植入式顱內環境體外監測裝置制造方法
【專利摘要】一種植入式顱內環境體外監測裝置，包括傳感器、體內信號獲取系統、第一電源、體外信號讀取系統和第二電源；所述傳感器用于對腦室內的環境信息進行采集，并將采集到的環境信息信號轉變成電信號傳輸給體內信號獲取系統中的第一單片機；所述第一單片機將接收到的環境信息電信號進行處理并將腦室內的環境狀況和第一電源狀態傳輸給體外信號讀取系統中的第二單片機，根據所述第二單片機的指令調整獲取環境信息的種類或/和工作模式參數并傳輸給第二單片機；所述第二單片機將接收到的信息經過處理后傳輸給顯示器予以顯示，將來自于人機交互操作按鍵的指令進行處理后傳輸給第一單片機。
【專利說明】植入式顱內環境體外監測裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于醫療器械，特別涉及一種用于對顱內環境進行有創監測的裝置。
【背景技術】
[0002]顱內環境是神經內外科重要的監測指標，包括溫度、顱內壓力、血氧飽和度、腦脊液比重等。顱內環境的劇烈變化往往預示著神經系統發生了疾病和意外，而神經系統的疾病和意外一旦發生將對患者造成致命威脅。因此，如果能在神經系統異常導致的臨床癥狀出現之前及時發現并治療，將極大降低神經系統意外死亡事件的發生率，最大限度挽救患者的生命。
[0003]目前常用的顱內環境監測方法分為無創和有創兩種方式。現有的無創間接測量顱內壓力的方式存在測量精度差，方法繁瑣等缺點，并未在臨床中普遍應用。而對顱內壓有創的測量方式多采用安置引流管外接監護儀進行檢測，由于存在顱內感染的可能，不適于長期使用。對顱內溫度監測多采用肛門溫度、鼓膜溫度和食道內溫度來代替顱內溫度，或采用腋下溫度來進行推測，準確性差。對于顱內血氧飽和度的測量，目前暫時并沒有可靠的無創方法，臨床多根據血氧飽和度探頭在肢體末梢或耳垂采集到的數據來估計。由于受到末梢血管痙攣等因素的影響，準確性不高。尤其是對于有血管硬化等因素導致顱內供血不足的患者來說，這種方法不能準確反應顱內氧供的情況。因此，臨床多采用抽取頸靜脈血做血氣分析的有創方式對顱內血氧飽和度進行測量。在腦脊液的比重等數據的采集方面，目前臨床上缺乏連續觀察的無創 方法，只能通過有創腰椎穿刺單次采集腦脊液進行分析。而且，如果病情需要動態監測腦脊液的密度和比重等數據時，反復穿刺造成的出血和感染的并發癥也是難以避免的。因此，如何對顱內環境實現長期、準確的實時監測是神經內外科亟待解決的關鍵技術問題。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種植入式顱內環境體外監測裝置，以便對顱內環境實現長期、準確的實時監測。
[0005]本發明所述植入式顱內環境體外監測裝置包括傳感器、體內信號獲取系統、第一電源、體外信號讀取系統和第二電源；所述體內信號獲取系統由第一單片機及分別與第一單片機連接的第一無線接收器和第一無線發射器組成，第一無線發射器用于向體外信號讀取系統發送信息，第一無線接收器用于接收來自于體外信號讀取系統的信息并將接收到的信息傳輸給第一單片機；所述體外信號讀取系統包括第二單片機及分別與第二單片機連接的第二無線接收器、第二無線發射器、人機交互操作按鍵和顯示器，第二無線發射器用于向體內信號獲取系統發送指令，第二無線接收器用于接收來自于體內信號獲取系統的信息并將接收到的信息傳輸給第二單片機，人機交互操作按鍵用于向第二單片機發送指令，顯示器用于顯示第二單片機接收到的信息；所述第一電源用于向體內信號獲取系統提供工作電流，所述第二電源用于向體外信號讀取系統提供工作電流；所述傳感器與第一單片機連接，用于對顱內的環境信息進行采集，并將采集到的環境信息信號轉變成電信號傳輸給第一單片機；所述第一單片機將接收到的環境信息電信號進行處理并將顱內的環境狀況和第一電源狀態通過第一無線發射器、第二無線接收器傳輸給第二單片機；根據第二單片機的指令調整獲取環境信息的種類或/和工作模式參數(獲取環境信息的工作模式參數包括獲取時間、獲取頻率)并將調整后的信息通過第一無線發射器、第二無線接收器傳輸給第二單片機；根據第二單片機的指令開機或關機；所述第二單片機將接收到的來自于第一單片機的信息進行處理并傳輸給顯示器予以顯示，將來自于人機交互操作按鍵的指令進行處理后通過第二無線發射器、第一無線接收器傳輸給第一單片機；所述第一電源和體內信號獲取系統封裝在一盒體內，以便于消毒和埋于患者皮下。
[0006]上述植入式顱內環境體外監測裝置，其傳感器為壓力傳感器、溫度傳感器、比重傳感器、血氧飽和度傳感器中的至少一種。
[0007]從使用方便的角度考慮，本發明所述植入式顱內環境體外監測裝置中，第二單片機、第二電源安裝在一盒體內，第二無線接收器、第二無線發射器安裝在該盒體的外壁或內壁，人機交互操作按鍵、顯示器安裝在該盒體的外壁。
[0008]為了擴展體外信號讀取系統的功能，第二單片機還連接有報警指示燈、報警蜂鳴器、數據存儲器和數據輸出接口，第二電源連接有電源指示燈；所述數據存儲器與第二單片機、第二電源安裝在同一盒體內，所述報警蜂鳴器安裝在所述盒體的外壁或內壁，所述數據輸出接口、報警指示燈和電源指示燈安裝在所述盒體的外壁。
[0009]本發明所述植入式顱內環境體外監測裝置，其使用方法如下:
[0010]將傳感器置入患者的顱內，將裝有第一電源、體內信號獲取系統的盒體埋于患者皮下，使體外信號讀取系統位于患者體外。
[0011]本發明所述植入式顱內環境體外監測裝置，其工作原理如下:
[0012]通過傳感器對顱`內壓力、溫度、血氧飽和度、腦脊液比重中的至少一種信息進行采集，并將采集到的信號轉變成電信號傳輸給第一單片機，第一單片機將接收到的環境信息電信號進行處理并通過第一無線發射器、第二無線接收器傳輸給第二單片機，第二單片機對接收到的信號進行處理并在顯示器上予以顯示。同時，第二單片機可將來自于人機交互操作按鍵的指令進行處理后通過第二無線發射器、第一無線接收器傳輸給第一單片機。在安全性方面，當第一單片機監測到異常信息(如:顱內壓力急劇變化)時，可通過第二單片機實現報警，并可通過對第二單片機的設置對第一單片機實現斷電、關機等控制，保證使用的安全性。
[0013]本發明具有以下有益效果:
[0014]1、本發明所述裝置可對顱內壓力、溫度、血氧飽和度、腦脊液比重等環境信息進行長期實時監測、記錄和顯示，因而便于及時掌握顱內環境的變化，在神經性疾病臨床表現出現之前早期處理，減少神經并發癥導致嚴重臨床意外事件的發生幾率。
[0015]2、本發明所述裝置使用方便，通過與第二單片機連接的顯示器即可方便快捷讀取患者顱內環境的數據，通過操作與第二單片機連接的人機交互操作按鍵，即可向第一單片機發送指令，當第一單片機監測到異常信息(如:顱內壓力急劇變化)時，可通過第二單片機實現報警，并可通過對第二單片機的設置對第一單片機實現斷電、關機等控制，保證使用的安全性。[0016]3、傳感器置入患者的顱內，裝有第一電源、體內信號獲取系統的盒體埋于患者皮下，體外信號讀取系統位于患者體外，體內信號獲取系統與體外信號讀取系統之間通過無線傳輸，減少了開放監測發生感染的幾率，也減少了反復有創采集信息對患者帶來的痛苦，尤其適用于需要對顱內環境進行長期監測的患者。
[0017]4、本發明所述裝置適用范圍廣，還可用于椎管內環境，胸腹腔內環境，血管內環境等的監測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發明所述植入式顱內環境體外監測裝置的一種結構框圖。
[0019]圖2是本發明所述植入式顱內環境體外監測裝置的另一種結構框圖。
[0020]圖3是本發明所述植入式顱內環境體外監測裝置的一種外形圖。
[0021]圖4是本發明所述植入式顱內環境體外監測裝置的另一種外形圖。
[0022]圖5是本發明所述植入式顱內環境體外監測裝置的安裝方式圖。
[0023]圖中，I一第一盒體，2—第二盒體，3—傳感器，4一數據線，5—第一無線發射/接收窗,6—顯不器,7—人機交互操作按鍵，8—第二無線發射/接收窗，9一報警指不燈，10—報警蜂鳴器，11 一電源指示燈，12—患者。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發明所述植入式顱內環境體外監測裝置在結構方面作進一步說明。
[0025]實施例1
[0026]本實施例中，植入式顱內環境體外監測裝置包括傳感器3、體內信號獲取系統、第一電源、體外信號讀取系統和第二電源。所述傳感器3為壓力傳感器和溫度傳感器。所述體內信號獲取系統如圖1所示，由第一單片機及分別與第一單片機連接的第一無線接收器和第一無線發射器組成。所述體外信號讀取系統如圖1所示，由第二單片機及分別與第二單片機連接的第二無線接收器、第二無線發射器、人機交互操作按鍵和顯示器組成。壓力傳感器選用型號為MPX5050的壓力傳感器(美國freescale公司生產)，溫度傳感器選WRTP熱電阻溫度傳感器；第一單片機和第二單片機均選用型號為MSP430F135的單片機(美國TI公司生產)，第一、第二無線接收器和第一、第二無線發射器的型號為nRF905(蘇州天銥電子科技有限公司生產)。
[0027]各構件和器件的組合方式:如圖1所示，壓力傳感器和溫度傳感器的輸出端分別通過數據線4與第一單片機連接，第一電源用于向體內信號獲取系統提供工作電流，第二電源用于向體外信號讀取系統提供工作電流。
[0028]如圖3中的(I)圖所示，所述第一電源、體內信號獲取系統封裝在第一盒體I內，所述第一盒體I上開設有第一無線發射/接收窗5，所述壓力傳感器、溫度傳感器位于第一盒體之外。如圖3中的(2)圖所示，所述第二電源、第二單片機安裝在第二盒體2內，所述第二無線接收器、第二無線發射器安裝在第二盒體的內壁，所述人機交互操作按鍵7、顯示器6安裝在第二盒體的外壁，所述第二盒體2上開設有第二無線發射/接收窗8。
[0029]本實施例中，植入式顱內環境體外監測裝置在使用時的安裝方式如圖5所示，壓力傳感器和溫度傳感器置入患者12的顱內，第一盒體I埋于患者12皮下，第二盒體2位于患者體外，由醫務人員手持操作。
[0030]實施例2
[0031]本實施例中，植入式顱內環境體外監測裝置如圖2、圖4所示，與實施例1不同之處在于:
[0032]1、傳感器3為壓力傳感器、溫度傳感器、比重傳感器和血氧飽和度傳感器，各傳感器分別通過數據線4與第一單片機連接，壓力傳感器選用型號為MPX5050的壓力傳感器(美國freescale公司生產)，溫度傳感器選WRTP熱電阻溫度傳感器，比重傳感器選用型號為SG-601的比重傳感器，血氧飽和度傳感器選用型號為Nellc0r的血氧探頭(奈普特公司生產)。
[0033]2、體外信號讀取系統增加了報警指示燈9、報警蜂鳴器10、數據存儲器和數據輸出接口，報警指示燈9、報警蜂鳴器10、數據存儲器、數據輸出接口分別與第二單片機連接，第二電源連接有電源指示燈11。
[0034]3、如圖4中的(I)圖所示，所述第一電源、體內信號獲取系統封裝在第一盒體I內，壓力傳感器、溫度傳感器、比重傳感器和血氧飽和度傳感器位于第一盒體之外。
[0035]4、如圖4中的(2)圖所示， 所述第二單片機、第二電源和數據存儲器安裝在第二盒體2內，所述第二無線接收器、第二無線發射器和報警蜂鳴器10安裝在第二盒體的內壁或外壁，所述人機交互操作按鍵7、顯示器6、報警指示燈9、電源指示燈11和數據輸出接口安裝在第二盒體的外壁。
[0036]本實施例中，植入式顱內環境體外監測裝置在使用時的安裝方式如圖5所示，壓力傳感器、溫度傳感器、比重傳感器和血氧飽和度傳感器置入患者12的顱內，第一盒體I埋于患者12皮下，第二盒體2位于患者體外，由醫務人員手持操作。
【權利要求】
1.一種植入式顱內環境體外監測裝置，其特征在于包括傳感器(3)、體內信號獲取系統、第一電源、體外信號讀取系統和第二電源；所述體內信號獲取系統由第一單片機及分別與第一單片機連接的第一無線接收器和第一無線發射器組成，第一無線發射器用于向體外信號讀取系統發送信息，第一無線接收器用于接收來自于體外信號讀取系統的信息并將接收到的信息傳輸給第一單片機；所述體外信號讀取系統包括第二單片機及分別與第二單片機連接的第二無線接收器、第二無線發射器、人機交互操作按鍵和顯示器，第二無線發射器用于向體內信號獲取系統發送指令，第二無線接收器用于接收來自于體內信號獲取系統的信息并將接收到的信息傳輸給第二單片機，人機交互操作按鍵用于向第二單片機發送指令，顯示器用于顯示第二單片機接收到的信息； 所述第一電源用于向體內信號獲取系統提供工作電流，所述第二電源用于向體外信號讀取系統提供工作電流； 所述傳感器(3)與第一單片機連接，用于對顱內的環境信息進行采集，并將采集到的環境信息信號轉變成電信號傳輸給第一單片機； 所述第一單片機將接收到的環境信息電信號進行處理并將顱內的環境狀況和第一電源狀態通過第一無線發射器、第二無線接收器傳輸給第二單片機；根據第二單片機的指令調整獲取環境信息的種類或/和工作模式參數并將調整后的信息通過第一無線發射器、第二無線接收器傳輸給第二單片機；根據第二單片機的指令開機或關機； 所述第二單片機將接收到的來自于第一單片機的信息進行處理并傳輸給顯示器予以顯示，將來自于人機交互操作按鍵的指令進行處理后通過第二無線發射器、第一無線接收器傳輸給第一單片機； 所述第一電源和體內信號獲取系統封裝在一盒體內。
2.根據權利要求1所述植入式顱內環境體外監測裝置，其特征在于所述傳感器(3)為壓力傳感器、溫度傳感器、比重傳感器、血氧飽和度傳感器中的至少一種。
3.根據權利要求1或2所述植入`式顱內環境體外監測裝置，其特征在于所述體外信號讀取系統還包括報警指示燈(9)、報警蜂鳴器(10)、數據存儲器和數據輸出接口，報警指示燈(9)、報警蜂鳴器(10)、數據存儲器和數據輸出接口分別與第二單片機連接，所述第二電源連接有電源指示燈(11)。
4.根據權利要求1或2所述植入式顱內環境體外監測裝置，其特征在于所述第二單片機、第二電源安裝在一盒體內，所述第二無線接收器、第二無線發射器安裝在該盒體的外壁或內壁，所述人機交互操作按鍵(7 )、顯示器(6 )安裝在該盒體的外壁。
5.根據權利要求3所述植入式顱內環境體外監測裝置，其特征在于所述第二單片機、第二電源和數據存儲器安裝在一盒體內，所述第二無線接收器、第二無線發射器和報警蜂鳴器(10)安裝在該盒體的外壁或內壁，所述人機交互操作按鍵(7)、顯示器(6)、數據輸出接口、報警指示燈(9 )和電源指示燈(11)安裝在該盒體的外壁。
【文檔編號】A61B5/00GK103767688SQ201410060295
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月21日 優先權日:2014年2月21日
【發明者】羅東, 羅林麗, 黃蔚, 倪娟, 吳蘭, 黃偉, 馮世苗 申請人:四川大學華西第二醫院