CN119498857A 一种重症肌无力患者的通气检测方法和装置 （中山大学附属第一医院）

一种重症肌无力患者的通气检测方法和装置本发明涉及针对重症肌无力患者的通气检为监测重症肌无力患者的吞咽肌和肢体近端的肌肉活动，得到重症肌无力患者的肌肉力量数个呼吸周期的潮气量和每个呼吸周期的吸气时重者肌无力患者的肌肉力量数据低于预设的肌量和吸气时间随时间的变化趋势与预存的对应2咽肌的肌肉活动的监测数据和肢体近端的肌肉活动的监测数据得到重症肌无力患者的肌呼吸监测模块，配置为在对重症肌无力患者进行机械辅助通气控制模块，与肌肉力量监测模块和呼吸监测模块信号连接，配置为块获取重症肌无力患者的肌肉力量数据，从呼吸监测模块获取重症肌无力患者的呼吸频呼吸周期的潮气量和吸气时间随时间的变化趋势与预存的对应参数的变化趋势不一致时，监测重症肌无力患者的吞咽肌的肌肉活动和肢体近端根据吞咽肌的肌肉活动的监测数据和肢体近端的肌肉活动的监测数据得到重症肌无在对重症肌无力患者进行机械辅助通气的情况下，检测呼吸肌的肌肉活动的监测数据和肢体近端的肌肉活动的监测数据得到重症肌无力患者的肌肉采集患者执行第一标准化动作后的预设时间段的第二时段的肌肉根据第二时段的肌肉力量数据和参照肌肉力量数据分析肌3根据呼吸频率、每个呼吸周期的潮气量和吸气时间随时间的变4[0003]Nguyen,MinhNL,etal."Trackingeyemovementsfordiagnosisinmyastheniagravis:acomprehensivereview."JournalofNeuro_Ophthalmology[0004]Qin,Shixin,etal."Applicationformeasuringeyelidweaknessinindividualswithmyastheniagravis."2021IEEEGlobalHumanitarianTechnology[0005]Liang,Timothy,etal."AnalysisofelectrooculographysignalsforthedetectionofMyastheniaGra[0007]以上这些获得性肌无力的神经电生理检查方法存在以下[0008]重症肌无力影响神经和肌肉之间的信号传递，导致骨骼肌的异常疲劳和力量减5吸机在对重症肌无力患者进行机械辅助呼吸时及时发现是否存在人机抵抗并及时进行调6据吞咽肌的肌肉活动的监测数据和肢体近端的肌肉活动的监测数据得到重症肌无力患者[0020]本申请进一步提供了一种使用可穿戴设备监测患者肌肉[0021]本申请提供一种针对获得性肌无力患者的呼吸辅助系统，包括前述通气检测装一控制单元和第二控制单元被配置为基于患者的肌肉力量数据相互配合地分别控制第一致动器和第二致动器对患者的胸部和腹部提供机械刺激和/或电刺激以辅助患器和/或第二传感器的肌肉活动的检测数据并计算得到[0023]根据一种优选的实施方式，数据处理单元被配置为通过第一传感器和/或第二传感器采集患者执行第一标准化动作时的第一时段的肌肉力量数据作为参照肌肉力量数据，通过第一传感器和/或第二传感器采集患者执行第一标准化动作后的预设时间段的第二时[0024]根据一种优选的实施方式，第一标准化动作包括但不限于吞咽动作和/或手臂的臂的等效质量计算得到用户手臂在肌肉活动中的作状态分别控制第一致动器和第二致动器对患者的胸部和腹部提供与动作状态相匹配的7电极以及设置于胸带的对应胸腔两侧位置的可充放气腹外斜肌的第四电极以及设置于腹部束带的对应腹部前侧位置的可充放气的第二机械气8[0036]根据一种优选的实施方式，预设时间段是根据患者的第一时段的肌肉力量数据、图8是本发明的针对获得性肌无力患者的呼吸辅助系统的一种实施例的装置结构图9是本发明的获得性肌无力患者呼吸辅助系统的一种实施例的吸气阶段的控制图10是本发明的获得性肌无力患者呼吸辅助系统的一种实施例的呼气阶段的控9得到重症肌无力患者的肌肉力量数据；在对重症肌无力患者进行机械辅助通气的情况下，Rate表示每分钟的呼吸次数，用于控制分钟通气量（MV,MinuteVentilation即一分钟内进入或离开肺部的总气体量。成人常见的呼吸频率范围是10_20次/分钟。吸气时间（Ti,InspiratoryTime每次呼吸中吸气阶段持续的时间长度。吸气时间的选择会影响[0058]重症肌无力患者的呼吸肌力量可能较弱，因此他们的潮气量可能会较小或不稳气无效触发和呼气提前触发的人机抵抗类型吸机在对重症肌无力患者进行机械辅助呼吸时及时发现是否存在人机抵抗并及时进行调当呼吸频率、潮气量和吸气时间随时间的变化趋势与预存的对应参数变化趋势不一致时，与患者的胸部进行外部机械接触的第一致动器110和与第一致动器110信号连接的第一控控制单元220被配置为基于患者的肌肉力量数据相互配合地分别控制第一致动器110和第二致动器210对患者的胸部和腹部提供机械刺激和/或电刺激以Rmax、Fmax分别是健康人的对应的胸部肌肉间肌的第二电极113以及设置于胸带111的对应胸腔两侧位置的可充放气的第一机械气囊械气囊114采用医用级硅胶制作为直径约10cm的圆形，厚度可从0.5cm膨胀至3cm，在胸带的用于刺激腹外斜肌的第四电极213以及设置于腹部束带211的对应腹部前侧位置的可充[0100]第一控制单元120和第二控制单元220可采用低功耗微控制器(如ARMCortex_[0105]根据一种具体实施方式，吸气阶段和呼气阶段的电极刺激参数如下表2和表3所[0112]I2=l1x(1+kx(D-spo2))，[0118]优选地，电极的电刺激强度上限为50mA。最大辅助呼吸频率设置为20次/分钟。SPO2低于90%时或者连续30秒未检测到有效呼吸时触发警报。患者的胸腔压力梯度ΔPt的第三监测单元和用于采集患者的腹腔压力梯度ΔPa的第四监容积计算患者的腹腔容积的变化率ΔVa，根据患者的随时间t变化的胸廓容积和患者的随动力学同步指数TRKSI定义为：PCF为相位补偿系数，KER为动力学效率比，KER_normalized为归一化后的动力学效率[0132]相位补偿系数PCF的计算公式为：[0136]归一化后的动力学效率比KER_normalized为：[0139]TRKSI归一化处理公式为：[0140]TRKSI=max(min(TRKSI,100),0)。计算TRKSI可定量评估呼吸协调性，利用该参数便于长期监测和比较患者的呼吸稳定度基于TRKSI的自适应电刺激控制方案。首先，设置肌电信号采集基础参数，采样频率[0144]进一步地，例如可采用以下表4举例列出的训练集来训练基于TRKSI调整电极刺制和调整。以下训练集作为根据TRKSI进行反馈调节的示范举例。根据一种具体实施方[0147]表4举例列出了可用于训练基于TRKSI调整电极刺激参数的技术方案的一个训过客观反映患者呼吸协调性的TRKSI参数来长期评估患者的呼吸状态，并调整呼吸辅助或第二传感器133的肌肉活动的检测数据并计算得到传感器131和/或第二传感器133采集患者执行第一标准化动作后的预设时间段的第二时段是患者的手臂，第二传感器133被配置为检测患者手臂的运动加速度和患者手臂的等效质控制第一致动器110和第二致动器210对患者的胸部和腹部提供与动作状态相匹配的机械著提高患者的舒适度和日常生活质量，这对于长期使用呼吸辅助设备的患者来说至关重[0155]优选地，第一致动器110被配置为能够沿患者的肋骨间隙施加振动以增强吸气过选地，第二致动器210被配置为能够在患者的腹部侧面对腹外斜肌和腹内斜肌施加压力或传感器131和/或第二传感器133采集患者执行第一标准化动作时的第一时段的肌肉力量数据作为参照肌肉力量数据，通过第一传感器131和/或第二传感器133采集患者执行第一标[0160]数据处理单元140和可穿戴设备130之间的交互优化为：数据传输协议和通信协i个时段与中第p个数据相关联的肌肉力量数据[0175][di=xip-R1]。T1两个时间点进行吞咽动作或抬手动作时检测到的对应的吞咽肌EMG数据、手臂加速度数；[0185]根据一种具体实施方式，吞咽肌力量测量使用表面肌电图传感器，即EMG传感器F15%(从初始的100N降至85N)。同时，上肢近端肌肉力量在15分钟内下降了20%(从初始的[0190]根据一种具体实施方式，数据处理单元140被配置来控制致动器进行在给定时间间隔期间具有在5Hz至1000Hz操作频率范围内的非恒定频率的变化频率振动，以辅助维持统会增加振动强度和持续时间。例如：如果在中频段检测到EMG信号下降，系统可能会将[0192]优选地，第一传感器131是被贴合于患者的吞咽肌皮肤表面的第一区域的柔性传度神经网络)从原始信号中提取特征。将应变和曲率数据转换为肌肉力量数据建立数学模获得性肌无力的风险评估结果；用户界面150，用于显示所分析出的风险评估结果以及建预测的肌肉力量数据。数据处理单元140首先进行数据预处理，对原始传感器数据进行滤机森林)对获得性肌无力风险进行预测并按照预设模型输出刺激模式，启动对应的呼吸辅降低整体医疗成本。这种基于可穿戴设备130和数据分析的获得性肌无力风险预测系统以采集的肌肉力量数据到数据处理单元140的通信模块的肌肉力量波动性数据及风险评估结果传输至云存储服务器160进