基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时评估的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时评估的方法及系统，涉及医疗技术领域。本发明专利技术通过将超声探头固定在被测人员身上的方式，实时采集被测人员的胃窦及肠系膜上动脉血流变化情况，根据采集的超声图像实时与标准图像对比以便校正超声探头的位置与角度，得到标准的胃窦短轴切面。如被测人员体位变化，提示医护人员对应调整超声探头的固定位置，确保后续监测得到的超声图像的合格率及胃窦和肠系膜上动脉血流变化的准确度，动态展示胃窦运动、胃窦面积、胃窦壁厚度及血流的趋势图表，根据不同胃窦运动表现形式结合胃窦运动指数的变化对被测人员胃肠功能进行评估，辅助医生对被测人员胃肠功能状态做出准确地判断，从而指导临床治疗。从而指导临床治疗。从而指导临床治疗。

【技术实现步骤摘要】
基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时评估的方法及系统


[0001]本专利技术涉及医疗
，更具体地说涉及一种基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时评估的方法及系统。

技术介绍

[0002]胃肠道被认为是重症人员多器官功能障碍的发动机，重症人员出现胃肠功能障碍将影响肠内营养实施、增加反流误吸风险、延长住院时间甚至影响预后。同样，临床各种疾病、焦虑情绪、抑郁、腹部术后等等也会影响胃肠道功能从而表现出不同的胃肠运动节律，且当患者出现休克、大剂量使用血管活性药物、肠内营养等等因素均可影响胃肠道血流速度及阻力变化，从而影响患者胃肠功能。因此，早期对患者胃肠功能、运动节律及血流进行评估，并指导针对性早期干预对于改善患者胃肠功能、改善预后显得尤为重要，对于重症人员而言更甚。
[0003]目前，临床工作中多根据回抽胃液评估胃残余量（gastric residual volume，GRV）、听诊肠鸣音、评估恶心、呕吐、腹痛、腹胀、腹泻等症状来判断胃肠功能。但是通过回抽胃液评估胃残余量判断患者胃肠功能，受胃管深度、位置和患者体位等影响，从而导致GRV并不能准确反应患者胃肠功能，且反复操作增加护士的工作量。重症患者大多使用镇静药物或昏迷，恶心、呕吐与腹部不适感等主观指标并不适用；听诊肠鸣音亦依赖于医务人员的经验。
[0004]可见临床上急需简单、安全、科学且客观的适用于患者的胃肠功能及运动节律监测和评估的手段。
[0005]随着重症超声的发展，经过培训的医护人员通过胃窦单切面法可以定性和定量准确地评估胃肠内容物、胃残余量以及监测胃肠动力，动态的进行个体化肠内营养方案的调整。可应用胃肠道超声联合多种方式引导重症患者鼻肠管置入，同时持续观察肠内营养的并发症。多普勒超声可以通过监测肠系膜上动脉血流速度及阻力指数反应胃肠血流灌注情况，可视化评估胃肠道结构、厚度、运动等情况。
[0006]赵明熙、孙建华、李若祎、侯锦、李尊柱、罗红波、奉爱萍、李欣、李奇等发表在《护理学报》2021年1月第28卷第1期中的“床旁超声在重症患者肠内营养的应用进展”文章中指出，床旁超声打破了传统护理模式的局限性，使得能够可视化、可量化评估胃肠道，科学地制定与实施肠内营养方案，实时地监测效果与并发症。
[0007]上述研究中，仍有些研究处于探索阶段，需要对医护人员应用床旁超声评估胃肠道进行规范化培训，也需要将零碎的步骤整合，形成以医护人员为主导的，系统化、流程化的超声目标导向性重症患者应用方案。
[0008]上述方案中，采用手动方法测量胃窦横截面积，即医生或护士手动标出胃窦区域的长短轴并用椭圆面积近似，或者医生或护士手动描出胃窦边界获得胃窦面积。然而，这种操作对医生或护士的操作要求比较高，需要比较精确的标记，容易误操作，而且耗时较长。
[0009]上述现有技术，均是需要医生或护士定期或不定期主动通过超声仪器对重症患者
进行超声监测，从而才可以得到患者的胃窦变化情况，做出有针对性的处理。这种方式过于被动，无法做到对患者的实时监测，而目前医护资源缺乏，没有条件指定一名医生或护士实时对患者进行检查。此外，对于重症患者而言，由于各种原因导致应激、休克存在、使用大剂量血管活性药物等可能导致患者胃肠道血流动力学改变，从而导致胃肠道缺血缺氧，超声可以发现胃窦运动减弱、胃窦壁增厚或变薄、肠系膜上动脉流速及阻力指数变化等改变。对于自主神经功能紊乱、焦虑、抑郁或功能性肠病、预激综合征等患者胃肠道表现出非规律的运动形式。每一位患者的疾病不同，其胃肠功能及运动节律变化也是不相同的，若定期对患者的胃肠进行超声检测，则一部分胃肠功能变化情况无法被监测到，而这些被漏掉的胃肠功能变化情况，则会影响到医生对患者病情变化的判断，不利于对患者的治疗。
[0010]因此，亟需一种可以对胃肠功能、胃肠道血流灌注及运动节律进行实时监测评估的方法及系统，以实时监测被测人员胃窦面积、运动表现形式、血流变化情况，以便医生可以及时根据被测人员的胃窦运动及血流变化情况做出相应的处置。

技术实现思路

[0011]为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本专利技术提供了一种基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时评估的方法及系统，本专利技术的专利技术目的在于解决上述现有技术中无法对胃肠功能进行实时监测，一部分胃肠功能变化情况无法被监测到，这些被漏掉的胃肠功能变化情况，会影响到医生对被测人员病情变化的判断，不利于对被测人员的处置的问题；且不同被测人员不同的疾病状态，胃窦运动及肠系膜上动脉可能表现出不同的表现模式，反应被测人员不同的胃肠功能状态，后续治疗亦不相同。本专利技术通过将超声探头固定在被测人员身上的方式，实时采集被测人员的胃窦及肠系膜上动脉血流变化情况，根据采集的超声图像实时与标准图像对比以便校正超声探头的位置与角度，从而得到标准的胃窦短轴切面。如被测人员体位变化，提示医护人员对应调整超声探头的固定位置，以确保后续监测得到的超声图像的合格率及胃窦和肠系膜上动脉血流变化的准确度，以动态展示胃窦运动、胃窦面积、胃窦壁厚度及血流的趋势图表，根据不同胃窦运动表现形式结合胃窦运动指数的变化对被测人员胃肠功能进行评估，辅助医生对被测人员胃肠功能状态做出准确地判断，从而指导临床治疗。
[0012]实现本专利技术的具体思路是：将超声探头固定置于被测人员上腹正中剑突部位，实时采集被测人员胃窦及肠系膜上动脉连续多个运动周期的图像；对采集到的超声图像进行预处理，判断预处理后的图像是否为合格图像，若设定采集到的超声图像合格率达到设定合格率阈值，则说明采集位置正确，若未达到设定合格率阈值，则重新调整探头位置；探头位置正确后，对预处理后的图像进行分类和参数计算，计算得到合格图像中的胃窦收缩及舒张期面积、胃窦壁厚度，得到随时间变化的胃窦面积及厚度变化波形图，计算得出胃窦运动指数，同时实时记录肠系膜上动脉血流，根据多普勒原理计算得到肠系膜上动脉峰流速及阻力指数，得到随时间变化的肠系膜上动脉血流速度和阻力指数变化的波形图。根据胃窦面积变化及胃窦壁厚度变化曲线的波形的稳定性、节律规则性、厚度、峰峰值、肠系膜上动脉血流速度及阻力指数参数，经胃窦运动分为不同的运动表现模式。不同的胃窦运动表现模式反应了被测人员不同的胃肠功能状态，亦将导向不同的治疗方向，因此，将胃窦运动不同表现形式结合胃窦运动指数与设定胃窦运动指数阈值进行对比，根据对比结果对被测
人员胃肠功能进行评估。
[0013]为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术是通过下述技术方案实现的。
[0014]本专利技术第一方面提供了一种基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时评估的方法，该方法包括以下步骤：S1、将超声探头固定置于被测人员身上，实时采集被测人员胃窦切面连续多个运动周期的胃窦切面超声图像；S2、对采集到的胃窦切面连续多个运动周期的胃窦切面超声图像逐帧进行图像数据预处理；S3、根据设定采集时间周期内经图像数据预处理后的连续胃窦切面超声图像的合格率，判定超声探头位置是否准确，若合格率不符合要求则重新调整超声探头位置，直至设定采集时间周期内经图像数据预处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时评估的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、将超声探头固定置于被测人员身上，实时采集被测人员胃窦切面连续多个运动周期的胃窦切面超声图像；S2、对采集到的胃窦切面连续多个运动周期的胃窦切面超声图像逐帧进行图像数据预处理；S3、根据设定采集时间周期内经图像数据预处理后的连续胃窦切面超声图像的合格率，判定超声探头位置是否准确，若合格率不符合要求则重新调整超声探头位置，直至设定采集时间周期内经图像数据预处理后的连续胃窦切面超声图像的合格率达到要求；S4、从经图像数据预处理后的合格胃窦切面超声图像中确定出胃窦区域及肠系膜上动脉区域；并从确定的胃窦区域中计算得到胃窦动态参数数据；同时利用多普勒原理从合格胃窦切面超声图像中计算得到肠系膜上动脉峰流速及阻力指数；S5、实时记录连续设定时间段内的胃窦动态参数数据和肠系膜上动脉峰流速及阻力指数；根据胃窦动态参数数据中的胃窦面积数据生成随时间变化的胃窦面积、胃窦壁厚度、肠系膜上动脉血流速度及阻力指数波形图；根据不同胃窦面积、胃窦壁厚度变化波形图的稳定性、周期性、节律规则性、峰峰值范围和胃窦壁厚度，以及肠系膜上动脉血流速度及阻力指数对胃窦运动形式进行分类；所述峰峰值是指设定时间段内胃窦最大面积与最小面积的差值；根据胃窦运动形式的分类结果，及该分类结果对应的胃窦运动指数对被测人员胃肠功能进行评估。2.如权利要求1所述的基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时评估的方法，其特征在于：S5步骤中，根据胃窦运动形式的分类结果及该分类结果对应的胃窦运动指数对胃窦运动形式进行分级，当胃窦运动表现形式的分级结果与设定级别阈值不一致时，则发出报警。3.如权利要求1或2所述的基于超声对胃肠功能及稳定节律进行实时评估的方法，其特征在于：S5步骤中，根据胃窦运动形式的分类结果及该分类结果对应的胃窦运动指数，与该分类结果对应的胃窦运动指数阈值范围进行比较，当胃窦运动指数超出胃窦运动指出阈值范围，则发出报警。4.如权利要求1所述的基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时评估的方法，其特征在于：S5步骤中，胃窦运动形式的分类包括但不限于以下六类分类结果，即A型、B型、C型、D型、E型和F型；其中，A型为正常稳定型，具体是指，胃窦收缩舒张节律规则，胃窦面积变化波形稳定，峰峰值正常，胃窦壁厚度及分层正常，肠系膜上动脉血流速度及阻力指数正常；B型为平坦变薄型，具体是指，胃窦收缩舒张节律规则，胃窦面积变化波形稳定，峰峰值下降，胃窦壁厚度变薄且分层不正常，肠系膜上动脉血流速度增快及阻力指数升高；C型为平坦增厚型，具体是指，胃窦收缩舒张节律规则，胃窦面积变化波形稳定，峰峰值下降，胃窦壁厚度增厚且分层不正常，肠系膜上动脉血流速度增快及阻力指数升高；D型为激进型，具体是指，胃窦收缩舒张节律规则，胃窦面积变化波形稳定，峰峰值升高，胃窦壁厚度及分层正常，肠系膜上动脉血流速度及阻力指数正常或下降；
E型为不规律型，具体是指，胃窦收缩舒张节律不规则，胃窦面积变化波形不稳定，峰峰值不规则，胃窦壁厚度及分层正常，肠系膜上动脉血流速度及阻力指数正常；F型为规则激进型，具体是指，胃窦收缩舒张节律规则，胃窦面积变化波形稳定，峰峰值间断正常或激进，胃窦壁厚度及分层正常，肠系膜上动脉血流速度正常及阻力指数正常。5.如权利要求1、2或4所述的基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时评估的方法，其特征在于：S5步骤中，根据胃窦运动形式的分类结果及其对应的胃窦运动指数，生成相应的控制指令并向相关设备发出对应的控制指令。6.如权利要求5所述的基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时评估的方法，其特征在于：S5步骤中，根据胃窦运动形式的分类结果及其对应的胃窦运动指数，生成对营养泵的控制指令，并将生成的控制指令发送至营养泵控制端，营养泵控制端根据接收到的控制指令调整被测人员当天肠内营养输注速度。7.如权利要求6所述的基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时评估的方法，其特征在于：若胃窦运动形式的分类为A型，则生成加量肠内营养泵输入速度的控制指令；若胃窦运动形式的分类为B型，提示胃肠道缺血，生成减量肠内营养泵输入速度并发出一级报警信息，提示临床医生评估胃肠道缺血风险及反流误吸风险；若胃窦运动形式的分类为C型，则提示胃肠道淤血，生成减量肠内营养泵输入速度并发出二级报警信息，提示临床医生评估胃肠道淤血风险及反流误吸风险；若胃窦运动形式的分类为D型，提示胃肠高动力，生成减量肠内营养泵输入速度或增加镇痛镇静药物泵速的控制指令，并发出三级报警信息，提示临床医生评估全身炎症反应、应激、肠梗阻或反流风险；若胃窦运动形式的分类为E型，提示消化道溃疡、神经官能症或抑郁情绪，生成根据胃窦运动规律调整进食周期的控制指令；并发出四级报警信息，提示临床医生评估被测人员溃疡风险、自主神经功能紊乱、抑郁焦虑情绪状态；若胃窦运动指数小于0.4，则生成将营养泵输注速度调整为20ml/h~30ml/h的控制指令；若胃窦运动指数为0.4~0.8，则生成将营养泵输注速度调整为40ml/h~60ml/h的控制指令；若胃窦运动指数大于0.8，则生成将营养泵输注速度调整为大于70ml/h的控制指令。8.如权利要求5所述的基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时评估的方法，其特征在于：S5步骤中，根据胃窦运动形式的分类结果及其对应的胃窦运动指数，生成对药物泵的控制指令，并将生成的控制指令发送至药物泵控制端，药物泵控制端根据接收到的控制指令调整胃肠动力药的加量或减量。9.如权利要求8所述的基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时评估的方法，其特征在于：若胃窦运动形式的分类为D型，提示胃肠高动力，生成减量胃肠动力药或加量镇痛镇静药物泵速的控制指令，并发出三级报警信息；若胃窦运动形式的分类为E型，提示消化道溃疡、神经官能症、自主神经功能紊乱或抑郁情绪，生成根据胃窦运动规律调整肠内营养泵输入速度的控制指令；并发出四级报警信息，提示临床医生评估被测人员溃疡风险、情绪状态；若胃窦运动指数小于0.4则生成加量胃肠动力药的控制指令；若胃窦运动指数大于0.8则生成减量胃肠动力药或加量肠内营养速度的控制指令。10.如权利要求1、2、4或6
‑
9任意一项所述的基于超声对胃肠功能及运动节律进行实时
评估的方法，其特征在于：S4步骤是将合格胃窦切面超声图像输入到图像分割模型中，从图像分割模型输出的图像分割结果中确定出胃窦区域及肠系膜上动脉区域。11.如权利要求10所述的基于超声对胃肠功能及运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹同娟，尹万红，丁乾容，杜爱平，王信果，张朝明，赵利灿，杨静，崔华林，
申请(专利权)人：成都中创五联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：