CN110692108B - 根据能量消耗动态控制肠道供给的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种计算机执行方法，用于通过肠道供给控制器调节患者的肠道供给，包括：基于患者的氧气测量值和二氧化碳测量值计算患者的能量消耗估计值；根据计算的能量消耗估计值计算用于肠道供给的目标组合物和目标供给速率；当目标组合物和目标供给速率与当前的肠道供给组合物和供给速率的要求不同时，由肠道供给控制器产生多个指令，以根据目标组合物调整肠道供给的输送速率；其中接收氧气测量值、接收二氧化碳测量值和计算能量消耗估计值是在每个第一时间间隔内反复执行，且产生指令用于调整是在第二时间间隔内执行，第二时间间隔大于第一时间间隔。

Description

根据能量消耗动态控制肠道供给的系统和方法

相关申请

根据美国专利法35USC§119(e)条，本申请主张于2017年4月2日申请的美国专利临时申请案申请号为62/480,473的优先权，其公开内容引入本文作为参考。

技术领域及背景技术

本发明在一些实施例中，是有关于一种肠道供给系统，更具体地但非限定地关于用于控制肠道供给的系统和方法。

需要肠道供给(即通过插入胃中的胃管进食)的患者包括，例如婴儿，可能需要镇静及/或插管的重症加护病房(ICU)患者以及其他无法以正常方式吞咽或摄入食物的患者。胃管通过鼻子、嘴巴或手术产生的开口插入胃(或十二指肠、空肠或消化道中的其他位置)。近年来的研究和实例表示，正确的肠道供给是影响患者生存率和康复的关键因素。不幸的是，在许多情况下，进食率和成分是在患者进入病房时进行的，即使有更新，也很少见。长期以来人们一直在寻求用于改善患者肠道供给的系统和方法。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种计算机执行方法，用于通过一肠道供给控制器调节一患者的肠道供给，所述计算机执行方法包括：接收由一二氧化碳传感器输出的多个二氧化碳测量值，所述二氧化碳传感器感测所述患者的吸气和呼气中的至少一种；接收由一氧气传感器输出的一氧气测量值，所述氧气传感器感测所述患者的吸气和呼气中的至少一种；基于所述氧气测量值和所述二氧化碳测量值计算所述患者的一能量消耗估计值；根据计算出的所述能量消耗估计值计算用于肠道供给的一目标组合物和一目标供给速率；当所述目标组合物和所述目标供给速率与当前的肠道供给组合物和供给速率的一要求不同时，由肠道供给控制器产生多个指令，以根据所述目标组合物调整肠道供给的输送速率；其中，接收所述氧气测量值、接收所述二氧化碳测量值和计算所述能量消耗估计值是在每个第一时间间隔内反复执行的，并且所述产生多个指令用于调整的步骤是在一第二时间间隔内执行，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔。

本发明的第二目的在于提供一种系统，用于通过一肠道供给控制器调节一患者的肠道供给，所述系统包括：一种非暂时性储存器，其中储存有用于由一计算系统的至少一个硬件处理器执行的一代码。所述代码包括：一代码，用于接收由一二氧化碳传感器输出的多个二氧化碳测量值，所述二氧化碳传感器感测所述患者的吸气和呼气中的至少一种；一代码，用于接收由一氧气传感器输出的一氧气测量值，所述氧气传感器感测所述患者的吸气和呼气中的至少一种；一代码，用于基于所述氧气测量值和所述二氧化碳测量值计算所述患者的一能量消耗估计值；一代码，用于根据计算出的所述能量消耗估计值计算用于肠道供给的一目标组合物和一目标供给速率；一代码，用于当所述目标组合物和所述目标供给速率与当前的肠道供给组合物和供给速率的一要求不同时，由肠道供给控制器产生多个指令，以根据所述目标组合物调整肠道供给的输送速率；其中，接收所述氧气测量值、接收所述二氧化碳测量值和计算所述能量消耗估计值是在每个第一时间间隔内反复执行的，并且所述产生多个指令用于调整的步骤是在一第二时间间隔内执行，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔。

本发明的第三目的在于提供一种用于通过一肠道供给控制器调节一患者的肠道供给的一计算机程序产品，包括：一种非暂时性储存器，其中储存有用于由一计算系统的至少一个硬件处理器执行的一代码。所述代码包括：多个指令，用于接收由一二氧化碳传感器输出的多个二氧化碳测量值，所述二氧化碳传感器感测所述患者的吸气和呼气中的至少一种；多个指令，用于接收由一氧气传感器输出的一氧气测量值，所述氧气传感器感测所述患者的吸气和呼气中的至少一种；多个指令，用于基于所述氧气测量值和所述二氧化碳测量值计算所述患者的一能量消耗估计值；多个指令，用于根据计算出的所述能量消耗估计值计算用于肠道供给的一目标组合物和一目标供给速率；多个指令，用于当所述目标组合物和所述目标供给速率与当前的肠道供给组合物和供给速率的一要求不同时，由肠道供给控制器产生多个指令，以根据所述目标组合物调整肠道供给的输送速率；其中，接收所述氧气测量值、接收所述二氧化碳测量值和计算所述能量消耗估计值是在每个第一时间间隔内反复执行的，并且所述产生多个指令用于调整的步骤是在一第二时间间隔内执行，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔。

本发明的第四目的在于提供一种计算机执行方法，用于通过一肠道供给控制器调节一患者的肠道供给，所述计算机执行方法包括：接收由一二氧化碳传感器输出的多个二氧化碳测量值，所述二氧化碳传感器感测所述患者的吸气和呼气中的至少一种；接收由一氧气传感器输出的一氧气测量值，所述氧气传感器感测所述患者的吸气和呼气中的至少一种；基于所述氧气测量值和所述二氧化碳测量值计算所述患者的一能量消耗估计值；根据计算出的所述能量消耗估计值计算用于肠道供给的一目标组合物；根据计算出的能量消耗来计算补充蛋白质的一数量以满足患者的肠道供给需求，补充蛋白质的数量根据所述目标组合物并参考储存在肠道供给配方的多个不同成分的数据储存纪录中的可用配方来计算；由肠道供给控制器产生多个指令，以根据所述目标组合物调整肠道供给的输送速率；其中，接收所述氧气测量值、接收所述二氧化碳测量值和计算所述能量消耗估计值是在每个第一时间间隔内反复执行的，并且所述产生多个指令用于调整的步骤是在一第二时间间隔内执行，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔。

本文描述的系统、方法、装置及/或代码指令涉及控制患者的肠道供给的技术问题。设计及/或选择合适的肠道供给方式，包括进食速度(例如每单位时间的卡路里)及/或肠道供给的组成(例如碳水化合物、蛋白质、脂肪及/或其他营养物质的混合物)会影响患者的生存和恢复。

根据现有标准做法(例如，当患者进入重症加护病房(ICU)时)，一供给计划是由例如医疗提供者及/或由当前正在根据哈里斯˙本尼迪克特(Harris Benedict)公式或类似公式(通常不准确及/或仅对患者执行一次)计算营养目标的营养师手动安排的(例如配方、速率、供给方式)，而不是根据患者的状况不断变化而可以动态变化的营养目标。根据患者的具体情况，与根据可从不同供货商处获得的各种供给配方以及当前库存的供给方式来选择供给计划。供给计划是基于饮食学家及/或营养师的专业知识及/或已知的推荐配方、团队负责人经验(如ICU负责人)及/或当前主治医师规定的患者的特定要求来手动设计的。手动方法基于一个或多个人的主观输入，导致特定患者的非优化规划与患者当前的新陈代谢不完全匹配。

与标准的手动操作相反，本文所述的系统、方法、装置及/或代码说明不需要“回路中的人为操作”，可以根据能量消耗客观地动态确定患者状况，并相应地动态调整肠道供给。

本文描述的系统、方法、装置及/或代码指令可以进一步关于根据动态的患者状况调节患者肠道供给的技术问题。例如，在ICU中，患者状况可能迅速改变，并且可能会经历许多变化。例如，随着患者的康复，接受治疗的改变，并经历新的感染和新的医疗状况。现有手动方法的做法是在某个时间点人工计算最合适的肠内喂养方式，但无法充分适应快速变化的患者状况。例如，连续检查患者、分析患者情况、更换不同的供给、更新供给组成等都是不切实际的，不能靠手动执行来跟上患者病情的变化。

当患者的喂食是由手动确定和手动执行时，确定如何喂食患者是基于过时的数据，这些数据不能反映患者的实际当前状态。因此，手动确定的供给计划不适合患者的当前状态。相反，本文描述的系统、方法及/或代码指令是获得患者的一准确当前状态，并且基于患者的当前状态动态地选择及/或调整患者的供给方案(例如成分、速率)。快速调整供给方案以反映患者当前状态的变化，这不能通过基于患者过时状态而不是患者当前状态的手动方法执行。

此外，医疗保健提供者无法持续监测患者的热量消耗，这可能导致患者的非优化供给，例如，患者的不足供给可能导致热量及/或蛋白质及/或营养摄入不足，对复原及/或生存产生不利影响，及/或患者过度进食(值得注意的是，过度进食可能表示胃幽门排出不良或其他需要特殊治疗的胃阻塞)，这可能导致逆流及其相关风险(例如吸入性肺炎)。

本文描述的系统、方法、装置及/或代码指令不仅简单地执行手动过程的自动化，而且执行其他人无法使用笔及/或纸来手动执行的自动化特征。例如，可以以各自的速率控制食物源的组合，例如，高蛋白食物源和标准食物源。在另一实例中，基于测量患者的氧气、二氧化碳及/或氮流量的多个传感器实时地(即在短间隔内)执行计算，这无法手动执行。在又一个实例中，根据计算出的能量消耗来计算目标组合物和目标供给速率，并对其进行评估以确定从当前供给是否发生了重大变化。当发生重大变化时，会自动生成调整供给控制器的多个指令，以更改成分及/或供给速度。所述过程以较短的时间间隔进行反复交替，以快速识别患者能量消耗的变化并相应地调整进食，这是无法手动执行的。在又一实例中，基于估计的GRV值实时调整实例以防止或减少逆流。在另一实例中，基于对供给表现的历史测量来做出对未来供给需求的预测。

与本文描述的系统、装置、方法及/或代码指令相关联的GUI生成新的用户体验，所述用户体验不同于手动方式的而可尝试选择供给配方和选择供给速率。例如，如本文所述，GUI引导用户完成选择供给配方和供给速度的过程。图形用户界面直观地展示了不同的适合和可用的供给配方，供用户选择。图形用户界面引导用户从合适和可用的供给配方中选择补充蛋白质。图形用户界面根据患者自动计算的休息能量消耗向用户提供合适的选项，这有助于用户做出正确的供给选择。图形用户界面可以呈现所选间歇供给参数的图形表示，以帮助可视化在即将到来的时间间隔内供给将如何进行。

本文描述的系统、方法及/或代码指令不仅仅使用GUI来显示信息。本文所述的系统、方法及/或代码指令可以基于特定的结构化GUI，所述GUI和与所述GUI结构直接相关的规定功能配对，所述功能针对并解决了特定识别的技术问题。

当将本文描述的系统、方法、装置及/或代码指令所涉及的特征作为一个整体时，这些特征的组合所占的数量远远超过计算估计的能源消耗速率的简单数学计算(例如静态能量消耗率)。本文描述的系统、方法、装置及/或代码指令不仅涉及数学计算(例如方程式)，而且与收集、储存的特定数据和传感器收集数据的方式有关，以及如何自动生成调整肠道供给装置(如泵、阀门)的多个指令。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述方法更包括及/或所述系统更包括代码用于及/或所述计算机程序产品包括的附加的多个指令用于对从所述患者的一电子病历收集的实时患者生命迹象测量值进行分析以确定所述患者是否处于休息状态，其中，当确定患者处于休息状态时，计算患者的能量消耗。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述第二时间间隔约为20分钟或更短。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，用于调整的所述多个指令包括与肠道供给的所述输送速率相关联的第一供给间隔，以及不进行肠道供给的第二非供给间隔，其中第一间隔和第二间隔是交替的。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，当无法获得所述氧气测量值时，仅根据所述二氧化碳测量值和一呼吸商数(RQ)的一估计值来计算所述目标供给速率。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述方法更包括及/或所述系统更包括代码用于及/或所述计算机程序产品包括的附加的多个指令用于接收由一氮传感器输出的一氮测量值，所述氮测量值与收集所述患者输出的尿液的一尿液收集装置相关联，并且其中，根据所述氮测量值进一步计算所述能量消耗估计值。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述方法更包括及/或所述系统更包括代码用于及/或所述计算机程序产品包括的附加的多个指令用于根据计算出的能量消耗来计算补充蛋白质的一数量以满足患者的肠道供给需求，补充蛋白质的数量根据所述目标组合物并参考储存在肠道供给配方的多个不同成分的数据储存纪录中的可用配方来计算，其中，当添加到一所选的可用配方中时，所述补充蛋白质不会显着影响所述可用配方的计算的卡路里及/或体积供给速率，以触发所述可用配方的供给速率的重新计算。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述方法更包括及/或所述系统更包括代码用于及/或所述计算机程序产品包括的附加的多个指令用于将计算的所述目标组合物与储存在肠道供给配方的多个不同成分的数据储存纪录中的一可用配方的至少一个记录相匹配，其中用于调整的所述多个指令包括基于所匹配的至少一个记录产生用于调整的所述多个指令。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述方法更包括及/或所述系统更包括代码用于及/或所述计算机程序产品包括的附加的多个指令用于当至少一个记录与所述目标组合物匹配时，所述方法还包括在一显示器上呈现所述至少一个记录，并通过用户界面从呈现的至少一个记录接收一特定记录的一选择，其中用于调整的所述多个指令为根据所选的特定记录而产生。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述方法更包括及/或所述系统更包括代码用于及/或所述计算机程序产品包括的附加的多个指令用于计算表示每个个别记录与所述目标组合物之间的相似度的一分数，并且呈现与每个个别记录相关联的所述分数。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述方法更包括及/或所述系统更包括代码用于及/或所述计算机程序产品包括的附加的多个指令用于当没有记录与所述目标组合物匹配时，所述方法更包括独立地将所述目标组合物的多个成分组与个别多个记录匹配，其中，根据多个记录的一个别匹配记录，产生成用于调节的所述多个指令中的每个。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，第一组成分表示与一第一配方相匹配的多个任意成分，第二组成分表示与一第二配方相匹配的一纯蛋白质成分，其中产生一第一指令组用于以第一速率进行第一配方的肠道供给，并产生一第二指令组用于以第二速率进行第二配方的肠道供给。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，根据从多个采样个体收集的数据的一汇总来计算所述目标组合物，其中根据获得一正面结果的可能性来计算所述目标组合物。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，产生的多个指令包括：用于以第一速率递送一第一肠道供给配方的第一指令组，以及用于以第二速率递送一第二肠道供给配方的第二指令组，其中第一指令组和第二指令组控制一供给选择机构，所述供给选择机构在以第一速率递送所述第一肠道供给配方的一第一管体和以第二速率递送所述第二肠道供给配方的一第二管体之间进行选择，其中所述第一管体和所述第二管体连接成一组合管用以提供所数患者的肠道供给。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述能量消耗估计值包括所数患者的一卡路里消耗估计值，并且其中所述肠道供给控制器根据所述卡路里消耗估计值来动态地调整供给速率以将卡路里输送给患者。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述能量消耗估计值被动态地计算为一预定时间段内的一能量消耗率，在此期间获得氧气和二氧化碳的测量值，其中动态调整所述肠道供给控制器提供的供给速率以匹配在一公差要求范围内的能量消耗率。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，产生的多个指令将供给速率定义为设置在一逆流供给水平以下的供给速率，所述逆流供给水平被估计为触发所述患者的肠道供给的逆流。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述逆流供给水平是根据一估计的胃残余量(GRV)的净食物部分计算的，根据由所述肠道供给控制器提供的肠道供给配方的重量、体积和比重计算。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，根据目标个体的历史进食表现，进一步计算出所述逆流供给水平。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述目标组合物和目标供给速率包括一定量的水。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述方法更包括及/或所述系统更包括代码用于及/或所述计算机程序产品包括的附加的多个指令用于在一图形用户界面(GUI)上的一显示器上显示以下各项中的至少一项：当前计算出的能量消耗、基于计算出的能量消耗的历史记录的一走势、所述肠道供给控制器输送的当前供给速率以及由所述肠道供给控制器递送的肠道供给的计算的组合物。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，根据威尔方程式或相应的方程式，以及根据基于所述氧气测量值计算出的耗氧量和基于二氧化碳测量值计算出的二氧化碳产生率来估算的一代谢率来计算所述能量消耗估计值。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述方法更包括及/或所述系统更包括代码用于及/或所述计算机程序产品包括的附加的多个指令用于由所述肠道供给控制器设定一初始供给速率，其与氧气和二氧化碳的测量无关；计算所计算的能量消耗估计值与初始供给速率状态之间的不匹配；其中，产生的多个指令包括用于根据所述计算的不匹配来调节所述肠道供给控制器的初始供给速率的多个指令。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述能量消耗估计值包括通过根据先前观察到的模式所训练的机器学习多个代码指令计算出的未来能源消耗的一预测。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，根据所述患者呈现的的历史供给表现，进一步计算肠道供给的所述输送速率。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述二氧化碳传感器安装在为患者通气的一通气管上。

在第四目的的进一步实施例中，所述补充蛋白质的数量被计算用于加入多个可用配方中的每一个，以达到肠道供给的所计算的目标组合物的蛋白质需求量的约100％。

在第四目的的进一步实施例中，所述方法更包括对从所述患者的一电子病历收集的实时患者生命迹象测量值进行分析以确定所述患者是否处于休息状态，其中，当确定患者处于休息状态时，计算患者的能量消耗。

在第一目的、第二目的和第三目的的进一步实施例中，所述方法更包括设定所述患者的一临床状态，其中根据所述患者的所述临床状态计算目标供给组合物。

在第四目的的进一步实施例中，所述患者的所述临床状态选自：维持期、压力/内科加护病房、创伤/普通外科、外伤/重症加护病房、烧伤、癌症、肥胖(如体重指数(BMI)>29.9)。

在第四目的的进一步实施例中，所述方法更包括设定所述患者的一体重，其中目标供给组合物根据所述患者的体重计算。

在第四目的的进一步实施例中，所述方法更包括：在一图形用户界面(GUI)上的一显示器上显示所述患者是否休息或未休息的一计算状态的一指示；当所述患者被确定为休息时，在GUI中显示计算的能量消耗估计值；通过GUI接收所述患者体重的设置，以及从多个图标中进行选择，每个图标表示所述患者的一相应临床状态；通过GUI接收选择的一个图标，所述图标指示储存在数据库中的多个可用配方中的一个可用配方，并基于相应的图标呈现在GUI中；通过GUI接收选择的一个图标，所述图标指示一种补充蛋白质的可用配方，其满足来自多个可用配方的补充蛋白质的数量，所述多个可用配方满足所述补充蛋白质的数量，所述补充蛋白质的量储存在存储所述补充蛋白质的不同组成的记录的数据库中，并且根据相应的图标呈现在GUI中；其中，根据通过GUI接收的选择来产生用于调整的多个指令。

在第四目的的进一步实施例中，所述方法更包括：通过GUI接收以下的选择：一图标，指示间歇供给、一图标，指示间歇供给的一频率的小时数、一图标，指示间歇频率的一持续时间的小时数、一图标，指示每个供给间隔逐渐增加的分钟数、以及一图标，指示减少每个供给间隔逐渐减少的分钟数。

在第四目的的进一步实施例中，所述方法更包括：在GUI内显示的一图形时间线表示一即将到来的供给期间内的供给间隔，其中所述时间线的一第一颜色的多个实心部分表示输入进行供给的时间间隔，所述第一颜色的每个所述实心部分的长度取决于所选的持续时间，所述时间线的一第二颜色的多个实心部分表示停止肠道供给的时间间隔，所述第二颜色的每个所述实心部分的长度根据选择的频率减去选择的持续时间，位于第一颜色的每个实心部分之前且代表所述第一颜色和第二颜色的混合的多个混合部分被表示为逐渐增大，并具有一长度，其根据所选择的逐渐增加时间而定；并且位于所述第一颜色的每个所述实心部分之后的多个混合部分被表示为逐渐减小，并且具有一长度，其根据所选择的逐渐减少时间而定。

除非另有定义，否则本文使用的所有技术及/或科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。虽然在本发明实施例的实施或测试中可以使用与本文所述方法和材料类似或等同的方法和材料，下面描述的方法和/或材料为例示性的。如果发生矛盾，专利说明书包括其定义，将受到限制。另外，这些材料、方法和实例仅是说明性的，并非用以限制。

附图说明

这里仅通过举例的方式参考附加的图式来描述本发明的一些实施例。现在具体参照附图详细说明，强调的是，所示出的细节是作为例示并且出于对本发明实施例的说明性讨论的目的。就这一点而言，对于本领域技术人员而言，利用附图进行的描述对于可以如何实践本发明的实施例是显而易见的。

在附图中：

图1A是根据本发明一些实施例，根据基于多个传感器的输出来计算的一能量消耗估计值来动态调整用于控制肠道供给速率的肠道供给装置的方法的流程示意图。

图1B是根据本发明一些实施例，根据基于多个传感器的输出以及用额外的蛋白质补充供给配方来计算的一能量消耗估计值来动态调整用于控制供给速率的肠道供给装置的方法的流程示意图。

图2是根据本发明一些实施例的用于基于多个传感器的输出估计的能量消耗的一系统的多个组件的示意图，并且根据估计的能量消耗生成用于调整由一肠道供给控制器提供的肠道供给速率的多个指令。

图3是根据本发明一些实施例的特定肠道供给产品配方的记录的示例的示意图。

图4是根据本发明的一些实施例的肠道供给装置的示例性实施例的示意图，所述肠道供给装置用于独立控制肠道供给的两个组件的递送速率。

图5是根据本发明的一些实施例，由所述肠道供给控制器根据基于多个传感器输出计算的估计能量消耗动态调整肠道供给速率的数据流示意图。

图6A至图6J是根据本发明一些实施例的包括一系列示例性GUI图像，其描绘用于实现根据基于多个传感器的输出以及用额外的蛋白质补充供给配方来计算的所述能量消耗估计值以控制供给速率来动态调整肠道供给装置的方法的示例性流程示意图。

具体实施方式

本发明在一些实施例中，是有关于一种肠道供给系统，更具体地但非限定地关于用于控制肠道供给的系统和方法。

本发明的一些实施例的一目的是有关于一种系统、设备、方法及/或代码指令(储存在数据储存装置中，可由一个或多个硬件处理器执行)用于调整肠道供给的速率，并任选地选择对于由肠道供给控制器进行供给的患者所要进行的供给的种类及/或品牌。根据患者计算的能量消耗估计值调整所述速率，同时保持避免供给过度的敲击声响，因为过度供给可能会导致不良逆流。所估计的能量消耗是基于一个或多个传感器的输出计算的，例如二氧化碳传感器、流量传感器和任选地添加测量患者吸气及/或呼气(例如与通气装置及/或已安装)相关的氧气传感器，并且任选地基于与尿液输出设备或任何其他检测患者能量消耗的装置相关联的氮传感器。传感器测量可以实时地执行，例如，连续地(及/或基本上连续地，当数字信号以类似于连续监视的特定频率输出时)或以例如小于约5分钟至30分钟的时间间隔执行。估计的能量消耗可以实时计算(即，紧接在接收到传感器的测量值之后)，并相应地实时调整肠道供给速率。提供给患者的肠道供给的供给速率随着患者病情的变化根据患者的动态能量消耗进行动态调整(例如，由于压力、复原、运动、用药、感染)，患者的能量消耗也随之变化，并通过肠道供给装置的动态控制来达成。

任选地，根据计算出的能量消耗估计值来计算肠道供给的一目标组合物。可以根据患者的营养目标来计算目标组合物及/或目标供给速率。所计算的目标组合物可以通过一种或多种实际可用的配方进行匹配，这些配方可用作初始设置及/或例如具有储存在数据库中的记录来设置。当匹配不完全但代表相似的配方时，用户可以选择已匹配的记录之一，例如，数据库中最相似的配方。当没有找到匹配记录时(即根据相似性要求)，可以将目标组合物的组分的子集尽可能地独立地匹配成所需的配方。可以为每种匹配的配方计算不同的供给速率。肠道供给控制器的机制根据各自的计算速率控制每种匹配的配方的输送。

任选地，当目标组合物和目标供给速率与当前肠道供给组合物和供给速率之间存在人工定义及/或自动计算的差异(例如百分比差异、绝对差异，例如约10％)时，生成多个指令用于根据目标组合物调整肠道供给的供给速率。

对于每个第一时间间隔，例如每1分钟、5分钟、10分钟或其他值，反复地执行氧气及/或二氧化碳测量值的接收和所述能量消耗估计值的计算。用于调整的多个指令(当大于要求时)会在大于第一时间间隔的第二时间间隔(例如30分钟、60分钟、120分钟或其他值)中生成。第二间隔可以包括多个时间间隔，例如，这些指令是根据前六个第一时间间隔(每个间隔5分钟)生成的(例如6x5分钟＝30分钟)。可替代地或另外地，每第二间隔生成指令。例如，每30分钟生成一次新的指令(当这种新指令是由患者的能量消耗显著差异而根据要求触发时)。有效地，可以连续或接近监测患者的能量消耗计算连续不断地进行喂食变化。有效地，可以侦测患者连续地或接近连续地的能量消耗计算，并周期性地改变供给。

本发明的一些实施例的一目的是有关于一种系统、设备、方法及/或代码指令(储存在数据储存设备中，可由一个或多个硬件处理器执行)用于调整肠道供给速率，包括蛋白质补充，以获得约100％的患者的经计算的目标供给速率。当计算肠道供给的目标组合物时，根据目标组合物计算添加到可用供给配方(储存在储存不同配方记录的数据库中)的补充蛋白质量。多个指令是根据可供选择的供给配方和补充蛋白质的量(可根据可供选择的补充蛋白质配方)生成的。

本发明人发现，在许多情况下，市售的供给配方的卡路里和蛋白质在公差范围内无法直接匹配计算的REE。最常见的情况是，市售供给配方中缺乏足够的蛋白质，无法满足基于REE需求的患者。当选定的供给配方满足了根据REE计算的卡路里时，在许多情况下，蛋白质的需求量无法完全满足。例如，根据REE，市售的供给配方可包括100％的卡路里，以及确定的蛋白质需求的约80％。

任选地，当患者休息时，进行用于计算目标组合物的能量消耗的估计。可以执行从患者的电子病历收集的实时患者生命迹象测量值的分析，以确定患者是否处于休息状态。

本文描述的系统、方法、装置及/或代码指令有关于控制患者的肠道供给的技术问题。设计及/或选择合适的肠道供给方式，包括进食速度(例如每单位时间的卡路里)及/或肠道供给的组成(例如碳水化合物、蛋白质、脂肪及/或其他营养物质的混合物)会影响患者的生存和康复。

根据现有标准做法(例如，当患者进入重症加护病房(ICU)时)，一供给计划是由例如医疗提供者及/或由当前正在根据哈里斯˙本尼迪克特(Harris Benedict)公式或类似公式(通常不准确及/或仅对患者执行一次)计算营养目标的营养师手动安排的(例如配方、速率、供给方式)，而不是根据患者的状况不断变化而可以动态变化的营养目标。根据患者的具体情况，与根据可从不同供货商处获得的各种供给配方以及当前库存的供给方式来选择供给计划。供给计划是基于饮食学家及/或营养师的专业知识及/或已知的推荐配方、团队负责人经验(如ICU负责人)及/或当前主治医师规定的患者的特定要求来手动设计的。手动方法基于一个或多个人的主观输入，导致特定患者的非优化规划与患者当前的新陈代谢不完全匹配。

与标准的手动操作相反，本文所述的系统、方法、装置及/或代码说明不需要“回路中的人为操作”，可以根据能量消耗客观地动态确定患者状况，并相应地动态调整肠道供给。

本文描述的系统、方法、装置及/或代码指令可以进一步关于根据动态的患者状况调节患者肠道供给的技术问题。例如，在ICU中，患者状况可能迅速改变，并且可能会经历许多变化。例如，随着患者的康复，接受治疗的改变，并经历新的感染和新的医疗状况。现有手动方法的做法是在某个时间点人工计算最合适的肠内喂养方式，但无法充分适应快速变化的患者状况。例如，连续检查患者、分析患者情况、更换不同的供给、更新供给组成等都是不切实际的，不能靠手动执行来跟上患者病情的变化。

当患者的喂食是由手动确定和手动执行时，确定如何喂食患者是基于过时的数据，这些数据不能反映患者的实际当前状态。因此，手动确定的供给计划不适合患者的当前状态。相反，本文描述的系统、方法及/或代码指令是获得患者的一准确当前状态，并且基于患者的当前状态动态地选择及/或调整患者的供给方案(例如成分、速率)。快速调整供给方案以反映患者当前状态的变化，这不能通过基于患者过时状态而不是患者当前状态的手动方法执行。

此外，医疗保健提供者无法持续监测患者的热量消耗，这可能导致患者的非优化供给，例如，患者的不足供给可能导致热量及/或蛋白质及/或营养摄入不足，对复原及/或生存产生不利影响，及/或患者过度进食(值得注意的是，过度进食可能表示胃幽门排出不良或其他需要特殊治疗的胃阻塞)，这可能导致逆流及其相关风险(例如吸入性肺炎)。

本文描述的系统、方法、装置及/或代码指令不仅简单地执行手动过程的自动化，而且执行其他人无法使用笔及/或纸来手动执行的自动化特征。例如，可以以各自的速率控制食物源的组合，例如，高蛋白食物源和标准食物源。在另一实例中，基于测量患者的氧气、二氧化碳及/或氮流量的多个传感器实时地(即在短间隔内)执行计算，这无法手动执行。在又一个实例中，根据计算出的能量消耗来计算目标组合物和目标供给速率，并对其进行评估以确定从当前供给是否发生了重大变化。当发生重大变化时，会自动生成调整供给控制器的多个指令，以更改成分及/或供给速度。所述过程以较短的时间间隔进行反复交替，以快速识别患者能量消耗的变化并相应地调整进食，这是无法手动执行的。在又一实例中，基于估计的GRV值实时调整实例以防止或减少逆流。在另一实例中，基于对供给表现的历史测量来做出对未来供给需求的预测。

与本文描述的系统、装置、方法及/或代码指令相关联的GUI生成新的用户体验，所述用户体验不同于手动方式的而可尝试选择供给配方和选择供给速率。例如，如本文所述，GUI引导用户完成选择供给配方和供给速度的过程。图形用户界面直观地展示了不同的适合和可用的供给配方，供用户选择。图形用户界面引导用户从合适和可用的供给配方中选择补充蛋白质。图形用户界面根据患者自动计算的休息能量消耗向用户提供合适的选项，这有助于用户做出正确的供给选择。图形用户界面可以呈现所选间歇供给参数的图形表示，以帮助可视化在即将到来的时间间隔内供给将如何进行。

本文描述的系统、方法及/或代码指令不仅仅使用GUI来显示信息。本文所述的系统、方法及/或代码指令可以基于特定的结构化GUI，所述GUI和与所述GUI结构直接相关的规定功能配对，所述功能针对并解决了特定识别的技术问题。

当将本文描述的系统、方法、装置及/或代码指令所涉及的特征作为一个整体时，这些特征的组合所占的数量远远超过计算估计的能源消耗速率的简单数学计算(例如静态能量消耗率)。本文描述的系统、方法、装置及/或代码指令不仅涉及数学计算(例如方程式)，而且与收集、储存的特定数据和传感器收集数据的方式有关，以及如何自动生成调整肠道供给装置(如泵、阀门)的多个指令。

本文描述的系统、方法、装置及/或代码指令改进了肠道供给系统技术领域内的基础技术过程，特别是在患者肠道供给的自动控制领域内。

本文描述的系统、方法、装置及/或代码指令提供了一种独特、特殊和先进的技术，所述技术动态地确定肠道供给患者的能量消耗，并用于根据所确定的能量消耗生成多个指令，可选择地将肠道供给与能量消耗相匹配(或将差异最小化，例如在一个公差范围内)。

本文所描述的系统、方法、装置及/或代码指令与物理上真实的组件相关，例如测量氧气、二氧化碳和氮的传感器(一个或多个)、分析传感器输出的计算硬件(例如，硬件处理器(一个或多个)、物理储存装置)中的一个或多个；以及控制患者肠道供给的肠道供给装置。

在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应该理解的是，本发明的应用并不一定限于以下描述及/或叙述的组件及/或方法或在附图及/或示例中示出的构造细节和设置。本发明能够具有其他实施例或者能够以各种方式被实施或执行。

本发明可以是系统、方法及/或计算机程序产品。所述计算机程序产品可以包括其上具有用于使处理器执行本发明的目的的计算机可读程序指令的计算机可读储存介质(或媒介)。

计算机可读储存介质可以是有形的设备，其可以保留和储存指令以供指令执行设备使用。计算机可读储存介质可以是，例如但不限于电子储存设备、磁储存设备、光储存设备、电磁储存设备、半导体储存设备，或上述的任何适当组合。计算机可读储存介质的更具体示例的非详尽列表包括：便携式计算机软盘、硬盘、随机存取储存器(RAM)、唯读储存器(ROM)、可擦除可编程只读储存器(EPROM或闪存)、静态随机存取储存器(SRAM)、便携式光盘唯读储存器(CD-ROM)、数字多功能磁盘(DVD)、记忆棒、软盘和上述各项的任何适当组合。此处使用的计算机可读储存介质本身不应被解释为瞬态信号，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)，或通过电线传输的电信号。

本文描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读储存介质下载到相应的计算/处理设备，或者经由网络，例如因特网、局域网、广域网及/或无线网络)，下载到外部计算机或外部储存设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配器卡或网络界面从网络接收计算机可读程序指令，并将计算机可读程序指令转发到相应计算/处理设备中的计算机可读储存介质中储存。

用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编程序指令、指令集体系结构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微码、固件指令、状态设置数据，或者是用一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，包括面向对象的编程语言，如Smalltalk、C++等，以及常规的编程设计语言，如“C”编程语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全在用户计算机上执行，部分在用户计算机上执行，作为独立的软件包，部分在用户计算机上执行并且部分在远程计算机上执行，或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个人化电子电路来执行计算机可读程序指令，以执行本发明的各个目的。

本文参考根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或方块图来描述本发明的各个目的。应当理解的是，流程图及/或方块图的每个方块以及流程图及/或方块图中的方块的组合可以由计算机可读的程序指令来实现。

这些计算机可读的程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一机器，从而使得所述指令经由计算器的处理器或其他可编程数据处理来执行。在所述装置中，创建用于实现流程图和/或方块图的方框中指定的功能/动作的手段。这些计算器可读程序指令还可以储存在计算器可读储存介质中，所述计算器可读储存介质可以指导计算器、可编程数据处理装置及/或其他设备以特定方式起作用，这样，具有储存在其中的指令的计算机可读储存介质包括构成成品，所述构成成品包括实现流程图及/或方块图中方块指定的功能/动作的各个方面的指令。

计算机可读程序指令也可以加载到计算机、其它可编程数据处理设备或其它设备上，以使在计算机、其它可编程设备或其它设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，使得在计算机、其他可编程设备或其他设备实现流程图及/或方块图中方块指定的功能/动作。

图示中的流程图和方块图示出了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这方面，流程图或方块图中的每个方块可以表示指令的模块、片段或部分，其包括一个或多个用于实现指定逻辑功能的可执行指令。在一些替代实施方式中，方块中指出的功能可以不按图标中指出的顺序发生。例如，实际上可以基本上同时执行连续示出的两个方块，或者根据所涉及的功能，方块有时可以以相反的顺序执行。还应注意，方块图及/或流程图的每个方块以及方块图及/或流程图中的方块组合，可由基于专用硬件的系统实现，所述系统执行指定的功能或动作，或执行专用硬件和计算机指令的组合。

如本文所用术语能量消耗一词有时可与休息能量消耗一词互换。本文中所用术语能量消耗和休息能量消耗是指被监测患者的固有未干预能量，也称为休息能量(例如卡路里)需求。

如本文所用术语肠道供给有时可以与术语管灌饮食互换。如本文所用术语肠道供给和管灌饮食是指经由插入患者胃中的胃管对患者的灌食。胃管通过鼻子、嘴巴或手术产生的开口插入胃(或十二指肠、空肠或消化道中的其他位置)。

现在参考图1A，图1A是根据本发明一些实施例，根据基于多个传感器的输出来计算的一能量消耗估计值来动态调整用于控制肠道供给速率的肠道供给装置的方法的流程示意图。并也参考图1B，其是根据本发明一些实施例，根据基于多个传感器的输出以及用额外的蛋白质补充供给配方来计算的一能量消耗估计值来动态调整用于控制供给速率的肠道供给装置的方法的流程示意图。可以根据护理人员(即用户)推荐的标准来补充蛋白质，及/或通过代码自动选择蛋白质。连续供给方案或间歇供给方案可以通过代码自动选择，及/或由护理人员(即用户)手动选择。

如果生命迹象表明患者未处于休息状态，则应暂停所述方法的其他实施，直到确定患者处于休息状态为止。对患者的监视可以继续确定患者何时进入休息状态。

同时参考图2，其是根据本发明一些实施例的用于基于多个传感器202A-202C的输出估计的能量消耗的一系统200的多个组件的示意图，并且根据估计的能量消耗生成用于调整由一肠道供给控制器204提供的肠道供给速率的多个指令。参考如图1A及/或图1B描述的方法的一个或多个动作，可以由系统200的组件来实现，如本文所述，例如由计算装置208的处理器206执行储存在储存器(也称为程序储存器)210中的多个代码指令(其他重要信号，例如血饱和度和其他分析物可并入计算中)来实现。

计算装置208接收由一个或多个氧气传感器202A及/或一个或多个二氧化碳传感器202B输出的电信号。计算装置208可以接收由一个或多个氮传感器202C输出的电信号。氧气传感器202A及/或二氧化碳传感器202B测量患者的吸气及/或呼气(例如，通过患者的呼吸自然地发生及/或由强制患者通气的外部装置发生)。例如，传感器202A-202B可以位于向患者提供氧气的一通气装置内，例如，位于机械通气的患者的通气管(例如气管内管)内、位于自主呼吸患者的可调式氧气面罩及/或鼻插管内、及/或机械通气机部件及/或可调式氧气面罩相关部件内。氮传感器202C可位于例如导尿管内、尿液收集袋内及/或其它尿液流动装置及/或尿液收集装置内(并且可选地包括其它重要信号，例如血氧饱和度可并入计算中)。

计算装置208可以经由一个或多个传感器界面212接收一个或多个传感器202A-202C的输出，例如网络界面、有线连接、无线连接、本地总线、其他物理界面手段及/或虚拟界面(例如软件界面、应用程序编程界面(API)、软件)、软件开发工具包(SDK)。

计算装置208可以实现为例如独立单元、客户端终端、服务器、计算云端、移动设备、桌面式计算机、微客户端、智能手机、平板计算机、膝上型计算机、可穿戴计算机、眼镜计算机和手表计算机。计算装置208可以被实现为包括就地储存的软件及/或硬件的客制化单元，这些软件及/或硬件执行参照图1A及/或图1B描述的一个或多个动作。任选地或附加地，计算装置208可以被实现为加载在现有计算装置上的代码指令。任选地或附加地，计算装置208可以被实现为安装及/或集成在现有计算设备中的硬件及/或代码指令(例如加速器卡)。

计算装置208的一个或多个处理器206可以被实现为例如中央处理器(CPU)、图形处理单元(GPU)、现场可编程门数组(FPGA)、数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)。处理器206可以包括一个或多个处理器(同质的或异构的)，它们可以被安排用于并行处理，作为集群及/或作为一个或多个多核处理单元。

储存器(这里也称为数据储存装置)210储存由一个或多个处理器206实现的代码指令，例如，随机存取储存器(RAM)、唯读储存器(ROM)及/或储存设备，例如非易失性储存器、磁介质、半导体储存器设备、硬盘驱动器、可移动储存器和光学媒体(如DVD、CD-ROM)。储存器210储存实现如图1A及/或图1B所描述的方法的一个或多个动作的代码指令。替代地或另外地，如图1A及/或图1B描述的方法的一个或多个动作可以硬件实现。

计算装置208可以包括用于储存数据的数据储存装置214，例如，供给数据库214A，其储存肠道供给配方的组合物的记录。例如，来自不同供货商。数据储存装置214可以实现为例如储存器、本地硬盘驱动器、可移动储存单元、光盘、储存设备和/或远程服务器和/或计算云端(例如使用网络连接)。

计算装置208包括及/或与用户界面216连通，所述用户界面216包括用于用户输入数据(例如患者数据、初始肠道供给速率及/或成分)及/或查看呈现的数据(例如计算的能量消耗、肠道供给速率的变化及/或肠道供给成分的变化)。例示性用户界面216包括例如触摸屏、显示器、键盘、鼠标和使用扬声器和麦克风的语音激活软件中的一个或多个。与计算装置208连接的外部设备可以用作用户界面216，例如，一执行应用程序的一智能手机的可以使用一通信界面(例如网络界面、移动电话界面、短距离无线网络)与计算装置208建立通信(例如移动电话、网络、短距离无线界面)。用户可以选择通过图形用户界面(GUI)应用程序在智能手机的显示器上输入数据及/或查看数据。

计算装置208包括一装置界面218，所述装置界面218提供与一肠道供给控制器204之间的电性连接，所述肠道供给控制器经由一肠道供给管体控制患者的肠道供给。肠道供给控制器204响应于基于传感器202A-202B和任选地传感器202C的输出而计算出的能量消耗估计，根据由计算装置208生成的指令来控制及/或调节肠道供给的速率。

肠道供给控制器204(及/或另一设备)可以根据由计算装置208生成的指令来调整肠道供给的组合物。装置界面218可以实现为例如网络界面卡、硬件界面卡、无线界面、用于连接到电缆的物理界面、用软件手段的虚拟界面、提供更高层连接的通信软件及/或其他手段。肠道供给控制器204可以使用基于机械的机制及/或使用计算机组件(例如处理器、储存可由处理器执行的代码指令的储存器)及/或硬件组件来实现。肠道供给控制器204可以被实现为帮浦(例如，正排量供给帮浦)，其被控制以根据由计算装置208生成的多个指令所定义的速率经由肠道供给管体向患者递送肠道进食。肠道供给控制器204可以包括选择性地打开肠道供给管体的管腔的阀门，以便肠道供给可以以规定的速率输送给患者。

肠道供给控制器204可包括供给选择机制，其控制以一预定速率递送多个配方。例如，根据产生的多个指令，在两个管体之间选择进行的阀门，每个管体以各自不同的供给速率提供不同的配方。需要注意的是，供给配方中蛋白质百分比的增加可以由用户手动选择及/或通过代码自动选择，如参考图1B示意性地示出的。

现在回到图1A，在动作102处，设置一初始肠道供给速率及/或初始肠道供给组合物。初始肠道供给速率及/或初始肠道供给组合物可以例如由用户经由用户界面216，例如经由显示在一显示器上一的图形用户界面(GUI)手动地输入到计算装置208中，根据一个或多个手动输入及/或从储存器(例如从一电子健康记录)自动获取的值自动计算。例如，可以根据哈里斯˙本尼迪克特方程式计算基础代谢率，所述基础代谢率可用于设置初始能量消耗估计值及/或相应的初始供给速率及/或初始供给组合物。初始肠道供给速率及/或初始肠道供给组合物可基于对患者当前状态的人工主观观察及/或根据可用的供给材料(例如库存)。根据当前执行(例如ICU最佳执行)基于身体参数(例如体重、身高、年龄)选择初始肠道供给组合物。

所述初始肠道供给速率及/或初始肠道供给组合物是动态调整的，如本文参考动作104至动作116所述。所述调整可以连续进行，基于检测到的事件触发，及/或以预定的时间间隔进行。所述调整是实时进行的，没有明显及/或可检测的延迟。

任选地，计算的能量消耗估计值(如参考动作106所述)与初始状态之间的不匹配。根据计算出的不匹配(如参考动作112所述)生成用于调整肠道供给控制器204的初始状态的多个指令。

任选地，在动作103处，执行分析以确定患者是否处于休息状态。任选地，当确定患者处于休息状态时，计算休息能量消耗(如本文所述)。当患者未休息时，可以继续进行初始的程序化及/或手动确定的患者进食设置，如参考动作102所述。

例如，可以通过应用于患者数据的一组规则来确定患者是否在休息。例如，可以对从患者监测传感器(及/或设备)获得的数据及/或从电子健康记录获得的数据进行分析，以确定患者是否处于休息状态。计算装置208可以经由网络界面例如经由HL7协议来得到患者的电子病历及/或健康记录。计算装置208可以任选地实时及/或接近实时地(例如，在大约1分钟、5分钟、10分钟或其他值内)接收患者数据，任选地为患者的生命迹象测量值。被分析以确定患者是否休息的例示性数据包括以下一项或多项：心率、血压、血氧饱和度(例如由医护员人工测量及/或由诸如脉搏血氧仪等设备自动测量)及/或血压计)。例如，由于刺激(例如正在执行医疗程序、感到压力)而具有基线正常心率而经历心动过速(快速心率)的患者可能不被认为处于静止状态。

当患者未休息时，可以监测患者数据(例如连续及/或以短间隔，例如每5、10、15分钟或其他值)，以确定患者是否进入休息状态。可替代地，当确定患者正在休息时，可以监测患者数据以确定患者是否仍在休息或进入非休息状态。

当确定患者未休息时，例如，作为在GUI上显示的消息，可以产生指示患者缺乏休息状态的警报。

在动作104处，通过计算来接收由氧气传感器202A输出的氧气测量值和与患者的通气装置(例如通气管、面罩)相关联的二氧化碳传感器202B输出的二氧化碳测量值由计算装置208接收，任选地可通过传感器界面212。

氧气及/或二氧化碳的测量是在吸气及/或呼出的空气中进行的。

可以计算净氧气流速(即进入患者体内)和净二氧化碳流速(即从患者体内出来)。氧气和二氧化碳的净流速指出基于患者身体碳水化合物(例如葡萄糖)、脂肪及/或蛋白质的氧化平衡的间接量热法。

一些实施例关于仅由根据呼出的二氧化碳感测来执行供给速率和成分的计算。

任选地，由一个或多个氮传感器202C输出的尿氮测量由计算装置208接收。间接热量计计算(即能量消耗估计值)是根据氮气测量动态计算的，如本文所述。尿液氮的测定表示蛋白质的氧化。尿氮测量作为间接热量指标，提高了计算能量消耗估计值的精度。可替代地，可以将尿液氮计算为近似值，而无需通过氮传感器测量尿液中的氮。

在数学表示方面：

表示氧气的净流量(例如每升/分钟(L/min))

表示二氧化碳的净流量(例如每升/分钟(L/min))。

表示氮的净含量(例如克每分钟(L/min))

表示测量向量，CO₂和O₂单位为[L/min]

任选地，在动作105处，设置患者的一个或多个临床参数。临床参数可以由用户手动输入(例如通过GUI)、自动计算(例如基于传感器数据及/或例如从患者的电子健康记录获得的其他数据)及/或从数据存储设备(例如从患者的电子健康记录)检索。

可以接收患者的临床状态。患者的临床状态可以包括患者的一个或多个医疗诊断。患者的临床状态可能会影响目标供给组合物的计算。典型的临床状态包括：维持期、压力/内科加护病房、创伤/普通外科、外伤/重症加护病房、烧伤、癌症、肥胖(如体重指数(BMI)>29.9)。

可以接收患者的体重。患者的体重可能影响目标供给组合物的计算。

不同临床状态及/或不同体重的患者可能有不同的营养目标，这可能影响目标组合物及/或目标供给速率的计算。

在动作106，基于氧气测量、二氧化碳测量和任选的氮测量动态地计算患者的能量消耗估计值。能量消耗估计值被动态地计算为一个预定持续时间的能量消耗率，在此期间，获得氧气和二氧化碳的测量，例如，大约一分钟、5分钟、15分钟、30分钟、1小时或其他时间间隔。或者，当选择间歇供给(如本文所述)时，可以在间歇供给间隔期间动态地计算能量消耗的估计。当没有供给发生时，在间歇供给间隔期间不必一定计算能量消耗。

应注意的是，计算结果导致所需的供给组合物，并不一定仅限于流率。

能量消耗表示患者，特别是ICU(或类似)环境中的患者的食物需求摄入量的准确指标。能量消耗估计值表示患者的热量消耗的估计值。能量消耗估计值是根据由基于氧气测量值计算的氧气消耗量估算的代谢率和由二氧化碳测量值计算的二氧化碳生成量的估算的代谢率来计算的。如本文所讨论的，肠道供给控制器动态地调节肠道供给速率以将卡路里输送给患者，以根据所计算的估计值来补充热量消耗。

由于如本文中所讨论的，肠道供给患者的能量消耗可以被假定为休息能量消耗，因此可以根据威尔方程(或其他相应及/或类似方法)来计算能量消耗估计值(即休息能量消耗(REE))，数学表示如下：

当氧气测量值不可用时(例如未安装氧气传感器、氧气传感器发生故障)，可以仅根据所述二氧化碳测量值和一呼吸商数(RQ)的一估计值来计算所述休息能量消耗，例如为0.85。可替代地，当可获得氧气测量值时，可以计算呼吸商数，并且可以相应地调整食物成分。

任选地，基于当前及/或历史传感器测量来计算对未来能量消耗的预测。所述预测可以例如基于对相似的先前观察到的模式的检测。例如，患者可能在一天的不同时间(例如白天和晚上)经历不同的能量消耗。可以基于检测到的模式来执行预测，例如，检测到夜间模式的开始，表示在未来一段时间内能量消耗相对较低。可以例如通过机器学习代码指令(例如神经网络)来计算预测，所述机器学习代码指令根据历史传感器测量值(以及任选地对应的计算出的能量消耗)进行训练并执行预测。

在动作108处，计算肠道供给的目标组合物及/或速率。目标组合物及/或目标速率表示患者的最佳匹配食物速率及/或组合物。任选地，计算现有的肠道供给组合物及/或初始设定速率以达到目标组合物及/或目标速率。当患者的情况发生变化(例如由于压力、恢复、运动、给药、感染)时，患者的理想组合物要求发生变化，并且通过动态计算选择类似可用供给配方的目标供给组合物及/或目标速率来满足。

任选地，根据要求(例如绝对差及/或相对差(例如大于5％、10％、20％、大于10cc/小时、25cc/小时、大于100卡路里或大于150卡路里，或其他值)来相对于当前肠道供给组合物和/或供给速率来评估目标组合物及/或供给率。当不满足要求时，不必改变目标组合物及/或供给速率。可以在将来的时间点重新计算能量消耗，以确定何时满足要求。

任选地，目标组合物及/或目标供给速率包括一定量的水，其可以分别添加到可用的粉末组合物及/或粉末蛋白质组合物中。可以任选地根据水与当前正在输送及/或最近提供的粉末的比例来计算要添加到一定量粉末中的水的比例。

可以考虑患者的临床状况及/或患者的体重(例如参考动作105所述)来计算肠道供给的目标组合物及/或速率。

肠道供给的目标组合物及/或速率可以根据患者的营养目标来计算。

考虑到目标供给组合物，根据能量消耗估计值计算肠道供给的目标供给速率。

由肠道供给装置控制的肠道供给输送速率可以用数学表示如下，其中cc表示立方厘米，hr表示每小时：

根据计算出的能量消耗估计值计算肠道供给的目标组合物。目标组合物可以包括葡萄糖(表示为))、脂质(表示为/>)及/或蛋白质(表示为/>)的限定量(例如重量、百分比)。目标成分可以表示为进给向量，可以在数学上表示为：

可以基于所计算的能量消耗估计值及/或间接量热向量计算供给向量(例如成分，例如葡萄糖、脂质及/或蛋白质)。如Eric Jequier、Kevin Acheson和Yves Shutz所描述的“人类能量消耗和燃料利用的评估”，安，修订版，营养期刊，1987年，7:187-208。

应当清楚的是，本文提出的方程式是示例性的，而不一定是限制性的。应注意的是，未来的研究可能会建议对所描述的方程式进行修改及/或提出新的方程式。本文描述的系统、装置、方法及/或代码指令通过控制器实现这种新的和/或修改的方程式。

可以根据达到患者的营养目标来计算目标组合物。营养目标可以例如基于从多个被采样的个体收集的数据的集合，基于临床证据、基于数据库中存储的专家意见、任选地基于分析患者数据及/或临床证据及/或专家意见的机器学习方法来确定营养目标。任选地，基于从多个采样个体收集的数据的汇总来计算目标组合物。可以根据获得最佳结果(例如恢复、改善的存活率)的概率来计算目标组合物。例如，给不同的患者喂食不同的成分，以及经历的结果(例如恢复、提高生存率、死亡、出院、再入院)。可以例如通过机器学习代码指令(例如神经网络)来计算目标组合物，所述机器学习代码指令是在多个其他患者的数据(例如提供的组成、结果)上训练的，并且计算最有可能导致最佳结果的组合物(例如恢复、改善的存活率)。任选地，根据计算的目标组合物(例如供给向量)搜索供给数据库214A以识别可用供给配方的一个或多个记录。任选地，当没有精确的匹配记录可用时，找到最接近的匹配记录。可以根据与目标组合物的相似性要求对最接近的匹配记录进行排序。可以例如基于最小二乘拟合、基于最佳拟合参数、相关参数，计算出的统计距离或指示数据集之间的相似度(例如向量距离)的相似度要求的其他度量来计算最接近的匹配记录。

任选地，当未找到可用的匹配记录时(即根据相似性要求)，可以将所计算的目标组合物的成分独立地籍/或成套地匹配至供给数据库214A的记录。例如，对于特定患者，例如，如参考图1B更详细地描述的，对于某个患者，可以计算出目标组合物的纯蛋白质成分。当未找到包含纯蛋白质的可用匹配记录时，可以将其他成分与某一配方记录匹配，并且纯蛋白质可以与另一记录匹配(例如，为治疗医生的顾问提供，并将取决于他/她的决定)。

供给数据库214A可以就地储存在计算装置208上，及/或远程储存(例如在数据储存装置、网络服务器、计算云端上)，并且例如通过网络来访问。

现在参考图3，其是根据本发明的一些实施方案的示意图，其描绘了某些肠道供给产品配方的记录的实例。在图3中描述的配方的数据作为一记录储存在供给数据库214A中。图3所示的配方可以根据相似性要求被选择及/或为相似计算的目标组合物进行排序。

所识别的供给配方的匹配记录可以例如在GUI内显示在显示器上。任选地，给出指示的匹配记录和目标组合物之间的相似性的排名分数。识别出的匹配记录可能没有库存，也可能没有现货。与目标组合物最相似的多个记录的呈现使用户可以选择库存中实际的可用配方。

任选地，自动建议改变供给配方的组成。当新计算的目标组合物与所提供的目前供给配方(例如，其可能已经由用户预先选择)显著不同时，例如根据相似性要求，可以建议改变。例如在GUI内，可以在显示器上向用户呈现一种或多种建议的新计算出的目标组合物。

现在回到图1A，在动作110处，用户可以从代表最接近于所计算的目标组合物的成分的匹配记录列表中手动选择用于供给患者的(多个)成分。例如，用户可以在显示于显示器上的GUI内手动点击以选择供给组合物。

任选地，在当前计算的可用供给组合物和先前计算的可用供给组合物之间识别出无法匹配。可以通过计算用于提供当前计算的可用供给组合物的附加供给组合物(例如参考图1B所述)来校正无法匹配。

可以获得所选择的组合物并将其连接到肠道供给控制器204。可以对胃管进行灌注并准备好将所选择的组合物输送给患者。

可替代地，可以由计算装置208自动执行组合物的选择。所选择的组合物可以自动连接到肠道供给控制器204。可能会要求用户验证自动选择，例如，通过点击显示器上的“确定”。所选供给组合物的自动连接可以例如由自动检索所选组合物并连接所选组合物的机器人系统来执行，或者例如，多个组合物可以预先设置，并且最终连接到由一连接机构自动执行的肠道供给控制器。

任选地，将附加添加剂添加到所选供给材料中。所述附加添加剂可由用户手动添加，及/或由自动化系统(如机器人)自动插入。附加添加剂包括未由目标组合物定义的材料。例如，当目标组合物包括葡萄糖、脂肪和蛋白质时，附加添加剂可包括营养物(例如维生素、矿物质)、纤维及/或其他物质。

可替代地或者另外的，当没有氮测量可用时(及/或当用户手动选择忽略氮测量时)，可以向目标组合物添加强化的蛋白质饮食。强化的蛋白质饮食可以根据研究证据来选择，这有助于降低死亡率。例如，每公斤体重约为1.2克至2.0克蛋白质，例如约1.5克/公斤。蛋白质可被视为一添加剂，因为在计算目标组合物时不考虑氮测量值。目标组合物可根据热量需求计算。

在动作112处，由计算装置208自动生成用于由肠道供给控制器204调节的供给速率的多个指令。所述调节可以例如作为新的供给速率或从现有供给速率的变化来提供。

值得注意的是，计算装置208可以与肠道供给控制器整合，或者计算装置208可以作为将产生的多个指令发送给肠道供给控制器204的独立设备存在。

当与计算的目标供给速率不同时，可以相应地调整肠道供给的输送速率。例如，当所选的供给组合物不同于目标供给组合物时，可以相应地调节实际的输送速率。

任选地，另一组的多个指令被产生。第二指令组可以与第一指令组整合(例如提供给一共同控制器)，及/或第一和第二指令可以输出到两个独立的控制器(它们可以彼此同步)。第二指令组可以定义对选定的肠道供给配方的(多个)第二成分的速率的调节，例如参考本文中动作108及/或参考图1B所描述的纯蛋白质成分。应注意的是，可以根据独立匹配的多个成分的多个组的数量来生成三组或更多组指令。每个指令组定义肠道供给配方的各种成分的输送速率，例如葡萄糖、脂肪、蛋白质及/或其他营养物质中的每一个的独立速率。

任选地，由肠道供给控制器动态调整肠道供给的多个指令被设置为低于一逆流产生供给水平(例如阈值、范围)，其被估计会触发患者肠道供给的逆流。控制供给速率保持在逆流水平以下，可防止或减少患者肠道供给的逆流，从而减少或预防吸入性肺炎等相关并发症。可以根据估计的胃残余体积(GRV)的净食物部分来计算逆流供给水平。GRV的估计可以例如基于由肠道供给帮浦输送的肠道供给的重量、体积和比重来计算。决定肠道供给的一种方法是，在肠道供给后，使用注射器抽吸胃内容物，手动测量患者胃中消化内容物的体积。测量的体积称为胃残余体积(GRV)。GRV的值由医疗专业人员用来决定，例如，患者是否接受了足够的食物，是否有问题在摄入所输送的食物，及/或患者是否有吸入性肺炎的风险增加。例如，当测量到的GRV高于阈值时，下一次肠道供给将延迟。使用GRV进行全面评估可能需要72小时，GRV测量之间间隔4小时。如本文所述计算GRV的估计值可以减少或阻止直接测量GRV的过程，例如，根据通常的做法：取出胃内容物，测量取出内容物的体积，并将取出的内容物返回胃中。

测得的GRV可用于根据以下条件修改供给速率：

其中W_GRV代表收集的GRV的重量，V_f代表肠道配方的体积，P_GRV代表收集的GRV的比重，Δt代表累积时间，例如1小时。

根据计算出的GRV和阈值，可相应地手动及/或自动降低基于能量消耗的肠道供给所计算的速率。例如，可以相应地调整目标配方，以补偿速率的调整。例如，为避免逆流而降低速率可能会降低患者所需的蛋白质。可以调整目标组合物以包括额外的蛋白质，以弥补以降低的速率造成失去蛋白质的可能性。

任选地，供给速率基于历史供给特性来进行个人化。例如，可以根据表示患者能够应付不产生逆流的供给速率的历史数据来执行个性化，所述供给速率比另外计算的逆流阈值低75％。个人化可以例如基于对正及/或负供给特性的分析。例如，患者可能在一天中的不同时间(如白天和夜间)以不同的逆流阈值逆流。例如，可以通过机器学习代码指令(例如神经网络)来计算个人化，所述机器学习代码指令根据历史供给特性(例如供给速率、逆流或无不产生逆流的指示)进行训练并执行个人化。

在动作114处，肠道供给控制器204实现接收到的指令，并根据计算出的速率控制所选肠道组成物的递送。

任选地，在接收到多个指令中的两组(例如单独的指令组及/或组合的指令组)的情况下，多个指令中的两组由肠道供给控制器204实现。例如，多个指令中的两组可以通过以各自的速率(即依序输送)交替传送两个配方来实现。在另一示例中，这两组指令可以并行实现，例如，以各自的速率传送两个配方。

任选地，产生的所述第一和第二指令组控制一供给选择机构(例如夹管阀)，所述供给选择机构在输送肠道供给的第一管体(或其它选定(多个)组分的组合)和输送蛋白质组分(或其它(多个)组分的组合)的第二管体之间进行选择。第一管体和第二管体可以连接到提供患者肠道供给的一组合管体，或者每个管体可以独立地提供肠道供给(即没有组合管体)。

现在参考图4，图4是根据本发明的一些实施例的肠道供给装置(例如图2的204)的示例性实施例的示意图，所述肠道供给装置用于独立控制肠道供给的两个组件的递送速率。

根据本发明的一些实施例，肠道供给装置204包括第一管F的一个标准供给入口402，所述第一管F提供标准选择的肠道供给组合物(即第一组成分)，以及第二管P的另一个供给入口404，所述第二管P提供所选的蛋白质补充剂(即第二组成分)。供给选择夹管阀406(或选择开关的其他实施态样)控制两个管F和管P中的哪个管将其各自的内容物提供给帮浦头408，以经由管出口410输送给患者。供给选择夹管阀406在蛋白质管P和标准供给管F之间交替切换以获得所选择的成分，所选择的成分由帮浦408输送给患者。

在动作116处，数据呈现在显示器(例如用户界面216)上，可选地在图形用户界面(GUI)内。所呈现的数据可以相应地动态地更新。

显示在显示器上的示例性数据包括：

*例如，当前计算的能源消耗估计，作为一个数值。

*一种基于计算出的能源消耗的历史的走势，例如，以表示基于先前计算出的点绘制的走势线图的形式表示，所述点表示能源消耗的估计。

*由肠道供给帮浦提供的当前供给速率。

*计算出的目标组合物，选定的配方，以及目标组合物和选定的配方之间的相似性。

所呈现的数据可以保存在记录、数据库及/或其它数据结构中，例如储存在数据储存设备214及/或其它储存设备中。储存的数据可以离线分析，例如可以根据从多个患者收集的数据计算供给有效性的大数据分析。

在动作118处，交替参照动作104至116描述的一个或多个特征。根据患者当前能量消耗的动态，执行交替以动态调整肠道供给速率。

交替可以连续地(例如当传感器测量是模拟信号时)或接近连续地(例如当执行数字采样时)，以预定的时间间隔(例如交替之间的一分钟，或其他值，例如小于约5分钟、10分钟、15分钟、30分钟、60分钟，或其他时间间隔交替)及/或触发时(例如检测心率增加、用户手动选择、用药)。

任选地，传感器多个测量值和能量消耗的估计根据第一速率及/或第一时间间隔交替执行，例如执行连续及/或接近连续的实时监测，例如小于约5分钟、10分钟、15分钟、30分钟、60分钟或其他时间间隔。调整肠道供给的指令可以在大于第一时间间隔的第二时间间隔重复，例如，至少每30分钟、60分钟、120分钟或其他值。以这种方式，可连续监测患者能量消耗的变化，而实际模式及/或速率变化发生的频率较低。

任选地，动态地调整肠道供给帮浦提供的供给速率，以匹配在公差要求范围内的能量消耗速率。肠道供给帮浦可对实际输送供给量进行局部监测及/或控制，使指示的供给量保持在允许范围内。例如，闭环可以包括用于测量实际输送供给速率的本地传感器和用于相应地调整实际供给速率的阀门。

交替修正了供给速率及/或组合物的初始设置(例如参考动作102所述)和由计算的能量消耗及/或相应的计算成分估计的实际患者需求之间的差异(例如误差)。当差异减小时，能量消耗的估计和提供的肠道供给(即速率及/或成分)之间可能达到平衡。

现在回到图1B，动作102至110参考图1A所述。

在动作119处，执行分析(例如，通过由计算装置208的硬件处理器206执行的储存在储存器210中的代码指令)，以确定所选成分的卡路里和蛋白质(其可以与目标组合物匹配，或者可以表示与目标组合物最接近的可用匹配，如本文所述)与患者的计算的REE在公差范围内匹配。

在动作120处，当确定所选供给配方的蛋白质含量不足以满足基于REE计算的患者需求时，将补充蛋白质添加到所选供给配方中。

当确定所选供给配方提供的蛋白质不足时，计算满足患者需求的补充蛋白质量。

需要注意的是，添加补充蛋白质时，不会显着增加不会显著增加针对所选组合物计算的热量及/或体积供给速率。考虑到计算的补充蛋白质，选择的组合物可能不一定需要重新计算及/或重新选择。例如，可以将补充蛋白质以粉末形式添加到所选择的液体供给组合物中。或者，如本文所述，独立地计算和输送补充蛋白质的供给速率。

补充蛋白质的量可以呈现在GUI上及/或储存在储存器中以供进一步处理。商用蛋白质补充剂(例如目前有库存的蛋白质补充剂)可以在GUI上显示，及/或储存在储存器中以供进一步处理。

补充蛋白质可添加如下：

*由用户手动操作。GUI可以显示计算出的REE及/或补充蛋白质需求。用户可以查看可用蛋白质补充剂的列表，并进行手动选择。如本文所述(例如参考图4)，用户可以在所选择的供给组合物中混合蛋白质补充剂，及/或将所选择的蛋白质补充剂连接到双供给帮浦。

*由用户和代码半自动操作。基于计算出的REE、目标供给组合物和可用供给配方，代码指令可计算如本文所述的最接近匹配可用供给配方。补充蛋白质的量根据可用的蛋白质补充剂(例如储存在数据库中)计算。代码指令可以根据可用性(例如，储存在数据库中)计算最接近的匹配蛋白质补充剂的选项。GUI可以提供给用户选择的可用选项。用户选择蛋白质补充剂，并连接所选的供给组合物和蛋白质补充剂。

*全自动。基于计算出的REE、目标组合物和可用配方，代码指令可计算如本文所述的最接近匹配的可用配方。代码指令可以计算添加到所选组合物时到达患者所需蛋白质的补充蛋白质的量及/或种类(即获得患者所需的100％)。补充蛋白质的数量及/或种类根据可用的蛋白质补充剂(例如储存在数据库中)计算。GUI可向用户提供将所选配方和所选蛋白质补充剂附加到帮浦，或将所选蛋白质补充剂和所选配方混合(例如，将蛋白质粉末添加到液体配方中)的指示。

在动作130时，选择供给模式。供给可以是连续的，例如一整天的恒定速率(例如超过24小时)。或者，供给可以是间歇性的，例如1小时供给间隔，然后5小时不供给，每天重复4次。这样的间歇供给可以让患者的消化系统在连续供给之间休息(例如更类似于正常饮食，以无进食间隔分隔)。连续及/或间歇供给可以是可变的及/或递增的(例如，基于一个函数及/或一组规律)，例如最初设置为50％的患者供给要求，并在预定的时间段(例如3天)内上升到100％的患者供给要求。增量提升可能是线性的、指数的，或者使用其他实现方式。

例如，可以参照图5所描述的供给回路302及/或参照图1A所描述的动作114及/或118来选择连续或间歇且任选地为递增的供给。

在动作140处，设置供给控制器，并输送所选择的供给组合物和补充蛋白质。

在动作150处，参考如图1A的动作116所述，实际供给被监测及/或数据被呈现在显示器上。

在动作160处，交替参照动作104至150描述的一个或多个特征。根据患者当前休息能量消耗的动态，执行交替以动态调整肠道供给速率及/或所选配方及/或补充蛋白质。

现在参考图5，图5是根据本发明的一些实施例，由所述肠道供给控制器根据基于多个传感器输出计算的估计能量消耗动态调整肠道供给速率的数据流示意图。参考图5的数据流示意图描述了基于参考图1A-图1B及/或在参照图2描述的系统200的组件的实现中描述的方法。参考图5的数据流图描述了一闭合反馈回路302，其根据基于传感器测量检测到的患者状况的变化来调整肠道供给速率及/或多个组合物。

患者10代表机械通气且经肠道供给的患者(例如在ICU中)。进行间接量热法11以估计患者10的能量消耗，以确定用于满足患者10的卡路里消耗的肠道进食。患者10通过呼吸机附件11C被通气。氧气传感器和二氧化碳传感器通过呼吸机附件11c测量患者10吸气11a和呼气11b期间的氧气消耗和二氧化碳的产生。

任选地，在动作12时，氮输出量由尿传感器测量及/或例如根据每千克体重产生的1.3毫克-2毫克蛋白质的估计值来估计。

任选地，在动作103处，如参考图1A的动作103所述，计算患者的休息状态。当患者休息时，反馈回路302继续。当患者非休息时，反馈回路302停止，直到确定患者处于休息状态。

任选地，在动作105处，如参考图1A的动作105所述，设置患者的(多个)临床参数。

在动作15中，根据能量消耗的估计(任选地为休息能量消耗)11计算肠道供给速率，这是基于测得的耗氧量、二氧化碳产量和氮气产量计算的。在动作16中，根据可用供给材料的数据库选择肠道供给的组合物。多个肠道供给产品可供选择使用，可根据排名进行选择。排名可以表示与计算出的肠道供给组合物相似性的程度。可根据患者的(多个)临床参数计算肠道供给速率及/或肠道供给组合物。

任选地，在动作17中，显示器可以呈现实时监测数据，其可以被储存在一纪录中。实时监测数据可以呈现为一个图表，描绘计算的能量消耗估计及/或计算的肠道供给速率随时间的走势。实时监测数据可以包括计算的能量消耗及/或供给速率的当前及/或瞬时数值，例如，以立方厘米/小时(cc)为单位。

任选地，在动作15a，用户(例如医护人员)从可用肠道产品的计算集合中选择一种或多种肠道供给产品，所述计算集合可用于获得类似于理想的计算的组合物的一组合物。任选地，当可用肠道供给的蛋白质含量不足且需要补充蛋白质时，可如参考图1B的动作119及/或120所述的来选择补充蛋白质制剂。

在动作14，用户将所选肠道供给产品及/或补充蛋白质产品引入肠道供给系统，然后点击“确定”以批准选择。用户可以选择如参考图1B的动作130所述的供给模式。

在动作14a处，供给管被灌注。在动作18处，根据用户选择的肠道供给产品与理想肠道供给配方的理想供给速率之间的最佳拟合来计算供给速率。

在动作13时，供给帮浦根据计算的供给速率经由供给管将用户选择的供给产品输送到患者10。在动作13a时，由供给帮浦执行的帮浦控制回路可监测输送的肠道进食，并根据计算出的供给速率调整实际供给速率。

如本文所述，对反馈回路302进行交替执行，以动态地计算能量消耗的估计和相应的供给速率。

现在参考图6A至图6J，其是根据本发明一些实施例的包括一系列示例性GUI图像，其描绘用于实现根据基于多个传感器的输出以及用额外的蛋白质(例如参考图1A至图1B)补充供给配方来计算的所述能量消耗估计值以控制供给速率来动态调整肠道供给装置的方法的示例性流程示意图。

图6A示出了例如参照图1A至图1B的特征103描述的用于基于对患者生命迹象的分析来确定患者休息状态的GUI图像序列。GUI 602描述患者被确定没有处于休息状态(即不稳定)。GUI 604描述了患者被确定处于休息状态。例如，当确定患者处于休息状态时，如参照图1A至图1B中的特征102所述，设置初始供给速率和组合物。GUI 606描述了REE计算正在开始。GUI 608描述了在一个时间间隔内REE的计算。GUI 610描述了计算出的REE，显示为1440和60cc(立方厘米)/小时。

图6B示出用于设置患者的多个临床参数，包括患者体重612，和从以下条件614中的一个或多个中选择的GUI图像：例如参照图1A至图1B中特征105所述的维持期、压力/内科加护病房、创伤/普通外科、外伤/重症加护病房、烧伤、癌症、肥胖。根据设定的多个临床参数自动计算REE，例如，如参考图1A至图1B中特征106所述的内容。

在所描述的示例中，患者体重612被设置为50公斤，并且没有选择条件614。REE616计算值为1500和60cc/小时。

图6C示出了参照图6B描述的用于另一患者的GUI的另一设置。在所描述的示例中，将患者体重612设置为85公斤，并且选择条件614为外伤/重症加护病房。REE 616计算值为1800和75cc/小时。

图6D示出了图形用户界面图像，所述图形用户界面图像示出了最接近计算出的目标组合物及/或目标速率的最佳可用配方，例如参考图1A至图1B的特征108所述的最佳配方618。在所描述的实施例中，理想配方Osmolite被选择，其包括100％计算的卡路里和85％的基于REE的蛋白质，例如，以75cc/小时的速率，如参考图1A至图1B的特征110所述。选择所述配方进行连续供给。值得注意的是，无论蛋白质需求如何，选择的最佳配方均能提供100％的计算的所需热量(或接近100％)。基于以下的假设选择最佳配方：通过添加补充蛋白质配方来满足剩余的所需蛋白质。

图6E示出了当分析确定所选择的最佳配方Osmolite的蛋白质含量不足时呈现的GUI图像，例如参照图1B的特征119所描述的。在GUI内呈现补充蛋白质配方的列表，以供选择以添加到所选择的最佳配方Osmolite中，例如参照图1B的特征120所描述的。补充蛋白质配方和推荐的量的列表是自动计算的，例如参照图1B的特征120的“半自动操作”段落所描述的。

图6F示出了添加到最佳配方Osmolite中的45克金牌标准100％补充配方的选择的GUI图像，例如参照图1B的特征120所描述的。图6G示出了配方种类的手动选择620和数量的手动选择的GUI图像，例如参照图1A至图1B的特征110所描述的，及/或图1B的特征120的“由用户手动”段落所描述的。在所示的实施例中，用户手动选择以75cc/h的速度供给Osmolite。

应注意的是，平均供给配方表示接近目标组合物的多个可用配方，而没有添加补充蛋白质。这样的平均供给配方为患者提供了最接近的卡路里和蛋白质。

图6H示出了参考图6G所示的GUI图像，其包括数据输入字段622，所述数据输入字段622包括用于手动选择要供给的数量(即除了通过点击所呈现的数量图标可获得的数量之外)。

图6I示出了用于手动设定多个间歇供给的参数的GUI图像。可以设置的示例性间歇供给参数包括：

*频率，例如2小时、3小时、4小时和6小时。

*持续时间，例如1小时、2小时。

*逐渐增加，例如5分钟、10分钟、15分钟和20分钟。

*逐渐减小，例如5分钟、10分钟、15分钟和20分钟。

举例来说，参照图1B的特征130所描述的。

图6J示出了参考图6I中描述的GUI图像。在图中，选择了以下多个参数：频率4小时、持续时间1小时、逐渐增加20分钟。时间轴624可以根据所选择的参数以图形方式描绘在24个间隔期间的供给模式。

例如，时间轴的第一颜色的实心部分指示进行输入馈送的时间间隔，第一颜色的每个实体部分的长度根据所选择的持续时间，时间线的第二颜色的固体部分指示停止肠内喂养的时间间隔，第二颜色的每个固体部分的长度根据所选择的频率减去所选择的持续时间，混合部分表示位于每个固体部分之前的第一和第二颜色的混合物第一颜色的表示渐细，并且具有根据所选择的渐细时间而定的长度，并且位于第一颜色的每个固体部分之后的混合部分表示渐细，并且具有根据所选择的渐细时间而定的长度。例如，时间轴的第一颜色的实心部分表示进行供给的时间间隔，第一颜色的每个实心部分的长度根据所选的持续时间而定，时间轴的第二颜色的实心部分表示停止肠道供给的时间间隔，第二颜色的每个实心部分的长度根据选择的频率减去所选择的持续时间，表示位于第一颜色的每个实心部分之前的第一颜色和第二颜色的混合物的混合部分呈现逐渐增加，并且具有根据所选择的逐渐增加的时间的长度，并且位于第一颜色的每个实心部分之后的混合部分呈现逐渐减小，并且具有根据所选择的逐渐减小的时间的长度。

已经出于说明的目的给出了本发明的各种实施例的描述，但是这些描述并不是穷举性的或限制于所公开的实施例。在不脱离所描述的实施例的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员将是显而易见的。选择这里使用的术语是为了最好地解释实施例的原理，对市场上发现的技术的实际应用或技术上的改进，或者使本领域的其他普通技术人员能够理解这里公开的实施例。

可以预期，在本申请到期的专利有效期内，将开发出许多相关的全景图像，并且术语“全景图像”的范围旨在优先包含所有此类新技术。

如本文所用的术语“大约”是指±10％。

如本文中所用术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”、“包含(including)”、“具有(having)”及其词形变化是指“本质上由......组成”。

术语“本质上由......组成”指的是组成物、方法或可包括额外的成分和/或步骤，但仅当额外的成分和/或步骤不实质上改变所要求保护的组成或方法的基本和新颖特性。

本文所使用的单数形式「一」、「一个」及「至少一」包括复数引用，除非上下文另有明确规定。例如，术语「一化合物」或「至少一种化合物」可以包括多个化合物，包括其混合物。

如本文中所用的术语“示例性(exemplary)”表示“用作为一示例(example)，实例(instance)或例证(illustration)”。任何被描述为“示例性”实施例未必被解释为优选或优于其它实施例和/或排除与来自其它实施例的特征结合。

如本文中所用的术语“可选择地(optionally)”表示“在一些实施例中提供，而在其它实施例中不提供”。任何本发明的特定实施例可以包括多个“可选择的”特征，除非此类特征相冲突。

在整个本申请中，本发明的各种实施例可以以一个范围的型式存在。应当理解，以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本发明范围的硬性限制。因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所数范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。

每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。术语，第一指示数字及第二指示数字"之间的范围”及第一指示数字"到”第二指示数字"的范围"在本文中可互换，并指包括第一及第二指示数字，及其间的所有分数及整数。

可以理解，本发明中的特定特征，为清楚起见，在分开的实施例的内文中描述，也可以在单一实施例的组合中提供。相反地，本发明中，为简洁起见，在单一实施例的内文中所描述的各种特征，也可以分开地、或者以任何合适的子组合、或者在适用于本发明的任何其他描述的实施例中提供。在各种实施例的内文中所描述的特定特征，并不被认为是那些实施方案的必要特征，除非所述实施例没有那些元素就不起作用。

虽然本发明结合其具体实施例而被描述，显而易见的是，许多替代、修改及变化对于那些本领域的技术人员将是显而易见的。因此，其意在包括落入所附权利要求书的范围内的所有替代、修改及变化。

在本说明书中提及的所有出版物、专利及专利申请以其整体在此通过引用并入本说明书中。其程度如同各单独的出版物、专利或专利申请被具体及单独地指明而通过引用并入本文中。此外，所引用的或指出的任何参考文献不应被解释为承认这些参考文献可作为本发明的现有技术。本申请中标题部分在本文中用于使本说明书容易理解，而不应被解释为必要的限制。

Claims (34)

1.一种计算机执行方法，用于通过一肠道供给控制器调节一患者的肠道供给，其特征在于：所述计算机执行方法包括：

接收由一二氧化碳传感器输出的多个二氧化碳测量值，所述二氧化碳传感器感测所述患者的吸气和呼气中的至少一种；

基于多个二氧化碳测量值来计算所述患者的一能量消耗估计值，其中能量消耗估计值包括患者的一卡路里消耗估计值；

根据计算出的所述能量消耗估计值计算用于肠道供给的一目标组合物及一目标供给速率，其中目标供给速率动态调整以匹配在一公差要求范围内的能量消耗率；

其中用于肠道供给的所述目标组合物提供患者100％的计算所需的卡路里，而不考虑蛋白质需求；

计算补充蛋白质的数量及/或种类，当所述补充蛋白质添加到所述目标组合物时达到患者的蛋白质需求，并将补充蛋白质添加到目标供给组合物；以及

当所述目标组合物和所述目标供给速率与当前的肠道供给组合物和供给速率的一要求不同时，由肠道供给控制器产生多个指令，以根据所述目标组合物调整肠道供给的输送速率；

其中所述目标组合物相应地被调整，以补偿所述输送速率的调整。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法更包括对从所述患者的一电子病历收集的实时患者生命迹象测量值进行分析以确定所述患者是否处于休息状态，其中，当确定患者处于休息状态时，计算患者的能量消耗。

3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：用于调整的所述多个指令包括与肠道供给的所述输送速率相关联的第一供给间隔，以及不进行肠道供给的第二非供给间隔，其中第一间隔和第二间隔是交替的。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：当无法获得多个氧气测量值时，仅根据所述二氧化碳测量值和一呼吸商数(RQ)的一估计值来计算所述目标供给速率。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法更包括接收由一氮传感器输出的一氮测量值，所述氮测量值与收集所述患者输出的尿液的一尿液收集装置相关联，并且其中，根据所述氮测量值进一步计算所述能量消耗估计值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：补充蛋白质的数量根据所述目标组合物并参考储存在肠道供给配方的多个不同成分的数据储存纪录中的可用配方来计算，其中，当添加到一所选的可用配方中时，所述补充蛋白质不会显着影响所述可用配方的计算的卡路里及/或体积供给速率，以触发所述可用配方的供给速率的重新计算。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法更包括将计算的所述目标组合物与储存在肠道供给配方的多个不同成分的数据储存纪录中的一可用配方的至少一个记录相匹配，其中用于调整的所述多个指令包括基于所匹配的至少一个记录产生用于调整的所述多个指令。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：当至少一个记录与所述目标组合物匹配时，所述方法还包括在一显示器上呈现所述至少一个记录，并通过用户界面从呈现的至少一个记录接收一特定记录的一选择，其中用于调整的所述多个指令为根据所选的特定记录而产生；所述方法更包括计算表示每个个别记录与所述目标组合物之间的相似度的一分数，并且呈现与每个个别记录相关联的所述分数；没有记录与所述目标组合物匹配时，所述方法更包括独立地将所述目标组合物的多个成分组与个别多个记录匹配，其中，根据多个记录的一个别匹配记录，产生成用于调节的所述多个指令中的每个；一第一组成分表示与一第一配方相匹配的多个任意成分，一第二组成分表示与一第二配方相匹配的一纯蛋白质成分，其中产生一第一指令组用于以第一速率进行第一配方的肠道供给，并产生一第二指令组用于以第二速率进行第二配方的肠道供给。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：根据从多个采样个体收集的数据的一汇总来计算所述目标组合物，其中根据获得一正面结果的可能性来计算所述目标组合物。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：产生的多个指令包括：用于以第一速率递送一第一肠道供给配方的第一指令组，以及用于以第二速率递送一第二肠道供给配方的第二指令组，其中第一指令组和第二指令组控制一供给选择机构，所述供给选择机构在以第一速率递送所述第一肠道供给配方的一第一管体和以第二速率递送所述第二肠道供给配方的一第二管体之间进行选择，其中所述第一管体和所述第二管体连接成一组合管用以提供所述患者的肠道供给。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述能量消耗估计值包括所数患者的一卡路里消耗估计值，并且其中所述肠道供给控制器根据所述卡路里消耗估计值来动态地调整供给速率以将卡路里输送给患者。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述能量消耗估计值被动态地计算为一预定时间段内的一能量消耗率，在此期间获得一流量传感器的输出和所述二氧化碳传感器的输出，其中动态调整所述肠道供给控制器提供的供给速率以匹配在一公差要求范围内的能量消耗率。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于：产生的多个指令将供给速率定义为设置在一逆流供给水平以下的供给速率，所述逆流供给水平被估计为触发所述患者的肠道供给的逆流。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：所述逆流供给水平是根据一估计的胃残余量(GRV)的净食物部分计算的，根据由所述肠道供给控制器提供的肠道供给配方的重量、体积和比重计算。

15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于：根据目标个体的历史进食表现，进一步计算出所述逆流供给水平。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述目标组合物和目标供给速率包括一定量的水。

17.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法更包括在一图形用户界面(GUI)上的一显示器上显示以下各项中的至少一项：当前计算出的能量消耗、基于计算出的能量消耗的历史记录的一走势、所述肠道供给控制器输送的当前供给速率以及由所述肠道供给控制器递送的肠道供给的计算的组合物。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于：根据威尔方程式或相应的方程式，以及根据基于一流量传感器的输出计算的耗氧量和基于所述二氧化碳传感器的输出来计算的二氧化碳产生率来估算的一代谢率来计算所述能量消耗估计值。

19.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法更包括：

由所述肠道供给控制器设定一初始供给速率，其与氧气和二氧化碳的测量无关；

计算所计算的能量消耗估计值与初始供给速率状态之间的不匹配；

其中，产生的多个指令包括用于根据所述计算的不匹配来调节所述肠道供给控制器的初始供给速率的多个指令。

20.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述能量消耗估计值包括通过根据先前观察到的模式所训练的机器学习多个代码指令计算出的未来能源消耗的一预测。

21.如权利要求1所述的方法，其特征在于：根据所述患者呈现的历史供给表现，进一步计算肠道供给的所述输送速率。

22.一种用于通过一肠道供给控制器调节一患者的肠道供给的系统，其特征在于：所述系统包括：

一种非暂时性储存器，其中储存有用于由一计算系统的至少一个硬件处理器执行的一代码，所述代码包括：

一代码，用于接收由一二氧化碳传感器输出的多个二氧化碳测量值，所述二氧化碳传感器感测所述患者的吸气和呼气中的至少一种；

一代码，用于基于多个二氧化碳测量值来计算所述患者的一能量消耗估计值，其中能量消耗估计值包括患者的一卡路里消耗估计值；

一代码，用于根据计算出的所述能量消耗估计值计算用于肠道供给的一目标组合物及一目标供给速率，其中目标供给速率动态调整以匹配在一公差要求范围内的能量消耗率；

其中用于肠道供给的所述目标组合物提供患者100％的计算所需的卡路里，而不考虑蛋白质需求；

一代码，用于计算补充蛋白质的数量及/或种类，当所述补充蛋白质添加到所述目标组合物时达到患者的蛋白质需求，并将补充蛋白质添加到目标供给组合物；以及

当所述目标组合物和所述目标供给速率与当前的肠道供给组合物和供给速率的一要求不同时，由肠道供给控制器产生多个指令，以根据所述目标组合物的数量调整肠道供给的输送速率；

其中所述目标组合物相应地被调整，以补偿所述输送速率的调整。

23.如权利要求22所述的系统，其特征在于：所述二氧化碳传感器安装在为患者通气的一通气管上。

24.一种计算机执行方法，用于通过一肠道供给控制器调节一患者的肠道供给，其特征在于：所述计算机执行方法包括：

接收由一二氧化碳传感器输出的多个二氧化碳测量值，所述二氧化碳传感器感测所述患者的吸气和呼气中的至少一种；

基于多个二氧化碳测量值来计算所述患者的一能量消耗估计值，其中能量消耗估计值包括患者的一卡路里消耗估计值；

根据计算出的所述能量消耗估计值计算用于肠道供给的一目标组合物及一目标供给速率，其中目标供给速率动态调整以匹配在一公差要求范围内的能量消耗率；

其中用于肠道供给的所述目标组合物提供患者100％的计算所需的卡路里，而不考虑蛋白质需求；

根据计算出的能量消耗来计算补充蛋白质的一数量以满足患者的肠道供给需求，补充蛋白质的数量根据所述目标组合物并参考储存在肠道供给配方的多个不同成分的数据储存纪录中的可用配方来计算；

将补充蛋白质添加到目标供给组合物；以及

当所述目标组合物和所述目标供给速率与当前的肠道供给组合物和供给速率的一要求不同时，由肠道供给控制器产生多个指令，以根据所述目标组合物的数量调整肠道供给的输送速率；

其中所述目标组合物相应地被调整，以补偿所述输送速率的调整。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于：所述方法更包括对从所述患者的一电子病历收集的实时患者生命迹象测量值进行分析以确定所述患者是否处于休息状态，其中，当确定患者处于休息状态时，计算患者的能量消耗。

26.如权利要求24所述的方法，其特征在于：所述方法更包括设定所述患者的一临床状态，其中根据所述患者的所述临床状态计算目标供给组合物。

27.如权利要求24所述的方法，其特征在于：所述方法更包括设定所述患者的一体重，其中目标供给组合物根据所述患者的体重计算。

28.如权利要求24所述的方法，其特征在于：所述方法更包括：

在一图形用户界面(GUI)上的一显示器上显示所述患者是否休息或未休息的一计算状态的一指示；

当所述患者被确定为休息时，在GUI中显示计算的能量消耗估计值；

通过GUI接收所述患者体重的设置，以及从多个图标中进行选择，每个图标表示所述患者的一相应临床状态；

通过GUI接收选择的一个图标，所述图标指示储存在数据库中的多个可用配方中的一个可用配方，并基于相应的图标呈现在GUI中；

通过GUI接收选择的一个图标，所述图标指示一种补充蛋白质的可用配方，其满足来自多个可用配方的补充蛋白质的数量，所述多个可用配方满足所述补充蛋白质的数量，所述补充蛋白质的量储存在存储所述补充蛋白质的不同组成的记录的数据库中，并且根据相应的图标呈现在GUI中；

其中，根据通过GUI接收的选择来产生用于调整的多个指令。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于：所述方法更包括：

通过GUI接收以下的选择：

一图标，指示间歇供给、

一图标，指示间歇供给的一频率的小时数、

一图标，指示间歇频率的一持续时间的小时数、

一图标，指示每个供给间隔逐渐增加的分钟数、以及

一图标，指示减少每个供给间隔逐渐减少的分钟数。

30.如权利要求29所述的方法，其特征在于：所述方法更包括：在GUI内显示的一图形时间线表示一即将到来的供给期间内的供给间隔，其中所述时间线的一第一颜色的多个实心部分表示输入进行供给的时间间隔，所述第一颜色的每个所述实心部分的长度取决于所选的持续时间，所述时间线的一第二颜色的多个实心部分表示停止肠道供给的时间间隔，所述第二颜色的每个所述实心部分的长度根据选择的频率减去选择的持续时间，位于第一颜色的每个实心部分之前且代表所述第一颜色和第二颜色的混合的多个混合部分被表示为逐渐增大，并具有一长度，其根据所选择的逐渐增加时间而定；并且位于所述第一颜色的每个所述实心部分之后的多个混合部分被表示为逐渐减小，并且具有一长度，其根据所选择的逐渐减少时间而定。

31.如权利要求22所述的系统，其特征在于：所述肠道供给控制器包括一供给选择机构，所述供给选择机构在提供所选的蛋白质补充剂的蛋白质管和提供所选的肠道供给成分的标准管之间交替切换，每个根据产生的多个指令以于一预定的速率获取所选的目标组合物。

32.如权利要求31所述的系统，其特征在于：所述供给选择机构控制蛋白质管和标准管中的其中一个管将其各自的内容物提供给一帮浦头，以经由一管出口输送给患者。

33.如权利要求31所述的系统，其特征在于：产生的多个指令中的第一组和第二组用于控制所述供给选择机构用于在蛋白质管和标准管之间进行选择。

34.如权利要求31所述的系统，其特征在于：所述蛋白质管和标准管连接成一组合管体用以将所述目标组合物输送给所述患者。