基于EIT技术的重症患者监测方法及系统与流程

本发明涉及医疗健康数据处理，具体涉及基于eit技术的重症患者监测方法及系统。背景技术：1、急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome, ards）是一种重症呼吸疾病，ards患者一般需要利用呼吸机进行机械通气辅助呼吸，并通过电阻抗断层成像（electrical impedance tomography，eit）技术进行重症监测。在监测时为了准确的可视化出ards患者的肺部情况，往往需要让患者在应用呼吸机时，呼吸机的呼气终末正压（peep）需要处于较佳水平。2、然而不同的peep滴定方法，例如最佳顺应性法、曲线法等，获得的最佳peep水平不一样，原因在于ards患者不同区域肺组织异质性明显，其局部力学、病理生理特点均有较大差异，因此这些方法有一定的局限性，得到的最佳peep可能不适合ards患者的呼吸情况，进而影响ards患者的重症监测和康复过程。技术实现思路1、为解决上述问题，本发明提供基于eit技术的重症患者监测方法及系统。2、本发明的基于eit技术的重症患者监测方法及系统采用如下技术方案：3、本发明一个基于eit技术的重症患者监测方法，该方法包括以下步骤：4、将不同peep滴定方法得到的最佳peep水平记为目标peep；将不同于每个目标peep的其它peep记为每个目标peep的对照peep；5、根据目标peep和对照peep下的胸部图像中目标区域之间的差异获得目标peep下的肺部复张区域，根据不同目标peep下的肺部复张区域之间的重叠情况获得肺部异质性不变区域，根据不同标peep下的肺部复张区域之间的差异情况获得肺部异质性特异区域；6、所述目标区域包括塌陷区域以及过度膨胀区域；所述肺部复张区域包括塌陷复张区域和过度膨胀缓解区域；所述胸部图像由eit技术获得；7、根据所有目标peep的大小分别确定肺部异质性不变区域和肺部异质性特异区域的局部peep参考权重；8、根据肺部异质性不变区域和肺部异质性特异区域以及所述局部peep参考权重重新获得最佳peep，并记为最终peep，在最终peep下进行肺部重症患者可视化监测。9、优选的，所述根据目标peep和对照peep下的胸部图像中目标区域之间的差异获得目标peep下的肺部复张区域，根据不同目标peep下的肺部复张区域之间的重叠情况获得肺部异质性不变区域，根据不同标peep下的肺部复张区域之间的差异情况获得肺部异质性特异区域，包括的具体步骤如下：10、目标peep下的胸部图像中的目标区域记为a1、对照peep下的胸部图像中的目标区域记为a2，在a2中获取与a1不相交的区域，记为目标peep下的肺部复张区域；11、对于任意一个目标peep下的肺部复张区域记为b1，与b1存在重叠区域的每个其它肺部复张区域记为b2，将b1与每个b2的重叠区域记为肺部异质性不变区域；b1中与所有b2均不重叠的区域记为肺部异质性特异区域。12、优选的，所述肺部异质性不变区域和肺部异质性特异区域的局部peep参考权重的具体获取步骤如下：13、获取所有目标peep大小的均值a0，获取所有目标peep大小与a0的平均差异b0；14、将a0与b0分别进行归一化处理，分别得到肺部异质性不变区域的局部peep参考权重和肺部异质性特异区域的局部peep参考权重。15、优选的，所述最终peep的具体获取步骤如下：16、预设若干peep，并获取每个peep下的胸部图像的塌陷区域以及过度膨胀区域，根据塌陷区域以及过度膨胀区中包含的肺部异质性不变区域和肺部异质性特异区域、所述局部peep参考权重获得每个peep的优选指标；将优选指标最小的peep作为最终peep。17、优选的，所述每个peep的优选指标的具体获取步骤如下：18、将塌陷区域以及过度膨胀区域称为异常区域；将肺部异质性不变区域和肺部异质性特异区域称为局部异质区域，肺部异质性不变区域和肺部异质性特异区域的局部peep参考权重则记为局部异质区域的局部peep参考权重；19、计算所有异常区域中包含的局部异质区域的面积，记为s1，局部peep参考权重记为w1，在所有异常区域中，除了局部异质区域之外的其它区域的面积记为s2；20、每个peep的优选指标与s1、w1、s2分别呈正相关。21、优选的，获得肺部异质性特异区域之后，还包括：22、获取肺部复张区域的中心点p1，获取a1的中心点p2，将p1指向p2的单位向量记为肺部复张区域的变化趋势；23、根据肺部复张区域的变化趋势分别获得肺部异质性不变区域和肺部异质性特异区域的特异性指标。24、优选的，获得所述局部peep参考权重之后，包括的步骤为：25、利用所述特异性指标对局部peep参考权重进行更新；根据肺部异质性不变区域、肺部异质性特异区域以及更新后的局部peep参考权重获得最终peep，所述更新后的局部peep参考权重与所述特异性指标呈正相关。26、优选的，所述根据肺部复张区域的变化趋势分别获得肺部异质性不变区域和肺部异质性特异区域的特异性指标，包括的步骤如下：27、根据b1与每个b2的变化趋势的相似度获得肺部异质性不变区域的特异性指标；28、根据b1与所有b2的变化趋势的平均相似度得到肺部异质性特异区域的特异性指标。29、优选的，所述利用所述特异性指标对局部peep参考权重进行更新，包括的具体步骤如下：30、将肺部异质性不变区域和肺部异质性特异区域的特异性指标分别进行线性归一化处理，将归一化处理结果分别与所述局部peep参考权重相乘得到更新后的局部peep参考权重。31、另一方面。本发明的一个实施例提供了基于eit技术的重症患者监测系统，包括安装在病床上的呼吸机、eit设备、显示器、存储器、处理器，以及存储在存储器并在处理器中运行的计算机程序，所述呼吸机用于为重症呼吸患者机械通气，所述eit设备用于采集重症呼吸患者的胸部图像；所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述基于eit技术的重症患者监测方法的步骤；并将所述计算机程序得到的最终peep应用在呼吸机上，同时将eit设备采集到的胸部图像显示在显示器上。32、本发明的技术方案的有益效果是：33、根据目标peep和对照peep下的胸部图像中目标区域之间的差异获得目标peep下的肺部复张区域，根据不同目标peep下的肺部复张区域之间的重叠情况获得肺部异质性不变区域，根据不同标peep下的肺部复张区域之间的差异情况获得肺部异质性特异区域；其中肺部异质性不变区域和肺部异质性特异区域描述了肺部异质性情况的分布；根据所有目标peep的大小分别确定肺部异质性不变区域和肺部异质性特异区域的局部peep参考权重；该局部peep参考权重描述了不同的肺部异质性情况在滴定peep时的参与权重，结合了不同滴定方法下的最佳peep的相同特征和不同特征；根据肺部异质性不变区域和肺部异质性特异区域以及所述局部peep参考权重获得最终peep，在最终peep下进行肺部重症患者可视化监测。保证在对重症患者监测时，监测结果是在最佳的peep下获得的，避免不合适的peep带来的监测结果的干扰。34、综上所述，本发明结合不同滴定方法的最佳滴定结果，避免了ards患者不同区域肺组织异质性明显，其局部力学、病理生理特点均有较大差异，而导致的一些滴定方法的局限性，本发明得到的最终peep能够适合ards患者的呼吸情况。