麻醉和意識深度監(jiān)測系統(tǒng)技術方案

本發(fā)明專利技術由結合了非線性動力學(NLD)分析例如熵或監(jiān)測來自生物受試者連續(xù)或誘發(fā)信號的其他復雜性分析的一種方法和系統(tǒng)組成，其中這樣的系統(tǒng)包括多個處理步驟，這些步驟包括：a)作為呈現(xiàn)給生物受試者的病人刺激的結果誘發(fā)生物信號和能夠捕獲信號順序或規(guī)律性時間改變的非線性分析方法的組合；b)(處理的誘發(fā)或連續(xù)中樞神經或外周生理機制b)的任何組合，用來產生指示病人的麻醉和意識深度(A和CD)水平、鎮(zhèn)靜或睡眠/喚醒狀態(tài)的測量的一種手段。另外，本發(fā)明專利技術由一種方法和系統(tǒng)組成，該方法和系統(tǒng)結合了一種NLD分析手段，以改善包括以下各項的任何組合的不同信號起源之間的分辨：a)中樞神經系統(tǒng)(CNS)、b)周圍控制或神經系統(tǒng)(PNS)、c)自主控制或神經系統(tǒng)(ANS)、d)覺醒、以及e)偽像。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】麻醉和意識深度監(jiān)測系統(tǒng)麻醉&意識深度(A&CD)_________________________________________________________可應用于專利文獻的主體和權利要求部分的定義警戒、鎮(zhèn)靜、麻醉和/或疼痛(SSAP)：是指病人狀態(tài)，包括以下這些：意識、警覺、注意、喚醒、反應性、睡眠狀態(tài)；警惕；知曉；平靜；激動；抗焦慮；疲勞；腦功能；生理狀態(tài)；認知；心理學；心理學狀態(tài)和/或感覺狀態(tài)。SSAP監(jiān)測：是指能夠監(jiān)測以上列出的SSAP狀態(tài)的一項或多項的監(jiān)測系統(tǒng)。專利
本專利技術涉及誘發(fā)電生理電位信號監(jiān)測的領域并且具體地可以用作一種手段用來確定個體的感覺狀態(tài)，以及作為一種手段來證實信號的生理學、電學或電磁來源。專利技術背景監(jiān)測受試者感覺狀態(tài)的方法是可靠跟蹤許多生理參數(shù)或有效臨床部署許多監(jiān)測系統(tǒng)的重要先決條件。此外，并且在生理信號的一般監(jiān)測的情況下，對于信號來源辨別的要求可能是關鍵性步驟。具體而言，生理監(jiān)測系統(tǒng)輸出測量典型地依賴于這個假設，即輸出測量是主要基于一種已知的感興趣來源。例如，在麻醉過程中的腦監(jiān)測的情況下，依賴于作為用于確定麻醉深度基礎的輸出測量指標可以結合從中樞神經系統(tǒng)(CNS)發(fā)出的真實的感興趣的神經信號、從肌肉活動發(fā)出的并且由周圍控制系統(tǒng)(PCS)產生的肌電圖信號、或作為多種因素如覺醒、軀體運動、電噪聲或電磁噪聲的結果產生的偽像。在監(jiān)測感覺狀態(tài)的情況下，確定個體對外部刺激的反應可以代表意識狀態(tài)的一個獨特方面。具體而言，個體與環(huán)境的相干性或對外部提示的警惕性，或在這種具體情況下對外部刺激的反應從安全性或操作熟練的方面提供了關于個體的警戒狀態(tài)的重要信息。此外，在麻醉深度、鎮(zhèn)靜或測試步驟(如聽覺功能確定)的情況下中，就準確地解釋劑量指導或聽覺功能而言個體的感覺狀態(tài)可能是決定性的。主權利要求原理AEP潛伏期間隔分析：AEP潛伏期間隔分析證明了在麻醉深度的臨床征象與AEP潛伏期間隔參數(shù)之間的顯著一致性。具體而言，建立了早期(0-15ms)和寬譜帶(0-140ms)潛伏期麻醉監(jiān)測候選物的值。AEP潛伏期間隔分析證明了在麻醉深度的臨床征象與AEP潛伏期間隔參數(shù)之間的顯著一致性。具體而言，建立了早期(0-15ms)和寬譜帶(0-140ms)潛伏期麻醉監(jiān)測候選物的值。早期潛伏區(qū)域(0至15ms)可以是肌肉抑制的標記以及一種用于麻醉監(jiān)測的有用工具。具體而言，PAMR信號可以提供在神經源性(CNS)和ePAMR(外周)信號之間的準確分辨。雖然常規(guī)的麻醉監(jiān)測主要依賴于源于面肌的肌電圖(EMG)的前額監(jiān)測，這些信號與EEG信號的緊密接近可以導致這些顯著不同的信號集合的不經意組合。然而，雖然在早期潛伏期ePAMR和EEG信號之間的結合可能導致錯誤催眠指導，ePAMR信號的獨立組分或潛伏期間隔分析可能啟用一種獨特的并且潛在有價值的麻醉肌肉抑制跟蹤方法。長和短誘發(fā)信號分辨技術的減除：已經確立的是長和短(256、512和1024掃描)運動時間平均值(MTA)的減除可能改善在感興趣的神經信號對不需要的偽像之間的分辨。ABR光譜點擊檢測和誘發(fā)電位信號確認技術：已經確立的是FFT處理的聽性腦干反應(ABR)能夠跟蹤刺激連接以及麻煩的光譜擾動，如電源和電外科干擾。AEP初始化保證和補償：建立了啟用一個自動工具以確保在依賴AEP平均測量之前的適當AEP平均初始化(啟動基線)時間的需要。具體而言，在可以計算出該第一完整AEP值之前，在本研究中檢查256掃描AEPMTA需要38秒。在監(jiān)測開始時的MTA初始化時間限制與高度偽像相結合，并且由典型的麻醉劑彈丸注射開始產生的快速無意識起始，證明了需要考慮更快的AEP平均方法用于未來研究。麻醉意識狀態(tài)的非線性動力學和常規(guī)誘發(fā)電位預測值的結合：經典的誘發(fā)電位分析法(例如但不限于微分/一階導數(shù)分析)和非線性動力學分析法的最佳結合被部署為一種用于預測SPA&CD的手段。麻醉意識狀態(tài)的處理的arxMTA、非線性動力學誘發(fā)電位預測值：更快(2.2.在線延遲對256-掃描38秒)運動時間平均值的最佳組合部署將自動回歸模型與一個外部輸入函數(shù)(arx)、經典的誘發(fā)電位分析法(例如但不限于微分/一階導數(shù)分析)以及非線性動力學分析法相結合作為一種預測SPA&CD的手段。在線麻醉特異性事件的處理的arxMTA、慢MTA、非線性動力學誘發(fā)電位預測值的任何組合：部署了快速arx和較慢的MTA、經典誘發(fā)電位分析法(例如但不限于微分/一階導數(shù)分析)和作為與SPA&CD監(jiān)測如意識過渡以及傷害性刺激事件相關的在線事件的一種手段的非線性動力學分析法、以及在信號擾動和生理學相關信號之間的更大的分辨的最佳組合。此外，針對軀體運動、覺醒以及其他生理信號擾動檢測的范圍在0.5秒至3秒之間的快速事件的任選檢測與聚類分析相結合，作為一種預測麻醉逆轉的手段。A&CD功能測量要求：功能性測量要求包括跟蹤電極阻抗和信號質量狀態(tài)的需要；監(jiān)測麻醉特異性事件以及偶發(fā)事件(概述如下)的需要；以及跟蹤特定的和相關的麻醉效應的需要。特異性麻醉效應被定義為催眠、遺忘、痛覺缺失、不動性、以及抗焦慮，而相關效應被定義為伴隨有麻醉誘導的肌肉抑制或升高的抗焦慮的知曉的偶發(fā)事件。麻醉特異性事件和偶發(fā)事件：已經鑒定出多種重要的麻醉特異性在線事件，包括覺醒(Ar：總的)、皮層覺醒(cAr)、微覺醒(Arm)、軀體運動(BM)、以及運動時間(MT)。作為潛在有價值的在線A&CD標記而建立的麻醉特異性事件包括傷害性刺激事件(Nx)、快速(0.25至3秒持續(xù)時間)軀體運動(BMq)、以及快速覺醒(Arq)。根據(jù)軀體運動(NxBM)、皮層(NxC)、和皮層下(NxS)類型將傷害性刺激進一步分類，同時根據(jù)快速皮層(cArq)和快速皮層下(sArq)類型將快速覺醒進一步分類。此外，建立了一系列在線麻醉特異性指標作為一種手段，使麻醉學家能夠跟蹤可應用于麻醉逆轉并且涉及術中知曉的重要事件如運動、覺醒以及特別地傷害性刺激的嚴重性和比率。為了避免過渡過濾或排斥感興趣的神經聯(lián)系，偽像處理要求被建立并且包括檢測和消除EOG信號、眼運動、50/60周期或相關干擾、電外科擾動、EMG信號爆發(fā)或EEG信號的EMG調節(jié)。伴隨有升高的抗焦慮或肌肉麻痹的術中知曉的偶發(fā)事件；準等電或等電皮層靜息的起始或出現(xiàn)；準爆發(fā)抑制或爆發(fā)抑制時期；喚醒障礙時期，以及作為意識狀態(tài)的標記的提高的γ功率被建立成相關改變，它們在麻醉監(jiān)測過程中可以被跟蹤。開發(fā)了多種要求和設計原理來捕獲代表在外周、中樞、以及抗焦慮生理參數(shù)之間的麻醉誘導性相互作用的綜合性生命體征測量。就有用的麻醉劑平衡措施(相應于相對于代表病人可動性風險的外周活動變化的意識深度變化的CNS活動)而言，如何將這個信息傳送給麻醉師的實例示于圖6和圖7中。肌肉抑制的ePAMR分辨值已經建立了使用獨立EMG(咬肌和/或PAMR)信號的改進的EEG和EMG測量技術的分離。引入PAMR和咬肌信號測量作為麻醉性肌肉抑制的潛在有價值的標記。具體而言，發(fā)現(xiàn)橫過PAMR區(qū)誘發(fā)的早期潛伏期信號是重要的麻醉意識狀態(tài)的分辨值，使用電位在EEG與EMG信號之間進行描繪。改進的在EEG與EMG信號之間的分離可以導致意識狀本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2009.08.14 AU 20099038051.一種變換來自傳感器的誘發(fā)的電位信號數(shù)據(jù)的方法，該方法包括以下步驟：刺激受試者以誘發(fā)電位信號以用于誘發(fā)的電位監(jiān)測；采集并存儲誘發(fā)的電位信號以用于監(jiān)測和分析；以及計算至少一個來自誘發(fā)的電位信號的至少一個測量值，其中該計算結合了從代表在生物信號之內的變化的至少一個誘發(fā)的電位信號轉換的非線性動力學NLD的計算，其中，所述非線性動力學分析功能包括以下內容中的任何一個：j)根據(jù)快速運動時間平均值(MTA)的第一輸出測量的計算，其中，所述第一輸出測量結合了一個工具用來響應和指示快速發(fā)生的瞬時事件；或k)通過將非線性動力學AEP計算值與第二分析方法的計算值比較的方式，在AEP數(shù)據(jù)或AEP處理數(shù)據(jù)內的信號峰值的計算，其中，所述第二分析方法包括以下任何一項：-AEP潛伏期間隔依賴性分析，-絕對AEP值的總和，-AEP的平方根的總和，-AEP的2的冪的總和，-熵，-AEP波形幅度，-AEP微分幅度，或-AEP積分幅度；或l)通過將非線性動力學AEP計算值與第二分析方法的計算值比較的方式，在AEP數(shù)據(jù)或AEP處理數(shù)據(jù)內的信號峰值的分級，其中，所述第二分析方法與第k)項中的相同；或m)通過將非線性動力學AEP計算值與第二分析方法的計算值比較的方式，在AEP數(shù)據(jù)或AEP處理數(shù)據(jù)內的信號峰值的分級，其中，所述第二分析方法與第k)項中的相同，所述分級包括可應用于以下內容中的任何一個的任何在線事件條件：身體運動；運動時間；微覺醒；皮層覺醒；皮層下自主覺醒；假象；傷害性刺激事件；電外科干擾；電源干擾；眼睛運動；外部聲音干擾；電噪聲干擾；電磁干擾；背景噪聲干擾；或背景生理信號干擾。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，該方法進一步包括以神經光譜顯示的列表或圖形呈現(xiàn)來顯示作為結果的數(shù)據(jù)的步驟，所述列表或圖形呈現(xiàn)包括覺醒和身體運動中的任何一個。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述非線性動力學NLD的計算包括在線事件條件的確定或辨別，所述在線事件條件包括以下內容中的任何一個：身體運動；運動時間；微覺醒；皮層覺醒；皮層下自主覺醒；假象；傷害性刺激事件；電外科干擾；電源干擾；眼睛運動；外部聲音干擾；電噪聲干擾；電磁干擾；背景噪聲干擾；或背景生理信號干擾。4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述非線性動力學NLD的計算包括在線事件條件的確定或辨別，所述在線事件條件包括以下內容中的任何一個：傷害性刺激覺醒或傷害性刺激身體運動。5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述非線性動力學NLD的計算包括在線事件條件的確定或辨別，所述在線事件條件包括以下內容中的任何一個：傷害性刺激皮層覺醒或傷害性刺激皮層下覺醒。6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，提供了分層誘發(fā)反應分析系統(tǒng)，所述分層誘發(fā)反應分析系統(tǒng)包括將復合AEP信號分解成代表較低水平ABR感覺反應的不同功能信息通道、和指示刺激到達通過耳蝸和聽神經到大腦皮層的N1標記、和傳入神經反應、和相應于增加的不應期的升高的N1-P2幅度、和具有較深的麻醉的MLAEP幅度-潛伏期變化、和通向指示高位注意狀態(tài)的處理臨時電位(PCP)，其中，所述高位注意狀態(tài)指示在術中回憶過程中涉及的較長時記憶的靜息，由此，根據(jù)所述誘發(fā)的反應生理和心理起源...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：D·伯頓，
申請(專利權)人：D·伯頓，
類型：
國別省市：