[发明专利]用于胸膜讯号分析辨识、追踪测距及显示的合并系统和存储介质

说明书

本发明公开了一种合并方法及其内针超声波系统，用于胸膜讯号分析辨识、追踪测距及显示，其步骤系利用一微型化超声波探针系统装置于穿刺针内，于穿刺针针尖前端发射及接收超声波讯号，取得轴向深度的复数回波并显示一个距离与超声波RF(Radio Frequency)回波讯号振幅图。并依此振幅变化特征和深度变化特征，设定一兴趣区域，实时显示该穿刺针针端与胸膜之距离，以作为辨识肋间神经阻断术及脊测神经阻断术施行时，最佳的药剂施放位置，同时避免穿刺针于进行神经阻断术时，因距离过近而伤害胸膜及其下之肺脏组织。

技术领域

本发明涉及超声波穿刺针装置用于胸膜呼吸讯号分析辨识、追踪测距及显示的合并方法及其系统，特别使用在脊侧神经阻断术(Paravertebral Block，PVB)及肋间神经阻断术(Intercostals Nerve Block，ICNB)，藉以辨识胸膜的超声波讯号特征，并侦测该穿刺针针尖与胸膜间的一距离，以判断在PVB及ICNB神经止痛术，注射麻醉药剂位置。

背景技术

目前胸腔区域之外围神经阻断术主流是藉由体外超声波引导下，以穿刺针将局部麻醉药物注射到脊椎旁的神经节附近或浸润神经所在的区域，达成神经阻滞以期止痛效果。

近十年来超声波技术在麻醉领域广泛利用，大幅提升了区域麻醉的效果与成功率，特别在脊侧神经阻断术(PVB)及肋间神经阻断术(ICNB)。目前临床上，使用体外超音波辅助麻醉穿刺术进行，藉由超音波B-mode模式(Brightness Mode)显示麻醉穿刺针与胸膜相对位置。医疗人员通常透过体外超声波影像B-mode模式(Brightness Mode)导引，由患者背部脊侧或胸侧，于肋骨缝隙间进行穿刺，然而，Bmode分辨率却：(1)无法准确判断针尖精准位置。(2)无法精确量测针尖与胸膜的距离，导致大幅增加其临床操作风险。手术上仍具相当的施行风险，惟避免肺刺穿、气胸等意外，本发明结合穿刺针具及超声波穿刺针，可提供解剖构造辨识，并以客观的和科学的辅助判断，于穿刺过程中全程实时地提供超声波讯号，帮助辨视肺部与周边组织，以增加安全性。

发明内容

脊侧神经阻断术(PVB)及肋间神经阻断术(ICNB)，相较于常见传统全身麻醉与半身麻醉术，可高度选择性地于目标区域提供良好止痛效果，尚仰赖透过体外超声波定位，配合穿刺针的使用。惟目前下针穿刺深度的量测仍存在很大的误差值，且胸腔区域具有多个人体重要器官，间接影响了区域麻醉的有效性及安全性。因此，本发明本发明：(1)使用针内超音波，将放置于麻醉穿刺针内。在超音波探针装置的精确度下进行实时测距，该量测轴向分辨率可达0.2mm，并提供警示功能。(2)于前期研究中，发现在A-mode模式下可观察到呼吸时胸膜的闪烁讯号(flickering)，过去文献未见报导有A-mode模式有此现象。(3)藉由圈选兴趣区域(胸膜讯号)，利用去相关度(de-correlation value)、快速傅立叶变换(FFT)或时频分析(time-frequency spectrum)等方法分析及辨识呼吸时闪烁的胸膜讯号，并实时测距(胸膜与针尖之距离)。主要目的即在于提供一种可以根据胸膜及呼吸运动特征分析以及超声波回波讯号，来确认穿刺的轴向深度，特别是确认一胸膜超声波回波讯号，以协助穿刺针准确地到达目标深度。

更者，配合体外超声波执行上述区域麻醉方式，现行以斜向下针法(In-plane)执行居多，请参考图1A，其下针时与皮肤(skin)面呈一夹角度，进入肋间神经(intercostalnerve)区域；请参考图1B，由于斜向下针法中，体外超声波的深度量测与穿刺针行进方向并不平行，不仅不易换算下针的长度与实际穿刺深度的关系，也不易观测针尖的位置与胸膜的距离，增加手术执行的风险。进一步本发明揭露另一种下针使用法，请参考图1C，其下针时与皮肤(skin)面呈一正交角度或接近垂直的角度，进入肋间神经(intercostal nerve)区域，故可由下针深度取得实时深度值。