析開始之后預(yù)定義的時(shí)間間隔內(nèi)執(zhí)行。在不測量血壓的時(shí)間期間，已 由網(wǎng)絡(luò)計(jì)算出的血壓被視作當(dāng)前血壓。由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算出的血壓可以基于它們的趨勢調(diào)整 至當(dāng)前血壓趨勢?？刂芔F速率的過程使血壓本身朝向血壓進(jìn)展和當(dāng)前血壓定向，直至當(dāng)前 治療時(shí)間。
[0068] 另一種控制形式可以前瞻性方式進(jìn)行，在治療單元開始時(shí)，即在調(diào)節(jié)患者參數(shù)之 后，計(jì)算相應(yīng)患者的血壓過程。像平常一樣，也在預(yù)定義的時(shí)間間隔內(nèi)執(zhí)行血壓測量。評估 血壓進(jìn)展直至當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)。在前瞻性控制中，還將考慮并同時(shí)評估血壓的未來行為，所述行 為從治療單元開始時(shí)特別針對所述患者計(jì)算的血壓曲線來估計(jì)。如果兩個(gè)評價(jià)中的一個(gè)指 示血壓下降或向下的血壓趨勢，那么可以在所述血壓下降或向下的血壓趨勢發(fā)生之前就降 低UF速率，以便穩(wěn)定血壓。
[0069] 前瞻性控制的時(shí)間可以是例如在5分鐘與60分鐘之間。圖2和圖3示出前瞻性 控制的圖示。圖2示出血壓的回顧性控制，其中在達(dá)到臨界極限之前不減小UF速率。
[0070] 圖2中的曲線21示出以mmHg計(jì)的收縮血壓的進(jìn)展，圓點(diǎn)表示以例如20分鐘的時(shí) 間間隔確定的實(shí)際測量值。
[0071] 水平軸線示出以分鐘計(jì)的時(shí)間，而右側(cè)垂直軸線示出起始于50并上升至120mmHg 的當(dāng)前水平的收縮血壓，左側(cè)垂直軸線示出以ml/h計(jì)的UF速率，長條的對應(yīng)長度指示相應(yīng) 的UF速率（重量損失速率）。最大限度定義在llOOml/h處。從圖2中可以看出，如果發(fā)生 血壓下降，那么UF速率的降低存在一定延遲，即，以回顧性方式發(fā)生。
[0072] 圖3示出本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方案中根據(jù)所預(yù)測的血壓進(jìn)展調(diào)整UF速率的 前瞻性UF調(diào)整的實(shí)例。與根據(jù)圖2的圖相似，UF速率的進(jìn)展也取決于根據(jù)圖3的圖示中 的血壓進(jìn)展。然而，在根據(jù)圖3的示例性實(shí)施方案中，在收縮血壓發(fā)生急劇下降發(fā)生之前已 降低UF速率。這使得實(shí)現(xiàn)患者的增強(qiáng)的安全性成為可能。在圖3中還可以看到，以前瞻性 方式預(yù)測出血壓隨后的新的上升，并且UF速率在血壓實(shí)際上再次上升之前再次增大。
[0073] 在圖3中的前瞻性控制中，血壓的進(jìn)展通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)6至8來檢測，并且在較早時(shí) 間點(diǎn)以如此方式控制UF速率以使得可以避免血壓的急劇下降。
[0074] 對前瞻性預(yù)后的計(jì)算在治療單元之前（例如，在透析治療的準(zhǔn)備期間）并且借助 于所存儲的治療進(jìn)展來執(zhí)行。為此，提供針對患者個(gè)性化的存儲介質(zhì)，如患者卡，或內(nèi)部或 外部數(shù)據(jù)載體上或與透析機(jī)交連（cross-linked)的外部存儲器（數(shù)據(jù)庫）內(nèi)明確可定義 的存儲區(qū)。在這個(gè)階段期間，可以根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，即，不僅是計(jì)算預(yù)定義網(wǎng)絡(luò)的 權(quán)重，而且調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)（例如，神經(jīng)元或隱藏層的數(shù)量），以確保使用現(xiàn)有數(shù)據(jù)記錄的 最優(yōu)學(xué)習(xí)過程。類似地，可以調(diào)整學(xué)習(xí)算法以便獲得最優(yōu)結(jié)果。這個(gè)步驟要求大量計(jì)算能 力，因?yàn)樗óa(chǎn)生許多預(yù)后并且必須在機(jī)器不進(jìn)行對治療單元或患者來說可能至關(guān)重要 的任何功能時(shí)執(zhí)行。這可能例如是在透析治療準(zhǔn)備期間或甚至是在透析治療完成之后，在 透析機(jī)器的消毒期間。
[0075] 在透析治療期間，所述所建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)然后還將用于評價(jià)僅在透析治療期間記 錄的新測量的值，并且將它們包括在控制之中，除了先前計(jì)算出的整個(gè)治療的預(yù)后之外。
[0076] 在一個(gè)、多個(gè)或所有示例性實(shí)施方案中，提供獲知透析中患者參數(shù)的過程。透析中 發(fā)病的早期檢測對患者來說可能非常重要，因?yàn)槌渌?，它還提供更好的舒適感覺。所 述舒適感覺可以通過對訓(xùn)練后參數(shù)（如BD)的未來行為的早期反應(yīng)，借助于手動(dòng)干涉（通 過工作人員）或自動(dòng)干涉（通過透析機(jī)）（例如，改變UF速率）來提供。
[0077] 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本上由輸入神經(jīng)元、隱藏層和它們的激活函數(shù)以及輸出神經(jīng)元組 成。
[0078] 圖4示出人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)40,所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括具有至少兩個(gè)輸入42Xl、42x 2 的輸入層41、包括至少三個(gè)神經(jīng)元44f\、44f2、44f3的至少一個(gè)隱藏層43以及具有至少一個(gè) 輸出46f 4的至少一個(gè)輸出層45。包含激活函數(shù)f i、f2、f3以及f 4的神經(jīng)元44和46的輸出 y2、y3以及輸出y 4計(jì)算如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于預(yù)測透析中參數(shù)的裝置，其中提供至少一種學(xué)習(xí)算法和/或至少一種神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)，所述裝置包括用于存儲患者個(gè)體透析中參數(shù)、實(shí)驗(yàn)室參數(shù)和/或機(jī)器參數(shù)的存儲器 裝置，所述裝置可以用于透析治療期間的患者特異性參數(shù)進(jìn)展的預(yù)后中。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述患者個(gè)體透析中參數(shù)是血壓和/或相對血容量 RBV，和/或所述實(shí)驗(yàn)室參數(shù)是白蛋白和/或尿素，和/或所述機(jī)器參數(shù)是靜脈壓力PV和/ 或動(dòng)脈壓力PA。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，包括用于顯示所需參數(shù)的進(jìn)展的趨勢的顯示器。
4. 如權(quán)利要求1、2、或3所述的裝置，其包括生物反饋系統(tǒng)，所述生物反饋系統(tǒng)使用所 述預(yù)后作為輸入，并且自動(dòng)采取應(yīng)對措施。
5. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述應(yīng)對措施是以下至少之一：以減小UF、改變LF、 改變透析液體溫度或注射等滲溶液。
6. 如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其包括至少一個(gè)傳感器或存儲器布置（2)，所述至 少一個(gè)傳感器或存儲器布置（2)用于檢測或存儲機(jī)器參數(shù)，和/或 傳感器布置或存儲器布置（3)，所述傳感器布置或存儲器布置（3)用于檢測患者參數(shù)， 和/或 傳感器布置或存儲器布置（4)，所述傳感器布置或存儲器布置（4)用于檢測或存儲實(shí) 驗(yàn)室參數(shù)。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述機(jī)器參數(shù)是以下至少之一：靜脈壓力PV、動(dòng)脈壓 力PA、跨膜壓力TMP、所述透析液體的導(dǎo)電性LF、所述透析液體的溫度DT。
8. 如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其包括訓(xùn)練單元（6)和預(yù)后單元（7)，其中所述訓(xùn) 練單元被設(shè)計(jì)來首先執(zhí)行學(xué)習(xí)階段，之后所述訓(xùn)練單元將訓(xùn)練算法的相應(yīng)訓(xùn)練后的，即相 應(yīng)調(diào)整后的值轉(zhuǎn)發(fā)給所述預(yù)后單元（7)，所述預(yù)后單元借助于整合的訓(xùn)練算法、基于外推或 其他計(jì)算進(jìn)行預(yù)測，以用于有待確定或監(jiān)測的參數(shù)的未來進(jìn)展的預(yù)后， 其中可以評價(jià)所述預(yù)后參數(shù)，將所述預(yù)后參數(shù)與閾值進(jìn)行比較和/或顯示所述預(yù)后參 數(shù)。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述訓(xùn)練單元（6)、所述預(yù)后單元（7)和/或用于形 成預(yù)后參數(shù)的手段（8)均被設(shè)計(jì)為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和/或用作支持向量機(jī)。
10. 如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其包括顯示裝置和/或用于輸出警告的報(bào)警單 元，在所述顯示裝置上可以示出所述預(yù)后參數(shù)的當(dāng)前進(jìn)展以及未來期望估計(jì)進(jìn)展。
11. 如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其包括控制器（11)，所述控制器基于所述預(yù)后參 數(shù)以及當(dāng)前參數(shù)采取控制干涉。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述當(dāng)前參數(shù)是血壓或相對血容量。
13. 如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（40)，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)在初始階 段期間被調(diào)整和訓(xùn)練，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)包括具有至少兩個(gè)輸入的輸入層（41)、包括至 少三個(gè)神經(jīng)元（44)的至少一個(gè)隱藏層（43)以及具有至少一個(gè)輸出（46)的至少一個(gè)輸出 層（45)， 所述裝置被設(shè)計(jì)來根據(jù)輸入數(shù)據(jù)調(diào)整所述輸出，計(jì)算所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（40)的權(quán)重，以及 改變所述網(wǎng)絡(luò)的所述結(jié)構(gòu)，以便確保使用現(xiàn)有數(shù)據(jù)記錄的最優(yōu)學(xué)習(xí)過程并且調(diào)整所述學(xué)習(xí) 算法。
14. 如權(quán)利要求13所述的裝置，包括使用貝葉斯規(guī)則反向傳播和 Levenberg-Marquardt反向傳播算法來進(jìn)行所述網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練的訓(xùn)練單元，和/或用來評價(jià) 所述預(yù)后的所述進(jìn)展的非線性自回歸網(wǎng)絡(luò)和/或非線性自回歸外生網(wǎng)絡(luò)。
15. 如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其中所述透析中參數(shù)是以下至少一種： 血壓， 超濾速率， 超濾容量， 動(dòng)脈壓力和靜脈壓力， 血細(xì)胞比容， 相對血容量， 氧飽和度， 血紅蛋白， 超濾速率， 心跳， 尿毒癥毒素吸收率， 收縮血壓， 所述透析液體的導(dǎo)電性， 所述透析液體的溫度。
【專利摘要】本實(shí)用新型描述用于諸如血壓的透析中參數(shù)的預(yù)后的裝置，其中提供至少一種學(xué)習(xí)算法和/或至少一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。存儲器裝置存儲患者個(gè)體透析中參數(shù)，實(shí)驗(yàn)室參數(shù)和/或機(jī)器參數(shù)，這些參數(shù)可以用于透析治療期間患者特異性參數(shù)進(jìn)展的預(yù)后中。
【IPC分類】G06F19-00, A61M1-14
【公開號】CN204463124
【申請?zhí)枴緾N201420422906
【發(fā)明人】理查德·阿塔拉, 雅諾什·漢茲, 克里斯托弗·施特赫費(fèi)爾
【申請人】B·布萊恩·阿維圖姆股份公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2014年7月29日
【公告號】CN104346521A, DE102013108543A1, EP2835143A1, US20150045713