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一種心胸外科術后并發(fā)癥預測方法及系統(tǒng)

文檔序號:39729653發(fā)布日期:2024-10-22 13:34閱讀:64來源:國知局
一種心胸外科術后并發(fā)癥預測方法及系統(tǒng)

本發(fā)明涉及醫(yī)療的,具體為一種心胸外科術后并發(fā)癥預測方法及系統(tǒng)。


背景技術:

1、心胸外科手術是現(xiàn)代醫(yī)學中一個復雜且高風險的領域,涉及心臟、肺部以及胸腔的各類手術操作。隨著醫(yī)療技術的不斷進步,心胸外科手術的成功率逐步提高,但術后并發(fā)癥仍然是一個重要的臨床挑戰(zhàn),術后并發(fā)癥不僅會延長患者的住院時間,還可能引發(fā)更為嚴重的健康問題,甚至威脅到患者的生命,因此,針對心胸外科術后并發(fā)癥的早期預測和有效管理成為臨床關注的重點。

2、在心胸外科手術后,急性呼吸窘迫綜合征(ards)是可能發(fā)生的并發(fā)癥之一。盡管目前臨床中已經(jīng)應用了多種方法來評估術后并發(fā)癥的風險,但這些方法往往依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗和常規(guī)檢查手段。特別是在術后肺部并發(fā)癥的預測中,傳統(tǒng)方法難以實時、多方面地整合患者的呼吸狀態(tài)、肺部異常分布以及肺擴張能力等多維度數(shù)據(jù),難以及時發(fā)現(xiàn)潛在的危險,從而影響整體治療效果。


技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明提供了一種心胸外科術后并發(fā)癥預測方法及系統(tǒng),解決了上述背景技術中的問題。

2、為實現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn):一種心胸外科術后并發(fā)癥預測系統(tǒng),包括術后數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、肺部初步分析模塊、綜合分析模塊及預測管理模塊;

3、所述術后數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊用于對經(jīng)心胸外科術后的患者進行體檢,并通過體檢獲取的報表,獲取患者的相關呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關擴張程度數(shù)據(jù)信息;

4、所述數(shù)據(jù)處理模塊用于將術后數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊中獲取的相關呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關擴張程度數(shù)據(jù)信息均進行預處理,并經(jīng)過無量綱技術處理后,構建術后并發(fā)癥數(shù)據(jù)集;

5、所述肺部初步分析模塊用于依據(jù)相關呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息,構建患者術后的氧合因子yhyz,并根據(jù)氧合因子yhyz的數(shù)值大小,初步判斷出當前患者肺部氧合能力是否受損,若受損,則向外發(fā)出并發(fā)癥預測指令;

6、所述綜合分析模塊用于在接收到并發(fā)癥預測指令之后,根據(jù)相關肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關擴張程度數(shù)據(jù)信息,分別計算出每個肺段的肺泡通氣量ftqz及肺擴張能力系數(shù)fkxs,并結合經(jīng)訓練后的并發(fā)癥預測模型,擬合獲取風險評估指數(shù)fpzs;

7、所述預測管理模塊用于預先設置評估閾值w,并通過將評估閾值w與所述風險評估指數(shù)fpzs進行比對分析,以綜合預測出當前患者術后并發(fā)癥的危險程度。

8、優(yōu)選的,所述術后數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊包括體檢單元和采集單元;

9、所述體檢單元用于將經(jīng)過心胸外科手術的患者通過若干組監(jiān)測設備,進行術后狀態(tài)的檢查,其中,若干組監(jiān)測設備包括動脈血氣分析儀、呼吸機、肺功能測試儀及壓力傳感器;

10、所述采集單元用于根據(jù)若干組監(jiān)測設備獲取的患者報表,采集并記錄患者的相關呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關擴張程度數(shù)據(jù)信息,其中,相關呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息包括患者術前、術中及術后的動脈血氧分壓dfy及吸入氧濃度xynd;

11、相關肺部異常分布數(shù)據(jù)信息包括患者術后肺部內(nèi)每個肺段每分鐘的總通氣量mzz及無效腔通氣量wtz;

12、相關擴張程度數(shù)據(jù)信息包括潮氣量cqz、呼氣末正壓hmzy及平臺壓pty。

13、優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)處理模塊包括預處理單元和整合單元;

14、所述預處理單元用于檢查與識別相關呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關擴張程度數(shù)據(jù)信息中的缺失數(shù)據(jù)、重復數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)格式,以去除重復數(shù)據(jù)、糾正數(shù)據(jù)格式及填補缺失值;

15、所述整合單元用于利用無量綱處理技術,將預處理后的數(shù)據(jù)信息進行標準化處理,以消除不同數(shù)據(jù)源之間的量綱差異,并結合多傳感器數(shù)據(jù)融合技術,將來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)合并為統(tǒng)一的視圖,以構建術后并發(fā)癥數(shù)據(jù)集。

16、優(yōu)選的,所述肺部初步分析模塊包括肺部初步分析單元和初步診斷單元;

17、所述肺部初步分析單元用于根據(jù)相關呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息,構建患者術后的氧合因子yhyz,具體按照以下方式獲?。?;式中,dfy表示動脈血氧分壓,xynd表示吸入氧濃度。

18、優(yōu)選的,所述初步診斷單元用于依據(jù)肺部初步分析單元中獲取患者術后的氧合因子yhyz的方式,以分析獲取患者術前和術中的氧合因子yhyz,并通過統(tǒng)計學算法,獲取患者整體的平均氧合因子,并通過將患者術后的氧合因子yhyz與患者整體的平均氧合因子進行比對,以初步判斷出當前患者肺部氧合能力是否受損,具體判定內(nèi)容如下:

19、若患者術后的氧合因子yhyz未超過患者整體的平均氧合因子時,初步判斷出當前患者肺部氧合能力處于受損狀態(tài),此時將向外發(fā)出并發(fā)癥預測指令;

20、若患者術后的氧合因子yhyz超過患者整體的平均氧合因子時,初步判斷出當前患者肺部氧合能力未處于受損狀態(tài)。

21、優(yōu)選的,所述綜合分析模塊包括局部分析單元、擴張程度分析單元及綜合預測單元;

22、所述局部分析單元用于在接收到并發(fā)癥預測指令之后,根據(jù)相關肺部異常分布數(shù)據(jù)信息,計算出每個肺段的肺泡通氣量ftqz,具體按照以下方式獲?。?;式中,mzz表示每分鐘的總通氣量;wtz表示無效腔通氣量;將每個肺段的肺泡通氣量ftqz進行統(tǒng)計,并計算出平均肺泡通氣量。

23、優(yōu)選的,所述擴張程度分析單元用于根據(jù)相關擴張程度數(shù)據(jù)信息,構建肺擴張能力系數(shù)fkxs,具體按照以下方式獲?。海皇街?,cqz表示潮氣量,pty表示平臺壓,hmzy表示呼氣末正壓。

24、優(yōu)選的,所述綜合預測單元用于利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡技術構建并發(fā)癥預測模型,并將患者術后的氧合因子yhyz、肺擴張能力系數(shù)fkxs及平均肺泡通氣量輸入至并發(fā)癥預測模型內(nèi),以擬合獲取風險評估指數(shù)fpzs,具體通過以下公式獲取:;式中,c表示修正常數(shù),及均為權重值,其中,,,且。

25、優(yōu)選的,所述預測管理模塊包括比對單元;

26、所述比對單元用于預先設置評估閾值w,并通過將評估閾值w與所述風險評估指數(shù)fpzs進行比對分析,以綜合預測出當前患者術后并發(fā)癥的危險程度,具體內(nèi)容如下:

27、若風險評估指數(shù)fpzs>評估閾值w時,表示患者術后不存在并發(fā)癥的風險,此時將繼續(xù)實施原先計劃的術后護理措施,并保持每5小時監(jiān)測一次的定期監(jiān)測,并在確?;颊卟∏榉€(wěn)定的前提下,逐步減少對患者的機械通氣支持,開始進行恢復性治療和康復訓練,同時定期對患者進行復查;

28、若風險評估指數(shù)fpzs=評估閾值w時,表示患者術后存在并發(fā)癥的風險,此時將調(diào)整定期監(jiān)測的頻率至每3小時一次,并根據(jù)實時監(jiān)測結果,對治療方案進行微調(diào),具體微調(diào)設備包括呼吸機;

29、若風險評估指數(shù)fpzs<評估閾值w時,表示患者術后存在并發(fā)癥的風險,此時將立即采取緊急醫(yī)療干預措施,具體的緊急醫(yī)療干預措施包括:調(diào)整機械通氣參數(shù)、上調(diào)氧療強度及使用血管活性藥物,同時調(diào)整定期監(jiān)測的頻率至每2小時一次。

30、一種心胸外科術后并發(fā)癥預測方法,包括以下步驟:

31、步驟一:對經(jīng)心胸外科術后的患者進行體檢,并通過體檢獲取的報表,獲取患者的相關呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關擴張程度數(shù)據(jù)信息;

32、步驟二:將術后數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊中獲取的相關呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關擴張程度數(shù)據(jù)信息均進行預處理,并經(jīng)過無量綱技術處理后,構建術后并發(fā)癥數(shù)據(jù)集;

33、步驟三:依據(jù)相關呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息,構建患者術后的氧合因子yhyz,并根據(jù)氧合因子yhyz的數(shù)值大小,初步判斷出當前患者肺部氧合能力是否受損,若受損,則向外發(fā)出并發(fā)癥預測指令;

34、步驟四:在接收到并發(fā)癥預測指令之后,根據(jù)相關肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關擴張程度數(shù)據(jù)信息,分別計算出每個肺段的肺泡通氣量ftqz及肺擴張能力系數(shù)fkxs,并結合經(jīng)訓練后的并發(fā)癥預測模型,擬合獲取風險評估指數(shù)fpzs;

35、步驟五:預先設置評估閾值w,并通過將評估閾值w與所述風險評估指數(shù)fpzs進行比對分析,以綜合預測出當前患者術后并發(fā)癥的危險程度。

36、本發(fā)明提供了一種心胸外科術后并發(fā)癥預測方法及系統(tǒng),具備以下有益效果:

37、該系統(tǒng)通過集成術后數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、肺部初步分析模塊、綜合分析模塊及預測管理模塊,能夠進一步實現(xiàn)對心胸外科術后患者的多方位監(jiān)測和精準預測。術后數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊通過對患者進行全面體檢,收集與呼吸狀態(tài)、肺部異常分布以及肺部擴張程度相關的數(shù)據(jù)信息,為后續(xù)數(shù)據(jù)處理和分析提供了基礎支持。通過肺部初步分析模塊,系統(tǒng)可以構建術后氧合因子yhyz,并初步判斷患者的肺部氧合能力是否受損,確保及時發(fā)出并發(fā)癥預測指令,進一步增強了系統(tǒng)的實時響應能力。綜合分析模塊則通過詳細計算每個肺段的肺泡通氣量ftqz及肺擴張能力系數(shù)fkxs,結合訓練后的并發(fā)癥預測模型,擬合獲取風險評估指數(shù)fpzs,進一步實現(xiàn)了對術后并發(fā)癥的高精度預測。最后,預測管理模塊通過設置的評估閾值w,能夠?qū)颊咝g后并發(fā)癥的風險程度進行綜合評估和預測,從而為臨床決策提供有力支持,盡可能地提高術后并發(fā)癥的預防和管理水平??傊ㄟ^該系統(tǒng)的應用,能夠有效降低術后并發(fā)癥發(fā)生的概率,提升患者的整體治療效果。

38、該系統(tǒng)通過肺部初步分析模塊,進一步實現(xiàn)了對患者術后肺部氧合能力的精準評估,肺部初步分析單元通過分析相關呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息,構建了術后的氧合因子yhyz,以便反映患者在術后階段的肺部氧合能力。初步診斷單元進一步利用統(tǒng)計學算法對患者術前和術中的氧合因子進行分析,獲取整體平均氧合因子。通過將患者術后的氧合因子yhyz與患者整體的平均氧合因子進行對比,系統(tǒng)能夠初步判斷患者的肺部氧合能力是否受損,通過對氧合因子的動態(tài)分析和比較,能夠有效地預警可能的并發(fā)癥,并為后續(xù)的治療和管理提供數(shù)據(jù)支持,從而優(yōu)化患者的術后護理和管理,提高術后恢復質(zhì)量。

39、通過對相關肺部異常分布數(shù)據(jù)信息的分析,能夠計算出每個肺段的肺泡通氣量ftqz。具體來說,肺泡通氣量的計算方法包括從每分鐘的總通氣量mzz中扣除無效腔通氣量wtz,從而得到實際參與氣體交換的有效通氣量,這一計算能夠詳細描述每個肺段的有效通氣情況,并通過統(tǒng)計每個肺段的肺泡通氣量來獲得平均肺泡通氣量,這種詳細的肺段級別分析使得醫(yī)生可以精準地識別肺部通氣的不均勻分布,為進一步的臨床決策提供可靠的數(shù)據(jù)支持。結合這兩個單元的分析結果,綜合預測單元能夠整合肺泡通氣量和肺擴張能力系數(shù)的數(shù)據(jù),提供更加全面和準確的術后并發(fā)癥風險評估。該模塊的實施不僅提升了對術后肺部功能狀態(tài)的評估能力,也有助于及時發(fā)現(xiàn)潛在的并發(fā)癥風險,優(yōu)化患者的術后管理策略。通過精確的數(shù)據(jù)分析和預測,能夠進一步提高臨床干預的針對性和有效性,改善患者的術后預后和生活質(zhì)量。

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