监测早产儿晚发型感染动态预测算法及升级系统

文档序号:43089793发布日期:2025-09-19 19:41阅读:33来源:国知局

本发明涉及晚发型感染动态预测算法,具体为监测早产儿晚发型感染动态预测算法及升级系统。


背景技术:

1、晚发型败血症(late onset sepsis los)指的是新生儿在出生72小时后发生的败血症,是新生儿病发和死亡的主要原因之一。尤其对于极低出生体重儿(very low birthweight infants vlbwi),由于其免疫系统和器官发育不完全,败血症的发生率高达20%~54%,病死率为18%。在并发感染性休克的情况下,病死率可达到60%。即使幸存的婴儿,常常面临短期并发症和长期发育障碍的风险,包括神经发育受损、智力和精神运动发育迟缓等。研究表明,los与vlbwi18月龄时出现的神经发育障碍,如脑瘫和视力障碍等有着明显关联。

2、由于新生儿败血症的早期症状缺乏特异性,且临床体征常常不明显,早期识别变得困难,尤其在极低出生体重儿中更是如此。虽然研究表明,胎龄、出生体重、中心静脉置管、气管插管等因素与vlbwi发生los密切相关,但目前临床上缺乏能够可靠预测早期感染的有效指标。部分患儿因为抗生素治疗启动延迟而不幸死亡。对于存在感染风险的新生儿,若在1小时内开始治疗,死亡风险可降低10%,而在6小时内开始治疗可提高患儿存活率约30%。因此,早期预测极低出生体重儿los的风险,对于临床医生及时调整抗生素治疗的时机,降低死亡率并改善幸存婴儿的预后具有重要意义。


技术实现思路

1、针对目前临床上缺乏早产儿感染的预警自动监测技术,本发明提供了监测早产儿晚发型感染动态预测算法及升级系统,解决了临床上缺乏能够可靠预测早期感染的有效指标,部分患儿因为抗生素治疗启动延迟而不幸死亡的问题。

2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:监测早产儿晚发型感染动态预测算法及升级系统,包括以下步骤:

3、a.采集早产儿的临床数据,包括出生体重,胎龄,1分钟和5分钟apgar评分,右手灌注指数,下肢灌注指数,以及其他相关的临床信息;

4、b.通过病史采集和体征分析,采集以下11个分类自变量的数据:产前抗生素使用情况(1=有,0=无),脐动静脉置管(1=有,0=无),气管插管(1=有,0=无),小于胎龄儿(1=是,0=否),反应差(1=有,0=无),皮肤颜色改变(1=有,0=无),腹胀(1=有,0=无),血糖异常(1=有,0=无),白细胞异常(1=有,0=无),pct升高(1=有,0=无),crp升高(1=有,0=无);

5、c.将上述17个自变量输入lasso回归分析模型进行回归系数计算,得到新生儿晚发型败血症的感染风险指数,该回归模型的公式为:

6、

7、其中:

8、y为新生儿晚发型败血症的感染风险指数;

9、β0为截距项;

10、βi为第i个自变量,包括出生体重,胎龄,apgar评分,灌注指数对应的回归系数;

11、xi为输入的17个临床自变量,包括出生体重,胎龄,apgar评分,灌注指数;

12、d.根据计算出的感染风险指数进行动态监控,并根据设定的阈值判断是否采取警示措施。

13、优选的,所述算法包括以下步骤:

14、f.根据实时更新的风险指数,系统能够自动分析并判断风险水平,若风险指数超过预设的阈值时,系统触发红色警示,提醒临床医护人员进行进一步的干预;

15、g.在风险指数更新时,系统能够根据患者的临床状况自动调整风险预测模型的权重,持续优化预测效果,确保早期预测的准确性;

16、h.系统具有实时数据采集和处理功能,能够处理来自不同设备的数据输入,并根据不同的数据源及时更新风险预测信息;

17、i.在红色警示触发后,系统自动生成报告并通过界面显示,报告中包括患者的临床数据、风险分析及建议治疗方案,以辅助临床决策;

18、j.系统还具备历史数据记录和分析功能,能够对过往数据进行回顾性分析,并为临床医生提供趋势预测,帮助监控患者的健康状况变化。

19、优选的,所述lasso回归分析模型通过l1正则化约束回归系数,使得不重要的变量系数趋于零,从而实现变量选择和模型优化。

20、一种用于实施所述算法的系统,包括:

21、数据采集模块,用于自动采集早产儿的出生体重、胎龄、1分钟和5分钟apgar评分、灌注指数、分类自变量以及其他相关临床数据;

22、风险计算模块,用于将采集到的17个自变量输入lasso回归分析模型进行回归系数计算,得到新生儿晚发型败血症的感染风险指数;

23、警报模块,当计算出的感染风险指数超过设定阈值时,自动发出红色警示,提醒临床医护人员该新生儿可能存在感染风险;

24、显示模块,用于实时展示计算出的风险指数,并根据临床数据和风险指数更新显示内容;

25、存储模块,用于存储所有采集的临床数据、风险计算结果及历史数据,并能够生成报告或趋势分析,以便后续评估和决策。

26、优选的,还包括实时更新模块,用于根据患者的临床状态更新输入的自变量数据,并重新计算感染风险指数;

27、数据处理模块,用于清洗和规范化从不同数据源采集的临床数据,确保数据质量和一致性;

28、模型优化模块,用于根据历史数据和临床反馈调整lasso回归模型的参数,提高预测的准确性;

29、风险趋势分析模块,用于展示每个患儿在不同时间点的感染风险趋势,辅助医生判断患儿病情的变化。

30、优选的,所述警报模块还包括:

31、多级警报功能,当感染风险指数达到不同阈值时,系统可依次发出黄色、橙色和红色警示,警示等级依照风险的严重性进行分级;

32、警报响应功能,系统发出警报后,能够引导临床医护人员进入患者信息界面,提供详细的诊断建议和处理方案。

33、优选的,所述lasso回归模型的l1正则化项的公式为:

34、

35、所述正则化项通过惩罚过大的回归系数,促使模型选择少量具有显著影响的自变量,从而避免过拟合,并提升模型的可解释性和预测能力。

36、优选的,所述lasso回归模型能够根据实时输入的临床数据,自动调整回归系数,优化预测效果并减少不重要变量的干扰。

37、本发明提供了监测早产儿晚发型感染动态预测算法及升级系统。具备以下有益效果:

38、该监测早产儿晚发型感染动态预测算法及升级系统,通过lasso回归模型,结合早产儿的临床数据,有效计算出感染风险指数,为医生提供早期预警,显著提高了感染预测的准确性和及时性。此外,系统能够通过红色警示自动提醒医护人员对高风险患儿进行干预,从而减少因延迟治疗而导致的死亡率,提升临床干预效果。

39、本发明的系统还具备强大的实时数据处理和优化功能,通过动态更新的风险预测模型,持续优化预测效果。该系统可以根据不同数据源,如医院的电子健康记录、监测设备,进行自动数据采集、处理和更新,确保临床数据的时效性和准确性。通过l1正则化的lasso回归模型,该算法能够自适应地选择重要变量并减少不相关变量的影响,有效避免过拟合,并提升模型的可解释性和预测能力。多级警报功能确保医护人员能够根据不同风险级别迅速采取行动,而趋势分析模块则帮助医生实时监控患儿的健康变化,提供更精准的治疗方案。因此,本技术方案不仅增强了早期感染预测的可靠性,还有效地提升了临床决策的智能化和精准度。

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