麻醉监测与诊断的技术方法

张*强

由于麻醉监测与诊断主要是一个模式识别过程，所以很多应用于模式识别的技术也可用于麻醉的监测与诊断。从上一节系统的工作过程来看，监测与诊断主要分为信号获取（采集）、信号处理和并发症诊断三个阶段，不同阶段采用相应的技术理论方法。信号获取阶段包括信号的采集和传送。这一阶段的设计主要包括采集硬件（包括传感器）的选择和信号调理电路设计、数据的传送。本文中采集硬件、信号调理电路等不在课题研究范围内，研究中直接使用医院临床麻醉监控设备（OhmehaS/5 监控机）采集的基本体征数据。信号（数据）的传送是诊断系统需要解决的问题，因为大多数监控机并没有提供冗余的接口供诊断系统使用，本文中使用了一种称为 DOMonitor 的程序经 TCP 端口完成数据的传送功能。
　　信号处理技术是后续诊断技术的基础。一般信号处理方法的选择主要根据信号特点、系统要求、诊断目的和实验方法确定；很多情况下上一步采集来的数据需要用数字滤波技术进行噪声消除和伪迹剔除，再应用时序分析方法进行数据分析，也可用功率谱分析、小波分析等技术进行分析。辅助诊断的方法主要有基于数学模型的方法和基于人工智能的方法两大类。前者有基于状态估计的方法、基于过程参数估计的方法等。基于人工智能的方法有专家系统的方法、基于案例的方法、基于神经网络的方法、基于模糊数学的方法、基于信息集成技术的方法、基于灰色关联度的方法及故障树方法等。医学辅助诊断系统由于其应用领域的特殊性，需要大量的专家知识，具有不同的要求，目前的研究主要集中在基于信号统计特征、基于模糊逻辑的专家系统和人工神经网络技术等方面。
　　监测与诊断系统的开发平台麻醉监测与诊断系统实现的功能有信号采集与传送、信号处理分析和诊断推理功能，其设计开发可以采用虚拟仪器。虚拟仪器(Virtual Instrument，VI)和传统仪器一样具备采集数据、对采集的数据分析处理及显示处理结果的功能，然而 VI可以由用户根据需要来定义或扩展，即用户可以自由地组合计算机平台、硬件、软件以及各种完成应用系统所需要的附件，满足不同专业测量的测试需求。这种特征改变了传统仪器功能固定及难以升级的不足。VI 与传统仪器最主要的区别是 VI 的功能由用户使用时自己定义，而传统仪器的功能是由厂商事先定义好的，可见虚拟仪器技术比传统测试技术具有很大的灵活性和优越性。一些开发实例也证明了这一点，如美国 Dateppli,lnc 公司运用虚拟仪器技术开发的汽车测试系统，由于体积小，操作方便、灵活，功能便于扩展，结果精确直观，得到了用户的好评。因此，把麻醉智能监测与诊断系统建立在基于虚拟仪器技术的平台上，可充分发挥虚拟仪器技术的优点：测试分析性能的改进和功能扩展只需要更新相关软件设计，无需购买新的仪器，从而降低测试开发成本；研制周期较传统仪器大为缩短，加快了开发进度；虚拟仪器开放、灵活，可与计算机同步发展，与网络及其他设备互联，且人机界面友好。
　　美国 NI( National Instruments)公司开发的 LabVIEW 采用图形化编成语言，由于它集成了数据采集、GPIB、串行仪器控制、信号处理分析、信号显示和保存等仪器测试系统的绝大部分功能，使得设计人员可以从大量的编程工作中解脱出来，从而能更好地从总体上设计监测诊断系统的功能。因此，本文的系统开发语言以LabVIEW 为主，同时采用了 Matlab 语言和 Java。其中算法部分先在 Matlab 中实现，后移植到 LabVIEW 中,数据传输程序 DOMonitor 使用 Java 编写（DOMonitor由小组其它人员编写）。麻醉监测与诊断技术发展概况医学的进一步发展使得专家们的诊断需要分析处理更多的病人数据以及做更复杂的决策诊断决策过程。因此辅助诊断的重要性就进一步凸显。尤其是临床医学和工程学的进展使计算机辅助系统向智能化发展。计算机辅助决策系统第一次出现是在上个世纪 50 年代。专家系统能够通过计算机的决策算法模拟人的思维及操作过程，已有了广泛的应用，包括医学方面的应用。本研究是专家系统在麻醉术中的应用，主要是利用计算机表达的专家知识进行病人体征情况的监测和管理，最后做出辅助诊断。在麻醉术中的监测和诊断领域，国内的研究主要集中于麻醉深度的研究上，目前还没有发现对麻醉并发症监测与诊断的相关研究；国外在这一领域的研究也仅有不到 20 年的时间，除了对麻醉深度的研究之外，对术中高热等并发症也有一些研究，但大多处于探索阶段，未能形成临床应用。

R****s

不错 很好的，期待更多好资料

l****0

很好的，期待更多