確定對心肺功能不足的易感性的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種用于確定患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性的系統(tǒng)和方法，其中根據(jù)動態(tài)系統(tǒng)模型分析生理參數(shù)來產(chǎn)生并提供與患者將變?yōu)椴环€(wěn)定的概率相關(guān)聯(lián)的指示符。
【專利說明】確定對心肺功能不足的易感性的系統(tǒng)和方法
[0001]優(yōu)先權(quán)聲明
[0002]本申請要求于2011年6月30日提出的第61 / 503，344號美國專利申請的優(yōu)先權(quán)，所述公開內(nèi)容被全面結(jié)合以作參考。
[0003]關(guān)于聯(lián)邦贊助研究或開發(fā)的說明
[0004]本發(fā)明是按照NIH授予的許可編號HL76157和HL67181，在政府支持下作出的。政府具有本發(fā)明的某些權(quán)利。
[0005]1、引言
[0006]本申請涉及一種系統(tǒng)和方法，用于確定患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性，確定適當(dāng)治療，并定義心肺功能充足何時已經(jīng)達到。
_7] 2、發(fā)明背景
[0008]處于重癥監(jiān)護下的患者往往容易遭受發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的重大風(fēng)險。雖然不穩(wěn)定僅僅出現(xiàn)在住院患者的子集中，但它與顯著提高的死亡率相關(guān)聯(lián)，這使得對于那些可能變?yōu)椴环€(wěn)定的患者的識別變得極為緊要。
[0009]一些研究已經(jīng)證明，患者在住院治療期間的任一點顯示異常心肺生命特征預(yù)示增大的死亡率。早期的不穩(wěn)定通常表示為多個生命特征的微小變化，而更顯著的單個參數(shù)異常在隨后發(fā)生。
[0010]可以采用己知的方法來高度地監(jiān)控并獲取非侵入的血液動力學(xué)參數(shù)來識別住院病人的心肺功能不足，然而尚未有一種機制來評估和/或預(yù)測患者變?yōu)樾姆喂δ懿环€(wěn)定的可能性。
[0011]住院期間心動停止的一些研究證明重要的生理不穩(wěn)定先于停止發(fā)生，但是它往往未被發(fā)現(xiàn)或是被檢測到但沒有被視為是有嚴(yán)重性的。早期的預(yù)警評分，以及根據(jù)多個生命特征計算單個合成不穩(wěn)定評分的改良預(yù)警評分的有用之處在于向給護理員提供了量化對不穩(wěn)定性的關(guān)注的能力，并提供干預(yù)或啟用醫(yī)療搶救團隊的決策支持。然而警告評分的編制只能定義現(xiàn)有的(雖然其更為細微)不穩(wěn)定，但不能預(yù)測誰有可能變?yōu)椴环€(wěn)定的。因而，存在一種需求，即通過識別出處于發(fā)生心肺功能不足的較大風(fēng)險下的患者，來改善臨床業(yè)務(wù)。
3、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本公開主題提供一種方法，用于確定患者發(fā)生涉及一個或多個生理參數(shù)的心肺功能不穩(wěn)定的易感性。在非限制實施例里，所述方法包括監(jiān)控與患者相關(guān)聯(lián)的一個或多個生理參數(shù)，訪問動態(tài)系統(tǒng)模型，其用于根據(jù)包括一個或多個生理參數(shù)的測量結(jié)果的病人數(shù)據(jù)預(yù)測患者產(chǎn)生心肺功能不穩(wěn)定的可能性，將從患者監(jiān)控的一個或多個生理參數(shù)的至少一個的測量結(jié)果和所述動態(tài)系統(tǒng)模型比較，確定患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性，以及指示患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性。所述方法還包括產(chǎn)生指示患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性的報告并建議需要監(jiān)控的所述患者的附加生理參數(shù)，以及進行這種監(jiān)控在所指示的患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性的準(zhǔn)確度方面將具有的相應(yīng)效果。[0013]根據(jù)所述公開主題的一個實施例，所述易感性可包括在將來O和30分鐘之間發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性。例如，所述易感性可以表示為在將來5至15分鐘之間發(fā)生從低血容量性、心原性、或血管緊張性機能障礙中被選擇出來的至少一個狀況的可能性。
[0014]在進一步的實施例中，所述動態(tài)系統(tǒng)模型可包括用于休克狀態(tài)的低血容量性、心原性、和血管緊張性機能障礙的經(jīng)定義的生理學(xué)標(biāo)記特征。
[0015]根據(jù)所述公開主題的進一步實施例，所述方法可包括確定患者對干預(yù)的應(yīng)答性，所述干預(yù)包括下列一個或多個:輸液，促肌肉收縮藥物療法，或血管加壓藥物療法?？蓤蟾嫠龌颊邔Ω深A(yù)的應(yīng)答性的確定?？身憫?yīng)所述應(yīng)答性的確定來自動調(diào)整所述患者的生理參數(shù)的監(jiān)控。
[0016]根據(jù)所述公開主題的進一步實施例，所述方法可包括確定所述患者是否對病程特定的(process-specific)干預(yù)起反應(yīng)?？蓤蟾嫠龌颊呤欠駥σ粋€或多個病程特定的干預(yù)起反應(yīng)的確定。可響應(yīng)于所述確定患者是否對病程特定的干預(yù)起反應(yīng)來自動調(diào)整所述患者的生理參數(shù)的監(jiān)控。
[0017]根據(jù)所述公開主題的另一個實施例，所述方法可包括確定復(fù)蘇法何時已經(jīng)有效地恢復(fù)了組織灌注并阻止了臟器損傷的后續(xù)發(fā)生?？蓤蟾鎻?fù)蘇法何時已經(jīng)有效地恢復(fù)了組織灌注并阻止臟器損傷的隨后發(fā)生的確定。可響應(yīng)于確定復(fù)蘇法何時已經(jīng)有效地恢復(fù)了組織灌注并阻止臟器損傷的后續(xù)發(fā)生來自動調(diào)整患者的生理參數(shù)的監(jiān)控。
[0018]根據(jù)所述公開主題的進一步實施例，監(jiān)控一個或多個生理參數(shù)包括監(jiān)控下列一個或多個:
[0019]動脈血壓，即收縮及舒張的平均動脈壓，收縮壓變化，脈壓變化，心搏量變化；右心房壓力；右心室壓力；肺動脈壓力；平均肺動脈壓；肺動脈楔壓；左心房壓力；心排血量；心臟指數(shù)；心搏量；心搏指數(shù)；心搏量指數(shù)；體循環(huán)血管阻力；體循環(huán)血管阻力指數(shù)；肺血管阻力；肺血管阻力指數(shù)；左心室每搏作功；左心室每搏作功指數(shù)；右心室每搏作功；右心室每搏作功指數(shù)；冠狀動脈灌注壓；右心室舒張末期容積；右心室的收縮末期容量；或右心室射血分?jǐn)?shù)。本方法還包括監(jiān)控一個或多個氧合參數(shù)，包括動脈氧分壓；動脈CO2分壓；碳酸氫鈉；pH ;動脈氧飽和度；混合靜脈飽和度；動脈含氧量；靜脈含氧量;Α-ν含氧量差值；氧遞送；氧遞送指數(shù)；氧消耗；氧消耗指數(shù)；氧提取定量；或氧提取指數(shù)，或監(jiān)控一個或多個非侵入性的生命特征，其包括:心率；呼吸率；血壓；外周的動脈O2飽和度(SpO2);或溫度。
[0020]本公開主題還提供用于確定患者發(fā)生涉及一個或多個生理參數(shù)的心肺功能不穩(wěn)定的易感性的系統(tǒng)和非瞬時的計算機可讀介質(zhì)。
4.【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1A例示了用于確定患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性的方法的示例性方框圖。
[0022]圖1B例示了圖1中示出的示例性方框圖的塊170的示例性擴展。
[0023]圖2例示了在模型之間涉及提前預(yù)測性(lead-time predction),準(zhǔn)確性和簡約性的關(guān)系。
[0024]圖3例示了根據(jù)所述描述實施例，可在示例性系統(tǒng)中使用的網(wǎng)絡(luò)和計算機硬件的示例性方框圖。[0025]圖4例示了根據(jù)所述描述實施例，示例性系統(tǒng)可在其上操作的計算機系統(tǒng)的示例性方框圖。
[0026]圖5A示出了關(guān)于時間、頻率和熵(entropy)的導(dǎo)出的5分鐘間隔的特征，并且圖5B是顯示觀察窗口比對目標(biāo)窗口的示圖。
[0027]圖6顯示歷史的時段趨勢，其中預(yù)先不穩(wěn)定的以及穩(wěn)定的時段平均心率曲線隨著時間不同。
[0028]圖7示出了預(yù)先不穩(wěn)定的患者時段表現(xiàn)出比穩(wěn)定的患者時段具有更少的心率變化性。
[0029]圖8A-C例示了通用輸出監(jiān)控器的可視化示例。這個顯示示出了距離不穩(wěn)定的時間，預(yù)測不穩(wěn)定事件將發(fā)生的能力的準(zhǔn)確度，以及該不穩(wěn)定的底層病理原因。
5.【具體實施方式】
[0030]本文公開的系統(tǒng)和方法使用多變量模型和集成監(jiān)測系統(tǒng)(例如監(jiān)控器)合作來例行地獲取患者的生理測量，以及在明顯的血壓過低和臟器損傷發(fā)作之前以較高的精度識別出很可能發(fā)生明顯的心肺功能不足的那些患者，所述心肺功能不足例如為出血性、心原性、和分布性休克。各種生理變量的經(jīng)校準(zhǔn)的動態(tài)信號的使用提供:心肺功能不足的準(zhǔn)確預(yù)測；用于將發(fā)生的不穩(wěn)定性的經(jīng)定義的病程特定(process-specific)的病因(多項)；以及，利用附加模態(tài)或采取替換采樣頻率的增強監(jiān)控的可測量影響；其可進一步導(dǎo)致比現(xiàn)今可用更為提高的靈敏度和特異性。此外，通過(I)最小前導(dǎo)時間，(2)采樣頻率，和(3)獨立變量輸入-稱為血流動力學(xué)監(jiān)測簡約性-也可以實現(xiàn)加強的通用治療滴定和充分性。
[0031]額外的益處包括將低血容量性、心原性的和血管緊張性機能障礙的生理標(biāo)記特征定義為休克狀態(tài)的基本病因的能力；以及確定何種附加生物標(biāo)志物、提聞的如導(dǎo)時間和測量頻率將改進預(yù)測的精度和病因特異性的能力。此外，通過證明(demonstrating)改善能夠確定患者是否對病程特定的干預(yù)處理起反應(yīng)，或是否應(yīng)該執(zhí)行其它干預(yù)。更進一步講，還可以實現(xiàn)判斷:復(fù)蘇法何時已經(jīng)有效地恢復(fù)了組織灌注并阻止臟器損傷的隨后發(fā)生。
[0032]圖1A例示了用于評定患者發(fā)生有關(guān)于一個或多個生理參數(shù)的動態(tài)交互作用的心肺功能不穩(wěn)定的易感性的計算機執(zhí)行的方法100的示例性力框圖。所述方法可以包括監(jiān)控(塊110)與患者相關(guān)聯(lián)的一個或多個生理參數(shù)-血液動力學(xué)參數(shù)。所述被監(jiān)控的生理參數(shù)可以是侵入性(例如，直接動脈血壓，肺動脈壓力，Sto2)或者非侵入性(例如心率，呼吸率，非侵入性的血壓，SpO2)獲取的，并且包括至少下列一個或多個的任一組合:動脈血壓(BP)，即心臟收縮(SBP)和心臟舒張(DBP)的平均動脈壓(MAP)，收縮壓變化(SPV)，脈搏壓變化(PPV)，心搏量變化(SVV);右心房壓力(RAP);右心室壓力(VP);肺動脈壓力(PAP);平均肺動脈壓(MPAP);肺動脈楔壓(PAWP);左心房壓力(LAP);心排血量(CO);心臟指數(shù)(Cl)；心搏量(SV);心搏量指數(shù)(SVI);體循環(huán)血管阻力(SVR);體循環(huán)血管阻力指數(shù)(SVRI)；肺血管阻力(PVR);肺血管阻力指數(shù)(PVRI);左心室每搏作功(LVSW);左心室每搏作功指數(shù)(LVSWI);右心室每搏作功(RVSW);右心室每搏作功指數(shù)(RVSWI);冠狀動脈輸液壓力(CPP);右心室舒張末期容積(RVEDV);右心室收縮末期容量(RVESV);以及右心室射血分?jǐn)?shù)(RVEF)。此外，還可以監(jiān)控一個或多個氧合參數(shù)；包括，但不限于:動脈氧分壓(Pa02);動脈CO2分壓(PaCO2);碳酸氫鈉(HCO3) ;pH ;強離子間隙(SIG);動脈血氧飽和度(SaO2);混合靜脈的飽和度(SvO2);動脈氧內(nèi)容(CaO2);靜脈的含氧量(CvO2) ;A-V含氧量差值(C(a-v)02)；氧遞送(DO2);氧遞送指數(shù)(DO2I);氧消耗(VO2);氧消耗指數(shù)(VO2I);氧提取定量(O2ER);氧提取指數(shù)(O2ERI);以及血清乳酸鹽。以及同樣可以監(jiān)控一個或多個非入侵的生命特征，包括心率(HR);呼吸率(RR);血壓(BP);外周的動脈O2飽和度(SpO2);以及溫度。也可以考慮其它方面，諸如人口資料，例如壽命，性別；以及靜態(tài)臨床特性(個體輸入以及流出日期與時間，DRG編碼，CPT編碼，DRG重量，Charlson病態(tài)評分)。
[0033]方法100可根據(jù)與心肺功能不足相關(guān)聯(lián)的一個或多個模型來分析(塊120)被監(jiān)控的與所述患者相關(guān)聯(lián)的一個或多個生理參數(shù)的至少一個。為簡單起見，在此將數(shù)據(jù)匯集，例如在存儲器設(shè)備中存儲的一個或多個模型，稱作數(shù)據(jù)庫。這個數(shù)據(jù)庫可包括從處于發(fā)生心肺功能不足風(fēng)險的患者的樣本集合中早先學(xué)習(xí)到的多維的常態(tài)概率模型。所述概率模型可以通過動態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜計算建模概念的應(yīng)用程序來開發(fā)；包括但不局限于多變量建模，例如回歸分析，以及機器學(xué)習(xí)(人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))。來自所述概率數(shù)據(jù)集的變量可用于評估從患者所得的生理參數(shù)處于穩(wěn)定性包絡(luò)內(nèi)的可能性(塊130)。
[0034]根據(jù)患者是否被認(rèn)為是易于變?yōu)椴环€(wěn)定的(塊140)，可以輸出反映不穩(wěn)定概率的指示符(塊150，160)。如果患者有可能變?yōu)椴环€(wěn)定的，所述系統(tǒng)可建議干預(yù)或者醫(yī)療急救，和/或為了提高所述概率的準(zhǔn)確度請求監(jiān)控并分析額外生理參數(shù)，和/或建議改變被監(jiān)控參數(shù)的采樣頻率(塊170)。
[0035]數(shù)據(jù)提示:不相干的生理變量之間的連接的動態(tài)關(guān)系存在于患病期間，并且這些連接-互連-可用來識別患者并定義他們的主要疾病。此外，模型可被用于具靈敏性、特異性和數(shù)據(jù)簡約性地最佳預(yù)測出將來的不穩(wěn)定。在圖1B中，輸出和建議(塊170)可以被擴展為包括一個或多個進一步系統(tǒng)判定，諸如:哪種附加生物標(biāo)志物和測量頻率將提高判斷的精度和病因特異性(塊170a);通過證明改善判定患者是否對病程特定的干預(yù)有應(yīng)答，或者是否應(yīng)該應(yīng)用其它干預(yù)(塊170b);復(fù)蘇法何時已經(jīng)有效地恢復(fù)組織灌注并阻止臟器損傷的后續(xù)發(fā)生(塊170c);以及定義最小數(shù)據(jù)集，采樣頻率，前導(dǎo)時間，采樣持續(xù)期間，和實現(xiàn)上述步驟所需要的有效監(jiān)控方法(塊170d)。
[0036]例如，可通過利用來自動態(tài)系統(tǒng)理論的數(shù)學(xué)概念來建立用于基于動態(tài)特征/模式預(yù)測不穩(wěn)定性(帶有概率)的模型，以此來產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫。由于患者的動態(tài)行為是處于算術(shù)混亂中的，這個方法是適當(dāng)?shù)?。因而，患者具有“吸引?attractor)”，即包括他/她的生理參數(shù)的所有可能同時的值的復(fù)雜集。此外，存在與吸引子相關(guān)聯(lián)的概率函數(shù)，其表示在吸引子的不同區(qū)域花費的時間的分?jǐn)?shù)量。所述吸引子是穩(wěn)定的、可預(yù)測的，并且確定所述生理變量當(dāng)中的可能關(guān)聯(lián)。然而與此相反，瞬時狀態(tài)(生理參數(shù)的值)是不可預(yù)測的。臨床相關(guān)的陳述，諸如“患者有90%的概率在下一小時內(nèi)可能具有70〈HR〈90，12〈RR〈20”是直接根據(jù)與吸引子相關(guān)聯(lián)的概率函數(shù)推斷的。雖然通常依據(jù)生理變量(例如HR，RR)的范圍來考慮健康，不穩(wěn)定性以及預(yù)測它的能力相比于當(dāng)前狀態(tài)更多依賴于動態(tài)標(biāo)記。
[0037]為理解涉及在從健康到休克的不同階段變量重新組合的復(fù)雜性，可以采用超圖表理論。超圖表包含節(jié)點(生理變量)，以及到它們的組合的超鏈接。商業(yè)上可用的軟件允許顯示不容易被人眼識別但通過數(shù)學(xué)耦合高度相關(guān)的變量組合。這種分析裝置的非限制示例包括人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)、最近鄰項以及傾向評分。這里的重要原理不是用于分析所述數(shù)據(jù)流的實際數(shù)學(xué)處理，而是定義具體病理狀態(tài)的輸出傾向以及模式。例如，來自動物模型的時序數(shù)據(jù)分析或其中已知的疾病狀態(tài)正在發(fā)生(諸如血容量減少(出血))的人類研究，顯示動態(tài)集成的唯一標(biāo)記圖，其可隨著病態(tài)壓力的提高而變得更為定義化。目前，不同生理變量以及它們的經(jīng)導(dǎo)出參數(shù)允許現(xiàn)有疾病狀態(tài)的精確識別，但是它們隨時間而改變預(yù)示使生理狀態(tài)惡化或改善生理狀態(tài)的產(chǎn)生。
[0038]決定動態(tài)復(fù)雜性的主要概念之一是數(shù)據(jù)的維數(shù)以及多少參數(shù)可以用于建模患者的行為以及預(yù)測不穩(wěn)定。動態(tài)性在所有度量上存在，動態(tài)標(biāo)記里的每個變化是進展到休克或恢復(fù)的預(yù)報因子的候選項。這些動態(tài)標(biāo)記的每個包含對預(yù)測不穩(wěn)定性有用的不同信息。例如，那些變得不穩(wěn)定的以及沒有不穩(wěn)定的患者的血液動力學(xué)參數(shù)(或許包括人口統(tǒng)計和臨床特性數(shù)據(jù))的動態(tài)標(biāo)記，可以用于基于明顯的不穩(wěn)定指示符改進預(yù)測。因此，構(gòu)造動態(tài)模型的重點是確定所需的最小數(shù)據(jù)集(在主要測定變量、采樣頻率和引導(dǎo)時間方面)以用于:預(yù)測心肺功能不足，確定心肺功能不足的病原學(xué)，以及預(yù)測心肺功能不足已經(jīng)被解決。我們將這種理論稱為血流動力學(xué)監(jiān)測簡約性(Hemodynamic Monitoring Parsimony)。這種模型可進一步確定和考慮被添加到最小數(shù)據(jù)集(多個)的，有關(guān)遞增或遞減的測定變量的增加的特異性、它們的采樣頻率、以及引導(dǎo)時間的值。此外，動態(tài)標(biāo)記的各種方面可被研究以發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵特性，諸如特定時間上的隨機噪聲，生物標(biāo)志物之間的相關(guān)性，相關(guān)集合中的生物標(biāo)志物的分組間的關(guān)系。
[0039]存在多個方式來評定維度，最常用的一個是主成分分析法(PCA)。其它方法可包括參數(shù)間的所有可能的關(guān)聯(lián)，隨后將它們分組到高度相關(guān)的編組?？梢员容^模型的預(yù)測準(zhǔn)確度、簡約性和預(yù)測前導(dǎo)時間；取決于所期望的實現(xiàn)，可存在模型間存在取舍。參見圖2，可以執(zhí)行任何此類或其它方法來將相關(guān)信息編制到指數(shù)值中，其表示在臨床相關(guān)時間內(nèi)的將來不穩(wěn)定性的可預(yù)測性。
[0040]重要的是，這些生物標(biāo)志物交互的復(fù)雜性分析不局限于急性疾病組中的簡單血液動力學(xué)的標(biāo)示物，在結(jié)果涉及以患者為核心的結(jié)果的時候，還可以用作對于衛(wèi)生保健系統(tǒng)遞送效率、建模患者-護理人員優(yōu)化、以及成本效益分析的系統(tǒng)動態(tài)分析。
[0041]可以利用電子系統(tǒng)產(chǎn)生患者對心肺功能不足的易感性的確定。圖3和4提供涉及這種系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)和計算平臺的示例性結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
[0042]圖3例示了根據(jù)所描述的實施例可使用在確定患者發(fā)生心肺功能不足的概率的示例性系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)300和計算機硬件的示例性方框圖。網(wǎng)絡(luò)300可以是因特網(wǎng)，虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)或任一其它允許一個或多個計算機、通信設(shè)備、存儲設(shè)備等等被可通信地互相連接的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)300可以通過以太網(wǎng)316和路由器318、地面通訊線320被連接至個人計算機312、計算機終端314。以太網(wǎng)316可以是較大網(wǎng)際協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)。其它聯(lián)網(wǎng)資源，諸如投影儀或打印機(未描述)，也可以通過以太網(wǎng)316或另一個數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)被支持。另一方面，網(wǎng)絡(luò)300可以通過無線通信站326和無線鏈接328被無線地連接至膝上型計算機322和個人數(shù)據(jù)助手324。類似地，服務(wù)器330可以利用通信鏈路332被連接至網(wǎng)絡(luò)300并且大型機334可以利用另一個通信鏈路336被連接至網(wǎng)絡(luò)300。網(wǎng)絡(luò)300可用于支持對等網(wǎng)絡(luò)通信。
[0043]對于上文描述的患者對心肺功能不足的易感性的確定，與心肺功能不足相關(guān)聯(lián)的一個或多個模型和/或患者的被監(jiān)控生理參數(shù)被經(jīng)由諸如網(wǎng)絡(luò)300的網(wǎng)絡(luò)接收。例如，諸如個人計算機312、膝上型計算機322、服務(wù)器330或大型機334的計算機可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)300接收患者的被監(jiān)控生理參數(shù)?；颊叩谋槐O(jiān)控生理參數(shù)經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)300從諸如個人計算機312、膝上型計算機322、服務(wù)器330或大型機334的集成監(jiān)控系統(tǒng)被接收，例如。也可以從網(wǎng)絡(luò)300上可遠程訪問、孤立的存儲器設(shè)備接收患者的被監(jiān)控生理參數(shù)。在一些實施例中，由一個以上計算機接收患者的被監(jiān)控生理參數(shù)。在其它實施例中，從一個以上計算機和/或遠程可訪問的存儲器設(shè)備接收患者的被監(jiān)控生理參數(shù)。
[0044]例如，可以通過諸如個人計算機312、膝上型計算機322、服務(wù)器330或大型機334的計算機執(zhí)行在上面描述的患者對心肺功能不足的易感性的確定中執(zhí)行的一些或所有計算(例如，產(chǎn)生模型數(shù)據(jù)的計算)。在一些實施例中，可以通過一個以上計算機執(zhí)行一些或所有計算。
[0045]如上在實施例中所述的，例如，也可以通過諸如個人計算機312、膝上型計算機322、服務(wù)器330或大型機334的計算機執(zhí)行所述確定患者對心肺功能不足的易感性。例如，可通過設(shè)置數(shù)據(jù)字段的值產(chǎn)生指示。在一些實施例中，指示患者對發(fā)生心肺功能不足的易感性包括經(jīng)由諸如網(wǎng)絡(luò)300的網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)到另一個計算機。
[0046]圖4根據(jù)描述的實施例，例示了在其上執(zhí)行確定患者對心肺功能不足的易感性的示例性方法的計算機系統(tǒng)400的示例性方框圖。圖4的計算機系統(tǒng)400包括形式為計算機410的計算設(shè)備。計算機410的部件可包括但不局限于，處理單元420，系統(tǒng)存儲器430，耦合包括系統(tǒng)存儲器在內(nèi)的各種系統(tǒng)部件到處理單元420的系統(tǒng)總線421。處理單元420包括一個或多個處理器，每個處理器實現(xiàn)為一個或多個電子電路。系統(tǒng)總線421可以是幾種類型總線結(jié)構(gòu)的任何一個，包括存儲器總線或存儲器控制器，外圍總線，使用各種總線體系結(jié)構(gòu)的任何一個的局部總線。例如，而不是限制，這種結(jié)構(gòu)包括工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)(ISA)總線，微通道結(jié)構(gòu)(MCA)總線，增強ISA(EISA)總線，視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(VESA)局部總線，以及外圍部件互聯(lián)(PCI)總線(亦稱Mezzanine總線)。
[0047]計算機410通常包括各種非瞬時的計算機可讀介質(zhì)。非瞬時的計算機可讀介質(zhì)可以為任一可用的媒體，其可以由計算機410訪問并包括易失的和非易失媒介，以及可移除的和非可移除的媒介。例如，而不是限制，非瞬時的計算機可讀介質(zhì)包括計算機儲存器媒介。計算機儲存器媒介包括以用于諸如計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)的信息存儲的任一方法或技術(shù)執(zhí)行的易失的和非易失的，可移除的和非可移除的媒介。當(dāng)執(zhí)行的時候，計算機可讀指令可以促使一個或多個處理器來執(zhí)行所述公開主題的步驟。所公開系統(tǒng)的各種部件可以實現(xiàn)為硬件、軟件或硬件和軟件的任一組合。例如，根據(jù)所述公開主題，指數(shù)值計算器可以實現(xiàn)為一個或多個處理器以及包含當(dāng)執(zhí)行的時候促使一個或多個處理器來計算指數(shù)值的指令的計算機可讀介質(zhì)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到的是，在一個或多個處理器的這一情況下，所述硬件執(zhí)行提供于軟件中的任一指令。
[0048]計算機儲存媒介包括，但不局限于，RAM, ROM, EEPR0M,閃存或其它存儲技術(shù)，CD-ROM，數(shù)字通用盤(DVD)或其它光盤存儲，磁帶盒，磁帶，磁盤存儲器或其它磁存儲器，或任一其它可用于儲備所希望的信息并可以由計算機410訪問的媒介。術(shù)語“調(diào)制數(shù)據(jù)信號”意味著一種信號，它的特征中的一個或多個以某種方式來設(shè)置或改變以便在信號里編碼信息。上述的任何組合也包括在計算機可讀介質(zhì)范圍內(nèi)。
[0049]可以經(jīng)由通信媒介從計算機系統(tǒng)接收或傳輸信息。通信媒介包括信息傳送媒介。例如，而不是限制，通信媒介包括有線媒介，諸如有線網(wǎng)或直接有線連接，以及無線媒介，諸如聲波、射頻(RF)、紅外以及其它無線媒介。計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)可以以諸如載波或其它傳送機制的調(diào)制數(shù)據(jù)信號的形式經(jīng)由通信介質(zhì)所接收。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解調(diào)制數(shù)據(jù)信號等等本身不是非瞬時的計算機可讀介質(zhì)。相反，包含在信號中的信息可以被存儲在存儲設(shè)備(例如系統(tǒng)存儲器或光學(xué)存儲設(shè)備)中來形成非瞬時的計算機可讀介質(zhì)。
[0050]系統(tǒng)存儲器430包括形式為諸如只讀存儲器(R0M)431和隨機存取存儲器(RAM)432的易失和/或非易失存儲器的計算機儲存媒介。包含有助于在計算機410內(nèi)的元件之間(諸如在啟動期間)轉(zhuǎn)送信息的例程的基本輸入/輸出系統(tǒng)433 (BIOS)，通常被存儲在R0M431中。RAM432通常包含由處理單元420立即訪問和/或當(dāng)前在其上操作的數(shù)據(jù)和/或程序模塊。例如，而不是限制，圖4例示了操作系統(tǒng)434，應(yīng)用程序435，其它程序模塊436，以及程序數(shù)據(jù)437。
[0051]計算機410也可以包括其它可移除的/不可移除的、易失的/不易失的計算機儲存媒介。僅僅舉例來說，圖4例示了對不可移除的、非易失性的磁性介質(zhì)中讀取/寫入的硬盤驅(qū)動器441，對可移除的、非易失性的磁盤452中讀取或?qū)懭氲拇疟P驅(qū)動451，對可移除的、非易失性的光盤456 (諸如CD ROM或其它光學(xué)介質(zhì))中讀取或?qū)懭氲墓獗P驅(qū)動器455。其他可用于所述示例性操作環(huán)境的可移除的/非可移除的，易失的/非易失的計算機儲存媒介包括但不局限于，盒式磁帶，快擦寫存儲卡，數(shù)字通用盤，數(shù)字視頻磁帶，固態(tài)RAM，固態(tài)ROM等等。硬盤驅(qū)動器441通常通過諸如接口 440的不可移除的存儲接口被連接至系統(tǒng)總線421，以及磁盤驅(qū)動451和光盤驅(qū)動器455通常由諸如接口 450的可移除存儲接口連接至所述系統(tǒng)總線421。
[0052]上文討論且在圖4中例示的驅(qū)動器以及他們的關(guān)聯(lián)計算機儲存媒介提供計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊以及其它計算機410的數(shù)據(jù)的儲存。在圖4中，例如，硬盤驅(qū)動器441被例示為存儲操作系統(tǒng)444，應(yīng)用程序445，其它程序模塊446以及程序數(shù)據(jù)447。應(yīng)注意的是，這些部件可以與操作系統(tǒng)434、應(yīng)用程序435、其它程序模塊436、以及程序數(shù)據(jù)437相同或者不同。這里給操作系統(tǒng)444，應(yīng)用程序445，其它程序模塊446，以及程序數(shù)據(jù)447不同編號以便說明他們至少是不同的副本。用戶可通過諸如鍵盤462和通常稱為鼠標(biāo)、軌跡球或觸摸板的光標(biāo)控制裝置461輸入指令和信息到計算機410中。此外，屏幕491或其它類型的顯示設(shè)備被通過諸如圖形控制器490的接口連接至所述系統(tǒng)總線421。除屏幕491之外，計算機也可以包括其它外圍輸出設(shè)備，諸如打印機496，其可以通過輸出外圍接口 495連接。
[0053]計算機410可使用到諸如遠程計算機480的一個或多個遠程計算機的邏輯連接來在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中操作。遠程計算機480可以是可操作地連接至患者的集成監(jiān)控系統(tǒng)。圖4中描述的邏輯連接包括局域網(wǎng)(LAN)471和廣域網(wǎng)(WAN)473，但也可以包括其它網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境在醫(yī)院，辦公室，企業(yè)范圍的計算機網(wǎng)絡(luò)，和因特網(wǎng)中是常見的。
[0054]當(dāng)用于LAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的時候，計算機410通過網(wǎng)絡(luò)接口或適配器470與LAN471相連。當(dāng)用于WAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的時候，計算機410通常包括調(diào)制解調(diào)器472或其它用于經(jīng)由諸如因特網(wǎng)的WAN473建立通信的裝置。調(diào)制解調(diào)器472，其可以是內(nèi)置的或外置的，可以通過輸入接口 460或其它適當(dāng)?shù)臋C制被連接至系統(tǒng)總線421。在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，相對于計算機410描述的程序模塊，或它的部件，可以被存儲在遠程存儲器存儲設(shè)備481中。舉例來說，而不是限制，圖4例示了遠程應(yīng)用程序485駐留在存儲器設(shè)備481上。
[0055]通信連接470、472允許設(shè)備與其它設(shè)備通信。所述通信連接470、472是通信介質(zhì)的示例。所述通信介質(zhì)可以將計算機合理的指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)載入調(diào)制數(shù)據(jù)信號，諸如載波或其它傳送機構(gòu)?！罢{(diào)制數(shù)據(jù)信號”可以是一種信號，其特征中的一個或多個特征以一種方式被設(shè)置或改變來編碼信息到信號中。例如，而不是限制，通信媒介包括有線媒媒介，諸如有線網(wǎng)絡(luò)或直接有線連接，以及無線媒介，諸如聲波、射頻(RF)、紅外以及其它無線媒介。
[0056]上面描述的確定患者發(fā)生心肺功能不足的易感性的方法的實施例可以部分地或全部使用諸如圖中例示的計算機系統(tǒng)400的一個或多個計算機系統(tǒng)來執(zhí)行。被監(jiān)控生理參數(shù)和/或與心肺功能不足相關(guān)聯(lián)的一個或多個模型可以由諸如計算機410的計算機接收。例如，可以經(jīng)由諸如局域網(wǎng)471或廣域網(wǎng)473上的通信介質(zhì)，通過網(wǎng)絡(luò)接口 470或用戶輸入接口 460接收被監(jiān)控生理參數(shù)和/或與心肺功能不足相關(guān)聯(lián)的一個或多個模型。作為另一例子，可以從諸如遠程計算機480的遠端源，其中所述數(shù)據(jù)開始存儲在諸如存儲器設(shè)備481的存儲器設(shè)備上，接收被監(jiān)控生理參數(shù)和/或與心肺功能不足相關(guān)聯(lián)的一個或多個模型。作為另一例子可以從諸如非易失性的磁盤452或非易失性的光盤456的可移除的存儲器源接收所述被監(jiān)控生理參數(shù)和/或與心肺功能不足相關(guān)聯(lián)的一個或多個模型。作為另一例子，所述被監(jiān)控生理參數(shù)和/或與心肺功能不足相關(guān)聯(lián)的一個或多個模型可以被接收為人類通過諸如鍵盤462的輸入設(shè)備輸入數(shù)據(jù)的結(jié)果。
[0057]上文描述的患者對發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性的確定中執(zhí)行的一些或所有計算(例如用于產(chǎn)生模型(多個)或確定患者變得不穩(wěn)定的的概率的計算)可以通過諸如計算機410的計算機來執(zhí)行，更具體來講，通過一個或多個處理器，諸如處理單元420來執(zhí)行。例如，在一些實施例中，一些計算可以通過諸如計算機410的第一計算機執(zhí)行，而其它計算可以通過諸如遠程計算機480的一個或多個其它計算機來執(zhí)行。所述計算可以根據(jù)作為諸如應(yīng)用程序435、應(yīng)用程序445和/或遠程應(yīng)用程序485的程序的一部分的指令來執(zhí)行。每一個應(yīng)用程序435，應(yīng)用程序445和遠程應(yīng)用程序485可以實現(xiàn)為非瞬時的計算機可讀介質(zhì)，并且當(dāng)執(zhí)行的時候可以促使一個或多個處理器來執(zhí)行所述公開主題的步驟。
[0058]如上在所述實施例中所述的確定患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性，也可以由諸如計算機410的計算機執(zhí)行。例如，所述指示可以通過設(shè)置存儲在ROM存儲器431和/或RAM存儲器432中的數(shù)據(jù)字段的值來作出。在一些實施例中，指示患者變得不穩(wěn)定的的概率包括經(jīng)由諸如局域網(wǎng)471或廣域網(wǎng)473的網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)到另一個計算機，諸如遠程計算機481。例如,在其它實施例中，指示患者變得不穩(wěn)定的的風(fēng)險包括經(jīng)由諸如視頻接口 490的視頻接口傳送數(shù)據(jù)來在諸如屏幕491或打印機496的輸出設(shè)備上顯示關(guān)于預(yù)測的信息。
[0059]在具體的非限制實施例中，提供一種用于確定患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性的方法，包括:
[0060](a)在一時間間隔中，監(jiān)控從包括心率、血氧飽和度、以及呼吸率的組中選出的一個或多個生理參數(shù)并由此產(chǎn)生所述參數(shù)的多個測量結(jié)果；
[0061](b)為每個測量的參數(shù)計算在所述間隔中的檢驗平均值和/或檢驗標(biāo)準(zhǔn)偏差值；
[0062](C)經(jīng)由具有存儲器的計算機系統(tǒng)中的處理器訪問動態(tài)系統(tǒng)模型，其比較穩(wěn)定的、不穩(wěn)定的或者將要變?yōu)椴环€(wěn)定的患者的心率、血氧飽和度和/或呼吸率的平均值和/或標(biāo)準(zhǔn)偏差值來產(chǎn)生不穩(wěn)定患者的心率、血氧飽和度和/或呼吸率的模型平均值(多個)和/或模型標(biāo)準(zhǔn)偏差值(多個)；
[0063](d)將在(b)中計算的檢驗平+均值和/或檢驗標(biāo)準(zhǔn)偏差值同在動態(tài)系統(tǒng)模型中即將成為不穩(wěn)定的患者的模型平均值和/或模型標(biāo)準(zhǔn)偏差值相比較；
[0064](e)當(dāng)在⑷中執(zhí)行的比較表示所述患者即將變?yōu)椴环€(wěn)定時，啟動附加的或更頻繁的參數(shù)監(jiān)控。
[0065]例如，但不作為限制，可在多個間隔中測量參數(shù)(多個)，為每個間隔確定檢驗平均值和/或檢驗標(biāo)準(zhǔn)偏差值。在一個非限制實施例的集合中，在間隔之間比較檢驗值。在此種實施例的某些子集中，數(shù)據(jù)庫包括周期性更新的臨床數(shù)據(jù)集合，所述臨床數(shù)據(jù)包括患者的心率、血氧飽和度和/或呼吸率的測量結(jié)果，以便在數(shù)據(jù)更新的時候或之后重新計算穩(wěn)定的、不穩(wěn)定的或?qū)⒁蔀椴环€(wěn)定的患者的模型平均值(多個)和模型標(biāo)準(zhǔn)偏差值(多個)。例如，但非限制，可以通過方差分析(ANOVA)執(zhí)行數(shù)據(jù)或值的比較。通過參照經(jīng)更新(例如經(jīng)更新以包括更多患者和/或更新數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)庫，通過比較而預(yù)測患者是不穩(wěn)定的能力將預(yù)期隨時間而改進，并提高預(yù)測價值。作為具體示例，數(shù)據(jù)庫可建立在醫(yī)院里，并被更新來包括新的患者信息，以便新患者變?yōu)椴环€(wěn)定的可能性可基于從良好匹配的控制群體(例如，和本地產(chǎn)生值相比較可提供比基于不同人口統(tǒng)計中獲得的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的值更好的預(yù)測)收集的信息而被預(yù)測。
[0066]作為具體的非限制示例，如同下文使用示例I反映的，可以如下地分析這種數(shù)據(jù)庫中的患者信息來產(chǎn)生模型。可以間隔地，例如，每分鐘或每秒地，采樣心率(HR)、呼吸率(RR)和血氧以及SpO2(氧飽和度，例如，由脈搏血氧計測量的)。數(shù)據(jù)流可以被分成不相重疊的5分鐘的時段。對每個時段,為HR(EMHR，ESDHR)，RR(EMRR, ESDRR)以及SpO2 (EMSpO2,ESDSpO2)計算平均數(shù)(EM)和標(biāo)準(zhǔn)偏差(ESD)。不穩(wěn)定可被定義為以下異常中任一個持續(xù)4分鐘發(fā)生:HR〈40或>140，RR<8或>36和SP02〈85。如果在患者的整個SDU停留期中，從患者沒有獲得不穩(wěn)定，那么時段被分類為穩(wěn)定的(S)，在滿足不穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)前60分鐘內(nèi)為不穩(wěn)定(U)，不然則為預(yù)先不穩(wěn)定(PU)?？稍赟、U和PU之間比較EM和ESD，且在此之后可使用Kruskal-Wallis ANOVA 執(zhí)行成對比較。
[0067]雖然此處所述的分析的最終結(jié)果(多個)在很大程度上由具體的患者群和應(yīng)用(例如，最近接收的外傷患者的即將發(fā)生心血管崩潰(collapse)的急診室快速評價，早先穩(wěn)定的觀察病房(step-dwon unit)患者的即將發(fā)生心肺功能不足的識別,穩(wěn)定但危急的重病監(jiān)護室患者，門診透析患者以及經(jīng)過長時間間隔的普通門診病人監(jiān)控)所驅(qū)動，通用的輸出監(jiān)控器可顯現(xiàn)為如圖8所示那樣。這個顯示示出了所述方法的三個方面:距離不穩(wěn)定的時間，預(yù)測不穩(wěn)定事件將發(fā)生的能力的準(zhǔn)確度，以及不穩(wěn)定的底層的病理原因。
[0068]在圖8所示出的例子中，距離預(yù)測的不穩(wěn)定事件的時間是45分鐘，并且不穩(wěn)定的概率大約為45%，盡管病理特征中貢獻于這個不穩(wěn)定信號的部分主要是有效循環(huán)血量和血管緊張性的喪失。易感患者的這些病程將會強烈地建議臨床醫(yī)師或護理者，此患者具有即將發(fā)生的感染性休克或腎上腺機能不足，因為這些是產(chǎn)生這些狀況的兩個病程。通過收集許多患者時間序列所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫，以及更為密切的監(jiān)控和相關(guān)測量結(jié)果(例如血液化學(xué)的測量結(jié)果，心電圖，胸片等等)也將建議臨床醫(yī)師或護理者通過在此刻及時地測量附加參數(shù)將提高預(yù)測的精度，使治療更為明確(圖8A)。[0069]在圖SB所示出的例子中，當(dāng)除了非侵入性監(jiān)控還添加心排血量和心搏量變化(連續(xù)并隨時間的)的測量時，其會提高血容量減少和血管緊張性喪失的診斷準(zhǔn)確度。在被監(jiān)控的具體患者的情境下，臨床醫(yī)師或護理者可以基于這些數(shù)據(jù)來，例如，決定通過擴大抗生素覆蓋范圍、查找感染源和快速的血管內(nèi)液體復(fù)蘇法來針對推測的迫近感染性休克來治療所述患者，此舉顯著地改變預(yù)測值(圖8C)以便距離不穩(wěn)定的時間從45分鐘提高到大于2小時，并且不穩(wěn)定的概率減少為小于1%，并且生理學(xué)不足的的大小和數(shù)量顯著地降低。因此監(jiān)控臨床醫(yī)師具有病程正在被正確治療的實時反饋，且消極的心肺事件被避免，即便沒有實際的心血管收縮發(fā)生，從而加速這些治療。因此，在組織灌注不足發(fā)作以前，避免了感染性休克并治療了感染。
[0070]顯而易見的，監(jiān)控的形式和支持可以遠程地進行，并且如果確認(rèn)為穩(wěn)健的，可以以閉合回路的方式。
[0071]6.示例1:在血液動力學(xué)穩(wěn)定和不穩(wěn)定的患者之間的生理變暈分析
[0072]6.1材料和方法
[0073]從2006年11月到2007年I月的8周的期間，我們回顧地分析了，來自基于大學(xué)醫(yī)療中心的24個床位的急診觀察病房(SDU)的304個患者的連續(xù)非侵入性集中監(jiān)控數(shù)據(jù)。每秒采樣HR、RR和SpO2。數(shù)據(jù)流可以被分成不相重疊的5分鐘時段。對于每個時段，為HR(EMHR, ESDHR)，RR (EMRR, ESDRR)以及 SpO2 (EMSpO2, ESDSpO2)計算平均數(shù)(EM)和標(biāo)準(zhǔn)偏差(ESD)。不穩(wěn)定定義為以下任何一個異常持續(xù)出現(xiàn)4分鐘:HR〈40或>140，RR〈8或>36和Sp02〈85。如果在患者的整個SDU停留期中，從患者沒有獲得不穩(wěn)定，那么時段被分類為穩(wěn)定的(S)，在滿足不穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)前60分鐘內(nèi)為不穩(wěn)定(U)，不然則為預(yù)先不穩(wěn)定(PU)。在S、U和I3U之間比較EM和ESD，且在此之后使用Kruskal-Wallis ANOVA執(zhí)行所有的成對比較。
[0074]6.2結(jié)果和論沭
[0075]危急患者的生理數(shù)據(jù)的變化性分析可提示即將發(fā)生的血液動力學(xué)不穩(wěn)定，可以其為目標(biāo)進行在明顯呼吸困難之前的早期治療。我們猜測在較不危急群體中(在這個研究中，患者在SDU中)，穩(wěn)定的患者和將會發(fā)生不穩(wěn)定的患者也具有不同的可區(qū)別的生理曲線。
[0076]我們發(fā)現(xiàn)304個患者中的79個滿足不穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)。存在194833、948和40458時段可分別用于S、u和PU的分析。這三個組對所有度量(P=.0001,Kruskal Wallis)有顯著區(qū)別，除ESDRR之外。在U與PU的比較中，EMHR，EMRR,和ESDSpO2較高而ESDHR和EMSpO2較低，在PU與S的比較中，EMHR和EMSpO2較高而ESDHR，EMRR和ESDSpO2較低(表I)。將定義PU的閾值更改為不穩(wěn)定之前的120分鐘，這些結(jié)果是站得住腳的，并確認(rèn)穩(wěn)定患者具有不同于將最終發(fā)生不穩(wěn)定的患者的生理學(xué)標(biāo)記。此外，所述結(jié)果示出患者的曲線在他們發(fā)生不穩(wěn)定之前演化(envolve)。
[0077]表1:用于HR、RR和SpO2的平均數(shù)(M)和變化性指數(shù)(VI)
[0078]
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定患者的發(fā)生涉及一個或多個生理參數(shù)的心肺功能不穩(wěn)定的易感性的方法，所述方法包括如下步驟: 監(jiān)控與所述患者相關(guān)聯(lián)的一個或多個生理參數(shù)； 經(jīng)由一個或多個處理器訪問動態(tài)系統(tǒng)模型，所述動態(tài)系統(tǒng)模型用于根據(jù)包括所述一個或多個生理參數(shù)的測得結(jié)果的病人數(shù)據(jù)來預(yù)測發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的可能性； 經(jīng)由所述一個或多個處理器將從所述患者監(jiān)控的一個或多個生理參數(shù)的至少一個的測量結(jié)果和所述動態(tài)系統(tǒng)模型比較； 經(jīng)由所述一個或多個處理器確定所述患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性；以及 經(jīng)由所述一個或多個處理器指示所述患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括產(chǎn)生指示所述患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性的報告。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述易感性包括在將來的O和30分鐘之間發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述易感性可表示為在從將來5和15分鐘之間發(fā)生從低血容量性、心原性、或血管緊張性機能障礙中被選出的至少一個狀況的可能性。
5.如權(quán)利要求1到4所述的方法，所述方法還包括經(jīng)由所述一個或多個處理器建議:需監(jiān)控的所述患者的附加的生理參數(shù)，以及進行該監(jiān)控對于所指示的所述患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性的準(zhǔn)確度方面將會產(chǎn)生的對應(yīng)效果。
6.如權(quán)利要求1至5所述的方法，其中所述動態(tài)系統(tǒng)模型包括經(jīng)定義的用于休克狀態(tài)的低血容量性、心原性以及血管緊張性機能障礙的生理學(xué)標(biāo)記特性。
7.如權(quán)利要求1至6所述的任何一個的方法，還包括經(jīng)由所述一個或多個處理器確定患者對干預(yù)的應(yīng)答性，所述干預(yù)包括輸液、促肌肉收縮藥物療法或血管加壓藥物療法。
8.如權(quán)利要求7所述的方法還包括報告所述患者對干預(yù)的應(yīng)答性的確定。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法,還包括響應(yīng)所述應(yīng)答性的確定，自動調(diào)整所述患者的生理參數(shù)的監(jiān)控。
10.如權(quán)利要求1至9的任何一個所述的方法，還包括經(jīng)由所述一個或多個處理器通過證明改善確定所述患者是否對病程特定的干預(yù)有應(yīng)答，或是否應(yīng)該應(yīng)用其它干預(yù)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法還包括報告所述患者是否對病程特定的干預(yù)有應(yīng)答。
12.如權(quán)利要求7或8所述的方法，還包括響應(yīng)所述所述患者是否對具體的干預(yù)處理有應(yīng)答的確定，自動調(diào)整所述患者的生理參數(shù)的監(jiān)控。
13.如權(quán)利要求1至12的任何一個所述的方法，還包括經(jīng)由所述一個或多個處理器確定復(fù)蘇法何時已經(jīng)有效地恢復(fù)組織灌注并阻止臟器損傷的后續(xù)發(fā)生。
14.如權(quán)利要求13所述的方法還包括報告復(fù)蘇法何時已經(jīng)有效地恢復(fù)組織灌注以及阻止臟器損傷的后續(xù)發(fā)生的確定。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，還包括響應(yīng)于復(fù)蘇法何時已經(jīng)有效地恢復(fù)了組織灌注并阻止臟器損傷的后續(xù)發(fā)生的確定，自動調(diào)整患者的生理參數(shù)的監(jiān)控。
16.如權(quán)利要求1至15的任何一個所述的方法，其中監(jiān)控一個或多個生理參數(shù)包括監(jiān)控下列一個或多個:動脈血壓，即收縮及舒張的平均動脈壓，收縮壓變化，脈壓變化，心搏量變化；右心房壓力；右心室壓力；肺動脈壓力；平均肺動脈壓；肺動脈楔壓；左心房壓力；心排血量；心臟指數(shù)；心搏量；心搏指數(shù)；心搏量指數(shù)；體循環(huán)血管阻力；體循環(huán)血管阻力指數(shù)；肺血管阻力；肺血管阻力指數(shù)；左心室每搏作功；左心室每搏作功指數(shù)；右心室每搏作功；右心室每搏作功指數(shù)；冠狀動脈灌注壓；右心室舒張末期容積；右心室的收縮末期容量；或右心室射血分?jǐn)?shù)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中監(jiān)控一個或多個生理參數(shù)包括監(jiān)控一個或多個氧合參數(shù)，包括: 動脈氧分壓；動脈CO2分壓；碳酸氫鈉；pH ;動脈氧飽和度；混合靜脈飽和度；動脈含氧量；靜脈含氧量；A-V含氧量差值；氧遞送；氧遞送指數(shù)；氧消耗；氧消耗指數(shù)；氧提取定量；或氧提取指數(shù)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中監(jiān)控一個或多個生理參數(shù)還包括監(jiān)控一個或多個非侵入性的生命特征，其包括:心率；呼吸率；血壓；外周的動脈O2飽和度(SpO2);或溫度。
19.一種非瞬時的計算機可讀存儲介質(zhì)，包括存儲在其上并將在系統(tǒng)的處理器上執(zhí)行的計算機可讀指令，用于確定患者發(fā)生涉及一個或多個生理參數(shù)的心肺功能不穩(wěn)定的易感性，所存儲的指令包括: 監(jiān)控與所述患者相關(guān)聯(lián)的一個或多個生理參數(shù)； 分析監(jiān)控的一個或多個生理參數(shù)的至少一個； 訪問用于預(yù)測患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的可能性的動態(tài)系統(tǒng)模型； 將所述分析的生理參數(shù)的至少一個和所述動態(tài)系統(tǒng)模型比較； 確定所述患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性；以及， 指示所述患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性。
20.如權(quán)利要求19所述的非瞬時的計算機可讀存儲介質(zhì)，還包括建議:需監(jiān)控的所述患者的附加的生理參數(shù)，以及進行該監(jiān)控對于所指示的所述患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性的準(zhǔn)確度方面將會產(chǎn)生的對應(yīng)效果。
21.如權(quán)利要求19或20所述的非瞬時的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中所述動態(tài)系統(tǒng)模型包括經(jīng)定義的用于休克狀態(tài)的低血容量性、心原性以及血管緊張性機能障礙的生理學(xué)標(biāo)記特性。
22.如權(quán)利要求19至21的任何一個所述的非瞬時的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中所述動態(tài)系統(tǒng)模型包括從處于發(fā)生心肺功能不足的風(fēng)險的多個患者代表性集合中早先學(xué)習(xí)到的多維常態(tài)概率模型。
23.如權(quán)利要求19至22的任何一個所述的非瞬時的計算機可讀存儲介質(zhì)，還包括確定患者對干預(yù)的應(yīng)答性。
24.一種用于確定患者發(fā)生涉及一個或多個生理參數(shù)的心肺功能不穩(wěn)定的易感性的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 集成監(jiān)控系統(tǒng)，其包括處理器、顯示設(shè)備以及一個或多個傳感器，所述一個或多個傳感器可操作地連接至所述患者來監(jiān)控所述患者的一個或多個生理參數(shù)，還包括連接到所述集成監(jiān)控系統(tǒng)的存儲器； 存儲器設(shè)備，其存儲用于預(yù)測患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的可能性的動態(tài)系統(tǒng)模型；一個或多個處理器，其配置為至少部分基于所述監(jiān)控的患者的一個或多個生理參數(shù)的至少一個以及所述一個或多個動態(tài)系統(tǒng)模型的至少一個來產(chǎn)生指示所述患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性的指數(shù)輸出；以及 配置為顯示所述指數(shù)輸出的顯示設(shè)備。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述指數(shù)輸出包括:建議監(jiān)控所述患者的附加生理參數(shù)以及進行該監(jiān)控對于所指示的所述患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性的準(zhǔn)確度方面將會產(chǎn)生的對應(yīng)效果。
26.如權(quán)利要求24或25所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個動態(tài)系統(tǒng)模型包括經(jīng)定義的用于休克狀態(tài)的低血容量性、心原性以及血管緊張性機能障礙的生理學(xué)標(biāo)記特性。
27.如權(quán)利要求24至26的任何一個所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個動態(tài)系統(tǒng)模型包括從處于發(fā)生心肺功能不足的風(fēng)險的多個患者代表性集合中早先學(xué)習(xí)到的多維常態(tài)概率模型。
28.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中一個或多個動態(tài)系統(tǒng)模型用于確定在測量變量以及它們各自的采樣頻率和前導(dǎo)時間方面的，預(yù)測心肺功能不足所需要的最小數(shù)據(jù)集。
29.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中構(gòu)建用于確定預(yù)測心肺功能不足所需要的最小數(shù)據(jù)集的所述一個或多個動態(tài)系統(tǒng)模型的重點在于:提高或改變測量變量、它們的采樣頻率和前導(dǎo)時間的提高的特異性。
30.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中一個或多個動態(tài)系統(tǒng)模型用于確定在測量變量以及它們各自的采樣頻 率和前導(dǎo)時間方面的，確定心肺功能不足的病因所需要的最小數(shù)據(jù)集。
31.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中構(gòu)建用于確定預(yù)測心肺功能不足的病因所需要的最小數(shù)據(jù)集的一個或多個動態(tài)系統(tǒng)模型的重點在于:提高或改變測量變量、它們的采樣頻率和如導(dǎo)時間的提聞的特異性。
32.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中一個或多個動態(tài)系統(tǒng)模型用于確定在測量變量以及它們各自的采樣頻率和前導(dǎo)時間方面的，預(yù)測心肺功能不足已被解決所需要的最小數(shù)據(jù)集。
33.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中用于確定預(yù)測心肺功能不足已被解決所需要的最小數(shù)據(jù)集的一個或多個動態(tài)系統(tǒng)模型的重點在于:提高或改變測量變量、它們的采樣頻率和前導(dǎo)時間的提高的特異性。
34.一種基本上如所示出和描述的設(shè)備。
35.一種基本上如所不出和描述的方法。
36.一種用于確定患者發(fā)生心肺功能不穩(wěn)定的易感性的方法，包括: (a)在一個時間間隔，監(jiān)控從包括心率、血氧飽和度、以及呼吸率的組中選出的一個或多個生理參數(shù)并由此產(chǎn)生所述參數(shù)的多個測量結(jié)果； (b)在所述間隔，為每個測量的參數(shù)計算檢驗平均值和/或檢驗標(biāo)準(zhǔn)偏差值； (C)經(jīng)由具有存儲器的計算機系統(tǒng)中的一個或多個處理器訪問動態(tài)系統(tǒng)模型，其比較穩(wěn)定的、不穩(wěn)定的或者將要變?yōu)椴环€(wěn)定的患者的心率、血氧飽和度和/或呼吸率的平均值和/或標(biāo)準(zhǔn)偏差值來產(chǎn)生不穩(wěn)定患者的心率、血氧飽和度和/或呼吸率的模型平均值和/或模型標(biāo)準(zhǔn)偏差值； (d)比較在(b)中計算的檢驗平均值和/或檢驗標(biāo)準(zhǔn)偏差值和所述在動態(tài)系統(tǒng)模型中即將成為不穩(wěn)定的患者的模型平均值和/或模型標(biāo)準(zhǔn)偏差值；(e)當(dāng)在(d)中執(zhí)行的比較表示所述患者即將變?yōu)椴环€(wěn)定的時，啟動附加的或更頻繁的參數(shù)監(jiān)控。
37.如權(quán)利要求36所述的方法， 其中存儲器設(shè)備儲備周期性更新的臨床資料集合，所述集合包括患者的心率、血氧飽和度和/或呼吸率的測量結(jié)果，以便在數(shù)據(jù)更新的時候或之后重新計算穩(wěn)定的、不穩(wěn)定的或?qū)⒁蔀椴环€(wěn)定的患者的模型平均值和模型標(biāo)準(zhǔn)偏差值。
38.如權(quán)利要求36或37所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)或值的比較是通過方差分析(ANOVA)執(zhí)行的。
39.如權(quán)利要求36所述的方法，其中所述參數(shù)是在多個間隔中測量的，并且為每個間隔確定檢驗平均值和/或檢驗標(biāo)準(zhǔn)偏差值。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中在間隔之間比較所述檢驗值。
【文檔編號】G06Q50/22GK103907130SQ201280032413
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月30日
【發(fā)明者】M·R·平斯基 申請人:匹茲堡大學(xué)聯(lián)邦系統(tǒng)高等教育