JP5850618B2 - 医療の意思決定支援システムにおける生理学的モデルの統合 - Google Patents
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Description
別の利点は、幾つかの変数が意思決定支援データとして出力のために解かれることにある。
別の利点は、臨床に関連するデータの解を出力することにある。
別の利点は、測定又は更には計ることが難しい(計算)値を予測することに関する。
更に別の利点は、臨床の関連する生体学的変数の値を予測することに関する。
本発明の更なる利点は、以下の詳細な説明を読んで理解することで当業者により理解される。
Claims (19)
- 患者の心肺機能をエミュレートするよう構成されたプログラムを含む非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムが、
肺循環、体循環、4つの心室及び心房、自律神経系、代謝作用、ガス交換、肺のメカニズム及び反射作用を含む、前記患者の心肺系の汎用モデルを提供する、
前記患者の心肺変数を測定する、
前記患者の現在の健康状態を反映する関連する心肺変数を表示する、
前記心肺系の機能をシミュレートする、
患者データを受け、さらに、該患者データを前記モデルに入れる、
前記心肺変数の期待される値を決定するために解かれる複数の相互に関連する微分方程式として前記モデルを表す、
前記期待される値を前記心肺変数の測定された値に比較して、それらの間の差を決定する、
前記患者を診断又は治療するときにユーザによる検討のために意思決定支援データを出力する、並びに、
前記モデルを更新し、将来のモデルのシミュレーションのために患者の集合に前記患者を含ませるため、前記意思決定支援データを前記モデルにフィードバックする、
ためのコンピュータ実行可能な命令を有する、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記プログラムは、
前記期待される値と前記心肺変数の測定される値との間の差の関数として前記モデルをリファインする、
ための命令を更に有する、請求項1記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 患者の心肺機能をエミュレートするように構成された、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体上で具体化されるプログラムであって、
前記患者の心肺系の汎用モデルを提供する、
人間の現在の健康状態を反映する前記患者の心肺変数を測定する、
前記汎用モデルの心肺変数が前記患者の心肺変数を反映するため、心臓血管系の物理特性を表す前記モデルの心肺パラメータを反復的に変化させる、
患者データを受信し、さらに、該患者データを前記モデルに入れる、
前記心肺パラメータ及び変数を含む複数の相互に連結する微分方程式として前記汎用モデルを表し、さらに、仮定に基づく臨床のシミュレーションの間に前記変数を解く、
前記期待される値を前記心肺変数の測定された値に比較して、それらの間の差を決定する、
前記患者を診断又は治療するときにユーザによる検討のために意思決定支援データを出力する、並びに、
前記モデルを更新し、将来のモデルのシミュレーションのために患者の集合に前記患者を含ませるため、前記意思決定支援データを前記モデルにフィードバックする、
ためのコンピュータ実行可能な命令を有するプログラム。 - 心臓血管系の物理特性を表す生理学的なパラメータ及び患者の現在の健康状態を反映する心肺変数の間の関係を描く複数の微分方程式による、前記患者における生理系の少なくとも1つのサブモデルを有する前記患者の予め生成された生理学的モデルであって、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されるモデルと、
少なくとも1つの変数について前記微分方程式を解き、前記意思決定支援データの一部として結果を出力するアルゴリズムを実行するプロセッサあって、少なくとも1つの解かれた前記変数とその期待される値とを比較し、それらの間の差を判定して前記モデルを検証する検証基準を生成するプロセッサと、
患者のデータを受けるように構成され、前記患者のデータを前記生理学的モデルに挿入し、前記患者を診断又は治療するときのユーザによる検討のための意思決定支援データを出力するように構成されるモデルジェネレータと、
ユーザがある患者を置くことを検討する仮定に基づく状態に前記モデルを適合するため、1以上のパラメータを受けるように構成されるユーザインタフェースと、
を有し、前記意思決定支援データが、前記モデルを更新して、将来の仮定に基づくモデルのシミュレーションのために患者の集合において前記患者を含むように、前記モデルにフィードバックされる、臨床の患者のモデリングシステム。 - 前記生理学的モデルは、前記微分方程式により表される、患者の集合からの既知の生理学的データを含む、請求項4記載のシステム。
- 前記パラメータは、組織の硬さ、血管のインピーダンス、又は代謝物の分解速度の少なくとも1つを含む、請求項4記載のシステム。
- 前記変数は、心拍出量、血液の酸素分圧、又は肺静脈の血圧の少なくとも1つを含む、請求項4記載のシステム。
- 前記モデルジェネレータは、前記ユーザインタフェースを介して入力されたパラメータ情報に応答して前記モデルをリファインする、請求項4記載のシステム。
- 複数の相互に関連のある、相互作用するモデルを更に有する、請求項4記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのサブモデルは、肺系統、心臓血管系、代謝系、腎臓系、内分泌系、生殖器系、又は肝臓系の少なくとも1つのモデルである、請求項4記載のシステム。
- プロセッサを介して、患者の集合から得られる生理学的データからモデルを生成するステップと、
ユーザインタフェース上に前記モデルを表示するステップと、
前記生理学的データに関係する心臓血管系の物理特性を表すパラメータ及び患者の現在の健康状態を反映する心肺変数を描く微分方程式として前記モデルにおける前記生理学的データを表すステップと、
前記ユーザインタフェースを介して入力されるパラメータ情報の関数として前記モデルにおけるパラメータを調節して、前記患者が置かれることになる仮定に基づく状況について前記モデルを調節するステップと、
前記モデルでシミュレーションを実行し、意思決定支援データを生成して、前記変数に対する期待される値を決定するために前記モデルにおける変数を解くステップと、
前記期待される値を前記変数の測定された値に比較して、それらの間の差を決定するステップ、
前記モデルを更新及びリファインし、将来の仮定に基づくモデルのシミュレーションのために患者の集合に前記患者を含ませるため、前記意思決定支援データを前記モデルにフィードバックするステップ、並びに
前記ユーザインタフェース上に前記リファインされたモデルを出力するステップ、
を含む患者モデルの分析を実行する方法。 - 仮定に基づく臨床のシナリオを評価する方法であって、
プロセッサを介して、患者の集合から収集された生理学的データからモデルを生成するステップと、
前記生理学的データに関係する心臓血管系の物理特性を表すパラメータ及び患者の現在の健康状態を反映する心肺変数を描く微分方程式として前記モデルにおける前記生理学的データを表すステップと、
前記モデルにおけるパラメータを調節して、前記患者が置かれることになる仮定に基づく状況について前記モデルを適合するステップと、
前記モデルでシミュレーションを実行し、意思決定支援データを生成して、前記変数に対する期待される値を決定するために前記モデルにおける変数について解くステップと、
前記期待される値を前記変数の測定された値に比較して、それらの間の差を決定するステップ、
ユーザインタフェースを介して入力されるパラメータ情報に応答して前記モデルをリファインしてリファインされたモデルを生成し、さらに、前記モデルを更新及びリファインし、将来の仮定に基づくモデルのシミュレーションのために前記患者の集合に前記患者を含ませるため、前記意思決定支援データを前記モデルにフィードバックするステップ、並びに
前記ユーザインタフェース上に前記リファインされたモデルを出力するステップ、
を含む方法。 - 少なくとも1つの解かれた前記変数をその期待される値と比較し、それらの間の差を決定して前記モデルを検証する検証基準を生成するステップを更に含む、請求項12記載の方法。
- 複数の相互に関連する、相互に作用するモデルを更に含む、請求項12記載の方法。
- 前記生理学的モデルは、微分方程式により表される、患者の集合からの既知の生理学的データを含む、請求項12記載の方法。
- 前記パラメータは、組織の硬さ、血管のインピーダンス、及び代謝物の分解速度の少なくとも1つを含む、請求項12記載の方法。
- 前記変数は、心拍出量、血液の酸素分圧、及び肺静脈の血圧の少なくとも1つを含む、請求項12記載の方法。
- 前記少なくとも1つのサブモデルは、肺系統、心臓血管系、胃腸系、腎臓系、内分泌系、生殖器系、ガス交換系、又は肝臓系の少なくとも1つのモデルである、請求項12記載の方法。
- プロセッサ又は非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
患者の集合から収集された生理学的データからモデルを生成する、
前記生理学的データに関係する心臓血管系の物理特性を表すパラメータ及び患者の現在の健康状態を反映する心肺変数を描く微分方程式として前記モデルにおける前記生理学的データを表す、
前記モデルにおけるパラメータを調節して、前記患者が置かれることになる仮定に基づく状況について前記モデルを適合する、
前記モデルでシミュレーションを実行し、意思決定支援データを生成して、前記変数に対する期待される値を決定するために前記モデルにおける変数について解く、
前記期待される値を前記変数の測定された値に比較して、それらの間の差を決定する、
ユーザインタフェースを介して入力されるパラメータ情報に応答して前記モデルをリファインしてリファインされたモデルを生成し、さらに、前記モデルを更新及びリファインし、将来の仮定に基づくモデルのシミュレーションのために前記患者の集合に前記患者を含ませるため、前記意思決定支援データを前記モデルにフィードバックする、並びに
前記ユーザインタフェース上に前記リファインされたモデルを出力する、
ためのコンピュータ実行可能な命令を実行するようにプログラムされるプロセッサ又は非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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CA2839957A1 (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education | A system and method of determining a susceptibility to cardiorespiratory insufficiency |
TWI498823B (zh) * | 2011-07-12 | 2015-09-01 | Univ Southern Taiwan | 軟體研發暨改良評估群體決策支援系統 |
TWI427565B (zh) * | 2011-10-05 | 2014-02-21 | Univ Nat Kaohsiung Applied Sci | 多對多生理監測系統 |
US20140257829A1 (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-11 | Archimedes, Inc. | Interactive healthcare modeling |
DK3076862T3 (da) * | 2013-12-05 | 2019-09-23 | Mermaid Care As | Intelligent medicinsk overvågning af en patient |
EP3110317B1 (en) | 2014-02-25 | 2023-05-03 | ICU Medical, Inc. | Patient monitoring system with gatekeeper signal and corresponding method |
US9390232B2 (en) * | 2014-03-24 | 2016-07-12 | Heartflow, Inc. | Systems and methods for modeling changes in patient-specific blood vessel geometry and boundary conditions |
GB201420436D0 (en) * | 2014-11-18 | 2014-12-31 | Ixico Ltd | Device |
EP3295340B1 (en) * | 2015-05-13 | 2020-12-30 | Maquet Cardiopulmonary GmbH | A clinical parameter calculation-simulation-monitoring system |
WO2017062549A1 (en) | 2015-10-07 | 2017-04-13 | MAQUET CARDIOPULMONARY GmbH | User interface |
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CN105787252B (zh) * | 2016-01-18 | 2018-06-29 | 贡京京 | 一种医疗决策支持方法及系统 |
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CN108074644A (zh) * | 2016-11-10 | 2018-05-25 | 北京工商大学 | 基于皮肤测量的平和体质评估方法及评估系统 |
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CN108074645A (zh) * | 2016-11-10 | 2018-05-25 | 北京工商大学 | 基于皮肤测量的痰湿体质评估方法及评估系统 |
CN108065910A (zh) * | 2016-11-10 | 2018-05-25 | 北京工商大学 | 基于皮肤测量的阴虚体质评估方法及评估系统 |
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US11783949B2 (en) * | 2018-11-30 | 2023-10-10 | Ariel Precision Medicine, Inc. | Methods and systems for severity calculator |
CN109935323A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-06-25 | 南京怡得健康管理有限公司 | 一种自动化有氧运动能力和心肺临床症状的评估系统 |
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AU2004280966A1 (en) * | 2003-10-07 | 2005-04-21 | Entelos, Inc. | Simulating patient-specific outcomes |
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