[发明专利]胃肠外营养诊断系统、设备和方法

说明书

公开了肠胃外营养诊断系统、设备和方法。在示例实施例中，肠胃外营养诊断设备确定患者腰肌的肌肉数量和肌肉品质，以确定患者的营养状况。图像接口被配置为接收医学图像，医学图像包括与患者的成像的组织相关的放射密度数据。该设备还包括处理器，处理器被配置为使用医学图像来针对放射密度的每个不同值确定组织表面面积，并且针对每个放射密度值来确定组织表面面积的分布。处理器被配置为通过定位分布内的与和肌肉组织、器官组织和肌肉脂肪组织中的至少一个相关的区域处的局部峰相对应的软组织峰来确定肌肉品质。处理器基于软组织峰确定患者的营养状况。

背景技术

人体对手术、癌症治疗、损伤、感染或早产的代谢反应通常取决于氨基酸从瘦身体质量储备位置向活性蛋白质合成部位的转移。另外，一些用于癌症治疗的化学疗法药物的毒性可取决于药物在脂肪和瘦身体质量(mass)组织之间的分布。研究已发现，全身肌肉质量的不足(很可能表明氨基酸储备不足)会损害愈合的供血管线，由此阻碍人体在手术部位或受伤区域维持足够的蛋白质合成速率的能力。氨基酸不足会使肌肉质量减少，从而削弱人体对手术、治疗或损伤的代谢反应并导致康复时间更长，并增加术后发生并发症、感染等的术后(或手术后)风险。总之，这些不足可能导致更多的医院复诊、更长的住院时间和/或不太有利的后果。

当前，临床医生不能够定量和客观地定义患者的营养状况。通常，在执行医疗过程之前，临床医生执行通过目测来确定患者整体营养状况的“目测”或半主观评估。例如，临床医生会捏一些皮肤区域，以确定脱水和脂肪含量。临床医生还可观察患者的肋骨架周围有多少脂肪，以估计营养不良或饥饿状况或者基于重量和身高(患者的重量(单位：公斤)除以身高(单位：米)的平方)来计算患者的身体质量指数(“BMI”)。除了患者的可视外观之外，临床医生还可以询问诸如重量、体温和心率这样的关键生理参数。在某些情况下，临床医生还可询问患者他们的感觉如何(例如，自我报告的疲惫)以确定大致的营养状况。

遗憾的是，目测和BMI计算并没有为患者提供医学上确凿的营养状况，因为这些评估受到体内总脂肪质量的严重影响，并且不能准确地评估肌肉质量(muscle mass)或肌肉品质(muscle quality)。另外，这两种评估都依赖于确定患者的脂肪含量而非肌肉数量或肌肉品质，因为无法容易地观察到骨骼肌和结缔组织。因此，当实际上患者的肌肉质量显著下降时，已知的这两种评估都可能给患者带来了患者具有合格的营养状况的错误印象。此外，目测是基于临床医生的主观评估，并且可能导致对于不同临床医生而言，应用不一致。已知评估方法的另一个缺点是，在某些对时间敏感的情况下，临床医生可能没有机会在执行关键医疗过程之前进行目测或半主观评估。

发明内容

本文中公开的示例性系统、设备和方法被配置为自动确定或评估患者营养状况的内部指标，以在患者经受密集的医疗过程之前或在此不久后考虑是否对患者进行营养治疗(例如，胃肠外营养治疗)。本文中公开的示例系统、设备和方法生成身体肌肉质量的测量值作为体内总蛋白储备量的指标。肌肉质量测量提供了用于评估患者由于氨基酸储备量不足而遭受术后并发症的个体风险的客观的指标、值或标记。

示例系统、设备和方法通过分析患者腹部或中段(mid-section)的横截面切片来生成肌肉质量测量值。横截面切片可包括由计算机断层扫描(“CT”)成像装置记录的二维图像。该图像示出例如组织的放射密度水平。本文中公开的示例系统、设备和方法使用放射密度水平来确定包括骨组织、肌肉组织、脂肪组织(例如，内脏脂肪组织和/或皮下脂肪组织)、过渡性软组织(例如，过渡上皮、肌内脂肪组织、被脂肪组织浸润的肌肉组织)和器官组织的可区分的组织类型的表面积。示例系统、设备和方法确定不同组织类型的总横截面面积，并且确定相对于脂肪和过渡性软组织的肌肉组织的量。如果相对于脂肪或过渡性软组织的肌肉组织的量低于指定阈值，则示例系统、设备和方法可认为患者有可能营养不足。在某些情形下，可基于患者人口统计(patient demographics)、疾病状态和/或生理参数来调节阈值。因此，本文中公开的示例系统、设备和方法提供了用于快速高效地确定或评估患者的营养状况的诊断系统，该诊断系统可用于在外科手术或化疗之前或之后治疗营养不良。