一种慢性肾衰竭预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种慢性肾衰竭预警系统，属于医疗检测领域。所述慢性肾衰竭预警系统，包括：数据采集单元，用于采集患者的尿量、尿肌酐、血肌酐生成检测值；计算单元，用于根据所述检测值，计算肌酐清除率；预测单元，用于根据N个检测时段的所述检测值计算的N个所述肌酐清除率，建立马尔可夫‑灰色模型，计算未来时段的肌酐清除率预测值，N为大于3的整数；预警决策单元，用于根据所述肌酐清除率预测值，确定慢性肾衰竭预警等级。本发明专利技术通过对肌酐清除率进行建模分析，预测出肾脏出现慢性肾衰竭的概率，在肾脏无症状损伤早期及时发现肾脏的非显性损伤，为临床及早确诊、后期治疗提供有效帮助。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗检测领域，特别涉及一种慢性肾衰竭预警系统。
技术介绍
慢性肾衰竭是肾脏组织受到各种原因的损伤所致肾脏进入一个逐渐功能下降的过程。当肾脏功能损害发展到不能维持机体的内环境平衡时，便会导致身体内毒性代谢产物的积蓄、水及电解质和酸碱平衡紊乱，而出现一系列的临床综合症状。据不完全调查显示，我国每年慢性肾衰竭发病率为5％左右，且多发于儿童和青少年，40岁以上人群患病率为8～9％，但在早期没有任何症状或只有很少的生化改变。因此，早期发现并正确预警对治疗和预后具有积极的意义。目前，有许多项目可用于评估慢性肾衰竭的辅助诊断，例如内生肌酐清除率，血肌酐、血清尿素氮、血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂、血清视黄醇结合蛋白、尿液微量总蛋白、尿液微量清蛋白与肌酐比值、尿液半胱氨酸蛋白酶抑制剂等。目前，尚没有一个指标可对慢性肾衰竭做出确诊，仍需要大量的理化检验。其中，内生肌酐清除率(Ccr)是目前临床评价肾功能常用的指标，但受年龄、性别、饮食、药物、体质量等因素的影响并且操作繁琐，很难及时反映患者实时肾功能。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种慢性肾衰竭预警系统。所述技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种慢性肾衰竭预警系统，包括：数据采集单元，用于采集患者的尿量、尿肌酐、血肌酐生成检测值；计算单元，用于根据所述检测值，计算肌酐清除率；预测单元，用于根据N个检测时段的所述检测值计算的N个所述肌酐清除率，建立马尔可夫-灰色模型，计算未来时段的肌酐清除率预测值，N为大于3的整数；预警决策单元，用于根据所述肌酐清除率预测值，确定慢性肾衰竭预警等级。可选地，所述N个检测时段中任意相邻的两个检测时段间隔时间相同。可选地，所述未来时段与所述检测时段的间隔时间相同。可选地，所述N个检测时段中相邻时段的时间间隔小于24小时。可选地，所述预测单元包括：建模子单元，用于根据N个检测时段的所述检测值计算的N个所述肌酐清除率建立灰色GM(1，1)模型，得到第一预测值；生成子单元，用于对所述第一预测值与计算真实值进行对比，形成灰色残差序列；预测子单元，对灰色残差序列进行马尔可夫状态预测得到预测状态；修正子单元，用于根据所述预测状态修正第一预测值，计算未来时段的肌酐清除率预测值。可选地，建模子单元，用于：将N个检测时段的所述检测值计算的N个所述肌酐清除率组成序列，并做一次叠加处理生成序列生成叠加序列；通过一阶线性微分方程来表示所述叠加序列，并对一阶线性微分方程中的发展灰数和控制灰数进行最小二乘估计；根据最小二乘估计结果建立GM(1，1)时间响应式，通过递减得到第一预测值。可选地，所述预测子单元，用于：对灰色残差序列进行离散分类，生成一阶转移概率矩阵；对所述一阶转移概率矩阵进行计算，得到马尔可夫预测模型；根据所述马尔可夫预测模型得到预测状态。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例通过对肌酐清除率进行建模分析，预测出肾脏出现慢性肾衰竭的概率，在肾脏无症状损伤早期及时发现肾脏的非显性损伤，为临床及早确诊、后期治疗提供有效帮助。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种慢性肾衰竭预警系统的结构示意图；图2是图1中预测单元的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供了一种慢性肾衰竭预警系统，参见图1和图2，包括：数据采集单元100，用于采集患者的尿量、尿肌酐、血肌酐生成检测值。所述数据采集单元100检测要求患者在检测前应无肌酐饮食3天，并限蛋白入量，避免剧烈运动，使血中内生肌酐浓度达到稳定。检验前24小时禁服利尿剂(禁服咖啡、茶等利尿性物质)，留取24小时尿，其间保持适当的水分入量。计算单元200，用于根据所述检测值，计算肌酐清除率Ccr。其中，计算公式为Ccr＝U×V/P，公式中，V代表尿量，U代表尿肌酐，P代表血肌酐。预测单元300，用于根据N个检测时段的所述检测值计算的N个所述肌酐清除率，建立马尔可夫-灰色模型，计算未来时段的肌酐清除率预测值，N为大于3的整数。预警决策单元400，用于根据所述肌酐清除率预测值，确定慢性肾衰竭预警等级。具体地，根据Ccr预测值，确定慢性肾衰竭预警等级。具体地说，在确定是否预警及预警等级时，一般通过将Ccr预测或检测计算值分别与不同程度病变区间进行比较，并根据比较结果确定预警等级。具体过程如下：1)若Ccr(预测或检测计算)高于80mL/min，则确定当前不需要进行肾损伤预警；2)若Ccr(预测或检测计算)介于50～80mL/min，且观察期内Ccr降低幅度小于0.375倍，则确定预警等级为一级；3)若Ccr(预测或检测计算)介于50～80mL/min，且观察期内Ccr降低幅度大于0.375倍，则确定预警等级为二级；4)若Ccr(预测或检测计算)低于50mL/min，则确定预警等级为二级。可选地，所述N个检测时段中任意相邻的两个检测时段间隔时间相同。可选地，所述未来时段与所述检测时段的间隔时间相同。可选地，为保证准确性，所述N个检测时段中相邻时段的时间间隔小于24小时。其中，N的取值可以是4、5、6……具体地，所述预测单元300包括：建模子单元310，用于根据N个检测时段的所述检测值计算的N个所述肌酐清除率建立灰色GM(1，1)模型，得到第一预测值；生成子单元320，用于对所述第一预测值与计算真实值进行对比，形成灰色残差序列；预测子单元330，对灰色残差序列进行马尔可夫状态预测得到预测状态；修正子单元340，用于根据所述预测状态修正第一预测值，计算未来时段的肌酐清除率预测值。可选地，建模子单元310，具体用于：将N个检测时段的所述检测值计算的N个所述肌酐清除率组成序列，并做一次叠加处理生成序列生成叠加序列；通过一阶线性微分方程来表示所述叠加序列，并对一阶线性微分方程中的发展灰数和控制灰数进行最小二乘估计；根据最小二乘估计结果建立GM(1，1)时间响应式，通过递减得到第一预测值。可选地，所述预测子单元330，用于：对灰色残差序列进行离散分类，生成一阶转移概率矩阵；对所述一阶转移概率矩阵进行计算，得到马尔可夫预测模型；根据所述马尔可夫预测模型得到预测状态。本实施例的工作过程如下：本实施例中，N的取值可以选用5，对工作过程进行示例；通过数据采集单元100，采集患者五次等时间段内尿量V、尿肌酐U、血肌酐P。通过计算单元200，根据这5次检测值，计算肌酐清除率Ccr，计算公式为Ccr＝U×V/P。通过预测单元300，将这5个Ccr值作为训练数据，建立马尔可夫-灰色模型(MC-GM)；具体地：通过建模子单元310，对5个Ccr组成序列x(0)＝[x(0)(1),x(0)(2),…,x(0)(5)]作一次叠加，生成x(1)＝[x(1)(1),x(1)(2),…,x(1)(5)]；生成的x(1)可通过一阶线性微分方程来表示，即(a，b分别代表发展灰数和控制灰数)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种慢性肾衰竭预警系统，其特征在于，包括：数据采集单元，用于采集患者的尿量、尿肌酐、血肌酐生成检测值；计算单元，用于根据所述检测值，计算肌酐清除率；预测单元，用于根据N个检测时段的所述检测值计算的N个所述肌酐清除率，建立马尔可夫‑灰色模型，计算未来时段的肌酐清除率预测值，N为大于3的整数；预警决策单元，用于根据所述肌酐清除率预测值，确定慢性肾衰竭预警等级。

【技术特征摘要】
1.一种慢性肾衰竭预警系统，其特征在于，包括：数据采集单元，用于采集患者的尿量、尿肌酐、血肌酐生成检测值；计算单元，用于根据所述检测值，计算肌酐清除率；预测单元，用于根据N个检测时段的所述检测值计算的N个所述肌酐清除率，建立马尔可夫-灰色模型，计算未来时段的肌酐清除率预测值，N为大于3的整数；预警决策单元，用于根据所述肌酐清除率预测值，确定慢性肾衰竭预警等级。2.根据权利要求1所述的一种慢性肾衰竭预警系统，其特征在于，所述N个检测时段中任意相邻的两个检测时段间隔时间相同。3.根据权利要求2所述的一种慢性肾衰竭预警系统，其特征在于，所述未来时段与所述检测时段的间隔时间相同。4.根据权利要求2所述的一种慢性肾衰竭预警系统，其特征在于，所述N个检测时段中相邻时段的时间间隔小于24小时。5.根据权利要求4所述的一种慢性肾衰竭预警系统，其特征在于，所述预测单元包括：建模子单元，用于根据N个检测时段的所述检测值计算的N个所述肌酐清除...

【专利技术属性】
技术研发人员：白云，刘杰，陈旭东，喻其炳，刘传文，李川，陈志强，姚行艳，
申请(专利权)人：重庆工商大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50