[发明专利]EMG测量系统的信号处理单元

说明书

本发明涉及EMG测量系统的信号处理单元。说明了一种EMG测量系统，其带有信号处理单元(8)和至少一个电极(4)用于测量在患者的肌肉、肌肉纤维中和/或皮肤区域中的电位差。在此至少一个代表电位差的测量信号能够从电极(4)传递到信号处理单元(8)上。以该测量信号为基础在信号处理单元(8)中能够产生另外的信号，其能够传递到至少一个外部的仪器(9)上。所说明的技术的解决方案的突出之处在于，通过信号处理单元(8)能够处理由外部的仪器(9)传递的信号并且以该信号为基础能够产生至少一个控制信号。

技术领域

本发明涉及一种带有信号处理单元的EMG测量系统，该信号处理单元能实现EMG测量系统和至少一个另外的外部的仪器之间的通讯。该EMG测量系统具有至少两个电极用于测量在患者的肌肉、肌肉纤维中和/或皮肤区域中的电位差，其中，至少一个代表电位差或者电位差变化的测量信号能够传递到信号处理单元上。这样实施信号处理单元，使得另外的信号能够在测量信号的基础上产生并且能够传递到至少一个外部的仪器尤其显示单元或呼吸器上。

背景技术

肌电图学(EMG)是神经诊断中的电生理学(elektrophysiologische)的方法，在该方法中测量肌肉的电活动。通常借助于同心的表面电极探测许多肌肉纤维的动作电位(Aktionspotentiale)的叠加以及其变化。利用专用探针也能够检测各个肌肉纤维，并且借助于表面电极也能实现皮肤上的电位差变化的测量。在执行EMG时检测通常源于不同的肌肉的电活动。

一旦肌肉收缩，这就通过动作电位实现。如果在给患者人工呼吸时执行EMG，需要注意的是，只要患者至少部分自发地呼吸，患者在其呼吸肌肉组织方面是活动的。在这些情况中患者不可以进行强制地人工呼吸，而是必须将人工呼吸、尤其风扇与通过呼吸肌肉张紧引起的自发活动同步。

除了应用肌电图学来识别肌肉疾病和神经疾病，已知一种用于支持患者的人工的呼吸的系统，其中使用EMG信号。在NAVA®系统(神经调节辅助通气)中在考虑借助于特殊的胃管探测的横隔膜的电活动(Edi)的情况下控制呼吸器的风扇。同步和成比例于患者的呼吸的需求实现的人工呼吸支持在这里通过以下方式实现，即由风扇产生的人工呼吸压力在考虑横隔膜活动(Edi)的幅度和持续时间的情况下改变。利用该系统应该通过以下方式支持患者的呼吸活动，即该呼吸器承担呼吸工作的必要的部分并且如此确保，使得患者不会不必要地精疲力尽或疲倦。鉴于慢性的肺病的增长和对改进的疗法的要求，这样的人工呼吸支持在患者和呼吸驱动装置之间的改善的互相作用方面是对现代的人工呼吸系统的决定性的要求。

同样已知基于表面EMG的信号的呼吸监控以及人工呼吸控制、尤其风扇控制。这样的EMG测量系统通常具有EMG前端，其通过电流的、无线的或光学的信号连接单向地与显示器、诊断或治疗仪器连接。

从DE 10 2012 003 509 A1中公开了一种用于非创伤性的人工呼吸的人工呼吸系统，该人工呼吸系统具有由控制装置进行控制的呼吸器，并且具有带有电极的、用于导出患者的胸腔的表面的电极信号的患者模块。根据说明的技术的实施方案，这样实施控制装置，抑制电极信号中EKG信号部分，从而获得代表呼吸张紧的肌电图学的信号(EMG信号)并且依赖于该EMG信号控制呼吸驱动装置。因此借助于说明的技术的解决方案，一方面能实现，从获得的电极信号中导出EMG信号并且在患者的人工的呼吸中考虑该EMG信号以及另一方面导出EKG信号并且提供用于显示的代表EKG的数据。

此外从EP 2 371 412 B1中公开了一种人工呼吸或麻醉系统，其耦合到EMG测量系统上，其中由EMG测量系统或者该系统的控制装置提供作为人工的呼吸的基础的信号。在这里EMG系统的控制单元具有模拟-数字-转换单元，利用其能够将由所述至少一个sEMG传感器检测的模拟的肌电图学的肌肉活动转换为数字信号。因为所述至少一个传感器仅仅检测来自呼吸肌肉组织的非常小的电压，从而在将该非常小的电流通过较大的间距传导到外部的控制单元时相应的小的电压可能失真，所以在邻近患者布置的控制装置中就已经进行相应的转换是有意义的。EMG测量系统的控制装置能够由尤其布置在呼吸器内的上级的控制装置识别。为此在EMG前端中储存合适的识别数据。