【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及脑电分析及麻醉监测，特别是涉及一种基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统及方法。
技术介绍
1、麻醉由多个抑制过程产生，这些过程相互作用，导致意识丧失、失忆、不动和镇痛。最佳的临床麻醉包括三个因素:镇静、镇痛和肌肉松弛。麻醉过程中对病人实施动态连续的监测管理是麻醉学至关重要的核心原则，包括心率、心律、血压、体温、氧饱和度和肺通气等。2018年，美国麻醉医师协会制定了监测心肺功能和血流灌注的指南及最低实践标准，包括：适度镇静，用药前评估，恢复期管理等。在麻醉管理中，麻醉医生监测吸入和静脉给药指标，通过脑评估技术、呼吸和循环的监测，观察患者的反应来判断患者的麻醉深度，即监测指标和麻醉各目标点之间的关系。麻醉深度的复杂性给麻醉管理监测带来了困难，目前尚无单一的客观指标整体量化麻醉监测，因此，麻醉管理方式和深度不能被简单化和统一化。
2、21世纪以来，人类更加关注大脑功能的研究，因为大脑的功能结构、神经网络、信息传递的复杂性远远超出人们的想象，近些年的研究通过基因学、遗传学、分子细胞学、神经信息学、认知功能学等的不同方向及维度深入联系与系统整合，探索脑功能的奥秘。大脑神经网络彼此之间动态连接，对调节大脑的解剖功能，血流血氧以及维持大脑的动态平衡至关重要。尽管大脑是最重要的器官，但与其他身体系统(如心肺系统)相比，大脑的监测相对不足。此外，在接受各种外科手术的患者中，脑部的不良后果仍是一个持续存在的问题。脑电监测的目的是在手术中评估和保护大脑、脑干、脊髓和/或周围神经的功能完整性,可以提醒麻醉师和外科医生，以便修
3、如今，越来越多的监护仪可以更具体地评估全身麻醉对大脑的影响。然而，这些指标通常反映的是意识水平降低所引起的间接反应。目前美国麻醉师协会关于脑功能监测的实践建议指出：对于接受全身麻醉的病人来说，无论是为了减少术中意识的频率还是为了监测麻醉深度，使用脑功能监测器都是必不可少。这些建议也得到了其他国际专业组织的认同。
4、近年来，大量的麻醉深度和脑功能监测技术迅猛发展、脑电监测(bis)、脑电熵指数(entropy index)，运动和感觉诱发电位、颈静脉球饱和度、直接氧组织监测仪和narcotrend麻醉/脑电意识深度指数(ni)，使临床麻醉医生越来越多地使用多模态脑监测。多模态脑监测可分为三类：(1)有创监测的直接信号(如颅内压(icp)、组织氧合、微透析、实质血流等)；(2)可进行无创监测的变量(如经颅多普勒(tcd)或近红外光谱(nirs))；(3)通过计算得出的描述大脑病理生理学的变量。其中，脑电信号监测(bis)在麻醉管理中的应用日益广泛，对脑电信号进行可视化分析是麻醉深度监测分析的一种形式。
5、脑监测是临床医学中一个不断发展的领域，在手术过程中，为麻醉医生提供了越来越多的选择，旨在改善手术过程中的脑预后。然而，即使是在临床上广泛使用的脑电监测仪(bis)，只在异丙酚、七氟醚和其他几种麻醉剂的作用下才有监测意义。因为bis经过了全面、大样本、多中心的临床验证，是第一个美国fda认证的麻醉药物对大脑效应的测量手段，其测量成本较低，应用最为广泛；但是只反映神经元电活动，不直接体现神经血管耦合的脑部微循环和代谢状态。而且，不同麻醉剂下相同的bis值不能代表相同的麻醉深度，药物的作用也会引起相当大的差异。bis指数是整合脑电的能量和位相信息，反映的是大脑皮层的电活动；因此，bis数值的得出需要一定时间对原始脑电图进行数学处理，故有一定滞后性，不能及时反应麻醉应激水平。现代麻醉过程通常包括多种麻醉方式和药物的组合，目前，还没有一种临床指标能够全面、准确地反映全身下麻醉不同状态的大脑功能改变。
6、核磁和脑部超声对大血管的测量和评估奠定了良好的研究基础。但是对微血管和微小神经变化的研究和报道相对罕见。虽然有相当多的研究利用大鼠等动物实验来进行脑部微循环功能的研究，获得了令人振奋的结果。但是，这些动物实验使用手术和组织显微切片分析等侵入性的手段，不适用于临床应用有许多研究(brassard等)表明，微循环灌注对动脉血压升高和降低的反应是不对称的非线性关系，脑血流和脑血氧的变化对动脉血压、氧饱和度和血氧指数的调节更有效，除了它的临床指导意义，在分析评估神经血管耦合的自动调节特征时，微循环灌注似乎更加重要，细胞层次的功能更多是微循环系统调控来体现的。而常规的ct、磁共振等结构影像无法进行观测。脑部微循环系统调控和神经血管耦合机制在精准诊断治疗评价中更有确定目标，临床患者获益更多。
7、近年来，应用数据驱动的近红外光的脑血流自动调节方法开始崭露头角，称为“近红外漫射光相关谱(near-infrared diffuse correlation spectroscopy，dcs)”，已用于测量组织微血管中血流的变化状态。该技术以近红外光作为探测手段，利用光场的时间自相关函数描述红细胞在组织内的扩散运动对光场散射的影响来探测红细胞的运动状态，是直接测量微循环血流的新兴的技术。这种评价方法为最大限度利用数据提供了标准化定量测量的可能性。dcs为微血管血流的测量提供了若干吸引人的特性，如无创、便携性、实时性和相对较大的穿透深度(可以测量脑皮层)。由于以上优点，dcs技术已经应用于颈动脉狭窄脑缺血和脑卒中、阿兹海默等脑血管疾病中，展示了该技术在脑部微循环探测方面的较高灵敏度。
8、最近研究，由tas等在(2021年)牵头的cogitate研究表明在创伤性脑损伤患者中，使用脑血流自动调节指标来确定最佳脑灌注压有积极的临床意义，在急性脑卒中患者中，使用脑血流自动调节指标指导下的管理在功能结局和脑损伤方面均优于固定的血压阈值(petersen等，2020)。这些研究开辟了在临床多种情境的脑血流自动调节指标的可能性。另一项多中心研究(infomatas研究)也催生了大量评述性文章，为即将进行的急性缺血性卒中患者数据库的meta分析奠定了基础(beishon等，2020)。作为一种具有高生态效度、高时间采样率、低成本的脑成像技术，与fmri研究形成了良好的脑部解剖成像的互补关系，但未见对脑部功能微循环和对脑血流、脑电、血氧、动脉血压和氧合指数等综合指标动态关联的报道。
9、因此，亟需一种基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统及方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统及方法，以医工融合的模式全面分析相关影响因素，并对脑功能数据进行深入挖掘，建立多模态脑功能数据与麻醉深度监测和管理方式之间的动态平衡模式，从而提高麻醉管理的精确诊断、实时评估管理急救能力。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统，其特征在于，包括：数据采集模块、数据分析模块、麻醉管理模块；
2.根据权利要求1所述的基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：手术数据采集单元、脑功能监测数据采集单元；
3.根据权利要求2所述的基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统，其特征在于，所述脑电功能指数通过8导脑电系统测量得到，所述脑血流指数通过近红外漫射光血流仪测量得到，所述近红外漫射光血流仪包括适于脑部测量的平板式光纤探头，用于覆盖前额叶和颞叶区域，对任务诱发的脑皮层微循环血流反应进行测量。
4.根据权利要求2所述的基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统，其特征在于，所述生理指数包括：性别、年龄、体重、体温、桡动脉血压、眼内压、颈内静脉压、心率、脉搏氧饱和度、动脉血PH、血乳酸、动脉血氧饱和度、动脉血氧分压、动脉血CO2分压、血红蛋白浓度、红细胞比积HCT、脑氧饱和度、BIS值、手术时长、麻醉时长、苏醒时间、苏醒质量、术前及术后早期认知功能评分、输液量、尿量。
5.根据权利要求2所述的基于
6.根据权利要求5所述的基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统，其特征在于，所述分析模型包括：第一分析层、第二分析层、第三分析层、总结层，所述第一分析层用于对脑电功能指数、脑血流指数、麻醉中生理指数进行分析，获取与麻醉深度有关的特征参数；所述第二分析层用于对特征参数进行相关性分析，获取特征参数在脑皮层激活过程中的同步和异步关系；所述第三分析层用于确定麻醉中生理指数之间的关联性；所述总结层用于根据所述第一分析层、第二分析层、第三分析层的分析结果，确定所述麻醉特征参数。
7.根据权利要求5所述的基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统，其特征在于，所述分析模型的构建过程包括：
8.根据权利要求1所述的基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统，其特征在于，所述麻醉管理模块包括：麻醉给药确定单元、麻醉深度控制单元、麻醉风险预警单元；
9.一种基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理方法，其特征在于，用于实现如权利要求1-8任一项所述的基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统，其特征在于，包括：数据采集模块、数据分析模块、麻醉管理模块；
2.根据权利要求1所述的基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：手术数据采集单元、脑功能监测数据采集单元；
3.根据权利要求2所述的基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统，其特征在于，所述脑电功能指数通过8导脑电系统测量得到，所述脑血流指数通过近红外漫射光血流仪测量得到，所述近红外漫射光血流仪包括适于脑部测量的平板式光纤探头，用于覆盖前额叶和颞叶区域，对任务诱发的脑皮层微循环血流反应进行测量。
4.根据权利要求2所述的基于新型或多模态脑电监测的麻醉管理系统，其特征在于，所述生理指数包括：性别、年龄、体重、体温、桡动脉血压、眼内压、颈内静脉压、心率、脉搏氧饱和度、动脉血ph、血乳酸、动脉血氧饱和度、动脉血氧分压、动脉血co2分压、血红蛋白浓度、红细胞比积hct、脑氧饱和度、bis值、手术时长、麻醉时长、苏醒时间、苏醒质量、术前及术后早期认知功能评分、输液量、尿量。
5.根据权利要求2所述的基于新型或多模态脑电监...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕洁萍，尚禹，郎雪南，韩峰，郝家荣，谷培培，韩晓莉，
申请(专利权)人：山西医科大学第一医院，
类型：发明
国别省市：
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