英语原文共 12 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
一种新型闭环流体 - 基于动态管理系统流体反应性的预测因素：一个电脑模拟研究
Joseph Rinehart, Brenton Alexander, Yannick Le Manach, Christoph K Hofer, Benoit Tavernier, Zeev N Kain1and Maxime Cannesson
摘要：简介：流体响应性的动态预测器已经使流体自动化管理复苏更实用。 我们提出一个新的闭环流体管理算法的初步模拟数据（LIR，学习静脉复苏）。
方法：使用病人模拟器，分三个阶段对闭环算法的性能进行了测试包括脉压变化输出。 在第一阶段，LIR在三种不同的出血中进行了测试情景与无管理相比较。 在第二阶段，我们比较了LIR与20次练习麻醉师用于管理模拟出血情景。 在第三阶段，测试了LIR在动态预测器中的噪声和伪像条件下。
结果：在第一阶段，我们观察到非管理和LIR组之间的显着差异中度至大出血心率（76plusmn;8对141plusmn;29次/分），平均动脉压（91plusmn;6与59plusmn;26 mm Hg）和心输出量（CO;（6.4plusmn;0.9相对3.2plusmn;1.8 L / min））（P lt;0.005）。在第二阶段，LIR明显早于从业者（16.0plusmn;1.3分钟，而21.5plusmn;5.6）分钟; P lt;0.05），给予更多的总液体（2,675plusmn;244ml，而1,968plusmn;644ml; P lt;0.05）。 平均CO是LIR组高于实践者组（5.9plusmn;0.2比5.2plusmn;0.6L / min; P lt;0.05）。 最后，在第三阶段，尽管增加了脉冲压力变化值的噪声，但没有发现显着的差异在平均，最终或最小CO的条件下。
结论：这些数据表明，LIR是模拟出血的有效体积复苏器情景和改进的模拟出血的医师管理。
介绍
自动化在现代生活中无处不在，但在历史上是无处不在的在医疗保健方面的应用有限。 然而，最近的兴趣导致了研究的快速增长在葡萄糖范围内的自动控制器中管理镇静至机械通气（1-3）。已经显示了闭环（自动）控制器比病人更安全地管理病人临床医生无数次申请[1-3]，但是一个关键要求正确的功能是可靠的反馈来自受控系统的数据。 在流体的情况下反应能力，历史措施如尿量，中心静脉压和肺毛细血管楔压力是非常差的预测因素，因此不适合用于闭环系统[4]。
幸运的是，两项工作取得了很大进展现在使自动化流体管理系统tical [5]。 第一个是描述和表征的流体响应性的动态预测因子。准米如脉压变化（PPV），中风量变化（SVV）或呼吸道变化体积描记波形幅度（Delta;POP）允许a可靠地确定机械通气，患者可能会用a液体推注反应随后心输出量（CO）增加[6-8]。 这个强预测关系可用于指导复苏 - 基于动态预测因子的流体治疗已经提出了最近出版的改进结果前瞻性试验[8,9]。
第二个领域是监测 - 技术; 无创和越来越准确显示器可以提供以前可用的生命体征数据只有通过入侵的方法。
作为自动化系统开发的第一步，mation算法是在模拟[10-15]测试，我们提供一种新型闭环流体管理的数据算法（LIR：学习静脉复苏）使用心率（HR），平均动脉的模拟研究压力（MAP），CO和PPV作为输入变量。该本研究的目标是（a）在一系列出血情况下，LIR的行为，（b）至将LIR的自动化流体管理与stan-由实践者进行模拟流体管理案件，最后（c）专门挑战依赖的LIR对PPV的准确性进行有效的复苏。
材料和方法
研究在10月和11月进行2010年和2011年2月在UCI医疗中心在加利福尼亚州的Orange。 获得IRB豁免与教师和居民一起工作。
闭环算法设计
LIR算法是一种自适应控制器，以前的临床试验的费率数据在其决定发动机。 它监测各种患者血液动力学参数（CO，动态预测因子，如PPV和中风体积变化，心率和血压）和用途此信息用于控制流体管理。该下面描述算法的设计部分。
用于控制器的数据库构造
414例患者的数据集，含有血液动力学参数在500毫升的bolt of hetastarch之前和之后6％或改性流体明胶10至20分钟期间，用于推导基于人口的公式指导基于PPV和CO的流体疗法，使用的方法和测量CO的方式已在其他地方详细描述[16]。制度审查委员会获得批准。 如前所述作为临床的一部分，病人被包括在内作为常规临床护理的一部分[16]。 CO是mea在所有患者（a）中通过肺血液进行热稀释动脉导管（PAC; Swan-Ganz导管，7.5F; EdwardLife Science，Irvine，CA，USA），或者（b）脉冲波形方法通过使用4F热敏电阻尖端的动脉导管（Pulsiocath热稀释导管）插入lef股动脉并连接到独立的PiCCOplu或PiCCO2监视器（Pulsion Medical Systems，Munchen德国）; 或（c）通过食管超声心动图。
控制器特性
控制器使用结果数据库进行计算当患者可能对液体药丸作出反应时伴随着什么程度的增加。患者血液动力学参数（主要是PPV，也是CO，平均动脉压力（MAP）和HR）与数据集进行比较，并基于此分配正响应的概率人口数据。这种概率与血液 - 然后根据以前的患者修改动态数据对流体管理的反应和偏离模型预测。核心规则为基础的组件系统如图1所示。净预期百分比以前的层预测的CO的增加用于直接治疗。如果预期CO有少许或没有增加，不给予流体弹丸;如果输液已经被给予了，那么停了相反，如果预期百分比增加很高，开始（或加快）液体弹丸。在中期，dle range - 对应于最近的部分描述“灰色区”[16] - 没有采取行动，如果a推注已经运行，它将被允许继续。在某些情况下（例如，下降CO的趋势），在这个中间可以给出一个测试推注范围来评估患者的反应[17]。
如前所述，该算法被设计为自适应。 它采用基于丸剂的方法进行流体管理，（而不是持续不断输注）允许算法分析其干预的功效，并修改自己的活动。 连续给予推注，前后血流动力学数据每个推注通过算法记录。 这些数据是用于修改人口预测目前的病人，以及树的边界showninFigure1.Inthedecisiontree，forexample，IFA患者陷入决定的不确定范围树和测试推注没有改善CO，然后是测试推注所需的阈值不确定区域将由算法提高。西米如果系统给出了一个推注，并且更大的话注意到CO的增加比预期的阈值高将来的推动将会降低。
模拟器设计
因为目前没有商业模拟器动态预测器如PPV，我们开发了一个测试闭环算法。的设计和验证附加文件1中包含模拟器。该软件在这些研究期间，在PC上运行，模拟患者数据显示在PC显示器上，裤子通过鼠标和键盘互动。参与者能够控制输液（晶体）或胶体），并施用麻黄素，去氧肾上腺素，肾上腺素或芬太尼。作为呼吸机参数（模式，速率，潮气量）对此没有特别的兴趣研究，他们被排除在参与者控制之外。LIR算法可用的所有数值参数（HR，MAP，CO和PPV），除了其他（SBP，DBP，SPO2，CO2），在模拟期间。血液制品不可用 - 能输液LIR不是用来确定的适当的管理流体（这将是在dis-监督医师的创建），但只有审批，精品卷。因此，决定允许只有晶体和胶体才能保持参与者和LIR条件相当。
研究方案
如上所述，这项初步研究的目标是（a）到评估LIR在模拟出血中的表现情景，（b）比较LIR的流体管理在具体情况下由从业者进行标准流体管理，（c）具体测试控制器没有高精度的PPV数据。 这些目标分为阶段，详见表1
第一阶段：出血控制器的基本评估场景
第一阶段评估了对照组的基本功效，ler及其在出血期间管理液体的能力场景。模拟器运行在一台PC上，至关重要体征（HR，收缩压和舒张压，CO，PPV）通过单独的PC在网络上记录运行LIR算法。干预（以流体喷射）被传送回模拟器通过网络。运行了三个模拟场景在这个阶段：（a）轻微出血500毫升1.5小时; （b）中度出血量为1,500毫升超过1.5小时，（c）大量出血在20分钟内2000毫升。患者身高，体重，基线HR和基线SBP / DBP随机分组在预设范围内（表2）。在每种情况下，出血在模拟开始30分钟后开始该场景在完成前运行2.5小时。对于每一个情景，两个管理组进行了测试; 20次试验没有进行血液动力学管理（至证明模拟出血sce-血液动力学参数），另外20例试验接受了LIR管理的晶体输注算法。两组均达到稳定的输注率200毫升/小时的晶体。
第二阶段：闭路系统与实践者模拟出血情况下的管理
第二阶段的测试比较了流体力学LIR算法的实践者老化在模拟出血病例中。 IRB豁免后获得了20名医学麻醉师和resi-要求牙膏管理液体和药物大量出血1小时模拟病例（2,000例）ml失血20分钟以上）。 受试者被给予以下历史：“你正在接管其他的管理健康的40岁女子谁有骨盆肿瘤减瘤 手术从1小时前开始，麻醉管理不复杂。基线化学物质在正常范围内，起始血细胞比容为39％。”
受试者被允许提出问题和答复从预设的可用信息 - 灰。 模拟器输出在PC graphi-与手术室中使用的监护仪类似，显示HR，血压，脉搏血氧饱和度，CO，和PPV。 出血开始15分钟模拟并持续20分钟。 5分钟出血开始后，受试者管理情况被告知，“手术小组告诉你他们是失去了大量的血液。“出血五分钟后结束了，他们被告知，出血似乎是掌握之中。 从业者可以给晶体，麻黄碱，10mg，去氧肾上腺素，100mg或芬太尼，50mu;g，在模拟患者的管理期间。 一周后，受试者重复模拟，但这一点时间晶体输液的速度被秘密管理通过闭环系统，报告被忽略，只有药物受到影响模拟器。 模拟也运行了20次只有LIR管理晶体和20次没有管理。 同样的临床情况也是一样每个从业者，以及基线特征模拟患者再次被compu-在一小段预设参数范围内（表2）。随机化的范围在这一阶段缩小以便强调管理差异，而不是模拟的差异。
阶段三：测试控制器对准确PPV的依赖
对于第三阶段的测试，使得PPV不再像预测一样准确的液体反应性。 四个条件都在运行
这个阶段的测试：
1.准确的PPV：PPV是完美的预测对流体的反应;
2.偏倚PPV：PPV值持续偏差plusmn;5％（绝对值）从真正的价值整个场景
3.波动PPV：PPV值随机波动随机地从真实值的plusmn;5％（绝对值）在场景中
4.PPV有偏差和波动：PPV都有a稳定偏差在plusmn;5％（绝对值）内，plusmn;5％（绝对值）的波动分量。因此，在最后的条件下，PPV报告模拟器可能已经和真正的10％不同了值; 15％的“真实”PPV可能被报告为从5％到25％）。 然后闭环用于管理晶体输注2小时，在这四种情况下，出血30分钟后。 出血时间比较慢，出血较慢在第2阶段中使用的是故意模拟的阶段来加强准确性的差异组间PPV; 大量的出血可能有隐藏的小差异。
统计分析
数据以平均值plusmn;SD表示。 对于阶段1，数据不干预组和LIR管理 - mentgroupwerecomparedbyusingaMann惠特尼测试。 对于阶段2和3，使用数据进行比较重复测量方差分析（ANOVA）。 如果发现重大差异，事后测试是通过使用Tukey的诚实的意义进行的区别。 P值lt;0.05被认为是统计学的重大。 所有的统计分析都是通过使用进行的SPSS 13.0 for Windows，SPSS，Chicago，IL，USA。
结果
阶段1出血情况下控制器的基本评价
平均CO，HR和血压相似（6.5plusmn;1.1L / min，71plusmn;9次/分钟，90plusmn;8 mm Hg）。在大量出血情况下，两者之间存在显着差异非管理和闭环管理条件HR，MAP和CO在整个案件和结尾模拟（表3）。同样，出血情况有明显差异在非管理和闭环管理之间HR，MAP和CO在整个案件中的组模拟结束（表3）。没有显着差异在温和的管理团体之间存在着，出血情况（表3）。闭环管理 - 出血前临床证据显示流出液来自CO，HR或MAP。在大量血液 - 例如，Rhage情景，平均显示时间从基线CO和MAP降低10％为14plusmn;4min-ute和16plusmn;3分钟，分别从开始出血和人力资源在13岁时提高到基线的10％plusmn;3分钟。同时，LIR也开始使用液体平均7plusmn;2分钟。 PPV是最早的指标的出血，在7plusmn;2分钟内增加到10％，在8plusmn;2分钟内增加15％。
阶段2闭环系统与实践者管理模拟出血情景
十一名居民和九名参加麻醉师参加了模拟。居民是PGY-2toPGY-4，年龄28至34岁，有七个男人和四个女人。出席人数由五人和四人组成妇女，中位数已达5年（范围1〜15年）。模拟患者HR，MAP和在所有四个人力资源基础上，年龄组（6.5plusmn;0.2L / min，68plusmn;2次/分钟，分别为85plusmn;2mm Hg）。一旦出血开始，LIR管理的组织比执业者组明显地早于干预，并且总计更多流体（表4）。平均值，最小值和最终CO两个LIR管理组中的值都高于从业者组（图2）和系数方差较低（表4和图2）。没有不同在MAP之间发现干预组之间，但都是明显高于非管理组（图3）。两者之间没有显着差异参加和驻留在最终CO，HR或医师管理组中的MAP值（4.5plusmn;1.2L /分钟，95个plusmn;13beats /分钟，and76plusmn;10mmHg的4.9plusmn;1.7L / min，91plusmn;28次/分钟，和居民75plusmn;19 mm Hg）。最后，一个重要的LIR组从业者与从业人员注意到血管加压素使用减
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[28514]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
