專利名稱：使用數(shù)學(xué)模型用于監(jiān)視的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及監(jiān)視。更具體地涉及處理在監(jiān)視對象過程中獲得的數(shù)據(jù)的方法。
背景技術(shù)：
監(jiān)視器用作監(jiān)視各種變量以尋找特定顯著事件的發(fā)生。不幸的是，很多這些監(jiān)視器表明當(dāng)實際上沒有重大事件發(fā)生時發(fā)生了一個事件(誤肯定)。能夠降低誤肯定率而不增加誤否定率的監(jiān)視器是所希望的。
很多對象擁有獨(dú)特的性質(zhì)。一個值可能表明一個對象的異常事件，也可能是另一個對象的正常值。能使用基于對象性質(zhì)的限制的監(jiān)視器更優(yōu)越。
有些時候，一個值的變化是一個重大事件。其它時候，值不變化要比值發(fā)生變化是更重大的事件。當(dāng)無變化很重要時，能夠辨別基于無變化事件的監(jiān)視器更優(yōu)越。能夠識別基于當(dāng)無變化很重要時的無變化事件，和在當(dāng)存在變化很重要時的存在變化事件的監(jiān)視器是所希望的。
另外，在很多緊急情況下，當(dāng)異常情況出現(xiàn)時，醫(yī)生需要做出快速的決定。經(jīng)常的，醫(yī)生需要瀏覽大量信息來做出恰當(dāng)?shù)臎Q定。能夠簡化醫(yī)生做決定能力的系統(tǒng)更優(yōu)越。
并且，包括緊急情況的一些情況對于某個特定的醫(yī)生是很稀少或難得的。能夠在這些環(huán)境的某個環(huán)境中幫助醫(yī)生的系統(tǒng)更優(yōu)越。
并且，在很多現(xiàn)行監(jiān)視情況下，病人潛在的生理反應(yīng)是計劃一個干預(yù)最重要的特征。用于幫助選擇適當(dāng)反應(yīng)的數(shù)據(jù)模型可能會十分有益。此外，為了做決定，附加數(shù)據(jù)可能不是必須的，并可能會增加額外開銷。此外，附加、臨界的相關(guān)數(shù)據(jù)只可能減緩做決定的過程。對于監(jiān)視應(yīng)用程序來說可能不是很重要的這樣的一個數(shù)據(jù)集，可能是病人特殊的解剖特征。因為很多病人監(jiān)視器的決定要求快速決定，并且不能提供量大、昂貴的過程去獲取和處理可能只是臨界相關(guān)的數(shù)據(jù)，所以用于監(jiān)視病人的數(shù)學(xué)模型傾向于能操作主要是基于生理的數(shù)學(xué)模型。特別地，用于幫助為被監(jiān)視病人挑選可選治療的數(shù)學(xué)模型傾向于不要求合并病人的解剖特征，以幫助做決定的過程(解剖特征是如某個器官的位置、肋骨的數(shù)量、傷口位置以及和物理特征包括年齡、體重、身高、種族、性別等等相反的類似信息的特征)。
下文的教學(xué)擴(kuò)展了包括在附加的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實施方案，而不管他們是否完成了上面提到的一個或多個需求。

發(fā)明內(nèi)容
一個實施方案是關(guān)于產(chǎn)生報警的方法。該方法包括從對象獲取數(shù)據(jù)，以及根據(jù)該數(shù)據(jù)和對象代表的數(shù)據(jù)模型產(chǎn)生比較。
另一個實施方案利用一個醫(yī)學(xué)監(jiān)視設(shè)備為產(chǎn)生報警提供了一個方法。該方法包括從病人獲取數(shù)據(jù)，以及比較該數(shù)據(jù)和生理數(shù)學(xué)模型。然后，比較結(jié)果可用于識別異常情況并產(chǎn)生報警。和異常情況相關(guān)的信息也可被顯示。
另一個實施方案提供治療病人的一個方法。該方法包括輸入和病人相關(guān)的生理數(shù)據(jù)，并且根據(jù)生理數(shù)據(jù)而不用解剖數(shù)據(jù)模型來確定適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
另一個實施方案涉及醫(yī)學(xué)監(jiān)視系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括被配置為獲取病人相關(guān)生理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)獲取設(shè)備。該系統(tǒng)還包括被配置為產(chǎn)生基于數(shù)據(jù)獲取設(shè)備獲取的生理數(shù)據(jù)和考慮對病人治療效果的數(shù)據(jù)模型比較的處理器。該處理器也可被配置為根據(jù)該比較發(fā)送報警信號。
本發(fā)明的其它原理特征和優(yōu)點(diǎn)在本行業(yè)技術(shù)人員回顧以下附圖、詳細(xì)描述和附加的權(quán)利要求后會變得十分明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個方面的監(jiān)視系統(tǒng)的一個示例實施方案框圖，這里對象被識別、監(jiān)視器被連接到網(wǎng)絡(luò)以及根據(jù)監(jiān)視器的使用產(chǎn)生一個記帳記錄；圖2是一個用于利用根據(jù)本發(fā)明一個方面的數(shù)學(xué)模型來監(jiān)視對象的流程圖的示例說明；圖3是一個用于根據(jù)本發(fā)明的另一個方面來監(jiān)視對象的流程圖的示例說明，這里會產(chǎn)生不同的報警，并且從多個監(jiān)視器收集數(shù)據(jù)；圖4是另一個用于根據(jù)本發(fā)明的另一個方面來監(jiān)視對象的系統(tǒng)的示例實施方案；
圖5是另一個用于利用根據(jù)本發(fā)明另一個方面的數(shù)學(xué)模型來監(jiān)視對象的流程圖的示例說明；圖6是一個根據(jù)本發(fā)明另一個方面的所獲取數(shù)據(jù)流和仿真數(shù)據(jù)流比較的示例說明。
具體實施例方式
在下面的描述中，為了解釋的目的，闡明許多具體的細(xì)節(jié)，以全面地理解本發(fā)明的示例實施方案。但是，業(yè)界技術(shù)人員顯然不需要這可些具體細(xì)節(jié)就可以實行示例實施方案。在其它情況下，周知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備在框圖表中顯示，以方便示例實施方案的描述。
首先參考圖1，監(jiān)視系統(tǒng)8包括監(jiān)視器14和網(wǎng)絡(luò)18。監(jiān)視器14也包括一個允許在網(wǎng)絡(luò)18之間傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)路接口30。網(wǎng)路接口30最好被配置為允許無線數(shù)據(jù)傳輸。更好地，網(wǎng)路接口30被配置為用某個電波頻率傳輸數(shù)據(jù)。網(wǎng)路接口30可使監(jiān)視器直接方便網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸，或通過將監(jiān)視器和其它直接方便傳輸?shù)脑O(shè)備結(jié)合來方便數(shù)據(jù)傳輸。
從監(jiān)視器14傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)18的數(shù)據(jù)可能是未加工數(shù)據(jù)和/或已處理數(shù)據(jù)。并且，數(shù)據(jù)能被傳輸?shù)奖O(jiān)視器14以幫助、配置或操作監(jiān)視器14的功能、或能為其它和監(jiān)視器14相關(guān)的用途服務(wù)。例如，和一個特殊對象相關(guān)的數(shù)學(xué)模型326(圖4)能利用網(wǎng)絡(luò)18被傳輸?shù)奖O(jiān)視器14。
數(shù)據(jù)獲取設(shè)備13從對象10獲取數(shù)據(jù)。由數(shù)據(jù)獲取設(shè)備13獲取的數(shù)據(jù)最好是來自病人的生理數(shù)據(jù)。處理器25能被配置為根據(jù)從獲取設(shè)備所獲取數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型326產(chǎn)生的比較，以及根據(jù)該比較發(fā)送報警信號。例如，處理器25可被配置為如果來自病人的生理數(shù)據(jù)值偏離一個閾值數(shù)量或偏離依據(jù)數(shù)據(jù)模型的正常希望的很大量，就發(fā)送報警信號。
處理器25可以是任何信號處理電路，比如一個或多個結(jié)合了存儲在內(nèi)存中的程序邏輯的微處理器。處理器25可由一系列子處理器組成，每個子處理器執(zhí)行處理器25其中一個功能。另外，處理器26可執(zhí)行處理器25的功能。此外，處理器26和處理器25可能是另一個負(fù)責(zé)不同功能處理器的子處理器。
生理數(shù)學(xué)模型326要考慮不同人體部位及其它們對治療過程反應(yīng)的仿真?？紤]對象上事件效果的數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)地代表對象工作的模型，包括當(dāng)給出了影響對象10的事件，要考慮從數(shù)據(jù)獲取設(shè)備13期望什么樣的數(shù)據(jù)。該模型可用有限元素分析技術(shù)創(chuàng)建。例如，生理數(shù)學(xué)模型326可通過將病人身體系統(tǒng)劃分為各部位來操作，并試圖數(shù)學(xué)地表示在各部位生理地發(fā)生了什么以及不同部位是如何與醫(yī)學(xué)治療相互作用和反應(yīng)的。如果某個事件發(fā)生，比如躺在床上、飲食、呼吸、移動、注射麻醉劑、吃藥、刺激反應(yīng)、治療反應(yīng)等，這就可被用作計算生理數(shù)據(jù)的預(yù)測值。模型326最好能為許多事件產(chǎn)生預(yù)測值。
數(shù)學(xué)模型326可以是通用的，但最好為考慮對象性質(zhì)而定制。對于病人，數(shù)學(xué)模型326可以考慮年齡、體重、和/或其它標(biāo)準(zhǔn)。另外，模型還可以結(jié)合與對象相關(guān)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)來考慮對象的性質(zhì)。一些可包含的經(jīng)驗數(shù)據(jù)可包括圖象掃描結(jié)果、對象上進(jìn)行的測試、生理輸入以及其它各種病人數(shù)據(jù)。
有好幾種為對象10定制數(shù)學(xué)模型326的方法。用戶可以把對象的性質(zhì)輸入到數(shù)學(xué)模型326中。這樣的信息可以直接從對象文件中接收。除了在對象文件10中找到的那些性質(zhì)外，該文件可包含來至從對象10注冊的預(yù)治療數(shù)據(jù)流，以合并對象10的性質(zhì)。
做為用作監(jiān)視病人生理狀況的病人監(jiān)視系統(tǒng)的基本模型的數(shù)據(jù)模型的一個例子是麻醉的身體仿真(BODY Simulation)。身體仿真是一個已經(jīng)在PC上實現(xiàn)的多媒體交互麻醉訓(xùn)練者。它仿真了一個病人、一個麻醉工作站、一個通風(fēng)設(shè)備和氣體釋放電路、手術(shù)室的一部分以及甚至一些手術(shù)室的工作人員。麻醉身體仿真是基于生理學(xué)和藥理學(xué)的數(shù)學(xué)模型。當(dāng)被刺激物(藥物、氣體、疼痛等等)影響后，病人的反應(yīng)被計算得盡可能接近平均人水平。這是利用一套復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式完成的。
身體仿真能被用作產(chǎn)生實時數(shù)據(jù)圖，讓用戶能看到圖形顯示的不同的臨床和生理參數(shù)。可以觀看在16不同身體部位中的藥物濃度和藥物質(zhì)量圖。也可以利用動態(tài)氣體顯示和呼吸X-Y圖。這些工具讓用戶能看到壓力、流量、抵抗力，以及心臟、血管、肺臟和其它器官的順應(yīng)性，及其各部位的藥物濃度和藥物質(zhì)量。
數(shù)學(xué)模型326還可以是可調(diào)整的。數(shù)學(xué)模型326可被調(diào)整的一個方式是基于監(jiān)視結(jié)果。例如，如果模型326不斷產(chǎn)生假報警，該模型可被調(diào)整以適宜對象、更加容錯，和/或一些其它降低假報警可能性的方法。
數(shù)學(xué)模型326還可以是可改變的。例如，模型可以改變，如果一個新的藥物在模型看來十分合適，一個更新能被加入以考慮新藥物的效果。而且，模型可以改變，因為模型的一部分可用于一種情況，但模型的其它部分可用于其它情況。這可以允許相關(guān)部分被應(yīng)用，而不要求在每種情況運(yùn)行模型每個部分的冗長步驟。
由處理器25產(chǎn)生的報警信號可基于容錯因子，如果容錯因子高就允許大的差別。容錯因子能基于許多不同的標(biāo)準(zhǔn)。例如，容錯因子可以被用戶調(diào)整，可基于和對象10相關(guān)的信息調(diào)整，和/或基于向?qū)ο?0輸入的數(shù)據(jù)量調(diào)整(輸入數(shù)據(jù)越多，數(shù)學(xué)模型就更能精確代表對象)。該容錯因子可根據(jù)時間變化，并可根據(jù)對于對象10的模型的不同應(yīng)用程序而不同。
另外，由處理器25發(fā)出的報警信號可以被發(fā)送給和處理器直接物理連接的報警信號設(shè)備62，或可位于處理器25遠(yuǎn)處的報警信號設(shè)備60。遠(yuǎn)程報警信號設(shè)備60可以是尋呼機(jī)或其它一些通訊設(shè)備的一部分。遠(yuǎn)程報警信號設(shè)備60還能夠位于離散位置，比如在健康護(hù)理設(shè)施中的護(hù)士工作站。那么從處理器25來的信號就可引起報警信號設(shè)備60和62產(chǎn)生報警。
報警信號設(shè)備60和62產(chǎn)生的報警可以呈現(xiàn)任何的形式，包括但不僅限于聽得見的聲音、視覺指示器和/或振動警報。報警信號設(shè)備60和62產(chǎn)生的報警可包括指明報警原因的消息。報警信號設(shè)備60和62產(chǎn)生的報警可以依據(jù)許多標(biāo)準(zhǔn)而不同，這些標(biāo)準(zhǔn)包括引起報警的事件類型和嚴(yán)重程度。另外，如果系統(tǒng)有一個以上報警信號設(shè)備，信號通知警報的設(shè)備可以依據(jù)許多標(biāo)準(zhǔn)而不同，這些標(biāo)準(zhǔn)包括潛在事件類型和嚴(yán)重程度。
處理器25也可以被配置為如果異常情況(可能引起報警的情況)被識別，以產(chǎn)生用于公式化反應(yīng)的信息。可以使用很多技術(shù)在很多方式中識別異常情況。
異常情況存在的可能原因可包括實際異常情況、設(shè)備故障、設(shè)備的不正確啟動(初始的或由以后一些事件引起的不正確——比如病人移動)。
處理器25可處理從不同傳感器輸入的數(shù)據(jù)并當(dāng)異常情況存在時根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)顯示信息。顯示的信息可以列出引起確定異常情況存在的數(shù)據(jù)，可以顯示異常情況被指出的原因(比如數(shù)據(jù)和基于該數(shù)據(jù)的計算結(jié)果)，可以提出為什么異常情況存在的原因，可以建議對被指出異常情況的事實的正常反應(yīng)，和/或可以是其它和異常情況相關(guān)的一些信息。
在健康護(hù)理裝置中，數(shù)學(xué)模型最好被用于確定對應(yīng)于由監(jiān)視用戶所識別的異常情況的適當(dāng)響應(yīng)。該異常情況可能立刻對用戶產(chǎn)生相反作用。通過對異常情況的反應(yīng)來確定執(zhí)行不同治療的可能效果，數(shù)學(xué)模型可以用于識別最能減緩異常情況的反應(yīng)。該系統(tǒng)可包括平衡治療的長期效果和立刻減輕異常情況的相反作用的短期需求。
當(dāng)應(yīng)用到病人，處理器25可以輸入和病人相關(guān)的不同生理數(shù)據(jù)來尋找異常情況。輸入的生理數(shù)據(jù)可以被應(yīng)用到基于生理學(xué)和病理生理學(xué)的數(shù)學(xué)模型。該模型可用于正在運(yùn)行的病人監(jiān)視，比如發(fā)生在危急護(hù)理設(shè)施中。
存儲器22可包括存儲數(shù)學(xué)模型的數(shù)據(jù)庫。被存儲的數(shù)學(xué)模型可以是通用模型，或是前面已經(jīng)為對象10用戶定制的模型。來自存儲器22的數(shù)據(jù)可被傳輸?shù)奖O(jiān)視器14，并且來自監(jiān)視器14的數(shù)據(jù)可被傳輸?shù)酱鎯ζ?2。
監(jiān)視系統(tǒng)8還可包括事件監(jiān)視器66。事件監(jiān)視器66能夠監(jiān)視可能影響基于處理器25所使用的數(shù)學(xué)模型的預(yù)測值的事件發(fā)生。例如，病人可能接受靜脈藥物，那么事件監(jiān)視器66能監(jiān)視速率和使用的藥物濃度，并監(jiān)視使用的藥物總量。并且，事件監(jiān)視器66可以用來表明對象10是在移動或躺著，甚至對象10移動的速率或?qū)ο?0躺了多久。還有很多其它能被事件監(jiān)視器66監(jiān)視的事件。于是，事件監(jiān)視器66能根據(jù)對對象10的監(jiān)視發(fā)送信號。然后事件監(jiān)視器信號可被包括到基于數(shù)學(xué)模型的預(yù)測值的計算中。
參考圖2，用數(shù)學(xué)模型來監(jiān)視對象的過程包括在步驟140識別對象。在步驟140的識別可以被手工執(zhí)行(操作者把用戶ID輸入到監(jiān)視器14中，操作者插入用戶ID卡等)，或自動執(zhí)行(使用無線檢測器無線識別病人)?；诒蛔R別對象，被識別對象的性質(zhì)在步驟110被導(dǎo)入。這些性質(zhì)和被存儲的基本數(shù)學(xué)模型一起在步驟108被用作形成調(diào)整模型。這可以通過改變反應(yīng)對象性質(zhì)的數(shù)學(xué)模型參數(shù)來完成。在步驟102存儲的基本數(shù)學(xué)模型可以是通用模型或以前已經(jīng)為對象定制的模型。對于病人，基本數(shù)學(xué)模型最好能包括生理數(shù)學(xué)模型。
并且，在步驟100從對象得到數(shù)據(jù)。對于病人，該數(shù)據(jù)最好能包括由監(jiān)視器收集的生理數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可以來自一個源也可以來自多個源。在步驟106產(chǎn)生基于來自步驟108的調(diào)整模型和在步驟100獲取的數(shù)據(jù)之間的比較。該比較最好包括所獲得數(shù)據(jù)的至少一個值和用數(shù)學(xué)模型預(yù)測的值之間的比較，以及兩個值之間是否不同的決定。
在塊112，在塊106上產(chǎn)生的比較用作確定是否需要產(chǎn)生一個報警。確定是否需要產(chǎn)生一個報警可基于任何數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)。另外，可基于不同標(biāo)準(zhǔn)來產(chǎn)生不同的報警種類/級別。如果報警沒有產(chǎn)生，那么在步驟100獲取數(shù)據(jù)。如果需要產(chǎn)生報警，那么在步驟116產(chǎn)生報警。
之后，在步驟118做出報警是否是有效報警的決定。如果本不應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生該報警，該決定能由發(fā)送輸入的用戶做出，該決定能通過監(jiān)視對象的其它源表明是否應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生報警做出，該決定能使用這些標(biāo)準(zhǔn)的一些組合來做出，或使用一些其它標(biāo)準(zhǔn)來做出。如果報警不是有效的，在步驟108調(diào)整數(shù)學(xué)模型使該模型作為一個更好的適當(dāng)報警預(yù)測者運(yùn)行。如果報警有效，在步驟114生成報警記錄，并且在步驟100獲取數(shù)據(jù)。
參考圖3，和對象相關(guān)的數(shù)據(jù)在塊200從多個監(jiān)視器獲得。從多個監(jiān)視器獲得的數(shù)據(jù)在塊204被相關(guān)以形成相關(guān)數(shù)據(jù)集。該相關(guān)數(shù)據(jù)集只參考對象的一個被監(jiān)視性質(zhì)，或參考對象的多個被監(jiān)視性質(zhì)。在塊206，相關(guān)數(shù)據(jù)被用來產(chǎn)生相關(guān)數(shù)據(jù)集和對象數(shù)學(xué)模型之間的比較。該比較可包括對分別來自每個監(jiān)視器的數(shù)據(jù)和基于數(shù)學(xué)模型的預(yù)測值所做的比較，或可包括對整個相關(guān)數(shù)據(jù)集和基于數(shù)學(xué)模型的預(yù)測值所做的比較。
在塊208，在塊206上的比較用作確定情況是否足夠嚴(yán)重以在塊210上產(chǎn)生嚴(yán)重報警。如果條件還不夠嚴(yán)重，用在塊206上的比較來在塊212上確定情況是足夠否嚴(yán)重以需要在塊210上產(chǎn)生中等報警。如果這些情況不能保證中等報警，用在塊206上的比較來在塊216上確定足夠否嚴(yán)重以需要在塊218上產(chǎn)生輕微報警。產(chǎn)生的報警嚴(yán)重程度可能依賴于預(yù)測值和數(shù)據(jù)之間的差異量，也可基于數(shù)據(jù)值和預(yù)測值不相同數(shù)量等等。
如果沒有產(chǎn)生報警，在塊200上獲得數(shù)據(jù)。如果一個報警被發(fā)送到210、214或218，該報警原因的標(biāo)記在塊202上產(chǎn)生。該標(biāo)記可以是任何形式。另外，該標(biāo)記可指出什么樣的值不恰當(dāng)，和/或哪些監(jiān)視器正給出指明報警的指示數(shù)。另外，引起報警的值可組合在一起，以為用戶給出更好的報警原因標(biāo)記(而不需要察看大量不同的地點(diǎn)去尋找適當(dāng)?shù)闹?。
現(xiàn)在參考圖4，病人生理監(jiān)視裝置310包括為了接收實時生理數(shù)據(jù)流316與病人傳感器314通信的控制器312?？深A(yù)期病人傳感器314和實時生理數(shù)據(jù)流316可包含許多種監(jiān)視病人生理性質(zhì)。這些性質(zhì)包括但不局限于心率、血壓、StO2、CO2、EtC2、呼吸率和各種其它病人生理反應(yīng)。能夠理解，許多種這些反應(yīng)和為接收它們而設(shè)計的傳感器314都可以被使用。類似地，本行業(yè)技術(shù)人員也可以理解放大器、過濾器和數(shù)字轉(zhuǎn)換元件的主機(jī)可以和傳感器314結(jié)合使用。本行業(yè)技術(shù)人員可以理解控制器312可以和許多種交互元件比如顯示器318和控制特征320結(jié)合使用。
控制器312包括適于執(zhí)行多種圖5中所示功能的邏輯322。需要理解，術(shù)語控制器312和邏輯322被用作單數(shù)的本國語，但多個互不相同的控制器312和邏輯322也可以被使用，并且可預(yù)期會被合并到已選本國語中。用舉例的方法，一個獨(dú)立的生理效仿系統(tǒng)324可以用作執(zhí)行不同的功能。邏輯322適于開發(fā)病人的生理數(shù)學(xué)模型410。
邏輯322注冊治療程序450的初始化?？梢允褂迷S多種治療程序。用舉例的方法，一個預(yù)期治療程序在手術(shù)前預(yù)測麻醉劑對病人的施行。但是，其它治療程序可包含很大范圍的程序，包括但不局限于藥物注射、氣體治療和甚至簡單的觀察護(hù)理。治療程序450的初始化打算包括許多同時發(fā)生的單個治療。治療程序450的初始化和在生理數(shù)學(xué)模型460上的治療程序仿真是一致的。如所陳述的，生理數(shù)學(xué)模型326是允許治療和對該治療預(yù)期反應(yīng)仿真的人體解剖系統(tǒng)的仿真。
可以理解，邏輯322中用物理治療程序470調(diào)整仿真治療的單獨(dú)一步也可被合并。調(diào)整邏輯470企圖包括許多實施方案。
在一個實施方案中，可以預(yù)期一個臨床醫(yī)生在選擇一個治療和所述數(shù)學(xué)模型326中的參數(shù)后就會在物理過程開始的幾乎同一時刻激活仿真過程。
在另一個實施方案中，可以預(yù)期仿真過程(數(shù)學(xué)模型326)能被置于和治療設(shè)備、或一組這樣的設(shè)備通信的位置，這樣激活治療設(shè)備328就能自動地實行仿真治療的開始。仍在另一個預(yù)期實施方案中，治療設(shè)備328和數(shù)學(xué)模型326間的通信考慮到為數(shù)學(xué)模型326提供精確實時治療信息。例如，麻醉劑的類型、質(zhì)量和流動率可自動地從治療設(shè)備328傳遞到數(shù)學(xué)模型326，這樣仿真治療就精確地反應(yīng)出物理治療而不用要求和臨床醫(yī)生過多的交互。
數(shù)學(xué)模型326被用作產(chǎn)生響應(yīng)仿真治療460的仿真生理數(shù)據(jù)流480。需要理解，仿真生理數(shù)據(jù)流330不需要代表每時每刻病人生理數(shù)據(jù)的確切預(yù)測，但能代表一段時間預(yù)測響應(yīng)的某個范圍。邏輯322還適于從病人接收實時生理數(shù)據(jù)流490。如所述的，實時生理數(shù)據(jù)流316企圖包含許多不同的病人生理性質(zhì)。邏輯322適于比較實時生理數(shù)據(jù)流和仿真生理數(shù)據(jù)流495。這允許實時生理數(shù)據(jù)流316和仿真生理數(shù)據(jù)流330之間比較以證實病人響應(yīng)數(shù)學(xué)模型326所預(yù)測的治療。邏輯322接著檢測實時生理數(shù)據(jù)流316和仿真生理數(shù)據(jù)流330之間的偏差500來確定病人對治療的反應(yīng)是否和數(shù)學(xué)模型326所預(yù)測的不同。如果偏差332被發(fā)現(xiàn)，邏輯322適于產(chǎn)生報警警告510。該報警警告企圖包括可聽見的報警和臨床指導(dǎo)聲明。
可以理解，可以利用許多種檢測偏差500的途徑。在一個預(yù)測實施方案中，偏差332可簡單地代表一個相關(guān)于仿真生理數(shù)據(jù)流330的硬閾值，仿真生理數(shù)據(jù)流330一旦被實時生理數(shù)據(jù)流316超過就引發(fā)報警警告。在其它實施方案中，當(dāng)實時生理數(shù)據(jù)流316開始向仿真生理數(shù)據(jù)流330預(yù)測的反方向移動時，偏差332可被注冊。這樣，如果仿真生理數(shù)據(jù)流330預(yù)測到心率下降而實時生理數(shù)據(jù)流316上升或保持不變，偏差332由邏輯322注冊。作為一個實際例子，如果病人要動手術(shù)，一般會使用麻醉劑。響應(yīng)麻醉劑，病人的血壓通常會快速的下降。但是在手術(shù)的某個期間，手術(shù)很集中并且使血壓上升。這樣有效血壓會保持不變。普通的監(jiān)視系統(tǒng)沒有辦法確定這種血壓的無變化而應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生警告報警(因為由麻醉劑而使血壓的下降是所期望的)。這里，當(dāng)血壓保持不變，偏差332被注冊并且報警發(fā)聲510。
企圖減少不期望報警警告發(fā)生的許多特征也可被合并。其中一個特征預(yù)測基線平均數(shù)據(jù)的生理數(shù)據(jù)流520?；€數(shù)據(jù)平均值334是實時生理數(shù)據(jù)流316的平均速率。術(shù)語平均數(shù)據(jù)和平均速率企圖包含數(shù)據(jù)平均和跟蹤技術(shù)。通過舉例的方式，一個這樣的實施方案比較每個新的生理數(shù)據(jù)樣本并將其和運(yùn)行基線334以及和通過預(yù)先確定值在基線334中下一點(diǎn)的增量或減量做比較。這樣，通過利用這一技術(shù)以及各種其它技術(shù)，基本數(shù)據(jù)平均值334能跟蹤和時間一致的真實生理變化。
另外，基本數(shù)據(jù)平均值334的應(yīng)用有利于忽略噪聲和產(chǎn)生的其它人造物品。在實施方案中，通過利用基本數(shù)據(jù)平均值334，實時生理數(shù)據(jù)率和仿真生理數(shù)據(jù)率間的比較由比較仿真生理數(shù)據(jù)率330和基本數(shù)據(jù)平均值334來完成。雖然只公開了單個減少不必要報警的方法，但是許多的方法和途徑可以利用。
可以增加許多特征來擴(kuò)展監(jiān)視系統(tǒng)8在醫(yī)療設(shè)施中的有效性。其中這樣一個增加的特征是通過將邏輯322適于產(chǎn)生對提出的治療530的仿真生理響應(yīng)的預(yù)測來達(dá)到的。這允許臨床醫(yī)生檢查病人對治療的那些反應(yīng)會發(fā)生在治療450實際初始化之前。這個特征唯一一個優(yōu)點(diǎn)是能允許臨床醫(yī)生在治療比如手術(shù)期間在治療室中直接從監(jiān)視系統(tǒng)310訪問該預(yù)測功能。這樣，即時預(yù)測建議能夠在手術(shù)和其它以前本不可用的治療選項期間成為可用。
另一項特征包括和監(jiān)視系統(tǒng)310通信的多個網(wǎng)絡(luò)連接的監(jiān)視器336。這些網(wǎng)絡(luò)連接的監(jiān)視器336允許病人被移動到任何網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)視器并仍然保留了比較實時的生理數(shù)據(jù)流316和仿真生理數(shù)據(jù)流330的功能。通過舉例的方式，一個病人可能在手術(shù)過程中接受了麻醉劑。在手術(shù)結(jié)束之后，病人一般被移動到恢復(fù)室。通過使用和監(jiān)視系統(tǒng)310通信的網(wǎng)絡(luò)連接的監(jiān)視器336的數(shù)學(xué)模型326，可繼續(xù)生成能和實時生理數(shù)據(jù)流316比較的仿真生理數(shù)據(jù)流330。因此，因為模型預(yù)測到對麻醉劑效果逐漸出現(xiàn)的反應(yīng)的生理數(shù)據(jù)的調(diào)整，所以它能和實時生理數(shù)據(jù)流316比較，以監(jiān)視病人在康復(fù)過程中是否出現(xiàn)問題。這樣，如果病人沒有按所期望的對麻醉劑有適當(dāng)?shù)谋憩F(xiàn)，警告報警響起，使得臨床醫(yī)生做進(jìn)一步分析。雖然列出了單個的例子，但是應(yīng)當(dāng)理解許多種過程可以利用網(wǎng)絡(luò)連接的監(jiān)視器336做出。
再次參考圖1，監(jiān)視器14包括被配置為識別對象10的身份檢測設(shè)備16。身份檢測設(shè)備16能通過檢測和對象10的利害有關(guān)的識別設(shè)備12來識別對象10。識別設(shè)備12是一塊卡或其它和對象相關(guān)的物體。識別設(shè)備12可被配置為允許用身份檢測設(shè)備16進(jìn)行無線檢測。
網(wǎng)絡(luò)18可以是任何類型數(shù)據(jù)能在其上傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)。例如，網(wǎng)絡(luò)18可以是一個局域網(wǎng)，一個廣域網(wǎng)和因特網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)18和報告產(chǎn)生器20、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備22、記錄保管設(shè)備24、處理器以及顯示器連接。報告產(chǎn)生器20可基于通過監(jiān)視器14的數(shù)據(jù)獲取設(shè)備13所獲取的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生報告，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備22可存儲通過監(jiān)視器14的數(shù)據(jù)獲取設(shè)備13所獲取的數(shù)據(jù)，記錄保管設(shè)備24可用于通過監(jiān)視器14的數(shù)據(jù)獲取設(shè)備13所獲取的數(shù)據(jù)來生成或增加記錄，處理26能處理以及顯示器28能顯示通過監(jiān)視器14的數(shù)據(jù)獲取設(shè)備13所獲取的數(shù)據(jù)。
另外，帳單生成器32能基于監(jiān)視器14的使用生成帳單。帳單生成器32能為監(jiān)視器14的使用生成帳單，或可將監(jiān)視器14的使用合并到一個將被發(fā)送的更大帳單中。帳單生成器32還能監(jiān)視監(jiān)視器14的使用，并且根據(jù)監(jiān)視器14的使用生成報告。帳單生成器32還能用作向網(wǎng)絡(luò)18中的人發(fā)送通知，以表明監(jiān)視器14已經(jīng)被使用并且被記帳了。期望接收到該通知的人可能包括病人的主治醫(yī)生、治療醫(yī)生和保險承擔(dān)人以及病人。傳遞通知到保險承擔(dān)人可允許更快地批準(zhǔn)突然、意料外的監(jiān)視器14的使用。這就使醫(yī)院能更快積累資金并使病人更少地的擔(dān)心在治療之后得到保險總額。一旦帳單生成，就可以被物理地或電子地發(fā)送給接受者。該接受者可以是計算保險總額范圍以及根據(jù)監(jiān)視器14使用的支付總額的保險公司的一臺計算機(jī)。
在不同詳細(xì)的和示例的實施方案及技術(shù)的參考下描述了本發(fā)明。但是需要理解，在保持本發(fā)明思想和范圍的同時可以做很多的變化和修改。例如，雖然本發(fā)明對病人監(jiān)視特別有用，本發(fā)明的一些方面可以應(yīng)用在其它監(jiān)視活動中。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生報警的方法，包括從多個測量不同數(shù)據(jù)100、200類型的數(shù)據(jù)源獲取來自對象的數(shù)據(jù)；并且基于代表對象的數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)產(chǎn)生比較106，206。
2.權(quán)利要求1的方法，更進(jìn)一步包括基于比較116、210、214、218產(chǎn)生報警。
3.權(quán)利要求1或2的方法，更進(jìn)一步包括基于比較106、206識別異常情況。
4.權(quán)利要求3的方法，更進(jìn)一步包括顯示與已被識別的異常情況202相關(guān)的信息。
5.權(quán)利要求4的方法，其中被顯示的信息包括被識別的異常情況202的原因。
6.權(quán)利要求3、4或5的方法，其中被顯示的信息包括對異常情況510識別的建議反應(yīng)。
7.權(quán)利要求1-6的方法，其中數(shù)據(jù)是和對象生理特性490相關(guān)的數(shù)據(jù)。
8.權(quán)利要求1-7的方法，其中數(shù)學(xué)模型包括一個生理數(shù)學(xué)模型410。
9.權(quán)利要求1-8的方法，其中所述數(shù)據(jù)和所述數(shù)學(xué)模型的比較包括確定基于所述模型預(yù)測的預(yù)測值和基于所述獲取的數(shù)據(jù)106的數(shù)值之間的不同程度。
10.權(quán)利要求1-9的方法，更進(jìn)一步包括修改所述數(shù)學(xué)模型的參數(shù)以反應(yīng)對象108的性質(zhì)。
11.權(quán)利要求1-10的方法，更進(jìn)一步包括從數(shù)據(jù)庫110獲得對象的性質(zhì)。
12.權(quán)利要求1-11的方法，其中所述對象的所述數(shù)學(xué)模型模擬治療效果。
13.權(quán)利要求12的方法，其中用所述生理數(shù)學(xué)模型所模擬的一個治療從由藥物實施和治療實施460組成的一個組中選擇。
14.權(quán)利要求1-13的方法，其中從對象獲取的數(shù)據(jù)包括從多個監(jiān)視器200獲取生理數(shù)據(jù)。
15.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1-14的方法的醫(yī)學(xué)監(jiān)視系統(tǒng)，包括被配置為獲取和病人相關(guān)的生理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)獲取設(shè)備13；和被配置為基于由所述數(shù)據(jù)獲取設(shè)備獲取的生理數(shù)據(jù)和由生理數(shù)學(xué)模型106、206預(yù)測的值而產(chǎn)生的比較，并被配置為基于所述比較112來發(fā)送一個報警信號的處理器25、26。
16.權(quán)利要求1-14的方法，更進(jìn)一步包括為基于所述數(shù)據(jù)模型326中使用的生理數(shù)據(jù)來確定一項適當(dāng)?shù)闹委?10，其中所述數(shù)據(jù)模型326不向?qū)⒈缓喜⒌慕馄侍卣魅ヒ髮⒈簧傻倪m當(dāng)建議。
全文摘要
公開一種用于監(jiān)視的方法和設(shè)備。該方法和系統(tǒng)包括數(shù)學(xué)模型108的使用。當(dāng)使用生理數(shù)學(xué)模型108時，該方法和設(shè)備在病人監(jiān)視領(lǐng)域特別有用。數(shù)學(xué)模型108可被用作識別異常情況106、206。數(shù)學(xué)模型108還能被用作生成報警116。而且，如果異常情況出現(xiàn)，該數(shù)學(xué)模型能被用作糾正異常情況，特別用作糾正需要相對緊急關(guān)注的異常情況來產(chǎn)生建議治療510。
文檔編號A61B5/00GK1550205SQ20041004457
公開日2004年12月1日 申請日期2004年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月19日
發(fā)明者G·M·哈欽森, P·S·施盧特, G M 哈欽森, 施盧特 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)信息技術(shù)公司