CN113439310A - 用于提供与接受氧气治疗的患者有关的决策支持的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于提供与接受氧气治疗的患者有关的决策支持的计算机实现的方法和数据处理系统，患者具有要求提供氧气流量的补充氧气设备的医疗状况，其中决策支持在调整从所述补充氧气设备到患者的氧气流量方面协助健康护理人员，并且其中决策支持使用动脉氧合值以基于来自健康护理人员的期望输入计算去往患者的氧气流量是否充足。

Description

用于提供与接受氧气治疗的患者有关的决策支持的方法
技术领域
本发明涉及一种提供与接受氧气治疗（OT）或长期氧气治疗（LTOT）的患者有关的决策支持的方法和数据处理系统，所述患者具有要求用于典型地以连续的或永久的方式提供氧气流量的补充氧气设备的医疗状况（诸如COPD）。决策支持在滴定从所述补充氧气设备到患者的氧气流量方面协助健康护理人员（诸如护士）。本发明还涉及对应的决策支持系统（DSS）、优选地便携式数据处理系统、以及对应的计算机程序产品。
背景技术
有呼吸问题（例如COPD）的部分患者正在接受治疗，其中目标pO2是的感兴趣的。示例是LTOT（长期氧气疗法），其在一些情况下是在家交付的。使用动脉血液气体、毛细血管血液气体等随着国家而不同地处理LTOT的滴定。作为示例，来自英国的指南是使用动脉血液气体，并且描述使用毛细血管血液气体将造成患者在不需要的情况下接受LTOT。在更普遍地使用毛细血管血液气体（CBG）的德国，研究发现，当使用毛细血管血液气体时，20-30%的患者在并无临床需要的情况下接受LTOT，参见Kapillärer PO2 reflektiert nicht adäquat den arteriellen PO2 bei hypoxämischen COPD-Patienten; Magnet FS et. al.;Int J COPD 2017; 12:2647-2653。丹麦指南基于具有基线的动脉血液气体，并且每升氧气一个样本增加。该方法还将允许遵循这些指南中的任何一项优化用于患者的氧气滴定。
复杂性、患者痛苦和资源约束正在驱使医院趋向更加患者友好的方法，其同时可以由更广泛的资源池（例如，带有该方法具有的限制的CBG（毛细血管血液气体））交付。
当前方法基于使用动脉血液气体的指南。典型地抽取基线样本，并且以1升/分钟的步长增加氧气流量。在所设置的时段（例如30分钟）之后，抽取另一样本，并且如果paO2低于所设置的阈值（例如8kPa/60mmHg），则处理被重复，直到达到阈值。归因于资源约束，临床实践经常是不同的，并且毛细血管血液气体被用作为替选。
基于来自德国的输入，当使用CBG滴定氧气时的处理如下：
1.移除氧气
2.基线CBG（包括在采样之前10分钟施加的血管舒张膏）
3.调整+1 l O2
4.新CBG
5.与目标pO2（例如65mmHg）比较
6.如果目标达到，则继续——如果否，则跳转到步骤3
7.对于患者予订达到的氧气流量速率。
该当前方法暗指针对氧气的每个步长的基线CBG和检查CBG（0升/分钟=1个样本；1升/分钟=2个样本等）。10个患者的检查造成总共26个样本（每患者2.6个），然而该群体具有3升/分钟作为最高流量速率。来自临床的反馈指示，一些患者具有在滴定期间抽取的达到7-8个的样本，这可以指示样本的平均数量将是更高的。
即使最佳实践基于ABG并且多数指南推荐ABG而不是替选，CBG也归因于资源约束和增加数量的患者而越来越多地被使用。
归因于增加数量的患者要求来自健康护理系统的支持（健康护理系统无法以同样的速度扩张），存在针对健康护理系统方面的持续创新的需要。接受过多氧气的患者冒着受伤害的风险。例如，COPD患者正冒着高碳酸血症和酸中毒的风险。更加糟糕的是一些患者在没有临床需要的情况下接受家庭氧气，因为接受家庭氧气是不菲的而且影响患者的社交生活。
因此，用于提供与接受氧气治疗（OT）（优选地，长期氧气治疗（LTOT））的患者有关的决策支持的改进的方法将是有利的，并且特别是，更高效和/或可靠的方法将是有利的。
发明目的
本发明的进一步的目的是提供对现有技术的替选。
特别是，本发明的一个目的可以被看作为提供与接受氧气治疗（OT）的患者有关的决策支持，其解决具有针对患者的补充氧气流量的复杂的、不必要的和/或不安全的调整的现有技术的上面提到的问题。
发明内容
因此，意图通过如下来在本发明的第一方面中获得上面描述的目的和若干其它目的：提供一种用于提供与接受氧气治疗的患者有关的决策支持的计算机实现的方法，所述患者具有要求提供氧气流量的补充氧气设备的医疗状况，其中决策支持在调整从所述补充氧气设备到患者的氧气流量方面协助健康护理人员，所述方法包括：
-提供来自患者的血液样本中的血液气体值以确定基线，
-如果所述血液气体值不是从动脉血液样本得到的，则提供患者的动脉氧合值，
-通过将数学模型应用于测量的动脉氧合值和测量的血液气体值以及来自所述基线的氧气水平的投影来计算患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系，
-基于所述计算的患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系和投影，计算代表患者的期望目标氧合水平（target_pO2）的目标动脉氧合值，
-基于患者的测量的动脉氧气值提供用于调整从补充氧气设备到患者的氧气流量的决策支持，直到达到目标动脉氧合水平，以及
-可选地提供来自患者的血液样本中的血液气体值，以确认达到患者的期望目标氧气水平。
本发明特别是但是并非专门地有利于当调整从补充氧气设备到患者的氧气流量时获得决策支持。决策支持可以协助健康护理人员（诸如护士或医生），以利用比通常更少的对氧气流量的调整达到患者的期望氧气水平。比通常更少的调整为健康护理人员节省了时间，并且更进一步地减少在其间患者处于不舒适的时间的量。
本发明的另一优点是减少的量的来自患者的对于调整氧气流量所需要的血液样本。尤其是动脉血液样本与对于患者的副作用和不舒适度的风险关联。本发明使得健康护理人员能够除了动脉血液之外还使用毛细血管或静脉血液样本，其与动脉血液样本相比更少地不舒适。更进一步地，要求更少的血液样本，因为本发明在多数情况下仅需要建立血液气体基线，这进而要求一个血液样本。当前，指南要求分析确认性血液样本以确保患者内的正确氧气水平，但是本发明迄今已经证明是可靠的，因此本发明可以淘汰与所述确认性血液样本有关的当前实践，因而将所要求的来自患者的血液样本的量减少到一个样本。
减少的调整时间有次要优点在于：更多用以调整氧气流量的时间可以将氧气流量增量从例如1L/min降低到0.5或0.2L/min，以便更准确地调整对患者的氧气流量，在长期的基础上减少供应给患者的氧气的量。
要理解的是本发明的优点在于：在很多情况下，仅要求单个血液样本以提供用于调整氧气流量的决策支持，并且仅第二血液样本要被用于确认针对患者的所设置的氧气流量的正确调整。
在本发明的上下文中，氧气流量要被理解为以每分钟供应给患者的以升为单位测量的从氧气源流动到所述患者气道的氧气的量。进一步理解的是，患者通过面罩、通过鼻管或以类似方式接收所述氧气流量作为补充氧气。
要理解的是，通过应用如以下条件中的一个或多个所要求的数学模型或模型假设C1-C3中的一个或多个，患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的所计算的关系和投影是可能的；并且通过应用所述模型之一，清楚的是，患者的氧气水平和动脉氧合值是有关的，并且因此，可能的是基于患者的氧气水平投影所述患者的预期动脉氧气值。
甚至进一步地，研究指示，一定百分比的患者以长期氧气疗法受治疗，他们并不需要所述治疗，但是归因于缺乏适当的氧气流量调整而被诊断为适合于所述治疗。通过本发明的改进的决策支持以及在氧气调整中的更高的分辨率、因此更多的调整增量，可以减少这种患者群体。
在本发明的上下文中，要理解的是，要以广义的方式理解术语“计算”，即包括——但是不限制于——使用例如计算机实现的数据处理系统从一个数字变换为另一数字。
在本发明的上下文中，氧气流量的调整也被称为氧气滴定，并且在本发明的上下文中，这两个术语是可互换的。
在本发明的上下文中，基线要被理解为基于观测（诸如血液气体值和动脉氧合值）的集合的开始点。
在本发明的上下文中，氧气流量的调整要被理解为基于患者的特定医疗需要增加或减少典型地以每分钟氧气的升数为单位测量的流量。
在本发明的上下文中，生理学领域的技术人员要理解的是，动脉血液和静脉血液是紧密互连的，动脉血液从肺中被氧合并且被输送到毛细血管，在那里氧气被使用在代谢中，并且随后被输送回到肺部。取决于上下文，可以相应地存在从动脉血液到毛细血管血液以及进一步地从毛细血管血液到静脉血液的逐渐转变。
在本发明的上下文中，用于计算患者的氧气水平（pO2）与患者的动脉氧合值之间的关系的数学模型可以基于以下条件（C1、C2和/或C3）中的一个或多个或模型假设：
- C1 优选地使用以下等式，可以通过测量在口中摄取的吸气气体和呼气气体，通过测量吸气氧气（FiO2）和二氧化碳（FiCO2）分数（fraction）以及要么氧气（Fe’O2）和二氧化碳（Fe’CO2）的终末潮气分数（end tidal fraction）要么氧气（FeO2）和二氧化碳（FeCO2）的混合呼出分数（mixed expired fraction）来对呼吸商（RQ = VCO2/VO2RQ）进行近似：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
- C2 按上面的假设C1对RQ进行近似可能经常给出可能实质上变化的值。然而，组织处的RQ的真实值仅可以在0.7-1.0之间变化，即脂肪的有氧代谢中的0.7和碳水化合物的有氧代谢中的1.0，
和/或
- C3 血液酸/碱和氧合状态的数学模型可以被用于执行仿真，其中以由从上面的条件C2设置为处于生理可能范围0.7-1.0内的恒定呼吸商（RQ）确定的比例添加O2并且从静脉血液移除CO2。然后可以执行该仿真，直到仿真的氧气饱和度等于在条件C2下估计或测量的氧气饱和度（即动脉血液中的氧气饱和度）。
针对特定模型的更多细节，还参见：WO 2004/010861 （to OBI Medical Aps,Denmark，其被通过在其整体上引用而合并于此）；有关的科学文章“A method forcalculation of arterial acid–base and blood gas status from measurements inthe peripheral venous blood” by Rees et al.（Computer methods and programs inbiomedicine 81（2006）pages 18–25，其也被通过在其整体上引用而合并于此）；和有关的文章“Mathematical modeling of the acid-base chemistry and oxygenation ofblood: a mass balance mass action approach including plasma and red bloodcells” by Rees et al.（the European journal of applied physiology 108 （2010）pages 483 – 494，其也被通过在其整体上引用而合并于此），但是其它模型或其变型可以被应用于上下文中，并且作为技术人员将容易理解本发明的原理。
在本发明的上下文中，要理解的是，提供、测量和/或估计来自血液样本的血液值不一定包括从患者取得或提取血液样本的特定步骤，因此，可以从另外实体或个人（例如已经执行血液测量或提取的护士）获得、传递、传送等测量结果。
在本发明的上下文中，进行近似要被理解为通过数学方法计算或得到在值方面与真实量接近但是不相同的数值量。进一步要理解的是，在本发明的上下文中，进行近似可以是评估数量以便实现期望目标（诸如基于近似来评估氧气水平）的充分方法。
在本发明的上下文中，要理解的是，何时接收本发明的结果可以是计算机实现的决策支持系统（DSS）的部分。
在本发明的上下文中，将使用以下的定义和缩写：
Figure 217037DEST_PATH_IMAGE002
。
因此，一般而言下标“A”表示动脉，下标“V”表示静脉，下标“M”表示所测量的，下标“E”表示所估计的，下标“P”表示所预测的等。在一些图和/或描述中，出于实际原因，下标可以不被写成下标（例如，“SO2V”），但是技术人员将理解技术含义是什么。
在本发明的有利实施例中，从毛细血管血液样本得到血液气体值，并且其中针对未充分地动脉化的毛细血管血液样本校正基线和投影，以便增加用于投影的基线的准确度，并且因此增加健康护理人员应当尝试达到的所建议的目标动脉氧合值的准确度，以便在患者中达到正确的氧气水平。
在本发明的上下文中，未充分地动脉化的毛细血管血液被理解为如下的毛细血管血液样本：其中从患者（诸如从手指或耳朵翻转处）抽取的血液的多于1-3％来自静脉血液。
在本发明的优选实施例中，动脉氧合值是优选地通过脉搏测氧法进行的测量的外周动脉氧气饱和度值，脉搏测氧法对于患者是无创的并且因此是对于患者最小不便性的。
在本发明的另一实施例中，可以通过以有创方式或以其它方式测量所述值的其它手段提供动脉氧合。
在本发明的实施例中，患者中的氧气水平代表所述患者的动脉血液中的氧气的分压，这是确定患者是否具有可持续的并且充分的氧气供应的可靠方法。
在本发明的实施例中，患者的医疗状况是呼吸或心脏疾病，诸如慢性阻塞性肺部疾病（COPD）、诸如间质性肺病（ILD）、诸如囊性纤维化（CF）、诸如肺高压、诸如具有神经肌肉或胸壁疾病的患者或诸如具有晚期心力衰竭的患者。
在本发明的实施例中，氧气治疗是长期氧气治疗，并且本发明的准确度增加了患者的舒适度并且减少了对不必要的治疗所花费的资源（诸如“高于维持稳定和充足氧气水平所要求的”氧气流量）。
在本发明的另一实施例中，氧气治疗是与要求紧急护理的外伤或病理突然发作有关的患者的急性治疗，其中本发明有利于快速并且可靠地调整供应给患者的氧气流量。
在本发明的上下文中，长期氧气治疗要被理解为在多于30天内每天至少有12小时的氧气治疗。应当注意，本领域技术人员将知道急性与长期氧气治疗之间的差别。
在本发明的有利实施例中，利用来自两个（诸如来自4个，诸如来自6个，或诸如来自10个）血液样本的不多于两个（诸如不多于4个，诸如不多于6个，或诸如不多于10个）的血液气体测量来实现用以实现患者内的期望氧气水平的滴定氧气流量，其中第一血液样本是基线样本，并且另一血液样本是确认性样本，以便：
a）节省健康护理人员在获取所述血液样本上花费的时间和资源，以及
b）归因于过度数量的从患者抽取血液样本的所述患者的不舒适。
在本发明的实施例中，关系表示针对特定血液样本的氧气解离曲线（ODC），因为氧气解离曲线在正常情形下归因于pH、2.3-DPG、fMetHb和fCOHb的微小的或边际的偏移而是由健康护理人员已知并且识别为是稳定的，并且因此使得健康护理人员能够理解本发明正建议的内容以及如果需要则应当向患者提供氧气的原因。
在本发明的另一实施例中，基线的投影是基于来自患者的特定血液样本的氧气解离曲线的近似，因为氧气解离曲线在多数情形下是稳定并且可预测的，因此投影将是稳定并且可靠的。
在本发明的优选实施例中，氧气解离曲线和/或目标氧气水平和/或目标动脉氧合值的患者特定投影被打印或显示在显示器上（诸如显示在计算机监控器、便携式平板、或移动电话屏幕上）。
在本发明的有利实施例中，在调整氧气流量之前和/或之后向健康护理人员提供动脉氧合的值，以便确保健康护理人员持续地了解患者氧气水平，因此增加对去往患者的氧气流量执行的调整的准确度。
在本发明的优选实施例中，决策支持进一步包括：
步骤1：-向决策支持提供期望目标氧气水平，其中决策支持基于所提供的血液气体值和第一动脉氧合值计算目标动脉氧合值，决策支持建议氧气流量调整和直到第二动脉氧合值要被提供给决策支持的等待时间，以便当调整去往患者的氧气流量时进一步协助健康护理人员并且增加所决策的氧气流量的准确度，减少调整所述氧气流量所花费的时间并且减少对于患者的不舒适。
在进一步的优选实施例中，决策支持进一步包括在如在上面提到的步骤1之后的如下步骤：
步骤2：-在等待时间之后提供患者的当前动脉氧合值，其中如果未达到目标动脉氧合值，则决策支持建议氧气流量调整和直到要向决策支持提供下一动脉氧合值的等待时间，
步骤3：-重复步骤2，直到达到目标动脉氧合值，以便当调整去往患者的氧气流量时进一步协助健康护理人员并且增加所决策的氧气流量的准确度，减少调整所述氧气流量所花费的时间并且减少对于患者的不舒适。
在本发明的有利实施例中，决策支持基于第一血液气体值和可选的第一动脉氧合值建议用以达到患者目标氧气水平的最终氧气流量，以便甚至当调整去往患者的氧气流量时也进一步协助健康护理人员，并且减少调整所述氧气流量所花费的时间并且因此减少对于患者的不舒适。
在一些实施例中，数学模型可以适用于组织处的呼吸商（RQ）的真实值仅可以在0.7-1.0之间变化，即脂肪的有氧代谢中的0.7和碳水化合物的有氧代谢中的1.0。附加地或替换地，在其它实施例中，数学模型可以适用于以由被设置为处于生理学可能范围0.7-1.0内的恒定呼吸商（RQ）确定的比率添加氧气O2并且从静脉血液移除二氧化碳CO2，并且执行仿真，直到仿真的氧气饱和度等于或实质上等于动脉血液中估计或测量的氧气饱和度。
在本发明的实施例中，通过将数学模型应用于所述测量的动脉氧合值和所述测量的血液气体值以及来自所述基线的氧气水平的所述投影来计算患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系，其中数学模型的条件可以被表达为：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
其中Fe’O2和Fe’CO2分别是氧气和二氧化碳的终末潮气分数。
在本发明的另一实施例中，通过将数学模型应用于所述测量的动脉氧合值和所述测量的血液气体值以及来自所述基线的氧气水平的所述投影来计算患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系，其中数学模型的条件可以被表达为：
Figure 906776DEST_PATH_IMAGE004
其中FeO2和FeCO2分别是氧气和二氧化碳的混合呼出分数。
在第二方面中，本发明涉及一种用于提供决策支持（DS）的数据处理系统，所述数据处理系统包括：
-用于接收来自患者的血液样本中的血液气体值以确定基线的部件，
-用于如果所述血液气体值不是从动脉血液样本得到的则接收患者的动脉氧合值的部件，
-用于通过将数学模型应用于测量的动脉氧合值和测量的血液气体值以及来自所述基线的氧气水平的投影来计算患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系的部件，
-用于基于所述计算的患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系和投影来计算代表患者的期望目标氧气水平的目标动脉氧合值的部件，
-用于基于患者的测量的动脉氧气值来提供用于调整从补充氧气设备到患者的氧气流量的决策支持直到达到目标动脉氧合水平的部件，和
-用于测量来自患者的血液样本中的血液气体值以确认达到患者的期望目标氧气水平的可选部件，
其中数据处理系统提供与接受氧气治疗的患者有关的决策支持，所述患者具有要求提供氧气流量的补充氧气设备的医疗状况，其中决策支持在调整从所述补充氧气设备到患者的氧气流量方面协助健康护理人员。
在本发明的优选实施例中，根据本发明的第二方面的数据处理系统进一步包括：用于基于所提供的来自患者动脉氧合的值调整氧气流量以便自动地并且在高精度下以快速并且可靠的方式调整去往患者的氧气流量的部件。
在第三方面中，本发明涉及一种计算机程序产品，其当被下载或上传到计算机系统中时使得计算机系统（优选地便携式计算机系统）能够执行本发明的第二方面的系统的操作。
本发明的该方面特别是但是并非专门地是有利的，因为：本发明可以由计算机程序产品实现，所述计算机程序产品当被下载或上传到计算机或计算机系统中时使得计算机系统能够执行本发明的第一方面的计算机实现的方法的操作或步骤。这样的计算机程序产品可以是在任何种类的计算机可读介质上提供的或者是通过网络提供的。
在第四方面中，本发明涉及一种适合于患者的氧气治疗的医疗设备，所述患者具有要求补充氧气流量的医疗状况，医疗设备包括：
-氧气设备，其用于将氧气流量从源供应到所述患者，
-血液气体测量设备，其用于从来自所述患者的血液样本测量血液气体值，
-处理单元，其用于基于所计算的患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系和投影，计算代表患者的期望目标氧气水平（target_pO2）的目标动脉氧合值，以及
其中操作者向医疗设备提供测量的患者的动脉氧气水平，并且医疗设备基于测量的患者的动脉氧气值自动地调整从氧气设备到患者的氧气流量，直到达到目标动脉氧合水平。
在本发明的有利实施例中，血液气体测量设备基于静脉血液样本测量血液气体值。
在本发明的另一有利实施例中，动脉氧合值优选地是通过脉搏测氧法进行的测量的外周动脉氧气饱和度值。
在本发明的另一有利实施例中，血液气体测量设备基于毛细血管血液样本测量血液气体值。
在第五方面中，本发明涉及根据本发明的第四方面的医疗设备的用途，其用于治疗患有呼吸或心脏疾病的患者。
在第六方面中，本发明涉及根据如在第一方面中公开的本发明的基于所计算的动脉氧合水平和补充氧气流量水平来治疗心脏或肺部疾病的方法。
本发明的各个方面的每个可以与任何其它方面组合。根据参考所描述的实施例的以下描述，本发明的这些和其它方面将是显而易见的。
附图说明
现在将关于随附各图更详细地描述根据本发明的用于提供与接受氧气治疗的患者有关的决策支持的计算机实现的方法。各图示出实现本发明的一种方式，并且不应诠释为限制于落入所附权利要求集合的范围内的其它可能实施例。
图1是代表现有技术的图示当前氧气调整过程的示意性系统图表。
图2是图示创新的氧气调整过程的示意性系统图表。
图3是图示第二创新的氧气调整过程的示意性系统图表。
图4是图示第三氧气调整过程的示意性系统图表。
图5是图示氧气解离曲线的线图。
图6是图示另一氧气解离曲线的线图。
图7是对氧气调整过程进行仿真的表，其比较花费于各种方法的时间。
图8是代表根据本发明的计算机程序产品的操作的概要的示意性系统图表。
具体实施方式
图1是基于当前指南的现有技术氧气调整过程，其中患者到达以进行氧气调整，从患者移除补充氧气，将血管舒张膏施加到患者（诸如视角到患者手指），花费10分钟等待时间等待血管舒张膏起效以便增加手指中的动脉血液的量，从手指获得毛细血管血液样本并且分析所述样本，检查样本并且确定患者的动脉血液中的氧气的分压PO2是否低于目标（诸如65mmHg）。如果PO2低于目标，则按一定容积（诸如1升/分钟）增加去往患者的补充氧气流量，并且重复该过程，开始于血管舒张膏和10分钟等待时间，直到氧气流量被调整以便达到所设置的PO2的目标。
图2是图示创新的氧气调整过程的示意性系统图表，其中计算基线并且将其利用于外推外周氧气饱和度测量SpO2，计算对应于期望目标PO2值的目标SpO2，并且使用外推值以调整去往患者的氧气流量。患者到达以进行氧气调整，从患者移除补充氧气，将血管舒张膏施加到患者（诸如施加到患者手指），花费10分钟等待时间等待血管舒张膏起效以便增加手指中的动脉血液的量，从手指获得毛细血管血液样本并且分析所述样本，获得脉搏测氧法测量，检查样本并且确定患者的动脉血液中的氧气的分压PO2是否低于目标（诸如65mmHg）。如果PO2低于目标，则按一定容积（诸如1升/分钟）增加去往患者的补充氧气流量，并且所计算的SpO2值被用于测量在氧气流量上的增加的效果。如果在患者已经达到稳定状态之后（诸如在十分钟之后）SpO2值低于目标SpO2值，则氧气流量按例如1升/分钟增加，并且测量新的SpO2值以监控在氧气流量上的增加的效果。当达到目标SpO2值时，施加血管舒张膏，并且在等待时间之后，分析新的毛细血管血液样本以确保达到动脉血液中的氧气的正确分压，终止氧气调整过程。
图3是图示第二创新的氧气调整过程的示意性系统图表，其中计算基线并且将其利用于外推外周氧气饱和度测量SpO2，计算对应于期望目标PO2值的目标SpO2，并且使用外推值以调整去往患者的氧气流量。患者到达以进行氧气调整，从患者移除补充氧气，提供静脉血液样本，提供脉搏测氧法测量，分析并且检查样本，并且确定患者的动脉血液中的氧气的分压PO2是否低于目标（诸如65mmHg）。如果PO2低于目标，则按一定容积（诸如1升/分钟）增加去往患者的补充氧气流量，并且所计算的SpO2值被用于测量在氧气流量上的增加的效果。如果在患者已经达到稳定状态之后（诸如在十分钟之后）SpO2值低于目标SpO2值，则氧气流量按例如1升/分钟增加，并且测量新SpO2值以监控氧气流量的增加的效果。当达到目标SpO2值时，分析毛细血管血液样本以确保达到动脉血液中的氧气的正确分压，终止氧气调整过程。
图4是图示第三创新的氧气调整过程的示意性系统图表，其中基线得以计算并且利用以外推外周氧气饱和度测量SpO2，计算对应于期望目标PO2值的目标SpO2，并且使用外推值以调整去往患者的氧气流量。患者到达以进行氧气调整，从患者移除补充氧气，提供静脉血液样本，提供脉搏测氧法测量，分析并且检查样本，并且确定患者的动脉血液中的氧气的分压PO2是否低于目标值（诸如65mmHg）。如果PO2低于目标，则按一定容积（诸如1升/分钟）增加去往患者的补充氧气流量，并且所计算的SpO2值用以测量氧气流量的增加的效果。如果在患者已经达到稳定状态之后（诸如在十分钟之后）SpO2值低于目标SpO2值，则按例如1升/分钟增加氧气流量，并且测量新的SpO2值以监控在氧气流量上的增加的效果。当达到目标SpO2值时，分析静脉血液样本以确保达到动脉血液中的氧气的正确分压，终止氧气调整过程。
图5是图示所仿真的氧气解离曲线1的线图，其中两条虚线的交点2指示用于动脉血液中的氧气的分压的期望目标值的示例。x轴代表被测量为mmHg的动脉血液中的氧气的分压并且y轴代表外周血液的氧气饱和度百分比。在本示例中，动脉血液中的氧气的分压的目标值在x轴上被设置为65mmHg，并且当通过在曲线1上投影相交点来读取外周血液的饱和度的对应百分比时，y的值是94%。
图6是图示所仿真的氧气解离曲线1的线图，其中前两条虚线的交点2指示用于动脉血液中的氧气的分压的期望目标值的示例。x轴代表被测量为mmHg的动脉血液中的氧气的分压，并且y轴代表外周血液的氧气饱和度百分比。在本示例中，动脉血液中的氧气的分压的目标值在x轴上被设置为65mmHg，并且当通过在曲线1上投影相交点来读取外周血液的饱和度的对应百分比时，y的值是94%。第二虚线集合的交点3代表血液样本的测量的基线值和患者的脉搏测氧法。基线可以被用于外推或投影与所述基线相交的氧气解离曲线，以便使得本发明能够基于动脉血液中的氧气的分压的mmHg的期望目标值计算例如脉搏测氧法读数的饱和度百分比的目标值。在图中，曲线上的“x”图示基于毛细血管血液样本的测量的动脉血液中的氧气的分压的水平并且“o”代表根据基于基线值和脉搏测氧法读数的计算的动脉血液中的氧气的所计算的值。
图7是对氧气调整过程进行仿真的表，其比较花费于各种方法的时间。针对所有的CBG表明，使用现有方法的患者在氧气治疗过程中平均52分钟。具有目标的CBG将过程减少6分钟至46分钟，与用于最终的CBG+v-TAC组合的用于基线的VBG+v-TAC将过程减少11分钟至41分钟，并且用于基线的VBG+v-TAC和用于最终的VBG+v-TAC将过程减少16分钟至36分钟。
图8是代表根据本发明的计算机实现的方法的操作的概要的示意性流程图，所述方法包括：
S1-提供来自患者的血液样本中的血液气体值以确定基线，
S2-如果所述血液气体值不是从动脉血液样本得到的，则提供患者的动脉氧合值，
S3-通过将数学模型应用于测量的动脉氧合值和测量的血液气体值以及来自所述基线的氧气水平的投影来计算患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系，
S4-基于所述计算的患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系和投影，计算代表患者的期望目标氧气水平target_pO2的目标动脉氧合值，
S5-基于患者的测量的动脉氧气值来提供用于调整从补充氧气设备到患者的氧气流量的决策支持，直到达到目标动脉氧合水平，以及
S6-可选地提供来自患者的血液样本中的血液气体值以确认达到患者的期望目标氧气水平。
发明人已经执行得到LTOT氧气滴定（氧气调整）的10名患者的分析。表1示出用于过程的样本的平均数量是每患者2.6个。患者处理时间减少11%（表1与表2之间的平均时间比较），并且采样时间减少23%。10%（n=1）的接受氧气的患者本不应接受氧气，进一步表明本发明的重要性，参见表3。
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表1
Figure 729238DEST_PATH_IMAGE006
表2
Figure DEST_PATH_IMAGE007
表3。
可以借助于硬件、软件、固件或这些的任何组合实现本发明。本发明或其一些特征也可以被实现为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上运行的软件。
可以以任何合适的方式（诸如在单个单元中，在多个单元中，或作为分离功能单元的部分）以实体方式、以功能方式和以逻辑方式实现本发明的实施例的单独要素。本发明可以被实现在单个单元中，或者以实体方式和功能方式这两者分布在不同单元和处理器之间。
虽然已经有关于具体实施例描述了本发明，但是其不应当被诠释为以任何方式受限于所提出的示例。将依照所附权利要求集合解释本发明的范围。在权利要求的上下文中，术语“包括”或“包括有”不排除其它可能要素或步骤。另外，对诸如“一”或“一个”等的参照的提及不应当被诠释为排除多个。权利要求中关于各图和/或等式中指示的要素的参考符号诸如（target_pO2）、（pO2）、（target_SpO2）、（SpO2）（CBG）、（ABG）、（VBG）等）的使用也不应当被诠释为限制本发明的范围。更进一步地，不同权利要求中提及的单独特征可以是可能地有利地组合的，并且在不同权利要求中对这些特征的提及不排除特征组合是不可能的以及有利的。

Claims (23)

1.一种用于提供与接受氧气治疗的患者有关的决策支持的计算机实现的方法，所述患者具有要求提供氧气流量的补充氧气设备的医疗状况，其中决策支持在调整从所述补充氧气设备到患者的氧气流量方面协助健康护理人员，所述方法包括：
-提供来自患者的血液样本中的血液气体值以确定基线，
-如果所述血液气体值不是从动脉血液样本得到的，则提供患者的动脉氧合值，
-通过将数学模型应用于测量的动脉氧合值和测量的血液气体值以及来自所述基线的氧气水平的投影来计算患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系，
-基于所述计算的患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系和投影，计算代表患者的期望目标氧气水平（target_pO2）的目标动脉氧合值，
-基于患者的测量的动脉氧气值提供用于调整从补充氧气设备到患者的氧气流量的决策支持，直到达到目标动脉氧合水平，以及
-可选地提供来自患者的血液样本中的血液气体值以确认达到患者的期望目标氧气水平。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中从毛细血管血液样本得到血液气体值，并且其中针对未充分地动脉化的毛细血管血液样本校正基线和投影。
3.根据前述权利要求中的任何一项所述的计算机实现的方法，其中动脉氧合值是优选地通过脉搏测氧法进行的测量的外周动脉氧气饱和度值。
4.根据前述权利要求中的任何一项所述的计算机实现的方法，其中利用分别来自两个血液样本的不多于两次的血液气体测量实现用以实现患者内的期望氧气水平的经调整的氧气流量，其中第一血液样本是基线样本，并且第二血液样本是确认样本。
5.根据前述权利要求中的任何一项所述的计算机实现的模型，其中关系代表针对特定血液样本的氧气解离曲线（ODC）。
6.根据权利要求1或5所述的计算机实现的方法，其中基线的投影是基于来自患者的特定血液样本的氧气解离曲线的近似。
7.根据前述权利要求中的任何一项所述的计算机实现的模型，其中在氧气流量的调整之前和/或之后，向健康护理人员提供动脉氧合的值。
8.根据前述权利要求中的任何一项所述的计算机实现的方法，进一步包括：
步骤1：-向决策支持提供期望目标氧气水平，其中决策支持基于提供的血液气体值和第一动脉氧合值计算目标动脉氧合值，决策支持建议氧气流量调整和直到要向决策支持提供第二动脉氧合值的可选等待时间。
9.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，进一步包括在步骤1之后的步骤：
步骤2：-在等待时间之后提供患者的当前动脉氧合值，其中如果未达到目标动脉氧合值，则决策支持建议氧气流量调整和直到要向决策支持提供下一动脉氧合值的可选等待时间，
步骤3：-重复步骤2，直到达到目标动脉氧合值。
10.根据前述权利要求中的任何一项所述的计算机实现的方法，其中决策支持基于第一血液气体值和可选第一动脉氧合值建议最终氧气流量以达到患者目标氧气水平。
11.根据权利要求1所述的方法，其中数学模型适用于组织处的呼吸商（RQ）的真实值仅可以在0.7-1.0之间变化，即脂肪的有氧代谢中的0.7和碳水化合物的有氧代谢中的1.0。
12.根据权利要求1或11所述的方法，其中数学模型适用于以由被设置为处于生理学可能范围0.7-1.0内的恒定呼吸商（RQ）确定的比率添加O2并且从静脉血液移除CO2，并且执行仿真，直到仿真的氧气饱和度等于或实质上等于动脉血液中估计或测量的氧气饱和度。
13.根据权利要求1至12中的任何一项所述的方法，其中通过将数学模型应用于所述测量的动脉氧合值和所述测量的血液气体值以及来自所述基线的氧气水平的所述投影来计算患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系，其中数学模型的条件可以被表达为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中Fe’O2和Fe’CO2分别是氧气和二氧化碳的终末潮气分数。
14.根据权利要求1至12中的任何一项所述的方法，其中通过将数学模型应用于所述测量的动脉氧合值和所述测量的血液气体值以及来自所述基线的氧气水平的所述投影来计算患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系，其中数学模型的条件可以被表达为：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
其中FeO2和FeCO2分别是氧气和二氧化碳的混合呼出分数。
15.一种用于提供决策支持（DS）的数据处理系统，所述数据处理系统包括：
-用于接收来自患者的血液样本中的血液气体值以确定基线的部件，
-用于如果所述血液气体值不是从动脉血液样本得到的则接收患者的动脉氧合值的部件，
-用于通过将数学模型应用于测量的动脉氧合值和测量的血液气体值以及来自所述基线的氧气水平的投影来计算患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系的部件，
-用于基于所述计算的患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系和投影计算代表患者的期望目标氧气水平的目标动脉氧合值的部件，
-用于基于患者的测量的动脉氧气值提供用于调整从补充氧气设备到患者的氧气流量的决策支持直到达到目标动脉氧合水平的部件，和
-用于测量来自患者的血液样本中的血液气体值以确认达到患者的期望目标氧气水平的可选部件，
其中所述数据处理系统提供与接受氧气治疗的患者有关的决策支持，所述患者具有要求提供氧气流量的补充氧气设备的医疗状况，其中决策支持在调整从所述补充氧气设备到患者的氧气流量方面协助健康护理人员。
16.根据权利要求13所述的数据处理系统，进一步包括用于基于所提供的来自患者动脉氧合的值调整氧气流量的部件。
17.一种计算机程序产品，其当被下载或上传到计算机系统中时使得计算机系统、优选地便携式计算机系统能够执行根据权利要求14所述的系统的操作。
18.一种适合于患者的氧气治疗的医疗设备，所述患者具有要求补充氧气流量的医疗状况，所述医疗设备包括：
-氧气设备，其用于将氧气流量从源供应到所述患者，
-血液气体测量设备，其用于根据来自所述患者的血液样本测量血液气体值，
-处理单元，其用于基于计算的患者的氧气水平与患者的动脉氧合值之间的关系和投影，计算代表患者的期望目标氧气水平（target_pO2）的目标动脉氧合值，
其中操作者向所述医疗设备提供测量的患者的动脉氧气水平，并且所述医疗设备基于测量的患者的动脉氧气值自动地调整从氧气设备到患者的氧气流量，直到达到目标动脉氧合水平。
19.根据权利要求18所述的医疗设备，其中血液气体测量设备基于静脉血液样本测量血液气体值。
20.根据权利要求18所述的医疗设备，其中血液气体测量设备基于毛细血管血液样本测量血液气体值。
21.根据权利要求18所述的医疗设备，其中动脉氧合值是优选地通过脉搏测氧法进行的测量的外周动脉氧气饱和度值。
22.根据权利要求18至21中的任何一项所述的医疗设备的用途，其用于治疗患有呼吸或心脏疾病的患者。
23.根据权利要求1至14中的任何一项所述的基于计算的动脉氧合水平和补充氧气流量水平治疗心脏或肺部疾病的方法。
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