一种临床参数计算模拟监测系统技术方案

一种临床参数计算模拟监测系统包括：接口，用于接收关于一个或多个输入参数的数据输入；处理器，所述处理器可操作地连接以从所述接口接收数据信号，所述数据信号对应于与所接收的所述一个或多个输入参数相关的数据输入，其中所述处理器基于所述一个或多个输入参数计算一个或多个输出值，其中所述一个或多个输出值涉及临床相关的结果参数；以及监测显示组件，其可操作地连接以接收由所述处理器计算的所述一个或多个输出值，其中所述监测显示组件包括显示器，所述显示器用于监测由所述处理器计算的所述一个或多个输出值中的至少一个。

A clinical parameter simulation monitoring system

The calculation includes analog monitoring system for clinical parameters: the interface for receiving on one or more input parameters of the data input; the processor, the processor is operatively connected to the interface receives a data signal, the signal corresponding to the data associated with the received one or more input parameters the data input, wherein the processor of the one or more input parameters based on the calculation of one or more output value, wherein one or more output value relates to clinically relevant outcome parameters; and the monitoring display module operatively connected to the receiving computing by the processor, the one or more output value, wherein the monitoring and display assembly includes a display, the display is used for monitoring the calculation by the processor, the one or more output value of at least one of the.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种临床参数计算模拟监测系统
本专利技术广泛涉及患者监测系统领域，例如可以在心脏转流手术期间等情况使用。广泛地，本专利技术涉及临床参数计算-模拟-监测系统，例如可用于计算、模拟和/或监测复杂的临床参数，例如作为多个测量变量的函数的那些临床参数。例如，本专利技术涉及一种氧输送和氧消耗计算-模拟-监测系统，其便于在心脏转流手术期间、以及例如需要氧输送和氧消耗的计算、模拟和/或监测的手术和/或医疗情况中对患者的氧输送和氧消耗进行计算、模拟和/或监测。本专利技术还涉及一种灌注计算-模拟-监测系统，其有利于在心脏转流手术期间、以及例如需要计算、模拟和/或监测患者的灌注状态的手术和/或医疗情况中对患者的血细胞比容或血红蛋白值进行计算、模拟和/或监测。
技术介绍
心脏直视手术可能被认为是二十世纪最重要的医学进步之一，心肺转流术是心脏直视手术发展的关键。心肺转流术描述了通过使用体外设备实现绕行天然心脏和肺的技术。体外设备的示例包括心肺转流机和体外膜肺氧合(ECMO)机，这些体外设备可以用于绕行患者的天然心脏和/或肺以提供泵送血液和为血液补氧的机械装置。对于使用具有整体硬壳容器的膜肺氧合器的常规心肺转流电路的例子，可以参考CardiopulmonaryBypass：PrinciplesandPractices，ThirdEdition，GlennP.Gravleeetal.(Eds.)(2008)中的第5章的图1。使用心肺转流机来代替患者的心脏和肺的功能需要持续监测患者的灌注、氧输送和生理参数，以确保心肺转流机提供的氧输送满足患者的氧消耗需求。如果心肺转流机不能最佳地为患者提供足够的机械灌注，且/或提供的氧输送超过患者的氧消耗需求，则由于对患者组织的氧输送不足而导致的组织缺氧和无氧代谢可能导致发病率和死亡率的增加。科学研究已经确定，由于过度贫血和/或低流量(即，灌注不足)造成的心肺转流期间氧输送不足会导致手术后并发症和术后手术死亡率增加，这往往是由于包括肾脏和胃肠器官系统的多器官衰竭。对于这些研究的相关论文，可以参考美国专利申请US2006/0257283A1，其通过引用合并于此。虽然在心肺转流期间可以测量某些患者参数，例如血细胞比容％(HCT)，血红蛋白(g/dL)，动脉血氧饱和度(％)，动脉氧分压(mmHg)等，尽管手术进行时基于这些参数采取措施来维持足够的氧输送，但氧输送不足和组织缺氧仍然可能发生在心肺转流手术过程中，如术后血乳酸水平升高。参见MarcoRanuccietal.,AnaerobicMetabolismDuringCardiopulmonaryBypass:PredictiveValueofCarbonDioxideDerivedParameters.81ANNUALSTHORACICSURGERY2189-95(2006)。升高的术后血乳酸水平可以反映在心肺转流期间发生的组织缺氧(A型高乳酸症)，而不是与缺氧无关的高乳酸症(B型乳酸症)。然而，血乳酸水平不能为心肺转流期间组织缺氧提供足够的监测参数(无论是由于灌注不足和/或血氧不足)。升高的血乳酸水平是组织缺氧的晚期指标，需要数小时才能正常化。因此，在心肺转流期间监测血乳酸水平可能不能帮助临床医生避免术中组织缺氧引起的术后并发症，因为当组织缺氧已经发生时才能大致识别升高的血乳酸水平。一旦存在高乳酸症，后续发生的组织缺氧就难以识别。因此，监测血乳酸水平可能无助于防止心肺转流手术中的不可逆组织损伤。近来，已经假设由组织缺氧引起的升高乳酸盐水平的最佳预测指标是指数化氧输送(DO2i)与指数化二氧化碳消除(VCO2i)的比率。Ranuccietal.,AnaerobicMetabolismDuringCardiopulmonaryBypass:PredictiveValueofCarbonDioxideDerivedParameters.81ANNUALSTHORACICSURGERY2193(2006)。然而，这个比例是从多个测量变量得出的复杂计算，因此其使用限于回顾性临床结果研究。此外，没有可用的系统能使用户监测这样复杂的临床预测指标，以及同时通过在手术室中原位模拟来促进一个或多个复杂的临床预测指标的优化进而改善患者护理。在心肺转流手术以及其他类似的操作和/或医疗外科重症监护设置领域中，需要可以用于实时计算、模拟和监测足够的氧输送和氧消耗的复杂计算指标的系统和方法，来前瞻性地做出更好的临床决策。更概括的来说，在医学和外科领域中需要一种系统和方法，可用于实时计算、模拟和监测患者结果和生存的复杂指标，即，患者的临床相关参数，其中每个临床参数构成多个数据输入参数的复杂函数，并且有助于帮助临床医生前瞻性地做出更好的临床决策。
技术实现思路
本专利技术的非限制性实施例提供了用于患者的氧输送和氧消耗计算-模拟-监测系统，该系统可用于执行关于计算、模拟和监测患者氧输送、或氧消耗、或氧输送和氧消耗的一个或多个功能，其中所述系统包括：接口，用于接收与一个或多个输入参数有关的数据输入，所述一个或多个输入参数选自由患者输入参数、灌注输入参数、氧输送参数、氧消耗输入参数和二氧化碳产生输入参数构成的组；处理器，其可操作地连接以从所述接口接收数据信号，所述数据信号对应于与所接收的一个或多个输入参数相关联的数据输入，其中所述处理器基于所述一个或多个输入参数来计算一个或多个输出值，其中所述一个或多个输出值选自由至少一个患者形态值、至少一个血管流体值、至少一个氧输送值、至少一个氧消耗值和至少一个二氧化碳产生值构成的组；以及监测显示组件，其可操作地连接以接收由处理器计算的一个或多个输出值，其中所述监测显示组件包括用于监测由所述处理器计算出的所述一个或多个输出值中的至少一个输出值的显示器。在根据本专利技术的第一非限制性系统实施例的第二非限制性实施例中，患者输入参数包括患者的身高和患者的体重，所述至少一个患者形态值包括患者的体表面积值。在该系统的第三非限制性实施例中，对第一和第二非限制性实施例进行修改，使得灌注输入参数包括患者的每单位重量的心前转流血液体积、患者的心前转流血细胞比容，体外循环灌注体积(primingvolume)和未灌注体积(prime-off)。在该系统的第四非限制性实施例中，对第一、第二和第三非限制性实施例进行修改，使得灌注输入参数还包括浓集红细胞的血细胞比容、浓集红细胞注入体积(RBC体积)和新鲜冷冻血浆注入体积和/或体积膨胀注入(volumeexpanderinfusion)，并且所述至少一个血管流体值包括心内转流血细胞比容值或心内转流血红蛋白值。在该系统的第五非限制性实施例中，对第一、第二、第三和第四非限制性实施例进行修改，使得氧输送输入参数包括SaO2和PaO2，氧消耗输入参数包括SvO2和PvO2。在该系统的第六非限制性实施例中，对第一、第二、第三、第四和第五非限制性实施例进行修改，使得至少一个氧输送值是心脏转流泵流量、SaO2和PaO2的函数，至少一个氧消耗值是心脏转流泵流量、SvO2和PvO2的函数，并且所述处理器还计算氧输送(DO2)与氧消耗(VO2)的比率或指数化氧输送(DO2i)与指数化氧消耗(VO2i)的比率，或对上述两个比率都进行计算。在该系统的第七非限制性实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧输送和氧消耗计算‑模拟‑监测系统，所述系统能够操作以执行用于计算、模拟和监测患者的氧输送、或氧消耗、或氧输送和氧消耗的一个或多个功能，其中，所述系统包括：接口，其被配置成接收与一个或多个输入参数有关的数据输入，所述一个或多个输入参数选自由患者输入参数、灌注输入参数、氧输送输入参数、氧消耗输入参数和二氧化碳产生输入参数构成的组；处理器，其可操作地连接以从所述接口接收数据信号，所述数据信号对应于所接收的与所述一个或多个输入参数有关的数据输入，其中，所述处理器基于所述一个或多个输入参数计算一个或多个输出值，其中，所述一个或多个输出值选自由至少一个患者形态值、至少一个血管流体值、至少一个氧输送值、至少一个氧消耗值和至少一个二氧化碳产生值构成的组；以及监测显示组件，其可操作地连接以接收由处理器计算出的所述一个或多个输出值，其中，所述监测显示组件包括被配置用于监测由所述处理器计算出的所述一个或多个输出值中的至少一个输出值的显示器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.13 US 62/160,6891.一种氧输送和氧消耗计算-模拟-监测系统，所述系统能够操作以执行用于计算、模拟和监测患者的氧输送、或氧消耗、或氧输送和氧消耗的一个或多个功能，其中，所述系统包括：接口，其被配置成接收与一个或多个输入参数有关的数据输入，所述一个或多个输入参数选自由患者输入参数、灌注输入参数、氧输送输入参数、氧消耗输入参数和二氧化碳产生输入参数构成的组；处理器，其可操作地连接以从所述接口接收数据信号，所述数据信号对应于所接收的与所述一个或多个输入参数有关的数据输入，其中，所述处理器基于所述一个或多个输入参数计算一个或多个输出值，其中，所述一个或多个输出值选自由至少一个患者形态值、至少一个血管流体值、至少一个氧输送值、至少一个氧消耗值和至少一个二氧化碳产生值构成的组；以及监测显示组件，其可操作地连接以接收由处理器计算出的所述一个或多个输出值，其中，所述监测显示组件包括被配置用于监测由所述处理器计算出的所述一个或多个输出值中的至少一个输出值的显示器。2.根据权利要求1所述的系统，其中，患者输入参数包括患者的身高和患者的体重，并且所述至少一个患者形态值包括患者的体表面积值。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述灌注输入参数包括患者的每单位重量的心前转流血液体积、患者的心前转流血细胞比容、灌注体积、和未灌注体积。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述灌注输入参数还包括浓集红细胞的血细胞比容、浓集红细胞注入体积和新鲜冷冻血浆注入体积和/或体积膨胀注入，并且所述至少一个血管流体值包括心内转流血细胞比容值或心内转流血红蛋白值。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述氧输送输入参数包括SaO2和PaO2，并且所述氧消耗输入参数包括SvO2和PvO2。6.根据权利要求5所述的系统，其中，至少一个氧输送值是心脏转流泵流量、SaO2和PaO2的函数，并且至少一个氧消耗值是心脏转流泵流量、SvO2和PvO2的函数，所述处理器还计算氧输送(DO2)与氧消耗(VO2)的比率或指数化氧输送(DO2i)与指数化氧消耗(VO2i)的比率，或对这两个比率都进行计算。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述二氧化碳产生输入参数包括通过心肺机的氧合器排出的CO2和扫气流量(Qs)。8.根据权利要求7所述的系统，其中，至少一个二氧化碳产生值是通过心肺机的氧合器的排出CO2和扫气流量(Qs)的函数，并且处理器还计算氧输送(DO2)与二氧化碳产生(VCO2)的比率，或指数化氧输送(DO2i)与指数化二氧化碳产生(VCO2i)的比率，或氧输送(DO2)与二氧化碳产生(VCO2)的比率以及指数化氧输送(DO2i)与指数化二氧化碳产生的比值(VCO2i)的比率这二者。9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接口包括手动输入部分和机器输入部分，所述手动输入部分被配置用于用户手动输入所述一个或多个输入参数中的至少一个输入参数，所述机器输入部分被配置用于从一个或多个传感器接收传感器导出输入。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述手动输入部分被配置用于用户手动输入多个输入参数，其中，一些输入参数是实际数据输入，而一些输入参数是假设数据输入。11.根据权利要求10所述的系统，其中，由所述处理器计算出的所述一个或多个输出值包括至少一个实际输出值和对应于临床模拟的至少一个预测结果输出值，其中，所述至少一个实际输出值和所述至少一个预测结果输出值都显示在所述显示器上。12.根据权利要求9所述的系统，进一步包括可操作地连接以向所述接口的所述机器接口部分输入数据的多个传感器。13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述多个传感器包括两个或更多个传感器，所述两个或更多个传感器独立地选自由以下构成的组：被设置成用于测量从氧合器排出的二氧化碳的CO2传感器、被设置成用于测量来自患者的混合静脉血的氧分压的静脉血传感器、被设置成用于测量来自氧合器的动脉血的氧分压的动脉血传感器、和被设置成用于测量流过氧合器的通气气体流量的气体流量计。14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述多个传感器还包括设置在与患者连接的体外血流回路上的血细胞比容传感器或血红蛋白传感器。15.根据权利要求11所述的系统，还包括可操作地连接以向所述接口的机器接口部分输入数据的多个传感器，其中，所述接口还包括快照装置，其中,当快照装置被激活时，其将由所述接口接收的多个输入参数的值自动填充到模拟器入口，其中，所述模拟器入口允许手动修改自动填充值中的至少一个，以便在所述处理器计算与临床模拟对应的至少一个预测结果输出值之前，向处理器提供假设数据输入。16.一种用于计算、模拟和/或监测患者的氧输送、或氧消耗、或氧输送和氧消耗的计算-模拟-监测方法，所述方法包括以下步骤：经由被配置用于接收数据输入的接口输入数据，其中，所输入的数据涉及一个或多个输入参数，所述一个或多个输入参数选自由患者输入参数、灌注输入参数、氧输送输入参数、氧消耗输入参数、以及二氧化碳产生输入参数构成的组；使用可操作地连接以从所述接口接收对应于所述一个或多个输入参数的数据信号的处理器，基于所述一个或多个输入参数来计算一个或多个输出值，其中，所述一个或多个输出值选自由一个或多个患者形态值、一个或多个血管流体值、一个或多个氧输送值、一个或多个氧消耗值以及一个或多个二氧化碳产生值构成的组；以及使用监测显示组件显示由所述处理器计算出的所述一个或多个输出值，其中，所述监测显示组件包括被配置用于监测由所述处理器计算出的所述一个或多个输出值中的至少一个的显示器。17.根据权利要求16所述的方法，其中，经由所述接口输入的一些数据经由所述接口的手动接口部分手动输入，经由所述接口输入的一些数据是经由所述接口的机器接口部分输入的传感器导出数据。18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述手动输入部分被配置用于用户手动输入多个输入参数，其中，一些输入参数是实际数据输入，一些输入参数是假设数据输入。19.根据权利要求18所述的方法，其中，由所述处理器计算出的所述一个或多个输出值包括至少一个实际输出值和至少一个预测结果输出值，且所述实际输出值和所述预测结果输出值都显示在显示器上，其中，所述至少一个预测结果输出值对应于临床模拟。20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述多个传感器可操作地连接以输入数据到所述接口的机器接口部分，其中，所述接口还包括快照装置，并且所述方法还包括以下步骤：激活所述快照装置以使由所述接口接收的多个输入参数的值自动填充到模拟器入口中；以及修改自动填充值中的至少一个，以向所述处理器提供假设数据输入，然后使用所述处理器计算对应于所述临床模拟的所述至少一个预测结果输出值。21.一种氧输送和氧消耗计算和监测系统，所述系统能够用于连续计算和显示与患者的氧输送、或氧消耗、或氧输送和氧消耗相关的一个或多个临床相关的结果参数，其中，所述系统包括：接口，其被配置用于从多个传感器接收与多个输入参数有关的数据输入，其中，所述多个输入参数包括一个或多个灌注输入参数、一个或多个氧输送输入参数、一个或多个氧消耗输入参数、以及一个或多个二氧化碳产生输入参数；处理器，其可操作地连接以从所述接口接收数据信号，所述数据信号对应于所接收的与所述多个输入参数相关的数据输入，其中，所述处理器基于所述多个输入参数计算一个或多个输出值，其中，所述一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·K·琼斯，P·A·尼罗尼，W·S·阿什顿，
申请(专利权)人：迈奎特心肺有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE