本發(fā)明涉及醫(yī)療,具體為一種患者術(shù)后恢復(fù)數(shù)據(jù)分析方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、在醫(yī)療數(shù)據(jù)分析和患者監(jiān)護(hù)領(lǐng)域中,特別是在心臟手術(shù)后患者的康復(fù)管理方面,數(shù)據(jù)分析發(fā)揮著重要作用。患者的恢復(fù)過程非常復(fù)雜且關(guān)鍵,涉及多個(gè)生理參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測,包括心率、血壓、血氧水平等多個(gè)關(guān)鍵生理參數(shù)的波動(dòng),以及血液凝血功能的變化。因此,精確監(jiān)測和分析這些參數(shù)對(duì)于預(yù)防術(shù)后并發(fā)癥、優(yōu)化康復(fù)方案、提高患者的康復(fù)效果具有重要意義。
2、在傳統(tǒng)的術(shù)后管理中,雖然已有多種醫(yī)療設(shè)備用于監(jiān)測患者的生理參數(shù),但數(shù)據(jù)通常分散且缺乏系統(tǒng)化地處理和分析?,F(xiàn)有方法往往依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)判斷,難以充分利用大數(shù)據(jù)和智能分析技術(shù)。此外,在心臟手術(shù)中,如果使用體外膜氧合機(jī)(ecmo),則需要特別注意體外循環(huán)系統(tǒng)中的凝血狀態(tài),體外膜氧合機(jī)通過管道將血液從體內(nèi)引出,經(jīng)過氧合和溫控后再返回體內(nèi),這個(gè)過程對(duì)凝血功能的要求很高,因此需要對(duì)凝血狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測,而傳統(tǒng)的手動(dòng)分析方式可能忽略了這點(diǎn),最終導(dǎo)致錯(cuò)過早期預(yù)警的機(jī)會(huì)。
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)明提供了一種患者術(shù)后恢復(fù)數(shù)據(jù)分析方法及系統(tǒng),解決了上述背景技術(shù)中的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種患者術(shù)后恢復(fù)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、術(shù)后器械引入分析模塊、患者恢復(fù)分析模塊及管控模塊;
3、所述數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊用于通過若干組醫(yī)療設(shè)備對(duì)術(shù)后患者的相關(guān)生理參數(shù)及相關(guān)血液樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測獲??;
4、所述數(shù)據(jù)處理模塊用于對(duì)相關(guān)生理參數(shù)及相關(guān)血液樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,并結(jié)合無量綱處理技術(shù),統(tǒng)一單位,最終匯總生成恢復(fù)狀態(tài)集合;
5、所述術(shù)后器械引入分析模塊用于依據(jù)預(yù)處理后的相關(guān)血液樣本數(shù)據(jù),構(gòu)建患者的凝血狀態(tài)系數(shù)nzxs,并通過預(yù)先設(shè)置的安全下限和安全上限,判定發(fā)出的相應(yīng)凝血指令;
6、所述患者恢復(fù)分析模塊用于在接收到凝血指令后,依據(jù)預(yù)處理后的相關(guān)生理參數(shù),構(gòu)建副交感神經(jīng)活性系數(shù)fhxs,并根據(jù)訓(xùn)練后的恢復(fù)預(yù)測模型,擬合獲取術(shù)后康復(fù)穩(wěn)定指數(shù)skzs;
7、所述管控模塊用于預(yù)先設(shè)置評(píng)估閾值l,通過將所述術(shù)后康復(fù)穩(wěn)定指數(shù)skzs與評(píng)估閾值l進(jìn)行比對(duì)分析,以綜合預(yù)測出當(dāng)前術(shù)后患者的恢復(fù)程度。
8、優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊包括監(jiān)測設(shè)備單元、第一監(jiān)測單元和第二監(jiān)測單元;
9、所述監(jiān)測設(shè)備單元用于利用若干組醫(yī)療設(shè)備對(duì)術(shù)后患者進(jìn)行身體檢查,所述若干組醫(yī)療設(shè)備包括酶聯(lián)免疫吸附測定儀器、自動(dòng)血液分析儀、凝血分析儀、呼吸傳感器及心電圖機(jī);
10、所述第一監(jiān)測單元用于監(jiān)測與記錄術(shù)后患者的相關(guān)生理參數(shù),其中,相關(guān)生理參數(shù)包括各個(gè)連續(xù)的r-r間距以及各個(gè)監(jiān)測時(shí)段內(nèi)的呼吸頻率hp;
11、所述第二監(jiān)測單元用于監(jiān)測與記錄術(shù)后患者的相關(guān)血液樣本數(shù)據(jù),其中,相關(guān)血液樣本數(shù)據(jù)包括各個(gè)監(jiān)測時(shí)段內(nèi)的血小板計(jì)數(shù)xjs、凝血比率nbz、纖溶酶濃度及纖維蛋白降解產(chǎn)物濃度。
12、優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)處理模塊包括預(yù)處理單元和匯總單元;
13、所述預(yù)處理單元用于利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)cnn和數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù),將相關(guān)生理參數(shù)及相關(guān)血液樣本數(shù)據(jù)均進(jìn)行識(shí)別和消除錯(cuò)誤、異常值或噪音數(shù)據(jù)信息,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,從其中提取有用的特征數(shù)據(jù);
14、所述匯總單元用于依據(jù)無量綱處理技術(shù),將所述預(yù)處理單元中處理后的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,并使用標(biāo)準(zhǔn)化方法使其具有統(tǒng)一的尺度,其中,標(biāo)準(zhǔn)化方法包括z-score標(biāo)準(zhǔn)化,再將處理后的相關(guān)數(shù)據(jù)信息匯總成恢復(fù)狀態(tài)集合。
15、優(yōu)選的,所述術(shù)后器械引入分析模塊包括血液狀態(tài)分析單元及初步判斷單元;
16、所述血液狀態(tài)分析單元包括第一分析子單元和第二分析子單元;
17、所述第一分析子單元用于依據(jù)相關(guān)血液樣本數(shù)據(jù),獲取不同監(jiān)測時(shí)段內(nèi)的纖溶活躍因子qhyz,具體按照以下方式獲取:;式中,表示為纖維蛋白降解產(chǎn)物濃度,表示為纖溶酶濃度,及均為權(quán)重值。
18、優(yōu)選的,所述第二分析子單元用于依據(jù)相關(guān)血液樣本數(shù)據(jù),并結(jié)合纖溶活躍因子qhyz,計(jì)算不同監(jiān)測時(shí)段內(nèi)患者的凝血狀態(tài)系數(shù)nzxs,具體通過以下公式獲?。?;式中,nbz表示為凝血比率,xjs表示為血小板計(jì)數(shù),及均表示為權(quán)重值,表示為第一修正常數(shù);
19、其中,凝血比率nbz通過以下公式獲取:;其中,表示為實(shí)際測量的凝血時(shí)長,表示為正常凝血時(shí)長。
20、優(yōu)選的,所述初步判斷單元用于對(duì)第二分析子單元中獲取的若干組監(jiān)測時(shí)段內(nèi)患者的凝血狀態(tài)系數(shù)nzxs進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)算法,分別獲取患者的平均凝血狀態(tài)系數(shù)及凝血狀態(tài)系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差,同時(shí)基于患者的平均凝血狀態(tài)系數(shù)及凝血狀態(tài)系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差,設(shè)置安全下限和安全上限,具體設(shè)置內(nèi)容如下:;式中,r表示為常數(shù),具體數(shù)值由用戶進(jìn)行設(shè)定;
21、通過將當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段內(nèi)患者的凝血狀態(tài)系數(shù)nzxs與安全下限和安全上限進(jìn)行比對(duì),判定當(dāng)前術(shù)后患者創(chuàng)口處的凝血狀態(tài),具體判定內(nèi)容如下:
22、若凝血狀態(tài)系數(shù)nzxs<安全下限時(shí),判定當(dāng)前術(shù)后患者創(chuàng)口處存在血栓風(fēng)險(xiǎn),此時(shí)將向外發(fā)出凝血指令;
23、若安全下限≤凝血狀態(tài)系數(shù)nzxs<安全上限時(shí),判定當(dāng)前術(shù)后患者創(chuàng)口處的凝血處于正常狀態(tài),此時(shí)無需發(fā)出凝血指令;
24、若凝血狀態(tài)系數(shù)nzxs≥安全上限時(shí),判定當(dāng)前術(shù)后患者創(chuàng)口處存在出血風(fēng)險(xiǎn),此時(shí)將向外發(fā)出凝血指令。
25、優(yōu)選的,所述患者恢復(fù)分析模塊包括活性分析單元和綜合分析單元;
26、所述活性分析單元用于基于相關(guān)生理參數(shù),構(gòu)建患者的副交感神經(jīng)活性系數(shù)fhxs,具體按照以下方式獲?。海皇街?,n表示為總的r-r間隔數(shù)目;i=1、2、3、...、n;m表示為監(jiān)測周期;j=1、2、3、...、m;為第i+1個(gè)r-r間距,表示第i+1個(gè)心跳與第i個(gè)心跳之間的時(shí)間間隔;為第i個(gè)r-r間距,表示第i個(gè)心跳與第i-1個(gè)心跳之間的時(shí)間間隔;為第j+1監(jiān)測時(shí)段內(nèi)的呼吸頻率;表示為第j監(jiān)測時(shí)段內(nèi)的呼吸頻率。
27、優(yōu)選的,所述綜合分析單元用于使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建恢復(fù)預(yù)測模型,并將副交感神經(jīng)活性系數(shù)fhxs及凝血狀態(tài)系數(shù)nzxs均輸入至恢復(fù)預(yù)測模型,并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)值映射在區(qū)間內(nèi),以構(gòu)建出術(shù)后康復(fù)穩(wěn)定指數(shù)skzs,具體按照以下方式獲?。海皇街?,及均為權(quán)重值,表示為第二修正常數(shù)。
28、優(yōu)選的,所述管控模塊包括比較單元和管理單元;
29、所述比較單元用于通過將所述術(shù)后康復(fù)穩(wěn)定指數(shù)skzs與評(píng)估閾值l進(jìn)行比對(duì)分析,以綜合預(yù)測出當(dāng)前術(shù)后患者的恢復(fù)程度,具體內(nèi)容如下:
30、若術(shù)后康復(fù)穩(wěn)定指數(shù)skzs超過評(píng)估閾值l時(shí),表示為當(dāng)前術(shù)后患者的恢復(fù)處于正常狀態(tài);
31、若術(shù)后康復(fù)穩(wěn)定指數(shù)skzs未超過評(píng)估閾值l時(shí),表示為當(dāng)前術(shù)后患者的恢復(fù)暫未處于正常狀態(tài);
32、所述管理單元用于根據(jù)比較單元的分析結(jié)果,決定并實(shí)施相應(yīng)的醫(yī)療干預(yù),同時(shí)負(fù)責(zé)記錄所有干預(yù)措施及其效果,并反饋至云平臺(tái),以優(yōu)化后續(xù)的康復(fù)預(yù)測模型;其中,具體干預(yù)內(nèi)容為:
33、若處于正常狀態(tài),此時(shí)將繼續(xù)維持當(dāng)前的康復(fù)計(jì)劃和醫(yī)療干預(yù)措施,不需要額外的干預(yù);
34、若未處于正常狀態(tài),此時(shí)將調(diào)整術(shù)后患者的康復(fù)治療計(jì)劃,利用植入式裝置或非侵入性技術(shù),直接刺激迷走神經(jīng),增強(qiáng)術(shù)后患者體內(nèi)副交感神經(jīng)的活性,同時(shí)通過服用抗凝藥物或者補(bǔ)充纖維蛋白原,調(diào)整凝血狀態(tài)。
35、一種患者術(shù)后恢復(fù)數(shù)據(jù)分析方法,包括:
36、通過若干組醫(yī)療設(shè)備對(duì)術(shù)后患者的相關(guān)生理參數(shù)及相關(guān)血液樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測獲??;
37、對(duì)相關(guān)生理參數(shù)及相關(guān)血液樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,并結(jié)合無量綱處理技術(shù),統(tǒng)一單位,最終匯總生成恢復(fù)狀態(tài)集合;
38、依據(jù)預(yù)處理后的相關(guān)血液樣本數(shù)據(jù),構(gòu)建患者的凝血狀態(tài)系數(shù)nzxs,并通過預(yù)先設(shè)置的安全下限和安全上限,判定發(fā)出的相應(yīng)凝血指令;
39、在接收到凝血指令后,依據(jù)預(yù)處理后的相關(guān)生理參數(shù),構(gòu)建副交感神經(jīng)活性系數(shù)fhxs,并根據(jù)訓(xùn)練后的恢復(fù)預(yù)測模型,擬合獲取術(shù)后康復(fù)穩(wěn)定指數(shù)skzs;
40、預(yù)先設(shè)置評(píng)估閾值l,通過將所述術(shù)后康復(fù)穩(wěn)定指數(shù)skzs與評(píng)估閾值l進(jìn)行比對(duì)分析,以綜合預(yù)測出當(dāng)前術(shù)后患者的恢復(fù)程度。
41、本發(fā)明提供了一種患者術(shù)后恢復(fù)數(shù)據(jù)分析方法及系統(tǒng),具備以下有益效果:
42、該系統(tǒng)通過整合多個(gè)模塊,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了對(duì)術(shù)后患者生理參數(shù)和血液樣本數(shù)據(jù)的全方位監(jiān)測和智能分析。首先,數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊借助多組醫(yī)療設(shè)備實(shí)時(shí)采集術(shù)后患者的生理參數(shù)和血液樣本數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)的多面性和實(shí)時(shí)性。術(shù)后器械引入分析模塊通過對(duì)預(yù)處理后的血液樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,構(gòu)建凝血狀態(tài)系數(shù)nzxs,并依據(jù)預(yù)設(shè)的安全范圍,發(fā)出相應(yīng)的凝血指令,此功能在手術(shù)后的凝血管理中尤為關(guān)鍵,可有效預(yù)防術(shù)后出血或血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)。而患者恢復(fù)分析模塊則在接收到凝血指令后,結(jié)合預(yù)處理后的生理參數(shù)數(shù)據(jù),構(gòu)建副交感神經(jīng)活性系數(shù)fhxs,并通過訓(xùn)練后的恢復(fù)預(yù)測模型,擬合出術(shù)后康復(fù)穩(wěn)定指數(shù)skzs,通過該指數(shù)能夠進(jìn)一步精準(zhǔn)地反映患者的術(shù)后恢復(fù)穩(wěn)定性。最后,管控模塊通過將術(shù)后康復(fù)穩(wěn)定指數(shù)skzs與預(yù)先設(shè)定的評(píng)估閾值l進(jìn)行比對(duì)分析,能夠?qū)崟r(shí)評(píng)估患者的恢復(fù)程度??傊撓到y(tǒng)不僅為臨床醫(yī)生提供了明確的術(shù)后恢復(fù)狀態(tài)指示,還通過智能化分析優(yōu)化了干預(yù)措施,進(jìn)一步提高了術(shù)后康復(fù)管理的效率和準(zhǔn)確性,從而提升了患者的術(shù)后恢復(fù)效果,降低了術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率。
43、該系統(tǒng)中術(shù)后器械引入分析模塊的設(shè)計(jì)通過對(duì)血液狀態(tài)的精確分析,為術(shù)后患者的康復(fù)監(jiān)測提供了更為科學(xué)的依據(jù)。具體而言,血液狀態(tài)分析單元通過第一分析子單元和第二分析子單元的協(xié)同工作,能夠在不同的監(jiān)測時(shí)段內(nèi)獲取并分析纖溶活躍因子qhyz這一關(guān)鍵指標(biāo),從而在術(shù)后恢復(fù)過程中及時(shí)識(shí)別出潛在的凝血異?;蚶w溶過度等風(fēng)險(xiǎn),這種實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的血液狀態(tài)分析不僅為后續(xù)的治療決策提供了重要的參考,還能夠在術(shù)后器械引入或調(diào)控方面作出更加科學(xué)的選擇,進(jìn)一步避免因凝血或纖溶異常而引發(fā)的并發(fā)癥。
44、本發(fā)明中的患者恢復(fù)分析模塊通過構(gòu)建副交感神經(jīng)活性系數(shù)fhxs,為術(shù)后患者的心臟恢復(fù)狀況提供了更加精確的評(píng)估方法,活性分析單元利用連續(xù)心跳之間的r-r間隔以及不同監(jiān)測時(shí)段內(nèi)的呼吸頻率,動(dòng)態(tài)分析心率變異性,這是心臟自主神經(jīng)功能的重要指標(biāo)之一。通過計(jì)算相鄰r-r間隔之間的時(shí)間差值,系統(tǒng)能夠敏感捕捉心跳時(shí)間的不規(guī)律性,提供了對(duì)患者自主神經(jīng)系統(tǒng)狀態(tài)的深入理解。
45、通過將所有干預(yù)措施及其效果記錄并反饋至云平臺(tái),系統(tǒng)能夠不斷優(yōu)化康復(fù)預(yù)測模型,提高未來預(yù)測的準(zhǔn)確性和干預(yù)效果,這種閉環(huán)反饋系統(tǒng),提升了康復(fù)管理的智能化水平,有助于改善患者的長期預(yù)后。在系統(tǒng)的多方面監(jiān)控下,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正術(shù)后康復(fù)過程中的異常情況,如副交感神經(jīng)活性不足或凝血異常,有效降低了患者出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn),保障了患者的安全。