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

背景技術(shù)：

1、心胸外科手術(shù)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中一個(gè)復(fù)雜且高風(fēng)險(xiǎn)的領(lǐng)域，涉及心臟、肺部以及胸腔的各類手術(shù)操作。隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步，心胸外科手術(shù)的成功率逐步提高，但術(shù)后并發(fā)癥仍然是一個(gè)重要的臨床挑戰(zhàn)，術(shù)后并發(fā)癥不僅會(huì)延長(zhǎng)患者的住院時(shí)間，還可能引發(fā)更為嚴(yán)重的健康問(wèn)題，甚至威脅到患者的生命，因此，針對(duì)心胸外科術(shù)后并發(fā)癥的早期預(yù)測(cè)和有效管理成為臨床關(guān)注的重點(diǎn)。

2、在心胸外科手術(shù)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(yīng)用了多種方法來(lái)評(píng)估術(shù)后并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，但這些方法往往依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)檢查手段。特別是在術(shù)后肺部并發(fā)癥的預(yù)測(cè)中，傳統(tǒng)方法難以實(shí)時(shí)、多方面地整合患者的呼吸狀態(tài)、肺部異常分布以及肺擴(kuò)張能力等多維度數(shù)據(jù)，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的危險(xiǎn)，從而影響整體治療效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種心胸外科術(shù)后并發(fā)癥預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)，解決了上述背景技術(shù)中的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種心胸外科術(shù)后并發(fā)癥預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括術(shù)后數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)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(yù)測(cè)管理模塊；

3、所述術(shù)后數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)經(jīng)心胸外科術(shù)后的患者進(jìn)行體檢，并通過(guò)體檢獲取的報(bào)表，獲取患者的相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴(kuò)張程度數(shù)據(jù)信息；

4、所述數(shù)據(jù)處理模塊用于將術(shù)后數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊中獲取的相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴(kuò)張程度數(shù)據(jù)信息均進(jìn)行預(yù)處理，并經(jīng)過(guò)無(wú)量綱技術(shù)處理后，構(gòu)建術(shù)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(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建患者術(shù)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(dāng)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(yù)測(cè)指令；

6、所述綜合分析模塊用于在接收到并發(fā)癥預(yù)測(cè)指令之后，根據(jù)相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴(kuò)張程度數(shù)據(jù)信息，分別計(jì)算出每個(gè)肺段的肺泡通氣量ftqz及肺擴(kuò)張能力系數(shù)fkxs，并結(jié)合經(jīng)訓(xùn)練后的并發(fā)癥預(yù)測(cè)模型，擬合獲取風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)fpzs；

7、所述預(yù)測(cè)管理模塊用于預(yù)先設(shè)置評(píng)估閾值w，并通過(guò)將評(píng)估閾值w與所述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)fpzs進(jìn)行比對(duì)分析，以綜合預(yù)測(cè)出當(dāng)前患者術(shù)后并發(fā)癥的危險(xiǎn)程度。

8、優(yōu)選的，所述術(shù)后數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)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(guò)心胸外科手術(shù)的患者通過(guò)若干組監(jiān)測(cè)設(shè)備，進(jìn)行術(shù)后狀態(tài)的檢查，其中，若干組監(jiān)測(cè)設(shè)備包括動(dòng)脈血?dú)夥治鰞x、呼吸機(jī)、肺功能測(cè)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(cè)設(shè)備獲取的患者報(bào)表，采集并記錄患者的相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴(kuò)張程度數(shù)據(jù)信息，其中，相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息包括患者術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后的動(dòng)脈血氧分壓dfy及吸入氧濃度xynd；

11、相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息包括患者術(shù)后肺部?jī)?nèi)每個(gè)肺段每分鐘的總通氣量mzz及無(wú)效腔通氣量wtz；

12、相關(guān)擴(kuò)張程度數(shù)據(jù)信息包括潮氣量cqz、呼氣末正壓hmzy及平臺(tái)壓pty。

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

14、所述預(yù)處理單元用于檢查與識(shí)別相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴(kuò)張程度數(shù)據(jù)信息中的缺失數(shù)據(jù)、重復(fù)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)格式，以去除重復(fù)數(shù)據(jù)、糾正數(shù)據(jù)格式及填補(bǔ)缺失值；

15、所述整合單元用于利用無(wú)量綱處理技術(shù)，將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除不同數(shù)據(jù)源之間的量綱差異，并結(jié)合多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)，將來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)合并為統(tǒng)一的視圖，以構(gòu)建術(shù)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(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建患者術(shù)后的氧合因子yhyz，具體按照以下方式獲?。海皇街校琩fy表示動(dòng)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(shù)后的氧合因子yhyz的方式，以分析獲取患者術(shù)前和術(shù)中的氧合因子yhyz，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)算法，獲取患者整體的平均氧合因子，并通過(guò)將患者術(shù)后的氧合因子yhyz與患者整體的平均氧合因子進(jìn)行比對(duì)，以初步判斷出當(dāng)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(shù)后的氧合因子yhyz未超過(guò)患者整體的平均氧合因子時(shí)，初步判斷出當(dāng)前患者肺部氧合能力處于受損狀態(tài)，此時(shí)將向外發(fā)出并發(fā)癥預(yù)測(cè)指令；

20、若患者術(shù)后的氧合因子yhyz超過(guò)患者整體的平均氧合因子時(shí)，初步判斷出當(dāng)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(kuò)張程度分析單元及綜合預(yù)測(cè)單元；

22、所述局部分析單元用于在接收到并發(fā)癥預(yù)測(cè)指令之后，根據(jù)相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息，計(jì)算出每個(gè)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(wú)效腔通氣量；將每個(gè)肺段的肺泡通氣量ftqz進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并計(jì)算出平均肺泡通氣量。

23、優(yōu)選的，所述擴(kuò)張程度分析單元用于根據(jù)相關(guān)擴(kuò)張程度數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建肺擴(kuò)張能力系數(shù)fkxs，具體按照以下方式獲?。?；式中，cqz表示潮氣量，pty表示平臺(tái)壓，hmzy表示呼氣末正壓。

24、優(yōu)選的，所述綜合預(yù)測(cè)單元用于利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建并發(fā)癥預(yù)測(cè)模型，并將患者術(shù)后的氧合因子yhyz、肺擴(kuò)張能力系數(shù)fkxs及平均肺泡通氣量輸入至并發(fā)癥預(yù)測(cè)模型內(nèi)，以擬合獲取風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)fpzs，具體通過(guò)以下公式獲?。?；式中，c表示修正常數(shù)，及均為權(quán)重值，其中，，，且。

25、優(yōu)選的，所述預(yù)測(cè)管理模塊包括比對(duì)單元；

26、所述比對(duì)單元用于預(yù)先設(shè)置評(píng)估閾值w，并通過(guò)將評(píng)估閾值w與所述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)fpzs進(jìn)行比對(duì)分析，以綜合預(yù)測(cè)出當(dāng)前患者術(shù)后并發(fā)癥的危險(xiǎn)程度，具體內(nèi)容如下：

27、若風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)fpzs＞評(píng)估閾值w時(shí)，表示患者術(shù)后不存在并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，此時(shí)將繼續(xù)實(shí)施原先計(jì)劃的術(shù)后護(hù)理措施，并保持每5小時(shí)監(jiān)測(cè)一次的定期監(jiān)測(cè)，并在確?；颊卟∏榉€(wěn)定的前提下，逐步減少對(duì)患者的機(jī)械通氣支持，開(kāi)始進(jìn)行恢復(fù)性治療和康復(fù)訓(xùn)練，同時(shí)定期對(duì)患者進(jìn)行復(fù)查；

28、若風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)fpzs＝評(píng)估閾值w時(shí)，表示患者術(shù)后存在并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，此時(shí)將調(diào)整定期監(jiān)測(cè)的頻率至每3小時(shí)一次，并根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)治療方案進(jìn)行微調(diào)，具體微調(diào)設(shè)備包括呼吸機(jī)；

29、若風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)fpzs＜評(píng)估閾值w時(shí)，表示患者術(shù)后存在并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，此時(shí)將立即采取緊急醫(yī)療干預(yù)措施，具體的緊急醫(yī)療干預(yù)措施包括：調(diào)整機(jī)械通氣參數(shù)、上調(diào)氧療強(qiáng)度及使用血管活性藥物，同時(shí)調(diào)整定期監(jiān)測(cè)的頻率至每2小時(shí)一次。

30、一種心胸外科術(shù)后并發(fā)癥預(yù)測(cè)方法，包括以下步驟：

31、步驟一：對(duì)經(jīng)心胸外科術(shù)后的患者進(jìn)行體檢，并通過(guò)體檢獲取的報(bào)表，獲取患者的相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴(kuò)張程度數(shù)據(jù)信息；

32、步驟二：將術(shù)后數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊中獲取的相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴(kuò)張程度數(shù)據(jù)信息均進(jìn)行預(yù)處理，并經(jīng)過(guò)無(wú)量綱技術(shù)處理后，構(gòu)建術(shù)后并發(fā)癥數(shù)據(jù)集；

33、步驟三：依據(jù)相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建患者術(shù)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(dāng)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(yù)測(cè)指令；

34、步驟四：在接收到并發(fā)癥預(yù)測(cè)指令之后，根據(jù)相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴(kuò)張程度數(shù)據(jù)信息，分別計(jì)算出每個(gè)肺段的肺泡通氣量ftqz及肺擴(kuò)張能力系數(shù)fkxs，并結(jié)合經(jīng)訓(xùn)練后的并發(fā)癥預(yù)測(cè)模型，擬合獲取風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)fpzs；

35、步驟五：預(yù)先設(shè)置評(píng)估閾值w，并通過(guò)將評(píng)估閾值w與所述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)fpzs進(jìn)行比對(duì)分析，以綜合預(yù)測(cè)出當(dāng)前患者術(shù)后并發(fā)癥的危險(xiǎn)程度。

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

37、該系統(tǒng)通過(guò)集成術(shù)后數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)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(yù)測(cè)管理模塊，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)心胸外科術(shù)后患者的多方位監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。術(shù)后數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)對(duì)患者進(jìn)行全面體檢，收集與呼吸狀態(tài)、肺部異常分布以及肺部擴(kuò)張程度相關(guān)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(chǔ)支持。通過(guò)肺部初步分析模塊，系統(tǒng)可以構(gòu)建術(shù)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(shí)發(fā)出并發(fā)癥預(yù)測(cè)指令，進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力。綜合分析模塊則通過(guò)詳細(xì)計(jì)算每個(gè)肺段的肺泡通氣量ftqz及肺擴(kuò)張能力系數(shù)fkxs，結(jié)合訓(xùn)練后的并發(fā)癥預(yù)測(cè)模型，擬合獲取風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)fpzs，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了對(duì)術(shù)后并發(fā)癥的高精度預(yù)測(cè)。最后，預(yù)測(cè)管理模塊通過(guò)設(shè)置的評(píng)估閾值w，能夠?qū)颊咝g(shù)后并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行綜合評(píng)估和預(yù)測(cè)，從而為臨床決策提供有力支持，盡可能地提高術(shù)后并發(fā)癥的預(yù)防和管理水平。總之通過(guò)該系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠有效降低術(shù)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(guò)肺部初步分析模塊，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了對(duì)患者術(shù)后肺部氧合能力的精準(zhǔn)評(píng)估，肺部初步分析單元通過(guò)分析相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建了術(shù)后的氧合因子yhyz，以便反映患者在術(shù)后階段的肺部氧合能力。初步診斷單元進(jìn)一步利用統(tǒng)計(jì)學(xué)算法對(duì)患者術(shù)前和術(shù)中的氧合因子進(jìn)行分析，獲取整體平均氧合因子。通過(guò)將患者術(shù)后的氧合因子yhyz與患者整體的平均氧合因子進(jìn)行對(duì)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(guò)對(duì)氧合因子的動(dòng)態(tài)分析和比較，能夠有效地預(yù)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(shù)后護(hù)理和管理，提高術(shù)后恢復(fù)質(zhì)量。

39、通過(guò)對(duì)相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息的分析，能夠計(jì)算出每個(gè)肺段的肺泡通氣量ftqz。具體來(lái)說(shuō)，肺泡通氣量的計(jì)算方法包括從每分鐘的總通氣量mzz中扣除無(wú)效腔通氣量wtz，從而得到實(shí)際參與氣體交換的有效通氣量，這一計(jì)算能夠詳細(xì)描述每個(gè)肺段的有效通氣情況，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)每個(gè)肺段的肺泡通氣量來(lái)獲得平均肺泡通氣量，這種詳細(xì)的肺段級(jí)別分析使得醫(yī)生可以精準(zhǔn)地識(shí)別肺部通氣的不均勻分布，為進(jìn)一步的臨床決策提供可靠的數(shù)據(jù)支持。結(jié)合這兩個(gè)單元的分析結(jié)果，綜合預(yù)測(cè)單元能夠整合肺泡通氣量和肺擴(kuò)張能力系數(shù)的數(shù)據(jù)，提供更加全面和準(zhǔn)確的術(shù)后并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。該模塊的實(shí)施不僅提升了對(duì)術(shù)后肺部功能狀態(tài)的評(píng)估能力，也有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化患者的術(shù)后管理策略。通過(guò)精確的數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)，能夠進(jìn)一步提高臨床干預(yù)的針對(duì)性和有效性，改善患者的術(shù)后預(yù)后和生活質(zhì)量。