ICU病人生理參數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展

【作 者】劉夢(mèng)星 ，林藝文，肖科，孫白雷，何先梁，金星亮，孫澤輝，鐘荷仙，李燁，莊一渝

1 中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，深圳市，518000

2 深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司，深圳市，518057

3 廈門大學(xué)附屬中山醫(yī)院，廈門市，361004

4 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院，杭州市，310016

0 引言

重癥醫(yī)學(xué)（critical care medicine,CCM）是研究任何損傷或疾病導(dǎo)致機(jī)體向死亡發(fā)展過程的特點(diǎn)和規(guī)律，并基于這些特點(diǎn)和規(guī)律對(duì)重癥患者進(jìn)行救治的學(xué)科[1]。重癥醫(yī)學(xué)科病房（intensive care unit,ICU）是監(jiān)護(hù)、診斷和治療重癥患者的臨床單元，也被稱作加強(qiáng)護(hù)理病房、重癥監(jiān)護(hù)室等[2]。生理參數(shù)監(jiān)測(cè)是實(shí)施ICU臨床診療活動(dòng)的重要組成部分，包括心電、血壓等基本生命體征的測(cè)量和分析，以及血流動(dòng)力學(xué)、氧代謝等范疇的高級(jí)參數(shù)的獲取等[3]。倘若離開了監(jiān)測(cè)，醫(yī)護(hù)人員對(duì)于重癥患者的診斷和治療將變得低效和盲目。因此，有必要理清ICU當(dāng)前生理參數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀，分析現(xiàn)有技術(shù)存在的主要問題，提出未來可能采取的技術(shù)路線，為促進(jìn)該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展和臨床應(yīng)用做出貢獻(xiàn)。

下面主要討論物理測(cè)量，而體外診斷和生化檢測(cè)等偏向化學(xué)測(cè)量的技術(shù)不在論述范圍內(nèi)。首先明確監(jiān)測(cè)對(duì)象，然后介紹ICU基礎(chǔ)參數(shù)監(jiān)測(cè)的研究進(jìn)展，再以循環(huán)代謝為中心，重點(diǎn)梳理常用高級(jí)參數(shù)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，最后從機(jī)器視覺與數(shù)據(jù)融合的角度討論病人狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

1 監(jiān)測(cè)對(duì)象

一般而言，綜合ICU主要收治對(duì)象是各科急重癥患者和術(shù)后高?；颊撸瑒?dòng)態(tài)、定量監(jiān)測(cè)能幫助醫(yī)護(hù)及時(shí)捕捉患者病情變化，并對(duì)治療進(jìn)行指導(dǎo)和反饋。如圖1所示，休克（shock）、急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome,ARDS）、多器官功能障礙（multiple organ dysfunction syndrome,MODS）是ICU患者的主要病癥類型，多種單發(fā)疾病都可能發(fā)展為這三類綜合征。

圖1 ICU主要病癥類型Fig.1 Main type of disease in the ICU

休克是機(jī)體以代謝和循環(huán)功能紊亂為主的一種綜合征，包括分布性、心源性、容量性和梗阻性四類。分布性休克占比約66%，其中絕大多數(shù)是感染性休克（又稱作膿毒性休克），主要表現(xiàn)為體循環(huán)阻力下降、肺循環(huán)阻力增加、心率改變以及循環(huán)高流量伴組織缺氧[4]。心源性休克占比約16%，機(jī)制是心臟泵功能衰竭，表現(xiàn)為中心靜脈壓和肺動(dòng)脈楔壓升高、心輸出量下降、體循環(huán)阻力升高等[5]。容量性休克與心源性休克比例相當(dāng)，特點(diǎn)是循環(huán)容量丟失，表現(xiàn)為中心靜脈壓下降、每搏輸出量減少、心率加快等[6]。梗阻性休克是血流的主要通道受阻導(dǎo)致，臨床上相對(duì)少見。無論哪種類型，休克治療的原則是減少進(jìn)一步細(xì)胞損傷，維持最佳組織灌注，糾正缺氧。

ARDS是由肺內(nèi)原因和/或肺外原因引起的，以頑固性低氧血癥為顯著特征的臨床綜合征。它是急性呼吸衰竭最常見的類型，常發(fā)生于嚴(yán)重感染、休克、創(chuàng)傷及重癥流感等疾病過程中。通常起病1～2 d內(nèi)，發(fā)生呼吸頻速，呼吸率進(jìn)行性加快，逐步呈現(xiàn)呼吸窘迫癥狀，進(jìn)而缺氧癥狀也愈發(fā)明顯，患者表現(xiàn)為煩躁、心率增高、唇及指甲發(fā)紺[7]。肺氣體交換、呼吸力學(xué)、血流動(dòng)力學(xué)等監(jiān)測(cè)對(duì)于ARDS的診斷和治療具有重要價(jià)值。臨床治療的核心目標(biāo)是糾正低氧血癥，改善組織細(xì)胞缺氧，保證全身氧輸送，同時(shí)避免液體負(fù)荷過高和氧中毒等醫(yī)源性并發(fā)癥。

MODS是機(jī)體受到嚴(yán)重感染、燒創(chuàng)傷等打擊后，序貫或同時(shí)發(fā)生兩個(gè)以上器官功能障礙的一種綜合征。隨著病情惡化，可進(jìn)一步發(fā)展為多器官衰竭（multiple organ failure,MOF），病死率極高。膿毒性感染是導(dǎo)致MODS的首要誘因，特別是老年患者中占比高達(dá)73.1%，其中肺部感染最常見[8]。MODS臨床表現(xiàn)復(fù)雜，個(gè)體差異明顯，在很大程度上取決于器官受累范圍和程度，一般經(jīng)歷休克、復(fù)蘇、高分解代謝和器官衰竭四個(gè)階段。MODS治療目標(biāo)是改善氧代謝、糾正組織缺氧，基礎(chǔ)是積極控制感染、維持循環(huán)穩(wěn)定，關(guān)鍵是控制原發(fā)病、盡早阻斷連鎖反應(yīng)。

此外，心跳呼吸驟停、重癥胰腺炎、急性腎臟損傷和嚴(yán)重顱腦損傷等也是ICU經(jīng)常收治的對(duì)象。對(duì)于醫(yī)護(hù)人員，只有掌握必要的生理參數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)，才能及時(shí)、有效地救治重癥患者。

2 基礎(chǔ)參數(shù)監(jiān)測(cè)

通常，心電（electrocardiogram,ECG）、血壓（blood pressure,BP）、血氧（pulse oxygen saturation,SpO2）、呼吸（respiration,Resp）和體溫（temperature,Temp）是ICU病人監(jiān)測(cè)的基本生理參數(shù)，簡(jiǎn)稱“基礎(chǔ)五參”。深圳邁瑞N系列監(jiān)護(hù)儀的參數(shù)監(jiān)測(cè)示例，如圖2所示。

圖2 基礎(chǔ)五參的監(jiān)測(cè)示例Fig.2 An example of basic five parameters monitoring

心電是通過體表電極記錄心肌的電活動(dòng)，用于監(jiān)測(cè)患者的心臟異常。為提高測(cè)量舒適性，織物電極[9]、電容耦合[10]等技術(shù)被提出，然而信號(hào)穩(wěn)定性和可靠度的問題仍難以解決。信號(hào)處理方面，主要研究熱點(diǎn)是心律失常檢測(cè)和急性心臟事件預(yù)測(cè)，例如短時(shí)房顫?rùn)z測(cè)[11]和急性心梗預(yù)測(cè)[12]等，人工智能及深度學(xué)習(xí)算法的運(yùn)用有效提高了識(shí)別準(zhǔn)確度。報(bào)警方面，多導(dǎo)同步分析[13]、多參融合分析[14]等策略的運(yùn)用，能顯著減少心電誤報(bào)警，改善ICU報(bào)警疲勞。

血壓測(cè)量分無創(chuàng)血壓（non-invasive blood pressure,NIBP）和有創(chuàng)血壓（invasive blood pressure,IBP），此處IBP特指外周動(dòng)脈的血管壓力，如橈動(dòng)脈和足背動(dòng)脈。無袖帶NIBP測(cè)量技術(shù)在舒適性、便捷性和連續(xù)性上具有顯著優(yōu)勢(shì)[15]，然而個(gè)體差異等依然是模型構(gòu)建中難以解決的問題。IBP能彌補(bǔ)NIBP點(diǎn)測(cè)的不足，但由于技術(shù)原理限制，IBP與NIBP之間存在數(shù)值差異，且差異大小受穿刺部位影響[16]，這給報(bào)警限管理帶來了一定困擾。此外，患者運(yùn)動(dòng)容易造成穿刺針管發(fā)生彎折或貼壁，該現(xiàn)象在監(jiān)測(cè)足背動(dòng)脈時(shí)尤為突出，因此有必要通過模式分析或多參數(shù)融合等技術(shù)來識(shí)別偽差，從而減少錯(cuò)誤出值。

SpO2全稱脈搏血氧飽和度，監(jiān)測(cè)部位主要是患者的手指或腳趾。由于機(jī)體和心理障礙，ICU患者常處于不同程度的組織低灌注、皮膚濕冷以及躁動(dòng)等狀態(tài)下，這嚴(yán)重影響了血氧測(cè)量的準(zhǔn)確度[17]。為解決該問題，大量研究聚焦于傳感器和算法創(chuàng)新兩個(gè)維度。傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化使得佩戴的穩(wěn)定性得到提升[18]，多波長(zhǎng)技術(shù)為消除環(huán)境和個(gè)體差異提供了重要思路[19]。自適應(yīng)濾波[20]、形態(tài)學(xué)分析[21]和加速度信號(hào)融合[22]等算法被不斷改進(jìn)，有效提高了血氧監(jiān)測(cè)的抗干擾性能。

呼吸率（respiration rate,RR）是表征呼吸功能的一個(gè)重要參數(shù)，通常采用胸阻抗法測(cè)量。由于皮膚阻抗干擾、電極黏貼不當(dāng)?shù)纫蛩赜绊?，RR監(jiān)測(cè)經(jīng)常導(dǎo)致誤報(bào)警產(chǎn)生，特別是呼吸窒息報(bào)警。為克服該問題，心電推呼吸、脈搏測(cè)呼吸、壓電薄膜、熱敏電阻、加速度計(jì)、視頻和超聲多普勒等技術(shù)被廣泛研究[23-26]，部分已轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新產(chǎn)品而應(yīng)用于臨床實(shí)踐。

體溫是ICU患者感染診斷和低溫治療的重要監(jiān)測(cè)參數(shù)，分侵入式和非侵入式。侵入式包括血液、食管、鼻咽和膀胱溫度等，非侵入式包括腋窩、直腸、鼓膜和腹股溝溫度等[27]。侵入式具有較高的精度和靈敏度，如肺動(dòng)脈血液溫度是體溫測(cè)量的金標(biāo)準(zhǔn)，但因其創(chuàng)傷性，在ICU極少使用。非侵入式是目前ICU體溫測(cè)量的主要方法，其中腋窩及鼓膜溫度應(yīng)用最為廣泛[28]。無創(chuàng)連續(xù)體溫一直是ICU體溫監(jiān)測(cè)的研究熱點(diǎn)，目前在ICU尚無完美的測(cè)溫手段，需根據(jù)臨床場(chǎng)景及患者病情選擇合適的測(cè)溫方法。

綜上，精準(zhǔn)和抗干擾等一直是各技術(shù)致力于提高的參數(shù)性能目標(biāo)。此外，為簡(jiǎn)化床旁線纜和管路，更好地鼓勵(lì)病情穩(wěn)定的患者開展早期下床活動(dòng)[29]，針對(duì)基礎(chǔ)五參，無線化監(jiān)測(cè)技術(shù)逐漸成為一種發(fā)展趨勢(shì)。

3 高級(jí)參數(shù)監(jiān)測(cè)

休克、ARDS和MODS等是重癥患者死亡的主要原因，它們均以有效循環(huán)容量減少、氧代謝出現(xiàn)異常為共同特征。臨床上，為掌握病情的發(fā)展過程，明確干預(yù)的生理學(xué)位點(diǎn)，了解治療的反應(yīng)性，除了基礎(chǔ)生命體征的定量監(jiān)測(cè)之外，反映全身和局部組織灌注的高級(jí)參數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)得到了快速發(fā)展及應(yīng)用。接下來，著重梳理血流動(dòng)力學(xué)、氧代謝和微循環(huán)監(jiān)測(cè)技術(shù)。

3.1 血流動(dòng)力學(xué)

重癥血流動(dòng)力學(xué)是研究血液及其組成成分在機(jī)體內(nèi)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和規(guī)律性的科學(xué)，相關(guān)監(jiān)測(cè)可指導(dǎo)醫(yī)護(hù)合理制定治療方案和定量調(diào)整治療強(qiáng)度。如表1所示，常用監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括壓力、流量和容積。

表1 血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)列舉Tab.1 A list of hemodynamic parameters

壓力參數(shù)應(yīng)用較早，臨床意義明確。除基礎(chǔ)五參中的NIBP和IBP之外，還有CVP、PAP和PAWP等，測(cè)量途徑是采用經(jīng)皮穿刺的方法放置特殊導(dǎo)管至中心靜脈或肺動(dòng)脈的特定部位。近期臨床研究對(duì)Pmsf的關(guān)注不斷增加，Pmsf是反映體循環(huán)血管內(nèi)血液充盈程度的指標(biāo)，可用于評(píng)價(jià)容量反應(yīng)性[30]，以及推算應(yīng)激容量、血管順應(yīng)性和靜脈回流驅(qū)動(dòng)壓等重要而新穎的參數(shù)[31]。血管停流平衡法是床旁評(píng)估Pmsf的一項(xiàng)技術(shù)，具體做法是通過袖帶快速充氣后阻斷上臂血管，獲取動(dòng)靜脈血流停止?fàn)顟B(tài)下的血管內(nèi)壓力Parm作為Pmsf的近似替代[32]。

流量參數(shù)主要指的是CO及其衍生值（如SV），能更精確地反映患者的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。CO是每分鐘心臟泵出的總血量，是反映心泵功能的核心指標(biāo)，CO監(jiān)測(cè)有助于指導(dǎo)液體管理和心血管藥物的合理使用?；跓嵯♂屧淼腟wan-Ganz導(dǎo)管是CO監(jiān)測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)，隨著臨床需求的發(fā)展，出現(xiàn)了一些改良型導(dǎo)管，包括右心室容量型、持續(xù)CO測(cè)量型和帶有起搏電極型等[33]。脈搏輪廓分析，是近幾年來臨床廣泛使用的一類CO測(cè)量技術(shù)，分校準(zhǔn)型和未校準(zhǔn)型。脈搏指示持續(xù)心輸出量（pulse indicator continuous cardiac output,PiCCO）監(jiān)測(cè)技術(shù)，將熱稀釋法和脈搏波分析相結(jié)合，可相對(duì)快速全面地獲取各種血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)[34]，類似方法還有用鋰稀釋校準(zhǔn)的LiDCO技術(shù)[35]。未校準(zhǔn)型最常用的是Flotrac技術(shù)，該技術(shù)僅需外周動(dòng)脈置管，采用特殊壓力傳感器，直接通過經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ头治雒}搏波形態(tài)而計(jì)算CO，其最大優(yōu)勢(shì)是創(chuàng)傷小和操作簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是測(cè)量精度相對(duì)有限，因此未來的重要趨勢(shì)是如何構(gòu)建更精準(zhǔn)的測(cè)量模型[36]。無創(chuàng)CO監(jiān)測(cè)技術(shù)，主要包括部分CO2重吸收法、生物阻抗法和經(jīng)食道超聲法等[37]，其應(yīng)用常受限于患者類型，需進(jìn)一步臨床研究論證其準(zhǔn)確性和安全性。

容積參數(shù)相對(duì)壓力參數(shù)，能更直接準(zhǔn)確地反映心臟前負(fù)荷，不受胸膜腔內(nèi)壓或腹內(nèi)壓變化的影響。傳統(tǒng)容積測(cè)量是通過心室造影或核素放射等技術(shù)實(shí)現(xiàn)，較為復(fù)雜且難以實(shí)現(xiàn)床旁監(jiān)測(cè)[38]。隨著PiCCO技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，ITBV和GEDV等容積指標(biāo)能夠方便地獲取。

3.2 氧代謝監(jiān)測(cè)

血液循環(huán)的主要目標(biāo)之一就是保障各組織和器官的氧供。動(dòng)脈氧供又稱為氧輸送（oxygen delivery,DO2），是單位時(shí)間內(nèi)由左心室運(yùn)往全身組織的氧總量，決定因素包括CO和動(dòng)脈血氧含量。血液攜帶的一部分氧被組織細(xì)胞攝取，實(shí)際消耗的氧總量稱為氧消耗（oxygen consumption,VO2），這取決于組織氧需量和實(shí)際攝氧能力。孤立評(píng)估DO2的意義不夠確切，必須結(jié)合全身和局部氧合指標(biāo)，來評(píng)估機(jī)體當(dāng)前氧供是否滿足氧需[39]。

靜脈氧飽和度能反映DO2和VO2間的平衡，混合靜脈氧飽和度（mixed venous oxygen saturation,SvO2）與中心靜脈氧飽和度（central venous oxygen saturation,ScvO2）已被廣泛應(yīng)用于監(jiān)測(cè)全身氧攝取的變化。SvO2的重要性在很多領(lǐng)域都得到了證實(shí)，但肺動(dòng)脈導(dǎo)管的使用卻帶來了較高的安全風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用問題，因此用ScvO2替代SvO2的監(jiān)測(cè)被臨床廣泛研究[40]。ScvO2相對(duì)易于檢測(cè)，可通過中心靜脈導(dǎo)管穿刺后，利用光導(dǎo)纖維連續(xù)測(cè)量上腔靜脈氧飽和度[41]。組織氧飽和度（tissue oxygen saturation,StO2）可用于監(jiān)測(cè)人體局部組織的氧代謝狀況，通常采用特定波長(zhǎng)的近紅外光譜技術(shù)，主要的測(cè)量部位是腦和肌肉組織[39]。近年來，StO2無創(chuàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)已成臨床研究熱點(diǎn)，除證明其有益的應(yīng)用價(jià)值外[42]，主要問題包括如何克服骨骼、間質(zhì)水腫等因素對(duì)測(cè)量的影響，以及如何構(gòu)建金標(biāo)準(zhǔn)來定量比較不同的測(cè)量方法[39]。

組織二氧化碳分壓（partial pressure of carbon dioxide,PCO2）是早期反映局部組織灌注不足和缺氧的重要標(biāo)志物，通常是對(duì)胃腸和舌下組織PCO2進(jìn)行監(jiān)測(cè)。胃腸黏膜對(duì)缺血缺氧高度敏感，自動(dòng)空氣胃CO2張力測(cè)定是一種測(cè)量胃黏膜PCO2（gastric mucosa PCO2,PgCO2）的技術(shù)[43]，通過插入遠(yuǎn)端帶有硅膠球囊的胃管實(shí)施，其局限性包括需要停止腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)和H2受體阻滯劑等。作為胃腸道的近端，舌下區(qū)域易被觸及。近年來，舌下黏膜PCO2（sublingual mucosa PCO2,PslCO2）被廣泛應(yīng)用于ICU床旁監(jiān)測(cè)[44]，主要原理仍是基于張力法測(cè)定。作為一種簡(jiǎn)單的非侵入性技術(shù)，PslCO2監(jiān)測(cè)有望成為評(píng)估重癥患者局部氧代謝的重要手段[39]，值得臨床繼續(xù)深入研究。

經(jīng)皮O2和CO2監(jiān)測(cè)，最早是作為有創(chuàng)動(dòng)脈血?dú)夥治龅奶娲夹g(shù)而被提出。首先對(duì)皮膚進(jìn)行加熱，使血液中的氣體彌散至一個(gè)充滿液體的密閉腔中，然后O2和CO2通過半透膜彌散至放置特殊電極的空間，從而連續(xù)測(cè)得O2和CO2分壓，常用部位是耳垂[45]。經(jīng)過多年發(fā)展，該技術(shù)逐步成熟，局部皮膚加熱已成為非必要環(huán)節(jié)[46]。當(dāng)與氧負(fù)荷等功能性試驗(yàn)結(jié)合時(shí)[47]，該技術(shù)可較好地用于評(píng)估局部氧代謝平衡，指導(dǎo)醫(yī)護(hù)進(jìn)行器官導(dǎo)向的治療。

3.3 微循環(huán)監(jiān)測(cè)

微循環(huán)是指微動(dòng)脈與微靜脈之間的血液循環(huán)，其功能是實(shí)現(xiàn)血液和組織液之間的物質(zhì)交換。近年來，國內(nèi)外權(quán)威專家在多個(gè)學(xué)術(shù)場(chǎng)合宣稱：重癥血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)和治療已進(jìn)入微循環(huán)時(shí)代。以膿毒性休克為例，休克發(fā)生時(shí)血液再分布最早被分流的器官是皮膚、胃腸道和肌肉，而心腦腎等重要臟器可通過血管調(diào)節(jié)功能代償性維持血流量，因此通過微循環(huán)監(jiān)測(cè)指導(dǎo)臨床早期發(fā)現(xiàn)和糾正組織缺氧，可阻斷休克進(jìn)一步發(fā)展成多器官衰竭，從而減少死亡率[48]。同理，對(duì)于治療終點(diǎn)，只有改善了微循環(huán)，才代表全身血管床的血流灌注得到了重建。

舌下微循環(huán)視頻檢測(cè)是一種手持式光學(xué)顯微成像技術(shù)，是目前ICU床旁監(jiān)測(cè)的應(yīng)用熱點(diǎn)[48]。正交偏振光譜成像（orthogonal polarization spectral,OPS）是1999年提出的第一代技術(shù)[49]，對(duì)活體微循環(huán)成像領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn)。為提高圖像分辨率，改用經(jīng)過獨(dú)立極化的發(fā)光二極管組作為光源的側(cè)流暗場(chǎng)成像（sidestream dark field,SDF）被提出[50]，并成為了第二代技術(shù)。近年來，作為SDF的改進(jìn)，第三代的入射暗場(chǎng)成像（incident dark field,IDF）技術(shù)出現(xiàn)，進(jìn)一步提升了圖像質(zhì)量，使得更深處的毛細(xì)血管得以呈現(xiàn)[51]。SDF和IDF可獲取的生理參數(shù)主要包括血管直徑、血管密度、微血管血流速度以及灌注異質(zhì)性指標(biāo)等[49,51]。

毛細(xì)血管再充盈時(shí)間（capillary refill time,CRT）的測(cè)量，是一種評(píng)估患者微循環(huán)狀態(tài)和外周灌注的簡(jiǎn)單方法。通常是對(duì)手指末端施加固定時(shí)長(zhǎng)的固定壓力，然后計(jì)算手指恢復(fù)正常顏色所需要的時(shí)間[39]。該技術(shù)的最大挑戰(zhàn)是開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)量?jī)x器，確保環(huán)境光線明亮和溫度統(tǒng)一，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)時(shí)、壓力控制和膚色評(píng)估等。其它可用于監(jiān)測(cè)微循環(huán)的方法，還包括皮膚溫度梯度（skin-temperature gradient,Tskin-diff）、皮膚花斑評(píng)分（skin mottling score,SMS）等[52]。

4 病人狀態(tài)監(jiān)測(cè)

4.1 機(jī)器視覺技術(shù)

患者行為狀態(tài)，雖然不是嚴(yán)格意義上的生理參數(shù)或指標(biāo)，但在醫(yī)護(hù)人員眼中仍然屬于一種顆粒度較大的模式或類別。例如，若患者因休克而發(fā)生昏迷，其行為狀態(tài)表現(xiàn)為靜躺不動(dòng)；若患者拔除胃管后自主進(jìn)食，其行為狀態(tài)將出現(xiàn)咀嚼用餐；當(dāng)患者病情穩(wěn)定后開展早期康復(fù)運(yùn)動(dòng)，其行為狀態(tài)會(huì)出現(xiàn)床旁站立或緩慢行走。

隨著算法和算力水平的提高，計(jì)算機(jī)（機(jī)器）視覺技術(shù)已逐步向重癥監(jiān)護(hù)領(lǐng)域滲透，使得患者行為狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)成為可能。例如，HAQUE等[53]在Nature上的報(bào)道表明，視頻分析技術(shù)的應(yīng)用可以動(dòng)態(tài)、細(xì)微地感知ICU患者的各類行為，使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法將行為活動(dòng)進(jìn)行分類，可獲得約90%的準(zhǔn)確度。為推動(dòng)該技術(shù)進(jìn)一步落地，未來重點(diǎn)要解決隱私問題，這需要患者、家屬、醫(yī)護(hù)、行政管理和工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)等通力協(xié)作。同時(shí)，還要明確應(yīng)用場(chǎng)景，這需要產(chǎn)學(xué)研醫(yī)交叉碰撞，從而充分挖掘臨床需求和價(jià)值。

4.2 數(shù)據(jù)融合技術(shù)

患者病情狀態(tài)，是指從全局視角評(píng)估病人當(dāng)前病癥的嚴(yán)重程度和康復(fù)效果，以及未來產(chǎn)生某種并發(fā)癥和急危重事件的可能性。ICU醫(yī)護(hù)人員通常會(huì)根據(jù)患者病史記錄、生理指標(biāo)和查體結(jié)果，結(jié)合臨床經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，綜合判斷出患者的病情狀態(tài)。由此可見，病情狀態(tài)的監(jiān)測(cè)要求必須對(duì)多種生理數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析。

人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)方法的運(yùn)用，顯著推動(dòng)了醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)融合技術(shù)的發(fā)展。例如，HYLAND等[54]發(fā)表在Nature Medicine上的一組研究表明，針對(duì)36 098例ICU病人的生理參數(shù)、檢驗(yàn)結(jié)果和病歷資料等數(shù)據(jù)，通過構(gòu)建梯度提升式?jīng)Q策樹模型，開發(fā)了一種早期識(shí)別循環(huán)衰竭的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，結(jié)果顯示，該系統(tǒng)可提早預(yù)測(cè)約90%的循環(huán)衰竭事件，其中82%的惡化事件可提前2 h被發(fā)現(xiàn)。如此看來，相比傳統(tǒng)單參數(shù)監(jiān)測(cè)，多參數(shù)、多模態(tài)等數(shù)據(jù)融合分析，已成為臨床監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)。為促進(jìn)該技術(shù)在ICU中應(yīng)用，未來首先要解決多設(shè)備、多系統(tǒng)的互聯(lián)問題，具體包括網(wǎng)絡(luò)通訊、信息安全和數(shù)據(jù)庫構(gòu)建等范疇。其次，重點(diǎn)要克服數(shù)據(jù)標(biāo)注問題，臨床專家需在日常工作中的及時(shí)記錄和回顧病歷數(shù)據(jù)，對(duì)病人狀態(tài)的標(biāo)志性節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交叉標(biāo)注，從而為智能模型的建立提供專業(yè)參考。

5 總結(jié)與展望

ICU患者病情特點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“急危重”，這對(duì)臨床監(jiān)測(cè)技術(shù)和應(yīng)用提出了更高要求。無論基于什么原理，參數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)的核心目標(biāo)都是確保準(zhǔn)確度和安全性。心電、血壓、血氧、呼吸和體溫已成為病人監(jiān)測(cè)的基本配置，當(dāng)前針對(duì)基礎(chǔ)五參的研究主要聚焦于提升舒適性、抗干擾和無線化等。血流動(dòng)力學(xué)和氧代謝，是ICU病人監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容，針對(duì)這類高級(jí)參數(shù)的監(jiān)測(cè)手段逐漸豐富，主要改進(jìn)目標(biāo)是減少創(chuàng)傷性和提高易用性等。微循環(huán)是近年來ICU重癥監(jiān)測(cè)的研究熱點(diǎn)，特別是舌下微循環(huán)技術(shù)的發(fā)展，為休克等重癥患者的早期評(píng)估和治療帶來了幫助。此外，隨著機(jī)器視覺和數(shù)據(jù)融合技術(shù)的發(fā)展，涉及患者肢體活動(dòng)的行為狀態(tài)監(jiān)測(cè)和更逼近臨床智能評(píng)估水平的病情狀態(tài)監(jiān)測(cè)，已成為學(xué)術(shù)研究的前沿?zé)狳c(diǎn)。

未來ICU建設(shè)和發(fā)展離不開病人監(jiān)測(cè)技術(shù)。工程人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)臨床合作，走出實(shí)驗(yàn)室，深入臨床端發(fā)現(xiàn)和思考問題，才可能開發(fā)出安全、有效且實(shí)用的產(chǎn)品。醫(yī)護(hù)人員應(yīng)該開放思想、克服困難，有意培養(yǎng)工程技術(shù)創(chuàng)新的意識(shí)，才更有利于提高重癥患者的救治水平。