[發明專利]一種腦組織血氧飽和度探測裝置及其制備方法

有效

• 申請號: 202011114382.2
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112168181B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 黃慧瑛
• 申請（專利權）人: 廣州市第一人民醫院（廣州消化疾病中心;廣州醫科大學附屬市一人民醫院;華南理工大學附屬第二醫院）
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455;A61B5/1459
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

本發明公開了一種腦組織血氧飽和度探測裝置及其制備方法，所述腦組織血氧飽和度探測裝置包括：測量本體，所述測量本體由若干根并排設置且相互固接的光纖構成，其中一根光纖作為傳出光纖，其余光纖作為傳入光纖，各傳入光纖與傳出光纖的尖端相距預設距離，且精密切割或研磨形成預設角度的鏡面。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，特別是涉及一種腦組織血氧飽和度探測裝置及其制備方法。

背景技術

隨著現代醫療技術和相關學科的不斷發展，醫用監測儀器已成為醫用電子儀器不可缺少的一大類儀器，在醫院中起著越來越重要的作用。監測儀器的使用，不僅減輕了醫務人員的勞動，提高醫護工作的效率，更重要的是使醫生能及時了解病情。

腦組織供氧是維持生命最基本體征，以及高級生命活動(意識、思維、動作)的物質基礎。腦組織缺氧，會導致意識障礙、偏癱甚至昏迷、死亡。了解腦組織內氧含量具有重要的臨床意義。對于顱腦損傷、腦出血、開顱手術的患者，常常伴隨腦組織水腫，顱內壓增高，腦組織血流灌注不足，以至于對腦組織供氧不足，氧分壓或氧飽和度下降，嚴重威脅患者的生活質量及生命安全，給醫療資源及社會帶來沉重的負擔。因此，對腦組織含氧情況的監測，是臨床實踐中亟需解決的問題

目前，對腦組織氧含量的監測主要有兩種方式：

1、有創監測：即外科手術方式，將傳感器通過顱骨上的鉆孔，或開顱手術形成的骨瓣與顱骨之間的骨縫插入腦組織，并通過皮下隧道走行的方式，從頭皮戳孔引出，連接至外部上位機。上位機通過特定的信號處理方法及算法，對腦組織氧分壓進行測量。目前成熟的產品主要有德國Raumedic腦氧分壓監測系統及美國Camino腦氧分壓監測系統。前者(Raumedic)在極細Y型光纖的尖端(單端)涂抹熒光物質，其外涂覆具有生物相容性的透氣膜材料，氧分子可擴散至熒光物質處。當外部特定波長激光通過Y型光纖尾端一分支射入，以一定脈沖頻率激發熒光物質，熒光物質受激后產生特定波長的熒光。氧分子從腦組織處擴散通過透氣膜，接觸熒光物質，會引起熒光的淬滅。通過Y型光纖尾端另一分支，可將熒光信號引出。通過外部設備，分析熒光壽命或強度，可以計算尖端氧氣含量，從而了解腦氧分壓情況。后者(Camino)則在導管尖端制作Clark電極(Au，Ag或Pt等材料)，腦組織內氧氣透過細胞膜，參與電極間的電化學反應，產生電流。通過外部設備監測電極間的電流大小，可了解電極處腦氧含量。

但是，事實上，無論是以激光激發熒光淬滅為基礎的光纖傳感器，還是Clark電極原理的電化學傳感器，均具有較大的局限性。兩種傳感器監測的腦氧，均為從腦組織細胞中滲透出來的氧氣分子。前者氧氣分子需要通過透氣膜，透氣膜的氧氣分子透過率嚴重影響了測量結果的準確性。并且，當監測時間稍長時，熒光物質會產生較大的失活，甚至流失，也嚴重影響了測量的精度。后者，Clark電極表面一旦有血塊或其他物質附著(非常常見的情況)，腦組織內氧氣將無法參與電極間電化學反應，導致測量不準確甚至失敗。此外電化學傳感器產生的電流微弱，信號極易在傳輸過程中受到干擾，影響測量準確性。

正因如上局限性，且兩種技術路線的傳感器生產成本高昂，因此，即便如上所說，腦氧監測具有重要意義，這兩類傳感器在臨床中幾乎未能使用。

2、無創監測：基于NIRS(近紅外光譜)原理的無創腦氧監測，近年來開始應用于臨床。其基本原理為：將血氧飽和度傳感器貼到患者顱腦前額，血氧傳感器探頭上裝有兩個不同波段的可見光及近紅外二極管，以及可以接受此波段的光電傳感器。可見光及紅外二極管發出的兩個頻率的光信號，穿過頭皮，顱骨，進入腦組織，被腦組織內各種細胞散射，以類拋物線形式弧形返回，穿過顱骨、頭皮等組織，被頭皮貼敷的光電傳感器接收。血紅蛋白及氧合血紅蛋白，吸收峰對應發射的兩個頻率的光信號。根據Lambert-Beer定律，兩個頻段的光信號吸收強度與血紅蛋白及氧合血紅蛋白濃度呈正相關。而氧合血紅蛋白與血紅蛋白的比例，即反應了腦組織內氧飽和度。