[发明专利]分层自适应闭环液体复苏和心血管药物给予系统

说明书

本发明描述了使用连续测量和自适应控制架构的闭环液体复苏和/或心血管药物给予系统。自适应控制架构使用函数逼近器来识别患者的未知动力学和生理参数，以计算适当的输注速率并调节复苏的结束点。

交叉引用

本申请要求2017年5月12日提交的美国临时申请No.62/505,232的权益，其通过引用而整体并入于此。

政府权利

本发明是在美国陆军医学研究与物资部的W81XWH-14-C-1385和国家科学基金会的IIP-1648292的政府支持下完成的。政府具有本发明中的某些权利。

背景技术

可靠且一致的液体复苏(即，静脉给液)对于人和动物群体的围手术期和重症监护病房(ICU)液体管理至关重要。液体复苏的目的是将循环系统中的血量恢复至可接受水平，以确保适当的组织灌注。然而，患者内或患者间的生理参数的较大可变性以及不同疾病和用药的影响可能导致患者的复苏不足和复苏过度。

援引并入

本申请中所引用的每项专利、出版物和非专利文献都通过引用而整体并入于此，等同于每项专利、出版物和非专利文献都通过引用单独地并入于此。

发明内容

在一些实施例中，本发明提供了一种用于液体复苏和/或心血管药物给予的方法，包括：a)确定起始输注速率，液体和/或心血管药物以该输注速率进入被检体；b)通过分层控制架构系统从附接至所述被检体的至少一个医疗监测装置接收所述被检体的血液动力学传感器数据，其中所述分层控制架构系统包括：至少一个自适应控制器；以及基于逻辑的控制器；其中所述被检体的血液动力学数据由所述基于逻辑的控制器和所述至少一个自适应控制器接收，以及所述至少一个自适应控制器和所述基于逻辑的控制器彼此进行通信；c)由所述至少一个自适应控制器基于所述被检体的血液动力学数据、先前的输注速率、以及所述至少一个自适应控制器的内部参数和状态来生成改变后的输注速率；d)由所述基于逻辑的控制器来验证所述被检体的血液动力学数据和所述至少一个自适应控制器的状态不违反管控所述至少一个自适应控制器的操作的规则；e)从所述基于逻辑的控制器向至少一个输注泵发送改变后的输注速率；f)由所述至少一个输注泵在接收到一个或多个所述改变后的输注速率时以一个或多个所述改变后的输注速率自动地向所述被检体给予液体和/或心血管药物；以及g)以设置的时间间隔重复步骤b)～f)。

在一些实施例中，本发明提供了一种用于液体复苏和/或心血管药物给予的临床决策支持的方法，包括：a)要求用户提供液体和/或心血管药物的初始输注速率；b)通过分层控制架构系统从附接至被检体的至少一个医疗监测装置接收所述被检体的血液动力学传感器数据，其中所述分层控制架构系统包括：至少一个自适应控制器；以及基于逻辑的控制器；所述被检体的血液动力学数据由所述基于逻辑的控制器和所述至少一个自适应控制器接收，所述至少一个自适应控制器和所述基于逻辑的控制器彼此进行通信；c)由所述至少一个自适应控制器基于所述被检体的血液动力学数据、先前的输注速率、以及所述至少一个自适应控制器的内部参数和状态来生成改变后的输注速率；d)由所述基于逻辑的控制器来验证所述血液动力学数据和所述至少一个自适应控制器的状态不违反管控所述至少一个自适应控制器的操作的规则；e)由所述基于逻辑的控制器来验证所述改变后的输注速率是否满足通知用户的要求以及在所述改变后的输注速率不满足所述要求的情况下将所述输注速率保持为先前值；f)在步骤e)中所述改变后的输注速率满足所述要求的情况下显示来自所述至少一个自适应控制器的改变后的输注速率；g)要求所述用户接受所述改变后的输注速率或将新的输注速率改变为不同的一个或多个值；以及h)以设置的时间间隔重复步骤b)～g)。

附图说明

图1版面A示出非烧伤患者体内的液体交换的二室(two compartment)模型。图1版面B示出烧伤患者的微血管交换系统的三室模型。图1版面C示出体内的心血管药物交换的二室模型。