TWI804151B - 用於檢測在患者體內的餵食管之管段位置的方法及系統 - Google Patents

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Abstract

一種用於檢測在一患者體內的一餵食管之管段位置的方法和系統，該餵食管具有一近端、一中空管體以及一遠端並配置於該患者體內，一音訊輸入模組配置於該患者的一預定部位上。其中，該方法包含輸送空氣至該餵食管的該近端，該音訊輸入單元接收聲音以獲得音訊數據，再對該音訊數據執行音訊分析，以及根據音訊分析的結果，判定出該中空管體的一管段是否位於該患者體內與該音訊輸入單元的位置相對應的部位。

Description

用於檢測在患者體內的餵食管之管段位置的方法及 系統
本發明是有關於一種用於檢測在患者體內的餵食管之管段位置的方法和系統。
一般來說，可以使用餵食管提供液態食物以及/或營養補給品給吞嚥困難的患者，通常會將餵食管的一端(稱為遠端)經由患者的鼻腔，並經由食道插入胃部或小腸，待完成餵食管放置後，便可以經由餵食管的另一端(稱為近端)向患者的胃部或小腸的部位進行灌食以提供營養。然而，由於進行餵食管放置的人員(例如：醫務人員)在放置過程(亦稱為盲插(blind insertion))中，無法清楚地看見患者身體內部，因此，在放置過程中很可能會出現餵食管的遠端插入患者的呼吸道，而出現誤放的情況。
因此，本發明之其中一目的，即在提供一種可檢測餵食管之管段位置的方法，以改善上述情況。
於是，本發明用於檢測一餵食管之管段位置的方法在一些實施態樣中，該餵食管具有一近端、一中空管體以及一遠端並配置於一患者體內，並且該方法藉由一包括一處理裝置、一輸氣裝置以及一音訊輸入模組的系統執行，該音訊輸入模組具有一設置於該患者的一第一預定部位上的一第一音訊輸入單元，其中，該方法包含以下步驟：(A)該輸氣裝置輸送空氣至該餵食管的該近端；(B)該第一音訊輸入單元接收相關於該患者的該第一預定部位的聲音以獲得第一音訊數據；(C)該處理裝置對該第一音訊輸入單元所獲得的該第一音訊數據執行音訊分析；以及(D)該處理裝置根據對該第一音訊數據執行的音訊分析的結果，判定出該中空管體的管段是否位於該患者體內與該第一音訊輸入單元的位置相對應的部位。
本發明之另一目的，即在提供一種用於檢測一餵食管之管段位置的系統。
於是，本發明用於檢測一餵食管之管段位置的系統在一些實施態樣中，該餵食管具有一近端、一中空管體以及一遠端，該餵食管的該遠端經由鼻腔插入至一患者體內，並且該系統包含一處理裝置、一輸氣裝置以及一音訊輸入模組，該音訊輸入模組包括 一設置於該患者的一第一預定部位上的第一音訊輸入單元，其中：該輸氣裝置可操作以輸送空氣至該餵食管的該近端；該第一音訊輸入單元接收相關於該患者的該第一預定部位的聲音以獲得第一音訊數據；以及該處理裝置對該第一音訊輸入單元所獲得的該第一音訊數據執行音訊分析，並根據對該第一音訊數據執行的音訊分析的結果，判定出該中空管體的管段是否位於該患者體內與該第一音訊輸入單元的位置相對應的部位。
本發明至少具有以下功效：藉由輸送空氣至該餵食管的該中空管體，並利用該音訊輸入單元以獲得該音訊數據，該處理器可以判定出該中空管體的管段是否靠近於每一個音訊輸入單元所在的位置，並且判定出該餵食管的該遠端是否正確地放置在該預定的目的地。特別要注意的是，可以藉由實施這種配置方式以實現預期效果，而且不需要觀察該患者身體內部，因此，可以以相對較低的成本實施，同時降低該餵食管誤放的風險發生。
100:系統
110:處理裝置
112:處理器
114:數據儲存器
116:通訊單元
120:輸氣裝置
122:出氣口
124:觸發件
130:音訊輸入模組
132:第一音訊輸入單元
134:第二音訊輸入單元
150:餵食管
152:遠端
154:近端
156:中空管體
200:方法
S202-214:步驟
本發明之其他的特徵以及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一方塊圖，示例性地繪示本發明用於檢測一餵食管之管段位置的系統的一實施例； 圖2是一流程圖，示例性地繪示本發明用於檢測一餵食管之管段位置的方法的一實施例；以及圖3是一示意圖，說明該系統在一患者身上的使用實施態樣。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
在本文中，術語「連接到」可以指多個電氣裝置/裝置/設備之間透過導電材料(例如：電線)的直接連接，或者是兩個電氣裝置/裝置/設備透過另一個或多個裝置/裝置/設備或無線通訊之間的間接連接。
參閱圖1，是本發明用於檢測一餵食管150之管段位置的系統100的一實施例的方塊圖。
在本實施例中，該餵食管150配置於一患者體內，並用於向該患者提供營養。參閱圖3，在使用時，該餵食管150的放置方式通常是透過將該餵食管150的一端(稱為遠端152)插入至該患者的鼻腔內，並經由食道而插入胃部或小腸的部位，待放置後，便可以由該餵食管150的另一端(稱為近端154)向該患者的胃部或小腸的部位進行灌食以提供營養，該餵食管150包括一中空管體156，該中空管體156在該遠端152以及該近端154各具有一開口。
上述該餵食管150的放置方式通常是在無法看見該患者身體內部的情況下來進行(亦稱為盲插(blind insertion))，由於在這種情況下，該中空管體156的一部分可能最終會進入至該患者的非預期部位，例如：患者的呼吸道的部位，而此類事件即被稱為該餵食管150的誤放。
因此，在本實施例中，該系統100用於在該餵食管150放置期間或完成放置之後檢測該餵食管150的一管段位置。具體而言，該系統100包括一處理裝置110、一輸氣裝置120，以及一音訊輸入模組130。
該處理裝置110可以使用例如個人電腦、桌上型電腦、平板電腦、智慧手機等來實現，並且包括一處理器112、一數據儲存器114，以及一通訊單元116，但不在此限。
該處理器112可以包括例如單核處理器、多核處理器、雙核行動處理器、微處理器、微控制器、數位訊號處理器(DSP)、現場可程式化邏輯閘陣列(FPGA)、專用積體電路(ASIC)以及/或射頻積體電路(RFIC)等，但不在此限。
該數據儲存器114可以使用例如硬碟、固態硬碟(SSD)和其他非暫時性儲存媒體中的一個或多個來實施，並且在其中儲存軟體應用程式，但不在此限。
該通訊單元116可以包括射頻積體電路(RFIC)、支 援使用藍牙及/或Wi-Fi等無線技術的短距離無線通訊網路的短距離無線通訊模組中的一個或多個，以及支持使用長期演進技術(LTE)、第三代行動通訊技術(3G)以及/或第五代行動通訊技術(5G)等無線行動電訊技術的電訊行動通訊模組，但不在此限。
該輸氣裝置120包括一出氣口122以及一觸發件124。
在其他實施態樣中，該輸氣裝置120可以使用一注射器來實現，其中，該注射器的一斜面即作為該出氣口122，並且該注射器的一柱塞則作為該觸發件124。
在其他實施態樣中，該輸氣裝置120可以使用能夠供應待輸送空氣的一電動氣泵或空氣槍來實現。在本實施例中，可以使用可在一接合位置以及一未接合位置之間移動的該觸發件124(例如：開關、槓桿機構等)來控制空氣的輸送，其中，該觸發件124在該接合位置時，該輸氣裝置120被控制以從該出氣口122輸送出空氣，而該觸發件124在該未接合位置時，該輸氣裝置120則被控制以停止空氣輸送。
該觸發件124可以手動操作，也可以由執行軟體應用程式的該處理器112來操作，在後續的情況下，該輸氣裝置120可以透過該通訊單元116連接至該處理裝置110。
該音訊輸入模組130與該處理裝置110連接，並包括一第一音訊輸入單元132。在本實施例中，該第一音訊輸入單元132用 於接收聲音以獲得音訊數據(亦即第一音訊數據)，該第一音訊輸入單元132可以採用例如麥克風的拾音設備來實現，然後可以將該音訊數據傳送至該處理裝置110，其中，該處理裝置110被配置為對該音訊數據執行音訊分析。
參閱圖2，是本發明用於檢測該餵食管150之管段位置的方法200的一實施例的流程圖，在本實施例中，使用如圖1所示的該系統100來實施該方法200。參閱圖3，示例性地繪示出該系統100在該患者身上的使用實施態樣。以下，將示例性地詳細說明該系統100如何對於該餵食管150之管段位置進行檢測，該方法200包含以下步驟S202~步驟S214。
首先，在步驟202中，該餵食管150的該遠端152經由鼻腔插入至該患者體內。在本實施例中，可以手動完成插入而無需觀察該患者身體內部。
在步驟204中，將該音訊輸入模組130的該第一音訊輸入單元132放置於該患者的一第一預定部位上。在本實施例中，該患者的第一預定部位是與該患者的胃部在位置上相對應的身體部位，也就是說，該第一音訊輸入單元132可以放置在該患者的腹部上。
特別要注意的是，步驟202以及步驟204的操作可以以任意順序來執行，也就是說，在其他實施態樣中，步驟204的操作 可以在步驟202之前進行，而在其他實施態樣中，步驟202以及步驟204的操作也可以同時進行。
在步驟206中，該輸氣裝置120被控制以輸送空氣至該餵食管150的該近端154。具體來說，該輸氣裝置120的該出氣口122可以物理連接至該餵食管150的該近端154(例如：插入至該近端154)，並且該觸發件124可以操作以輸送空氣至該餵食管150。
在該輸氣裝置120可被使用一電動氣泵來實現的實施例中，該輸氣裝置120可以配置為支持多種不同的抽氣操作模式。例如：該輸氣裝置120可以配置為在一第一模式下操作，其中，在該觸發件124移動至該接合位置時，在一預定時間內輸送一次空氣(亦稱為半自動模式(semi-automatic mode))；在一第二模式下操作，其中，在該觸發件124移動至該接合位置時，以一預定次數連續輸送空氣(亦稱為突發模式(burst mode))；以及在一第三模式下操作，其中，在該觸發件124移動至該接合位置時，連續輸送空氣(亦稱為全自動模式(fully-automatic mode))，除此之外，在任何一種抽氣操作模式下，都可以以一預設頻率來輸送空氣。
特別要注意的是，當空氣被輸送至該餵食管150的該中空管體156時，由於該中空管體156的振動將產生特定形式的聲學聲音(acoustic sound)，利用該特性，該系統100可以配置為獲 得音訊數據並判定出是否接收到特定形式的聲學聲音，進而判定出該中空管體156的一管段(例如：與該遠端152相鄰的一管段)是否位於該患者體內而與該第一音訊輸入單元132的位置相對應的部位(例如：胃部)。
在步驟208中，該第一音訊輸入單元132接收相關於該患者的該第一預定部位的聲音以獲得音訊數據，並將該音訊數據傳送至該處理裝置110。
在步驟210中，該處理裝置110回應於接收到來自於該第一音訊輸入單元132的該音訊數據，該處理裝置110的該處理器112執行軟體應用程式以對該音訊數據執行音訊分析，並根據音訊分析的結果，判定出該中空管體156的管段是否於該患者體內與該第一音訊輸入單元132的位置相對應的部位。
詳細來說，音訊分析可以包括確定該音訊數據的波形、該音訊數據的頻率、該音訊數據的聲壓(sound pressure level)資料等。特別要注意的是，可以預先接收流入該中空管體156的空氣的聲學聲音、進行分析並儲存在該數據儲存器114中，以便在音訊分析過程中與該音訊數據進行比較。除此之外，該處理器112可以區分流入該中空管體156的空氣的聲音和其他種類的聲音，例如：胃部蠕動的聲音、小腸的聲音等。在其他實施態樣中，也可以預先接收從該餵食管150的該遠端152所流出的空氣的聲學聲音、進行 分析並儲存在該數據儲存器114中，以便在音訊分析過程中與該音訊數據進行比較。
在使用時，可以對該音訊數據進行音訊分析，以判定出空氣是否被輸送進入至該第一音訊輸入單元132附近的該中空管體156內(如此，表示該餵食管150的該遠端152是正確地放置在該患者的胃部)。特別要說明的是，在本實施例中，以最小聲壓資料(以分貝為單位表示)來判定出該中空管體156的管段在附近。也就是說，根據該音訊數據的波形以及/或該音訊數據的頻率，透過音訊分析來確定檢測到流入該中空管體156的空氣的聲學聲音，然而，在該音訊數據的聲壓資料小於最小聲壓資料時，音訊分析的結果便可以指示出該中空管體156的任何部分都沒有靠近於該第一音訊輸入單元132的附近。
當該處理裝置110判定出該中空管體156的管段位於該患者體內與該第一音訊輸入單元132的位置相對應的部位時，在步驟212中，該處理裝置110可以產生指示出該中空管體156的該遠端152是正確地放置在該患者體內的一預期目的地(例如：在本實施例中的胃部，或是在其他實施態樣中的小腸部位)的一第一輸出，該第一輸出可以是視覺提示(例如：綠燈、文字等)，或是音訊輸出(例如：嗡嗡聲、口語短語等)的形式。如此，便能夠通知相關人員可以開始以透過該餵食管150向該患者的胃部或小腸部位進行 灌食以提供營養。
否則的話，當該處理裝置110判定出該空心管體156的任何管段都沒有位於該患者體內與該第一音訊輸入單元132的位置對應的部位(例如：沒有檢測到該音訊數據與流入該中空管體156的空氣的聲學聲音相對應，或者該音訊數據的聲壓資料小於最小聲壓資料)時，在步驟214中，該處理裝置110可以產生指示出該中空管體156的該遠端152未正確地放置在該患者體內的該預期目的地的一第二輸出。該第二輸出可以是視覺提示(例如：紅燈、文字等)，或是音訊輸出(例如：嗡嗡聲、口語短語等)的形式。
在接收到該第二輸出的情況下，相關人員便可以繼續將該第一音訊輸入單元132移動到該患者身體的另一部分(所述另一部分可以例如對應潛在的誤放位置，例如：呼吸道，因此，該第一音訊輸入單元132被移動以放置在該患者的胸部上)，並且可以操作該輸氣裝置120來執行步驟206的操作。接著，還執行步驟208和步驟210的操作，以判定出該中空管體156的管段是否位於該患者體內與該第一音訊輸入單元132的一新位置相對應的部位(亦即第二預定部位)，例如：患者的肺部。
特別要說明的是，雖然在前面的描述中，僅存在一個第一音訊輸入單元132，但在其他實施態樣中，也可以存在多個音第一訊輸入單元132。在一個示例中，在步驟204中，一個第二音訊輸 入單元134在結構上類似於該第一音訊輸入單元132，並且該第二音訊輸入單元134被放置在該患者的一第二預定部位(例如：胸部)上，而在步驟208中，該第二音訊輸入單元134接收相關於該患者的該第二預定部位的聲音以獲得音訊數據(亦即第二音訊數據)。
隨後，在步驟208之後，該處理裝置110分析該第一音訊輸入單元132以及該第二音訊輸入單元134中的每一個所獲得的音訊數據，以判定出該中空管體156的管段是否位於該患者體內與該第一音訊輸入單元132的位置相對應的部位，還是位於該患者體內與該第二音訊輸入單元134的位置相對應的部位。
在這種情況下，由於該第一音訊輸入單元132以及該第二音訊輸入單元134都可以接收包括流入該中空管體156的空氣的聲學聲音的音訊數據，因而該處理裝置110可以比較來自於該第一音訊輸入單元132以及該第二音訊輸入單元134的該音訊數據的聲壓資料，以判定出該中空管體156是更靠近於該第一音訊輸入單元132或是更靠近於該第二音訊輸入單元134(亦即該中空管體156更靠近於接收到較大聲音(更高的聲壓資料)的音訊輸入單元132、134)，隨後，該處理器112便能夠判定出該中空管體156的管段是否正確地放置在該患者的胃部(或是該患者的小腸部位)。
綜上所述，本發明用於檢測一餵食管之管段位置的方法及系統，藉由輸送空氣至該餵食管150的該中空管體156，並利用 該音訊輸入單元132、134以獲得該音訊數據，該處理器112可以判定出該中空管體156的管段是否靠近於每一個音訊輸入單元132、134所在的位置，並且判定出該餵食管150的該遠端152是否正確地放置在該預定的目的地。特別要注意的是，可以藉由實施這種配置方式以實現預期效果，而且不需要觀察該患者身體內部，因此，可以以相對較低的成本實施，同時降低該餵食管150誤放的風險發生，故確實能達成本發明之目的。
在上面的描述中，出於解釋的目的，已經闡述了許多具體細節以便提供對實施例的透徹理解。然而，對於本技術領域的通常知識者顯而易見的是，可以在沒有這些具體細節中的一些情況下實施一個或多個其他實施例。還應當理解的是，在整個說明書中對於“一個實施例”、“實施例”、具有序數的指示等的實施例的引用意味著特定的特徵、結構或特性可以包括在本發明的實施中。應進一步了解的是，在說明書中，有時將各種特徵組合在單個實施例、圖式或其描述中，以便簡化本發明並幫助理解各種發明態樣，以及一個或多個特徵或在適當的情況下，在本發明的實施中，來自於一個實施例的具體細節可以與來自於另一個實施例的一個或多個特徵或具體細節一起實施。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍以及專利說明 書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
200:方法
S202-214:步驟

Claims (18)

  1. 一種用於檢測一餵食管之管段位置的方法，該餵食管具有一近端、一中空管體以及一遠端並配置於一患者體內，並且該方法藉由一包括一處理裝置、一輸氣裝置以及一音訊輸入模組的系統執行，該音訊輸入模組具有一設置於該患者的一第一預定部位上的一第一音訊輸入單元，其中，該方法包含以下步驟： (A)該輸氣裝置輸送空氣至該餵食管的該近端； (B)該第一音訊輸入單元接收相關於該患者的該第一預定部位的聲音以獲得第一音訊數據； (C)該處理裝置對該第一音訊輸入單元所獲得的該第一音訊數據執行音訊分析；以及 (D)該處理裝置根據對該第一音訊數據執行的音訊分析的結果，判定出該中空管體的管段是否位於該患者體內與該第一音訊輸入單元的位置相對應的部位。
  2. 如請求項1所述的方法，其中，在步驟(A)中，該輸氣裝置是以在一預定時間內輸送一次空氣至該餵食管的該近端；或 以一預定次數連續輸送空氣至該餵食管的該近端；或 連續輸送空氣至該餵食管的該近端的其中一者輸送空氣至該餵食管的該近端。
  3. 如請求項1所述的方法，其中，該患者的該第一預定部位的位置對應於該患者的胃部。
  4. 如請求項1所述的方法，其中，該音訊輸入模組還具有一設置於該患者的一第二預定部位上的一第二音訊輸入單元，並且在步驟(A)之後還包含以下步驟： (E)該第二音訊輸入單元接收相關於該患者的該第二預定部位的聲音以獲得第二音訊數據； (F)該處理裝置對該第二音訊輸入單元所獲得的該第二音訊數據執行音訊分析；以及 (G)該處理裝置根據對該第二音訊數據執行的音訊分析的結果，判定出該中空管體的管段是否位於該患者體內與該第二音訊輸入單元的位置相對應的部位。
  5. 如請求項4所述的方法，還包含以下步驟： (H)該處理裝置比較該第一音訊數據以及該第二音訊數據中所包含的一聲壓資料，判定出該中空管體是更靠近於該第一音訊輸入單元或是更靠近於該第二音訊輸入單元； 其中，在步驟(A)及步驟(G)中，該處理裝置是根據該中空管體是更靠近於該第一音訊輸入單元或是更靠近於該第二音訊輸入單元的判斷結果，判斷該中空管體的管段是否位於該患者體內與該第一音訊輸入單元的位置相對應的部位，或是該中空管體的管段是否位於該患者體內與該第二音訊輸入單元的位置相對應的部位。
  6. 如請求項4所述的方法，其中，該患者的該第二預定部位的位置對應於該患者的肺部。
  7. 如請求項1所述的方法，還包含以下步驟： (I)當該處理裝置判定出該中空管體的管段是位於該患者體內與該第一音訊輸入單元的位置相對應的部位，該處理裝置產生指示出該中空管體的該遠端是正確放置在該患者體內的一預期目的地的一輸出。
  8. 如請求項1所述的方法，還包含以下步驟： (J)當該處理裝置判定出該中空管體的管段並未位於該患者體內與該第一音訊輸入單元的位置相對應的部位，該處理裝置產生指示出該中空管體的該遠端沒有正確放置的一輸出。
  9. 如請求項7所述的方法，其中，在步驟(I)中，該處理裝置是根據該第一音訊數據中的聲壓資料，判定該中空管體的管段是否位於該患者體內與該第一音訊輸入單元的位置相對應的部位的步驟。
  10. 一種用於檢測一餵食管之管段位置的系統，該餵食管具有一近端、一中空管體以及一遠端，該餵食管的該遠端經由鼻腔插入至一患者體內，該系統包含： 一處理裝置； 一輸氣裝置；以及 一音訊輸入模組，包括一設置於該患者的一第一預定部位上的第一音訊輸入單元； 其中，該輸氣裝置可操作以輸送空氣至該餵食管的該近端； 該第一音訊輸入單元接收相關於該患者的該第一預定部位的聲音以獲得第一音訊數據；以及 該處理裝置對該第一音訊輸入單元所獲得的該第一音訊數據執行音訊分析，並根據對該第一音訊數據執行的音訊分析的結果，判定出該中空管體的管段是否位於該患者體內與該第一音訊輸入單元的位置相對應的部位。
  11. 如請求項10所述的系統，其中，該輸氣裝置包括一可在一接合位置以及一未接合位置之間移動的觸發件，並且該輸氣裝置被控制以以下其中之一模式輸送空氣： 一第一模式，在該觸發件移動至該接合位置時，在一預定時間內輸送一次空氣； 一第二模式，在該觸發件移動至該接合位置時，以一預定次數連續輸送空氣；以及 一第三模式，在該觸發件移動至該接合位置時，連續輸送空氣。
  12. 如請求項10所述的系統，其中，該患者的該第一預定部位的位置對應於該患者的胃部。
  13. 如請求項10所述的系統，其中： 該音訊輸入模組還包括一設置於該患者的一第二預定部位上的一第二音訊輸入單元，用於接收相關於該患者的該第二預定部位的聲音以獲得第二音訊數據；以及 該處理裝置對該第二音訊輸入單元所獲得的該第二音訊數據執行音訊分析，並根據對該第二音訊數據執行的音訊分析的結果，判定出該中空管體的管段是否位於該患者體內與該第二音訊輸入單元的位置相對應的部位。
  14. 如請求項13所述的系統，其中： 該處理裝置還比較該第一音訊數據以及該第二音訊數據中所包含的一聲壓資料，判定出該中空管體是更靠近於該第一音訊輸入單元或是更靠近於該第二音訊輸入單元； 該處理裝置是根據該中空管體是更靠近該第一音訊輸入單元或是更靠近該第二音訊輸入單元的判斷結果，判斷該中空管體的管段是否位於該患者體內與該第一音訊輸入單元的位置相對應的部位，或是該中空管體的管段是否位於該患者體內與該第二音訊輸入單元的位置相對應的部位。
  15. 如請求項13所述的系統，其中，該患者的該第二預定部位的位置對應於該患者的肺部。
  16. 如請求項10所述的系統，其中，當該處理裝置判定出該中空管體的管段是位於該患者體內與該第一音訊輸入單元的位置相對應的部位： 該處理裝置產生指示出該中空管體的該遠端是正確放置在該患者體內的一預期目的地的一輸出。
  17. 如請求項16所述的系統，其中，當該處理裝置判定出該中空管體的管段並未位於該患者體內與該第一音訊輸入單元的位置相對應的部位： 該處理裝置產生指示出該中空管體的該遠端沒有正確放置的一輸出。
  18. 如請求項17所述的系統，其中，該處理裝置配置為至少根據該第一音訊數據中的一聲壓資料，判定出該中空管體的管段是否位於該患者體內與該第一音訊輸入單元的位置相對應的部位。
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