本發(fā)明涉及醫(yī)療的，具體為一種心胸外科術(shù)后并發(fā)癥預測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、心胸外科手術(shù)是現(xiàn)代醫(yī)學中一個復雜且高風險的領域，涉及心臟、肺部以及胸腔的各類手術(shù)操作。隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進步，心胸外科手術(shù)的成功率逐步提高，但術(shù)后并發(fā)癥仍然是一個重要的臨床挑戰(zhàn)，術(shù)后并發(fā)癥不僅會延長患者的住院時間，還可能引發(fā)更為嚴重的健康問題，甚至威脅到患者的生命，因此，針對心胸外科術(shù)后并發(fā)癥的早期預測和有效管理成為臨床關(guān)注的重點。

2、在心胸外科手術(shù)后，急性呼吸窘迫綜合征（ards）是可能發(fā)生的并發(fā)癥之一。盡管目前臨床中已經(jīng)應用了多種方法來評估術(shù)后并發(fā)癥的風險，但這些方法往往依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗和常規(guī)檢查手段。特別是在術(shù)后肺部并發(fā)癥的預測中，傳統(tǒng)方法難以實時、多方面地整合患者的呼吸狀態(tài)、肺部異常分布以及肺擴張能力等多維度數(shù)據(jù)，難以及時發(fā)現(xiàn)潛在的危險，從而影響整體治療效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種心胸外科術(shù)后并發(fā)癥預測方法及系統(tǒng)，解決了上述背景技術(shù)中的問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種心胸外科術(shù)后并發(fā)癥預測系統(tǒng)，包括術(shù)后數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、肺部初步分析模塊、綜合分析模塊及預測管理模塊；

3、所述術(shù)后數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊用于對經(jīng)心胸外科術(shù)后的患者進行體檢，并通過體檢獲取的報表，獲取患者的相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴張程度數(shù)據(jù)信息；

4、所述數(shù)據(jù)處理模塊用于將術(shù)后數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊中獲取的相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴張程度數(shù)據(jù)信息均進行預處理，并經(jīng)過無量綱技術(shù)處理后，構(gòu)建術(shù)后并發(fā)癥數(shù)據(jù)集；

5、所述肺部初步分析模塊用于依據(jù)相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建患者術(shù)后的氧合因子yhyz，并根據(jù)氧合因子yhyz的數(shù)值大小，初步判斷出當前患者肺部氧合能力是否受損，若受損，則向外發(fā)出并發(fā)癥預測指令；

6、所述綜合分析模塊用于在接收到并發(fā)癥預測指令之后，根據(jù)相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴張程度數(shù)據(jù)信息，分別計算出每個肺段的肺泡通氣量ftqz及肺擴張能力系數(shù)fkxs，并結(jié)合經(jīng)訓練后的并發(fā)癥預測模型，擬合獲取風險評估指數(shù)fpzs；

7、所述預測管理模塊用于預先設置評估閾值w，并通過將評估閾值w與所述風險評估指數(shù)fpzs進行比對分析，以綜合預測出當前患者術(shù)后并發(fā)癥的危險程度。

8、優(yōu)選的，所述術(shù)后數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊包括體檢單元和采集單元；

9、所述體檢單元用于將經(jīng)過心胸外科手術(shù)的患者通過若干組監(jiān)測設備，進行術(shù)后狀態(tài)的檢查，其中，若干組監(jiān)測設備包括動脈血氣分析儀、呼吸機、肺功能測試儀及壓力傳感器；

10、所述采集單元用于根據(jù)若干組監(jiān)測設備獲取的患者報表，采集并記錄患者的相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴張程度數(shù)據(jù)信息，其中，相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息包括患者術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后的動脈血氧分壓dfy及吸入氧濃度xynd；

11、相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息包括患者術(shù)后肺部內(nèi)每個肺段每分鐘的總通氣量mzz及無效腔通氣量wtz；

12、相關(guān)擴張程度數(shù)據(jù)信息包括潮氣量cqz、呼氣末正壓hmzy及平臺壓pty。

13、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括預處理單元和整合單元；

14、所述預處理單元用于檢查與識別相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴張程度數(shù)據(jù)信息中的缺失數(shù)據(jù)、重復數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)格式，以去除重復數(shù)據(jù)、糾正數(shù)據(jù)格式及填補缺失值；

15、所述整合單元用于利用無量綱處理技術(shù)，將預處理后的數(shù)據(jù)信息進行標準化處理，以消除不同數(shù)據(jù)源之間的量綱差異，并結(jié)合多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)，將來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)合并為統(tǒng)一的視圖，以構(gòu)建術(shù)后并發(fā)癥數(shù)據(jù)集。

16、優(yōu)選的，所述肺部初步分析模塊包括肺部初步分析單元和初步診斷單元；

17、所述肺部初步分析單元用于根據(jù)相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建患者術(shù)后的氧合因子yhyz，具體按照以下方式獲?。?；式中，dfy表示動脈血氧分壓，xynd表示吸入氧濃度。

18、優(yōu)選的，所述初步診斷單元用于依據(jù)肺部初步分析單元中獲取患者術(shù)后的氧合因子yhyz的方式，以分析獲取患者術(shù)前和術(shù)中的氧合因子yhyz，并通過統(tǒng)計學算法，獲取患者整體的平均氧合因子，并通過將患者術(shù)后的氧合因子yhyz與患者整體的平均氧合因子進行比對，以初步判斷出當前患者肺部氧合能力是否受損，具體判定內(nèi)容如下：

19、若患者術(shù)后的氧合因子yhyz未超過患者整體的平均氧合因子時，初步判斷出當前患者肺部氧合能力處于受損狀態(tài)，此時將向外發(fā)出并發(fā)癥預測指令；

20、若患者術(shù)后的氧合因子yhyz超過患者整體的平均氧合因子時，初步判斷出當前患者肺部氧合能力未處于受損狀態(tài)。

21、優(yōu)選的，所述綜合分析模塊包括局部分析單元、擴張程度分析單元及綜合預測單元；

22、所述局部分析單元用于在接收到并發(fā)癥預測指令之后，根據(jù)相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息，計算出每個肺段的肺泡通氣量ftqz，具體按照以下方式獲取：；式中，mzz表示每分鐘的總通氣量；wtz表示無效腔通氣量；將每個肺段的肺泡通氣量ftqz進行統(tǒng)計，并計算出平均肺泡通氣量。

23、優(yōu)選的，所述擴張程度分析單元用于根據(jù)相關(guān)擴張程度數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建肺擴張能力系數(shù)fkxs，具體按照以下方式獲取：；式中，cqz表示潮氣量，pty表示平臺壓，hmzy表示呼氣末正壓。

24、優(yōu)選的，所述綜合預測單元用于利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)構(gòu)建并發(fā)癥預測模型，并將患者術(shù)后的氧合因子yhyz、肺擴張能力系數(shù)fkxs及平均肺泡通氣量輸入至并發(fā)癥預測模型內(nèi)，以擬合獲取風險評估指數(shù)fpzs，具體通過以下公式獲取：；式中，c表示修正常數(shù)，及均為權(quán)重值，其中，，，且。

25、優(yōu)選的，所述預測管理模塊包括比對單元；

26、所述比對單元用于預先設置評估閾值w，并通過將評估閾值w與所述風險評估指數(shù)fpzs進行比對分析，以綜合預測出當前患者術(shù)后并發(fā)癥的危險程度，具體內(nèi)容如下：

27、若風險評估指數(shù)fpzs＞評估閾值w時，表示患者術(shù)后不存在并發(fā)癥的風險，此時將繼續(xù)實施原先計劃的術(shù)后護理措施，并保持每5小時監(jiān)測一次的定期監(jiān)測，并在確?；颊卟∏榉€(wěn)定的前提下，逐步減少對患者的機械通氣支持，開始進行恢復性治療和康復訓練，同時定期對患者進行復查；

28、若風險評估指數(shù)fpzs＝評估閾值w時，表示患者術(shù)后存在并發(fā)癥的風險，此時將調(diào)整定期監(jiān)測的頻率至每3小時一次，并根據(jù)實時監(jiān)測結(jié)果，對治療方案進行微調(diào)，具體微調(diào)設備包括呼吸機；

29、若風險評估指數(shù)fpzs＜評估閾值w時，表示患者術(shù)后存在并發(fā)癥的風險，此時將立即采取緊急醫(yī)療干預措施，具體的緊急醫(yī)療干預措施包括：調(diào)整機械通氣參數(shù)、上調(diào)氧療強度及使用血管活性藥物，同時調(diào)整定期監(jiān)測的頻率至每2小時一次。

30、一種心胸外科術(shù)后并發(fā)癥預測方法，包括以下步驟：

31、步驟一：對經(jīng)心胸外科術(shù)后的患者進行體檢，并通過體檢獲取的報表，獲取患者的相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴張程度數(shù)據(jù)信息；

32、步驟二：將術(shù)后數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊中獲取的相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息、相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴張程度數(shù)據(jù)信息均進行預處理，并經(jīng)過無量綱技術(shù)處理后，構(gòu)建術(shù)后并發(fā)癥數(shù)據(jù)集；

33、步驟三：依據(jù)相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建患者術(shù)后的氧合因子yhyz，并根據(jù)氧合因子yhyz的數(shù)值大小，初步判斷出當前患者肺部氧合能力是否受損，若受損，則向外發(fā)出并發(fā)癥預測指令；

34、步驟四：在接收到并發(fā)癥預測指令之后，根據(jù)相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息及相關(guān)擴張程度數(shù)據(jù)信息，分別計算出每個肺段的肺泡通氣量ftqz及肺擴張能力系數(shù)fkxs，并結(jié)合經(jīng)訓練后的并發(fā)癥預測模型，擬合獲取風險評估指數(shù)fpzs；

35、步驟五：預先設置評估閾值w，并通過將評估閾值w與所述風險評估指數(shù)fpzs進行比對分析，以綜合預測出當前患者術(shù)后并發(fā)癥的危險程度。

36、本發(fā)明提供了一種心胸外科術(shù)后并發(fā)癥預測方法及系統(tǒng)，具備以下有益效果：

37、該系統(tǒng)通過集成術(shù)后數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、肺部初步分析模塊、綜合分析模塊及預測管理模塊，能夠進一步實現(xiàn)對心胸外科術(shù)后患者的多方位監(jiān)測和精準預測。術(shù)后數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊通過對患者進行全面體檢，收集與呼吸狀態(tài)、肺部異常分布以及肺部擴張程度相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)數(shù)據(jù)處理和分析提供了基礎支持。通過肺部初步分析模塊，系統(tǒng)可以構(gòu)建術(shù)后氧合因子yhyz，并初步判斷患者的肺部氧合能力是否受損，確保及時發(fā)出并發(fā)癥預測指令，進一步增強了系統(tǒng)的實時響應能力。綜合分析模塊則通過詳細計算每個肺段的肺泡通氣量ftqz及肺擴張能力系數(shù)fkxs，結(jié)合訓練后的并發(fā)癥預測模型，擬合獲取風險評估指數(shù)fpzs，進一步實現(xiàn)了對術(shù)后并發(fā)癥的高精度預測。最后，預測管理模塊通過設置的評估閾值w，能夠?qū)颊咝g(shù)后并發(fā)癥的風險程度進行綜合評估和預測，從而為臨床決策提供有力支持，盡可能地提高術(shù)后并發(fā)癥的預防和管理水平?？傊ㄟ^該系統(tǒng)的應用，能夠有效降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的概率，提升患者的整體治療效果。

38、該系統(tǒng)通過肺部初步分析模塊，進一步實現(xiàn)了對患者術(shù)后肺部氧合能力的精準評估，肺部初步分析單元通過分析相關(guān)呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建了術(shù)后的氧合因子yhyz，以便反映患者在術(shù)后階段的肺部氧合能力。初步診斷單元進一步利用統(tǒng)計學算法對患者術(shù)前和術(shù)中的氧合因子進行分析，獲取整體平均氧合因子。通過將患者術(shù)后的氧合因子yhyz與患者整體的平均氧合因子進行對比，系統(tǒng)能夠初步判斷患者的肺部氧合能力是否受損，通過對氧合因子的動態(tài)分析和比較，能夠有效地預警可能的并發(fā)癥，并為后續(xù)的治療和管理提供數(shù)據(jù)支持，從而優(yōu)化患者的術(shù)后護理和管理，提高術(shù)后恢復質(zhì)量。

39、通過對相關(guān)肺部異常分布數(shù)據(jù)信息的分析，能夠計算出每個肺段的肺泡通氣量ftqz。具體來說，肺泡通氣量的計算方法包括從每分鐘的總通氣量mzz中扣除無效腔通氣量wtz，從而得到實際參與氣體交換的有效通氣量，這一計算能夠詳細描述每個肺段的有效通氣情況，并通過統(tǒng)計每個肺段的肺泡通氣量來獲得平均肺泡通氣量，這種詳細的肺段級別分析使得醫(yī)生可以精準地識別肺部通氣的不均勻分布，為進一步的臨床決策提供可靠的數(shù)據(jù)支持。結(jié)合這兩個單元的分析結(jié)果，綜合預測單元能夠整合肺泡通氣量和肺擴張能力系數(shù)的數(shù)據(jù)，提供更加全面和準確的術(shù)后并發(fā)癥風險評估。該模塊的實施不僅提升了對術(shù)后肺部功能狀態(tài)的評估能力，也有助于及時發(fā)現(xiàn)潛在的并發(fā)癥風險，優(yōu)化患者的術(shù)后管理策略。通過精確的數(shù)據(jù)分析和預測，能夠進一步提高臨床干預的針對性和有效性，改善患者的術(shù)后預后和生活質(zhì)量。