[发明专利]非线性麻醉深度监测仪

说明书

本发明涉及一种监测患者全麻或镇静状态下麻醉深度的仪器，该仪器通过对患者的自发脑电信号进行非线性实时处理，通过非线性指数和非线性趋势图来监测患者麻醉深度的变化情况。

技术领域  本发明涉及一种对脑电信号进行采集、记录和非线性处理来监测麻醉深度的装置，它能够区分患者在全麻手术中不同的麻醉状态。

背景技术  麻醉深度的监测在全麻手术中是非常重要的，如果麻醉不足，患者能感到疼痛而产生突然的动作，更严重的是麻醉不足和术中知晓会导致创伤后心理障碍和精神障碍。如果麻醉程度过深，会对患者的生命造成威胁。传统的麻醉监测方法有：观察心率、血压等临床体征、测量皮肤导电性、观察瞳孔对光反射、食管下段收缩性以及心率变异性等。由于这些方法指标并非是判定麻醉深度的特异性指标，并且无法确定其围术期的正常值，目前较少在临床中使用。目前用于麻醉深度监测的有：中潜伏期听觉诱发电位(MLAER)，由于听觉诱发电位信号十分微弱(小于0.5μV)，叠加过程非常耗时；在监测过程中需要给予患者声音刺激，患者必须无听觉障碍；而且MLAER没有直接反映大脑皮层的意识和信息加工过程，同时也受神经系统疾病和用药等因素的影响，还需进一步的研究。双谱指数方法(BIS)只利用原始脑电的一部分信息来进行分析，未能将全部脑电信息进行分析；BIS反映的是1分钟前的麻醉状态，达不到实时监测的要求。所以，在全麻手术中需要提供实时、有效的麻醉深度监测仪。

发明内容  混沌理论和非线性动力学方法研究和分析大脑的功能活动表明：脑电信号起源于一个高度的非线性系统，脑电活动具有确定性混沌的特性，非线性动力学分析可以提供大脑功能活动的情况，所以使用非线性动力学分析适合于麻醉深度的监测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1.建立硬件系统：非线性麻醉深度监测仪硬件系统包括脑电信号放大器和数据处理主机。脑电信号放大器用于采集患者手术过程中的自发脑电信号，数据处理主机用于对采集数据进行记录、显示和非线性动力学处理。

2.编写应用软件：非线性麻醉深度监测仪软件系统由数据采集、通讯、记录、非线性动力学处理、显示和界面控制模块组成。其中非线性动力学方法有：关联维数、复杂度、近似熵。

2.1关联维数的计算公式为：

D 2 = lim r → 0 log C ( r ) log ( r ) ]]>

2.2复杂度的计算按照Kasper和Schuster的算法进行计算；

2.3近似熵的计算按照Pincus的算法进行计算；

2.4将上述方法计算出的结果，再进行递推处理，得到非线性指数：

2.5将处理出的结果按指数和趋势图的方式进行显示。

3.进行临床试验：验证非线性动力学方法用于监测麻醉深度可行性，找出麻醉深度与非线性指数的关系，确定非线性指数值。

本发明的有益效果是：

非线性动力学分析用于麻醉深度的监测是可行的。非线性分析速度快、实时性强，在1秒之内即可处理出结果并进行显示。非线性指数能够实时、灵敏地反映全麻手术中患者的麻醉深度，便于麻醉师了解患者的麻醉深度情况，为控制麻醉药物提供客观依据。整个监测仪结构简单，操作简便。

附图说明  下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的硬件结构。本发明硬件部分由电极、脑电信号放大器和数据处理主机三部分组成。

图2为本发明的软件结构。本发明软件部分由硬件驱动模块、数据采集模块、记录模块、显示模块、非线性动力学处理模块和界面控制模块组成。