例中，在測量結(jié)束時多探針裝置可以被除去而不會被腦破壞，利用最小的技術(shù)支持，在短的時間間隔內(nèi)可以重復(fù)使用。此外，無損害的表面這種與組織相接觸允許監(jiān)視人的腦子。最好使用微型控制器使多探針裝置安放在露出的皮質(zhì)上。
根據(jù)動物實驗，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多探針分析器的更多的優(yōu)選實施例可在復(fù)雜的手術(shù)室環(huán)境下用于監(jiān)視，本實施例僅需要4個探針。為了監(jiān)視人腦的功能狀態(tài)至少需要使用FRDA裝置(見圖3B)，它包括以上討論的激光多普勒流量計，用來測量相對的腦血流量和熒光計/反射器系統(tǒng)，用來監(jiān)視線粒體內(nèi)的NADH氧化還原狀態(tài)，鉀離子(K+)專用電極，用來根據(jù)溫度提供關(guān)于細胞外的K+離子水平的數(shù)據(jù)，以及光纖探針，用來測量主質(zhì)壓力。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，只監(jiān)視腦血流量或NADH氧化還原狀態(tài)不能提供可靠的信息，這是因為對于病理情況例如缺氧、局部缺血、氧過多或腦刺激例如癲間發(fā)作或散布性抑壓等的響應(yīng)尚不清楚。對于上述的多探針裝置的最小要求已由經(jīng)受缺氧、局部缺血、氧過多和散布性抑壓的一組沙土鼠和兔子所作的實驗證實(圖10B)。
例4上述的最佳多探針裝置的結(jié)構(gòu)進一步由圖9A的功能方塊圖表示。除去上面討論的熒光計和激光多普勒流量計之外，EEG放大器監(jiān)視各種腦功能，6個通道的靜電計監(jiān)視離子濃度變化，壓力傳感器監(jiān)視壓力和腦的溫度。在多探針裝置放在皮質(zhì)上之后可立即開始獲取數(shù)據(jù)。如圖9A所示，來自激光多普勒流量計、EEG放大器，熒光計、壓力傳感器和靜電計的模擬信號在信號輸入端被數(shù)字化。信號獲取裝置包括數(shù)據(jù)處理器(任何486或兼容的處理器)，它包括為通道(DATAQ)提供的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。數(shù)據(jù)處理器還包括其它的合適的硬件，例如多通道分析器，和為向記錄軟件的控制與數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)(CODAS)輸入數(shù)字波形所需的硬件。還具有顯示和存儲裝置，其中可以包括硬盤和/或軟盤存儲器，還有和采集軟件相連的接口鍵盤控制。圖9B所示為由過量的Nembutal引起的各種輸出信號的變化。
如圖9所進一步說明的，在采集裝置記錄被監(jiān)視的腦血流量、NADH狀態(tài)，主質(zhì)壓力以及離子濃度之后，數(shù)據(jù)被分析系統(tǒng)分析。CODAS重放軟件檢索儲存裝置中記錄的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)然后利用根據(jù)所需的計算以及所用處理器的能力選取的合適的軟件進行分析。這種軟件的選擇和使用對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是熟知的。再次提供交互式鍵盤控制。最后，在最后處理的前后，可以在顯示器上顯示或用打印機打出硬考貝報告。
線粒體內(nèi)的NADH氧化還原狀態(tài)和由Erlanger MicrolightGuide Spectrophotometer(May evsky et al.Multiparametricevaluation of brain functions in the Mongolian gerbil invivo.J.Basic & Clinical Physiol.& Pharmacal.3323-342(1992))獲得的血紅蛋白的氧化之間的相關(guān)性的最關(guān)鍵的試驗是缺氧或低氧試驗，其中減少吸入的氧，使動物不再維持血紅蛋白氧化和NADH氧化。如圖10A的曲線所示。在此圖中，橫坐標是時間或在吸入的空氣中氧的水平，縱坐標是NADH熒光(CF)，向上為增加，在缺氧期間，氧化血紅蛋白(H6O2)減少。H6圖形是血紅蛋白的總的濃度，它可被認為是血容量信號。使動物呼吸不同的氧量，其中包括純氮，并且可以看出，在血氧化中的減少和NADH氧化還原狀態(tài)的增加之間有著清楚的相關(guān)關(guān)系。升高的H6信號導(dǎo)致血容量的增加和R(reflectanre)信號的減少。當(dāng)圖形達到其最大值時，組織中的氧的濃度達到對于NADH響應(yīng)的臨界值。兩個圖形達到最大值，其中如果在腦組織中存在任何一點氧則該最大值就非常小。在這些條件下，血容量信號達到最高值。然而，在把呼吸的氧恢復(fù)到100％時，動物的所有試驗曲線會突然改變。NADH返回缺氧前的初始基準線，血紅蛋白曲線比缺氧前向更多的氧化狀態(tài)擺動，稱為“氧過量”，這是由于流經(jīng)腦的打開的毛細管的血容量被大大增加，這是在缺氧之后在組織中恢復(fù)供氧的典型響應(yīng)。正如熟悉生化現(xiàn)象的普通技術(shù)人員所理解的，這相關(guān)性證實了血紅蛋白的去飽和以及再飽和與NADH的減少和氧化有著緊密的聯(lián)系。
現(xiàn)在參見圖10B，其中示出了在4種不同情況下NADH的百分比變化對于相對腦血流量的百分比變化的曲線。圖10B所示的數(shù)據(jù)是使用圖8A所示的多探針裝置和上述的有關(guān)的處理設(shè)備得出的。普通技術(shù)人員容易理解，在減少的局部缺血和缺氧的情況下，在相對腦血流量和NADH氧化還原狀態(tài)之間的清楚而重要的相關(guān)性。在局部缺血的情況下，由一個或兩個頸動脈的閉塞而引起的血流量的減少導(dǎo)致NADH的增加。在缺氧狀態(tài)下，由于自動調(diào)節(jié)響應(yīng)，腦血流量的增加和NADH的增加被同時記錄下來。見A.Mayevsky and N.Zarchin，E.Yoles and B.Tannenbaum，“Dxygen supply to the brain in hypoxic and hyperoxicconditions.InOxygen Tranprot in Red Blood Cells，C.Nicolau，Ed.，Pergamon Press，PP.119-132，1986。當(dāng)誘發(fā)展布性抑壓時，能量要求的增加導(dǎo)致線粒體呼吸的活化，并且NADH的氧化被記錄下來(CF減少)。見B.Chance and G.R.Williams，“ Respiratoryenzymes in oxidative Phosphorylation.J.Kinetics of DxygenutilizationJ.Biol.Chem，17，383-393，1955；and B.Chance，P.Cohen，F(xiàn).F.Jobsis and Schoener，“Intracellular oxidation-reductionstates in vivo”，Science，137，499-508。氧消的這一增加導(dǎo)致腦血流量的增加，和正常含氧量相比，其范圍達到200％-350％。見L.D.Lukayanova，J.Bures，“Changes in PO2due to spreadingdepression in the cortex and nuclear caudatus of the rat”。Physiol.Bohemsolov.16，449-455，1967 and Mayevsky，A.andWeiss，H.R.，Cerebral blood flow and oxygen consuption in corticalspreading depression J.CBFand Metabol.11829-836(1991)。
如果腦血流量是要被監(jiān)視的唯一參數(shù)，則在缺氧和廣泛抑郁之間進行辨別是不可能的。如果只監(jiān)視NADH氧化還原狀態(tài)，并由此辨別缺氧和局部缺血也是不可能的。通過一起監(jiān)視腦血流量和NADH氧化還原狀態(tài)，并使用合適的算法，就可以預(yù)測并更準確地描述病理狀態(tài)。不過，因為任何病理狀態(tài)的結(jié)果是使腦呈現(xiàn)離子自動動態(tài)平衡狀態(tài)，所以監(jiān)視這一參數(shù)對于評價腦的功能狀態(tài)是必須的。由于Na+K+ATPase的大的能量消耗，所以在能量供應(yīng)方面的任何變化將和細胞外的K+水平相關(guān)。見A.J.hansen，“Theeffectsof anoxia on ion distribution in the brain”.Physiol.Rev.65，101-148，1985；A.Mayevsky，“Metabolic ionic and electrical responsestoexperimental epilepsy in the awake rat”，Proc.First Intl.cong.CBF Metabolism & Epilepsy，Baldey Moulinier，M.Lngvar，D.H.，Meldrnm，B.s.Eds.John Libbey pp.263-270，1984；and A.Mayeksky，“Level of ischemia and brain functions in the Mongolian gerbilin vivo”。Brain Res.，5241-9，1990。因為細胞外Ca2+和Na+水平的改變主要希望在大量去極化情況下發(fā)生，而不希望在外科手術(shù)期間發(fā)生，因此，細eqn外的K+的監(jiān)視將代表腦的離子狀態(tài)。此外，如果發(fā)生大量的去極化，則會被鉀的水平檢測到。當(dāng)然，因為腦的病理狀態(tài)的關(guān)鍵參數(shù)是其主質(zhì)壓力，所以也需要監(jiān)視這一參數(shù)。使用動物模型是研究臨床情況下的合適算法的唯一途徑。
雖然本發(fā)明以有限數(shù)量的實施例進行了說明，應(yīng)當(dāng)理解，可以作出本發(fā)明的許多改變和改型以及其它用途。
權(quán)利要求
1.一種單信號單探針多參數(shù)分析器裝置，用于監(jiān)視機體組織的相同容量成分的各種參數(shù)，包括(a)輸入信號發(fā)生器；(b)單信號導(dǎo)向器，用于使輸入信號送入，使輸出信號送出，構(gòu)成單信號單探針；(c)信號分裂器，用于把輸出信號分裂成兩個或多個部分；(d)兩個或多個過濾器，用于分離輸出信號的不同成分；(e)兩個或多個檢測器，用于測量輸出信號的不同成分；(f)計算機和模數(shù)轉(zhuǎn)換器；以及(g)合適的算法，用于計算數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，用于同時監(jiān)視組織的相同容量成分的氧化還原狀態(tài)(NADH)和微循環(huán)血流量(MBF)，其中(i)所述輸入信號發(fā)生器是光源；(ii)所述信號導(dǎo)向器是呈Y形的光纖，用于從Y的一個分支送入輸入信號，從Y的另一分支送出輸出信號；(iii)所述信號分裂器是分光器；(iv)所述信號過濾器是光過濾器；(v)所述檢測器是用于測量來自反射光的或來自熒光的入射輻射的不同特征的裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中信號導(dǎo)向器包括不同的幾組光纖，一組用于輸入信號，另一組用于輸出信號。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中光源是水銀燈(366nm)。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中光源是He-Cd激光(324nm)。
6.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中一個檢測器用來通過光倍增管測量入射的輻射，具有允許通過450nm的熒光的合適的濾光器，另一個檢測器是多普勒分析器，具有允許通過反射光(324或366nm)的合適的濾光器。
7.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中測量輻射的一個第三裝置是反射計，它具有合適的濾光器，允許反射光(324或366nm)通過，并進入另一個和多普勒分析器組合使用的光倍增器以及監(jiān)視450nm輻射的光倍增器。
8.一種雙信號雙探針多參數(shù)分析器裝置，用于同時監(jiān)視組織的相同容量成分的氧化還原狀態(tài)(NADH)和血流量(MBF)以及在這一容量成分區(qū)域內(nèi)的皮質(zhì)電活動，包括光源；探針，其中含有被安裝在一起的光纖光導(dǎo)，用來把光信號送入和送出，以及兩個絕緣的Pt線，用于傳輸包括雙信號雙探針信號的電信號；用于放大電信號的放大器；用于把輸出信號分裂到各個檢測器和分析器的分光器；只允許被選擇的波長通過的光過濾器；用于測量所感興趣的波長的入射輻射的光倍增管；多普勒分析器；模數(shù)轉(zhuǎn)換器和計算機；以及用于計算數(shù)據(jù)的合適的算法。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中雙信號單探針包括兩組光纖，作為隨機混合的光導(dǎo)，和兩根絕緣的Pt線一起用于(NADH)和MBF監(jiān)視。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中光纖光導(dǎo)呈Y形。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中光導(dǎo)包括幾組光纖，一組用于輸入信號，其它組用于輸出信號。
12.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中光源是水銀燈(366nm)。
13.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中光源是He-Cd激光(324nm)。
14.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中一個光倍增管測量450nm的輻射，另一個測量324或366nm的輻射。
15.一種多信號多探針多參數(shù)分析器裝置，用于同時監(jiān)視組織成分的相同容量的氧化還原狀態(tài)(NADH)和血流量(MBF)，以及在這一成分區(qū)域內(nèi)的ECoG，主質(zhì)壓力，細胞外的K+和局部溫度，包括多探針裝置，其中包括如權(quán)利要求8所述的雙信號單探針；光纖探針；K+微型電極和參考電極；溫度計；以上部件被裝在一個殼體中；兩個分光器；光過濾器和光倍增器，用于450nm的熒光；光過濾器和光倍增器，用于336或324nm的反射；多普勒分析器和用于366或324nm反射光的過濾器；和Pt線相連，用于監(jiān)視ECoG的放大器；和光纖探針相連，用于監(jiān)視壓力的壓力傳感器；和微型電極相連，用于監(jiān)視(K+)的靜電計；和溫度計探針相連，用于監(jiān)視溫度的遙測溫度計；模數(shù)轉(zhuǎn)換器；計算機；以及用于計算數(shù)據(jù)的合適的算法。
16.一種多信號多探針多參數(shù)分析器裝置，用于同時監(jiān)視組織成分的基本相同容量的氧化還原狀態(tài)(NADH)，血容量和血流量(MBF)，以及在這一成分的區(qū)域中細胞外的K+、Ca++、H+、Na+離子濃度、ECoG、主質(zhì)壓力和局部溫度，包括多探針裝置，該裝置包括一個光纖束/光導(dǎo)，其中包括240的激發(fā)光纖，用于激光多普勒流量計和NADH監(jiān)視，以便測量組織的基本相同的容量成分，離子專用電極，它結(jié)合有周圍的直流(dc)穩(wěn)定電位電極，并被使用環(huán)氧樹脂膠被保持在管上；皮質(zhì)電信號電極；參考電極；用于監(jiān)視主質(zhì)壓力的光纖探針；熱電偶電極；以上部件被裝在一個殼體中，制成管狀并分別連接于熒光計反射器多普勒分析器(FRDA)；放大器；壓力傳感器；溫度計；并結(jié)合有模數(shù)轉(zhuǎn)換器；計算機；以及為計算數(shù)據(jù)所需的合適的算法。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，用于監(jiān)視動物組織的活力。
18.一種專家系統(tǒng)，其中包括如權(quán)利要求1所述的單信號單探針多參數(shù)分析器裝置，以及用來計算關(guān)于組織的能量狀態(tài)指數(shù)的裝置。
19.一種專家系統(tǒng)，其中包括按照權(quán)利要求8的雙信號雙探針多參數(shù)分析器裝置，以及用于計算關(guān)于腦活力指數(shù)的裝置。
20.一種專家系統(tǒng)，其中包括按照權(quán)利要求15的多信號多探針多參數(shù)分析器裝置，以及用于計算關(guān)于腦的功能指數(shù)的裝置。
21.一種專家系統(tǒng)，其中包括按照權(quán)利要求16的多信號多探針多參數(shù)分析器裝置，以及用于計算關(guān)于腦的功能指數(shù)的裝置。
全文摘要
一種單信號單探針多參數(shù)分析器裝置，用于監(jiān)視機體組織的相同容量成分的各種參數(shù)，其中包括輸入信號發(fā)生器，單信號導(dǎo)向器，用于送入和送出信號，它構(gòu)成一個單信號單探針，信號分裂器，用于把輸出信號分裂成兩個或多個部分，濾光器，用于分開輸出信號的不同分量，檢測器，用于測量輸出信號的不同分量，計算機和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以及用于計算數(shù)據(jù)的算法。
文檔編號G01N21/64GK1149821SQ95193365
公開日1997年5月14日 申請日期1995年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月31日
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