CN109817341A - 基于大数据的肾病透析指标测定系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及肾透析技术领域，公开了基于大数据的肾病透析指标测定系统及方法，肾病透析指标测定系统包括个人信息输入模块、指标检测模块、透析指标录入模块、透析方案输入模块和专家系统，专家系统包括处理器、数据储存模块、检索分析模块和显示器。本发明直接以肾病患者透析前的心率、血压、体重以及血浆中血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据为依据，结合以进行肾透析患者的透析方案，通过专家系统对肾病患者进行肾透析前通过检测肾病患者的相关指标与专家系统进行匹配，生成满足肾病患者个体生理条件的透析方案，提高肾透析的预期治疗效果。
Description
技术领域
本发明涉及肾透析技术领域，具体涉及基于大数据的肾病透析指标测定系统及方法。
背景技术
肾脏的作用是过滤血液，去掉血液中的废弃物质。如果肾上发生病变，废弃物质在体内累积，最终会毒害人体。肾透析又称人工肾，也有人叫血液透析法或洗肾，主要利用半透膜原理，通过扩散、对流体内各种有害以及多余的代谢废物和过多的电解质移出体外，达到净化血液的目的，并吸达到纠正水电解质及酸碱平衡的目的。
肾透析技术能够使肾病患者症状有所改善，然而它不能完全清除体内尿素症毒素、不能完全纠正尿毒症引起的代谢紊乱、也不能替代肾脏内分泌功能。随着透析时间延长，毒素积累，代谢紊乱和内分泌失调所引起的问题逐渐加重，可引发一系列并发症，严重影响患者生活质量与生存时间。所以在进行肾透析时必须根据透析病人的情况，制定个体化的方案。一些大型医院还有定期随访的规定，会根据病人情况的变化，及时调整病人的透析方案。
现有技术通过测量用过的透析液的相关参数，经过算法模型预测透析之后的Kt/V(尿素的清除量)参数，然后与实际透析之后的Kt/V参数进行比对。然而，该现有技术提供的算法，依据的是用过的透析液的测量数据，缺乏患者直接的血液数据，预测获得的Kt/V参数无法反映患者的实际情况，不能准确达到预期的透析治疗效果。
发明内容
基于以上问题，本发明提供基于大数据的肾病透析指标测定系统及方法，本发明直接以肾病患者透析前的心率、血压、体重以及血浆中血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据为依据，结合以进行肾透析患者的透析方案，通过专家系统对肾病患者进行肾透析前通过检测肾病患者的相关指标与专家系统进行匹配，生成满足肾病患者个体生理条件的透析方案，提高肾透析的预期治疗效果。
为解决以上技术问题，本发明提供了基于大数据的肾病透析指标测定系统，包括个人信息输入模块、指标检测模块、透析指标录入模块、透析方案输入模块和专家系统，专家系统包括处理器、数据储存模块、检索分析模块和显示器；个人信息输入模块、指标检测模块、透析指标录入模块和透析方案输入模块均与专家系统的处理器通讯连接，专家系统的数据储存模块、检索分析模块和显示器均与处理器通讯连接；
个人信息输入模块用于向专家系统输入肾病患者的姓名、性别、年龄和肾病类型；
指标检测模块用于检测肾病患者透析前及透析后的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据，并将检测数据传递至专家系统；
透析指标录入模块用于向专家系统输入已透析患者的透析前检测数据、透析后检测数据；
透析方案输入模块用于向专家系统输入已透析患者的透析方案；
处理器用于接收个人信息输入模块传递的个人信息、指标检测模块、透析指标录入模块和透析方案输入模块传递的信息及数据，并根据接收到的肾病患者个人信息按照肾病类型、性别和年龄进行分类并建立肾病患者个人信息名录；其中肾病类型为一级分类，包括急性肾功能衰竭、慢性肾功能衰竭、尿毒症、狼疮性肾炎、糖尿病肾病、高血压肾损害、缺血性肾病和囊性肾病变；在一级分类的基础上，根据患者的性别进行二级分类，包括男性和女性；在二级分类的基础上根据患者的年龄进行三级分类，三级分类将15～75岁肾病患者每隔10岁划分为一个年龄段；将透析指标录入模块输入的已进行肾透析患者治疗时透析前和透析后检测指标，包括心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白录入三级分类下的每个患者对应的个人信息名录中。本实施例采用的处理器为AD9850处理器，数据分类处理速度快，传输效率高。
数据储存模块用于储存经处理器分类后的患者个人信息名录，形成肾透析指标数据库；
检索分析模块用于接收肾病患者的个人信息以及透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白的检测数据，根据肾病患者的性别、年龄和疾病类型在数据库中检索与肾病患者肾病类型、性别和年龄段均相同且透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白的检测数据相似度最高的已进行肾透析患者，结合已进行肾透析患者透析时采用的透析方案和透析后的指标数据，生成与肾病患者身体机能相适应的推荐透析方案；
显示器用于向医务人员显示肾病患者的姓名、性别、年龄和肾病类型信息，以及所检测的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据，以及检索分析模块生成的推荐透析方案。
进一步地，检索分析模块生成的推荐透析方案包括透析频率、透析液配比、透析时间、血流速度、脱水量和透析器参数。
进一步地，专家系统还包括预警提示模块，用于根据肾病患者的肾病类型及其透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白检测数据，结合专家系统中已进行肾透析患者的透析前检测数据向医务人员提示透析后是否出现并发症，对医务人员进行及时预警。
进一步地，专家系统连接至云端服务器，用于实现多个地区的专家系统之间进行数据共享。
为解决以上技术问题，本发明提供了基于大数据的肾病透析指标测定方法，包括如下步骤：
步骤一：通过个人信息输入模块输入肾病患者的性别、年龄和疾病类型；
步骤二：通过指标检测模块检测肾病患者的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据；
步骤三：检索分析模块接收到肾病患者的个人信息以及透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白的检测数据，根据肾病患者的性别、年龄和疾病类型在数据库中检索与肾病患者肾病类型、性别和年龄段均相同且透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白的检测数据相似度最高的已进行肾透析患者，结合已进行肾透析患者透析时采用的透析方案和透析后的指标数据，生成与肾病患者身体机能相适应的推荐透析方案；
步骤四：医务人员根据步骤三生成的推荐透析方案进行肾透析，透析结束后利用指标检测模块对肾病患者的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白进行检测，并将检测数据传递至处理器中，处理器将检测数据分配至对应的个人信息名录中并传递至数据储存模块进行储存。
进一步地，在步骤四中的透析过程中进行心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据的时时检测并将检测数据传递至处理器中，处理器将检测数据传递至显示器中进行显示。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过专家系统对已透析患者的透析前、透析后的指标数据进行整理形成数据库；在需要进行肾透析前，检测肾病患者心率、血压、体重以及血浆中血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据，并将数据传递至专家系统进行检索匹配，结合以进行肾透析患者透析前、透析后的检测数据和透析方案，生成与肾病患者个体生理条件相适应的推荐透析方案，提高肾透析的预期治疗效果。
附图说明
图1为实施例1中的基于大数据的肾病透析指标测定系统结构框图；
其中：1、个人信息输入模块；2、指标检测模块；3、透析指标录入模块；4、透析方案输入模块；5、专家系统；6、处理器；7、数据储存模块；8、检索分析模块；9、显示器；10、预警提示模块；11、云端服务器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
参见图1，基于大数据的肾病透析指标测定系统，包括个人信息输入模块1、指标检测模块2、透析指标录入模块3、透析方案输入模块4和专家系统5，专家系统5包括处理器6、数据储存模块7、检索分析模块8和显示器9；个人信息输入模块1、指标检测模块2、透析指标录入模块3和透析方案输入模块4均与专家系统5的处理器6通讯连接，专家系统5的数据储存模块7、检索分析模块8和显示器9均与处理器6通讯连接；
本实施例中，个人信息输入模块1用于向专家系统5输入肾病患者的姓名、性别、年龄和肾病类型；
指标检测模块2用于检测肾病患者透析前及透析后的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据，并将检测数据传递至专家系统5；
透析指标录入模块3用于向专家系统5输入已透析患者的透析前检测数据、透析后检测数据；
透析方案输入模块4用于向专家系统5输入已透析患者的透析方案；
处理器6用于接收个人信息输入模块1传递的个人信息、指标检测模块2、透析指标录入模块3和透析方案输入模块4传递的信息及数据，并根据接收到的肾病患者个人信息按照肾病类型、性别和年龄进行分类并建立肾病患者个人信息名录；其中肾病类型为一级分类，包括急性肾功能衰竭、慢性肾功能衰竭、尿毒症、狼疮性肾炎、糖尿病肾病、高血压肾损害、缺血性肾病和囊性肾病变；在一级分类的基础上，根据患者的性别进行二级分类，包括男性和女性；在二级分类的基础上根据患者的年龄进行三级分类，三级分类将15～75岁肾病患者每隔10岁划分为一个年龄段；将透析指标录入模块3输入的已进行肾透析患者治疗时透析前和透析后检测指标，包括心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白录入三级分类下的每个患者对应的个人信息名录中。
心率、血压的检测用于反应肾病患者透析前、透析后的心率值和血压值，评估透析后肾病患者是否心率或血压失常，如出现透析后心率失常，可进行及时应急措施。
体重反应的是透析患者体内水负荷的多少，如透析间期体重增长过快，说明患者体内容量负荷过重。一般脱水量控制在干体重的5％以内，超过10％说明患者有较为严重的水负荷问题，需加强管理。
血肌酐的下降程度一般反应了透析治疗的效果，同时与患者的营养状态相关。
尿素氮的下降率达到65％可以判断透析效果基本达标，可作为对透析效果的评价。也可以通过透析前和透析后的尿素氮计算spKt/V(尿素氮清除率)。
血红蛋白是血常规的重要指标，一般在100～120g/L，透析后会有所升高，如果超过130g/L就需要采取降回措施。
总蛋白和白蛋白，这两个指标表示肾病患者的营养状况，基本要求时在正常值区间内。总蛋白一般在60～85g/L，白蛋白一般在35～51g/L。
数据储存模块7用于储存经处理器6分类后的患者个人信息名录，形成肾透析指标数据库；
检索分析模块8用于接收肾病患者的个人信息以及透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白的检测数据，根据肾病患者的性别、年龄和疾病类型在数据库中检索与肾病患者肾病类型、性别和年龄段均相同且透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白的检测数据相似度最高的已进行肾透析患者，结合已进行肾透析患者透析时采用的透析方案和透析后的指标数据，生成与肾病患者身体机能相适应的推荐透析方案；
相似度计算值的计算公式为：
其中，d为相似度计算值，其中d值越大表示相似度越低，d越小表示相似度越高；
H1为肾透析患者透析前的心率值；H2为肾透析患者透析前的血压值；H3为肾透析患者透析前的体重；H4为肾透析患者透析前的血浆血肌酐值；H5为肾透析患者透析前的血浆尿素氮值；H6为肾透析患者透析前的血浆血红蛋白值；H7为肾透析患者透析前的血浆总蛋白值；H8为肾透析患者透析前的血浆白蛋白值；T1为已透析患者透析前的心率值；T2为已透析患者透析前的血压值；T3为已透析患者透析前的体重；T4为已透析患者透析前的血浆血肌酐值；T5为已透析患者透析前的血浆尿素氮值；T6为已透析患者透析前的血浆血红蛋白值；T7为已透析患者透析前的血浆总蛋白值；T8为已透析患者透析前的血浆白蛋白值。
显示器9用于向医务人员显示肾病患者的姓名、性别、年龄和肾病类型信息，以及所检测的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据，以及检索分析模块8生成的推荐透析方案。
本发明通过专家系统5对已透析患者的透析前、透析后的指标数据进行整理形成数据库；在需要进行肾透析前，检测肾病患者的心率值、血压值及体重，检测血浆中血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据，并将数据传递至专家系统5进行检索匹配，结合以进行肾透析患者透析前、透析后的检测数据和透析方案，生成与肾病患者个体生理条件相适应的推荐透析方案，提高肾透析的预期治疗效果。
检索分析模块8生成的推荐透析方案包括透析频率、透析液配比、透析时间、血流速度、脱水量和透析器参数。通过透析前的心率、血压、体重以及血浆中的血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白检测，专家系统5判断肾病患者的透析前检测数据达到透析条件，若检测数据未达到透析前的指标要求，需要进行药物调节或者饮食调节，以满足透析时的生理条件需要；通过专家系统5还可以根据已进行肾透析患者的透析频率、透析液配比、透析时间、血流速度、脱水量和透析器参数，结合肾病患者的具体数据进行微调，满足肾病患者的个体生理条件，进一步保证了透析的预期治疗效果。
专家系统5还包括预警提示模块10，用于根据肾病患者的肾病类型及其透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白检测数据，结合专家系统5中已进行肾透析患者的透析前检测数据向医务人员提示透析后是否出现并发症，透析后的数据值超过预期变化的范围，可以对医务人员进行及时预警。
专家系统5连接至云端服务器11，用于实现多个地区的专家系统5之间进行数据共享。多个地区的专家系统5通过云端服务器11实现肾病患者的相关数据的共享，可以扩大肾病患者的数据量，与肾透析患者的生理条件相似度提高，使得推荐的透析方案更加精准。
实施例2：
基于大数据的肾病透析指标测定方法，包括如下步骤：
步骤一：通过个人信息输入模块1输入肾病患者的性别、年龄和疾病类型；
步骤二：通过指标检测模块2检测肾病患者的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据；
步骤三：检索分析模块8接收到肾病患者的个人信息以及透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白的检测数据，根据肾病患者的性别、年龄和疾病类型在数据库中检索与肾病患者肾病类型、性别和年龄段均相同且透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白的检测数据相似度最高的已进行肾透析患者，结合已进行肾透析患者透析时采用的透析方案和透析后的指标数据，生成与肾病患者身体机能相适应的透析频率、透析液配比、透析时间、血流速度、脱水量和透析器参数；
步骤四：医务人员根据步骤三生成的推荐透析方案进行肾透析，透析结束后利用指标检测模块2对肾病患者的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白进行检测，并将检测数据传递至处理器6中，处理器6将检测数据分配至对应的个人信息名录中并传递至数据储存模块7进行储存。
在步骤四中的透析过程中进行心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据的时时检测并将检测数据传递至处理器6中，处理器6将检测数据传递至显示器9中进行显示。可以对肾病患者透析时的数据进行时时监测，在透析过程中出现不适应症时方便医务人员进行及时处理。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.基于大数据的肾病透析指标测定系统，其特征在于：包括个人信息输入模块(1)、指标检测模块(2)、透析指标录入模块(3)、透析方案输入模块(4)和专家系统(5)，所述专家系统(5)包括处理器(6)、数据储存模块(7)、检索分析模块(8)和显示器(9)；所述个人信息输入模块(1)、指标检测模块(2)、透析指标录入模块(3)和透析方案输入模块(4)均与专家系统(5)的处理器(6)通讯连接，所述专家系统(5)的数据储存模块(7)、检索分析模块(8)和显示器(9)均与处理器(6)通讯连接；
所述个人信息输入模块(1)用于向专家系统(5)输入肾病患者的姓名、性别、年龄和肾病类型；
所述指标检测模块(2)用于检测肾病患者透析前及透析后的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据，并将检测数据传递至专家系统(5)；
所述透析指标录入模块(3)用于向专家系统(5)输入已透析患者的透析前检测数据、透析后检测数据；
所述透析方案输入模块(4)用于向专家系统(5)输入已透析患者的透析方案；
所述处理器(6)用于接收个人信息输入模块(1)传递的个人信息、指标检测模块(2)、透析指标录入模块(3)和透析方案输入模块(4)传递的信息及数据，并根据接收到的肾病患者个人信息按照肾病类型、性别和年龄进行分类并建立肾病患者个人信息名录；其中肾病类型为一级分类，包括急性肾功能衰竭、慢性肾功能衰竭、尿毒症、狼疮性肾炎、糖尿病肾病、高血压肾损害、缺血性肾病和囊性肾病变；在一级分类的基础上，根据患者的性别进行二级分类，包括男性和女性；在二级分类的基础上根据患者的年龄进行三级分类，三级分类将15～75岁肾病患者每隔10岁划分为一个年龄段；将透析指标录入模块(3)输入的已进行肾透析患者治疗时透析前和透析后检测指标，包括心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白录入三级分类下的每个患者对应的个人信息名录中；
所述数据储存模块(7)用于储存经处理器(6)分类后的患者个人信息名录，形成肾透析指标数据库；
所述检索分析模块(8)用于接收肾病患者的个人信息以及透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白的检测数据，根据肾病患者的性别、年龄和疾病类型在数据库中检索与肾病患者肾病类型、性别和年龄段均相同且透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白的检测数据相似度最高的已进行肾透析患者，结合已进行肾透析患者透析时采用的透析方案和透析后的指标数据，生成与肾病患者身体机能相适应的推荐透析方案；
所述显示器(9)用于向医务人员显示肾病患者的姓名、性别、年龄和肾病类型信息，以及所检测的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据，以及检索分析模块(8)生成的推荐透析方案。
2.根据权利要求1所述的肾病透析指标测定系统，其特征在于：所述检索分析模块(8)生成的推荐透析方案包括透析频率、透析液配比、透析时间、血流速度、脱水量和透析器参数。
3.根据权利要求2所述的肾病透析指标测定系统，其特征在于：所述专家系统(5)还包括预警提示模块(10)，用于根据肾病患者的肾病类型及其透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白检测数据，结合专家系统(5)中已进行肾透析患者的透析前检测数据向医务人员提示透析后是否出现并发症，对医务人员进行及时预警。
4.根据权利要求2所述的肾病透析指标测定系统，其特征在于：所述专家系统(5)连接至云端服务器(11)，用于实现多个地区的专家系统(5)之间进行数据共享。
5.基于大数据的肾病透析指标测定方法，该方法基于权利要求1～4任意一项所述的肾病透析指标测定系统，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：通过个人信息输入模块(1)输入肾病患者的性别、年龄和疾病类型；
步骤二：通过指标检测模块(2)检测肾病患者的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据；
步骤三：检索分析模块(8)接收到肾病患者的个人信息以及透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白的检测数据，根据肾病患者的性别、年龄和疾病类型在数据库中检索与肾病患者肾病类型、性别和年龄段均相同且透析前的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白的检测数据相似度最高的已进行肾透析患者，结合已进行肾透析患者透析时采用的透析方案和透析后的指标数据，生成与肾病患者身体机能相适应的推荐透析方案；
步骤四：医务人员根据步骤三生成的推荐透析方案进行肾透析，透析结束后利用指标检测模块(2)对肾病患者的心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白进行检测，并将检测数据传递至处理器(6)中，处理器(6)将检测数据分配至对应的个人信息名录中并传递至数据储存模块(7)进行储存。
6.根据权利要求5所述的肾病透析指标测定方法，其特征在于：在步骤四中的透析过程中进行心率、血压、体重、血肌酐、尿素氮、血红蛋白、总蛋白和白蛋白数据的时时检测并将检测数据传递至处理器(6)中，处理器(6)将检测数据传递至显示器(9)中进行显示。
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