基于集员辨识的心力衰竭优化治疗模型研究

摘要

心力衰竭是一种复杂的临床症状群，是各种心脏疾病的终末期表现，其发病率高，存活率低，且临床治愈率低，已成为全球面临的公共健康问题。造成上述问题的关键原因之一是缺乏有效的患者状态评价技术和个性化优化治疗决策方法。 本课题在临床医学知识指导下，结合计算机建模技术、系统识别技术，运用集员辨识算法，确定出用药模式，建立慢性心力衰竭优化治疗模型，基于该模型还建立了心力衰竭治疗效果评估方法。本课题主要完成了以下工作： 1，构建心力衰竭病人数据管理系统； 2、根据《ACC/AHA成人慢性心力衰竭的评估和治疗指南》建立治疗方案的知识库： 3、结构化治疗路径，实现指南的电子化和可视化； 4、应用集员辨识算法建立优化决策模型； 5、实现了患者治疗状态模型。 最终实现的优化治疗模型输入为临床获取的患者检查数据，输出是药物治疗推荐，以最优椭球解的形式表达。研究结果表明：经过集员辨识算法求得的椭球解集，其空间范围、形态信息表征了不同的治疗模式。 该方法进一步完善后，能够评估心力衰竭治疗效果并提供优化治疗的建议，为心衰治疗指南可操作性的实现、个体治疗方案的制定、心衰患者生存状态的评价等提供有效的技术解决方案。

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致谢

1慢性心力衰竭及其优化治疗

1.1慢性心力衰竭概述

1.2慢性心力衰竭优化治疗

1.3本课题研究目的及主要任务

2优化治疗决策模型技术

2.1慢性心力衰竭病人数据管理

2.1.1需求分析与概念设计

2.1.2逻辑设计与物理设计

2.1.3数据库的选择

2.1.4心衰病人数据库基本功能

2.2慢性心力衰竭治疗指南可视化技术

2.2.1指南的解读

2.2.2指南可视化的实现

2.2.3治疗流程的生成

2.3决策模型的构建

2.3.1计算机决策支持方法在临床决策中的应用

2.3.2系统辨识及其方法

2.3.3集员辨识理论

3慢性心力衰竭优化治疗决策模型的建立

3.1临床数据采集及预处理

3.1.1临床数据采集

3.1.2数据的预处理

3.2集员辨识方法的应用

3.3个性化治疗模型的建立

3.3.1建立系统状态空间表达式

3.3.2个性治疗模型的分析

3.3.3HFSS评分

4优化治疗决策模型测试结果

4.1实验样本选择与相关权值计算

4.1.1实验样本分析

4.1.2各项指标权值的最优边界椭球

4.2模型的应用

4.2.1案例分析

4.2.2个性治疗模型

4.2.3疗效验证

4.2.4模型心衰分级验证

4.3交互式用户界面

4.3.1早期诊断与危险等级评定

4.3.2电子指南与决策建议

5讨论

5.1模型误差分析

5.2模型的改进

5.2.1模型整体的讨论

5.2.2集员辨识算法的讨论

6总结与展望

6.1总结

6.2展望

6.2.1深入理解医学知识

6.2.2系统辨识与控制的结合

6.2.3决策支持模型的完整性

6.2.4决策及评估模型的精确性

参考文献

附录