监测人或动物受试对象体内血容量状况的制作方法
监测人或动物受试对象体内血容量状况的制作方法
【专利摘要】一种用于处理数据以监测人或动物受试对象体内血容量状况的方法，该方法包括以下步骤：确定一个或多个血液动力变量中的每一个的一个或多个参考值；接收血液动力数据，所述血液动力数据表示随时间从受试对象测量的一个或多个血液动力变量；对于所述一个或多个血液动力变量中的至少一个，将所述血液动力数据与相应的所述一个或多个参考值比较；以及当比较结果显示所述血液动力变量中的至少一个与所述一个或多个参考值的偏离时，确定反常血容量状况的存在。该方法可以及时与血液动力数据的可视显示器结合，理想地连同理想参考值的可视指标结合。
【专利说明】监测人或动物受试对象体内血容量状况
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于监测人或动物受试对象体内血容量状况的方法、系统和计算机程序产品。尤其涉及但并不仅仅涉及用于在反常血容量状况的早期检测中优选及时地监测血容量变化并且尤其涉及监测其与参考值的偏差的计算机执行方法、系统和计算机程序
女口
广叩O
【背景技术】
[0002]在健康的正常状态下，人体或动物体系统持续地保持生理平衡。即使在由于疾病、药物、手术治疗、创伤、心肺搭桥等等外部影响期间，身体系统为保持生理平衡自动调节。为达到这种平衡，遍布身体的接收器运作以监测和调节血液动力变量，例如压力和流量。习惯上，监测手术和复苏期间的患者包括获得血液压力测量以及血氧饱和度、HR、ECG和在最严重情况下心排血量的测量。这些参数中的每一个以及临床医生的体征评定(例如，肤色、皮肤湿度和温度)能够表明受试对象的循环正常进行的程度。
[0003]低血容量性休克(hypovolaemic shock)是减少的血管内容量引起的一种临床综合征。这可能是由于例如出血、血浆或水分以及电解质的流失造成的。典型地，低血容量性休克导致不适当的组织，且其能够导致细胞功能紊乱并最终导致器官损伤。
[0004]低血容量性休克的特征在于血管内容量的减小，血管内容量减小的结果是降低对心脏的前负荷。前负荷是心搏量决定因素中的一个。当前负荷减小时，心搏量以及因此心排血量降低。在健康的受试对象中，神经内分泌控制下的补充机制帮助保持充足的中央灌注，而不管心排血量的降低。然而，`当`补充机制衰退时，系统性血管收缩可以导致组织局部缺血、缺氧且最终导致细胞功能变异和全身器官功能紊乱。
[0005]显示低血容量症存在的临床症状是有些主观的。对于失血超过1500ml的(休克类型I)，患者的呼吸变得浅且快(呼吸急促)。对于失血少于750ml的，受试对象的表现很少改变。对于从循环过程中失血在750ml和1500ml之间的(休克类型II)，皮肤变苍白、潮湿且冷，并且毛细血管再灌注变慢。因而，当压力被施加到例如甲床上时，甲床与通常一样将变白，但恢复颜色减慢至4-5秒或更久。这是组织灌注不足(由低血容量症引起)的非特定指标，但是非常敏感的。典型地，患者还变得以微弱脉搏或无脉搏而心跳过速。对于失血1500至2000ml的(休克类型III)，心收缩压下降。这是低血容量症的后期表现。对于在血管内循环过程中失血超过2000ml的(休克类型IV)，患者变得以非常微弱的脉搏而心跳过速。毛细血管再灌注是不可检测的，并且皮肤变得苍白和潮湿。收缩压/舒张压变得非常低或不可检测,血压也同样如此。
[0006]典型地，在手术环境或复苏中，患者是无意识的且因此不可能建立与低血容量症相关联的神经性的指标，例如眩晕、不安、焦虑、躁动、困惑，以及在更多严重的情况下的多寐和昏迷。在某些情况下，尿排出量还能被用于表明低血容量症的存在，尽管像其他指标一样，尿排出量的变化典型地不是可辨识的，直至低血容量的状况已经恶化到一个点，即血管循环过程中失血量超过750ml。[0007]当前，低血容量的状况通过检查受试对象的一定范围的生命体征和实施血气分析被监测，以评价无氧代谢(产生乳酸性酸中毒)的存在。当前，在患者经历手术和/或复苏中，中心静脉压被作为最可靠的低血容量症指标，但这种测量单独不足以达到低血容量症的早期和可靠鉴定的目的。
[0008]应当期待提供一种监测受试对象的血容量状况的改进的方法，从而使得反常的血容量状况能够被更早地鉴定并处理。还应当期待该方法能够量化反常的程度。
[0009]截止至任何权利要求的 优先权日:，本文中作为现有技术给出的专利文件和其他问题的参考不是承认或者暗示该文件或问题为已知或其所包含的信息是一般公知常识的一部分。
【发明内容】
[0010]从一方面来看，本发明提供一种用于处理数据以监测人或动物受试对象体内血容量状况的方法，其包括以下步骤:Ca)确定对于一个或多个血液动力变量中的每一个的一个或多个参考值；(b)接收血液动力数据，该血液动力数据表示随时间从受试对象测量的一个或多个血液动力变量；(C)对于一个或多个血液动力变量中的至少一个，将所接收的血液动力数据与相应的一个或多个参考值相比较；以及(d)当比较结果显示出对于血液动力变量中的至少一个与一个或多个参考值存在偏离时，确定受试对象中反常血容量状况的存在。
[0011]优选地，该这些变量表明血管内容量变化，并且血液动力数据大致实时地被接收。血液动力变量可以包括但不限于心率(HR)、血管阻力(VR)和心搏量(SV)中的一个或多个。在一个示例中，血管阻力通过乘子被调节，以校正心率效应，其产生瞬时(实际的)血管阻力(iVR)作为血液动力变量。其他血液动力变量可以包括中心性静脉血氧饱和度(ScvO2)和血红蛋白(Hb )浓度。其他血液动力变量，例如收缩压(SBP )、舒张压(DBP )、脉压(以SBP-DBP计算的PP)以及平均动脉压(MAP) ，还可以用于监测受试对象的血容量状况。SBP、DBP、PP和MAP可以通过血压计获得，由此将 所无损获得的数据值最大化。根据压力改变的原因，SBP、DBP和PP中的分数改变可以得出不同的图样。
[0012]通过本发明，其他的生理变量，例如剩余碱(BE)和pH可以同时被监测，以补充信息、诊断和介入。这些附加的变量可以提供关于受试对象体内的其他以及潜在重大病理的导向，并且同时仍然允许可以通过监测SV、iVR、HR等等被确定的靶标血液动力性能的获得。
[0013]一个或多个血液动力变量中的至少一个的一个或多个参考值可以来源于从受试对象获得的实际血液动力数据，理想地，在受试对象血容量正常时。可替换地，一个或多个参考值可以由从一群个体获得的数据确定，理想的，在血容量正常时。
[0014]在一个优选的实施例中，该方法包括在显示装置上显示以时间为基础的图表，该图表反映从受试对象获得的一个或多个血液动力变量的数据值，以及任选地用于相应的一个或多个参考值的指标。该方法还包括以下步骤:计算对于至少一个血液动力变量的所接收的数据值与参考值的比率，以及在显示装置上显示所计算的比率。这一比率可以被称为血液动力变量中的“变化率”。该方法还包括以下步骤:绘制随时间的比率(或变化率)图。在与参考值比较时，在值大于表明过度灌注的一以及值小于表明循环灌注不足的一的情况下，这使临床医师能够根据肉眼观察确定与表明容量指数变化的“一”的偏差。
[0015]可替换地/附加地，该方法可以包括根据数据中血液动力变量的值为血液动力变量中的至少一个分配评分，被分配的评分表示对于该血液动力变量与一个或多个参考值偏离的程度。在一个或多个实施例中，评分在数据被接收时被重新计算，并且在评分随时间变化时直观地表示至少一个血液动力变量，表明受试对象血液动力功能的变化。该方法还可以包括根据一个或多个所分配的评分确定反常血容量状况的程度。一个评分可以被分配给多个血液动力变量，并且反常血容量状况的程度可以根据来自于所分配的评分的综合评分(例如，所分配的评分的总和)被确定。因而，在一个或多个实施例中，该方法可以包括根据所计算的比率与表示所接收的血液动力变量的值与相应参考值之间的一致性的一的偏离率确定反常血容量状况的程度。
[0016]在一个或多个实施例中，该方法包括以下步骤:通过以下方法确定表明血容量指数的评分:(i)计算以下各项的总和:(a)为已知随容量损失而减小的每一个血液动力变量计算的每一个比率值，加(b)为已知随容量损失而减小的每一个血液动力变量计算的每一个比率值的倒数，以及(ii)用计算所得的总和除以步骤(i)中所考虑的血液动力变量的数目。
[0017]该方法可以进一步包括确定用于表明评分可靠性的可靠性指标，通过使用更多变量被计算的评分比通过使用较少变量被计算的评分具有更高的可靠性。可替换地/附加地，所分配的评分可以被调整，以对确定反常血容量状况的程度具有更多或更少的影响，其中该调整可以基于血液动力变量对容量变化的灵敏度；受试对象的年龄、身体素质、性别、体重或状态；以及正实施于受试对象的治疗中的一个或多个。在一个实施例中，该调整为加权系数，其由处理设备通过使用来自于一群个体的参考数据和被提供给该处理设备的受试对象特定数据自动地确定。在另一实施例中，该调整为加权系数，其由临床医师根据具体情况确定。加权系数的复合也可以被使用。
[0018]该方法还可以包括以下步骤:自动地选择一项方案，该一项方案旨在通过查询合并数据将血液动力变量中的一个或多个向一个或多个参考值恢复，该合并数据索引血液动力变量和从一群个体获得的治疗效应物。作为附属步骤，该方法可以包括为医师提供临床指导。可替换地/附加地，该方法可以包括以下步骤:在为了将血液动力性能恢复到目标值的闭环反馈系统中，提供控制信号至输液泵或其他用于对受试对象选定治疗的滴度测定自动化方法的设备。该目标值可以选自与受试特定因素(例如，年龄、性别、健康状况等等)相关的可获得的参考值。
[0019]从另一方面来看，本发明提供一种存储指令的计算机程序产品，用于控制处理设备，以实施用于监测人或动物受试对象体内反常血容量状况的方法，其中该指令使得处理设备:Ca)接收对于一个或多个一个或多个血液动力变量中的每一个的一个或多个参考值；(b)接收血液动力数据，该血液动力数据表示随时间从受试对象测量的一个或多个血液动力变量；(C)对于一个或多个血液动力变量中的至少一个，将该血液动力数据与相应的一个或多个参考值比较；以及(d)当比较结果显示对于血液动力变量中的至少一个与参考值存在偏离时，确定反常血容量状况的存在。
[0020]该指令可以使得处理装置通过使用之前从受试对象获得的实际血液动力数据计算一个或多个血液动力变量的至少一个的一个或多个参考值。可替换地/附加地，该指令使得处理装置从与处理设备通信的存储装置或数据库接收一个或多个参考值，其中该一个或多个参考值已通过使用从一群正常血容量个体获得的数据被确定。
[0021]在一个优选的实施例中，该指令使得处理装置产生显示信号，该显示信号用于使得显示装置显示数据值以时间为基础的数据值的图表，该数据值反映一个或多个血液动力变量中的至少一个，且任选地用于相应的一个或多个参考值的指标。
[0022]该指令可以进一步使得处理装置对于至少一个血液动力变量计算实际数据值与一个或多个参考值的比率；并且在显示装置上显示所计算的比率。可替换地/附加地，该指令可以使得处理装置为数据中血液动力变量中的至少一个计算评分，所计算的评分反映数据值与参考值的偏差；并且根据一个或多个所计算的评分评价反常血容量状况的程度。该指令可以进一步使得处理装置为多个血液动力变量计算评分以及通过组合所计算的评分(例如，通过计算它们的总和)评价反常血容量状况的程度。根据一个或多个变量的相对重要性，该总和可以是加权总和。
[0023]在一个或多个实施例中，该指令使得处理装置将加权系数应用于所计算的评分中的一个或多个，其中该加权系数基于血液动力变量对容量变化；受试对象的年龄、身体素质、性别、体重或病情；以及正实施在受试对象上的治疗的敏感度中的一个或多个被选择用于特定的血液动力变量。该指令可以使得处理装置自动选择可应用于血液动力变量的加权系数。可替换地，该指令可以使处理装置能够接收来自于临床医师的输入，该临床医师的输入指示应用于为血液动力变量计算的评分的加权系数。
[0024]在一个或多个实施例中，该指令使处理装置能够查询索引血液动力变量和治疗效应物的数据库，并且自动确认一项方案，该一项方案旨在将血液动力变量中的一个或多个向参考值恢复并产生用户界面信号，该用户界面信号被配置为用于使得用户界面用户呈现所确定的一项方案。从又一方面来看，本发明提供一种可视地显示人或动物受试对象循环状态的方法，其包括以下步骤:(a)大致实时地在显示装置上将从受试对象获得的数据绘制成图表，该数据显示受试对 象的一个或多个血液动力变量；以及(b)在显示装置上将参考值绘制成图表，该参考值表示绘制的血液动力变量中的一个或多个的大致正常值。
[0025]在一个实施例中，将从受试对象获得的数据绘制成图表包括展示数据值随时间的变化。该方法还可以包括以下步骤:计算从受试对象获得的数据与相关参考值的偏差，和/或以下步骤:在显示装置上将所计算的偏差绘制成图表。在一个示例中，该偏差可以作为出现在有限时间段内的数值的平均值或滚动平均值被计算。
[0026]从另一方面来看，本发明提供一种用于监测人或动物受试对象体内反常血容量状况的系统，该系统包括:(a)至少一个处理装置，其用于执行上述方法的步骤或执行上述指令；(b)用户界面，其包括显示装置，该显示装置用于显示血液动力数据和/或对于一个或多个血液动力变量实际值与参考值的比率；以及(C)数据接口，其用于接收表示从受试对象测量的一个或多个血液动力变量的数据。
[0027]该系统还可以包括警报驱动器，该警报驱动器用于当评分超过界限值时，产生警报或传达警报(例如，传达到分页装置或其他移动/手持单元)。在一个或多个实施例中，可能存在“app”诸如此类形式的软件，其被安装于或可接入智能手机或其他手持设备。一旦在受试对象的床旁检测设备配对，尽管远离受试对象，智能手机/手持设备能够将映射的数据/绘制成图表的数据显示给临床医师，并在数据趋向安全范围之外时提供由处理装置产生的警报。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]现将参考【专利附图】
【附图说明】本发明的实施例。应当理解为，附图仅仅为描述本发明的特征和可替换的布置被提供，并且不会限制所附权利要求所限定的本发明的范围。
[0029]图1是概述根据本发明的一个实施例的用于监测反常血容量状况的方法步骤的流程图；
[0030]图2是HR、SV、SVV和ScvO2随时间变化的数据值图表；
[0031]图3是显示根据本发明的进一步的实施例的用于监测血容量状况的方法步骤的流程图；
[0032]图4是根据本发明的另一实施例的显示HR、SV和iVR与参考值的偏差的图表；
[0033]图5是显示“低血容量症评分”作为被分配给每一个血液动力变量的数据的综合评分计算时的变化的图表，显示与参考点偏差的程度；
[0034]表1是根据本发明的一个实施例的评分制度的示例；
[0035]表2是根据本发明的一个实施例的另一评分制度的示例；
[0036]图6是根据本发明的一个实施例的显示用于监测血容量状况的系统的组件的示意图；
[0037]图7是示例B的数据；
`[0038]图8是示例B的进一步的数据；以及
[0039]图9是显示患者的血管内容量的周期性变化的示意图。
【具体实施方式】
[0040]首先参考图1，其显示概述用于监测人或者动物受试对象中反常血容量状况(volaemic condition)的方法步骤的流程图。在步骤101中，被监测的一个或多个血液动力变量(haemodynami c variab I e )中的每一个的参考值被确定。应当理解为，术语“参考值”可以指的是单一值(例如，70bpm的HR)或可接受的参考值范围(例如，65-75bpm的HR)。单一参考值可以作为从受试对象或另一个体或一组个体测量的“正常”值的平均值被计算。
[0041]在步骤102中,表示随时间从受试对象测量的一个或多个血液动力变量的血液动力数据也被接收。优选地，血液动力数据实时或大致实时地被接收，从而使得受试对象的血容量状况能够被监测，并且当检测到反常状况时，治疗能够立即被实施。
[0042]尽管单一的血液动力变量可以对于受试对象的血容量状况提供一些指示，使用不同的血液动力指标以确定受试对象的血容量状况是更加期待的。在一个优选的实施例中，被监测的且其数据被接收的血液动力变量包括HR、SV以及在一个优选的实施例中，还包括iVR或弹性量(Elastance)。在其他实施例中，其他变量(例如，SvO2和Hb)可以被监测。
[0043]在临床环境中，现有的监测设备典型地提供称为“体循环(systemic)血管阻力”(SVR)的指标。发明人已发现这一参数的使用是有一些误导性的。本申请的发明人通过使用可视地显示各种受试人体的循环状态的各种方法，已观察发现SVR不是血流循环阻力的精确指标。
[0044]通过定义，流量是表示每单位时间体积的术语。变形(由血流引起)循环的“阻力”不能是时间相关的变量，因此使用流量计算变形的“阻力”是没有意义的。相反，发明人使用两个可替换的压力界定因素:(i )扩张(distending)体积；以及(ii )抵抗变形的循环性质。这产生循环中流量的解决方案(根据欧姆定律),其表示为:
[0045]SVR=iVR/HR (公式 I)
[0046]SVR是体循环血管阻力，iVR是瞬时血管阻力，且HR是心率。然而，由于SVR是通过使用79.9的乘子(multiplier)在SI单元中被测量的，将iVR计算为SVR和HR的乘积需要通过除以79.9来修正。关于iVR取代SVR的有益效果在示例A中是明显的。
[0047]在麻醉诱导之前产生快速性心律失常(tachyarrythmia)的患者中,变量SV、SVR>HR和iVR的图表显示iVR反映出SV的下降，作为一个机制调节压力并防止循环中压力的波动。
[0048]在步骤103中，所接收的血液动力数据与血液动力变量中的至少一个的参考值比较。由于期望使用一系列不同的血液动力指标以确定受试对象的血容量状况，优选地两个，更优选地三个或四个或更多不同的变量与相关的参考值比较，并且在一个优选的实施例中，根据与参考值的偏差被分配评分(参见下文)。附加的变量(例如，中心静脉血氧饱和度ScvO2, BE和pH)可以被使用，尤其在存在技术大致持续地和实时地以及在受试对象的看护点测量这些指标时。
[0049]在步骤104中，该方法包括当比较结果显示数据值与血液动力变量中的至少一个的参考值偏离时，优选地存在变量中的至少两个的偏差以及更优选地存在血液动力变量的至少三个的偏差的情况下，确定受试对象反常血容量状况的存在。该方法的特征在更多血液动力变量(已知作为血管内容量(intravascular volume)变化或血容量指数的指标)被发现与表明大致正常容量的参考值偏离时改善。
[0050]在大致不存在与参考值的偏差的情况下，受试对象能够被认为是“血容量正常的”。在数据值和参考值之间具有偏差的情况下，那么受试对象的血容量状况可认为是“反常的”。在反常的血容量状况被确认的情况下，该方法可以进一步包括可选的步骤:从“B”开始(图3)。
[0051]在一个优选的实施例中，由本发明方法使用的血液动力变量中的至少一个，以及更优选地，这些血液动力变量中的全部的参考值来源于当受试对象具有大致正常的血容量状况时从受试对象获得的血液动力数据。例如，在受试对象经受选择性手术并需要全身麻醉的情况下，期望在诱导麻醉之前当受试对象在大致正常血容量状态时(即，没有容量耗尽或过多时)监测该受试对象的血液动力变量。根据本发明方法，从受试对象收集的实际数据能够之后被用于提供一个参考值或参考值范围，在麻醉期间所收集的数据与该参考值或参考值范围比较。该参考值可以是对一段时间所取数值的均数、平均值或中间值。
[0052]然而，在正常血容量时监测受试对象并非总是可能的。因而，在某些情况中，必须利用从其他来源获得的参考值。因此，在一个可替换的实施例中，一个或多个血液动力变量的参考值由已在之前从一群正常血容量个体获得的数据确定。理想地，参考值由从作为受试对象的具有相关或相似生理特征的一群个体获得的数据确定。因而，参考值可以从与一般群体的子群体相关的数据获得，例如，具有相同性别、年龄、体重、病史或这些的混合的群体。这使得临床医师能够针对单个患者或患者群体的生理需求采取治疗。这相对于当前的方法是一个改进，当前的方法将单一的生理模式适用于所有患者，而不考虑患者年龄、性别、体重和其他在压力和流动如何被调节方面引起特定改变的变量。
[0053]在一个优选的实施例中，该方法包括步骤105:在显示装置上显示基于时间的图表，该图表表现一个或多个血液动力变量中的至少一个的数据值。这样的一个绘图显示在图2中。
[0054]图2是以时间为基础的绘图，其表现从受试对象测量的四个血液动力变量以12秒为间隔随时间的变化。被监测的指标是HR、SV、搏出量变化(stroke volume variation)(SVV^p (ScvO2)。实际数据值的图表在用于确认这些参数变化何时发生方面是有一些用处的。然而，发明人已发现，为了对受试对象变化的和可能反常的血容量状态作出评价，将这些变量与参考值偏离的程度绘制成表是具有更大效用的。
[0055]因而，在一个实施例中，该方法进一步包括图3中所显示的步骤。在步骤301中，为血液动力变量中的至少一个，以及优选地为血液动力变量中的全部计算比率，用于计算的数据是可以获得的，其中实际数据值为分子且参考值为分母。该比率的计算可以被即刻实施(即在当时)且周期性地重新计算(例如，每5、10、12、15、20、30、60或180秒或5分钟，尽管其他时间周期也可以考虑)。可替换地，该比率可以根据在一时间段获得的数据值的平均值被计算，例如，5、10、12、15、20、30、60或180秒或5分钟。在数值平均值被使用的情况下，该平均值可以是在5、10、12、15、20、30、60或180秒或5分钟的时间的移动窗口上被测量的移动平均数。
[0056]在一个优选的实施例中，在步骤302中，为血液动力变量中的至少一个以及优选地为多个血液动力变量所计算的比率被显示在显示装置上。显示所计算的比率的以时间为基础的图表的一个示例显示在图4中(HR、SV和iVR)。在t=l时，这些血液动力变量中的每一个大致与参考值相等(比率=1)，这表示受试对象处于大致正常血容量状态。在大约t=79时，变量开始变化；HR和iVR增大且SV减`小。
[0057]临床医师通过注意每个所计算的比率与一(unity)偏离的程度能够容易地确定这些变量与参考值偏离的程度。比率值1.5表示50%的偏差，比率值2表示100%的偏差等等。同样地，比率值0.5表示与参考值-50%的偏差(例如，在图4中每搏量减少50%显示在比率值0.5处)。因而，通过在单个显示器上将变量中的每一个的比率绘制成表，根据目测，所有变量与给出的起始点(即，参考值)偏离的百分数能够容易且即时地被量化。
[0058]在一个实施例中，根据该变量的数据值与参考值偏差的程度，评分能够被分配到血液动力变量中的每一个。这显示在图3中的步骤303中。尽管在一个实施例中，评分通过使用步骤301中计算的比率被计算，该评分可以根据血液动力数据被直接确定。
[0059]表1显示变量HR、SV、iVR和SVV中的每一个的评分系统的示例。这样，在HR超过参考值10%以内的情况下，所分配的评分为O ;在HR超过参考值10-25%的情况下，所分配的评分为I ;在HR超过参考值25-40%的情况下，所分配的评分为2 ；以及在HR超过参考值大于40%的情况下，所分配的评分为3。对于SV，在实际值为参考值的10%以内的情况下，所分配的评分为O ;在实际值低于参考值10-25%的情况下，所分配的评分为I ;在实际值低于参考值25-40%的情况下，所分配的评分为2 ；以及在实际值低于参考值超过40%的情况下，所分配的评分为3。对于iVR，在实际值超过参考值10%以内的情况下，所分配的评分为O ;在实际值超过参考值10-25%的情况下，所分配的评分为I ;在实际值超过参考值25-40%的情况下，所分配的评分为2 ;以及在实际值超过参考值大于40%的情况下，所分配的评分为3。
[0060]表1中的评分是基于这样的观察:受试对象为低血容量时，HR增加、iVR增加且SV减小。对于正在机械供氧中的受试对象，SVV也增大。由于SVV已经是一个标准值(作为SV在吸气和呼气之间的百分比变化被计算)，SVV评分可以是绝对的(absolute)。因此,绝对的SVV值可以被用于将评分分配给该血液动力变量。因而，对于SVV，小于15的值可以被分配O分；15和19之间的SVV值可以被分配I分；20和24之间的SVV值可以被分配2分；以及25或更大的SVV值可以被分配3分。
[0061]这些评分中的每一个在确定受试对象血容量状态中可以独立地被考虑。然而，在一个优选的实施例中，每个变量的独立评分被综合，以提供受试对象的血容量状况的总体指标。在一个实施例中，当综合的低血容量评分在特定范围内时，可能有一个已知的治疗方案来实施。例如，如果该综合评分为3-5 (可能总分为12)，方案可以是给液体并监测；如果该综合评分为6-8，方案可以是给液体，紧急重复胸腔X光，并请住院医师参与；如果该综合评分为9或者更大时，方案可以是通知监护医师，该医师必须决定受试对象是否应返回手术室手术或二次手术。
[0062]在一个可替换的方法中，血容量指数通过计算以下各项的总数被确定:(a)对于已知随容量损失而减小的每一个所监测的血液动力变量而计算的每一个比率值；加(13)对于已知随容量损失而增加的每一个所监测的血液动力变量而计算的每一个比率值的倒数(inverse);以及之后将所计算的总数除以计算该总数时所考虑的血液动力变量的数目。这在确定前述评分方案中分配的每一个评分的相对值时消除对专家输入的需求。例如，血容量指数，作为血管空量(emptiness)的衡量,可以结合心搏量的分数(fractional)变化(SVfc)和弹性量的分数(fractional)变化(Efe)如下:
[0063]血容量指数=[SVfc+l/EfJ/2(公式 2)
[0064]还可以通过如下等式求平均值将心搏量的分数变化(SVfe)和弹性量的分数变化(Efc)与心率的分数变化(HRrc)结合:
[0065]血容量指数=[SVfc+l/Efc+l/HRfJ/3(公式 3)
[0066]计算这些指数使临床医师能够跟踪血管充盈(filling);该指数在循环变空时下降低于I，并且如果循环充满则超过I。
[0067]可以可替换地/附加地将多种指标互相联系，将他们结合以强调从正常血容量状态偏离的幅值，该状态与等于I的定量值相关联。例如，通过持续地监测SVfc和Ef。，能够持续地跟踪SVfc;/Ef。。这一分数的导数可以之后实时被计算，并且该值可以被绘制成图表。所结合的分数SVfc;/Ef。随时间的变化能够被用作容量变化的早期指标，并且在实施治疗中可以是有用的。还可以被用于获得受试对象对介入的反应的早期迹象。一个示例被提供在示例B中。
[0068]因为所结合的平均评分考虑到在确定评分中考虑的变量的数目，其能够在受试对象之间被比较，甚至在只有两个血液动力变量已在受试对象A体内被监测且4个血液动力变量已在受试对象B体内被监测的情况下。然而，受试对象以及A的平均评分的专一性(specificity)以及由此的可靠性将小于受试对象B的。
[0069]在一个优选的实施例中，该方法包括确定可靠性指标和将其与评分一起提交给临床医师，从而使得该评分不是隔离地被考虑而是在其被获得的环境中被考虑。[0070]可靠性指标大致考虑在计算评分中考虑的变量的数目，但还可以考虑参考值的来源，以及例如用于计算参考值的群体的大小、和/或在该群体中的个体具有与受试对象共同的生理特征(例如，年龄、性别、体重)的程度。可靠性指标可以是例如低的、中等的或高的，或者提供彩色指示器(例如，绿色表示可靠，红色表示不可靠，橙色表示适度可靠)。可替换地，所提供的可靠性指标可以是评分可靠性的百分比值。可靠性指标还可以影响加权系数。
[0071]图5显示“低血容量症评分”随时间变化的图表，该评分通过使用表1中的评分制度被计算。然而，应当理解为，很多不同评分方法可以被采用。表1中显示的示例仅仅是用于说明患者的血容量状况如何被量化的一个示例。表2中显示一个可替换的评分系统，其中比率值(而不是百分数)被转换(indexed)为评分值。应当理解为，评分范围可以更大或更小并且可以增加或减小。另外，偏差的量化等级的数目和量化等级之间的间隔可以增加/减小，从而使得每一个血液动力变量具有从O到10，20，30，40，50等等的评分。
[0072]血液动力变量不需要全部在O到3范围内被评分。具有特别高的灵敏度的变量可以覆盖更宽的范围(例如I到10)，以增加该变量在计算用于评价受试对象的反常血容量状况的程度的总评分中的影响。在处理非侵入地获得的变量值时，这可能尤为重要，因为它们可能具有比通过使用较为侵入技术获得的变量值更低的精确性。
[0073]本文中所论述的发明方法的精确度和值以及评分/比率分析方法可以通过读取大的数据集改进，该数据集索引人口统计信息，例如年龄、性别、身体质量指数(BMI)、健康状况等等。的确，包含从大量“健康”受试对象以及已知曾经历血液动力功能紊乱(例如，出血、填塞、败血症)的受试对象获得的血液动力数据的索引数据集，提供用于改善诊断指导和干预的机制。进入诊断模块的这种数据的实时流(例如，通过将来自遍及世界的单独数据库的数据收集到一起的互联网或其他“云计算”环境)可以在临床环境中产生不断改进的患者结果。
[0074]优选地，所分配的评分可以被调整以在确定受试对象体内反常血容量状况的程度上具有更大或更小的影响。该调整可以基于以下中的一个或多个:例如血液动力变量中的一个对容量变化的敏感度(例如，特定的容量变化对HR的影响可以比对SV的影响更大)、受试对象的年龄、身体素质、性别、体重或健康状况以及实施于受试对象的一个或多个治疗。调整一个或多个血液动力变量的重要性给予了在处理药物或其他实施的治疗(液体等)方面的方法灵活性，例如用于稳定某些生理参数。优选地，该调整通过将加权系数应用于血液动力变量中的一个或多个(以及由此为相应的变量而计算的评分)来实现。
[0075]在一个实施例中，该方法通过使用计算机处理装置或包括计算机处理装置的设备实施。因而，加权系数可以通过使用例如从一群个体获得的参考数据由该装置中的处理装置自动地确定，并且该系数可以根据被提供给处理设备的受试对象特定数据(例如，年龄、性别、体重等等)被选择。可替换地，该调整可以包括加权系数的使用，该加权系数由负责照料受试对象的临床医师根据具体情况确定。在一个可替换的实施例中，该调整是由处理设备自动获得的加权系数和由临床医师确定的加权系数的混合(hybrid)。
[0076]在一个实施例中，该方法包括步骤306:选择一项待实施的动作，该动作旨在将血液动力变量中的一个或多个向参考值恢复。优选地，这最终获得恢复受试对象体内大致正常的血容量状况的结果。适当的该项动作的选择可以通过查询存储在数据库中且索引针对治疗效应物的多种血液动力变量的一系列群体数据获得。理想地，该选择通过实施该方法的其他步骤的处理装置或与实施那些步骤的处理装置通信的设备自动地被实施。包含这种处理装置的系统的一个示例在图6中被显示。理想地，由处理装置601选择的治疗获知通过关于受试对象的其他数据(例如，被添加到循环中的液体、所派发的药物、手术干预等等)，因为这些因素与受试对象固有的生理控制结合，以影响血液动力功能。
[0077]现参考图6，用于监测受试人体或生物体内反常血容量状况的系统600的组件被显示。该系统包括处理装置601、数据接口 602以及用户界面603。优选地，该系统还与数据库604通信或包括数据库604，并且在一个实施例中包括警报驱动器605。系统600可以在一个独立的患者监测设备上运行(例如，用于门诊环境中)或可以被包含在用于临床环境的其他设备中。
[0078]处理装置601可以包括或可接入计算机程序产品，该计算机程序产品存储用于控制处理装置的指令，以实施用于监测受试人体或动物体内的反常血容量状况的方法，该方法大致体现图1-3以及那些附图的说明中描述的方法步骤。理想地，存储在计算机程序产品上的指令引起处理装置601接收一个或多个血液动力变量中的每一个的一个或多个参考值以及接收随时间从受试对象测量的所述一个或多个血液动力变量中的至少一个的血液动力数据。该指令还引起处理装置601将血液动力数据与相应的参考值比较，并在该比较结果显示与血液动力变量中的至少一个的参考值具有偏差的情况下，确定反常血容量状况的存在。当多个血液动力变量与相关的参考值偏离时，反常血容量状况的存在更加确定无疑。
[0079]在一个实施例中，计算机程序产品包括指令，该指令引起处理装置(图6的处理装置601或与系统600通信的可替换的处理装置)计算所述一个或多个血液动力变量中的至少一个的参考值，其使用之前从血容量正常时的受试对象获得的实际的血液动力数据。使用受试对象自己的数据用于参考值来确定该受试对象遭受反常血容量状况的程度是有利的，因为每一个个体的循环表现对于该个体是独一无二的，并且因此在参考值已从受试对象自身获得的情况下，利用反映“正常状态”的参考值是更加与临床相关联的。
[0080]然而，如前所述，这并不总是可能的，例如在紧急情况中。因而，在另一个实施例中，计算机程序产品包括指令，该指令引起处理装置601 (或可替换的处理装置)从与处理设备通信的存储装置接收所述一个或多个血液动力变量中的至少一个的参考值。该存储装置可以是例如图6中所显示的数据库604。该数据库可以与处理装置直接通信。可替换地，其可以是在局域网(LAN)或广域网(WAN)上可接入的网络存储设备，例如互联网或通过云计算可接入的。理想地，数据库604包含一个或多个查阅表等等，其涉及从一群正常血容量个体获得的血液动力数据，并且该数据是可读取的，以确定对于处于正常血容量状态的受试对象合适的参考值或参考值范围。参考值可以根据特定特征(例如性别、年龄、病史、体重或这些的组合)选自数据库中的合并数据(pooled data)，因为这些因素影响人体内循环的表现。
[0081]优选地，计算机程序产品包括指令，该指令引起处理装置601产生显示信号，该显示信号用于引起显示装置606显示一个或多个血液动力变量中的至少一个的数据值的以时间为基础的图表(参见例如图2的图表)。相应的参考值的指标还可以被提供。
[0082]在进一步优选的实施例中，计算机程序产品包含指令，该指令引起处理装置计算血液动力变量中的至少一个的实际数据值与参考值的比率，且优选地计算多个血液动力变量的实际数据值与参考值的比率，并且将所计算的比率显示在显示装置606上(参见例如图4的图表)。比率的计算可以是例如瞬时的或在有限时间段上或时间的滚动窗口上平均时间的，例如5、10、12、15、20、30、60或180秒或更长时间的间隔。
[0083]在一个实施例中，计算机程序产品包括指令，该指令引起处理装置601计算数据中血液动力变量中的至少一个的评分，所计算的评分代表数据值与该变量的参考值的偏差。表1和2表明评分方法的示例，尽管这些仅仅是示例且并不用于限制可以被采用的评分范围或评分方法。进一步地，应当注意，表1和2的评分方法仅仅旨在检测血液动力状态。在循环过度充盈的情况下，其他评分方法可以被采用以表明。该指令优选地引起处理装置根据所计算的评分中的一个或多个且优选地根据多个血液动力变量的综合评分评估反常血容量状况的程度。
[0084]在一个实施例中，计算机程序产品包括指令，该指令引起处理装置601将加权系数应用于所计算的评分中的一个或多个，其中加权系数根据以下中的一个或多个被选择用于特定的血液动力变量:血液动力变量对容量变化的灵敏度；受试对象的年龄、身体素质、性别、体重或病情以及正实施于受试对象的治疗。优选地，该指令引起处理装置自动选择应用于所计算的评分的加权系数，尽管在一个可替换的设置中，该指令可以引起处理装置通过用户界面603从临床医师接收输入，该临床医师选择应用于为特定的血液动力变量计算的评分的加权系数。
[0085]优选地，处理装置601执行指令以检测演变的模式，例如循环中的容量损失的演变模式。在这样的配置中，该系统可能能够在早期检测低血容量症，其可以是可修正的，例如利用50ml液体。这使得能够在患者进一步恶化并且可能开始代谢失调之前进行干预，降低并发症发病率、重症监护病房恢复时间、进入重症监护并引起更早出院。而且，通过访问表明液体或药物的血液动力效果的足够详细的数据库，处理装置可以被配置为用于在预计和调节治疗在受试对象上的影响 时自动计算和滴定(titrate)治疗。例如，如果处理装置获知胺碘酮正在被使用，其将通过增加所使用的去甲肾上腺素的比率预先修正预期的血压下降。
[0086]处理装置601可以通过接口 602接收一系列的不同输入。这些输入可以来源于传感器，例如用于持续监测受试对象特有的SctO2、血红蛋白(Hb)和其他变量的传感器种类。其他输入可以包括例如输液泵数据，其就给予受试对象的液体的每一个量以及输送时间和输送率告知处理装置601。给药数据可以通过处理装置在另一输入被接收。这些提供了可以被用于检测例如受试对象体内容量缺失的附加数据，且在一些实施例中，提供对恶化的速度或模式的深入了解。
[0087]可能具有特定利害关系的一个指标是Hb，因为Hb浓度的减小能够表明红血细胞(RBCs)在循环过程中的损耗并且包括携氧能力。RBC损耗能够依次被用于评价出血(大出血)和血液动力优化。通过了解受试对象的Hb表达谱中按照时间的变化，(对于添加到受试对象循环中的液体类型和浓度进行修正)处理装置601可计算添加的血液或其他液体对于血管内Hb浓度的净效果。这样，当与预期的Hb计数相比较时，所测量的Hb的减少能够支持与出血相一致的诊断。在一个实施例中，处理装置601包括输液泵的闭环控制界面的部分，其控制那些泵，以实施用于校正所监测的变量中的一个或多个中的不足的治疗。这利用了将来自于所测量的变量(Hb)的统计数据与治疗(液体补给)的统计数据关联的能力。应当理解为，Hb和液体补给的引用仅仅是本发明的原则如何被应用的一个示例。
[0088]这些分析使得临床医师能够检测是否存在出血且如果存在，患者从循环中失血多么迅速。这可以使得外科医师在结束手术之前确定是否存在内出血，省去紧急再次手术且避免可能威胁生命的情况。其还可以提供确立出血是否来自于静脉或动脉循环和评价出血是否解决、稳定或恶化的可能性。编程处理装置601以评估来自于循环的不同液体的量损失的动力，以及抵消这些液体在受试对象血液上稀释作用的评估使得该系统能够量化RBC损耗。当然，必须考虑利尿的和细胞间液损失，以恢复血液容量。如果具有已知的药效表达谱的液体的速度和容量适当地被连接到处理装置上，那么其潜在地可能在结束手术之前确定RBC损耗的程度。根据本发明，这与所监测的其他变量结合引起改进的结果。
[0089]在一个实施例中，计算机程序产品包括指令，该指令引起处理装置601查询数据库，以确定一项动作，该动作旨在将血液动力变量中的一个或多个向参考值恢复，且更优选地旨在恢复受试对象体内正常血容量状况。该数据库，例如数据库604，可以索引血液动力变量和在循环中影响那些血液动力变量表现的治疗效应物的范围。一旦处理装置601确定一项动作，其产生用户界面信号，该用户界面信号被配置为用于引起用户界面603将所确定的该项动作显示给用户。典型地，这包括在显示装置606上显示信息和/或提供声音警报或信息。
[0090]各种设备可以被用于从受试对象测量要求作为输入至数据接口 602的血液动力变量。一个合适的设备为Vigileo监控器(爱德华生命科学)。这种监控器提供循环的各种指标，例如HR、SV、SVV和SVR。因而，通过使用该设备获得的数据能够被直接提供给数据接口 602，用于通过处理装置601处理。
[0091]在一个实施例中，当 处理装置601确定受试对象具有反常血容量状况时，且在该状况已经恶化到需要干预的情况下，该指令自动引起警报驱动器605警告临床医师，例如通过在用户界面603的显示装置606上提供信息、提供声音信息和/或发送呼叫或SMS警报到手持移动设备608。对于表1中显示的评分方案，超过8的综合评分可以引起警报驱动器605在用户界面603/显示装置606上显示消息和/或声音信号。综合评分超过例如9或10可以引起警报驱动器605将信息发送到携带设备608的医师。
[0092]在一个或多个实施例中，设备608还能够显示血液动力映射(mapping)图像和/或绘制成表的血液动力数据以在远离受试对象时帮助临床医师检测，以及(或可替换地)当受试对象的数据趋向安全范围外时(如通过与参考值比较由处理装置确定的)提供警报。同样地，警报和/或血液动力映射以及/或者绘制成表的数据可以在一个或多个不需要是移动的位于远处的显示设备上被显示。这可以为专家提供监测以及由位于某一地点的临床医师(例如位于城市)为位于远处的患者(例如位于农村)提供诊断。
[0093]经历失血性休克的患者的以下示例证明本发明的实施例在血管内容量变化的早期检测以及尤其在低血容量症的早期检测中的实用性。
[0094]示例A:失血件休克
[0095]73岁男性进行冠状动脉旁路移植。
[0096]在第2000小时，该患者到达ICU。第二天，在第0230小时，HR为69bmp ;SV为91ml ；SVR 为 1029 ；iVR 为 890 (即，SVR.HR/79.9).在第 0330 小时:检测到 Hb 为 67g/L。ICU 护士与住院医师联系，以批准给血。在那时，HR增加至75bpm ;SV为80ml ;SVR减少到850 ；iVR为 850。
[0097]在第0630，I⑶护士通知住院医师患者是不稳定的；患者那时的HR为129bpm ；SV为 43ml ；SVR 为 909 ;且 iVR 为 1581。
[0098]重要地，尽管有严重低血容量症和酸中毒的存在，SVR变量显示无显著增长(909，与三小时前的850相比)。然而，由于容量从循环中损失，所计算的iVR增加至1581 (从第0230小时开始78%的增长)意味着血管紧张度补偿性增加发生。基于此，可以看出iVR为循环流动阻力提供更加精确的测量，SVR之前被认为测量该循环流动阻力，但事实上并没有。
[0099]在第0715小时，医师被呼叫。在第0735小时，医师到达发现:pH为7.0 ;BE为-15 ；HR为140bpm ；SV为43 ；SVR为690且iVR为1209。在患者胸腔发现3升血的情况下，患者被直接送到手术室(在第0758小时)进行急诊再次打开。在响应于Img丸剂的肾上腺素药物的胸腔打开(第0818小时)期间，患者停止(arrest)。9分钟后(第0827小时)，随着胸腔打开，患者变得心搏停止，被给予内部心脏按压以及所连接的心室起搏线。
[0100]两天后患者平安无事地被拔管且神经方面完全未受损伤。
[0101]当出血发生(导致在循环过程中的血液流失)时，HR随着SV下降而升高，但CO被保持。随着SV下降，循环“紧张(tense up)”且iVR升高。由于SVR不会弥补HR，随着HR升高，SVR出现下降，所以将SVR作为低血容量症的向导是无用的。
[0102]心输出量(CO)和中心静脉压(CVP)可以被用作确定低血容量症的向导。然而，因为身体通过增加HR弥补下降的SV，且通过增加iVR弥补下降的SV，使用CO和压力的低血容量症检测太晚且不可靠。相反，如果变量HR、SV和iVR被使用，且如果在患者被机械通气的情况下SVV也被使用，确定受试`对象体内反常血容量状况的存在可能更早且更具可靠性。如果这些变量中的每一个根据每一个变量与参考值的偏离程度被分配例如0、1、2、3的评分，则根据这些变量的变化，且尤其根据这些变量与参考值的偏差，可以确定例如低血容量症的存在。即使由于状况并不是足够晚期的而没有来自于手术引流管的血液且低血容量症的其他临床症状并未表现出来，这也是可以实现的。
[0103]示例 B:
[0104]患者接受食管切除手术，并且在关闭胸腔时是“渗出的(oozy)”。在手术之后5小时，疑似出血的患者被返回手术室，但胸腔内由于隐藏出血而过度填塞(tamponading)。图7显示将HRfc;、SVf。和Ef。随时间绘制成表的数据。图8显示将压力(Pf。)的分数变化和SVf。/Ef。的比率绘制成表的数据。如果只考虑压力的分数变化，没有出血发生的迹象。然而，如果考虑SVfcZEf。的比率，很明显，受试对象在一个小时的手术内经历威胁生命的出血，尽管直到手术后2至4小时，出血也未被临床人员怀疑。
[0105]前述的示例强调本发明的优势。使用已知随着减少的心脏灌注改变的一“批”变量以确定血管内容量变化的存在以及优选地确定血管内容量变化的程度为临床医师提供更早确定反常血容量状况的能力，以及比如果不使用的情况更快实施治疗的能力。这能够导致改善的临床结果。如果足够的数据被收集和分析，根据这一批变量，强健的评分系统能够以可靠且量化的方式表明血容量反常的程度，并且可以被用于触发临床干预。由基于实际患者数据的评分而不是主观观察驱动的干预在确定低血容量症的存在方面比目前的方法具有明显的优势。另外，在这一批中增加变量的数目提高了评分的灵敏度。[0106]假定临床结果中的改进将不仅通过减少低血容量性休克的可能性产生，而且通过避免由血管内容量周期性的变化引起的可能的血管损伤产生。图7是当临床医师基于低血容量和高血容量的传统指标治疗反常血容量状态时产生的周期性容量变化的示意图。发明人假定这一周期性变化导致循环的过度扩张(overdistension),因为临床医师没有办法检测或测量循环的灌注不足(或适当灌注)。因而，当纠正低血容量症的状态时，临床医师可能不注意地过度灌注，过度弥补预计的预加载不足。循环的过度扩张能够引起液体泄露出循环，引起间质性水肿和/或液体过度加载。
[0107]本发明的方法、系统和计算机程序产品提供监测循环中容量变化的可替换的方法，其可以排除或至少改善与过度灌注和循环的过度扩张相关联的问题。
[0108]本申请涉及可视化映射技术，例如国际专利申请PCT/AU2010/000748中所描述的技术，本文引用其全部内容。[0109]通过将新颖且有创造性的方法结合以监测和可视地体现循环状态，临床结果能够显著改善。理想地，视觉显示器实时显示从受试对象测量的血液动力变量，并且还显示对于特定变量正常的参考值或值的范围，其使得与正常状态的偏差的计算(通过计算机设备自动地计算)或估计(通过可视化映射的检测)成为可能。参考值可以是主观特定的，或者可以从一群个体获得，并且能够被用于确定和量化受试对象状况的反常水平。这产生能够响应于与正常/参考值的偏差被实施的改善的治疗。此外，治疗的效果能够实时被监测，并且这能够被用于个体化治疗以及识别病理状况何时出现和/或评价各种治疗的疗效。
[0110]应当理解为，各种改变、添附和/或变化可以被实施于前述部分，而不脱离所附权利要求限定的本发明范围。
【权利要求】
1.一种用于处理数据以监测人或动物受试对象体内血容量状况的方法，所述方法包括步骤: (a)确定对于一个或多个血液动力变量中的每一个的一个或多个参考值； (b)接收血液动力数据，所述血液动力数据表示随时间从受试对象测量的所述一个或多个血液动力变量； (C)对于所述一个或多个血液动力变量中的至少一个,将所述血液动力数据与所述相应的一个或多个参考值比较；以及 (d)当比较结果显示出对于所述血液动力变量中的至少一个与所述一个或多个参考值存在偏离时，确定受试对象中反常血容量状况的存在。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述血液动力变量包括心率(HR)、血管阻力、弹性量(E)和心搏量(SV)中的一个或多个。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中所述血管阻力通过乘子被调节，以校正心率效应，产生作为血液动力变量的瞬时血管阻力(iVR)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其中所述血液动力变量包括中心静脉血氧饱和度(Scv02)、血红蛋白(Hb)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP) JjUi(PP)和平均动脉压(MAP)中的一个或多个。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其中对于所述一个或多个血液动力变量中的至少一个的所述一个或多个参考值来源于从所述受试对象获得的实际血液动力数据。
6.根据权利要求1-4中任一`项所述的方法,其特征在于,其中所述一个或多个参考值由从一群个体获得的数据确定。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括以下步骤:在显示装置上显示: -以时间为基础的图表，所述以时间为基础的图表反映所接收的对于所述一个或多个血液动力变量中的至少一个的数据值；以及 -任选地，用于所述相应的一个或多个参考值的指标。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括以下步骤: -计算对于至少一个血液动力变量所接收的数据值与参考值的比率；以及 -在所述显示装置上显示所计算的比率。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括: -为数据中所述血液动力变量中的至少一个分配评分，所分配的评分表示对于该血液动力变量与一个或多个参考值偏离的程度；以及 -根据一个或多个所分配的评分确定反常血容量状况的程度。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，其中评分被分配给多个血液动力变量，并且反常血容量状况的程度根据所分配的评分的综合分数被确定。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，包括以下步骤:通过以下方法确定血容量指数: (i)计算以下各项的总和: (a)为已知随容量损失而减小的每一个血液动力变量计算的每一个比率值；加(b)为已知随容量损失而增加的每一个血液动力变量计算的每一比率值的倒数； 以及 (?)将所计算的总和除以步骤(i)中所考虑的血液动力变量的数目。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，其特征在于，包括以下步骤:确定用于表明所述评分可靠性的可靠性指标，其中通过使用更多变量被计算的评分具有比通过使用较少变量被计算的评分更高的可靠性。
13.根据权利要求9-12中任一项所述的方法，其特征在于，其中所分配的评分被调整，以对确定反常血容量状况的程度具有更多或更少的影响，并且其中所述调整基于以下各项中的一个或多个: -血液动力变量对容量变化的灵敏度； -年龄、身体素质、性别、受试对象的体重或状态；以及 -正实施于所述受试对象的治疗。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，其中所述调整为加权系数，所述加权系数由处理设备通过使用来自于一群个体的参考数据和被提供给所述处理设备的受试对象特定数据自动确定。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，其中所述调整为加权系数，所述加权系数由临床医师根据具体情况确定。
16.根据权利要13所述的方法，其特征在于，其中所述调整使用权利要求14和15中所述的加权系数的复合。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括以下步骤:自动选择一项方案，所述一项方案旨在通过查询一系列合并数据将所述血液动力变量中的一个或多个向所述一个或多个参考值恢复，所述合并数据索引血液动力变量和从一群个体获得的治疗效应物。
18.一种存储指令的计算机程序产品，用于控制处理设备，以实施用于监测人或动物受试对象体内反常血容量状况的方法，其中所述指令使得所述处理设备: Ca)接收对于一个或多个血液动力变量中的每一个的一个或多个参考值； (b)接收血液动力数据，所述血液动力数据表示随时间从受试对象测量的所述一个或多个血液动力变量； (C)对于所述一个或多个血液动力变量中的至少一个,将所述血液动力数据与相应的所述一个或多个参考值比较；以及 Cd)当比较结果显示对于所述血液动力变量中的至少一个与参考值存在偏离时，确定反常血容量状况的存在。
19.根据权利要求18所述的计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括指令，所述指令使得处理装置通过使用之前从所述受试对象获得的实际血液动力数据计算对于所述一个或多个血液动力变量中的至少一个的一个或多个参考值。
20.根据权利要求18所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得处理装置从与所述处理装置通信的存储装置接收一个或多个参考值，其中所述一个或多个参考值已通过使用从一群正常血容量个体获得的数据被确定。
21.根据权利要求18-20中任一项所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置产生显示信号，所述显示信号用于使得显示装置显示: -以时间为基础的数据值的图表，所述数据值反映所述一个或多个血液动力变量中的至少一个；以及 -任选地，用于所述相应的一个或多个参考值的指标。
22.根据权利要求18-21中任一项所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置: -对于至少一个血液动力变量，计算实际数据值与一个或多个参考值的比率；以及 -在所述显示装置上显示所述所计算的比率。
23.根据权利要求18-22中任一项所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置: -为数据中所述血液动力变量中的至少一个计算评分，所计算的评分反映数据值与参考值的偏差；以及 -根据一个或多个所计算的评分评价反常血容量状况的程度。
24.根据权利要求23所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置为多个血液动力变量计算评分和通过组合所述所计算的评分评价反常血容量状况的程度。
25.根据权利要求24所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置将加权系数应用于所述所计算的评分中的一个或多个，其中所述加权系数基于以下各项中的一个或多个被选择用于特定的血液动力变量: -血液动力变量对容量变化的灵敏度； -年龄、身体素质、性别、受试对象的体重或状态；以及 -正实施于所述受试对象的治疗。
26.根据权利要求25所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置自动选择可应用于血液动力变量的加权系数。
27.根据权利要求25或26所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置接收来自于临床医师的输入，所述来自于临床医师的输入指示应用于为血液动力变量计算的评分的加权系数。
28.根据权利要求18-26中任一项所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置查询索引血液动力变量和治疗效应物的数据库并确定一项方案，所述一项方案旨在将所述血液动力变量中的一个或多个向参考值恢复并产生用户界面信号，所述用户界面信号被配置为用于使得用户界面向用户呈现所确定的一项方案。
29.—种可视地显示人或动物受试对象循环状态的方法，所述方法包括以下步骤: (a)大致实时地在显示装置上将从受试对象获得的数据绘制成图表，所述数据表示受试对象的一个或多个血液动力变量；以及 (b)在所述显示装置上将参考值绘制成图表，所述参考值表明绘制的血液动力变量中的一个或多个的大致正常值。
30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，其中将从受试对象获得的数据绘制成图表包括以下步骤:展示数据值随时间经过的变化。
31.根据权利要求29或30所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:计算从所述受试对象获得的数据与相关参考值的偏差。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:将所计算的偏差在显示装置上绘制成图表。
33.根据权利要求31或32所述的方法，其特征在于，其中所述偏差作为出现在有限时间段内的数值的平均值或滚动平均值被计算。
34.一种用于监测人或动物受试对象体内反常血容量状况的系统，所述系统包括:Ca)至少一个处理装置，所述至少一个处理装置用于实施根据权利要求1-15中任一项所述的方法的步骤，或执行存储在权利要求18-28中任一项所述的计算机程序产品上的指令; (b)用户界面，所述用户界面包括显示装置，用于显示血液动力数据和/或对于一个或多个血液动力变量实际值与参考值的比率；以及 (C)数据接口，所述数据接口用于接收数据，所述数据表示从所述受试对象测量的所述一个或多个血液动力变量。
35.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述系统包括警报驱动器，所述警报驱动器用于当评分超过临界值时产生警报或传达警报。
36.一种用于监测人或动物受试对象体内反常血容量状况的方法，所述方法大致如前参考附图中所示实施例中的任一个所描述的。
37.一种用于监测人或动物受试对象体内反常血容量状况的系统，所述系统大致如前参考附图中所示实施例中的任一个所描述的。`
38.一种用于监测人或动物受试对象体内反常血容量状况的计算机程序产品，所述计算机程序产品大致如前参考附图中所示实施例中的任一个所描述的。
【文档编号】A61B5/02GK103501692SQ201180067584
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2011年12月15日 优先权日:2010年12月16日
【发明者】S·伍德福德 申请人:S·伍德福德
【专利摘要】一种用于处理数据以监测人或动物受试对象体内血容量状况的方法，该方法包括以下步骤：确定一个或多个血液动力变量中的每一个的一个或多个参考值；接收血液动力数据，所述血液动力数据表示随时间从受试对象测量的一个或多个血液动力变量；对于所述一个或多个血液动力变量中的至少一个，将所述血液动力数据与相应的所述一个或多个参考值比较；以及当比较结果显示所述血液动力变量中的至少一个与所述一个或多个参考值的偏离时，确定反常血容量状况的存在。该方法可以及时与血液动力数据的可视显示器结合，理想地连同理想参考值的可视指标结合。
【专利说明】监测人或动物受试对象体内血容量状况
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于监测人或动物受试对象体内血容量状况的方法、系统和计算机程序产品。尤其涉及但并不仅仅涉及用于在反常血容量状况的早期检测中优选及时地监测血容量变化并且尤其涉及监测其与参考值的偏差的计算机执行方法、系统和计算机程序
女口
广叩O
【背景技术】
[0002]在健康的正常状态下，人体或动物体系统持续地保持生理平衡。即使在由于疾病、药物、手术治疗、创伤、心肺搭桥等等外部影响期间，身体系统为保持生理平衡自动调节。为达到这种平衡，遍布身体的接收器运作以监测和调节血液动力变量，例如压力和流量。习惯上，监测手术和复苏期间的患者包括获得血液压力测量以及血氧饱和度、HR、ECG和在最严重情况下心排血量的测量。这些参数中的每一个以及临床医生的体征评定(例如，肤色、皮肤湿度和温度)能够表明受试对象的循环正常进行的程度。
[0003]低血容量性休克(hypovolaemic shock)是减少的血管内容量引起的一种临床综合征。这可能是由于例如出血、血浆或水分以及电解质的流失造成的。典型地，低血容量性休克导致不适当的组织，且其能够导致细胞功能紊乱并最终导致器官损伤。
[0004]低血容量性休克的特征在于血管内容量的减小，血管内容量减小的结果是降低对心脏的前负荷。前负荷是心搏量决定因素中的一个。当前负荷减小时，心搏量以及因此心排血量降低。在健康的受试对象中，神经内分泌控制下的补充机制帮助保持充足的中央灌注，而不管心排血量的降低。然而，`当`补充机制衰退时，系统性血管收缩可以导致组织局部缺血、缺氧且最终导致细胞功能变异和全身器官功能紊乱。
[0005]显示低血容量症存在的临床症状是有些主观的。对于失血超过1500ml的(休克类型I)，患者的呼吸变得浅且快(呼吸急促)。对于失血少于750ml的，受试对象的表现很少改变。对于从循环过程中失血在750ml和1500ml之间的(休克类型II)，皮肤变苍白、潮湿且冷，并且毛细血管再灌注变慢。因而，当压力被施加到例如甲床上时，甲床与通常一样将变白，但恢复颜色减慢至4-5秒或更久。这是组织灌注不足(由低血容量症引起)的非特定指标，但是非常敏感的。典型地，患者还变得以微弱脉搏或无脉搏而心跳过速。对于失血1500至2000ml的(休克类型III)，心收缩压下降。这是低血容量症的后期表现。对于在血管内循环过程中失血超过2000ml的(休克类型IV)，患者变得以非常微弱的脉搏而心跳过速。毛细血管再灌注是不可检测的，并且皮肤变得苍白和潮湿。收缩压/舒张压变得非常低或不可检测,血压也同样如此。
[0006]典型地，在手术环境或复苏中，患者是无意识的且因此不可能建立与低血容量症相关联的神经性的指标，例如眩晕、不安、焦虑、躁动、困惑，以及在更多严重的情况下的多寐和昏迷。在某些情况下，尿排出量还能被用于表明低血容量症的存在，尽管像其他指标一样，尿排出量的变化典型地不是可辨识的，直至低血容量的状况已经恶化到一个点，即血管循环过程中失血量超过750ml。[0007]当前，低血容量的状况通过检查受试对象的一定范围的生命体征和实施血气分析被监测，以评价无氧代谢(产生乳酸性酸中毒)的存在。当前，在患者经历手术和/或复苏中，中心静脉压被作为最可靠的低血容量症指标，但这种测量单独不足以达到低血容量症的早期和可靠鉴定的目的。
[0008]应当期待提供一种监测受试对象的血容量状况的改进的方法，从而使得反常的血容量状况能够被更早地鉴定并处理。还应当期待该方法能够量化反常的程度。
[0009]截止至任何权利要求的 优先权日:，本文中作为现有技术给出的专利文件和其他问题的参考不是承认或者暗示该文件或问题为已知或其所包含的信息是一般公知常识的一部分。
【发明内容】
[0010]从一方面来看，本发明提供一种用于处理数据以监测人或动物受试对象体内血容量状况的方法，其包括以下步骤:Ca)确定对于一个或多个血液动力变量中的每一个的一个或多个参考值；(b)接收血液动力数据，该血液动力数据表示随时间从受试对象测量的一个或多个血液动力变量；(C)对于一个或多个血液动力变量中的至少一个，将所接收的血液动力数据与相应的一个或多个参考值相比较；以及(d)当比较结果显示出对于血液动力变量中的至少一个与一个或多个参考值存在偏离时，确定受试对象中反常血容量状况的存在。
[0011]优选地，该这些变量表明血管内容量变化，并且血液动力数据大致实时地被接收。血液动力变量可以包括但不限于心率(HR)、血管阻力(VR)和心搏量(SV)中的一个或多个。在一个示例中，血管阻力通过乘子被调节，以校正心率效应，其产生瞬时(实际的)血管阻力(iVR)作为血液动力变量。其他血液动力变量可以包括中心性静脉血氧饱和度(ScvO2)和血红蛋白(Hb )浓度。其他血液动力变量，例如收缩压(SBP )、舒张压(DBP )、脉压(以SBP-DBP计算的PP)以及平均动脉压(MAP) ，还可以用于监测受试对象的血容量状况。SBP、DBP、PP和MAP可以通过血压计获得，由此将 所无损获得的数据值最大化。根据压力改变的原因，SBP、DBP和PP中的分数改变可以得出不同的图样。
[0012]通过本发明，其他的生理变量，例如剩余碱(BE)和pH可以同时被监测，以补充信息、诊断和介入。这些附加的变量可以提供关于受试对象体内的其他以及潜在重大病理的导向，并且同时仍然允许可以通过监测SV、iVR、HR等等被确定的靶标血液动力性能的获得。
[0013]一个或多个血液动力变量中的至少一个的一个或多个参考值可以来源于从受试对象获得的实际血液动力数据，理想地，在受试对象血容量正常时。可替换地，一个或多个参考值可以由从一群个体获得的数据确定，理想的，在血容量正常时。
[0014]在一个优选的实施例中，该方法包括在显示装置上显示以时间为基础的图表，该图表反映从受试对象获得的一个或多个血液动力变量的数据值，以及任选地用于相应的一个或多个参考值的指标。该方法还包括以下步骤:计算对于至少一个血液动力变量的所接收的数据值与参考值的比率，以及在显示装置上显示所计算的比率。这一比率可以被称为血液动力变量中的“变化率”。该方法还包括以下步骤:绘制随时间的比率(或变化率)图。在与参考值比较时，在值大于表明过度灌注的一以及值小于表明循环灌注不足的一的情况下，这使临床医师能够根据肉眼观察确定与表明容量指数变化的“一”的偏差。
[0015]可替换地/附加地，该方法可以包括根据数据中血液动力变量的值为血液动力变量中的至少一个分配评分，被分配的评分表示对于该血液动力变量与一个或多个参考值偏离的程度。在一个或多个实施例中，评分在数据被接收时被重新计算，并且在评分随时间变化时直观地表示至少一个血液动力变量，表明受试对象血液动力功能的变化。该方法还可以包括根据一个或多个所分配的评分确定反常血容量状况的程度。一个评分可以被分配给多个血液动力变量，并且反常血容量状况的程度可以根据来自于所分配的评分的综合评分(例如，所分配的评分的总和)被确定。因而，在一个或多个实施例中，该方法可以包括根据所计算的比率与表示所接收的血液动力变量的值与相应参考值之间的一致性的一的偏离率确定反常血容量状况的程度。
[0016]在一个或多个实施例中，该方法包括以下步骤:通过以下方法确定表明血容量指数的评分:(i)计算以下各项的总和:(a)为已知随容量损失而减小的每一个血液动力变量计算的每一个比率值，加(b)为已知随容量损失而减小的每一个血液动力变量计算的每一个比率值的倒数，以及(ii)用计算所得的总和除以步骤(i)中所考虑的血液动力变量的数目。
[0017]该方法可以进一步包括确定用于表明评分可靠性的可靠性指标，通过使用更多变量被计算的评分比通过使用较少变量被计算的评分具有更高的可靠性。可替换地/附加地，所分配的评分可以被调整，以对确定反常血容量状况的程度具有更多或更少的影响，其中该调整可以基于血液动力变量对容量变化的灵敏度；受试对象的年龄、身体素质、性别、体重或状态；以及正实施于受试对象的治疗中的一个或多个。在一个实施例中，该调整为加权系数，其由处理设备通过使用来自于一群个体的参考数据和被提供给该处理设备的受试对象特定数据自动地确定。在另一实施例中，该调整为加权系数，其由临床医师根据具体情况确定。加权系数的复合也可以被使用。
[0018]该方法还可以包括以下步骤:自动地选择一项方案，该一项方案旨在通过查询合并数据将血液动力变量中的一个或多个向一个或多个参考值恢复，该合并数据索引血液动力变量和从一群个体获得的治疗效应物。作为附属步骤，该方法可以包括为医师提供临床指导。可替换地/附加地，该方法可以包括以下步骤:在为了将血液动力性能恢复到目标值的闭环反馈系统中，提供控制信号至输液泵或其他用于对受试对象选定治疗的滴度测定自动化方法的设备。该目标值可以选自与受试特定因素(例如，年龄、性别、健康状况等等)相关的可获得的参考值。
[0019]从另一方面来看，本发明提供一种存储指令的计算机程序产品，用于控制处理设备，以实施用于监测人或动物受试对象体内反常血容量状况的方法，其中该指令使得处理设备:Ca)接收对于一个或多个一个或多个血液动力变量中的每一个的一个或多个参考值；(b)接收血液动力数据，该血液动力数据表示随时间从受试对象测量的一个或多个血液动力变量；(C)对于一个或多个血液动力变量中的至少一个，将该血液动力数据与相应的一个或多个参考值比较；以及(d)当比较结果显示对于血液动力变量中的至少一个与参考值存在偏离时，确定反常血容量状况的存在。
[0020]该指令可以使得处理装置通过使用之前从受试对象获得的实际血液动力数据计算一个或多个血液动力变量的至少一个的一个或多个参考值。可替换地/附加地，该指令使得处理装置从与处理设备通信的存储装置或数据库接收一个或多个参考值，其中该一个或多个参考值已通过使用从一群正常血容量个体获得的数据被确定。
[0021]在一个优选的实施例中，该指令使得处理装置产生显示信号，该显示信号用于使得显示装置显示数据值以时间为基础的数据值的图表，该数据值反映一个或多个血液动力变量中的至少一个，且任选地用于相应的一个或多个参考值的指标。
[0022]该指令可以进一步使得处理装置对于至少一个血液动力变量计算实际数据值与一个或多个参考值的比率；并且在显示装置上显示所计算的比率。可替换地/附加地，该指令可以使得处理装置为数据中血液动力变量中的至少一个计算评分，所计算的评分反映数据值与参考值的偏差；并且根据一个或多个所计算的评分评价反常血容量状况的程度。该指令可以进一步使得处理装置为多个血液动力变量计算评分以及通过组合所计算的评分(例如，通过计算它们的总和)评价反常血容量状况的程度。根据一个或多个变量的相对重要性，该总和可以是加权总和。
[0023]在一个或多个实施例中，该指令使得处理装置将加权系数应用于所计算的评分中的一个或多个，其中该加权系数基于血液动力变量对容量变化；受试对象的年龄、身体素质、性别、体重或病情；以及正实施在受试对象上的治疗的敏感度中的一个或多个被选择用于特定的血液动力变量。该指令可以使得处理装置自动选择可应用于血液动力变量的加权系数。可替换地，该指令可以使处理装置能够接收来自于临床医师的输入，该临床医师的输入指示应用于为血液动力变量计算的评分的加权系数。
[0024]在一个或多个实施例中，该指令使处理装置能够查询索引血液动力变量和治疗效应物的数据库，并且自动确认一项方案，该一项方案旨在将血液动力变量中的一个或多个向参考值恢复并产生用户界面信号，该用户界面信号被配置为用于使得用户界面用户呈现所确定的一项方案。从又一方面来看，本发明提供一种可视地显示人或动物受试对象循环状态的方法，其包括以下步骤:(a)大致实时地在显示装置上将从受试对象获得的数据绘制成图表，该数据显示受试对 象的一个或多个血液动力变量；以及(b)在显示装置上将参考值绘制成图表，该参考值表示绘制的血液动力变量中的一个或多个的大致正常值。
[0025]在一个实施例中，将从受试对象获得的数据绘制成图表包括展示数据值随时间的变化。该方法还可以包括以下步骤:计算从受试对象获得的数据与相关参考值的偏差，和/或以下步骤:在显示装置上将所计算的偏差绘制成图表。在一个示例中，该偏差可以作为出现在有限时间段内的数值的平均值或滚动平均值被计算。
[0026]从另一方面来看，本发明提供一种用于监测人或动物受试对象体内反常血容量状况的系统，该系统包括:(a)至少一个处理装置，其用于执行上述方法的步骤或执行上述指令；(b)用户界面，其包括显示装置，该显示装置用于显示血液动力数据和/或对于一个或多个血液动力变量实际值与参考值的比率；以及(C)数据接口，其用于接收表示从受试对象测量的一个或多个血液动力变量的数据。
[0027]该系统还可以包括警报驱动器，该警报驱动器用于当评分超过界限值时，产生警报或传达警报(例如，传达到分页装置或其他移动/手持单元)。在一个或多个实施例中，可能存在“app”诸如此类形式的软件，其被安装于或可接入智能手机或其他手持设备。一旦在受试对象的床旁检测设备配对，尽管远离受试对象，智能手机/手持设备能够将映射的数据/绘制成图表的数据显示给临床医师，并在数据趋向安全范围之外时提供由处理装置产生的警报。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]现将参考【专利附图】
【附图说明】本发明的实施例。应当理解为，附图仅仅为描述本发明的特征和可替换的布置被提供，并且不会限制所附权利要求所限定的本发明的范围。
[0029]图1是概述根据本发明的一个实施例的用于监测反常血容量状况的方法步骤的流程图；
[0030]图2是HR、SV、SVV和ScvO2随时间变化的数据值图表；
[0031]图3是显示根据本发明的进一步的实施例的用于监测血容量状况的方法步骤的流程图；
[0032]图4是根据本发明的另一实施例的显示HR、SV和iVR与参考值的偏差的图表；
[0033]图5是显示“低血容量症评分”作为被分配给每一个血液动力变量的数据的综合评分计算时的变化的图表，显示与参考点偏差的程度；
[0034]表1是根据本发明的一个实施例的评分制度的示例；
[0035]表2是根据本发明的一个实施例的另一评分制度的示例；
[0036]图6是根据本发明的一个实施例的显示用于监测血容量状况的系统的组件的示意图；
[0037]图7是示例B的数据；
`[0038]图8是示例B的进一步的数据；以及
[0039]图9是显示患者的血管内容量的周期性变化的示意图。
【具体实施方式】
[0040]首先参考图1，其显示概述用于监测人或者动物受试对象中反常血容量状况(volaemic condition)的方法步骤的流程图。在步骤101中，被监测的一个或多个血液动力变量(haemodynami c variab I e )中的每一个的参考值被确定。应当理解为，术语“参考值”可以指的是单一值(例如，70bpm的HR)或可接受的参考值范围(例如，65-75bpm的HR)。单一参考值可以作为从受试对象或另一个体或一组个体测量的“正常”值的平均值被计算。
[0041]在步骤102中,表示随时间从受试对象测量的一个或多个血液动力变量的血液动力数据也被接收。优选地，血液动力数据实时或大致实时地被接收，从而使得受试对象的血容量状况能够被监测，并且当检测到反常状况时，治疗能够立即被实施。
[0042]尽管单一的血液动力变量可以对于受试对象的血容量状况提供一些指示，使用不同的血液动力指标以确定受试对象的血容量状况是更加期待的。在一个优选的实施例中，被监测的且其数据被接收的血液动力变量包括HR、SV以及在一个优选的实施例中，还包括iVR或弹性量(Elastance)。在其他实施例中，其他变量(例如，SvO2和Hb)可以被监测。
[0043]在临床环境中，现有的监测设备典型地提供称为“体循环(systemic)血管阻力”(SVR)的指标。发明人已发现这一参数的使用是有一些误导性的。本申请的发明人通过使用可视地显示各种受试人体的循环状态的各种方法，已观察发现SVR不是血流循环阻力的精确指标。
[0044]通过定义，流量是表示每单位时间体积的术语。变形(由血流引起)循环的“阻力”不能是时间相关的变量，因此使用流量计算变形的“阻力”是没有意义的。相反，发明人使用两个可替换的压力界定因素:(i )扩张(distending)体积；以及(ii )抵抗变形的循环性质。这产生循环中流量的解决方案(根据欧姆定律),其表示为:
[0045]SVR=iVR/HR (公式 I)
[0046]SVR是体循环血管阻力，iVR是瞬时血管阻力，且HR是心率。然而，由于SVR是通过使用79.9的乘子(multiplier)在SI单元中被测量的，将iVR计算为SVR和HR的乘积需要通过除以79.9来修正。关于iVR取代SVR的有益效果在示例A中是明显的。
[0047]在麻醉诱导之前产生快速性心律失常(tachyarrythmia)的患者中,变量SV、SVR>HR和iVR的图表显示iVR反映出SV的下降，作为一个机制调节压力并防止循环中压力的波动。
[0048]在步骤103中，所接收的血液动力数据与血液动力变量中的至少一个的参考值比较。由于期望使用一系列不同的血液动力指标以确定受试对象的血容量状况，优选地两个，更优选地三个或四个或更多不同的变量与相关的参考值比较，并且在一个优选的实施例中，根据与参考值的偏差被分配评分(参见下文)。附加的变量(例如，中心静脉血氧饱和度ScvO2, BE和pH)可以被使用，尤其在存在技术大致持续地和实时地以及在受试对象的看护点测量这些指标时。
[0049]在步骤104中，该方法包括当比较结果显示数据值与血液动力变量中的至少一个的参考值偏离时，优选地存在变量中的至少两个的偏差以及更优选地存在血液动力变量的至少三个的偏差的情况下，确定受试对象反常血容量状况的存在。该方法的特征在更多血液动力变量(已知作为血管内容量(intravascular volume)变化或血容量指数的指标)被发现与表明大致正常容量的参考值偏离时改善。
[0050]在大致不存在与参考值的偏差的情况下，受试对象能够被认为是“血容量正常的”。在数据值和参考值之间具有偏差的情况下，那么受试对象的血容量状况可认为是“反常的”。在反常的血容量状况被确认的情况下，该方法可以进一步包括可选的步骤:从“B”开始(图3)。
[0051]在一个优选的实施例中，由本发明方法使用的血液动力变量中的至少一个，以及更优选地，这些血液动力变量中的全部的参考值来源于当受试对象具有大致正常的血容量状况时从受试对象获得的血液动力数据。例如，在受试对象经受选择性手术并需要全身麻醉的情况下，期望在诱导麻醉之前当受试对象在大致正常血容量状态时(即，没有容量耗尽或过多时)监测该受试对象的血液动力变量。根据本发明方法，从受试对象收集的实际数据能够之后被用于提供一个参考值或参考值范围，在麻醉期间所收集的数据与该参考值或参考值范围比较。该参考值可以是对一段时间所取数值的均数、平均值或中间值。
[0052]然而，在正常血容量时监测受试对象并非总是可能的。因而，在某些情况中，必须利用从其他来源获得的参考值。因此，在一个可替换的实施例中，一个或多个血液动力变量的参考值由已在之前从一群正常血容量个体获得的数据确定。理想地，参考值由从作为受试对象的具有相关或相似生理特征的一群个体获得的数据确定。因而，参考值可以从与一般群体的子群体相关的数据获得，例如，具有相同性别、年龄、体重、病史或这些的混合的群体。这使得临床医师能够针对单个患者或患者群体的生理需求采取治疗。这相对于当前的方法是一个改进，当前的方法将单一的生理模式适用于所有患者，而不考虑患者年龄、性别、体重和其他在压力和流动如何被调节方面引起特定改变的变量。
[0053]在一个优选的实施例中，该方法包括步骤105:在显示装置上显示基于时间的图表，该图表表现一个或多个血液动力变量中的至少一个的数据值。这样的一个绘图显示在图2中。
[0054]图2是以时间为基础的绘图，其表现从受试对象测量的四个血液动力变量以12秒为间隔随时间的变化。被监测的指标是HR、SV、搏出量变化(stroke volume variation)(SVV^p (ScvO2)。实际数据值的图表在用于确认这些参数变化何时发生方面是有一些用处的。然而，发明人已发现，为了对受试对象变化的和可能反常的血容量状态作出评价，将这些变量与参考值偏离的程度绘制成表是具有更大效用的。
[0055]因而，在一个实施例中，该方法进一步包括图3中所显示的步骤。在步骤301中，为血液动力变量中的至少一个，以及优选地为血液动力变量中的全部计算比率，用于计算的数据是可以获得的，其中实际数据值为分子且参考值为分母。该比率的计算可以被即刻实施(即在当时)且周期性地重新计算(例如，每5、10、12、15、20、30、60或180秒或5分钟，尽管其他时间周期也可以考虑)。可替换地，该比率可以根据在一时间段获得的数据值的平均值被计算，例如，5、10、12、15、20、30、60或180秒或5分钟。在数值平均值被使用的情况下，该平均值可以是在5、10、12、15、20、30、60或180秒或5分钟的时间的移动窗口上被测量的移动平均数。
[0056]在一个优选的实施例中，在步骤302中，为血液动力变量中的至少一个以及优选地为多个血液动力变量所计算的比率被显示在显示装置上。显示所计算的比率的以时间为基础的图表的一个示例显示在图4中(HR、SV和iVR)。在t=l时，这些血液动力变量中的每一个大致与参考值相等(比率=1)，这表示受试对象处于大致正常血容量状态。在大约t=79时，变量开始变化；HR和iVR增大且SV减`小。
[0057]临床医师通过注意每个所计算的比率与一(unity)偏离的程度能够容易地确定这些变量与参考值偏离的程度。比率值1.5表示50%的偏差，比率值2表示100%的偏差等等。同样地，比率值0.5表示与参考值-50%的偏差(例如，在图4中每搏量减少50%显示在比率值0.5处)。因而，通过在单个显示器上将变量中的每一个的比率绘制成表，根据目测，所有变量与给出的起始点(即，参考值)偏离的百分数能够容易且即时地被量化。
[0058]在一个实施例中，根据该变量的数据值与参考值偏差的程度，评分能够被分配到血液动力变量中的每一个。这显示在图3中的步骤303中。尽管在一个实施例中，评分通过使用步骤301中计算的比率被计算，该评分可以根据血液动力数据被直接确定。
[0059]表1显示变量HR、SV、iVR和SVV中的每一个的评分系统的示例。这样，在HR超过参考值10%以内的情况下，所分配的评分为O ;在HR超过参考值10-25%的情况下，所分配的评分为I ;在HR超过参考值25-40%的情况下，所分配的评分为2 ；以及在HR超过参考值大于40%的情况下，所分配的评分为3。对于SV，在实际值为参考值的10%以内的情况下，所分配的评分为O ;在实际值低于参考值10-25%的情况下，所分配的评分为I ;在实际值低于参考值25-40%的情况下，所分配的评分为2 ；以及在实际值低于参考值超过40%的情况下，所分配的评分为3。对于iVR，在实际值超过参考值10%以内的情况下，所分配的评分为O ;在实际值超过参考值10-25%的情况下，所分配的评分为I ;在实际值超过参考值25-40%的情况下，所分配的评分为2 ;以及在实际值超过参考值大于40%的情况下，所分配的评分为3。
[0060]表1中的评分是基于这样的观察:受试对象为低血容量时，HR增加、iVR增加且SV减小。对于正在机械供氧中的受试对象，SVV也增大。由于SVV已经是一个标准值(作为SV在吸气和呼气之间的百分比变化被计算)，SVV评分可以是绝对的(absolute)。因此,绝对的SVV值可以被用于将评分分配给该血液动力变量。因而，对于SVV，小于15的值可以被分配O分；15和19之间的SVV值可以被分配I分；20和24之间的SVV值可以被分配2分；以及25或更大的SVV值可以被分配3分。
[0061]这些评分中的每一个在确定受试对象血容量状态中可以独立地被考虑。然而，在一个优选的实施例中，每个变量的独立评分被综合，以提供受试对象的血容量状况的总体指标。在一个实施例中，当综合的低血容量评分在特定范围内时，可能有一个已知的治疗方案来实施。例如，如果该综合评分为3-5 (可能总分为12)，方案可以是给液体并监测；如果该综合评分为6-8，方案可以是给液体，紧急重复胸腔X光，并请住院医师参与；如果该综合评分为9或者更大时，方案可以是通知监护医师，该医师必须决定受试对象是否应返回手术室手术或二次手术。
[0062]在一个可替换的方法中，血容量指数通过计算以下各项的总数被确定:(a)对于已知随容量损失而减小的每一个所监测的血液动力变量而计算的每一个比率值；加(13)对于已知随容量损失而增加的每一个所监测的血液动力变量而计算的每一个比率值的倒数(inverse);以及之后将所计算的总数除以计算该总数时所考虑的血液动力变量的数目。这在确定前述评分方案中分配的每一个评分的相对值时消除对专家输入的需求。例如，血容量指数，作为血管空量(emptiness)的衡量,可以结合心搏量的分数(fractional)变化(SVfc)和弹性量的分数(fractional)变化(Efe)如下:
[0063]血容量指数=[SVfc+l/EfJ/2(公式 2)
[0064]还可以通过如下等式求平均值将心搏量的分数变化(SVfe)和弹性量的分数变化(Efc)与心率的分数变化(HRrc)结合:
[0065]血容量指数=[SVfc+l/Efc+l/HRfJ/3(公式 3)
[0066]计算这些指数使临床医师能够跟踪血管充盈(filling);该指数在循环变空时下降低于I，并且如果循环充满则超过I。
[0067]可以可替换地/附加地将多种指标互相联系，将他们结合以强调从正常血容量状态偏离的幅值，该状态与等于I的定量值相关联。例如，通过持续地监测SVfc和Ef。，能够持续地跟踪SVfc;/Ef。。这一分数的导数可以之后实时被计算，并且该值可以被绘制成图表。所结合的分数SVfc;/Ef。随时间的变化能够被用作容量变化的早期指标，并且在实施治疗中可以是有用的。还可以被用于获得受试对象对介入的反应的早期迹象。一个示例被提供在示例B中。
[0068]因为所结合的平均评分考虑到在确定评分中考虑的变量的数目，其能够在受试对象之间被比较，甚至在只有两个血液动力变量已在受试对象A体内被监测且4个血液动力变量已在受试对象B体内被监测的情况下。然而，受试对象以及A的平均评分的专一性(specificity)以及由此的可靠性将小于受试对象B的。
[0069]在一个优选的实施例中，该方法包括确定可靠性指标和将其与评分一起提交给临床医师，从而使得该评分不是隔离地被考虑而是在其被获得的环境中被考虑。[0070]可靠性指标大致考虑在计算评分中考虑的变量的数目，但还可以考虑参考值的来源，以及例如用于计算参考值的群体的大小、和/或在该群体中的个体具有与受试对象共同的生理特征(例如，年龄、性别、体重)的程度。可靠性指标可以是例如低的、中等的或高的，或者提供彩色指示器(例如，绿色表示可靠，红色表示不可靠，橙色表示适度可靠)。可替换地，所提供的可靠性指标可以是评分可靠性的百分比值。可靠性指标还可以影响加权系数。
[0071]图5显示“低血容量症评分”随时间变化的图表，该评分通过使用表1中的评分制度被计算。然而，应当理解为，很多不同评分方法可以被采用。表1中显示的示例仅仅是用于说明患者的血容量状况如何被量化的一个示例。表2中显示一个可替换的评分系统，其中比率值(而不是百分数)被转换(indexed)为评分值。应当理解为，评分范围可以更大或更小并且可以增加或减小。另外，偏差的量化等级的数目和量化等级之间的间隔可以增加/减小，从而使得每一个血液动力变量具有从O到10，20，30，40，50等等的评分。
[0072]血液动力变量不需要全部在O到3范围内被评分。具有特别高的灵敏度的变量可以覆盖更宽的范围(例如I到10)，以增加该变量在计算用于评价受试对象的反常血容量状况的程度的总评分中的影响。在处理非侵入地获得的变量值时，这可能尤为重要，因为它们可能具有比通过使用较为侵入技术获得的变量值更低的精确性。
[0073]本文中所论述的发明方法的精确度和值以及评分/比率分析方法可以通过读取大的数据集改进，该数据集索引人口统计信息，例如年龄、性别、身体质量指数(BMI)、健康状况等等。的确，包含从大量“健康”受试对象以及已知曾经历血液动力功能紊乱(例如，出血、填塞、败血症)的受试对象获得的血液动力数据的索引数据集，提供用于改善诊断指导和干预的机制。进入诊断模块的这种数据的实时流(例如，通过将来自遍及世界的单独数据库的数据收集到一起的互联网或其他“云计算”环境)可以在临床环境中产生不断改进的患者结果。
[0074]优选地，所分配的评分可以被调整以在确定受试对象体内反常血容量状况的程度上具有更大或更小的影响。该调整可以基于以下中的一个或多个:例如血液动力变量中的一个对容量变化的敏感度(例如，特定的容量变化对HR的影响可以比对SV的影响更大)、受试对象的年龄、身体素质、性别、体重或健康状况以及实施于受试对象的一个或多个治疗。调整一个或多个血液动力变量的重要性给予了在处理药物或其他实施的治疗(液体等)方面的方法灵活性，例如用于稳定某些生理参数。优选地，该调整通过将加权系数应用于血液动力变量中的一个或多个(以及由此为相应的变量而计算的评分)来实现。
[0075]在一个实施例中，该方法通过使用计算机处理装置或包括计算机处理装置的设备实施。因而，加权系数可以通过使用例如从一群个体获得的参考数据由该装置中的处理装置自动地确定，并且该系数可以根据被提供给处理设备的受试对象特定数据(例如，年龄、性别、体重等等)被选择。可替换地，该调整可以包括加权系数的使用，该加权系数由负责照料受试对象的临床医师根据具体情况确定。在一个可替换的实施例中，该调整是由处理设备自动获得的加权系数和由临床医师确定的加权系数的混合(hybrid)。
[0076]在一个实施例中，该方法包括步骤306:选择一项待实施的动作，该动作旨在将血液动力变量中的一个或多个向参考值恢复。优选地，这最终获得恢复受试对象体内大致正常的血容量状况的结果。适当的该项动作的选择可以通过查询存储在数据库中且索引针对治疗效应物的多种血液动力变量的一系列群体数据获得。理想地，该选择通过实施该方法的其他步骤的处理装置或与实施那些步骤的处理装置通信的设备自动地被实施。包含这种处理装置的系统的一个示例在图6中被显示。理想地，由处理装置601选择的治疗获知通过关于受试对象的其他数据(例如，被添加到循环中的液体、所派发的药物、手术干预等等)，因为这些因素与受试对象固有的生理控制结合，以影响血液动力功能。
[0077]现参考图6，用于监测受试人体或生物体内反常血容量状况的系统600的组件被显示。该系统包括处理装置601、数据接口 602以及用户界面603。优选地，该系统还与数据库604通信或包括数据库604，并且在一个实施例中包括警报驱动器605。系统600可以在一个独立的患者监测设备上运行(例如，用于门诊环境中)或可以被包含在用于临床环境的其他设备中。
[0078]处理装置601可以包括或可接入计算机程序产品，该计算机程序产品存储用于控制处理装置的指令，以实施用于监测受试人体或动物体内的反常血容量状况的方法，该方法大致体现图1-3以及那些附图的说明中描述的方法步骤。理想地，存储在计算机程序产品上的指令引起处理装置601接收一个或多个血液动力变量中的每一个的一个或多个参考值以及接收随时间从受试对象测量的所述一个或多个血液动力变量中的至少一个的血液动力数据。该指令还引起处理装置601将血液动力数据与相应的参考值比较，并在该比较结果显示与血液动力变量中的至少一个的参考值具有偏差的情况下，确定反常血容量状况的存在。当多个血液动力变量与相关的参考值偏离时，反常血容量状况的存在更加确定无疑。
[0079]在一个实施例中，计算机程序产品包括指令，该指令引起处理装置(图6的处理装置601或与系统600通信的可替换的处理装置)计算所述一个或多个血液动力变量中的至少一个的参考值，其使用之前从血容量正常时的受试对象获得的实际的血液动力数据。使用受试对象自己的数据用于参考值来确定该受试对象遭受反常血容量状况的程度是有利的，因为每一个个体的循环表现对于该个体是独一无二的，并且因此在参考值已从受试对象自身获得的情况下，利用反映“正常状态”的参考值是更加与临床相关联的。
[0080]然而，如前所述，这并不总是可能的，例如在紧急情况中。因而，在另一个实施例中，计算机程序产品包括指令，该指令引起处理装置601 (或可替换的处理装置)从与处理设备通信的存储装置接收所述一个或多个血液动力变量中的至少一个的参考值。该存储装置可以是例如图6中所显示的数据库604。该数据库可以与处理装置直接通信。可替换地，其可以是在局域网(LAN)或广域网(WAN)上可接入的网络存储设备，例如互联网或通过云计算可接入的。理想地，数据库604包含一个或多个查阅表等等，其涉及从一群正常血容量个体获得的血液动力数据，并且该数据是可读取的，以确定对于处于正常血容量状态的受试对象合适的参考值或参考值范围。参考值可以根据特定特征(例如性别、年龄、病史、体重或这些的组合)选自数据库中的合并数据(pooled data)，因为这些因素影响人体内循环的表现。
[0081]优选地，计算机程序产品包括指令，该指令引起处理装置601产生显示信号，该显示信号用于引起显示装置606显示一个或多个血液动力变量中的至少一个的数据值的以时间为基础的图表(参见例如图2的图表)。相应的参考值的指标还可以被提供。
[0082]在进一步优选的实施例中，计算机程序产品包含指令，该指令引起处理装置计算血液动力变量中的至少一个的实际数据值与参考值的比率，且优选地计算多个血液动力变量的实际数据值与参考值的比率，并且将所计算的比率显示在显示装置606上(参见例如图4的图表)。比率的计算可以是例如瞬时的或在有限时间段上或时间的滚动窗口上平均时间的，例如5、10、12、15、20、30、60或180秒或更长时间的间隔。
[0083]在一个实施例中，计算机程序产品包括指令，该指令引起处理装置601计算数据中血液动力变量中的至少一个的评分，所计算的评分代表数据值与该变量的参考值的偏差。表1和2表明评分方法的示例，尽管这些仅仅是示例且并不用于限制可以被采用的评分范围或评分方法。进一步地，应当注意，表1和2的评分方法仅仅旨在检测血液动力状态。在循环过度充盈的情况下，其他评分方法可以被采用以表明。该指令优选地引起处理装置根据所计算的评分中的一个或多个且优选地根据多个血液动力变量的综合评分评估反常血容量状况的程度。
[0084]在一个实施例中，计算机程序产品包括指令，该指令引起处理装置601将加权系数应用于所计算的评分中的一个或多个，其中加权系数根据以下中的一个或多个被选择用于特定的血液动力变量:血液动力变量对容量变化的灵敏度；受试对象的年龄、身体素质、性别、体重或病情以及正实施于受试对象的治疗。优选地，该指令引起处理装置自动选择应用于所计算的评分的加权系数，尽管在一个可替换的设置中，该指令可以引起处理装置通过用户界面603从临床医师接收输入，该临床医师选择应用于为特定的血液动力变量计算的评分的加权系数。
[0085]优选地，处理装置601执行指令以检测演变的模式，例如循环中的容量损失的演变模式。在这样的配置中，该系统可能能够在早期检测低血容量症，其可以是可修正的，例如利用50ml液体。这使得能够在患者进一步恶化并且可能开始代谢失调之前进行干预，降低并发症发病率、重症监护病房恢复时间、进入重症监护并引起更早出院。而且，通过访问表明液体或药物的血液动力效果的足够详细的数据库，处理装置可以被配置为用于在预计和调节治疗在受试对象上的影响 时自动计算和滴定(titrate)治疗。例如，如果处理装置获知胺碘酮正在被使用，其将通过增加所使用的去甲肾上腺素的比率预先修正预期的血压下降。
[0086]处理装置601可以通过接口 602接收一系列的不同输入。这些输入可以来源于传感器，例如用于持续监测受试对象特有的SctO2、血红蛋白(Hb)和其他变量的传感器种类。其他输入可以包括例如输液泵数据，其就给予受试对象的液体的每一个量以及输送时间和输送率告知处理装置601。给药数据可以通过处理装置在另一输入被接收。这些提供了可以被用于检测例如受试对象体内容量缺失的附加数据，且在一些实施例中，提供对恶化的速度或模式的深入了解。
[0087]可能具有特定利害关系的一个指标是Hb，因为Hb浓度的减小能够表明红血细胞(RBCs)在循环过程中的损耗并且包括携氧能力。RBC损耗能够依次被用于评价出血(大出血)和血液动力优化。通过了解受试对象的Hb表达谱中按照时间的变化，(对于添加到受试对象循环中的液体类型和浓度进行修正)处理装置601可计算添加的血液或其他液体对于血管内Hb浓度的净效果。这样，当与预期的Hb计数相比较时，所测量的Hb的减少能够支持与出血相一致的诊断。在一个实施例中，处理装置601包括输液泵的闭环控制界面的部分，其控制那些泵，以实施用于校正所监测的变量中的一个或多个中的不足的治疗。这利用了将来自于所测量的变量(Hb)的统计数据与治疗(液体补给)的统计数据关联的能力。应当理解为，Hb和液体补给的引用仅仅是本发明的原则如何被应用的一个示例。
[0088]这些分析使得临床医师能够检测是否存在出血且如果存在，患者从循环中失血多么迅速。这可以使得外科医师在结束手术之前确定是否存在内出血，省去紧急再次手术且避免可能威胁生命的情况。其还可以提供确立出血是否来自于静脉或动脉循环和评价出血是否解决、稳定或恶化的可能性。编程处理装置601以评估来自于循环的不同液体的量损失的动力，以及抵消这些液体在受试对象血液上稀释作用的评估使得该系统能够量化RBC损耗。当然，必须考虑利尿的和细胞间液损失，以恢复血液容量。如果具有已知的药效表达谱的液体的速度和容量适当地被连接到处理装置上，那么其潜在地可能在结束手术之前确定RBC损耗的程度。根据本发明，这与所监测的其他变量结合引起改进的结果。
[0089]在一个实施例中，计算机程序产品包括指令，该指令引起处理装置601查询数据库，以确定一项动作，该动作旨在将血液动力变量中的一个或多个向参考值恢复，且更优选地旨在恢复受试对象体内正常血容量状况。该数据库，例如数据库604，可以索引血液动力变量和在循环中影响那些血液动力变量表现的治疗效应物的范围。一旦处理装置601确定一项动作，其产生用户界面信号，该用户界面信号被配置为用于引起用户界面603将所确定的该项动作显示给用户。典型地，这包括在显示装置606上显示信息和/或提供声音警报或信息。
[0090]各种设备可以被用于从受试对象测量要求作为输入至数据接口 602的血液动力变量。一个合适的设备为Vigileo监控器(爱德华生命科学)。这种监控器提供循环的各种指标，例如HR、SV、SVV和SVR。因而，通过使用该设备获得的数据能够被直接提供给数据接口 602，用于通过处理装置601处理。
[0091]在一个实施例中，当 处理装置601确定受试对象具有反常血容量状况时，且在该状况已经恶化到需要干预的情况下，该指令自动引起警报驱动器605警告临床医师，例如通过在用户界面603的显示装置606上提供信息、提供声音信息和/或发送呼叫或SMS警报到手持移动设备608。对于表1中显示的评分方案，超过8的综合评分可以引起警报驱动器605在用户界面603/显示装置606上显示消息和/或声音信号。综合评分超过例如9或10可以引起警报驱动器605将信息发送到携带设备608的医师。
[0092]在一个或多个实施例中，设备608还能够显示血液动力映射(mapping)图像和/或绘制成表的血液动力数据以在远离受试对象时帮助临床医师检测，以及(或可替换地)当受试对象的数据趋向安全范围外时(如通过与参考值比较由处理装置确定的)提供警报。同样地，警报和/或血液动力映射以及/或者绘制成表的数据可以在一个或多个不需要是移动的位于远处的显示设备上被显示。这可以为专家提供监测以及由位于某一地点的临床医师(例如位于城市)为位于远处的患者(例如位于农村)提供诊断。
[0093]经历失血性休克的患者的以下示例证明本发明的实施例在血管内容量变化的早期检测以及尤其在低血容量症的早期检测中的实用性。
[0094]示例A:失血件休克
[0095]73岁男性进行冠状动脉旁路移植。
[0096]在第2000小时，该患者到达ICU。第二天，在第0230小时，HR为69bmp ;SV为91ml ；SVR 为 1029 ；iVR 为 890 (即，SVR.HR/79.9).在第 0330 小时:检测到 Hb 为 67g/L。ICU 护士与住院医师联系，以批准给血。在那时，HR增加至75bpm ;SV为80ml ;SVR减少到850 ；iVR为 850。
[0097]在第0630，I⑶护士通知住院医师患者是不稳定的；患者那时的HR为129bpm ；SV为 43ml ；SVR 为 909 ;且 iVR 为 1581。
[0098]重要地，尽管有严重低血容量症和酸中毒的存在，SVR变量显示无显著增长(909，与三小时前的850相比)。然而，由于容量从循环中损失，所计算的iVR增加至1581 (从第0230小时开始78%的增长)意味着血管紧张度补偿性增加发生。基于此，可以看出iVR为循环流动阻力提供更加精确的测量，SVR之前被认为测量该循环流动阻力，但事实上并没有。
[0099]在第0715小时，医师被呼叫。在第0735小时，医师到达发现:pH为7.0 ;BE为-15 ；HR为140bpm ；SV为43 ；SVR为690且iVR为1209。在患者胸腔发现3升血的情况下，患者被直接送到手术室(在第0758小时)进行急诊再次打开。在响应于Img丸剂的肾上腺素药物的胸腔打开(第0818小时)期间，患者停止(arrest)。9分钟后(第0827小时)，随着胸腔打开，患者变得心搏停止，被给予内部心脏按压以及所连接的心室起搏线。
[0100]两天后患者平安无事地被拔管且神经方面完全未受损伤。
[0101]当出血发生(导致在循环过程中的血液流失)时，HR随着SV下降而升高，但CO被保持。随着SV下降，循环“紧张(tense up)”且iVR升高。由于SVR不会弥补HR，随着HR升高，SVR出现下降，所以将SVR作为低血容量症的向导是无用的。
[0102]心输出量(CO)和中心静脉压(CVP)可以被用作确定低血容量症的向导。然而，因为身体通过增加HR弥补下降的SV，且通过增加iVR弥补下降的SV，使用CO和压力的低血容量症检测太晚且不可靠。相反，如果变量HR、SV和iVR被使用，且如果在患者被机械通气的情况下SVV也被使用，确定受试`对象体内反常血容量状况的存在可能更早且更具可靠性。如果这些变量中的每一个根据每一个变量与参考值的偏离程度被分配例如0、1、2、3的评分，则根据这些变量的变化，且尤其根据这些变量与参考值的偏差，可以确定例如低血容量症的存在。即使由于状况并不是足够晚期的而没有来自于手术引流管的血液且低血容量症的其他临床症状并未表现出来，这也是可以实现的。
[0103]示例 B:
[0104]患者接受食管切除手术，并且在关闭胸腔时是“渗出的(oozy)”。在手术之后5小时，疑似出血的患者被返回手术室，但胸腔内由于隐藏出血而过度填塞(tamponading)。图7显示将HRfc;、SVf。和Ef。随时间绘制成表的数据。图8显示将压力(Pf。)的分数变化和SVf。/Ef。的比率绘制成表的数据。如果只考虑压力的分数变化，没有出血发生的迹象。然而，如果考虑SVfcZEf。的比率，很明显，受试对象在一个小时的手术内经历威胁生命的出血，尽管直到手术后2至4小时，出血也未被临床人员怀疑。
[0105]前述的示例强调本发明的优势。使用已知随着减少的心脏灌注改变的一“批”变量以确定血管内容量变化的存在以及优选地确定血管内容量变化的程度为临床医师提供更早确定反常血容量状况的能力，以及比如果不使用的情况更快实施治疗的能力。这能够导致改善的临床结果。如果足够的数据被收集和分析，根据这一批变量，强健的评分系统能够以可靠且量化的方式表明血容量反常的程度，并且可以被用于触发临床干预。由基于实际患者数据的评分而不是主观观察驱动的干预在确定低血容量症的存在方面比目前的方法具有明显的优势。另外，在这一批中增加变量的数目提高了评分的灵敏度。[0106]假定临床结果中的改进将不仅通过减少低血容量性休克的可能性产生，而且通过避免由血管内容量周期性的变化引起的可能的血管损伤产生。图7是当临床医师基于低血容量和高血容量的传统指标治疗反常血容量状态时产生的周期性容量变化的示意图。发明人假定这一周期性变化导致循环的过度扩张(overdistension),因为临床医师没有办法检测或测量循环的灌注不足(或适当灌注)。因而，当纠正低血容量症的状态时，临床医师可能不注意地过度灌注，过度弥补预计的预加载不足。循环的过度扩张能够引起液体泄露出循环，引起间质性水肿和/或液体过度加载。
[0107]本发明的方法、系统和计算机程序产品提供监测循环中容量变化的可替换的方法，其可以排除或至少改善与过度灌注和循环的过度扩张相关联的问题。
[0108]本申请涉及可视化映射技术，例如国际专利申请PCT/AU2010/000748中所描述的技术，本文引用其全部内容。[0109]通过将新颖且有创造性的方法结合以监测和可视地体现循环状态，临床结果能够显著改善。理想地，视觉显示器实时显示从受试对象测量的血液动力变量，并且还显示对于特定变量正常的参考值或值的范围，其使得与正常状态的偏差的计算(通过计算机设备自动地计算)或估计(通过可视化映射的检测)成为可能。参考值可以是主观特定的，或者可以从一群个体获得，并且能够被用于确定和量化受试对象状况的反常水平。这产生能够响应于与正常/参考值的偏差被实施的改善的治疗。此外，治疗的效果能够实时被监测，并且这能够被用于个体化治疗以及识别病理状况何时出现和/或评价各种治疗的疗效。
[0110]应当理解为，各种改变、添附和/或变化可以被实施于前述部分，而不脱离所附权利要求限定的本发明范围。
【权利要求】
1.一种用于处理数据以监测人或动物受试对象体内血容量状况的方法，所述方法包括步骤: (a)确定对于一个或多个血液动力变量中的每一个的一个或多个参考值； (b)接收血液动力数据，所述血液动力数据表示随时间从受试对象测量的所述一个或多个血液动力变量； (C)对于所述一个或多个血液动力变量中的至少一个,将所述血液动力数据与所述相应的一个或多个参考值比较；以及 (d)当比较结果显示出对于所述血液动力变量中的至少一个与所述一个或多个参考值存在偏离时，确定受试对象中反常血容量状况的存在。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述血液动力变量包括心率(HR)、血管阻力、弹性量(E)和心搏量(SV)中的一个或多个。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中所述血管阻力通过乘子被调节，以校正心率效应，产生作为血液动力变量的瞬时血管阻力(iVR)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其中所述血液动力变量包括中心静脉血氧饱和度(Scv02)、血红蛋白(Hb)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP) JjUi(PP)和平均动脉压(MAP)中的一个或多个。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其中对于所述一个或多个血液动力变量中的至少一个的所述一个或多个参考值来源于从所述受试对象获得的实际血液动力数据。
6.根据权利要求1-4中任一`项所述的方法,其特征在于,其中所述一个或多个参考值由从一群个体获得的数据确定。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括以下步骤:在显示装置上显示: -以时间为基础的图表，所述以时间为基础的图表反映所接收的对于所述一个或多个血液动力变量中的至少一个的数据值；以及 -任选地，用于所述相应的一个或多个参考值的指标。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括以下步骤: -计算对于至少一个血液动力变量所接收的数据值与参考值的比率；以及 -在所述显示装置上显示所计算的比率。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括: -为数据中所述血液动力变量中的至少一个分配评分，所分配的评分表示对于该血液动力变量与一个或多个参考值偏离的程度；以及 -根据一个或多个所分配的评分确定反常血容量状况的程度。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，其中评分被分配给多个血液动力变量，并且反常血容量状况的程度根据所分配的评分的综合分数被确定。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，包括以下步骤:通过以下方法确定血容量指数: (i)计算以下各项的总和: (a)为已知随容量损失而减小的每一个血液动力变量计算的每一个比率值；加(b)为已知随容量损失而增加的每一个血液动力变量计算的每一比率值的倒数； 以及 (?)将所计算的总和除以步骤(i)中所考虑的血液动力变量的数目。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，其特征在于，包括以下步骤:确定用于表明所述评分可靠性的可靠性指标，其中通过使用更多变量被计算的评分具有比通过使用较少变量被计算的评分更高的可靠性。
13.根据权利要求9-12中任一项所述的方法，其特征在于，其中所分配的评分被调整，以对确定反常血容量状况的程度具有更多或更少的影响，并且其中所述调整基于以下各项中的一个或多个: -血液动力变量对容量变化的灵敏度； -年龄、身体素质、性别、受试对象的体重或状态；以及 -正实施于所述受试对象的治疗。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，其中所述调整为加权系数，所述加权系数由处理设备通过使用来自于一群个体的参考数据和被提供给所述处理设备的受试对象特定数据自动确定。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，其中所述调整为加权系数，所述加权系数由临床医师根据具体情况确定。
16.根据权利要13所述的方法，其特征在于，其中所述调整使用权利要求14和15中所述的加权系数的复合。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括以下步骤:自动选择一项方案，所述一项方案旨在通过查询一系列合并数据将所述血液动力变量中的一个或多个向所述一个或多个参考值恢复，所述合并数据索引血液动力变量和从一群个体获得的治疗效应物。
18.一种存储指令的计算机程序产品，用于控制处理设备，以实施用于监测人或动物受试对象体内反常血容量状况的方法，其中所述指令使得所述处理设备: Ca)接收对于一个或多个血液动力变量中的每一个的一个或多个参考值； (b)接收血液动力数据，所述血液动力数据表示随时间从受试对象测量的所述一个或多个血液动力变量； (C)对于所述一个或多个血液动力变量中的至少一个,将所述血液动力数据与相应的所述一个或多个参考值比较；以及 Cd)当比较结果显示对于所述血液动力变量中的至少一个与参考值存在偏离时，确定反常血容量状况的存在。
19.根据权利要求18所述的计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括指令，所述指令使得处理装置通过使用之前从所述受试对象获得的实际血液动力数据计算对于所述一个或多个血液动力变量中的至少一个的一个或多个参考值。
20.根据权利要求18所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得处理装置从与所述处理装置通信的存储装置接收一个或多个参考值，其中所述一个或多个参考值已通过使用从一群正常血容量个体获得的数据被确定。
21.根据权利要求18-20中任一项所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置产生显示信号，所述显示信号用于使得显示装置显示: -以时间为基础的数据值的图表，所述数据值反映所述一个或多个血液动力变量中的至少一个；以及 -任选地，用于所述相应的一个或多个参考值的指标。
22.根据权利要求18-21中任一项所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置: -对于至少一个血液动力变量，计算实际数据值与一个或多个参考值的比率；以及 -在所述显示装置上显示所述所计算的比率。
23.根据权利要求18-22中任一项所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置: -为数据中所述血液动力变量中的至少一个计算评分，所计算的评分反映数据值与参考值的偏差；以及 -根据一个或多个所计算的评分评价反常血容量状况的程度。
24.根据权利要求23所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置为多个血液动力变量计算评分和通过组合所述所计算的评分评价反常血容量状况的程度。
25.根据权利要求24所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置将加权系数应用于所述所计算的评分中的一个或多个，其中所述加权系数基于以下各项中的一个或多个被选择用于特定的血液动力变量: -血液动力变量对容量变化的灵敏度； -年龄、身体素质、性别、受试对象的体重或状态；以及 -正实施于所述受试对象的治疗。
26.根据权利要求25所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置自动选择可应用于血液动力变量的加权系数。
27.根据权利要求25或26所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置接收来自于临床医师的输入，所述来自于临床医师的输入指示应用于为血液动力变量计算的评分的加权系数。
28.根据权利要求18-26中任一项所述的计算机程序产品，其特征在于，其中所述指令使得所述处理装置查询索引血液动力变量和治疗效应物的数据库并确定一项方案，所述一项方案旨在将所述血液动力变量中的一个或多个向参考值恢复并产生用户界面信号，所述用户界面信号被配置为用于使得用户界面向用户呈现所确定的一项方案。
29.—种可视地显示人或动物受试对象循环状态的方法，所述方法包括以下步骤: (a)大致实时地在显示装置上将从受试对象获得的数据绘制成图表，所述数据表示受试对象的一个或多个血液动力变量；以及 (b)在所述显示装置上将参考值绘制成图表，所述参考值表明绘制的血液动力变量中的一个或多个的大致正常值。
30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，其中将从受试对象获得的数据绘制成图表包括以下步骤:展示数据值随时间经过的变化。
31.根据权利要求29或30所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:计算从所述受试对象获得的数据与相关参考值的偏差。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:将所计算的偏差在显示装置上绘制成图表。
33.根据权利要求31或32所述的方法，其特征在于，其中所述偏差作为出现在有限时间段内的数值的平均值或滚动平均值被计算。
34.一种用于监测人或动物受试对象体内反常血容量状况的系统，所述系统包括:Ca)至少一个处理装置，所述至少一个处理装置用于实施根据权利要求1-15中任一项所述的方法的步骤，或执行存储在权利要求18-28中任一项所述的计算机程序产品上的指令; (b)用户界面，所述用户界面包括显示装置，用于显示血液动力数据和/或对于一个或多个血液动力变量实际值与参考值的比率；以及 (C)数据接口，所述数据接口用于接收数据，所述数据表示从所述受试对象测量的所述一个或多个血液动力变量。
35.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述系统包括警报驱动器，所述警报驱动器用于当评分超过临界值时产生警报或传达警报。
36.一种用于监测人或动物受试对象体内反常血容量状况的方法，所述方法大致如前参考附图中所示实施例中的任一个所描述的。
37.一种用于监测人或动物受试对象体内反常血容量状况的系统，所述系统大致如前参考附图中所示实施例中的任一个所描述的。`
38.一种用于监测人或动物受试对象体内反常血容量状况的计算机程序产品，所述计算机程序产品大致如前参考附图中所示实施例中的任一个所描述的。
【文档编号】A61B5/02GK103501692SQ201180067584
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2011年12月15日 优先权日:2010年12月16日
【发明者】S·伍德福德 申请人:S·伍德福德
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