一种麻醉科临床用辅助麻醉的装置

技术领域

本发明涉及医疗仪器领域，尤其涉及一种麻醉科临床用辅助麻醉的装置。

背景技术

在产妇生产的过程中，由于持续性地宫缩会导致极度疼痛，根据每个人体质的不同，这种疼痛可以持续几十分钟直至几十个小时，使得很多产妇转而选择剖腹产，不但不利于产后恢复，也让胎儿错失了产道挤压、菌群继承等帮助生长发育的机会，甚至一定程度上让很多年轻女性对怀孕望而却步，直接影响了我国生育率。目前，全世界范围内普遍提倡使用无痛分娩，减轻女性生产时的痛苦，无痛分娩是在正常分娩的情况下，进行椎管内阻滞，也就是在第一产程宫口开到2~3公分时，麻醉医生会在产妇的腰椎间隙进行穿刺，成功后在蛛网膜下腔注入少量的局麻药或者阿片类药物，并在硬膜外腔置入一根细细的导管，导管的一端会连接电子镇痛泵，由产妇根据自身的疼痛程度来进行自我给药控制，不会影响到子宫规律性收缩，并且可以阻断分娩时的疼痛神经传递，从而达到减轻分娩时的痛苦。然而，由于麻醉技术应用范围广，需求科室多，目前很多医院存在麻醉医师短缺，尤其是无痛分娩的麻醉医师短缺的问题，许多产妇在生产时选择无痛分娩仍需要排队或预约，其次，腰椎穿刺所需时间也较长，因此不能让所有有无痛分娩意愿的产妇都能够获得这一技术的福利，最后，由于判断宫口张开程度通常需要医生用手进行内检，容易造成产妇身体和心理的不适。

另外，在产妇分娩中也提倡使用“拉玛泽呼吸法”，是一位产科医生发明的针对不同产程采取的有规律性的胸腹呼吸方法，可以缓解疼痛，放松肌肉，达到助产的目的，目前主要是依靠产妇自己孕期的学习和锻炼，并应用于生产过程中，然而，在极度疼痛的情况下，大多数产妇很难自主控制呼吸，而达到缓解疼痛的效果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种能够监测产妇的生理信号，全面保障产妇和胎儿安全，消除产妇的不适，并自动引导产妇呼吸，缓解疼痛，减轻麻醉医师负担并且帮助准确定位麻醉位置的麻醉科临床用辅助麻醉的装置。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种麻醉科临床用辅助麻醉的装置，其特征在于，具体应用于无痛分娩的麻醉装置中，包括呼吸面罩、呼吸机、宫缩压力传感器、血氧传感器、胎动传感器、呼吸传感器、输液装置、计时器一、计时器二、计数器、存储器、显示模块、报警模块、图像传感器、注射装置、镇痛泵，其中所述宫缩压力传感器贴覆于产妇腹部，用于检测宫缩压力值，血氧传感器用于检测产妇血氧值，胎动传感器贴覆于产妇腹部，用于检测胎动频率，呼吸传感器位于呼吸面罩的出气管内，用于检测产妇的呼吸速率，其中呼吸面罩被佩戴于产妇口鼻部，图像传感器位于产妇病床侧面；装置还包括主控单元，其与呼吸机、计时器一、计时器二、计数器、存储器、显示模块、报警模块、图像传感器、注射装置、镇痛泵以及所有的传感器电连接，用于对传感器采集到的各项指标进行综合判断，制定并控制相应的麻醉措施，计时器一、计时器二、计数器分别与宫缩压力传感器电连接，具体控制过程如下：

步骤1：获取宫缩压力传感器获取的宫缩压力信号，计算宫缩压力值；

步骤2：判断所述宫缩压力值是否超过第一宫缩压力阈值，如果否，返回步骤1中继续监测宫缩压力信号，如果是，主控单元控制呼吸机按照第一预设通气方式进行通气，同时主控单元控制计时器一、计时器二和计数器分别开始计时和计数，基于两个计时器和计数器的结果分析获得宫缩压力变化规律，判断宫缩压力变化规律是否符合第一预设条件，如果否，返回步骤1中继续监测宫缩压力信号，如果是，主控单元控制呼吸机向呼吸面罩中通入氧化亚氮和氧气混合气体，并获取胎动传感器获取的胎动信号以及血氧传感器的血氧信号，当混合气体达到定量值之后，则通入空气；

步骤3：计算血氧值和胎动频率，判断血氧值是否低于血氧阈值，如果是，则主控单元控制报警模块产生报警信号，并在显示模块上显示报警信息，并结束控制过程，如果否，则继续监测血氧信号；同时判断所述胎动频率是否超过第一胎动频率阈值，如果否，继续监测胎动频率，如果是，则继续判断胎动频率是否超过第二胎动频率阈值，如果是，则主控单元控制报警模块产生报警信号，并在显示模块上显示报警信息，并结束控制过程，如果否，主控单元控制输液装置注入定量的催产素；

步骤4：向呼吸面罩中通入混合气体后或者注入催产素后，继续获取宫缩压力信号，计算宫缩压力值，判断宫缩压力值是否超过第三宫缩压力阈值，第三宫缩压力阈值大于第一宫缩压力阈值，如果否，则继续获取宫缩压力信号，如果是，主控单元控制呼吸机按照第二预设通气方式进行通气，同时获取呼吸传感器的呼吸信号，并计算呼吸速率，主控单元判断呼吸速率是否超过呼吸速率阈值，主控单元同时清零计时器一、计时器二和计数器，判断宫缩压力变化规律是否符合第二预设条件，如果呼吸速率没有超过呼吸率阈值，则继续监测呼吸信号，如果呼吸速率超过呼吸率阈值，则主控单元控制报警模块产生报警信号，并在显示模块上显示报警信息，并结束控制过程；如果宫缩压力变化规律不符合第二预设条件，则继续监测宫缩压力信号，如果宫缩压力变化规律符合第二预设条件，则主控单元控制报警模块产生麻醉报警信号，并在显示模块上显示麻醉报警信息；

步骤5：医生接到麻醉报警信号后，通知产妇保持侧卧位，同时图像传感器采集产妇腰背部图像，传送至主控单元，经过图像处理后获取产妇目标椎管位置，将目标椎管位置在腰背图像上进行标注，并传送至显示模块进行显示，图像传感器采集图像的同时，主控单元分别控制向注射装置中加入定量麻醉药物以及向镇痛泵中加入定量镇痛药物，并结束控制过程。

进一步地，所述步骤2中的所述第一预设条件的判断过程为：每当宫缩压力值超过第一宫缩压力阈值时，计时器一开始计时，每当宫缩压力低于第二宫缩压力阈值时，计时器二开始计时，每当计时器一开始计时时，计数器增加计数一次，计时器一和计时器二每次的计时时间均被发送至存储器中存储，当计数器计数值达到第一计数阈值时，主控单元分别计算计时器一和计时器二在计数时间内的平均计时，分别为第一平均计时和第二平均计时，当第一平均计时大于等于第一平均计时阈值，而第二平均计时小于等于第二平均计时阈值时，则判断宫缩压力变化规律符合第一预设条件。

进一步地，所述步骤4中的所述第二预设条件的判断过程为：每当宫缩压力值超过第三宫缩压力阈值时，计时器一开始计时，每当宫缩压力低于第二宫缩压力阈值时，计时器二开始计时，每当计时器一开始计时时，计数器增加计数一次，计时器一和计时器二每次的计时时间均被发送至存储器中存储，当计数器计数值达到第二计数阈值时，主控单元分别计算计时器一和计时器二在计数时间内的平均计时，分别为第三平均计时和第四平均计时，当第三平均计时大于等于第三平均计时阈值，而第四平均计时小于等于第四平均计时阈值时，则判断宫缩压力变化规律符合第二预设条件。

进一步地，所述混合气体为50%体积的氧化亚氮和50%体积的氧气。

进一步地，所述报警信号为声音报警信号或光闪动报警信号。

进一步地，所述图像处理为：对获取的图像通过阈值法进行识别和分割，并转化为灰度值图像，对灰度值图像进行二值化处理，提取脊柱轮廓特征点，将所识别的特征点输入到训练好的Resnet神经网络中进行椎管位置的识别。

进一步地，所述第一预设通气方式为按照第一预定时间间隔以第一速率进行通气。

进一步地，所述第二预设通气方式为首先依次按照第二、第三、第四、第五预定时间间隔以第二速率进行通气，接着倒序依次从第五到第二预定时间间隔以第二速率进行通气，如此循环，其中第二到第五预定时间间隔逐渐减小。

进一步地，所述显示模块为触摸显示屏，可以进行输入，所述催产素的量根据产妇和胎儿体重进行计算，产妇和胎儿体重数据通过自定义方式输入到装置中，并由存储器存储，所有阈值和预定值通过自定义方式输入装置中，所有自定义数据可以通过显示模块进行修改。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、针对产妇和胎儿的生理健康状态进行全面地监护，在任何可能发生危险的情况下，能够进行自动报警，及时提示看护医生，保障产妇和胎儿的安全，胎儿在胎动过于频繁时，提示可能缺氧，在产妇血氧值过低、呼吸率过高等情况下也可能造成胎儿缺氧，本发明针对上述情况均设置了提示报警或自动采取相关措施，例如催产，从而保证胎儿的安全；

2、由于无痛分娩需要符合相应的时机，也就是宫口开到2-3厘米时，此时的宫缩伴随着一定的规律，例如常说的“511”或“311”，即每隔5分钟或3分钟一次，每次持续1分钟，持续1小时以上，本发明根据相应的对应规律用于判断麻醉的时机，省去了医生频繁内检的麻烦和给产妇造成的身体和心理的不适；

3、本发明还对应于不同产程通过对呼吸机的控制辅助产妇进行“拉玛泽”式呼吸，进一步减轻产妇的痛苦，并且降低胎儿缺氧的几率；

4、本发明还通过图像处理的方式辅助麻醉医师获取穿刺位点，帮助准确定位，同时还可以针对产妇不同情况分别注入呼吸麻醉药物并装备脊髓麻醉药物和镇痛药物，减轻了麻醉医师的负担。

附图说明

图1为本发明的装置结构图。

图2A、2B为本发明的装置的控制流程图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行进一步描述。

如图1所示，本发明所述的麻醉科临床用辅助麻醉的装置，包括呼吸面罩1、呼吸机2、宫缩压力传感器3、血氧传感器4、胎动传感器5、呼吸传感器6、输液装置7、计时器一8、计时器二9、计数器10、存储器11、显示模块12、报警模块13、图像传感器14、注射装置15、镇痛泵16，其中所述宫缩压力传感器3贴覆于产妇腹部，用于检测宫缩压力值，血氧传感器4用于检测产妇血氧值，胎动传感器5贴覆于产妇腹部，用于检测胎动频率，呼吸传感器6位于呼吸面罩1的出气管内，用于检测产妇的呼吸速率，其中呼吸面罩1被佩戴于产妇口鼻部，图像传感器14位于产妇病床侧面；装置还包括主控单元17，其与呼吸机2、计时器一8、计时器二9、计数器10、存储器11、显示模块12、报警模块13、图像传感器14、注射装置15、镇痛泵16以及所有的传感器电连接，用于对传感器采集到的各项指标进行综合判断，制定并控制相应的麻醉措施，计时器一8、计时器二9、计数器10分别与宫缩压力传感器3电连接。

具体控制过程如图2A-2B所示：

步骤1：获取宫缩压力传感器3获取的宫缩压力信号，计算宫缩压力值；

步骤2：判断所述宫缩压力值是否超过第一宫缩压力阈值，如果否，返回步骤1中继续监测宫缩压力信号，如果是，主控单元17控制呼吸机2按照第一预设通气方式进行通气，同时主控单元17控制计时器一8、计时器二9和计数器10分别开始计时和计数，基于两个计时器和计数器的结果分析获得宫缩压力变化规律，判断宫缩压力变化规律是否符合第一预设条件，如果否，返回步骤1中继续监测宫缩压力信号，如果是，主控单元17控制呼吸机2向呼吸面罩1中通入氧化亚氮和氧气混合气体，在一种实施例中，混合气体为50%体积的氧化亚氮和50%体积的氧气，氧化亚氮是一种吸入性的麻醉气体，可以帮助产妇缓解疼痛。并获取胎动传感器5获取的胎动信号以及血氧传感器4的血氧信号，当混合气体达到定量值之后，则通入空气。

第一宫缩压力阈值可以根据大量产妇第一产程初期的压力统计数据获得，超过第一宫缩压力阈值，即判断产妇进入了第一产程，开始有规律地宫缩，第一产程开始后，宫口会以缓慢的程度张开，为生产做准备。

第一预设条件的判断过程为：每当宫缩压力值超过第一宫缩压力阈值时，计时器一8开始计时，每当宫缩压力低于第二宫缩压力阈值时，计时器二9开始计时，每当计时器一8开始计时时，计数器10增加计数一次，计时器一8和计时器二9每次的计时时间均被发送至存储器11中存储，当计数器10计数值达到第一计数阈值时，主控单元分别计算计时器一8和计时器二9在计数时间内的平均计时，分别为第一平均计时和第二平均计时，当第一平均计时大于等于第一平均计时阈值，而第二平均计时小于等于第二平均计时阈值时，则判断宫缩压力变化规律符合第一预设条件。其中上述第二宫缩压力阈值是一个很低的值，接近于零，代表此时没有宫缩，第一预设条件可以根据大量产妇的第一产程初期宫缩规律的统计数据进行设置，在一个实施例中，上述阈值和时间的设置方式按照“511”模式设置，即宫缩间隔时间为5分钟，宫缩持续时间为1分钟，总体持续1小时以上。

第一预设通气方式为按照第一预定时间间隔以第一速率进行通气。具体可以参照“拉玛泽”呼吸的频率间隔和产妇的呼吸能力进行设置，此时，采用的通气方式是对应于第一产程初期可以采用的“拉玛泽”呼吸法，通过自动节律性通气的方式帮助产妇进行拉玛泽呼吸，可以有效地缓解疼痛，有助于麻醉的进行。

步骤3：计算血氧值和胎动频率，判断血氧值是否低于血氧阈值，如果是，则主控单元17控制报警模块13产生报警信号，并在显示模块上显示报警信息，并结束控制过程，如果否，则继续监测血氧信号；同时判断所述胎动频率是否超过第一胎动频率阈值，如果否，继续监测胎动频率，如果是，则继续判断胎动频率是否超过第二胎动频率阈值，如果是，则主控单元17控制报警模块13产生报警信号，并在显示模块12上显示报警信息，并结束控制过程，如果否，主控单元控制输液装置注入定量的催产素。

过于频繁的胎动提示胎儿缺氧，产妇的血氧过低也会造成胎儿缺氧，此时，应该立即采取相关干预措施，通过报警模块提醒医生，立刻实时救助，可以通过例如剖腹产手术尽快帮助完成生产，如果胎动频率达到一定值，但是没有到达缺氧的程度，通过注入催产素可以进行催产，帮助产妇进行快速生产。

步骤4：向呼吸面罩1中通入混合气体后或者注入催产素后，继续获取宫缩压力信号，计算宫缩压力值，判断宫缩压力值是否超过第三宫缩压力阈值，第三宫缩压力阈值大于第一宫缩压力阈值，如果否，则继续获取宫缩压力信号，主控单元17控制呼吸机2按照第二预设通气方式进行通气，同时获取呼吸传感器6的呼吸信号，并计算呼吸速率，主控单元17判断呼吸速率是否超过呼吸速率阈值，主控单元17同时清零计时器一8、计时器二9和计数器10，判断宫缩压力变化规律是否符合第二预设条件，如果呼吸速率没有超过呼吸率阈值，则继续监测呼吸信号，如果呼吸速率超过呼吸率阈值，则主控单元17控制报警模块13产生报警信号，并在显示模块12上显示报警信息，并结束控制过程；如果宫缩压力变化规律不符合第二预设条件，则继续监测宫缩压力信号，如果宫缩压力变化规律符合第二预设条件，则主控单元17控制报警模块13产生麻醉报警信号，并在显示模块12上显示麻醉报警信息；

所述第二预设条件的判断过程为：每当宫缩压力值超过第三宫缩压力阈值时，计时器一8开始计时，每当宫缩压力低于第二宫缩压力阈值时，计时器二9开始计时，每当计时器一8开始计时时，计数器10增加计数一次，计时器一8和计时器二9每次的计时时间均被发送至存储器11中存储，当计数器10计数值达到第二计数阈值时，主控单元17分别计算计时器一8和计时器二9在计数时间内的平均计时，分别为第三平均计时和第四平均计时，当第三平均计时大于等于第三平均计时阈值，而第四平均计时小于等于第四平均计时阈值时，则判断宫缩压力变化规律符合第二预设条件。

第二预设条件即为第一产程后期开始的判断条件，此时宫口可以开至2-3厘米，宫缩更加频繁，且宫缩压力更大，此时即达到麻醉条件，即可以实施麻醉，上述的第三宫缩压力阈值可以根据第一产程后期开始时大量产妇的宫缩压力统计值确定，第二预设条件可以根据大量产妇的第一产程后期开始时宫缩规律的统计数据进行设置，在一个实施例中，上述阈值和时间的设置方式按照“311”模式设置，即宫缩间隔时间为3分钟，宫缩持续时间为1分钟，总体持续1小时以上。

第二预设通气方式为首先依次按照第二、第三、第四、第五预定时间间隔以第二速率进行通气，接着倒序依次从第五到第二预定时间间隔以第二速率进行通气，如此循环，其中第二到第五预定时间间隔逐渐减小，这也是对应于“拉玛泽”呼吸法第一产程后期的呼吸模式。

步骤5：医生接到麻醉报警信号后，通知产妇保持侧卧位，同时图像传感器14采集产妇腰背部图像，传送至主控单元17，经过图像处理后获取产妇目标椎管位置，将目标椎管位置在腰背图像上进行标注，并传送至显示模块12进行显示，图像传感器采集图像的同时，主控单元17分别控制向注射装置16中加入定量麻醉药物以及向镇痛泵16中加入定量镇痛药物，并结束控制过程。

图像处理为：对获取的图像通过阈值法进行识别和分割，并转化为灰度值图像，对灰度值图像进行二值化处理，提取脊柱轮廓特征点，将所识别的特征点输入到训练好的Resnet神经网络中进行椎管位置的识别。

报警信号可以是声音报警信号或光闪动报警信号。

所述显示模块12为触摸显示屏，可以进行输入，所述催产素的量根据产妇和胎儿体重进行计算，产妇和胎儿体重数据通过自定义方式输入到装置中，并由存储器11存储，所有阈值和预定值通过自定义方式输入装置中，所有自定义数据可以通过显示模块12进行修改。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。