病人监护仪的麻醉深度监测系统的设计与实现

发布时间：2020-11-06 07:16

　　 随着麻醉学的不断发展,各种不同的麻醉深度监测技术方案运用到临床监护环境中,作为其中之一的脑电双频指数(Bispectral Index,简称BIS)监测方案得到比较广泛的使用,在高端病人监护仪中已成为标准配置选项。至目前,为基础医疗方案设计的病人监护仪也开始引入麻醉深度监测这一功能模块,在监护参数中增加麻醉深度指数,减少专用设备的使用,有利于减少患者临床监护的支出,推出的病人监护仪产品在市场中的竞争力水平也会提升到一个新的层级。本文根据麻醉深度监测的相关临床需求,参考市场部门的调研情况,研究病人监护仪的麻醉深度监测系统的设计与开发。监护仪产品的架构基于ARM嵌入式系统开发平台,监护仪通过插件盒适配器与BIS设备模块连接,模块通信使用RS232串口协议。它的软件部分,底层为Linux板级支持包,应用程序使用C++语言开发。病人监护仪的整体软件架构基于模块化设计,麻醉深度监测系统作为病人监护仪的一个子系统来设计与实现。依照产品的实际需求和用户交互的复杂度,系统用户界面(User Interface,简称UI)部分使用Fast Light Tool Kit(FLTK)图形用户接口(Graphical User Interface,简称GUI)框架,在应用层用户接口实现时,通过基于FLTK自定义Drawing Tool Kit(DTK)控件的刷新机制,实现用户界面的显示和刷新,比如趋势图、波形图等;使用通道区和参数区分别刷新实时的脑电双频指数趋势图、脑电图(electroencephalogram,简称EEG)波形以及与脑电双频指数相关联的各个参数值。通过使用该系统,麻醉医师通过观测监护的脑电双频指数的实时测量值、趋势图以及报警视听信号来判断前病人麻醉状态,更有信心、更精准、更安全地实现他们预定的治疗计划。麻醉深度监测系统作为病人监护仪的子系统,为监护病人的临床麻醉时清醒状态提供了更有效的参考。病人监护仪的麻醉深度监测系统设计与实现,是对病人监护功能参数的扩展,更有效地满足临床对麻醉深度监测的需求,为病人提供更高质量的监护,减少用药量,增加麻醉手术后苏醒的机会,同时也带来显著的经济效益。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TP311.52;TP274
【部分图文】：

图 1 - 1 BIS 值与麻醉深度的对照酚、咪达唑仑和七氟烷诱发麻醉[31][32]的情况下可极好地IS 指数与响应水平有着良好的联系。BIS 指数作为一项项研究中表明，它可以有效降低手术过程中患者知晓的研究现状人监护仪支持麻醉深度监测功能，目前国内还没有公司案，在国外品牌占据中高端市场的情况下，国产监护仪不多。随着技术的不断进步，麻醉深度监测的技术成熟公司都还是选择使用国外的解决方案，通过将麻醉深度而这现功能的支持。对于面向基础医疗解决方案的经济开始支持对病人麻醉深度相关的指数的监测。作为面向基础医疗方向所研发的多参数病人监护仪，主合考虑各个方面，尤其是考虑集成方案的成本，产品的种主要监测手段的比较，它们各有相应的优点或缺点，

一切需求都要以保证产品质量为前提，保证测量的精确性和运行的定性。对于实现病人监护仪的麻醉深度监测功能的子系统，通过综合分析分为以下的几大功能模块。.1.1 通信协议解析BIS 设备作为实现的麻醉深度监测功能的关键模块，实现传感器的采集，以及算法处理，然后把实时监测结果，使用模块通信协议作数据封装，红外板发到病人监护仪主机。由于 Covidien 公司所提供的设备模块不能直入多参数病人监护仪的插件槽中，需要增加接口适配器(连接插件盒)来实据通信的硬件链路的连接。参数功能模块的数据在通过红外通信板组装后过高速 UART 串行总线发送到到主机系统中。主机应用层软件使用通信协议来解析通过高速串口接收从红外板发出的包，然后再做下一步数据的处理。协议解析实现的效率直接影响到监护主据处理的性能。监护仪主机与设备模块之间的双向通信，使用串行协议来，例如模块连接的初始化过程需要发送命令和接收消息，这些都需要使用解析来完成，主要内容如图 2-1 所示用例所示。

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文2.1.2 数据管理分析控制当模块接入监护仪主机后，在模块通信连接的初始化成功之前，先通过如图 2-2 所示的用例图的初始化过程。初始化成功后，系统接收模块的数据流，模块每秒向主机发送一次模块的状态数据，多次波形数据等，主机软件通过所维护的连接状态来不断检测当前的状态标记，并依据状态来确认数据的处理方式。
【参考文献】

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