[实用新型]脑组织血氧饱和度精准监测传感器

说明书

本实用新型涉及一种脑组织血氧饱和度精准监测传感器及其监测方法，传感器包括通过柔性连接体(3)相互连接的监测柱(1)和信号连接器(2)，所述监测柱(1)上设有至少一个光发射单元(4)和至少一个光接收单元(5)，所述光发射单元(4)和光接收单元(5)位于所述监测柱(1)的侧孔(7)内。本实用新型与现有技术相比，在重型颅脑损伤患者脑组织监测上具有以下突出优点：1.无头皮和头骨中血氧饱和度的干扰；2.不受头皮厚度和颅骨厚度影响；3.不受位置限制，对于脑损伤患者可以在靠近损伤脑组织附近监测；4.在检测血氧饱和度的同时也可以监测其他生理参数，如颅内压等。

技术领域

本实用新型涉及脑组织血氧饱和度参数的获取，具体涉及一种脑组织血氧饱和度精准监测传感器。

背景技术

研究文献显示，颅脑创伤后继发性脑缺氧是病情加重甚至死亡的重要原因，也是影响预后的主要因素之一。尤其在重型颅脑外伤，脑缺血缺氧的发生率高达90％。早期发现并及时处理，可将继发性脑损害减少到最低程度。临床常用的动脉血氧饱和度(SaO2)，脉搏血氧饱和度(SpO2)监测正常并不代表rScO2也正常，同时这些监测方法也不能连续监测脑组织中真正的供氧情况，不能对脑供氧进行动态监测。

近年来出现的无创血氧饱和度监测，其基本原理：采用波长为620nm到780nm的红光和780nm到1200nm的近红外光，其中使用最多方案的是采用660nm红光和940nm近红外光。根据氧合血红蛋白(HbO2)对660nm红光吸收量较少，而对940nm红外光吸收量较多；还原血红蛋白(HbR)则反之，用分光光度法测定红外光吸收量与红光吸收量之比值，就能确定血红蛋白的氧合程度。上述方法已经成熟的使用在了指尖血氧饱和度监测上，其方案是发射光源和光接收器分别位于组织的两侧，即发射的光源直接透射过组织后到达光接收器。国际如Masimo 公司的指尖血氧探头LNOP Reusable Sensors，国内如Midry公司的手持血氧仪PM60。

由于一些机体组织体积和厚度比较大，光线无法透射过组织，如大脑、肝脏等。近几年出现的散射式或反射式方案逐渐被采用：发射光源和光接收器分别位于组织的同一侧，光入射到人体组织上，经过透射、散射和反射后被光接收器获得，经过一系列的计算，可以得到有关组织中血液的氧合状况数据。该方案可持续无创监测脑组织的血红蛋白氧饱和度(rStO2)，文献显示其测量结果和脑内血流量相关。现有全球比较知名的脑血氧饱和度监测产品包括：日本Hamamatsu Photo-nics公司的NIRO-300，美国Medtronic公司的INVOS5100和美国 CASMED公司的FORE-SIGHT。国内也有多家公司生产，如重庆名希的脑氧无创监测仪、合肥安恒光电有限公司的近红外组织血氧参数无损监测仪等。这些用于脑血氧饱和度监测的产品都具有相近的检测原理，即都是通过贴于前额的近红外传感器无创监测脑血氧饱和度。如图1 所述，通过一个发光元器件和两个间距不同的光感受器组成一个检测单元，离发光元器件最近的光感受器主要检测头皮和颅骨部位的光吸收程度，离发光元器件远的感受器检测头皮、颅骨和脑组织的光吸收程度，通过一定的算法可计算出脑组织的血氧饱和度。

大量的文献查询，发现目前无创脑血氧饱和度监测产品在实际临床使用中有明显的问题尚未解决，例如：1.监测深度不够，光线只深入头皮下2-3厘米，大脑深处的情况无法监测到；2.传感器只能放在无头发遮挡的大脑前额，只能固定监测部分大脑前额叶的局部血氧饱和度，无法从大脑侧部或后部进行监测；3.不同厂家的产品，光发射单元和两个光感受器距离设计不同，导致测量获得的绝对值差异大，只能观测到脑氧饱和度变化趋势的趋同；4.不同个体，头皮和颅骨厚度不同，导致测量准确值差异大；5.不同时段，相同个体头皮和颅骨血氧饱和度不同，测量误差不同。

以上问题导致现有的无创脑血氧饱和度监测仪几乎只能在新生儿身上使用，对于成年人特别是重型颅脑损伤患者、严重脑出血患者、脑肿瘤手术后的患者，其使用准确性无法满足临床需求。

实用新型内容