1、近年来,如何在手术中精准评估神经功能及其变化已经成为外科手术的关键临床问题。术中神经功能监测(intra-operative neurophysiological monitoring,iom)各种电生理技术,探测术中处于危险状态下神经功能完整性,可以实时反映神经是否存在牵拉、缺血、热凝等造成的损害,以便术者及时停止操作,使神经功能恢复正常或基本正常。从而减少手术相关并发症,提高手术安全性,降低神经损伤的发生,已经成为外科手术中常用方法和重要组成部分。目前,iom主要应用于神经、脊柱、心血管及耳鼻喉等外科领域,便于指导和提示外科手术的神经保护作用,达到提升外科手术预后的目的。iom的基本原理是对特定神经进行术中实时监护,对存在损伤风险的神经通路中的特定神经结构的电反应进行记录。iom基本技术包括:(1)诱发电位(evoked potentials,eps):常见体感诱发电位(somatosensory evoked potentials,seps),主要反映脑干、丘脑等深感觉传导功能、运动诱发电位(motor evoked potentials,meps),主要反映运动皮层和锥体束功能、脑干听觉诱发电位(brainstem auditory evoked potentials,baeps),主要评价脑干功能、视觉诱发电位(visual evoked potentials,vep),评价枕叶视觉中枢功能;(2)自发或诱发肌电反应(free-run/trigger electromyogram,emg);(3)脑电图(electroencephalogram,eeg),在评估中枢神经缺血性损伤方面也具有巨大的使用价值。iom的主要目的在于:(1)及时发现和辨明手术操作对神经组织的影响,避免永久性的神经损伤;(2)协助鉴别神经组织,避免手术操作对重要结构的损伤;(3)提供电生理层面数据依据,协助手术团队选择最佳手术方式。iom可以给手术医师团队提供有关神经损伤或功能变化的信息,为手术医师调整手术方法提供有价值的参考,从而使手术操作进入功能解剖阶段。但是,目前现有的iom技术只能对术中神经系统损伤进行评价,对于神经功能恢复,特别是术中神经功能改善情况的评价是空白的。
2、现有技术一,申请号:cn8.6公开了一种术中人体神经多功能检测报警系统,包括主机体、与主机体连接的界面盒,该主机体通过主机输入接口连接有导线,该导线另一端连接导电连接部;该导电连接部为带有弹簧、金属夹齿以及与金属夹体电导通的第一接口的金属夹体,金属夹体用于随意夹持不同金属手术器械,此设置简化了手术步骤,减少病人痛苦,虽然提高了手术安全性;在金属夹体表面涂有绝缘涂层避免反馈信号受到外界环境影响;但是智能化程度较低,不能对术中神神经功能改善的数据进行处理,使得其功能缺失。
3、现有技术二,申请号:cn4.8公开了一种基于术中生理监测的脊柱内镜手术机器人系统及方法,包括与内镜系统连接的机械臂,主控系统分别连接内镜系统、机械臂、术中电生理监测预警系统和手术导航系统。术中电生理监测预警系统被配置为:根据电极获取的体感诱发电位、运动诱发电位和肌电图电生理信号中的一种或多种,经预处理和特征提取后,得到对应的体感诱发电位、运动诱发电位和肌电图电生理信号基于波幅下降率和电位差峰峰值划分的类别,基于设定的波幅下降率和电位差峰峰值划分预警等级,虽然根据划分的预警等级执行术中生理监测,但是不能对术中神神经功能改善的数据进行处理。
4、现有技术开云电竞三,申请号:cn9.3一种用于脊柱手术术中的神经电生理监测装置及方法,监测装置包括脑电监测模块、术中神经刺激监测模块、同步信号模块、异常电生理事件警示模块,脑电监测模块用于接收患者术中脑电波数据,术中神经刺激监测模块用于监测诱发电位数据以及用于对术中患者进行sep和/或mep刺激,同步信号模块用于同步脑电波数据和诱发电位数据,异常电生理事件警示模块根据脑电波数据和诱发电位数据进行异常电生理事件警示。虽然可以实现术中神经监测、并能及早发现新的神经功能障碍,以便及时纠正病因,但是不能对术中神神经功能改善的数据进行处理。
5、目前现有技术一、现有技术二和现有技术三存在不能对术中神神经功能改善的数据进行处理,导致其功能较简单,数据处理能力低的问题,因而,本发明提供一种术中神经功能监测系统及方法,不仅可以评估医源性神经损伤数据,还可以在手术中评价神经功能数据即刻改善情况,填补了此项技术的空白,对于外科手术意义重大。
2、数据模型构建模块,负责根据神经功能数据监测的需求,构建神经功能改善评价数据模型;
3、软件功能制作模块,负责按照神经功能改善评价数据模型的功能,将软件划分成独立命名且可独立访问的模块,实现神经功能改善评价数据模型的执行操作;
4、第一数据处理模块,负责将术中神经功能数据输入神经功能改善评价数据模型,对术中神经功能数据进行处理,得到术中神经功能改善的第一处理结果;
5、第二数据处理模块,负责根据第一处理结果预测预后神经功能数据,将预后神经功能数据输入神经功能改善评价数据模型,对预后神经功能数据进行处理,得到预后神经功能改善的第二处理结果。
7、初始数据获取子模块,负责获取构建神经功能改善评价数据模型的初始神经功能数据,由初始神经功能数据对构建神经功能改善评价数据模型进行训练,根据初始神经功能数据形成神经功能数据监测的需求;
8、数据标识配置子模块,负责将初始神经功能数据存储单元存储至多个数据容器,根据数据容器配置对应的索引标识;
9、数据链表构建子模块,负责根据索引标识,及数据容器构建的数据链表,构建神经功能改善评价数据模型;
10、数据预设更新子模块,负责设定神经功能数据的更新时间节点,启动爬取网页和云服务数据库获取神经功能数据,对神经功能数据进行初始化;
11、数据汇集存储子模块,负责获取初始化的神经功能数据,与初始神经功能数据进行汇集,并更新对应的初始神经功能数据,得到更新后的神经功能数据集合,同时对构建神经功能改善评价数据模型进行训练。
13、时间节点设置单元,负责根据神经功能数据监测的需求的增加量,设置数据预设更新的时间节点,当增加量达到阈值,则到达时间节点;
14、主题关联确定单元,负责根据神经功能数据的需求的主题,启动爬取网页和云服务数据库获取神经功能数据;计算主题与获取神经功能数据的主题的相关度,选择主题相关度概率大的神经功能数据;
15、初始化启动单元,负责接收主题相关度概率大的神经功能数据,与初始神经功能数据进行比对,将主题相关的初始神经功能数据进行更新。
17、功能确认子模块,负责获取神经功能改善评价数据模型的功能,及神经功能数据的类型;
18、第一区域划分模块,负责将功能划分为数据结构、数据操作及数据完整性约束三个区域模块;
19、第二区域划分模块,负责将神经功能数据的类型,按照主导功能、反射功能及调节功能划分为三个区域模块;
20、区域模块关联模块,负责将第一区域划分模块和第二区域划分模块进行功能关联,按照神经功能改善评价数据模型的功能,进行主导功能、反射功能及调节功能的电学数据的展示。
21、可选的,第一区域划分模块中的数据结构是神经功能的对象类型的集合,数据操作是对神经功能数据的实例允许执行的操作集合,指检索和更新两类操作;数据完整性约束是一组完整性规则的集合,规定神经功能数据库状态及状态变化所应满足的条件。
23、数据获取子模块,负责接收设备监测的术中神经功能数据,包含神经的主导功能、反射功能及调节功能的电学数据;
24、数据处理子模块,负责将术中神经功能数据按照类型的不同,输入至对应的软件功能的区域,对不同类型的术中神经功能数据进行处理;
25、结果输出子模块,负责将处理后的术中神经功能数据,与神经功能改善评价数据模型预设的功能阈值进行一一对比,得到神经的主导功能、反射功能及调节功能的术中改善结果。
27、初始数据获取子模块,负责获取第一数据处理结果和预后神经功能数据,及神经功能改善评价数据模型更新后的神经功能数据;
28、初始值计算子模块,负责将预后神经功能数据输入至训练的神经功能改善评价数据模型,得到预后神经功能改善的神经功能数据初始值;
29、偏差值计算子模块,负责根据预后时间标识输入值训练的神经功能改善评价数据模型,得到预后的神经功能数据偏差值;
30、改善结果输出子模块,负责将根据预后神经功能改善的神经功能数据初始值,与预后的神经功能数据偏差值得到预后神经功能改善的第二处理结果。
33、按照神经功能改善评价数据模型的功能,将软件划分成独立命名且可独立访问的模块,实现神经功能改善评价数据模型的执行操作;
34、将术中神经功能数据输入神经功能改善评价数据模型,对术中神经功能数据进行处理,得到术中神经功能改善的第一处理结果;根据第一处理结果预测预后神经功能数据,将预后神经功能数据输入神经功能改善评价数据模型,对预后神经功能数据进行处理,得到预后神经功能改善的第二处理结果。
35、可选的,神经功能数据指的是神经的主导功能、反射功能及调节功能相关的电学数据。
37、接收设备监测的术中神经功能数据,包含神经的主导功能、反射功能及调节功能的电学数据;将术中神经功能数据按照类型的不同,输入至对应的软件功能的区域,对不同类型的术中神经功能数据进行处理;
38、将处理后的术中神经功能数据,与神经功能改善评价数据模型预设的功能阈值进行一一对比,得到神经的主导功能、反射功能及调节功能的术中改善结果;获取第一数据处理结果和预后神经功能数据,及神经功能改善评价数据模型更新后的神经功能数据;
39、将预后神经功能数据输入至训练的神经功能改善评价数据模型,得到预后神经功能改善的神经功能数据初始值;根据预后时间标识输入值训练的神经功能改善评价数据模型,得到预后的神经功能数据偏差值;
40、将根据预后神经功能改善的神经功能数据初始值,与预后的神经功能数据偏差值得到预后神经功能改善的第二处理结果;
41、本发明的数据模型构建模块根据神经功能数据监测的需求,构建神经功能改善评价数据模型;软件功能制作模块按照神经功能改善评价数据模型的功能,将软件划分成独立命名且可独立访问的模块,实现神经功能改善评价数据模型的执行操作;第一数据处理模块将术中神经功能数据输入神经功能改善评价数据模型,对术中神经功能数据进行处理,得到术中神经功能改善的第一处理结果;第二数据处理模块负责根据第一处理结果预测预后神经功能数据,将预后神经功能数据输入神经功能改善评价数据模型,对预后神经功能数据进行处理,得到预后神经功能改善的第二处理结果;上述方案构建了神经功能改善评价数据模型,实现了对神经功能数据监测的输入和处理,并得到处理的结果,一方面不仅实现了术中神经功能数据的监测,而且实现了预后神经功能数据的监测,以数据的形式对神经功能进行评价,有助于操作人员及时获知神经功能是否正常,辅助提升手术治疗疾病的目的;另一方面同时实现术中和预后的同时监测,保障了神经功能的完整性,为手术机器人的操控提供了功能性的设备及数据,进一步完善了手术机器人的智能化。
42、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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