本發(fā)明涉及神經(jīng)監(jiān)測，更具體的說是涉及一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、直腸癌是指從齒狀線至直腸乙狀結腸交界處之間的癌，是常見的消化道腫瘤，手術是其主要的治療方式，直腸全系膜切除術的實施，改善了直腸癌患者的腫瘤學結局，但是目前手術導致的器官功能障礙已成為影響患者術后生活質量的重要問題，主要包括排尿和性功能障礙、排糞障礙，嚴重影響患者術后的生活質量。盆腔自主神經(jīng)損害是導致術后功能障礙的主要原因，直腸tme術后50％～70％的盆腔自主神經(jīng)會受到損害，術后排糞功能障礙發(fā)生率為60％～90％主要表現(xiàn)為排糞急迫、排糞次數(shù)增加、排糞聚集和排糞失禁，也有患者表現(xiàn)為術后便秘、排糞困難及排糞次數(shù)減少，部分患者在術后還會表現(xiàn)為排糞失禁與便秘交替出現(xiàn)，即所謂的低位前切除綜合征(low?anterior?resection?syndrome,lars)，給患者日常生活帶來嚴重困擾。傳統(tǒng)tme手術以解剖層面為導向，由術者在術中進行神經(jīng)的辨認并進行保護，這就要求術者熟悉盆腔解剖，具有良好的技術，但醫(yī)生之間手術技術差異較大，而且對于青年醫(yī)師以及基層醫(yī)生，則很難達到解剖層次清晰。因此，如何提供一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測方法及系統(tǒng)是本領域技術人員亟需解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測方法及系統(tǒng)，通過實時采集手術中的盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號并評估神經(jīng)狀態(tài)以在直腸癌手術中保護盆腔自主神經(jīng)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測方法，包括以下步驟：

4、s1、獲取多組手術的術中盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號并建立訓練樣本；

5、s2、基于訓練樣本中的術中盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號評估術中的盆腔自主神經(jīng)狀態(tài)；

6、s3、將訓練樣本中的術中盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號以及對應的盆腔自主神經(jīng)狀態(tài)用于訓練術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡；

7、s4、通過神經(jīng)信號采集裝置實時采集待監(jiān)測的術中盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號；

8、s5、通過術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡評估待監(jiān)測的術中盆腔自主神經(jīng)狀態(tài)。

9、可選的，獲取多組手術的術中盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號具體為：對于每一次手術，在手術開始前安裝神經(jīng)信號采集裝置和膀胱壓力采集裝置，開始手術后在手術的過程中采集盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號，采集完成后對盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號進行放大、濾波和歸一化處理。

10、可選的，基于術中的盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號評估術中的盆腔自主神經(jīng)狀態(tài)具體為：針對盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號采用小波包變換的方法提取神經(jīng)狀態(tài)特征，采用數(shù)據(jù)可視化方案生成神經(jīng)狀態(tài)特征和膀胱壓力監(jiān)測信號在手術過程中的信號變化圖，通過人工判斷的方式確定每一組手術過程中的神經(jīng)狀態(tài)。

11、可選的，將訓練樣本中的術中盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號以及對應的盆腔自主神經(jīng)狀態(tài)用于訓練術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡具體為：構建并初始化術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡，將術中盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號作為輸入樣本輸入初始化之后的術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡獲得預測輸出樣本，將輸入樣本對應的盆腔自主神經(jīng)狀態(tài)作為期望輸出樣本，計算輸出樣本與期望輸出樣本之間的誤差，重新確定樣本的權重后輸出新的預測輸出樣本，重復計算輸出樣本與期望輸出樣本之間的誤差以及確定樣本的權重直到誤差小于預設閾值或者迭代次數(shù)達到預設次數(shù)。

12、可選的，構建并初始化術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡具體為：確定輸入節(jié)點、隱含節(jié)點和輸出節(jié)點的數(shù)量，設定迭代次數(shù)、誤差預設閾值、初始學習率、初始權重和初始偏置。

13、可選的，重新確定樣本的權重后輸出新的預測輸出樣本具體為：

14、

15、式中，w(t+1)為第t+1次迭代后從一個節(jié)點到另一個節(jié)點的權重值，wt為第t次迭代后的權重值，w(t-1)為第t-1次迭代后的權重值，mc為動量因子，η為學習率，e(t)為第t次迭代后的誤差值。

16、一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測系統(tǒng)，執(zhí)行上述的一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測方法，包括信號采集模塊、監(jiān)測數(shù)據(jù)處理模塊和術中神經(jīng)監(jiān)測模塊；其中，信號采集模塊包括神經(jīng)信號采集裝置和膀胱壓力采集裝置，分別用于采集盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號；監(jiān)測數(shù)據(jù)處理模塊對盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號進行處理；術中神經(jīng)監(jiān)測模塊用于訓練術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡并基于術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡評估待監(jiān)測的術中盆腔自主神經(jīng)狀態(tài)。

17、經(jīng)由上述的技術方案可知，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供了一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測方法及系統(tǒng)，具有以下有益效果：本發(fā)明通過在手術過程中實時采集盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號并采用術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡進行狀態(tài)評估，相較于傳統(tǒng)的肉眼判斷增加了辨識度，提高了保護效果，解決了現(xiàn)有直腸癌手術過程中缺乏對盆腔自主神經(jīng)的保護的問題，降低直腸癌手術過程中對盆腔自主神經(jīng)的損傷。

技術特征：

1.一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測方法，其特征在于，獲取多組手術的術中盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號具體為：對于每一次手術，在手術開始前安裝神經(jīng)信號采集裝置和膀胱壓力采集裝置，開始手術后在手術的過程中采集盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號，采集完成后對盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號進行放大、濾波和歸一化處理。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測方法，其特征在于，基于術中的盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號評估術中的盆腔自主神經(jīng)狀態(tài)具體為：針對盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號采用小波包變換的方法提取神經(jīng)狀態(tài)特征，采用數(shù)據(jù)可視化方案生成神經(jīng)狀態(tài)特征和膀胱壓力監(jiān)測信號在手術過程中的信號變化圖，通過人工判斷的方式確定每一組手術過程中的神經(jīng)狀態(tài)。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測方法，其特征在于，將訓練樣本中的術中盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號以及對應的盆腔自主神經(jīng)狀態(tài)用于訓練術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡具體為：構建并初始化術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡，將術中盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號作為輸入樣本輸入初始化之后的術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡獲得預測輸出樣本，將輸入樣本對應的盆腔自主神經(jīng)狀態(tài)作為期望輸出樣本，計算輸出樣本與期望輸出樣本之間的誤差，重新確定樣本的權重后輸出新的預測輸出樣本，重復計算輸出樣本與期望輸出樣本之間的誤差以及確定樣本的權重直到誤差小于預設閾值或者迭代次數(shù)達到預設次數(shù)。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測方法，其特征在于，構建并初始化術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡具體為：確定輸入節(jié)點、隱含節(jié)點和輸出節(jié)點的數(shù)量，設定迭代次數(shù)、誤差預設閾值、初始學習率、初始權重和初始偏置。

6.根據(jù)權利要求4所述的一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測方法，其特征在于，重新確定樣本的權重后輸出新的預測輸出樣本具體為：

7.一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，執(zhí)行權利要求1-6任一項所述的一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測方法，包括信號采集模塊、監(jiān)測數(shù)據(jù)處理模塊和術中神經(jīng)監(jiān)測模塊；其中，信號采集模塊包括神經(jīng)信號采集裝置和膀胱壓力采集裝置，分別用于采集盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號；監(jiān)測數(shù)據(jù)處理模塊對盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號進行處理；術中神經(jīng)監(jiān)測模塊用于訓練術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡并基于術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡評估待監(jiān)測的術中盆腔自主神經(jīng)狀態(tài)。

技術總結
本發(fā)明公開了一種盆腔自主神經(jīng)術中神經(jīng)監(jiān)測方法及系統(tǒng)，應用于神經(jīng)監(jiān)測技術領域。其方法包括以下步驟：獲取多組手術的術中盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號并建立訓練樣本；基于訓練樣本中的術中盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號和膀胱壓力監(jiān)測信號評估術中的盆腔自主神經(jīng)狀態(tài)并訓練術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡；通過神經(jīng)信號采集裝置實時采集待監(jiān)測的術中盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號；通過術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡評估待監(jiān)測的術中盆腔自主神經(jīng)狀態(tài)。本發(fā)明通過在手術過程中實時采集盆腔自主神經(jīng)監(jiān)測信號并采用術中神經(jīng)監(jiān)測網(wǎng)絡進行狀態(tài)評估，解決了現(xiàn)有直腸癌手術過程中缺乏對盆腔自主神經(jīng)的保護的問題，降低直腸癌手術過程中對盆腔自主神經(jīng)的損傷。

技術研發(fā)人員：楊華,周雷,符濤,倪潤紅,喬楠,王淼
受保護的技術使用者：中日友好醫(yī)院（中日友好臨床醫(yī)學研究所）
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/23