[发明专利]模糊控制远程控制麻醉药物输液泵系统

说明书

本发明提供一种模糊控制远程控制麻醉药物输液泵系统，其包括监控仪模块、远程控制模块、智能输注泵模块和手持设备模块；监控仪模块与远程控制端相连，负责监控麻醉药注射对象输液情况和采集脑电等原始信号并转化成可监测镇静深度指标传输到远程控制面板；远程控制面板包括控制器模块、药代模型模块、麻醉药注射对象数据库模块和监测软件模块，可以将计算出的注射速率发送到智能注射泵和手持设备上；远程控制端与智能输注泵相连，智能泵模块包括通信装置、电源管理装置、注射器装置和报警装置，根据控制面板和手持设备发送的指令完成注射任务。本发明能实时交换输液信息，实现输注泵的远程智能化控制。

技术领域

本发明涉及麻醉控制领域和医疗器械领域，具体来说就是一种智能化模糊控制远程控制麻醉药物输液泵系统。

背景技术

据统计，注射泵广泛应用于ICU、CCU、儿科、心胸、脑外科、普外科等患者的治疗和护理，特别是一些重要的手术，需要精确地给药以此来保障麻醉药注射对象的生命安全。从而对麻醉中精准用药提出了更高要求。

由于麻醉药注射对象个体年龄、体重、身高等方面的差异，每个人的注射速率会有差异，这就需要医护人员随时监控麻醉药注射对象的输注情况，加重了他们的负担。而且由于药量的波动可严重影响患者的生命体征，另外，比如一些突发情况包括断电导致麻醉药注射对象注射药量数据丢失等问题，都会给麻醉药注射对象带来严重的后果。

因此，一种智能化远程控制输液泵以及可以报警的系统，既能提高工作效率，又能减轻医护人员的工作强度，是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于针对输液泵的不足，提供一种模糊控制远程控制麻醉药物输液泵系统，能够通过采集脑电信号，提取相关镇静深度指标，以丙泊酚药物为主，实现麻醉手术中的远程智能化控制，同时能对一些突发状况进行报警提示。为实现上述目的，采用了以下技术方案：

本发明提供一种模糊控制远程控制麻醉药物输液泵系统，其包括监控仪模块、远程控制面板模块、输注泵模块和手持设备模块，

所述监控仪模块具有信号采集模块，监控仪上的信号采集模块采集人体原始脑电信号，所述监控仪模块与远程控制面板模块相连，并且将上述信号转化为参数指标传输到控制面板上，所述远程控制面板模块控制根据上述参数指标控制麻醉药注射对象的输注情况并监控突发事件的发生，远程控制面板模块具有PID控制器模块，其控制输注泵模块的输注动作，根据三房室模型进行计算得到注射速率，根据注射速率更新镇静指标值，并与镇静深度指标理想值对比，实时反馈PID控制器模块，从而控制整个麻醉过程中药物的注射速率，具体控制方法如下：

S1.根据在医院采集到的生理信息、麻醉剂使用剂量等数据，通过三房室模型计算出该麻醉药注射对象准确的效应室浓度值Ce(需要说明的是，通过计算和BIS负相关性高于70％，因此可作为镇静指标值)，作为镇定深度理想值，并设置丙泊酚药物的初始速度(PKPD的输入)为0mg/min。

效应室浓度值Ce由药效药代动力学模型(PKPD)计算得出，PKPD模型由一个四阶微分方程表示，公式如下：

式中，式中，x₁、x₂、x₃和x₄分别代表中央房室、周围两个房室的药物浓度以及效应室浓度，u(t)/(mg/kg/h)为药物输注速率，k_ij(i≠j)为房室i与房室j之间的药物传输速率；

S2.将通过PKPD模型计算出来的效应值浓度值和理想值的差值作为模糊自适应PID控制器的输入，得到手术中需要丙泊酚的注射速率；