[发明专利]肺部疾病检测中的辅助设备

说明书

本发明涉及患者的急性呼吸窘迫综合征的检测。本发明的主题是用于检测急性呼吸窘迫综合征的计算机系统、方法和计算机程序产品。

本发明涉及患者的急性呼吸窘迫综合征的检测。本发明的主题是用于检测急性呼吸窘迫综合征的计算机系统、方法和计算机程序产品。

急性呼吸窘迫综合征(缩写ARDS)是一种肺部无法正常工作的危及生命的疾病。ARDS是由疾病或身体损伤引起的毛细血管壁损伤导致的。这种损伤使毛细血管壁泄漏，导致液体积累，最终导致肺泡塌陷。因此，肺部不再有能力交换氧气和二氧化碳。ARDS通常不作为一种独立的疾病发生，而是另一种疾病或严重事故或伤害的结果。

尽管每十分之一的重症监护患者均患有急性呼吸窘迫综合征，但这种危及生命的并发症往往未被发现(JAMA2016；315：788-800)。通常可以通过一些简单的干预措施来防止即将到来的死亡；其包含使用呼气末正压(PEEP)和减少的潮气量的早期机械通气。还推荐患者采用俯卧位。在临床研究中，这些措施在一些情况下明显降低了死亡率。然而，这些推荐只有在早期检测到ARDS的情况下才能实施。

关于基于患者数据自动检测肺部疾病的出版物众多。P.Rajpurkar等人描述了一种基于胸部X射线照片检测肺炎的人工神经网络(CheXNet:Radiologist-Level PneumoniaDetection on Chest X-Rays with Deep Learning；arXiv:1711.05225[cs.CV])。然而，仅根据X射线照片不能可靠地检测ARDS。WO2013/121374A2公开了一种用于检测患者的ARDS的系统，该系统分析患者的生理参数。然而，单凭生理参数并不能可靠地检测ARDS。

从所描述的现有技术出发，本发明的目的是提供一种用于可靠地检测重症监护患者的ARDS的解决方案。

独立权利要求的主题实现了该目的。在从属权利要求以及本申请的说明书和附图中可以找到优选的实施方案。

本发明在第一方面中提供一种计算机系统，包含

-输入装置(unit)

-控制和计算装置

-输出装置

其中控制和计算装置被配置为促使输入装置接收与重症监护患者相关的患者数据，其中患者数据至少包含以下患者数据：

ο重症监护患者的胸部的多个放射学图像，其中放射学图像显示不同时间的胸部，以及

ο与重症监护患者的生命参数相关的多个生命数据，其中生命数据详述了与不同时间的生命参数相关的值，

其中控制和计算装置被配置为将所接收的患者数据提供给人工神经网络，

ο其中人工神经网络包含至少三个子网络：第一子网络、第二子网络和第三子网络，

ο其中第一子网络包含第一输入层，其中第二子网络包含第二输入层，其中第三子网络包含输出层，并且其中第一子网络和第二子网络合并(merge)在第三子网络中，

ο其中将多个放射学图像提供给第一输入层，并且将多个生命数据提供给第二输入层，

ο其中第一子网络被配置为给每个放射学图像生成时间相关的图像描述符(descriptor)，

ο其中第二子网络被配置为从生命数据生成时间相关的生命数据描述符，

ο其中将时间相关的图像描述符和时间相关的生命数据描述符提供给人工神经网络中包含反馈神经元的层，

ο其中已经使用参考数据训练人工神经网络，以基于患者数据计算ARDS指标值(indicator value)，并经由输出层输出ARDS指标值，

其中控制和计算装置被配置为从所述人工神经网络接收ARDS指标值，