СПОСОБ И СИСТЕМА ВЫБОРА ЧАСТОТЫ ПРОВЕДЕНИЯ АНАЛИЗА ГАЗОВОГО СОСТАВА АРТЕРИАЛЬНОЙ КРОВИ ДЛЯ НОВОРОЖДЕННЫХ Российский патент 2018 года по МПК G01N33/49 

Новорожденных, страдающих от сильного затрудненного дыхания, как правило, подключают к аппарату искусственной вентиляции легких и подвергают периодическому мониторингу для оценки изменений их клинического состояния. Настройки аппарата искусственной вентиляции легких могут изменяться в зависимости от того, каким образом новорожденный реагирует на лечение, причем ответная реакция оценивается посредством измерения различных параметров. Анализ газового состава артериальной крови (ABG) является важным анализом, который проводят, чтобы измерить ключевые параметры для регулировки настроек аппарата искусственной вентиляции легких. Однако проведение ABG-анализа требует больших затрат, и, кроме того, его применение является болезненным; следовательно, требуется оптимизировать выбор частоты, с которой он должен выполняться.

Различные варианты реализации изобретения, раскрытые в настоящем описании, направлены на решение технической проблемы, каким образом возможно оптимизировать выбор частоты проведения анализа газового состава артериальной крови (ABG). Различные подходы и методологии направлены на достижение технического результата, заключающегося в минимизации затрат на проведение ABG-анализа.

Предложен способ приема предыдущих результатов анализа газового состава артериальной крови (ABG) для пациента, определения исходного времени для следующего ABG-анализа для пациента на основе предыдущих результатов ABG-анализа, приема данных мониторинга пациента и определения уточненного времени для следующего ABG-анализа на основе исходного времени для следующего ABG-анализа и данных мониторинга пациента.

Предложена система, имеющая устройство мониторинга пациента, обнаруживающее данные мониторинга пациента, память, хранящую предыдущие результаты анализа газового состава артериальной крови (ABG) для пациента и исходное время для следующего ABG-анализа, определенное на основе предыдущих результатов ABG-анализа, процессор, определяющий уточненное время для следующего ABG-анализа на основе исходного времени для следующего ABG-анализа и данных мониторинга пациента.

Фиг. 1 показывает пример набора правил, определяющих вспомогательную вентиляцию легких у новорожденного.

Фиг. 2 показывает пример способа выбора частоты проведения ABG-анализа в соответствии с примером варианта осуществления.

Фиг. 3 показывает пример системы выбора частоты проведения ABG-анализа в соответствии с примером варианта осуществления.

Примеры вариантов осуществления могут быть дополнительно разобраны со ссылкой на последующее описание примеров вариантов осуществления и соответствующих им приложенных чертежей, на которых подобные элементы снабжены одинаковыми ссылочными обозначениями. В частности, эти примеры вариантов осуществления относятся к способам и системам оптимизации выбора частоты проведения анализа газового состава артериальной крови (ABG) для новорожденных пациентов в отделении интенсивной терапии.

Новорожденные (т.е. младенцы), которые подвергаются лечению в отделении интенсивной терапии новорожденных (NICU) с сильной дыхательной недостаточностью, как правило, лечатся с помощью аппарата искусственной вентиляции легких и подвергаются непрерывному мониторингу, используя устройства мониторинга пациента, параметры аппарата искусственной вентиляции легких и различные другие анализы. Результатами этого мониторинга являются параметры, которые используются для регулировки параметров аппарата искусственной вентиляции легких. Одним важным анализом является ABG-анализ, который используется для получения значений парциального давления кислорода (PaO₂) и парциального давления углекислого газа (PaCO₂). Однако ABG-анализ является инвазивным и, следовательно, болезненным для новорожденного, а также его проведение требует больших затрат. Поэтому крайне требуется выполнять проведение ABG-анализа только в оптимальные интервалы времени, чтобы минимизировать как причинение боли новорожденному, так и затраты на проведение этого анализа.

Как правило, исходя из результатов самого последнего ABG-анализа, можно отрегулировать настройки аппарата искусственной вентиляции легких и выбрать время для следующего ABG-анализа. Фиг. 1 иллюстрирует пример набор правил, определяющих такие варианты выбора, который сформулирован в «Assisted Ventilation of the Nenonate” под редакцией Jay P. Goldsmith и Edward H. Karotkin, пятое издание, 2010. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что этот набор правил задает последующее лечение новорожденного, в том числе регулировку настроек аппарата искусственной вентиляции легких (или сохранения этих настроек неизмененными) и определение времени повтора ABG-анализа.

Фиг. 2 иллюстрирует пример способа 200 оптимизации определения времени проведения последующего ABG-анализа. На этапе 210 обеспечивают результаты существующего ABG-анализа. Это может включать в себя рассмотрение результатов текущего ABG-анализа или, в качестве альтернативы, извлечение результатов ранее выполненного анализа, например, из базы данных с медицинскими картами или любого другого доступного носителя информации. На этапе 220 определяют исходное время для следующего ABG-анализа на основе результатов существующего ABG-анализа, используя известные способы, такие как методика, показанная на Фиг. 1.

На этапе 230 с помощью неинвазивных средств получают последующие данные мониторинга для новорожденного пациента. Этот этап может включать в себя проведение анализа степени насыщения крови кислородом (SpO₂) с использованием пульсового оксиметра и проведение анализа парциального давления диоксида углерода в выдыхаемом воздухе в конце выдоха (EtCO₂) с использованием аппарата искусственной вентиляции легких или другого оборудования для капнографии. Эти значения могут также быть получены с использованием транскутанного мониторинга (например, tcO₂ и tcCO₂) или SpO₂-камеры. Мониторинг пациента может также осуществляться с помощью камеры (например, аналоговой или цифровой видеокамеры или камеры, захватывающей последовательность статических изображений), которая может обнаруживать изменение цвета кожи пациента. Таким образом, парциальное давления кислорода PaO₂ определяется на основе одного из SpO₂ и tcO₂.

На этапе 240 проверяется достоверность данных, полученных на этапе 230. Этот этап может быть обязательным, поскольку данные могут быть ненадежными при определенных условиях (например, в зависимости от типа мониторинга, используемого для получения данных, или от состояния пациента, например, апноэ недоношенных). Например, если SpO₂ является одним из типов данных мониторинга пациента, полученных на этапе 230, кривые SpO₂ могут использоваться для определения достоверности. В качестве альтернативы, надежное значение для SpO₂ может быть получено с использованием способа выделения сигнала.

На этапе 250 извлекают параметры PaO₂ и PaCO₂ из данных пациента, полученных на этапе 230 и подтвержденных на этапе 240. Специалистам в данной области техники будет понятно, что существуют различные средства для выполнения такого извлечения. В одном примере варианта осуществления PaO₂ может быть определен на основе SpO₂, используя выражение:

В приведенном выше выражении PaO₂ представлен в торах. Кроме того, PaCO₂ может быть определен на основе EtCO₂, как описано в «Relationship Between Arterial Carbon Dioxide And End-Tidal Carbon Dioxide When A Nasal Sampling Port Is Used” под редакцией Stephen E. McNulty и др., Journal of Clinical Monitoring, апрель 1990.

На этапе 260 определяют, ухудшается ли состояние пациента. Это определение может быть выполнено путем сравнения извлеченных значений PaO₂ и PaCO₂ с их значениями, измеренными во время самого последнего ABG-анализа, и путем сравнения их с предусмотренными диапазонами (например, показанными на Фиг. 1). Определение состояния пациента может также предусматривать исследование статических изображений или видеоизображений, записанных камерой; например, новорожденные могут побледнеть, когда степень насыщения крови кислородом недостаточна. В качестве альтернативы, за пациентом может визуально наблюдать неонатолог, который может затем указать, побледнел ли пациент.

Если состояние пациента определено на этапе 260 как ухудшающееся, то на этапе 270 следующий ABG-анализ выполняют в момент времени или в течение времени, определенного по результатам предыдущего ABG-анализа. Альтернативно, проведение ABG-анализа может быть ускорено, когда состояние пациента ухудшилось. В отличие от этого, если на этапе 260 состояние пациента определено как не ухудшающееся, то на этапе 280 время следующего ABG-анализа задерживают на время, которое может быть определено способом, показанным на Фиг. 1. После этапа 270 или этапа 280 способ 200 завершается. Однако специалистам в данной области техники будет понятно, что результаты измерений входных параметров, описанных выше, можно получать непрерывным и неинвазивным образом, и, таким образом, способ 200 может выполняться непрерывно между ABG-анализами для обеспечения своевременного мониторинга состояния пациента. В одном варианте осуществления определение того, ухудшается ли состояние пациента, и окончательная рекомендация времени для следующего ABG-анализа могут быть выполнены клинической системой поддержки принятия решений, описанной далее.

Фиг. 3 иллюстрирует пример системы 300 определения оптимального времени для следующего ABG-анализа с использованием способа, такого как способ 200. Система 300 включает в себя пользовательский интерфейс 310, который может принимать входные данные, относящиеся к ABG-анализам, и другие данные мониторинга пациента, описанные выше. В одном варианте осуществления пользовательский интерфейс может быть связан непосредственно с информацией мониторинга пациента, чтобы упростить процесс обмена данными. Система 300 дополнительно включает в себя память 320, хранящую программу, реализующую способ, такой как способ 200, и процессор 330, выполняющий способ для обеспечения выходных данных, как описано выше. Выходные данные могут быть обеспечены посредством пользовательского интерфейса 310.

Упомянутые примеры вариантов осуществления позволяют оптимизировать регулировку времени ABG-анализа. Как описано выше, это может выполняться автоматически с использованием системы, такой как клиническая система поддержки принятия решений, которая может принимать входные данные от практикующего врача и выводить рекомендованное время. В результате, затраты на проведение последовательности ABG-анализов могут быть минимизированы, а также можно обойтись без необязательных дополнительных инвазивных процедур в отношении новорожденных пациентов.

Следует отметить, что формула изобретения может включать в себя ссылочные указатели/обозначения в соответствии с п. 6.2(b) PCT. Однако, настоящая формула изобретения не должна рассматриваться как ограниченная примерами вариантов осуществления, соответствующих этим ссылочным указателям/обозначениям.

Специалистам в данной области техники будет очевидно, что различные модификации могут быть выполнены в отношении упомянутых примеров вариантов осуществления без отступления от сущности или объема изобретения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает модификации и изменения этого изобретения при условии, что они находятся в пределах объема приложенной формулы изобретения и ее эквивалентов.

Группа изобретений относится к области определения частоты проведения анализа газового состава артериальной крови. Способ определения частоты проведения анализа газового состава артериальной крови (ABG) содержит этапы, на которых: принимают предыдущие результаты ABG-анализа; определяют исходное время для следующего ABG-анализа на основе предыдущих результатов ABG-анализа и правила из набора правил; принимают данные мониторинга; определяют уточненное время для следующего ABG-анализа на основе исходного времени для следующего ABG-анализа и данных мониторинга; и извлекают параметры степени насыщения крови кислородом на основе данных мониторинга. Причем уточненное время определяют на основе исходного времени и параметров степени насыщения крови кислородом. Этап определения уточненного времени содержит этап, на котором задерживают следующий ABG-анализ, если данные мониторинга указывают, что состояние пациента не ухудшилось; и ускоряют проведение следующего ABG-анализа, если данные мониторинга указывают, что состояние пациента ухудшилось. Также раскрывается система определения частоты проведения анализа газового состава артериальной крови. Группа изобретений обеспечивает минимизацию затрат на проведение ABG-анализа. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ определения частоты проведения анализа газового состава артериальной крови у пациента, содержащий этапы, на которых:

принимают (210) предыдущие результаты анализа газового состава артериальной крови (ABG) для пациента;

определяют (220) исходное время для следующего ABG-анализа для пациента на основе предыдущих результатов ABG-анализа и правила из набора правил, задающих последующее лечение пациента, при этом указанное правило соотносится с по меньшей мере частью результата ABG-анализа к интервалу времени, из которого получено исходное время;

принимают (230) данные мониторинга пациента;

определяют (280) уточненное время для следующего ABG-анализа на основе исходного времени для следующего ABG-анализа и данных мониторинга пациента; и

извлекают (250) параметры степени насыщения крови кислородом для пациента на основе данных мониторинга;

причем уточненное время для следующего ABG-анализа определяют на основе исходного времени для следующего ABG-анализа и параметров степени насыщения крови кислородом для пациента;

при этом этап определения (280) уточненного времени для следующего ABG-анализа содержит этап, на котором задерживают следующий ABG-анализ, если данные мониторинга указывают, что состояние пациента не ухудшилось; и

при этом этап определения (280) уточненного времени для следующего ABG-анализа содержит этап, на котором ускоряют проведение следующего ABG-анализа, если данные мониторинга указывают, что состояние пациента ухудшилось.

2. Способ по п. 1, в котором параметры степени насыщения крови кислородом для пациента представляют собой PaO₂ и PaCO₂.

3. Способ по п. 2, в котором PaO₂ определяют на основе одного из SpO₂ и tcO₂.

4. Способ по п. 3, в котором SpO₂ определяют на основе результатов анализа с использованием пульсового оксиметра.

5. Способ по п. 2, в котором PaCO₂ определяют на основе одного из EtCO₂ и tcCO₂.

6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором:

принимают изображение пациента;

причем уточненное время для следующего ABG-анализа дополнительно определяют на основе изображения пациента.

7. Способ по п. 6, в котором упомянутое определение основано на том, показывает ли изображение, что пациент стал бледнее, чем на предыдущем изображении.

8. Система определения частоты проведения анализа газового состава артериальной крови у пациента, содержащая:

устройство (310) мониторинга пациента, обнаруживающее данные мониторинга пациента;

память (320), хранящую предыдущие результаты анализа газового состава артериальной крови (ABG) для пациента и исходное время для следующего ABG-анализа, определенное на основе предыдущих результатов ABG-анализа; и

процессор (330), определяющий уточненное время для следующего ABG-анализа на основе исходного времени для ABG-анализа и данных мониторинга пациента;

при этом процессор (330) дополнительно извлекает параметры степени насыщения крови кислородом для пациента на основе данных мониторинга, причем уточненное время для следующего ABG-анализа определяется на основе исходного времени для следующего ABG-анализа и параметров степени насыщения крови кислородом для пациента;

при этом определение процессором (330) уточненного времени для следующего ABG-анализа содержит выполнение задержки следующего ABG-анализа, если данные мониторинга указывают, что состояние пациента не ухудшилось; и

при этом определение процессором (330) уточненного времени для следующего ABG-анализа содержит ускорение проведения следующего ABG-анализа, если данные мониторинга указывают, что состояние пациента ухудшилось.

9. Система по п. 8, в которой параметры степени насыщения крови кислородом для пациента представляют собой PaO₂ и PaCO₂.

10. Система по п. 9, в которой PaO₂ определен на основе одного из SpO₂ и tcO₂.

11. Система по п. 10, в которой SpO₂ определен на основе результатов анализа с использованием пульсового оксиметра.

12. Система по п. 9, в которой PaCO₂ определен на основе одного из EtCO₂ и tcCO₂.

13. Система по п. 8, в которой процессор (330) принимает изображение пациента, причем уточненное время для следующего ABG-анализа дополнительно определяется на основе изображения пациента.

14. Система по п. 13, в которой упомянутое определение основано на том, показывает ли изображение, что пациент стал бледнее, чем на предыдущем изображении.