[發(fā)明專利]腦組織血氧飽和度精準監(jiān)測傳感器及其監(jiān)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711435221.1
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108143426A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林昌軍
• 申請（專利權(quán)）人: 成都拓藍醫(yī)療技術(shù)有限公司
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455;A61B5/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種腦組織血氧飽和度精準監(jiān)測傳感器及其監(jiān)測方法，傳感器包括通過柔性連接體(3)相互連接的監(jiān)測柱(1)和信號連接器(2)，所述監(jiān)測柱(1)上設(shè)有至少一個光發(fā)射單元(4)和至少一個光接收單元(5)，所述光發(fā)射單元(4)和光接收單元(5)位于所述監(jiān)測柱(1)的側(cè)孔(7)內(nèi)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，在重型顱腦損傷患者腦組織監(jiān)測上具有以下突出優(yōu)點：1.無頭皮和頭骨中血氧飽和度的干擾；2.不受頭皮厚度和顱骨厚度影響；3.不受位置限制，對于腦損傷患者可以在靠近損傷腦組織附近監(jiān)測；4.在檢測血氧飽和度的同時也可以監(jiān)測其他生理參數(shù)，如顱內(nèi)壓等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及腦組織血氧飽和度參數(shù)的獲取，具體涉及一種腦組織血氧飽和度精準監(jiān)測傳感器及其監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

研究文獻顯示，顱腦創(chuàng)傷后繼發(fā)性腦缺氧是病情加重甚至死亡的重要原因，也是影響預(yù)后的主要因素之一。尤其在重型顱腦外傷，腦缺血缺氧的發(fā)生率高達90％。早期發(fā)現(xiàn)并及時處理，可將繼發(fā)性腦損害減少到最低程度。臨床常用的動脈血氧飽和度(SaO2)，脈搏血氧飽和度(SpO2)監(jiān)測正常并不代表rScO2也正常，同時這些監(jiān)測方法也不能連續(xù)監(jiān)測腦組織中真正的供氧情況，不能對腦供氧進行動態(tài)監(jiān)測。

近年來出現(xiàn)的無創(chuàng)血氧飽和度監(jiān)測，其基本原理：采用波長為620nm到780nm的紅光和780nm到1200nm的近紅外光，其中使用最多方案的是采用660nm紅光和940nm近紅外光。根據(jù)氧合血紅蛋白(HbO₂)對660nm紅光吸收量較少，而對940nm紅外光吸收量較多；還原血紅蛋白(HbR)則反之，用分光光度法測定紅外光吸收量與紅光吸收量之比值，就能確定血紅蛋白的氧合程度。上述方法已經(jīng)成熟的使用在了指尖血氧飽和度監(jiān)測上，其方案是發(fā)射光源和光接收器分別位于組織的兩側(cè)，即發(fā)射的光源直接透射過組織后到達光接收器。國際如Masimo公司的指尖血氧探頭Reusable Sensors，國內(nèi)如Midry公司的手持血氧儀PM60

由于一些機體組織體積和厚度比較大，光線無法透射過組織，如大腦、肝臟等。近幾年出現(xiàn)的散射式或反射式方案逐漸被采用：發(fā)射光源和光接收器分別位于組織的同一側(cè)，光入射到人體組織上，經(jīng)過透射、散射和反射后被光接收器獲得，經(jīng)過一系列的計算，可以得到有關(guān)組織中血液的氧合狀況數(shù)據(jù)。該方案可持續(xù)無創(chuàng)監(jiān)測腦組織的血紅蛋白氧飽和度(rStO2)，文獻顯示其測量結(jié)果和腦內(nèi)血流量相關(guān)。現(xiàn)有全球比較知名的腦血氧飽和度監(jiān)測產(chǎn)品包括：日本Hamamatsu Photo-nics公司的NIRO-300，美國Medtronic公司的INVOS5100和美國CASMED公司的FORE-SIGHT。國內(nèi)也有多家公司生產(chǎn)，如重慶名希的腦氧無創(chuàng)監(jiān)測儀、合肥安恒光電有限公司的近紅外組織血氧參數(shù)無損監(jiān)測儀等。這些用于腦血氧飽和度監(jiān)測的產(chǎn)品都具有相近的檢測原理，即都是通過貼于前額的近紅外傳感器無創(chuàng)監(jiān)測腦血氧飽和度。如圖1所述，通過一個發(fā)光元器件和兩個間距不同的光感受器組成一個檢測單元，離發(fā)光元器件最近的光感受器主要檢測頭皮和顱骨部位的光吸收程度，離發(fā)光元器件遠的感受器檢測頭皮、顱骨和腦組織的光吸收程度，通過一定的算法可計算出腦組織的血氧飽和度。

大量的文獻查詢，發(fā)現(xiàn)目前無創(chuàng)腦血氧飽和度監(jiān)測產(chǎn)品在實際臨床使用中有明顯的問題尚未解決，例如：1.監(jiān)測深度不夠，光線只深入頭皮下2-3厘米，大腦深處的情況無法監(jiān)測到；2.傳感器只能放在無頭發(fā)遮擋的大腦前額，只能固定監(jiān)測部分大腦前額葉的局部血氧飽和度，無法從大腦側(cè)部或后部進行監(jiān)測；3.不同廠家的產(chǎn)品，光發(fā)射單元和兩個光感受器距離設(shè)計不同，導(dǎo)致測量獲得的絕對值差異大，只能觀測到腦氧飽和度變化趨勢的趨同；4.不同個體，頭皮和顱骨厚度不同，導(dǎo)致測量準確值差異大；5.不同時段，相同個體頭皮和顱骨血氧飽和度不同，測量誤差不同。

以上問題導(dǎo)致現(xiàn)有的無創(chuàng)腦血氧飽和度監(jiān)測儀幾乎只能在新生兒身上使用，對于成年人特別是重型顱腦損傷患者、嚴重腦出血患者、腦腫瘤手術(shù)后的患者，其使用準確性無法滿足臨床需求。

發(fā)明內(nèi)容