肌氧饱和度和ph在临床决策支持中的使用
【专利说明】肌氧饱和度和PH在临床决策支持中的使用 相关申请的夺叉引用
[0001] 本申请主张2013年3月27日提交的美国临时专利申请序号61/805, 857的权益， 所述申请出于所有目的而以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
[0002] 本发明的实施例大体上涉及用于促进急性护理治疗的工具，并且更具体地，涉及 用于临床决策支持和鉴别诊断的系统和方法。
【背景技术】
[0003] 在院前和急性护理治疗设置中，医疗急救员在准确确定特定病人的正确诊断时通 常具有困难。甚至训练有素的医师在其中在信息有限时需要瞬间决策的紧急情况下通常也 具有困难。开发了计算机自动化诊断以改善现场和医院病人治疗的准确度、有效性和可靠 性。
[0004] 自动化鉴别诊断利用了计算机推理算法，诸如贝叶斯算法、神经网络或遗传算法。 根据维基百科发布： 贝叶斯网络是以知识为基础的图形表示，示出了一组变量以及它们在疾病与症状之间 的概率关系。它们是基于条件概率（考虑到另一事件的发生的事件概率）的，诸如诊断测 试的解释。贝叶斯规则帮助我们借助于某些更容易的信息来计算事件概率并且在存在新证 据时始终处理选项。在CDSS[(临床决策支持系统）]的情况下，贝叶斯网络可用于计算可 能疾病的存在概率，这考虑到了这些疾病的症状。贝叶斯网络的一些优势包含呈概率形式 的专家的知识和结论、当新的信息可用时在决策制定方面的协助，并且是基于适用于许多 模型的无偏概率的。贝叶斯网络的一些劣势包含难以获得可能诊断的概率知识并且考虑到 多个症状，对于大型复杂系统并不实用。针对多个并发症状的贝叶斯计算对于用户来说可 能是压倒性的。在CDSS情况下，贝叶斯网络的例子为伊利亚特系统，所述伊利亚特系统利 用贝叶斯推理来根据所提供的症状计算可能诊断的后验概率。所述系统现在基于成千上万 个结论涵盖大约1500种诊断。另一个例子是DXplain系统，所述DXplain系统使用了改良 形式的贝叶斯逻辑。这种CDSS产生与症状相关的进行了分级的诊断列表。 人工神经网络（ANN)为没有以知识为基础的自适应性⑶SS，使用了某种形式的人工智 能（也称为机器学习），所述自适应性⑶SS允许这些系统从过去的经验/例子中学习并且 辨识临床信息中的样式。所述人工神经网络由节点（称为神经节点）和加权连接件组成， 这些加权连接件在神经节点之间以单向方式传输信号。ANN由3个主要层组成：输入层（数 据接收器或结论）、输出层（传送结果或可能疾病）以及隐藏层（处理数据）。所述系统通 过大量数据的已知结果变得更为有效。ANN的优势包含消除对系统编程的需要以及消除提 供来自专家的输入。ANNCDSS可通过做出关于缺失数据的有根据的推测来处理不完整的数 据并且由于其自适应性系统学习而在每次使用时得到改善。另外，ANN系统并不要求大的 数据库存储结果数据及其相关概率。一些劣势是，训练过程可能是耗时间的，从而导致用户 没有有效地利用这些系统。这些ANN系统推导出它们自己的公式，以用于随着时间的推移 基于统计辨识样式将数据加权和组合，这可能难以解释和怀疑系统的可靠性。例子包含阑 尾炎、背痛、心肌梗死、精神病科急症和皮肤病变的诊断。在某些情况下，ANN的对肺栓塞的 诊断预测甚至比医师的预测更好。另外，基于ANN的应用可用于分析ECG(也叫作EKG)波 形。遗传算法（GA)为在20世纪40年代在麻省理工学院基于涉及适者生存的达尔文进化 理论所开发的没有以知识为基础的方法。这些算法重新整理以形成比先前解更好的不同的 再组合。与神经网络类似，遗传算法根据病人数据推导出它们的信息。遗传算法的优势是 这些系统经历迭代过程以产生最优解。适应度函数确定好的解以及可消除的解。劣势在于 在决策支持系统所涉及的推理中缺乏透明度，这使得这对于医师来说是不受欢迎的。使用 遗传算法的主要挑战在于定义适应度标准。为了使用遗传算法，必须存在许多组分诸如多 种药物、症状、治疗疗法等可用以解决问题。遗传算法已被证明可用于诊断女性尿失禁。
[0005] 尽管事实上现在已开发并尝试实施自动化鉴别诊断系统超过35年，但在急性护 理治疗（ACT)的紧急医疗设置中，这些自动化鉴别诊断系统尚未得到任何认可。在很大程 度上，这一失败是由于实践急性条件的紧急护理的条件所引起的。在这些情况下（诸如创 伤、心脏停搏或呼吸停止的治疗），决策制定的速度是至关重要的并且护理者必须已经在病 人与生理监视器和除颤器之间分隔他们的时间和注意力。在所述情况下，通常将自动化鉴 别诊断（ADD)工具看作干扰护理过程并且延迟病人的治疗。考虑到每一分钟都可能导致存 活率下降10%，正如心脏停搏的情况那样，ADD工具被旨在提供协助的人忽略也就不足为 奇了。
[0006] 还已发现，护理者在急性医疗状况时很难得到病人病史的大部分，因为通常在院 前设置中对病人进行治疗，因为在受伤时家庭成员通常不在场。
【发明内容】
[0007] 根据本发明的一些实施例的医疗系统包含至少一个传感器，所述传感器被配置成 监视正在经历心脏停搏的病人的肌氧饱和度（Sm02)水平、呼气末二氧化碳（ETC02)水平、 pH水平和/或血细胞比容水平并且生成表示Sm02水平、呼气末二氧化碳（ETC02)水平、pH 水平和/或血细胞比容水平的信号。单独传感器可用于Sm02水平、ETC02水平、pH水平和 /或血细胞比容水平中的每一个；或者，根据本发明的实施例，同一传感器可感测或确定两 个或更多个此类值。所述医疗系统包含：用户界面装置；处理器，所述处理器可通信地耦合 到所述用户界面装置，所述处理器被配置成：致使用户界面装置呈现临床决策支持树的两 个或更多个可能节点的阵列，其中所述两个或更多个可能节点中的至少一个指示在无换气 情况下的病人的心肺复苏（CPR)治疗，并且其中所述两个或更多个可能节点中的至少另一 个指示在主动换气情况下的病人的CPR治疗；基于Sm02水平、ETC02水平、pH水平和/或 血细胞比容水平确定应当强调所述两个或更多个可能节点中的哪一个；以及基于所述确定 更新所述两个或更多个可能节点的阵列。
[0008] 根据本发明的实施例的医疗系统包含：至少一个传感器，所述传感器被配置成监 视正在经历心脏停搏的病人的肌氧饱和度（Sm02)水平、呼气末二氧化碳（ETC02)水平和/ 或pH水平并且生成表示Sm02水平、ETC02水平和/或pH水平的信号；用户界面装置；处理 器，所述处理器可通信地耦合到所述用户界面装置，所述处理器被配置成：比较随时间推移 的Sm02水平和/或ETC02水平和/或pH水平与预定阈值水平；以及经由用户界面装置基 于Sm02水平、ETC02水平和/或pH水平指示另外心肺复苏尝试是否可能成功。
[0009] 根据本发明的实施例的医疗系统包含：至少一个传感器，所述传感器被配置成监 视正在经历心脏停搏的病人的肌氧饱和度（Sm02)水平并且生成表示Sm02水平的信号；用 户界面装置；处理器，所述处理器可通信地耦合到所述用户界面装置，所述处理器被配置 成：致使用户界面装置呈现临床决策支持树的两个或更多个可能节点的阵列，其中所述两 个或更多个可能节点中的至少一个指示在无换气情况下的病人的心肺复苏（CPR)治疗，并 且其中所述两个或更多个可能节点中的至少另一个指示在主动换气情况下的病人的CPR 治疗；基于Sm02水平确定应当强调所述两个或更多个可能节点中的哪一个；以及基于所述 确定更新所述两个或更多个可能节点的阵列。
[0010] 如以上段落中的一个或多个中所描述的医疗系统，其中所述处理器被进一步配置 成：接收病人的肌肉的pH水平，以及基于SM02水平和pH水平确定应当强调两个或更多个 可能节点中的哪一个。
[0011] 如以上段落中的一个或多个中所描述的医疗系统，其中所述处理器被进一步配置 成通过视觉上强调两个或更多个可能节点中的一个节点来更新阵列，所述一个节点与两个 或更多个可能节点中的另一个节点相比应当得到强调。
[0012] 如以上段落中的一个或多个中所描述的医疗系统，其中视觉上强调两个或更多个 可能节点中的一个节点包含改变两个或更多个可能节点中的一个节点的颜色。
[0013] 如以上段落中的一个或多个中所描述的医疗系统，其中视觉上强调两个或更多个 可能节点中的一个节点包含改变两个或更多个可能节点中的一个节点的大小。
[0014] 如以上段落中的一个或多个中所描述的医疗系统，其中视觉上强调两个或更多个 可能节点中的一个节点包含改变两个或更多个可能节点中的一个节点的形状。
[0015] 根据本发明的实施例的用于心脏停搏医疗响应中的临床决策支持的方法包含：监 视正在经历心脏停搏的病人的肌氧饱和度（Sm02)水平；生成表示Sm02水平的信号；在用 户界面装置上显示临床决策支持树的两个或更多个可能节点的阵列，其中所述两个或更多 个节点中的至少一个指示在无换气情况下的病人的心肺复苏（CPR)治疗，并且其中所述两 个或更多个可能节点中的至少另一个指示在主动换气情况下的病人的CPR治疗；基于Sm02 水平确定强调所述两个或更多个可能节点中的哪一个；以及基于所述确定更新所述两个或 更多个可能节点的阵列。
[0016] 如以上段落中的一个或多个中所描述的方法，进一步包括：监视病人的肌肉的pH 水平，其中基于Sm02水平确定强调所述两个或更多个可能节点中的哪一个包括基于SM02 水平和pH水平确定应当强调所述两个或更多个可能节点中的哪一个。
[0017] 如以上段落中的一个或多个中所描述的方法，其中更新阵列包括基于所述确定视 觉上强调所述两个或更多个可能节点的阵列的所确定节点。
[0018] 如以上段落中的一个或多个中所描述的方法，其中视觉上强调所确定节点包含改 变所确定节点的颜色。
[0019] 如以上段落中的一个或多个中所描述的方法，其中视觉上强调所确定节点包含改 变所确定节点的大小。
[0020] 如以上段落中的一个或多个中所描述的方法，其中视觉上强调所确定节点包含改 变所确定节点的形状。
[0021] 如以上段落中的一个或多个中所描述的方法，其中更新阵列包括基于所述确定视 觉上强调所述两个或更多个可能节点的阵列的所确定节点。
[0022] 如以上段落中的一个或多个中所描述的方法，其中视觉上强调所确定节点包含改 变所确定节点的颜色。
[0023] 如以上段落中的一个或多个中所描述的方法，其中视觉上强调所确定节点包含改 变所确定节点的大小。
[0024] 如以上段落中的一个或多个中所描述的方法，其中视觉上强调所确定节点包含改 变所确定节点的形状。
[0025] 根据本发明的实施例的医疗系统包含：至少一个传感器，所述传感器被配置成监 视正在经历心脏停搏的病人的呼气末二氧化碳（ETC02)水平并且生成表示ETC02水平的信 号；用户界面装置；处理器，所述处理器可通信地耦合到所述用户界面装置，所述处理器被 配置成：致使用户界面装置呈现临床决策支持树的两个或更多个可能节点的阵列，其中所 述两个或更多个可能节点中的至少一个指示在无换气情况下的病人的心肺复苏（CPR)治 疗，并且其中所述两个或更多个可能节点中的至少另一个指示在主动换气情况下的病人的 CPR治疗；基于ETC02水平确定应当强调所述两个或更多个可能节点中的哪一个；以及基于 所述确定更新所述两个或更多个可能节点的阵列。
[0026] 如以上段落中的一个或多个中所描述的医疗系统，其中处理器被进一步配置成通 过视觉上强调两个或更多个可能节点中的一个节点来更新阵列，所述一个节点与两个或更 多个可能节点中的另一个节点相比应当得到强调。
[0027] 如以上段落中的一个或多个中所描述的医疗系统，其中视觉上强调两个或更多个 可能节点中的一个节点包含改变两个或更多个可能节点中的一个节点的颜色。
[0028] 如以上段落中的一个或多个中所描述的医疗系统，其中视觉上强调两个或更多个 可能节点中的一个节点包含改变两个或更多个可能节点中的一个节点的大小。
[0029] 根据本发明的实施例的用于心脏停搏医疗响应中的临床决策支持的方法包含：监 视正在经历心脏停搏的病人的呼气末二氧化碳（ETC02)水平；生成表示ETC02水平的信号； 在用户界面装置上显示临床决策支持树的两个或更多个可能节点的阵列，其中所述两个或 更多个节点中的至少一个指示在无换气情况下的病人的心肺复苏（CPR)治疗，并且其中所 述两个或更多个可能节点中的至少另一个指示在主动换气情况下的病人的CPR治疗；基于 ETC02水平确定强调所述两个或更多个可能节点中的哪一个；以及基于所述确定更新所述 两个或更多个可能节点的阵列。
[0030] 根据本发明的实施例的医疗系统包含：至少一个传感器，所述传感器被配置成监 视正在经历心脏停搏的病人的pH水平并且生成表示pH水平的信号；用户界面装置；处理 器，所述处理器可通信地耦合到所述用户界面装置，所述处理器被配置成：致使用户界面装 置呈现临床决策支持树的两个或更多个可能节点的阵列，其中所述两个或更多个可能节点 中的至少一个指示在无换气情况下的病人的心肺复苏（CPR)治疗，并且其中所述两个或更 多个可能节点中的至少另一个指示在主动换气情况下的病人的CPR治疗；基于pH水平确定 应当强调所述两个或更多个可能节点中的哪一个；以及基于所述确定更新所述两个或更多 个可能节点的阵列。
[0031] 根据本发明的实施例的用于心脏停搏医疗响应中的临床决策支持的方法包含：监 视正在经历心脏停搏的病人的pH水平；生成表示pH水平的信号；在用户界面装置上显示 临床决策支持树的两个或更多个可能节点的阵列，其中所述两个或更多个节点中的至少一 个指示在无换气情况下的病人的心肺复苏（CPR)治疗，并且其中所述两个或更多个可能节 点中的至少另一个指示在主动换气情况下的病人的CPR治疗；基于pH水平确定强调所述两 个或更多个可能节点中的哪一个；以及基于所述确定更新所述两个或更多个可能节点的阵 列。
[0032] 根据本发明的实施例的医疗系统包含：至少一个