【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及临床疗效监测，尤其涉及一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统。
技术介绍
1、高压氧舱，也称为高压氧治疗舱或高压氧疗舱，是一种封闭的治疗设备，利用加压技术使用户吸入高浓度氧气，舱内氧气的压力通常高于大气压，可以达到1.5至3个大气压。该种治疗方法被称为高压氧治疗(hyperbaric oxygen therapy,hbot)，它是利用氧气在高压下物理溶解氧量显著增多的特性，提高组织中的氧气分压，从而促进伤口愈合、减少水肿、改善血流循环等。作为一种高端的医疗设备，高压氧舱在治疗co中毒、气栓病、减压病、脑外伤、脑血管疾病、厌氧菌感染、缺血缺氧性脑病等方面发挥着巨大的作用，是一种相对安全的治疗方式，具有极大的应用需求和广泛的应用前景。
2、目前，关于高压氧舱脑功能恢复临床疗效监测仍处于起步阶段。一般于治疗前、治疗后对用户进行疗效评定，通常采用各种分级标准量表评估用户的不同指标。如可以对脑卒中用户采用lovett肌力分级标准量表评估用户上、下肢肌力，采用美国国立卫生研究院卒中量表(national institute ofhealth stroke scale,nihss)、中文版36条目简明健康调查量表(36-items short form health survey,sf-36)评估用户神经功能及生活质量改善情况。但该种方式相当程度上限制了人们了解治疗的实时效果。因此，实时、连续评估和可视化高压氧舱脑功能恢复疗效已经成为临床上的迫切需求。
技术实现思路
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，包括脑氧饱和度监测模块、脑电监测模块、颅内压监测模块、心电监测模块和多生理参数一体化显示模块；
3、脑氧饱和度监测模块预先在用户前额一侧固定好贴片探头，可以完成用户进入高压氧舱后脑氧饱和度的实时监测；
4、脑电监测模块预先为用户佩戴脑电帽，持续获取用户各个脑区的脑电信号，对脑生理状态的改变进行实时监测；
5、颅内压监测模块预先在用户前额另一侧固定好贴片探头，无创获取用户的颅内压数值，提供颅内压力的实时变化。
6、优选地，脑氧饱和度监测模块基于氧合血红蛋白hbo2和还原血红蛋白hbr在红光和近红外光波段下具有不同的吸收特征，结合朗伯—比尔定律完成对脑氧饱和度的监测。
7、优选地，脑氧饱和度监测模块包括柔性电路板贴片、集成信号处理电路及上位机；
8、柔性电路板贴片上集成双波长发光二极管阵列和两个光电探测器，双波长发光二极管阵列分别以激发波长为660nm、940nm的激光为光源；
9、集成信号处理电路对检测到的极微弱电信号进行处理，最终采样后输出到配套软件中完成数据显示；
10、柔性电路板贴片和集成信号处理电路之间电连接。
11、优选地，集成信号处理电路包括锁相环电路、反向电路、低通滤波器、数模转换、微控制器；
12、锁相环电路包括鉴相器、环路滤波器和压控振荡器，锁相环电路可实现输入信号和输出信号的相位比较，并将检测出的相位差信号转换成电压信号输出，电压信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压对振荡电路输出信号的频率实施控制；
13、反向电路完成光电信号的前级放大，再经低通滤波器滤除高频噪声后得到携带有脑氧饱和度信息的低频信号，最后经过数模转换模块将时间连续和幅值连续的模拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号并将信号传输至微控制器进行数字化处理；
14、微控制器为集成了包括中央处理器、存储器、计时器、输入/输出接口的多种功能单元的微型计算机系统，微控制器对数据初步处理后将数据源上传到上位机；上位机发出指令直接控制微控制器，接收微控制器发送的数据源并进一步处理和显示。
15、优选地，脑电信号监测模块包括数据采集模块，数据采集模块通过放大器对脑电信号进行模数转换和放大，同时接收通过并传输事件标签数据；
16、事件标签记录用户接受治疗时的状态，脑电信号和事件标签由放大器配套的curry软件进行处理和保存.
17、优选地，脑电信号监测模块使用eeglab对原始脑电信号进行预处理，包括数据带通滤波、重参考、独立成分分析、数据分段和基线校正，步骤如下：
18、①带通滤波：脑电信号监测模块采用滤波范围为0.5～20hz的带通滤波器对数据进行滤波处理，去除脑电信号中极低频和极高频干扰；
19、②重参考：将脑电信号数据重新引用左侧与右侧乳突的平均值做参考；
20、③独立成分分析：使用eeglab自动检测与眼动、脑动、肌肉伪影相关的成分并将这些伪影从数据中删除；
21、④数据分段：将图像刺激出现的时刻定义为零时刻，以事件标签为信号标志，截取零时刻前0.2s到零时刻后1s的数据进行分段用于后续分析；
22、⑤基线校正：以刺激前0.2s时间段的脑电信号数据片段作为基线，以刺激开始作为0时刻减去基线平均值，以消除脑电信号相对于基线的漂移。
23、优选地，颅内压监测模块包括柔性电路板贴片、蓝牙模块、数据传输处理模块和配套的icp-monitor软件；
24、柔性电路板贴片上分布有光源为800nm的发光二极管阵列和两个光电探测器，光源与光电探测器之间的距离为1cm；
25、柔性电路板贴片与蓝牙模块集成固定在可穿戴式头带上，数据传输处理模块通过蓝牙模块接收光电探测器的电信号并将采集到的电信号反转换为光谱强度信号.
26、优选地，icp-monitor软件对光谱强度信号进行预处理，包括：
27、①基线校正：进入高压氧舱后，柔性电路板贴片首先采集周围环境的噪声光谱强度，期间光电探测器单独工作；以颅内压监测模块开启为信号标志，进行5min环境光采集，截取中间3min进行最终数据处理，作为环境光噪声强度，以颅内压监测模块正常工作的光谱数据减去基线平均值，以消除环境光对于光强检测的影响；
28、②平滑滤波：光电探测器以10hz的频率进行数据采集，设置窗口参数为75，降低突变点对数据分析的影响；
29、利用预处理完的光谱信号进行计算，得到脑膜吸光度a；
30、将吸光度a代入算法方程：icp＝-62.99×a+203.4获得颅内压数值。
31、优选地，心电监测模块包括贴片电极、心电传感器、集成信号处理电路以及无线传输模块，心电监测模块可实时监测心率以及周围温度状态并转化成波形图实时显示；
32、贴片电极内嵌有心电传感器，能够准确捕捉用户心脏的电生理活动；心电传感器检测到的心电信号经过集成信号处理电路的调理和放大转换为可供后续处理的数字信号；无线传输模块将数字信号实时传输至配套的接收设备或软件系统。
33、优选地，多本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：包括脑氧饱和度监测模块、脑电监测模块、颅内压监测模块、心电监测模块和多生理参数一体化显示模块；
2.根据权利要求1所述的一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：脑氧饱和度监测模块基于氧合血红蛋白HbO2和还原血红蛋白HbR在红光和近红外光波段下具有不同的吸收特征，结合朗伯—比尔定律完成对脑氧饱和度的监测。
3.根据权利要求1所述的一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：脑氧饱和度监测模块包括柔性电路板贴片、集成信号处理电路及上位机；
4.根据权利要求3所述的一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：集成信号处理电路包括锁相环电路、反向电路、低通滤波器、数模转换、微控制器；
5.根据权利要求1所述的一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：颅内压
8.根据权利要求7所述的一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于，ICP-monitor软件对光谱强度信号进行预处理，包括：
9.根据权利要求1所述的一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：心电监测模块包括贴片电极、心电传感器、集成信号处理电路以及无线传输模块，心电监测模块可实时监测心率以及周围温度状态并转化成波形图实时显示；
10.根据权利要求1所述的一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：多生理参数一体化显示模块同时实现对脑氧饱和度、脑电信号、颅内压、心电信号四种生理参数的监测；脑氧饱和度、脑电信号、颅内压、心电信号四种生理参数的分析软件集成于一个高性能处理器中，最终显示在高压氧舱舱内、舱外的医疗显示器上，对监测数据进行持续记录保存，辅助医生实时了解高压氧舱中用户的生理状态并对高压氧舱的治疗过程、治疗效果进行充分评估。
...【技术特征摘要】
1.一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：包括脑氧饱和度监测模块、脑电监测模块、颅内压监测模块、心电监测模块和多生理参数一体化显示模块；
2.根据权利要求1所述的一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：脑氧饱和度监测模块基于氧合血红蛋白hbo2和还原血红蛋白hbr在红光和近红外光波段下具有不同的吸收特征，结合朗伯—比尔定律完成对脑氧饱和度的监测。
3.根据权利要求1所述的一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：脑氧饱和度监测模块包括柔性电路板贴片、集成信号处理电路及上位机；
4.根据权利要求3所述的一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：集成信号处理电路包括锁相环电路、反向电路、低通滤波器、数模转换、微控制器；
5.根据权利要求1所述的一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种高压氧舱内在体无创脑功能实时监测系统，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种高压氧舱内...
【专利技术属性】
技术研发人员：明东，刘秀云，李浩东，何孟奇，薛胜勃，庞美俊，张阔，何润南，孙长城，张广举，王雨晴，
申请(专利权)人：脑机交互与人机共融海河实验室，
类型：发明
国别省市：
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