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CN113679907B - 一种病人自控镇痛装置的控制方法及系统 - Google Patents

一种病人自控镇痛装置的控制方法及系统 Download PDF

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CN113679907B CN202110992103.0A CN202110992103A CN113679907B CN 113679907 B CN113679907 B CN 113679907B CN 202110992103 A CN202110992103 A CN 202110992103A CN 113679907 B CN113679907 B CN 113679907B
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Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种病人自控镇痛装置的的控制方法及系统。本发明的一种病人自控镇痛装置的控制方法，包括统计镇痛指令信号中的有效信号次数N1、无效信号次数N2，计算无效信号率R1和有效率信号率R2，将R1和R2的值分别与预设的剂量调整阈值进行对比分析，根据对比结果调整或不调整PCA单次剂量。本发明的一种病人自控镇痛装置的控制系统，包括：预设模块，信息接收模块，信息处理模块，药物输送模块。实现了根据用户PCA情况智能调整PCA装置。

Description

一种病人自控镇痛装置的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种病人自控镇痛装置的控制方法及系统。
背景技术
目前，用于输注镇痛药物的电子输液泵一般都具有PCA(Patient ControlledAnalgesia，病人自控镇痛)功能，该功能仅在病人感觉疼痛时由病人激活PCA组件实现一次单次量输注，用于缓解因个性化差异引起的镇痛不足。
但现有PCA系统使用过程中，病人每次激活PCA的单次输注量是设置好的，往往是固定不变的。但随着治疗过程的进行或者病人个体的差异，病人对于不同时间段的单次输注量的需求是变化的，可能相对于初始值增加，也可能相对于初始值减少；另外，由于药物生效需要一定时间，在药物生效前，虽然已经激活PCA输注药物，但因药物还未生效病人会因疼痛继续激活PCA系统，从而导致病人一定时间内因药物输注过量而导致危险。
发明内容
为了解决以上不足，本发明提供了一种病人自控镇痛装置的的控制方法及系统。
本发明的具体技术方案如下：
本发明的第一方面提供了一种病人自控镇痛装置的控制方法，包括：
接收用户的镇痛指令信号；
统计镇痛指令信号中的有效信号次数N1、无效信号次数N2，并计算理论最大有效次数N3；
计算无效信号率R1和有效率信号率R2，所述R1= N2/ N1，所述R2= N1/ N3；
将R1和R2的值分别与预设的剂量调整阈值进行对比分析，根据对比结果调整或不调整PCA单次剂量。
本发明的第二方面提供了一种病人自控镇痛装置的控制方法，包括：
步骤S1、获取PCA初始单次剂量、PCA总剂量和单次锁定时间；
步骤S2、获取单次剂量固定周期、单次剂量调整上限、单次剂量增加阈值、单次剂量增加率、单次剂量减少阈值、单次剂量减少率的设置参数、分析计算间隔时间；
步骤S3、接收用户的镇痛指令信号；
步骤S4、统计一个单次剂量固定周期内的有效信号次数N1、无效信号次数N2，并计算一个单次剂量固定周期内的理论最大有效次数N3，所述理论最大有效次数N3=单次剂量固定周期/单次锁定时间；
步骤S5、根据N1、N2、N3计算无效信号率R1和有效率信号率R2，所述R1= N2/ N1，所述R2= N1/ N3；
步骤S6、将R1和R2的值分别与单次剂量增加阈值、单次剂量减少阈值进行对比分析：
(ⅰ)若N1＞0，且R1＞单次剂量增加阈值，R2＞单次剂量减少阈值，则进入下一个单次剂量固定周期，且按照单次剂量增加率调整下一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量；
(ⅱ)若R1＜单次剂量增加阈值，有效率R2＜单次剂量减少阈值，则进入下一个单次剂量固定周期，且按照单次剂量减少率调整下一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量；
(ⅲ)若非(ⅰ) (ⅱ)情况，则不进行调整，经过分析计算间隔时间后，重复步骤S4、步骤S5、步骤S6。
所述(ⅰ)或(ⅱ)中的下一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量相较于前一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量的变化量小于0.5ml，则按0.5ml的量进行调整。
优选的，还包括将各个单次剂量固定周期内的调整记录上传、显示、储存在终端。
优选的，所述单次锁定时间小于所述单次剂量固定周期。
本发明的第三方面提供了一种病人自控镇痛装置的控制系统，包括：
预设模块，用于预设PCA剂量及剂量调整参数；
信息接收模块，用于接收用户的镇痛指令信号；
信息处理模块，用于处理用户的镇痛指令信号，并将处理结果与预设的PCA剂量调整参数对比，跟据对比结果调整或不调整PCA单次剂量；
药物输送模块，用于给病人输送药物。
本发明的第四方面提供了一种病人自控镇痛装置的控制系统，包括：
第一预设模块，用于设置PCA初始单次剂量、PCA总剂量和单次锁定时间；
第二预设模块，用于设置单次剂量固定周期、单次剂量调整上限、单次剂量增加阈值、单次剂量增加率、单次剂量减少阈值、单次剂量减少率、分析计算间隔模块；
信息接收模块，用于接收用户的镇痛指令信号；
药物输送模块，用于给病人输送药物；
第一信息处理模块，用于处理接收的镇痛指令信号，将用户的镇痛指令信号分为有效信号和无效信号；
第二信息处理模块，用于统计一个单次剂量固定周期内的有效信号次数N1、无效信号次数N2，并计算一个单次剂量固定周期内的理论最大有效次数N3，然后根据N1、N2、N3计算无效信号率R1和有效率信号率R2，并与单次剂量增加阈值、单次剂量减少阈值进行对比分析，根据对比结果调整或不调整PCA单次剂量。
优选的，所述控制系统还包括用户终端模块，用于接收、显示、储存各个单次剂量固定周期内调整记录。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
（1）本发明的病人自控镇痛装置的控制方法，通过统计镇痛指令信号中的有效信号次数N1、无效信号次数N2，并计算理论最大有效次数N3；计算无效信号率R1和有效率信号率R2，将R1和R2的值分别与预设的剂量调整阈值进行对比分析，根据对比结果自动调整或不调整PCA单次剂量。从而满足病人对于不同时间段的单次输注量的变化。
（2）本发明的病人自控镇痛装置的控制系统可以设置单词锁定时间，保证了病人在药物生效后再决定是否按压按钮请求给药，避免了病人因为药物未生效而感到疼痛从而多次按压PCA给药按钮请求给药带来的短时间内输注到病人的药物过量的风险。
（3）本发明的病人自控镇痛装置的控制系统间隔时间的设置，能够使系统及时的对镇痛指令信号做出反应并作出及时的调整，满足病人的需求。也避免了系统持续不断的进行计算，避免不必要的浪费。
附图说明
图1为本发明一实施例中的病人自控镇痛装置的控制方法示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
实施例1
本实施例的一种病人自控镇痛装置的控制系统，包括预设模块、信息接收模块、信息处理模块、药物输送模块。
所述预设模块用于医务人员设置病人自控镇痛装置每次输注的药物单次剂量；以及设置用于控制调整药物单次剂量的参数。
信息接收模块，用于接收用户的镇痛指令信号；病人镇痛指令信号的输入方式可以是按压方式，也可以是语音控制方式。
信息处理模块，用于处理信息接收模块接收到的用户的镇痛指令信号，并将处理结果与预设的用于控制调整药物单次剂量的参数对比，跟据对比结果调整或不调整PCA后续给药的单次剂量。
药物输送模块，用于给病人输送药物。
实施例2
本实施例的一种病人自控镇痛装置的控制系统，包括第一预设模块、第二预设模块、信息接收模块、第一信息处理模块、第二信息处理模块、药物输送模块。
所述第一预设模块包括PCA初始单次剂量设置模块、PCA总剂量设置模块、单次锁定时间设置模块。
所述PCA初始单次剂量设置模块用于医务人员设置每次输注的药物单次剂量；
所述PCA总剂量设置模块用于医务人员设置整个治疗过程中病人所需要的药物总剂量上限，使药物输送模块输送的药物总剂量不会超过病人能够承受的药物总剂量上限，从而避免在整个治疗过程中因药物使用过量带来的风险。
所述单次锁定时间设置模块用于医务人员设置单次锁定时间，由于药物输注到人体后需要一定的时间才会生效，在药物生效前，病人可能会因为药物未生效而感到疼痛从而多次按压PCA给药按钮请求给药，这会造成药物生效前短时间内输注到病人的药物过量，从而造成风险。单次锁定时间由医务人员根据药物生效时间设定，一般不少于药物生效时间。在一个单次锁定时间周期内，只有病人第一次按压给药按钮，才会使药物输送模块输送药物，病人第二次及之后多次的按压给药按钮都不会使药物输送模块输送药物给病人。超过单次锁定时间后，病人再次按压给药按钮，才会使药物输送模块输送药物给病人，从而进入下一个单次锁定时间周期，在单次锁定时间周期内，病人第二次及之后多次的按压给药按钮都不会使药物输送模块输送药物给病人。以此类推。
单次锁定时间的设置，保证了病人在药物生效后再决定是否按压按钮请求给药，避免了病人因为药物未生效而感到疼痛从而多次按压PCA给药按钮请求给药带来的短时间内输注到病人的药物过量的风险。
所述第二预设模块包括单次剂量固定周期设置模块、单次剂量调整上限设置模块、单次剂量增加阈值设置模块、单次剂量增加率设置模块、单次剂量减少阈值设置模块、单次剂量减少率设置模块、分析计算间隔模块。
所述单次剂量固定周期设置模块用于医务人员设置单次剂量固定周期。第一预设模块的PCA初始单次剂量设置模块可以设置初始的单次给药剂量。但随着治疗过程的进行或者因病人个体的差异，病人对于之后不同时间段的单次输注量的需求是变化的，可能相对于初始值增加，也可能相对于初始值减少。为了解决这一问题，本发明通过单次剂量固定周期设置模块来设置单次剂量固定周期，每经过一次单次剂量固定周期的时间，则对下一个单次剂量固定周期内的单次剂量进行自动调整。所述单次剂量固定周期大于单次锁定时间，即在一个单次剂量固定周期内，至少包括一个单次锁定时间周期。
所述单次剂量调整上限设置模块用于医务人员设置单次剂量调整上限，从而保证下一个单次剂量固定周期内的单次剂量不超一个上限值，保证病人的安全。
所述单次剂量增加阈值设置模块用于医务人员设置单次剂量增加阈值，所述单次剂量增加阈值用于与第二信息处理模块的分析结果进行对比，从而决定下一个单次剂量固定周期内的单次剂量调整方式。
所述单次剂量增加率设置模块用于医务人员设置单次剂量增加率，所述单次剂量增加率用于计算下一个单次剂量固定周期内的单次剂量，即，如果下一个单次剂量固定周期内的单次剂量需要增加，则单次剂量的增加量由上一个单次剂量固定周期内的单次剂量乘以设置的单次剂量增加率得到。
所述单次剂量减少阈值设置模块用于医务人员设置单次剂量增加阈值，所述单次剂量减少阈值用于与第二信息处理模块的分析结果进行对比，从而决定下一个单次剂量固定周期内的单次剂量调整方式。
所述单次剂量减少率设置模块用于医务人员设置单次剂量减少率，所述单次剂量减少率用于计算下一个单次剂量固定周期内的单次剂量，即：如果下一个单次剂量固定周期内的单次剂量需要减少，则单次剂量的减少量由上一个单次剂量固定周期内的单次剂量乘以设置的单次剂量减少率得到。
所述分析计算间隔模块用于设置第二信息处理模块统计处理镇痛指令信号的间隔时间。间隔时间的设置，能够使系统及时的对镇痛指令信号做出反应并作出及时的调整，满足病人的需求。也避免了系统持续不断的进行计算，避免不必要的浪费。
所述信息接收模块用于接受病人的镇痛指令信号。病人镇痛指令信号的输入方式可以是按压方式，也可以是语音控制方式。
所述药物输送模块用于给病人输送药物。
所述第一信息处理模块，用于处理接收的镇痛指令信号，判断所述镇痛指令信号是有效信号还是无效信号，若为有效信号，则控制药物输送模块输送药物，若为无效信号，则药物输送模块不输送药物；
所述有效信号是指第一次接收到的镇痛指令信号，以及自接受到上一个有效信号起，经过单次锁定时间之后再次接受的第一个镇痛指令信号；其它接受的镇痛指令信号均为无效信号。
所述第二信息处理模块，用于统计一个单次剂量固定周期内的有效信号次数N1、无效信号次数N2，并计算一个单次剂量固定周期内的理论最大有效次数N3，所述理论最大有效次数N3=单次剂量固定周期/单次锁定时间。
然后根据N1、N2、N3计算无效信号率R1和有效率信号率R2，所述无效信号率R1= N2/N1，所述有效率信号率R2= N1/ N3。
将R1和R2的值分别与单次剂量增加阈值、单次剂量减少阈值进行对比分析：
(ⅰ)若N1＞0，且R1＞单次剂量增加阈值，R2＞单次剂量减少阈值，则进入下一个单次剂量固定周期，且按照单次剂量增加率调整下一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量；
(ⅱ)若R1＜单次剂量增加阈值，有效率R2＜单次剂量减少阈值，则进入下一个单次剂量固定周期，且按照单次剂量减少率调整下一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量；
(ⅲ)若非(ⅰ) (ⅱ)情况，则不进行调整，经过分析计算间隔时间后，重复步骤S5、步骤S6、步骤S7。
进一步的，所述(ⅰ)或(ⅱ)中的下一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量相较于前一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量的变化量小于0.5ml，则按0.5ml的量进行调整。
实施例3
本实施例的一种病人自控镇痛装置的控制系统，与实施例2相比，还包括用户终端模块，所述用户终端模块用于接收、显示、储存各个单次剂量固定周期内调整记录。
实施例4
参照附图1，本实施例的一种病人自控镇痛装置的控制方法，包括：
步骤S1、获取PCA初始单次剂量、PCA总剂量和单次锁定时间；
步骤S2、获取单次剂量固定周期、单次剂量调整上限、单次剂量增加阈值、单次剂量增加率、单次剂量减少阈值、单次剂量减少率的设置参数、分析计算间隔时间；
步骤S3、接收用户的镇痛指令信号；
步骤S4、判断用户的镇痛指令信号是有效信号还是无效信号；若为有效信号，则控制药物输送模块输送药物，若为无效信号，则药物输送模块不输送药物；
步骤S5、统计一个单次剂量固定周期内的有效信号次数N1、无效信号次数N2，并计算一个单次剂量固定周期内的理论最大有效次数N3，所述理论最大有效次数N3=单次剂量固定周期/单次锁定时间；
步骤S6、根据N1、N2、N3计算无效信号率R1和有效率信号率R2，所述R1= N2/ N1，所述R2= N1/ N3；
步骤S7、将R1和R2的值分别与单次剂量增加阈值、单次剂量减少阈值进行对比分析：
(ⅰ)若N1＞0，且R1＞单次剂量增加阈值，R2＞单次剂量减少阈值，则进入下一个单次剂量固定周期，且按照单次剂量增加率调整下一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量；
(ⅱ)若R1＜单次剂量增加阈值，有效率R2＜单次剂量减少阈值，则进入下一个单次剂量固定周期，且按照单次剂量减少率调整下一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量；
(ⅲ)若非(ⅰ) (ⅱ)情况，则不进行调整，经过分析计算间隔时间后，重复步骤S5、步骤S6、步骤S7。
优选的，所述(ⅰ)或(ⅱ)中的下一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量相较于前一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量的变化量小于0.5ml，则按0.5ml的量进行调整。
实施例5
本实施例的一种病人自控镇痛装置的控制系统的应用举例，包括：
医务人员在第一预设模块上设置某麻醉药每次输注的药物单次剂量为3ml、药物总剂量上限为80ml和单次锁定时间10min。
医务人员在第二预设模块上设置单次剂量固定周期为2h、单次剂量调整上限6ml、单次剂量增加阈值40%、单次剂量增加率20%、单次剂量减少阈值40%、单次剂量减少率20%、分析计算间隔5min。
设置好以上参数开始计时，进入第一个单次剂量固定周期，即在之后的2h内，如果病人的镇痛指令信号是有效信号，则药物输送模块给病人输送药物的剂量均为医务人员设置的3ml。
进入第一个单次剂量固定周期20min时，病人按压PCA给药按钮给出第一个镇痛指令信号，此信号为有效信号，此时药物输送模块给病人输送3ml药物，同时接下来的10min进入单次锁定时间周期，即接下来的10min内，病人按压PCA给药按钮给出的镇痛指令信号均为无效信号，药物输送模块不会给病人输送药物。直至10min之后，病人再次按压PCA给药按钮给出的镇痛指令信号，此时为有效信号，药物输送模块将给病人输送3ml药物，同时接下来的10min再次进入单次锁定时间周期，以此类推。
经过第一个单次剂量固定周期2h后，第二信息处理模块开始统计第一个单次剂量固定周期2h内的有效信号次数和无效信号次数，经统计，共有4次有效信号和2次无效信号，同时计算理论最大有效次数12次，即理论最大有效次数=2h/10min。
进一步计算无效信号率R1=N2/ N1=2/4=0.5，有效率信号率R2= N1/ N3=4/12=0.33，
将计算的R1（0.5）和R2（0.33）的值与设置的单次剂量增加阈值（0.4）、单次剂量减少阈值（0.4）进行对比分析，不满足调整条件(ⅰ) (ⅱ)，则不进入下个单次剂量固定周期，也不发生任何调整。此时至5min（分析计算间隔）后，病人发出的有效信号，药物输送模块给病人输送的药物剂量仍为3ml。
经过5min的分析计算间隔后，第二信息处理模块重新统计最近2h（即进入第一个单次剂量固定周期5min开始至第一个单次剂量固定周期结束后5min这2h）内的有效信号次数和无效信号次数，进一步计算无效信号率R1、有效率信号率R2，并与设置的单次剂量增加阈值、单次剂量减少阈值进行对比分析，如仍不满足调整条件(ⅰ) (ⅱ)，则不进入下个单次剂量固定周期，也不发生任何调整。之后每经过5min的分析计算间隔，第二信息处理模块重新统计最近2h内的有效信号次数和无效信号次数，并进一步计算无效信号率R1、有效率信号率R2，并与设置的单次剂量增加阈值、单次剂量减少阈值进行对比分析，直至满足整条件(ⅰ) (ⅱ)。
从第一个单次剂量固定周期开始后的2.5h，未进入下个单次剂量固定周期，再次经过5min的分析计算间隔后，第二信息处理模块再次统计最近2h（即进入第一个单次剂量固定周期35min开始至第一个单次剂量固定周期结束后35min这2h）内的有效信号次数和无效信号次数，经统计，共有6次有效信号和3次无效信号。
进一步计算无效信号率R1=N2/ N1=3/6=0.5，有效率信号率R2= N1/ N3=6/12=0.5，
将计算的R1（0.5）和R2（0.5）的值与设置的单次剂量增加阈值（0.4）、单次剂量减少阈值（0.4）进行对比分析，满足调整条件(ⅰ)，则进入下个单次剂量固定周期，同时按照单次剂量增加率（20%）调整下一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量；即接下来2h单次剂量固定周期内，如果病人的镇痛指令信号是有效信号，则药物输送模块给病人输送药物的剂量调整为3.6ml。再经过2h，第二信息处理模块开始统计最近2h内的有效信号次数和无效信号次数，进一步计算无效信号率R1、有效率信号率R2，并与设置的单次剂量增加阈值、单次剂量减少阈值进行对比分析，并根据调整条件(ⅰ) (ⅱ) (ⅲ)做相应的调整。以此类推。
实施例6
本实施例的一种病人自控镇痛装置的控制系统的应用，与实施例5相比，还包括将各个单次剂量固定周期内的调整记录上传、显示、储存在终端。
实施例7
本实施例的一种病人自控镇痛装置的控制系统的应用，与实施例5相比，不同之处在于设置的单次剂量增加率10%，按照单次剂量增加率（10%）调整下一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量的变化量小于0.5ml，则按0.5ml的量进行调整，即下一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量为3.5ml。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种病人自控镇痛装置的控制系统，其特征在于，预设模块包括：
第一预设模块，用于设置PCA初始单次剂量、PCA总剂量和单次锁定时间；
第二预设模块，用于设置单次剂量固定周期、单次剂量调整上限、单次剂量增加阈值、单次剂量增加率、单次剂量减少阈值、单次剂量减少率、分析计算间隔模块；
信息接收模块，用于接收用户的镇痛指令信号；
第一信息处理模块，用于处理信息接收模块接收的镇痛指令信号，将用户的镇痛指令信号分为有效信号和无效信号；
所述有效信号是指第一次接收到的镇痛指令信号，以及自接受到上一个有效信号起，经过单次锁定时间之后再次接受的第一个镇痛指令信号；其它接受的镇痛指令信号均为无效信号；
第二信息处理模块，用于统计一个单次剂量固定周期内第一信息处理模块中的有效信号次数N1、无效信号次数N2，并计算一个单次剂量固定周期内的理论最大有效次数N3，然后根据N1、N2、N3计算无效信号率R1和有效率信号率R2，并与第二预设模块上设置的单次剂量增加阈值、单次剂量减少阈值进行对比分析，根据对比结果调整或不调整PCA单次剂量；
所述理论最大有效次数N3＝单次剂量固定周期/单次锁定时间；
所述无效信号率R1＝N2/N1；
所述有效信号率R2＝N1/N3；
使用时，执行以下步骤：
步骤S1、第一预设模块获取PCA初始单次剂量、PCA总剂量和单次锁定时间；
步骤S2、第二预设模块获取单次剂量固定周期、单次剂量调整上限、单次剂量增加阈值、单次剂量增加率、单次剂量减少阈值、单次剂量减少率的设置参数、分析计算间隔时间；
步骤S3、信息接收模块接收用户的镇痛指令信号；
步骤S4、第一信息处理模块统计一个单次剂量固定周期内的有效信号次数N1、无效信号次数N2，并将有效信号次数N1、无效信号次数N2发送给第二信息处理模块；
步骤S5、接收有效信号次数N1、无效信号次数N2并计算一个单次剂量固定周期内的理论最大有效次数N3，所述理论最大有效次数N3＝单次剂量固定周期/单次锁定时间；并根据N1、N2、N3计算无效信号率R1和有效率信号率R2，所述R1＝N2/N1，所述R2＝N1/N3；
步骤S6、将R1和R2的值分别与单次剂量增加阈值、单次剂量减少阈值进行对比分析：
(ⅰ)若N1＞0，且R1＞单次剂量增加阈值，R2＞单次剂量减少阈值，则进入下一个单次剂量固定周期，且按照单次剂量增加率调整下一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量；
(ⅱ)若R1＜单次剂量增加阈值，有效率R2＜单次剂量减少阈值，则进入下一个单次剂量固定周期，且按照单次剂量减少率调整下一个单次剂量固定周期内的PCA单次剂量；
(ⅲ)若非(ⅰ)(ⅱ)情况，则不进行调整，经过分析计算间隔时间后，重复步骤S4、步骤S5、步骤S6。
2.根据权利要求1所述的病人自控镇痛装置的控制系统，其特征在于：还包括用户终端模块，用于接收、显示、储存各个单次剂量固定周期内调整记录。
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