Результат интеллектуальной деятельности: МОНИТОРИНГ ТРЕВОЖНОСТИ

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к системе мониторинга пациента, имеющей функцию оценки стресса или тревожности у обследуемого пациента.

Уровень техники

Такая система мониторинга пациента известна из статьи "Clinical decision - support for diagnosis stress-related disorders by applying psychophsiological medical knowledge to an instance-based learning system", авторы M. Nilsson и др., в "Artificial Intelligence in Medicine" 36(2006) 159-176. Эта известная система мониторинга пациентов классифицирует структуры частоты сердечных сокращений. Классифицированные структуры частоты сердечных сокращений указывают, может ли пациент страдать расстройством, связанным со стрессом.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в эффективном и продуктивном приведении обследуемого пациента в состояние покоя. В частности, настоящее изобретение направлено на снижение уровня тревожности у пациента, когда пациент нуждается в проведении обследования со средствами визуализации, такими как рентгеновская система обследования, магнитно-резонансная система обследования (MRI), система позитронной эмиссионной томографии (РЕТ), система компьютерной томографии (СТ) или гибридная томографическая система, такая как система РЕТ/MRI или система РЕТ/СТ.

Эта задача решается системой мониторинга пациента, содержащей

- сенсорный модуль (10) для получения данных о пациенте, подлежащем мониторингу

- модуль (20) оценки для определения состояния тревожности пациента на основании полученных данных, и

- модуль (30) индикатора для передачи определенного состояния тревожности медицинскому персоналу по обратной связи.

На основе определенного состояния тревожности пациента медицинский персонал получает информацию. В частности, состояние тревожности содержит уровень тревожности пациента, выраженный количественно. Следовательно, персонал может эффективно и продуктивно применять успокаивающие способы для приведения таких пациентов в состояние покоя. Таким образом, персонал может на основе обратной связи от системы мониторинга пациента успокаивать пациента, когда это необходимо и предпочтительно. В частности, изобретение позволяет избежать ситуации, когда персонал общается с пациентами, которые достаточно спокойны, и риск может быть вызван тем, что эти пациенты станут обеспокоенными из-за ненужного внимания персонала. Кроме того, изобретение уменьшает воздействие на медицинский персонал излучения и таким образом позволяет избежать облучения медицинского персонала без необходимости (например, при медико-радиологических исследованиях (РЕТ)).

Изобретение позволяет получить более надежную оценку уровня тревожности пациента, потому что на оценку не влияют личные взаимоотношения между персоналом и пациентом. Внимание персонала сосредоточено строго на конкретном пациенте, поскольку обратная связь с персоналом основана на данных, полученных от обследуемого пациента. Таким образом, дополнительное время, затраченное персоналом на объективно более взволнованного пациента, приведет к выигрышу, заключающемуся в уменьшении времени, требующегося для пациента, более склонного к тревожности во время фактической медицинской процедуры.

Примерами такой медицинской процедуры являются исследования, связанные с получением изображения, например, магнитно-резонансная томография или позитронная эмиссионная томография, которая требует радиоактивного маркера. Это - дорогостоящие томографические процедуры, при которых следует избегать возникновения необходимости повторений из-за тревожного состояния взволнованного пациента. Другое преимущество системы мониторинга пациента согласно изобретению состоит в том, что она может помочь минимизировать время воздействия излучения на медицинский персонал при медицинских процедурах, в которых используются радиоактивные маркеры. Наконец, это изобретение обеспечивает более персонализированный уход за пациентом, который способствует общему улучшению самочувствия пациента.

Изобретение учитывает большое разнообразие уровней тревожности различных пациентов и различных типов медицинских процедур. В частности, отдельные пациенты могут по-разному реагировать на различные типы медицинских процедур, такие как процедура исследования с получением изображений, основанная на рентгенографии, компьютерной томографии или магнитно-резонансной томографии.

Дополнительно изобретение облегчает формальную реализацию протокола управления тревожностью в организации здравоохранения, такой как больница или амбулатория, потому что позволяет применять различные стратегии управления тревожностью к различным профилям тревожности, стилям психологической адаптации и уровням тревожности. Изобретение позволяет формировать решения, которые будут лучше подходить к потребностям пациента и позволят пациенту получить дополнительное внимание, независимо от индивидуальной субъективной оценки тревожности врачом или медсестрой, присутствующими в любое конкретное время. Таким образом, способ обращения с пациентом или управление им может изменяться в широких пределах.

Рекомендации или оценки, даваемые настоящим изобретением, создают улучшенную степень взаимодействия при контакте между пациентом и персоналом в данном отделении. Когда профиль пациента определен, он может быть сохранен в памяти, чтобы помочь повысить эффективность планирования повторных визитов, например, избегая планирования одновременного посещения пациентов с повышенной возбудимостью. Обратная связь с персоналом может обеспечиваться в различных формах. Например, система мониторинга пациента содержит интерфейс пользователя с дисплеем, на котором может отображаться уровень тревожности пациента. Привлекательным способом отображения уровня тревожности пациента является такой способ, как «светофор». Для процедур, при которых ведется мониторинг множества пациентов или медсестра передвигается, предпочтительным интерфейсом может быть портативное устройство отображения (например, "iPhone" или "iPad").

Эти и другие аспекты изобретения будут дополнительно подробно объяснены со ссылкой на варианты осуществления, определенные в зависимых пунктах формулы изобретения.

В одном аспекте системы мониторинга пациента согласно изобретению сенсорный модуль выполнен с возможностью получения первичных данных, используемых модулем оценки для формирования первичной оценки уровня тревожности пациента. Предпочтительно также вычисляется оценка надежности для оцениваемого уровня тревожности. Оценка надежности может быть статистической мерой разброса, такой как среднеквадратичное отклонение или коэффициент изменчивости.

Вместо упомянутой выше простой статистической меры разброса могут использоваться более сложные алгоритмы, чтобы объединять информацию от многих источников для определения оценки вероятности и/или надежности, такие как условные или байесовские вероятности, деревья решений и т.д.

Когда на основе первичной оценки уровня тревожности пациента при необходимости также учитывается вычисленный доверительный интервал, дополнительные данные могут быть собраны и использованы, чтобы сделать более точной оценку уровня тревожности пациента. В частности, в этом аспекте изобретения получение первичных данных является менее раздражающим для пациента и/или персонала. Таким образом обеспечивается то, что более раздражающее дополнительное получение данных активируется только, когда в этом существует реальная необходимость. Другими словами, избегают более раздражающего получения информации, когда уровень тревожности пациента может быть надежно оценен на основании только первичных данных, что требует менее раздражающего подхода к пациенту.

В дополнительном аспекте изобретения система мониторинга пациента согласно изобретению снабжается функцией самообучения. В этом аспекте система мониторинга пациента снабжается интерфейсом пользователя, через который персонал может подтвердить или отвергнуть оцененный уровень тревожности. Эти входные данные от персонала хранятся в памяти и используются, чтобы обновлять зависимость между собранными данными и оцененным уровнем тревожности. Затем обновленная зависимость запоминается в памяти и делается доступной модулю оценки для будущего использования. Этот аспект с самообучением может быть назначен отдельному пациенту, но может также использоваться при оценке тревожности любого пациента из более широкой группы. Например, со временем может стать очевидным, что уровни тревожности для больных лимфомой при их первом РЕТ-сканировании обычно намного выше, чем при последующих сканированиях.

В другом аспекте изобретения модуль оценки обеспечивается хранящимися данными пациента или ему обеспечивается доступ к таким справочным данным, которые связаны с заданными уровнями тревожности. Многочисленные параметры в справочном наборе данных, которые связаны с заданным уровнем тревожности, дают в результате более достоверные оценки уровня тревожности пациента. Примерами справочных данных являются демографические профили, содержащие пол пациента, возраст, отношение к курению, уровень образования или индивидуальные особенности, такие как признаки тревожности или предпочтительный стиль психологической адаптации.

В другом аспекте изобретения сенсорный модуль снабжен системой камеры, которая собирает информацию об изображении пациента. В частности, система камеры может быть выполнена с возможностью получения изображения нескольких пациентов одновременно, например, в то время, когда они находятся в приемной перед проведением медицинской процедуры. Из информации изображения могут быть получены несколько параметров отображаемого пациента, такие как частота сердечных сокращений, частота дыхания, движение, выражение лица, размер зрачка (диаметр). Основанный на изображении мониторинг дыхания является по существу таким, как упоминается в европейской патентной заявке 10160571.5 (PH014905). Сравнивая один или больше этих параметров со справочными распределениями, можно оценить уровень тревожности пациента.

В дополнительном аспекте изобретения сенсорный модуль снабжен физиологическим датчиком. Модуль оценки оценивает уровень тревожности пациента по физиологическим данным, полученным физиологическим датчиком. Например, физиологический датчик может быть датчиком температуры, чтобы измерять температуру кожи пациента, или датчиком удельной проводимости (омметром) для измерения электрической удельной проводимости кожи пациента.

В следующем аспекте изобретения сенсорный модуль выполнен с возможностью предоставления пациенту опросника. Примером типичного опросника является каталог состояний тревожности Спилбергера, который состоит из 20 вопросов, таких как: «Я чувствую спокойствие», «Я чувствую себя в безопасности», «Я в напряжении». На каждый из вопросов следует отвечать по дискретной 5-балльной шкале (названной шкалой Лайкерта) от 1 до (вообще ничего) до 5 (очень сильно).

Модуль оценки определяет уровень тревожности, исходя из ответов на опросник. Для большинства психологических опросников публикуются таблицы нормы для нескольких справочных групп населения (например, мужчины, пожилые люди, студенты и т.д.).

Согласно изобретению сенсорный модуль содержит пробу на кортизол, при котором кортизол измеряется в слюне пациента. В качестве альтернативы может использоваться уровень кортизола в крови. Известно, что психологический стресс по существу приводит к выделению кортикотропин-высвобождающего гормона и адренокортикотропного гормона с последующим повышением уровней кортизола, см. Kirschbaum, C. & Hellhammer, D. (1994). "Salivary Cortisol in psychoneuroendocrine research: Recent developments and applications", в Psychoneuroendocrinology, 19(1994) 313-333.

В дополнительном аспекте изобретения модуль оценки дополнительно выполнен с возможностью обеспечения персоналу обратной связи по состоянию тревожности пациента. В этом варианте реализации модуль оценки имеет доступ, например, к запланированному графику работы персонала или к информации о текущей деятельности персонала. Например, модуль оценки выполнен с возможностью снижения обратной связи, если доступного персонала мало, обеспечивая обратную связь, ограничивающуюся указанием только повышенных уровней тревожности пациента. Таким образом, система мониторинга пациента согласно изобретению повышает эффективность использования персонала.

В частности, когда персонал сильно занят, обратная связь для менее тревожного пациента может обеспечиваться персоналу в меньшей степени ввиду отсутствия персонала для ухода и успокаивания таких менее тревожных пациентов. С другой стороны, когда имеется достаточно персонала, модуль оценки управляет модулем индикатора, чтобы обеспечивать обратную связь также и по менее тревожным пациентам.

В другом аспекте изобретение применяется в области ядерной медицины, в частности, в сочетании с РЕТ (позитронная эмиссионная томография). В этом варианте осуществления сенсорный модуль имеет дополнительную функцию измерения радиоактивности контрастного вещества радиоактивного маркера, подготовленного для введения обследуемому пациенту. Радиоактивность может измеряться устройством типа полупроводникового датчика излучения или счетчика Гейгера. Измеренный уровень радиоактивности подается в модуль оценки. Модуль оценки выполнен с возможностью определения оптимального момента введения, например, посредством инъекции или вливания, радиоактивного контрастного вещества радиоактивного маркера, с учетом состояния тревожности пациента. Задача применения изобретения в ядерной медицине заключается в улучшении клинической последовательности выполнения операций. Заметим, что в ядерной медицине обычные практические средства для уменьшения стресса, такие как мануальная терапия, обычно не применяются из-за риска ухудшения поглощения радиоактивного контрастного вещества. В ядерной медицине последовательность выполнения операций подчиняется требованиям периода полураспада радиоактивного контрастного вещества радиоактивного маркера. Например, радиоактивный ¹⁸F имеет довольно короткий период полураспада приблизительно 110 минут и должен вводиться пациенту, например, в форме фтордеоксиглюкозы (¹⁸FDG), за короткое время до выполнения РЕТ-сканирования. Настоящее изобретение позволяет применить радиоактивное контрастное вещество оптимально, когда пациент относительно расслаблен, а радиоактивность относительно высока. Поскольку уровень тревожности (или стресса) понижен, возмущений, получающихся из-за стресса пациента, на полученных данных изображения можно избежать, и диагностическое качество изображения улучшается. В частности, поскольку уровень тревожности пациента понижен, радиоактивность фона опухоли в данных изображения выше, и уровень ложных положительных заключений в изображении снижается. В частности, поскольку уровень тревожности обследуемого пациента понижен, избегаются патологические гиперметаболические области, которые, возможно, не содержат раковых клеток, но проявляются, например, из-за мышечной активности. С другой стороны, когда момент для введения радиоактивного контрастного вещества оптимизирован, чрезмерной экспозиции радиоактивности можно избежать без негативного влияния на диагностическое качество изображения. Соответственно, изобретение позволяет оптимизировать момент введения радиоактивного контрастного вещества, уменьшить уровень тревожности пациента во время поглощения контрастного вещества, а также во время фактического получения данных изображения, например, во время РЕТ-сканирования. Эти эффекты, кроме того, достигаются вместе с улучшенной клинической последовательностью выполнения операций, при которой осуществляющий уход персонал распределяется более эффективно и менее подвергается воздействию радиоактивности. Последовательность выполнения операций улучшается еще больше при учете наличия персонала вместе с измеренной радиоактивностью. В практическом примере изобретения сенсорный модуль формируется как браслет, который должен носить пациент. Браслет или повязка на запястье содержит как датчик для получения данных о пациенте, по которым определяют состояние тревожности, так и датчик радиоактивности. Например, в таком браслете могут содержаться полупроводниковый датчик излучения и датчик для измерения электрической удельной проводимости кожи. Браслет является необременительным для пациента и по существу не повышает уровень тревожности пациента.

Эти и другие аспекты изобретения будут подробно объяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные далее в настоящем документе, и со ссылкой на приведенные в настоящем документе сопровождающие чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схематическое представление мониторинга пациента, осуществляемого в месте наблюдения за пациентом.

Фиг.2 - схематическое представление другого примера изобретения, применяемого в ядерной медицине.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показано схематическое представление мониторинга пациента, осуществляемого в месте наблюдения за пациентом, например, в кабинете врача или в помещении для средств визуализации. Система 1 мониторинга пациента согласно изобретению, содержит сенсорный модуль 10, собирающий данные обследуемого пациента. В примере на фиг.1 предусмотрены две камеры 11 для получения данных изображения движения за счет частоты сердечных сокращений, данных о ритме дыхания, движении, размере зрачка (диаметр) и выражении лица пациента. На основании анализа изображения в отношении этих изображений оценивается уровень тревожности пациента. С этой целью предусмотрен модуль оценки с функцией анализа и оценки изображения, которая обычно реализуется в программном обеспечении. В установке, показанной в фиг.1, два пациента, пациент А и пациент В, в приемной 2 могут контролироваться индивидуально. Для каждого пациента обеспечивается датчик 13 фотоплетизмографии, чтобы собирать данные о частоте пульса пациента. Дополнительно обеспечиваются пульты 12 с опросниками, которые обеспечивают доступ к опросникам каждому из пациентов. Например, могут использоваться опросники о состоянии тревожности или опросники об особенностях тревожности. Пульты опросников выводят ответы пациентов на эти опросники. На вторичных этапах используется опросник об «особенностях», который будет предоставлять информацию о соответствующих личностных характеристиках, таких как стиль психологической адаптации или особенности тревожности. Примерами могут быть: клиническая тревожность и шкала депрессии, каталог состояний тревоги Спилбергера и опросник по предпочтениям мероприятий психологической адаптации.

Данные, собранные сенсорным модулем 10, подаются на модуль 20 оценки через соединение 21 данных. На основе данных, полученных от сенсорного модуля, модуль оценки вычисляет оценки тревожности для индивидуальных пациентов. Модуль оценки подает свою выходную оценку тревожности на модуль 30 индикатора, например в форме «светофора» для каждого отдельного пациента. Таким образом, модуль оценки оценивает уровень тревожности пациента и подает обратную связь с оценкой персоналу. «Светофор» может дополнительно обеспечиваться вариантом обратной связи, например, в форме кнопки, которая может применяться персоналом в ответ на индикацию, выдаваемую модулем 20 оценки. Обратная связь от персонала может подтвердить или отвергнуть оценку, данную модулем оценки. Обратная связь с персоналом используется функцией самообучения модуля оценки для повышения точности.

Дополнительно модулю 20 оценки обеспечивается доступ к хранящимся справочным данным в блоке 40 запоминающего устройства. Блок запоминающего устройства содержит демографические профили, в том числе пол пациента, возраст, тип исследования, общее количество посещений.

Модуль оценки имеет также функцию оценки уровня тревожности пациента на нескольких иерархических уровнях и управления сенсорным модулем для реализации дополнительных данных в соответствии с иерархическим уровнем оценки. Иерархические уровни содержат, например, первичную и далее все более и более точные оценки, которые требуют первичных и дополнительных данных, соответственно, в дополнение к уже собранным. Например, уже при первичной оценке вычисляется оценка надежности оцениваемого уровня тревожности, на основе которой активируется следующий иерархический уровень. Например: пациент - взрослый мужчина. Первая переменная - частота сердечных сокращений, измерено 120 ударов в минуту. Система оценки знает функцию распределения вероятности частоты сердечных сокращений для мужчин в состоянии стресса и, таким образом, решает, что вероятность, что мужчина находится в состоянии стресса, имея частоту сердечных сокращений ≤120, составляет 90%. Подобным образом вероятность стресса вычисляется для второй и третьей переменной (например, частота дыхания и размер зрачка). Для этих переменных соответствующие вероятности стресса составляют 40% и 80%. Это приводит к средней вероятности стресса 70% (то есть красный сигнал «светофора»), со среднеквадратичным отклонением 26% как индексом надежности.

Повышение иерархического уровня сопровождается растущим уровнем раздражения для пациента, подлежащего обследованию. Для управления увеличением до следующего уровня система мониторинга пациента содержит шину управления, по которой управляющие сигналы передаются от модуля 20 оценки к сенсорному модулю 10, в частности, к компонентам получения данных сенсорного модуля, таким как камера, пульты опросника и т.д. Модуль оценки выполнен с возможностью перехода на более высокий иерархический уровень, если оценка на текущем уровне имеет уровень доверительности ниже заданного порога.

Другой пример изобретения, применяемый в ядерной медицине, схематично показан на фиг.2: уровень стресса пациента сообщается на ранней стадии врачу 51, чтобы помочь ему предпринять адекватные меры (например, спланировать дополнительное время, если ожидается необходимость в этом) для успокоения пациента. Затем врач стремится расслабить пациента, возможно при помощи технологии 52>53. Как только инъекционная система уведомляет, что пациент достаточно расслаблен, на этапе 54 запускается блок хранения FDG. Блок хранения FDG определяет оптимальное количество FDG (заданную требуемую дозу и текущую радиоактивность) и на этапе 55 подает FDG в инъекционный блок, который на этапе 56 вводит FDG пациенту.