TWI633302B - 非侵入式皮瓣移植成活評估方法及系統 - Google Patents
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Abstract
一種非侵入式皮瓣移植成活評估方法及系統，先利用一控制單元控制一可變頻率電流源產生電路以一固定頻率產生一定電流，使該定電流通過一檢測電極；再利用該檢測電極檢測一皮瓣移植後的皮膚的生物電阻；將該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻與一定義閥值相比對，當該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻超出該定義閥值時，則視為一異常狀況。
Description
本發明係有關於一種非侵入式皮瓣移植成活評估方法及系統，特別是指利用檢測電極檢測皮瓣移植後的皮膚的生物電阻，作為皮瓣移植成活的評估方法及系統。
參閱http：//sunifeng.blogspot.tw/2015/08/blog-post 94.html所揭露之內容：皮瓣手術後最重要的就是確保皮瓣的存活。這也是最需要注意的一項課題。那我們要怎樣觀察呢？簡單的說，就是用眼去看(inspection)、用手去摸(palpation)、用針去刺、用溫度計去量。
也就是下列幾個要點：
1. Color(顏色)
2. Capillary blanching(微血管回血狀態)
3. Warmth(溫度)
4. Stab wound bleeding(用針刺的出血狀態)
而失敗的皮瓣(failed)則表現出下列幾點：
1. 溫度持續下降：可快(artery)、可慢(vein)
2. 組織的彈性變硬(vein)，變虛(artery)
3. 顏色：蒼白(artery)、淤青(vein)
4. 皮瓣邊緣變化(縫線處)，可能會起水泡。
因此，中華民國專利第I507172號提出「紅外線熱影像系統及其分析自由皮瓣表面溫度影響因素的方法」，該案以紅外線熱像儀取得一生物體自由皮瓣的一實測表面溫度，又進一步取得該生物體的核心溫度與所在環境的室溫，針對核心溫度與環境室溫分別進行熱傳導與熱對流運算以產生一預測表面溫度，根據預測表面溫度是否接近實測表面溫度，判斷影響自由皮瓣表面溫度的因素是否出現變化，以作為補償校正的依據，進而提高以紅外線熱像儀取得自由皮瓣表面溫度作為參考指標的正確性。
但是傳統的觀察方式容易受外界環境影響，不容易精準判別，或者需使用侵入式的檢測方式，影響檢測舒適度。
爰此，為改善前述缺失，本發明提出一種非侵入式皮瓣移植成活評估方法，包括：A.利用一固定頻率產生一定電流，使該定電流通過一檢測電極；B.利用該檢測電極檢測一皮瓣移植後的皮膚的生物電阻；C.將該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻與一定義閥值相比對，當該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻超出該定義閥值時，視為一異常狀況。
進一步，步驟C中，係將該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻與一皮瓣移植前的皮膚的生物電阻相減，當二者之差值超過該定義閥值時，視為該異常狀況。
進一步，步驟C中，係將該皮瓣移植後的皮膚在相對低頻率時的生物電阻除以該皮瓣移植後的皮膚在相對高頻率時的生物電阻，獲得二者之比值，當該比值超出該定義閥值時，視為該異常狀況。
進一步，步驟C中，係將該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻正規化後，符合下述規則者，視為該異常狀況：Im1(t)/Im1(0)的比值超出於該定義閥
值，或者Im1(t)/Im2(0)的比值超出於該定義閥值；其中：Im1(t)為該皮瓣移植後的皮膚隨著時間變化在相對低頻率的生物電阻與該皮瓣移植後的皮膚隨著時間變化在相對高頻率的生物電阻的比值；Im1(0)為該皮瓣移植前的皮膚在相對低頻率的生物電阻與該皮瓣移植前的皮膚在相對高頻率的生物電阻的比值；Im2(0)為一正常皮膚在相對低頻率的生物電阻與該正常皮膚在相對高頻率的生物電阻的比值。
本發明再提出一種執行上述非侵入式皮瓣移植成活評估方法之非侵入式皮瓣移植成活評估系統，包括：一控制單元；一可變頻率電流源產生電路，電性連接該控制單元；一對檢測電極，電性連接該可變頻率電流源產生電路；一電壓讀取電路，電性連接該對檢測電極及該控制單元。
藉由該控制單元控制該可變頻率電流源產生電路產生該定電流，並由該電壓讀取電路讀取該對檢測電極的電位差，再由該控制單元根據該定電流及該電位差計算該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻，以及將該生物電阻與該定義閥值進行比對。
本發明之系統進一步包括一控制輸入介面電路電性連接該控制單元，用以輸入所需要的頻率之值。
本發明之系統進一步包括一無線傳輸電路電性連接該控制單元，用以將該控制單元取得之資訊輸出。
本發明之系統進一步包括一顯示介面電路電性連接該控制單元，用以將該控制單元取得之資訊輸出。
根據上述技術特徵可達成以下功效：
1.利用量測皮瓣移植後的皮膚的生物電阻來判斷皮瓣移植成活，較不易受外界環境影響，具有準確度高的優點。
2.本發明所界定的是一種非侵入式的檢測系統及方法，檢測的舒適度高且可作為長期監測之用。
(1)‧‧‧控制單元
(2)‧‧‧可變頻率電流源產生電路
(21)‧‧‧濾波器電路
(22)‧‧‧電壓轉電流電路
(3)‧‧‧檢測電極
(4)‧‧‧電壓讀取電路
(5)‧‧‧控制輸入介面電路
(6)‧‧‧無線傳輸電路
(7)‧‧‧顯示介面電路
[第一圖]為本發明之系統的功能方塊圖。
[第二圖]為本發明實施例中，在不同頻率所提供的電流下，生物電阻曲線圖。
[第三圖]為本發明實施例之第一種檢測方法的生物電阻曲線圖。
[第四圖]為本發明實施例之第二種檢測方法的生物電阻曲線圖。
[第五圖]為本發明實施例之第三種檢測方法的生物電阻曲線圖。
綜合上述技術特徵，本發明非侵入式皮瓣移植成活評估方法及系統的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。
請先參閱第一圖所示，本實施例的系統包括：一控制單元(1)；一可變頻率電流源產生電路(2)，電性連接該控制單元(1)，該可變頻率電流源產生電路(2)包括一濾波器電路(21)及一電壓轉電流電路(22)；一對檢測電極(3)，電性連接該可變頻率電流源產生電路(2)；一電壓讀取電路(4)，電性連接該對檢測電極(3)及該控制單元(1)；一控制輸入介面電路(5)，電性連接該控制單元(1)；一無線傳輸電路(6)，電性連接該控制單元(1)；一顯示介面電路(7)，電性連接該控制單元(1)。
本實施例係採用上述系統來執行以下方法：
A.藉由該控制單元(1)控制該可變頻率電流源產生電路(2)以一固定頻率產生一定電流，使該定電流通過該對檢測電極(3)，其中，可由該控制輸入介面電路(5)輸入所需要的頻率之值。
B.利用該對檢測電極(3)檢測一皮瓣移植後的皮膚與一正常皮膚的生物電阻。具體而言，是由該電壓讀取電路(4)讀取該對檢測電極(3)的電位差，再由該控制單元(1)根據該定電流及該電位差計算該皮瓣移植後的皮膚及該正常皮膚的生物電阻。
C.將該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻與一定義閥值相比對，當該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻超出該定義閥值時，視為一異常狀況。具體來說，該定義閥值係由專業醫療人員判斷，例如先統計該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻與該正常皮膚的生物電阻的差異(亦即該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻的變動程度)，當該差異與該正常皮膚的生物電阻的比例超出一特定百分比時(變動程度大)，即判斷該皮瓣移植後的皮膚產生異常(例如壞死)。在本實施例中，該定義閥值將於後述進一步的判斷方法一一說明。
要再說明的是，該無線傳輸電路(6)可將該控制單元(1)取得之資訊傳送至後端PC或其它處理器；該顯示介面電路(7)可將該控制單元(1)取得之資訊輸出。
參閱第二圖所示，係該皮瓣移植後的皮膚與該正常皮膚的生物電阻曲線圖，圖中示意在不同頻率所提供的電流下之生物電阻曲線。其中，在相對低頻率時，電流只可通過皮瓣表層；在相對高頻率時，電流可通過皮瓣深層。本發明所述之相對低頻率及相對高頻率是本領域技術人員可根據一般生物電阻知識獲得，當屬明確。
參閱第三圖所示，係採用頻率為1KHz下，該皮瓣移植後的皮膚與該正常皮膚在不同時間下的生物電阻曲線。為了更準確判斷該皮瓣移植後的皮膚的存活狀況，在步驟C中，進一步將該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻與皮瓣移植前的皮膚的生物電阻相減，當二者之差值超過該定義閥值時，視為該異常狀況，該定義閥值一般應大於皮瓣移植前的皮膚的生物電阻，以便呈現皮瓣
移植後的皮膚的生物電阻是否異於一般正常皮膚。要特別說明的是，圖式中，該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻在第四天至第六天呈上升趨勢，在第六天至第七天則下降至趨近於正常皮膚的生物電阻，可能原因是，皮膚靜脈的水腫導致生物電阻上升，當皮膚靜脈的水腫消除後，生物電阻則回復正常，因此，實際作檢測時，應持續量測至少七天，才能對皮瓣移植後的皮膚是否異常進行判別。
參閱第四圖所示，在步驟C中，進一步將該皮瓣移植後的皮膚在相對低頻率(1KHz)時的生物電阻除以該皮瓣移植後的皮膚在相對高頻率(20KHz)時的生物電阻，獲得二者之比值，當該比值超出該定義閥值時，視為該異常狀況，該定義閥值一般應大於皮瓣移植前的皮膚的生物電阻比值，以便呈現皮瓣移植後的皮膚的生物電阻比值是否異於一般正常皮膚。
參閱第五圖所示，在步驟C中，進一步將該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻正規化後，符合下述規則者，視為該異常狀況：Im1(t)/Im1(0)的比值超出於該定義閥值，或者Im1(t)/Im2(0)的比值超出於該定義閥值；其中：Im1(t)為該皮瓣移植後的皮膚隨著時間變化在相對低頻率的生物電阻與該皮瓣移植後的皮膚隨著時間變化在相對高頻率的生物電阻的比值；Im1(0)為該皮瓣移植前的皮膚在相對低頻率的生物電阻與該皮瓣移植前的皮膚在相對高頻率的生物電阻的比值；Im2(0)為一正常皮膚在相對低頻率的生物電阻與該正常皮膚在相對高頻率的生物電阻的比值。另圖式中Im2(t)為該正常皮膚隨著時間變化在相對低頻率的生物電阻與該正常皮膚隨著時間變化在相對高頻率的生物電阻的比值，係用以將該正常皮膚的生物電阻正規化，該定義閥值一般應大於1，以便呈現皮瓣移植後的皮膚的生物電阻正規化比值是否異於一般正常皮膚。
綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此
限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。
Claims (8)
- 一種非侵入式皮瓣移植成活評估方法，包括：A.利用一固定頻率產生一定電流，使該定電流通過一檢測電極；B.利用該檢測電極檢測一皮瓣移植後的皮膚的生物電阻；C.將該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻與一定義閥值相比對，當該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻超出該定義閥值時，視為一異常狀況，其中，係將該皮瓣移植後的皮膚在相對低頻率時的生物電阻除以該皮瓣移植後的皮膚在相對高頻率時的生物電阻，獲得二者之比值，當該比值超出該定義閥值時，視為該異常狀況。
- 如申請專利範圍第1項所述之非侵入式皮瓣移植成活評估方法，於步驟B中，持續檢測至少七天；於步驟C中，前述相對低頻率為1KHz，前述相對高頻率為20KHz。
- 一種非侵入式皮瓣移植成活評估方法，包括：A.利用一固定頻率產生一定電流，使該定電流通過一檢測電極；B.利用該檢測電極檢測一皮瓣移植後的皮膚的生物電阻；C.將該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻與一定義閥值相比對，當該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻超出該定義閥值時，視為一異常狀況，其中，係將該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻正規化後，符合下述規則者，視為該異常狀況：Im1(t)/Im1(0)的比值大於該定義閥值，或者Im1(t)/Im2(0)的比值大於該定義閥值；其中：Im1(t)為該皮瓣移植後的皮膚隨著時間變化在相對低頻率的生物電阻與該皮瓣移植後的皮膚隨著時間變化在相對高頻率的生物電阻的比值；Im1(0)為該皮瓣移植前的皮膚在相對低頻率的生物電阻與該皮瓣移植前的皮膚在相對高頻率的生物電阻的比值；Im2(0)為一正常皮膚在相對低頻率的生物電阻與該正常皮膚在相對高頻率的生物電阻的比值。
- 如申請專利範圍第3項所述之非侵入式皮瓣移植成活評估方法，於步驟B中，持續檢測至少七天；於步驟C中，前述相對低頻率為1KHz，前述相對高頻率為20KHz。
- 一種執行如申請專利範圍第1項至第4項任一項所述之非侵入式皮瓣移植成活評估方法之非侵入式皮瓣移植成活評估系統，包括：一控制單元；一可變頻率電流源產生電路，電性連接該控制單元；一對檢測電極，電性連接該可變頻率電流源產生電路；一電壓讀取電路，電性連接該對檢測電極及該控制單元；藉由該控制單元控制該可變頻率電流源產生電路產生該定電流，並由該電壓讀取電路讀取該對檢測電極的電位差，再由該控制單元根據該定電流及該電位差計算該皮瓣移植後的皮膚的生物電阻，以及將該生物電阻與該定義閥值作比對。
- 如申請專利範圍第5項所述之非侵入式皮瓣移植成活評估系統，進一步包括一控制輸入介面電路電性連接該控制單元，用以輸入所需要的頻率之值。
- 如申請專利範圍第5項所述之非侵入式皮瓣移植成活評估系統，進一步包括一無線傳輸電路電性連接該控制單元，用以將該控制單元取得之資訊輸出。
- 如申請專利範圍第5項所述之非侵入式皮瓣移植成活評估系統，進一步包括一顯示介面電路電性連接該控制單元，用以將該控制單元取得之資訊輸出。
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| CN103379873A (zh) * | 2011-01-31 | 2013-10-30 | 麦德托尼克消融前沿有限公司 | 多频率和多极性复数阻抗测量以评估消融损伤 |
| CN103622725A (zh) * | 2005-04-15 | 2014-03-12 | 塞基森斯公司 | 用于检测组织特性具有传感器的外科器械，和使用所述器械的系统 |
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| CN103379873A (zh) * | 2011-01-31 | 2013-10-30 | 麦德托尼克消融前沿有限公司 | 多频率和多极性复数阻抗测量以评估消融损伤 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |