專利名稱：硬膜外靶控自控止痛泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到鎮(zhèn)痛泵結(jié)構(gòu)裝置改進，特別涉及硬膜外止痛泵。
背景技術(shù)：
靜脈術(shù)后自控鎮(zhèn)痛(IPCA)或自控硬膜外鎮(zhèn)痛(PCEA)， 二方法通過設(shè) 定PCA泵的參數(shù)，如單次給藥劑量，鎖定時間和背景輸注量，達到鎮(zhèn)痛目 的。但因為給藥不足可能導致鎮(zhèn)痛效果不佳或給藥過多導致呼吸抑制等不 良反應(yīng)的幾率增加，因此如何提高術(shù)后鎮(zhèn)痛的安全性是靶濃度控制輸注 (TCI)是一種以現(xiàn)代藥代動力學多房室模型理論為基礎(chǔ)，將群體藥動學參 數(shù)嵌入程序中控制輸注系統(tǒng)隨時調(diào)整輸注速率并通過計算分析獲得相應(yīng)的 靶血漿或靶效應(yīng)室藥物濃度的麻醉誘導和維持技術(shù)。病人自控鎮(zhèn)痛(PCA) 根據(jù)不同患者自身對鎮(zhèn)痛需求，在一定范圍內(nèi)自行給藥，最大限度地解決 了個體的需求差異。目前術(shù)后急性疼痛多采用自控靜脈鎮(zhèn)痛(IPCA)十分 重要的。因此根據(jù)藥代動力學原理設(shè)置PCA有關(guān)指標如藥物濃度、負荷劑 量、持續(xù)劑量、PCA劑量、鎖定時間、單位時間最大限量、注藥速率等更 為妥善合理。目前在臨床上使用的TCI裝置系統(tǒng)僅用于麻醉，并沒有用于 術(shù)后鎮(zhèn)痛，尤其硬膜外止痛，而用于術(shù)后鎮(zhèn)痛的止痛泵并沒有靶控功能， 因此我們研發(fā)靶控-自控硬膜外鎮(zhèn)痛泵用于術(shù)后鎮(zhèn)痛。目前國內(nèi)外尚無硬膜 外硬膜外耙控止痛泵。建立藥物的藥代動力學模型和計算機控制的輸液泵 是問題關(guān)鍵。本案通過建立藥代動力學模型和參數(shù)，開發(fā)TCI-PCEA應(yīng)用軟 件，并研制新型的TCI-PCEA止痛泵(同時具有靶控和病人自控功能)，用 于術(shù)后病人急性疼痛的治療。如何提高術(shù)后鎮(zhèn)痛的安全性是當前臨床研究的一個重要課題，現(xiàn)在市場上
或是臨床上應(yīng)用的止痛泵都是靶控或是自控。靶濃度控制輸注(TCI)是一種 以現(xiàn)代藥代動力學多房室模型理論為基礎(chǔ)，將群體藥動學參數(shù)嵌入程序中 控制輸注系統(tǒng)隨時調(diào)整輸注速率并通過計算分析獲得相應(yīng)的靶血漿或靶效 應(yīng)室藥物濃度的麻醉誘導和維持技術(shù)。病人自控鎮(zhèn)痛(PCA)根據(jù)不同患者自 身對鎮(zhèn)痛需求，在一定范圍內(nèi)自行給藥，最大限度地解決了個體的需求差 異。目前術(shù)后急性疼痛多采用自控靜脈鎮(zhèn)痛十分重要的。因此根據(jù)藥代動 力學原理設(shè)置PCA有關(guān)指標如藥物濃度、負荷劑量、持續(xù)劑量、PCA劑量、 鎖定時間、單位時間最大限量、注藥速率等更為妥善合理。目前在臨床上 使用的TCI裝置系統(tǒng)僅用于麻醉，并沒有用于術(shù)后鎮(zhèn)痛，尤其硬膜外止痛， 而用于術(shù)后鎮(zhèn)痛的止痛泵并沒有靶控功能，因此經(jīng)常出現(xiàn)很難控制給藥的 量，有的時候多給，有的時候少給，給病人的身體健康造成影響。TCI技 術(shù)展望隨著計算機和其它生物醫(yī)學工程的發(fā)展，TCI技術(shù)將在以下三個方面有 所突破和發(fā)展。
(1) 藥代模型的生理化高速運算的計算機可以將人體的房室化更加細致，對 多變量的數(shù)學模型亦能輕松處理，因而在預測濃度的準確性上將有很大提高。 此外，用非房室的藥代模型通過多次的迭代運算，也能夠通過計算機的升級而 改善其準確性。
(2) 輸液泵的便攜化正如DIPRIFUSOR將控制軟件整合到輸液泵中，即免除 了攜帶大量的計算機設(shè)備一樣，TCI系統(tǒng)的小型化和便攜化是其發(fā)展的另一個趨 勢。隨著病人自控概念的深入，更加需要實現(xiàn)TCI的便攜性。(3)控制系統(tǒng)的自動化設(shè)定靶濃度后，TCI能自動達到并維持穩(wěn)定的靶濃度， 但是臨床麻醉深度及手術(shù)剌激的改變都需要不斷調(diào)整所設(shè)定的靶濃度，目前的 TCI系統(tǒng)卻不能完成這項工作。如果效應(yīng)信息能反饋給靶控系統(tǒng)并自動完成濃度 的調(diào)節(jié)，即可形成所謂的閉合環(huán)路麻醉(closed-loop control of anesthesia)。效應(yīng)信 息的來源有二 一是藥物效應(yīng)，如用BISorEP為反饋信息形成閉合環(huán)路麻醉。 二是藥物濃度，目前的濃度監(jiān)測還不能對靜脈麻醉藥的血藥濃度進行即刻測量。 但是隨著生化技術(shù)的發(fā)展，靜脈麻醉藥有希望象吸入麻醉藥那樣做到隨時監(jiān)測 體內(nèi)的在線濃度，并通過藥物濃度來控制麻醉深度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種能同時實現(xiàn)靶控-自控的止 痛泵，為臨床提供更安全可靠、又經(jīng)濟方便的一種鎮(zhèn)痛儀器。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)要點在于，包括電源、 輸注執(zhí)行機構(gòu)和控制裝置，控制裝置由電源管理模塊、輸注執(zhí)行機構(gòu)的控 制模塊、內(nèi)置控制程序的中央控制單片機、顯示裝置和輸入裝置構(gòu)成，電 源受電源管理模塊控制向各裝置供電，中央控制單片機分別與電源管理模 塊、輸注執(zhí)行機構(gòu)的控制模塊、顯示裝置和輸入裝置有數(shù)據(jù)線電連接；特 別是所述的控制裝置還包括帶電電極的腦電監(jiān)護模塊，其輸出信號通過網(wǎng) 絡(luò)接口連接至中央控制單片機的信號輸入端。
所述的輸注執(zhí)行機構(gòu)為裝有止痛藥的可控注射泵；或是由可控電視、 傳動絲杠導軌、安放在固定架上裝有止痛藥的注射器構(gòu)成，可控電機的輸 出帶動傳動絲杠推動注射器。
所述的顯示裝置為液晶顯示屏。
所述的輸入裝置為健盤或觸摸屏。在上述基礎(chǔ)上，本發(fā)明可以作以下的改進 所述的輸注執(zhí)行機構(gòu)還包括輸注了位置傳感器。
所述的電源還包括后備電池，其通過數(shù)據(jù)線與電源管理模塊連接。 使用本發(fā)明后，設(shè)有鎖定的止痛藥的安全濃度范圍，以及按血槳藥物
濃度和效應(yīng)室(腦組織)目標濃度給藥方式， 一切由裝置自動完成；液晶
顯示屏在注射過程中顯示需要濃度等多項參數(shù)，具有良好的實時性，只要 輸入患者參數(shù)和目標血藥濃度，可以自動控制卡痛藥的輸注速度以控制其 血藥濃度進而達到止痛的效果。當然也可以直接使用自控健來加大用藥量， 供不同的人員使用。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步的講解，
圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)要點在于，包括電源、輸注執(zhí)行機構(gòu)和控制 裝置，控制裝置由電源管理模塊、輸注執(zhí)行機構(gòu)的控制模塊、內(nèi)置控制程 序的中央控制單片機、顯示裝置和輸入裝置構(gòu)成，電源受電源管理模塊控 制向各裝置供電，中央控制單片機分別與電源管理模塊、輸注執(zhí)行機構(gòu)的
控制模塊、顯示裝置和輸入裝置有數(shù)據(jù)線電連接；特別是所述的控制裝置 還包括帶電電極的腦電監(jiān)護模塊，其輸出信號通過網(wǎng)絡(luò)接口連接至中央控 制單片機的信號輸入端。
所述的輸注執(zhí)行機構(gòu)為裝有止痛藥的可控注射泵；或是由可控電視、 傳動絲杠導軌、安放在固定架上裝有止痛藥的注射器構(gòu)成，可控電機的輸 出帶動傳動絲杠推動注射器。所述的顯示裝置為液晶顯示屏。 所述的輸入裝置為健盤或觸摸屏。 在上述基礎(chǔ)上，本發(fā)明可以作以下的改進 所述的輸注執(zhí)行機構(gòu)還包括輸注了位置傳感器。
所述的電源還包括后備電池，其通過數(shù)據(jù)線與電源管理模塊連接。 用高效液相色譜法測定局麻藥的血藥濃度，并用藥代動力學計算程序 擬合房室模型。研究硬膜外局麻藥麻醉的手術(shù)病人的藥代動力學。在硬膜
外給局麻藥前(對照)，局麻藥后IO， 20， 30， 60， 90min和2， 8， 24 h 抽取外周靜脈血lml。置于肝素化的抗凝試管中，離心后深低溫保存。高 效液相色譜法測定局麻藥的血藥濃度。用布比卡因作內(nèi)標，加入提取柱中。 局麻藥用甲醇/銨溶液洗滌，流動相用乙腈，甲醇和磷酸緩沖液，樣品加入 高效液相色譜儀，記錄達峰時間、達峰濃度。建立局麻藥的藥代動力學二室 模型，需測定其硬膜外麻醉注射用藥的參數(shù)，如中央室的容積，中央室和 效應(yīng)室的消除速率(k10)和keo)，中央室和效應(yīng)室之間，效應(yīng)室之間的 速率常數(shù)(k21， k12， k10)等。持續(xù)給藥根據(jù)峰濃度及穩(wěn)態(tài)血藥濃度-時 間數(shù)據(jù)，繪制多次給藥后藥-時曲線，求得相應(yīng)的藥代動力學參數(shù)，包括達 峰時間(Tmax)、穩(wěn)態(tài)峰濃度(Css—min)、穩(wěn)態(tài)峰濃度(Css—max)、平均穩(wěn) 態(tài)血藥濃度(Css_aV)、消除半衰期(tl/2)、清除率(CL或CL/F)、穩(wěn)態(tài) 血藥濃度-時間曲線下面積(AUCss)等。應(yīng)用3P97程序?qū)ι鲜鏊幋鷦恿W 參數(shù)進行處理，建立其藥代動力學模型。研究特殊人群(肝功能損害、腎 功能損害、老年患者和兒童患者)的藥代動力學以期闡明藥代動力學的基 本特征。我們應(yīng)用軟件(NO麗EM)分析局麻藥的群體藥代動力學。再將模 型進行計算機模擬，利用MATLAB對濃度-時間作非線性曲線擬合。在MATLAB中引入了兩個命令進行曲線的擬合定義非線性方程命令和擬合曲線方程命 令，根據(jù)其程序進行非線性曲線擬合，得到各個系數(shù)值帶入方程得到局麻
藥藥代動力學模型方程式。可決系數(shù)R2越接近于1，擬合效果較好。最后 用于持續(xù)硬膜外輸注系統(tǒng)中局麻藥的合理調(diào)控。
權(quán)利要求
1、一種硬膜外靶控自控止痛泵，結(jié)構(gòu)要點在于，包括電源(3)、輸注執(zhí)行機構(gòu)(1)和控制裝置(2)，控制裝置(2)由電源(3)管理模塊(8)、輸注執(zhí)行機構(gòu)的控制模塊(9)、內(nèi)置控制程序的中央控制單片機(10)、顯示裝置(11)和輸入裝置(12)構(gòu)成，電源受電源管理模塊控制向各裝置供電，中央控制單片機(10)分別與電源管理模塊(8)、輸注執(zhí)行機構(gòu)的控制模塊(9)、顯示裝置(11)和輸入裝置(12)有數(shù)據(jù)線電連接；特別是所述的控制裝置(2)還包括帶電電極的腦電監(jiān)護模塊，其輸出信號通過網(wǎng)絡(luò)接口連接至中央控制單片機(10)的信號輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硬膜外靶控自控止痛泵，其特征在于，所述 的輸注執(zhí)行機構(gòu)還包括輸注終了位置傳感器(7)，所述的電源還包括后備 電池，其通過數(shù)據(jù)線與電源管理模塊電連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硬膜外靶控自控止痛泵，其特征在于，所述 的輸注執(zhí)行機構(gòu)為裝有止痛藥的可控注射泵；或是由可控電視、傳動絲杠 導軌(5)、安放在固定架上裝有止痛藥的注射器(6)構(gòu)成，可控電機(4)的輸出帶動傳動絲杠推動注射器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硬膜外靶控自控止痛泵，其特征在于，所述 的顯示裝置(11)為液晶顯示屏。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硬膜外靶控自控止痛泵，其特征在于，所述 的輸入裝置(12)為健盤或觸摸屏。
全文摘要
本發(fā)明涉及到鎮(zhèn)痛泵結(jié)構(gòu)裝置改進，特別涉及硬膜外止痛泵。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種能同時實現(xiàn)靶控-自控的止痛泵，為臨床提供更安全可靠、又經(jīng)濟方便的一種鎮(zhèn)痛儀器。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)要點在于，包括電源、輸注執(zhí)行機構(gòu)和控制裝置，控制裝置由電源管理模塊、輸注執(zhí)行機構(gòu)的控制模塊、內(nèi)置控制程序的中央控制單片機、顯示裝置和輸入裝置構(gòu)成，電源受電源管理模塊控制向各裝置供電，中央控制單片機分別與電源管理模塊、輸注執(zhí)行機構(gòu)的控制模塊、顯示裝置和輸入裝置有數(shù)據(jù)線電連接；特別是所述的控制裝置還包括帶電電極的腦電監(jiān)護模塊，其輸出信號通過網(wǎng)絡(luò)接口連接至中央控制單片機的信號輸入端。
文檔編號A61M5/00GK101618241SQ20081001212
公開日2010年1月6日 申請日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者呂黃偉 申請人:呂黃偉