TWI626617B

TWI626617B - 麻醉風險評估方法

Info

Publication number: TWI626617B
Application number: TW104141774A
Authority: TW
Inventors: 葉力仁; 吳憬全; 洪朝明; 呂南翰; 陳泰賓; 黃詠暉
Original assignee: 義守大學
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2018-06-11
Also published as: TW201721571A

Abstract

本發明揭示一種麻醉風險評估方法，用於解決習知麻醉風險評估方式不客觀的問題。該方法由一取像裝置耦接一電腦系統作為執行架構，其步驟可包含：由該取像裝置擷取一人體之動脈血管搏動時的連續影像；由該電腦系統偵測該連續影像中動脈血管的管壁寬度；及由該電腦系統記錄該管壁寬度隨時間變化的波形，計算該波形之波峰均值與波谷均值的比值作為一管搏風險係數，判斷該管搏風險係數是否介於一正常管搏範圍，若判斷為是，輸出一適合麻醉訊息，若判斷為否，輸出一麻醉警示訊息。藉此，可有效地解決上述問題。

Description

麻醉風險評估方法

本發明係關於一種麻醉風險評估方法；特別是關於一種利用血管搏動影像作為評估依據的麻醉風險評估方法。

拜醫療科技進步所賜，病患在手術前後可配合麻醉藥劑，以利減輕疼痛不適感，惟麻醉藥劑的藥效及副作用因人而異，為降低病患接受麻醉的風險，在進行麻醉過程之前，通常會進行麻醉風險評估程序，期能適時調整麻醉及手術進行方式，以避免產生後遺症或衍生醫療糾紛。

病患接受麻醉前雖會進行麻醉評估，惟目前評估方式多以問卷調查方式進行，醫生僅能依病患或其家屬主動提供的資訊進行判斷，由於該資訊未必能真實反映病患的生理狀況，對於生理狀況不適合接受麻醉的病患，如：頸動脈狹宰、有血管斑塊、血流量不足或腦血流異常的病患等，僅依據上述資訊仍有可能被誤認為安全而接受麻醉，繼而導致不良的後果。

是以，習用麻醉風險評估方法未依病患生理狀況進行評估，且無客觀的資料可供參考，難以有效降低麻醉風險。

有鑑於此，有必要改善上述先前技術的缺點，以符合實際需求，提升其實用性。

本發明係提供一種麻醉風險評估方法，可依據人體生理狀況評估病患接受麻醉之風險。

本發明揭示一種麻醉風險評估方法，可由一取像裝置耦接一電腦系統作為執行架構，其步驟可包含：由該取像裝置擷取一人體之動脈血管搏動時的連續影像；由該電腦系統偵測該連續影像中動脈血管的管壁寬度；及由該電腦系統記錄該管壁寬度隨時間變化的波形，計算該波形之波峰均值與波谷均值的比值作為一管搏風險係數，判斷該管搏風險係數是否介於一正常管搏範圍，若判斷為是，輸出一適合麻醉訊息，若判斷為否，輸出一麻醉警示訊息。藉此，該電腦系統可自動依據人體生理狀況(如：血管搏動或心臟搏動情況)評估病患是否適合接受麻醉，可以達成「自動且有效評估病患麻醉風險」功效。

所述麻醉風險評估方法，另計算該波形之波峰出現頻率作為一心搏風險係數，判斷該心搏風險係數是否可介於一正常心搏範圍，若判斷為是，輸出該適合麻醉訊息，若判斷為否，輸出該麻醉警示訊息。藉此，該心搏風險係數可用於輔助該電腦系統判斷病患是否適合接受麻醉，降低誤判麻醉風險的機率，可以達成「提高麻醉風險評估的準確率」功效。

所述正常心搏範圍可為每分鐘60至100次。藉此，該電腦系統可利用多數人具備的生理特徵數據作為判斷依據，可以達成「有效評估病患麻醉風險」功效。

所述管壁寬度可由該連續影像中動脈血管的管壁之間的像素數量依據一像素與距離轉換表換算而取得。藉此，該電腦系統可利用影像處理技術解讀人體生理特徵數據作為判斷依據，可以達成「有效評估病患麻醉風險」功效。

所述正常管搏範圍可為1.38±0.16。藉此，該電腦系統可利用多數人具備的生理特徵數據作為判斷依據，可以達成「自動評估病患麻醉風險」功效。

所述取像裝置可為一超音波取像裝置或斷層掃描取像裝置。藉此，該取像裝置可有效地讀取人體生理特徵數據，供該電腦系統作為判斷依據，可以達成「有效評估病患麻醉風險」功效。

所述連續影像可為取自該人體之頸動脈血管搏動時的影像。藉此，該電腦系統可利用影像處理技術有效解讀動脈血管搏動時的特徵數據作為判斷依據，可以達成「有效評估病患麻醉風險」功效。

上揭麻醉風險評估方法，可由該電腦系統依據人體生理狀況(如：血管搏動或心臟搏動情況)評估病患是否適合接受麻醉，經由此麻醉風險評估方式，可以達成「降低病患接受麻醉之風險」功效，可即時排除不適麻醉之病患，以便適時調整麻醉及手術進行方式，可避免產生後遺症或衍生醫療糾紛，可改善習知麻醉問卷評估方式「未能真實反映病患的生理狀況，導致評估依據不客觀」問題。

C1~C10‧‧‧管壁寬度變化波形的波峰

T1~T10‧‧‧管壁寬度變化波形的波谷

S1‧‧‧影像擷取步驟

S2‧‧‧管壁偵測步驟

S3‧‧‧風險估算步驟

W‧‧‧管壁寬度

第1圖：係本發明麻醉風險評估方法實施例之方法流程圖。

第2圖：係本發明麻醉風險評估方法實施例之動脈血管影像。

第3圖：係本發明麻醉風險評估方法實施例之感興趣區域的動脈血管影像、血管管壁放大影像及管壁邊緣示意圖。

第4圖：係本發明麻醉風險評估方法實施例之管壁寬度示意圖。

第5圖：係本發明麻醉風險評估方法實施例之管壁寬度隨時間變化的波形圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：本發明全文所述之「耦接」(coupled connection)，係指二電子裝置可經由電性連接或無線技術(如：infrared或Zigbee等)相互通訊，惟不以此為限，係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。

請參閱第1圖所示，其係本發明麻醉風險評估方法實施例之方法流程圖。其中，該方法實施例可由一取像裝置耦接一電腦系統作為執行架構，用以執行一麻醉風險評估作業，以便依據人體生理狀況評估病患接受麻醉之風險。在此實施例中，該取像裝置可為具有人體生理狀態攝影功能的裝置，如：超音波取像裝置或斷層掃描取像裝置等，用以有效地讀取人體生理特徵數據，供該電腦系統作為判斷依據，以便達成「有效評估病患麻醉風險」功效；另，該電腦系統可為具有資料處理及輸出入功能的裝置，如：微處理器(microprocessor)、嵌入式系統(Embedded System)、數位訊號處理器(DSP)或工業電腦(IPC)等，用以執行一麻醉風險評估演算法，如：利用MATLAB等程式語言實現，惟不以此為限。如第1圖所示，該方法實施例可包含一影像擷取步驟S1、一管壁偵測步驟S2及一風險估算步驟S3，說明如下。

請再參閱第1圖所示，該影像擷取步驟S1可由該取像裝置擷取一人體之動脈血管搏動時的連續影像。在此實施例中，可先利用超音波取像裝置對人體之動脈血管進行攝影(如：拍攝10秒)，用以取得動脈血管搏動時的連續影像，如：240張取自該人體之右頸動脈血管搏動時的影像，以便該電腦系統利用影像處理技術有效解讀動脈血管搏動時的特徵數據作為判斷依據，可以達成「有效評估病患麻醉風險」功效，其中各影像皆含有動脈血管管壁(如第2圖所示)，以便作為後續步驟判斷之依據，惟不以此為限。

請再參閱第1圖所示，該管壁偵測步驟S2可由該電腦系統偵測該連續影像中動脈血管的管壁寬度。在此實施例中，該電腦系統可對各影像進行影像處理(image processing)，用以偵測該連續影像中動脈血管的管壁寬度(即管壁直徑或血管剖面的徑向寬度)，例如：先將各影像像素內容由彩色轉為灰階(如：Y=0.2989×R+0.5870×G+0.1140×B)，再於各影像中選擇一個含有血管管壁(朝相同方向延伸的二線條區域)的感興趣區域(Region of Interest，如第3圖之(a)所示)，再除去各影像中的雜訊(如：將相鄰像素值平均，或以濾波矩陣對各像素進行濾波運算等)，再用邊緣偵測演算法(如：採用Canny邊緣偵測法或Sobel邊緣偵測法等)偵測血管管壁(如第3圖之(b)所示)，惟因各影像中偵測出的邊緣可能會不連續，故可利用邊緣修補演算法(Morphological structure closing algorithm)修補管壁內側邊緣(如第3圖之(c)所示)，用以估算血管之管徑(如第4圖所示之管壁寬度W，可由該連續影像中動脈血管的管壁之間的像素數量依據一像素與距離轉換表換算為公厘，mm)，惟不以此為限。

請再參閱第1圖所示，該風險估算步驟S3可由該電腦系統記錄該管壁寬度隨時間變化的波形，計算該波形之波峰均值與波谷均值的比值作為一管搏風險係數，判斷該管搏風險係數是否介於一正常管搏範圍，若判斷為是，輸出一適合麻醉訊息，若判斷為否，輸出一麻醉警示訊息。在此實施例中，由於人體動脈血管會藉由收縮及舒張的過程輸送血液，上述連續影像中各影像的管壁寬度應會隨時間變化，故該電腦系統可由動脈血管管壁之間的像素數量依據一像素與距離轉換表換算而取得該管壁寬度，以利用影像處理技術解讀人體生理特徵數據作為判斷依據，並可記錄該管壁寬度隨時間變化的波形(如第5圖所示)，作為評估病患是否適合接受麻醉之依據。藉此，可以達成「有效評估病患麻醉風險」功效。

舉例而言，第5圖所示之管壁寬度變化的波形具有數個波峰(wave crest)C1~C10及數個波谷(wave trough)T1~T10，該電腦系統可計算該波形之波峰均值(如：C1+…+C10之值÷10)與波谷均值(如：T1+…+T10之值÷10)的比值(如：波峰均值÷波谷均值)作為一管搏風險係數(vessel beating coefficient)，用以判斷該管搏風險係數是否介於一正常管搏範圍 (如：1.38±0.16)，若判斷為是，該電腦系統輸出一適合麻醉訊息(如：可用於顯示〝OK〞的數碼或訊號等)，若判斷為否，輸出一麻醉警示訊息(如：可用於顯示〝NG〞的數碼或訊號等)，惟不以此為限。藉此，該電腦系統可利用多數人具備的生理特徵數據作為判斷依據，可以達成「自動評估病患麻醉風險」功效。

此外，該電腦系統還可利用該波形所具備的其他訊息作為麻醉風險評估的輔助依據，例如：該電腦系統可計算該波形之波峰出現頻率作為一心搏風險係數(heart beating coefficient)，用以判斷該心搏風險係數是否介於一正常心搏範圍(如：每分鐘60至100次)，若判斷為是，輸出該適合麻醉訊息，若判斷為否，輸出該麻醉警示訊息，惟不以此為限。藉此，該心搏風險係數可用於輔助該電腦系統判斷病患是否適合接受麻醉，利用多數人具備的生理特徵數據作為判斷依據，降低誤判麻醉風險的機率，可以達成「有效評估病患麻醉風險」及「提高麻醉風險評估的準確率」等功效。

藉由前揭之技術手段，本發明麻醉風險評估方法實施例可由該電腦系統依據人體生理狀況(如：血管搏動或心臟搏動情況)評估病患是否適合接受麻醉，經由此麻醉風險評估方式，可以達成「降低病患接受麻醉之風險」功效，可即時排除不適麻醉之病患，以便適時調整麻醉及手術進行方式，可避免產生後遺症或衍生醫療糾紛，可改善習知麻醉問卷評估方式「未能真實反映病患的生理狀況，導致評估依據不客觀」問題。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種麻醉風險評估方法，係由一取像裝置耦接一電腦系統作為執行架構，其步驟包含：由該取像裝置擷取一人體之動脈血管搏動時的連續影像；由該電腦系統偵測該連續影像中動脈血管的管壁寬度；及由該電腦系統記錄該管壁寬度隨時間變化的波形，計算該波形之波峰均值與波谷均值的比值作為一管搏風險係數，判斷該管搏風險係數是否介於一正常管搏範圍，若判斷為是，輸出一適合麻醉訊息，若判斷為否，輸出一麻醉警示訊息。
根據申請專利範圍第1項所述的麻醉風險評估方法，另計算該波形之波峰出現頻率作為一心搏風險係數，判斷該心搏風險係數是否介於一正常心搏範圍，若判斷為是，輸出該適合麻醉訊息，若判斷為否，輸出該麻醉警示訊息。
根據申請專利範圍第2項所述的麻醉風險評估方法，其中該正常心搏範圍為每分鐘60至100次。
根據申請專利範圍第1或2項所述的麻醉風險評估方法，其中該管壁寬度係由該連續影像中動脈血管的管壁之間的像素數量依據一像素與距離轉換表換算而取得。
根據申請專利範圍第1或2項所述的麻醉風險評估方法，其中該正常管搏範圍為1.38±0.16。
根據申請專利範圍第1或2項所述的麻醉風險評估方法，其中該取像裝置為一超音波取像裝置或一斷層掃描取像裝置。
根據申請專利範圍第1或2項所述的麻醉風險評估方法，其中該連續影像為取自該人體之頸動脈血管搏動時的影像。