护理点医疗分析仪耗材可用性预测

摘要

护理点医疗分析仪，诸如血气分析仪，指示广泛的医疗条件，因此这种分析在医疗实践中得到了广泛的应用。然而，这种护理点医疗分析仪需要频繁补充试剂。组织试剂的更换可能是困难的，并且通常不希望在特定的护理点储存大量的试剂。因此，本申请描述了一种用于生成护理点医疗分析仪的预测耗材状态数据的装置，包括输入单元和处理单元。输入单元被配置为接收护理点医疗分析仪的初始耗材状态数据，该初始耗材状态数据定义存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的初始量，以及接收第一时间索引处的分析仪标识符。输入单元被配置为接收第二时间索引。处理单元被配置为使用至少使用分析仪标识符和初始耗材状态数据选择的预测耗材消耗模型来生成预测耗材状态数据，该预测耗材状态数据定义预测在第二时间索引处存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的量。预测耗材消耗模型包括(i)护理点医疗分析仪的耗材模型，该耗材模型定义护理点医疗分析仪中用于检验的护理点医疗分析仪耗材的耗材消耗速率，和(ii)护理点医疗分析仪使用模型，该护理点医疗分析仪使用模型定义检验发生率。预测耗材状态数据由处理单元基于存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的初始量、以及在第一时间索引和第二时间索引之间的至少耗材模型和护理点医疗分析仪使用模型的输出的聚合来生成。

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种用于生成护理点医疗分析仪的预测耗材状态数据的装置、一种用于生成护理点医疗分析仪的预测耗材状态数据的方法、一种系统、一种计算机程序元素和一种计算机可读介质。

背景技术

自动护理点医疗分析仪几乎已经取代了医院、诊断检验中心和护理点(point-of-care，POC)的人工检验操作。例如，这种设备可以用于血气检验、尿素检验、糖尿病管理和血液病。

例如，典型的高性能血气分析仪可检验多种电解质、代谢物和生物标志物，诸如pCO2、pO2、pH、Na+、K+、Ca2+、Cl-、葡萄糖、乳酸和血红蛋白、D-二聚体、肌钙蛋白、CKMB、肌红蛋白、NT-proBNP、CRP、phCG、PCT等。典型的自动血气分析仪每小时可以实现约30个样本的通量，其中在单个样本中进行多次血液检验，每小时总共可提供约300次检验。

这种自动护理点医疗分析仪需要一系列试剂。典型地，在诊断检验中心或大型医院中，存在大量和各种类型的自动护理点医疗分析仪，使得试剂的有效管理变得复杂。

在一些情况下，一个或多个人员可能被分配保持护理点检验设备启动和运行的任务。这些人员负责监控设备是否始终经过校准、是否执行了预定的质量控制、以及是否有足够的耗材。这些护理点协调员不经常使用分析仪，因此不知道每小时(hour-to-hour)的耗材状态。因此，他们通常依赖于操作员的输入，操作员通常是护士。为了确保护理点医疗分析仪始终处于启动和运行状态，护士可以在分析仪耗材用完之前提前致电护理点协调员，以确保耗材得到更换，并且护理点检验设备始终可以使用。这通常导致在需要更换耗材之前更换耗材，因此导致浪费。

US 2003/0172009A1讨论了一种耗材供应管理系统，其中医疗机构中的临床检验分析设备和耗材供应商的计算机经由通信线路连接。然而，这种系统可以进一步改进。

因此，需要一种用于自动护理点医疗分析仪的改进的试剂管理方法。

发明内容

具有用于护理点医疗分析仪耗材可用性预测的改进的技术将是有利的。本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中进一步的实施例包含在从属权利要求中。

一种用于生成护理点医疗分析仪的预测耗材状态数据的装置，包括：

-输入单元；和

-处理器。

输入单元被配置为接收护理点医疗分析仪的初始耗材状态数据，该初始耗材状态数据定义护理点医疗分析仪中存在的护理点医疗分析仪耗材的初始量，以及接收第一时间索引处的分析仪标识符。

输入单元被配置为接收第二时间索引。

处理单元被配置为使用至少使用分析仪标识符和初始耗材状态数据选择的预测耗材消耗模型来生成预测耗材状态数据，该预测耗材状态数据定义预测在第二时间索引处存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的量。

预测耗材消耗模型包括(i)护理点医疗分析仪的耗材模型，该耗材模型定义在护理点医疗分析仪中用于检验的护理点医疗分析仪耗材的耗材消耗速率(consumabledepletion rate)，以及(ii)护理点医疗分析仪使用模型，该护理点医疗分析仪使用模型定义检验的发生率。

预测耗材状态数据由处理单元基于存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的初始量、第一时间索引和第二时间索引之间的至少耗材模型和护理点医疗分析仪使用模型的输出以及护理点医疗分析仪的位置的聚合来生成。

有利地，考虑到个体检验协议的复杂性以及关于护理点医疗分析仪的使用频率的数据，可以快速且自动地生成护理点医疗分析仪中一个或多个耗材的预测未来耗材状态。

可选地，该装置被配置为接收由分析仪标识符定义的护理点医疗分析仪的历史使用数据。

有利地，护理点医疗分析仪或与护理点医疗分析仪通信的联网计算机可以提供具有提高的准确性的预测耗材状态数据，因为在某个历史月份、周、日或甚至时间的耗材水平可以用于提高预测耗材状态数据的准确性。

可选地，该装置被配置为接收耗材使用规则集，该耗材使用规则集定义护理点医疗分析仪耗材随时间的耗用(consumption)。

有利地，可以使用定义耗材使用的前瞻性(forward-looking)预测规则集来提高预测耗材状态数据的准确性。例如，可以为特定血气分析仪的预置提供规则集，该规则集指定在每个星期五，根据医院的常规时间表执行更多数量的血气检验。

可选地，该装置被配置为使用分析仪标识符接收护理点医疗分析仪耗材的耗材容量(capacity)度量。

可选地，该装置被配置为基于历史使用数据、耗材使用规则集、护理点医疗分析仪的耗材处理模型和由分析仪标识符标识并且从在第一时间索引处收集的初始耗材状态数据运行的护理点医疗分析仪的耗材容量度量中的至少一个来生成耗材模型。

有利地，几个信息源的组合使得能够更准确地评估在第二时间索引处护理点医疗分析仪中剩余的护理点医疗分析仪耗材的量。

可选地，护理点医疗分析仪的耗材模型包括线性模型、基于规则的机器学习系统、实验拟合数据和/或贝叶斯模型(Bayesian model)。

有利地，可以提供广泛的适当数据分析模型，以适合所采用的护理点医疗分析仪网络。例如，具有相对不变的病例数(caseload)(换句话说，具有明确的检验的时间表)的医院科室可能会优先考虑基于规则的模型或线性模型。例如，大型医院可以使用实验拟合数据和/或贝叶斯模型来定义由季节性出现的疾病引起的医疗检验的发生率。

可选地，该装置被配置为接收由分析仪标识符定义的护理点医疗分析仪在第一时间索引之前获得的使用模式数据。

有利地，耗材消耗的历史模型可以从使用模式数据中生成，该使用模式数据准确地表征安装在医院或诊所中的特定护理点医疗分析仪的历史使用。

可选地，该装置被配置为接收由分析仪标识符定义的护理点医疗分析仪的使用位置元数据。

可选地，该装置被配置为接收由分析仪标识符定义的护理点医疗分析仪在第一时间索引和第二时间索引之间的未来使用计划。

可选地，该装置被配置为基于使用模式数据、使用位置元数据和未来使用计划中的至少一个来生成护理点医疗分析仪使用模型。

可选地，护理点医疗分析仪使用模型输出第一和第二时间索引之间的预期检验数量。

可选地，聚合在第一时间索引和第二时间索引之间的至少耗材模型和护理点医疗分析仪使用模型的输出包括计算护理点医疗分析仪中用于检验的护理点医疗分析仪耗材的检验消耗，并将检验消耗乘以预期检验数量以生成第二时间索引处的预测耗材状态数据，和/或作为第一时间索引和第二时间索引之间的变量。

有利地，用户可以定义时间窗，在该时间窗期间，需要预测存在于护理点医疗分析仪中的耗材以及耗材的消耗。例如，护理点医疗分析仪技术人员可以定义对应于他们假期的时间窗口。使用模型将提供在第一和第二时间索引之间的预期检验数量，而此时护理点医疗分析仪技术人员不在。反过来，可以预测在护理点医疗分析仪技术人员的护理下，护理点医疗分析仪在什么时间索引处变得完全耗尽(deplete)重要试剂。护理点医疗分析仪技术人员能够在休假前预测何时需要重新灌装(refill)给定的试剂。

可选地，该装置被配置为接收护理点医疗分析仪耗材的到期日数据，并且仅在第一时间索引和在到期日数据中定义的到期日之间，将护理点医疗分析仪耗材作为因素包括在耗材模型中。

可选地，该装置还包括：

-数据输出单元。数据输出单元被配置为输出在第二时间索引处的预测耗材状态数据，和/或作为第一时间索引和第二时间索引之间的变量。

可选地，该装置还包括输出显示器。

输出显示器被配置为显示GUI，该GUI包括护理点医疗分析仪的表示和存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的初始量，以经由GUI界面从用户接收第二时间索引，并且在GUI上显示在第二时间索引处存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的更换需要多紧急的指示。

有利地，用户可以快速且简单地输入持续时间，在该持续时间期间，例如，在没有维护人员的情况下使用一个或多个护理点医疗分析仪。快速生成的GUI使管理人员能够评估一个或多个护理点医疗分析仪的剩余容量，以提供一系列检验。此外，GUI可以使用这里描述的建模来提供医疗分析系统的各种配置安排的预测。例如，用户可以调查离线使用第一和第二护理点医疗分析仪是否能够使剩余的试剂库存保持某个护理点医疗分析仪运行更长时间。

可选地，该装置被配置为在GUI上显示多个表示，每个表示对应于多个护理点医疗分析仪中的独特的护理点医疗分析仪，被配置为经由GUI界面从用户接收第二时间索引，并且被配置为基于多个护理点医疗分析仪中的每个护理点医疗分析仪的护理点医疗分析仪耗材的更换的紧急水平在GUI中对多个表示进行排序。

可选地，该装置被配置为生成和显示用于补充多个护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪的耗材的列表和/或耗材的量。

可选地，该装置是血气分析仪。

根据第二方面，提供了一种用于生成护理点医疗分析仪的预测耗材状态数据的方法，包括：

接收护理点医疗分析仪的初始耗材状态数据，该初始耗材状态数据定义存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的初始量，以及接收在第一时间索引处的分析仪标识符；

接收第二时间索引；

使用至少使用分析仪标识符和初始耗材状态数据选择的预测耗材消耗模型，生成预测耗材状态数据，该预测耗材状态数据定义预测在第二时间索引处存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的量；

其中预测耗材消耗模型包括(i)护理点医疗分析仪的耗材模型，该耗材模型定义护理点医疗分析仪中用于检验的护理点医疗分析仪耗材的耗材消耗速率，以及(ii)护理点医疗分析仪使用模型，该护理点医疗分析仪使用模型定义检验的发生率；和

其中预测耗材状态数据基于存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的初始量、以及在第一时间索引和第二时间索引之间的至少耗材模型和护理点医疗分析仪使用模型的输出的聚合来生成。

可选地，该方法包括接收由分析仪标识符定义的护理点医疗分析仪的历史使用数据。

可选地，该方法包括接收耗材使用规则集，该耗材使用规则集定义护理点医疗分析仪耗材随时间的耗用。

可选地，该方法包括使用分析仪标识符接收护理点医疗分析仪耗材的耗材容量度量。

可选地，该方法包括基于历史使用数据、耗材使用规则集、护理点医疗分析仪的耗材处理模型和由分析仪标识符标识并且从在第一时间索引处收集的初始耗材状态数据运行的护理点医疗分析仪的耗材容量度量中的至少一个来生成耗材模型。

可选地，在该方法中，护理点医疗分析仪的耗材模型包括线性模型、基于规则的机器学习系统、实验拟合数据和/或贝叶斯模型。

可选地，该方法包括接收由分析仪标识符定义的护理点医疗分析仪在第一时间索引之前获得的使用模式数据。

可选地，该方法包括接收由分析仪标识符定义的护理点医疗分析仪的使用位置元数据。

可选地，该方法包括接收由分析仪标识符定义的护理点医疗分析仪在第一时间索引和第二时间索引之间的未来使用计划。

可选地，该方法包括基于使用模式数据、使用位置元数据和未来使用计划中的至少一个来生成护理点医疗分析仪使用模型。

可选地，在该方法中，护理点医疗分析仪使用模型输出第一和第二时间索引之间的预期检验数量。

可选地，在该方法中，聚合在第一时间索引和第二时间索引之间的至少耗材模型和护理点医疗分析仪使用模型的输出包括：

计算护理点医疗分析仪中用于检验的护理点医疗分析仪耗材的检验消耗，并将检验消耗乘以预期检验数量，以生成第二时间索引处的预测耗材状态数据，和/或作为第一时间索引和第二时间索引之间的变量。

可选地，在该方法中，接收护理点医疗分析仪的到期日数据包括仅在第一时间索引和在到期日数据中定义的到期日之间，将护理点医疗分析仪耗材作为因素包括在耗材模型中。

可选地，该方法包括输出在第二时间索引处的预测耗材状态数据，和/或作为第一时间索引和第二时间索引之间的变量。

可选地，该方法包括显示GUI，该GUI包括护理点医疗分析仪的表示和存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的初始量。

可选地，该方法包括在GUI上显示在第二时间索引处存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的更换需要多紧急的指示。

可选地，该方法包括在GUI上显示多个表示，每个表示对应于多个护理点医疗分析仪中的独特护理点医疗分析仪，经由GUI界面从用户接收第二时间索引，基于多个护理点医疗分析仪中的每个护理点医疗分析仪的护理点医疗分析仪耗材的更换的紧急水平在GUI中对多个表示进行排序。

可选地，该方法包括生成用于补充多个护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪的耗材的列表和/或耗材的量。

根据第三方面，提供了一种系统，包括：

-护理点医疗分析仪；

-根据第一方面或其实施例中的一个的装置；和

数据通信网络。

护理点医疗分析仪被配置为经由数据通信网络将定义存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的初始量的护理点医疗分析仪的初始耗材状态数据和第一时间索引处的分析仪标识符传输到装置。

可选地，该系统包括：

-移动数据终端。

移动数据终端被配置为：

显示GUI，该GUI包括护理点医疗分析仪的表示以及存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的初始量；

经由数据网络，经由GUI界面向该装置发送第二时间索引；

从该装置接收响应数据；和

在移动设备的GUI上显示在第二时间索引处存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的更换需要多紧急的指示。

可选地，提供了一种系统，其中，至少一个护理点医疗分析仪被配置为使用护理点医疗分析仪耗材标识符来标识安装的护理点医疗分析仪耗材，并且该至少一个护理点医疗分析仪被配置为通过数据通信网络来与该护理点医疗分析仪耗材标识符相关联地传输存在于安装的护理点医疗分析仪耗材中的护理点医疗分析仪耗材的中间量。

根据第四方面，提供了一种包括指令的计算机程序元素，当由计算机执行时，该指令使得计算机能够执行根据第二方面及其实施例的方法。

根据第五方面，提供了一种有形地包含在载体介质上的计算机程序产品，包括用于执行根据第二方面的方法的软件代码。

护理点检验(Point-of-care testing，POCT或床边检验)被定义为在护理点或其附近，即在患者护理的时间和地点进行的医疗诊断检验。这与历史模式形成鲜明对比，在历史模式中，检验全部或大部分局限于医疗实验室，需要将样本从护理点发送出去，然后等待数小时或数天以了解结果，在此期间，护理必须在没有所需信息的情况下继续进行。

POCT背后的驱动理念是将检验方便快捷地带给患者。这增加了患者、医生和护理团队更快收到结果的可能性，从而可以做出更好的护理点临床管理决策。POCT包括：血糖检验、血气和电解质分析、快速凝血检验、快速心脏标志物诊断、药物滥用筛查、尿片检验、妊娠检验、粪便潜血分析、食物病原体筛查、血红蛋白诊断、传染病检验和胆固醇筛查。

POCT通常通过使用可输送的、便携式的和手持的仪器来完成。当手持设备不可用时，也可以使用小型台式分析仪或固定装备-目标是在患者所在位置或附近的非常短的时间内收集样本并获得结果，以便在患者离开前根据需要调整治疗计划。更便宜、更快、更智能的POCT设备通过使其对许多疾病具有成本效益，增加了POCT方法的使用。此外，非常希望在同一样本中同时测量多种分析物，从而实现快速、低成本和可靠的定量。因此，在过去的十年中，多重护理点检验(multiplexed point-of-care testing，xPOCT)对医疗诊断变得更加重要。

在下面的应用中，术语“预测耗材状态数据”(predicted consumable statedata)是可以存储在易失性和/或非易失性存储介质(诸如分别为计算机RAM或硬盘驱动器)中的数据结构，该数据结构定义了在给定的时间索引处，考虑到在给定的时间索引之前的时间范围内执行的医疗检验的数量，以及用于特定类型检验的试剂的量，在护理点医疗分析仪内剩余的一种或多种试剂的预测消耗水平。

例如，数据结构可以包括作为固定或浮点数的数值元素，以毫升为单位提供分析仪的每种试剂的剩余流体量。可选地，数据结构可以包括表示试剂剩余百分比的浮点数或整数等数值元素。

此外，预测耗材状态数据可以是单个值(提供一次试剂消耗的快照)，或者预测耗材状态数据可以是在未来的多个时间点定义在分析仪中使用的每种试剂类型的预测的剩余试剂量的N维状态向量。

可选地，预测耗材状态数据的一个或多个数值元素可以包括统计量度(measure)，诸如在特定时间索引达到给定容积(volume)水平的可能性。可选地，预测耗材状态数据的一个或多个数值元素可以包括可以以给定概率获得的容积的预测范围。例如，预测耗材状态数据附加包括跨越平均预测耗材水平的容积范围，其中容积范围定义了达到容积范围的下部和/或上部的5％、10％、20％、30％、40％或50％的可能性。

在下面的应用中，术语“初始耗材状态数据”表示由护理点医疗分析仪的电子测量装置获得的自动数字化的流体容积或试剂量数据，该电子测量装置诸如是光电二极管或光电晶体管水平监控设备，或超声波流体水平监控设备。初始耗材状态数据可以由护理点医疗分析仪自动传输，或者监控护理点医疗分析仪的装置可以随意“轮询(poll)”护理点医疗分析仪的水平信息。

在下面的应用中，术语“分析仪标识符”是指在包括多个护理点医疗分析仪的计算机网络上独特标识护理点医疗分析仪的代码或序列号，使得从独特标识的护理点医疗分析仪读取的初始耗材状态数据可用于预测该独特标识的护理点医疗分析仪未来的试剂状态。

在下面的应用中，术语“时间索引”是指能够例如根据时间定义耗材状态的数据对象。可以使用许多不同类型的时间格式，其中分辨率为秒、分钟、小时、天或周，这取决于护理点医疗分析仪的应用。

在下面的应用中，术语“预测耗材消耗模型”(predicted consumable depletionmodel)是指计算机实现的算法，该算法用于预测在一段时间范围内独特的护理点医疗分析仪中一种或多种试剂的消耗。“预测耗材消耗模型”包括至少两个要素：“耗材模型”，定义在实现定义的检验期间耗费(expend)的一种或多种试剂的量；和“护理点医疗分析仪使用模型”，定义在第一和第二时间索引之间发生多少次检验。

在最简单的情况下，“耗材模型”由所形成的特定类型的检验数量来参数化。对于所执行的给定数量的检验，“耗材模型”的输出定义了一种或多种试剂的总耗用量(例如，以毫升为单位)，所述试剂由实现特定检验(诸如，对pCO2、pO2、pH、Na+、K+、Ca2+、Cl-、葡萄糖、乳酸盐或血红蛋白等的检验)所需的协议定义。耗材模型可以任选地考虑特定检验的改变(特别地，它可以考虑例如不同血液的容积所需的不同试剂的容积)。可选地，耗材模型可以统计地定义递送的试剂的容积，换句话说，通过提供期望的试剂的容积作为概率分布(诸如正态分布)的平均值，并根据正态分布的标准偏差定义递送给患者的试剂的量的改变。应当理解的是，现代护理点医疗分析仪在监控所递送的试剂的容积的能力方面有一定的准确性。然而，在长期频繁使用护理点医疗分析仪的情况下，即使与每次检验递送的预期平均试剂量有微小偏差，也会在护理点医疗分析仪中剩余的预期和实际试剂量之间产生显著误差。

可选地，“护理点医疗分析仪的耗材处理模型”将包括护理点医疗分析仪的流体处理系统的容积的模型，包括来自液体输送系统的数据，该数据显示已经从袋中抽取了多少mL液体。液体输送系统包括泵，阀门控制液体从哪个袋中抽出，从而将哪个液体引入测量室。

考虑到相同的护理点医疗分析仪可以执行多个不同检验的情况，术语“耗材模型”可选地是多个“耗材子模型”的组合，其中每个耗材子模型代表可以在相同的护理点医疗分析仪上执行的多个独特检验中的一个。

“护理点医疗分析仪使用模型”是指在第一和第二时间索引之间的时间内，在定义给定类型的护理点医疗分析仪的使用的修正算法中的计算机。护理点医疗分析仪使用模型提供了使用给定的护理点医疗分析仪应用的检验的数量和类型的准确表示。当然，单个护理点医疗分析仪的使用可以由广泛的因素来定义，其中一些因素可以非限制地列举如下：给定的护理点医疗分析仪是否位于专业医疗检验中心、大型护理点位置(诸如医院)或小型护理点位置(诸如医生的外科手术(护理点医疗分析仪位置))将反映护理点医疗分析仪的使用速率。放置护理点医疗分析仪的部门，以及它是否与其他相同类型的护理点医疗分析仪放置在一起，都会对使用强度产生影响。根据一天、一周、一个月甚至一年的不同部分，护理点医疗分析仪的使用可能会有所不同。例如，医疗检验中心可以被配置为根据设定的时间表(例如，在每个重复的星期五进行给定数量的血气检验)来分析大量样本。可选地，这些趋势可以被预先编程。可选地，可以使用简单的直线统计模型或更高级的贝叶斯推理或机器学习来观察这种趋势。综上所述，护理点医疗分析仪使用模型可选地提供了在第一和第二时间索引之间使用给定护理点医疗分析仪应用的检验的统计推断数量和类型。可选地，在假设未来使用类似于过去使用的情况下，护理点医疗分析仪使用模型可以应用历史记录的护理点医疗分析仪使用记录。

在下面的应用中，术语“聚合”(aggregation)是指“初始耗材状态数据”、以及“耗材模型”和“护理点医疗分析仪使用模型”的各自输出的组合，以便提供在第二时间索引处给定护理点医疗分析仪中剩余的一种或多种试剂的绝对或统计地合格估计。

在简单的情况中，用户希望知道在使用一个星期后，在护理点医疗分析仪中剩余的蒸馏水的量。用户可以将特定的未来日期作为第一和第二时间索引输入到“预测耗材消耗模型”中。护理点医疗分析仪将被询问以显示剩余1000mL蒸馏水(初始耗材状态数据)。护理点医疗分析仪使用模型将定义在第一和第二时间索引(诸如一周)之间，根据例如历史使用数据，需要进行10次需要蒸馏水的给定协议的检验。“耗材模型”将显示对于给定协议，该协议的每次迭代需要20mL蒸馏水。因此，在这种情况下，聚合将是检验总数乘以每次检验所需的蒸馏水总量。由于10次检验的结果仍然会为将来进行的检验留下足够的蒸馏水，预测耗材状态数据输出将反映最终的量。本领域技术人员将会理解，前面的示例是基本示例，并且许多分析协议需要2至10种试剂，所有试剂都具有不同的消耗速率，这很难跟踪。例如，在根据连续随机变量定义的耗材模型和护理点医疗分析仪使用模型的情况下，聚合的过程比上面讨论的乘法更复杂，并且可以例如根据护理点医疗分析仪的使用的先验知识来应用定义“预测耗材状态数据”的贝叶斯推断。

在以下应用中，术语“历史使用数据”是指记录的试剂耗用趋势，该趋势与独特标识的护理点医疗分析仪的时间有关，或者与独特标识的分析仪类似的护理点医疗分析仪的类型有关。

在下面的应用中，术语“耗材使用规则集”定义了用于一个或多个检验的一个或多个耗材(试剂)的容积。更复杂的规则集可以为大量检验定义耗材使用的统计改变。

在下面的应用中，术语“使用位置数据”可以定义其中使用护理点医疗分析仪的部门或医院。耗材模型可以可选地将“使用位置数据”与历史存储的试剂耗材模型相关联，使得当分析仪在护理点内重新定位时，预测耗材状态数据保持准确。

此外，当护理点协调员应该更换耗材或补充本地耗材存储时，使用位置非常重要。

由于护理点医疗分析仪可以四处移动，分析仪的位置可以基于众所周知的定位方法在系统中动态导出。或者，该位置可以作为医院的特定部门或医院的特定楼层被手动输入到系统中，这可能没有给出确切的位置，但是给出了寻找它的定义区域。

在下面的应用中，术语“未来使用计划”是定义至少在第一和第二时间索引之间执行的检验的数量和类型的数据结构。该数据优选地从自动化医院控制系统(例如，在医院服务器上运行)中提取。换句话说，当医疗保健专业人员要求预约对大量患者进行各种医疗检查(诸如血液检查)时，护理点医疗分析仪使用模型会根据未来的使用计划数据进行更新。可选地，在这种情况下，预测耗材消耗模型降低了预测护理点医疗分析仪使用模型的统计意义，并且强调了模型中的未来使用计划数据，因为未来使用计划数据是关于护理点医疗分析仪使用的更可靠的信息源。可选地，未来使用计划可以从大范围的位置连续更新，诸如多个小型手术和/或多个医院。因此，可以提供预测耗材状态数据的更精确的估计。因此，本发明的基本思想是利用分析仪上的一个活动如何转化为耗材使用的模型，聚合与特定的护理点医疗分析仪上的活动的预测数量和活动类型相关的信息。这使得能够对护理点医疗分析仪内的未来试剂水平进行预测，并可选地对预测正确的概率进行预测。这些预测和概率可以在用户界面(GUI)上以清晰和用户友好的方式呈现给用户。

附图说明

本发明的示例性实施例将在以下示意图中描述，这些示意图没有按比例呈现。

图1a)示意性地示出了医疗诊断装置。

图1b)示意性地示出了医疗诊断装置的功能图。

图2示意性地示出了根据第三方面的系统。

图3示意性地示出了根据第一方面的装置。

图4示意性地示出了根据第二方面的方法。

图5示意性地示出了可应用的数据结构的示例。

图6示意性地示出了用于预测耗材状态的算法。

图7a)示出了用户界面(GUI)的变型。

图7b)示出了GUI的另一种变型。

图7c)示出了GUI的又一变型。

具体实施方式

图1a)示出了医疗分析装置10a。医疗分析装置10a包括具有入口14的外壳12，入口14适于接收包含从患者取得的体液样本(诸如血液样本)的检验容器，诸如真空容器或毛细管(capillary tube)(未示出)。可选地，入口可以允许直接从检验注射器注射采样的血液。医疗分析装置10a还包括显示屏16a，用于示出例如血气检验的进展。检验中使用的多种试剂流体由可更换的药筒、密封袋或瓶(未示出)提供。医疗分析装置10a使用的耗材的另一个示例是可更换功能传感器的“传感器盒”(sensor cassette)，其用于接触来自患者的样本。典型地，“传感器盒”的传感器包括包含稀有金属合金(诸如钒青铜(vanadium bronze))的传感器，并且用含有活性成分的膜来功能化。最终，在几千次使用后，例如，这种“传感器盒”可能也需要更换。

在使用中，医疗分析装置10a的用户将包含血液样本(诸如全血样本)的检验容器插入入口14，并启动自动检验。在检验过程中，一定比例的试剂流体从其可更换的药筒、密封袋和/或瓶中耗尽。例如，经过几千次检验后，传感器盒中的传感器将会耗尽。最终，在试剂流体被补充或者传感器盒被耗完(exhaust)之前，医疗分析装置将到达它不能执行进一步检验(或者仅仅是检验的子集)的点。

图1b)示意性地示出了图1a)中所示的医疗分析装置10a的系统图。特别地，医疗分析装置10b包括嵌入式计算机18、检验子系统20、外部通信连接22、系统电源24和显示器16b。

分析子系统20包括与入口14机械连通的接受器(receptacle)26，其能够接受包含流体患者样本(诸如血液或血浆)的适当形状的检验容器。分析子系统20还包括试剂流体供应28。可选地，试剂流体供应28是一个或多个可更换的药筒，或者可与接受器接合的密封袋(溶液包)。

可选地，可更换的药筒包括可由流体分析仪10的处理器18读取的数据存储装置。例如，数据存储装置可以包含生产日期数据、到期日数据和袋内液体的生产容积，和/或标识试剂的其他元数据。可选地，数据存储装置可以包含药筒标识符，使得流体分析仪10能够通过数据通信网络询问数据库，以获得关于包含在药筒中的试剂的信息。可选地，数据存储装置是光学可读指示器，诸如QR码和/或条形码。可选地，数据存储装置是电可读指示器，诸如RFID标签或可电连接的可编程存储器元件。

可更换药筒或密封袋中的试剂流体供应28可以包括一个或多个预先灌装有具有已知成分的过程液体(如本领域技术人员已知的：QC1、QC2、QC3、CAL3(S1940)、CAL2(S1930)、RINSE/CAL1(S1920))的储存器。本领域技术人员将理解，根据所需的确切检验，可以提供其他化学物质。

这种可更换的药筒(未示出)可以配备有例如硅橡胶奶嘴，使得当与接受器的底部密封接合时，可更换的药筒与接受器26流体地连通，使得包含在可更换的药筒内的试剂流体供应28能够流入接受器26。或者，可以使用穿膜针来接近试剂。可选地，试剂流体供应28包括带有流体抽吸组件的固定容器。本领域技术人员将会理解，流体导管、泵等的网络使得试剂流体供应28能够与接受器流体地连通。

使用液体输送系统(未示出)连接分析子系统20的组件。在实践中，容积为几mL的患者样本的子样本和/或来自试剂流体供应28的试剂围绕由气泡分隔的分析子系统20的导管输送。包含在液体输送子系统中的传感器检测和控制子样本和试剂围绕液体输送子系统的移动顺序，以使样本分析能够进行。

分析子系统20还包括检验检测器30(诸如补充有功能化酶的钒青铜元素)。该单元的目的是观察患者样本与检验检测器30接触的结果，从而呈现分析的结果。例如，检验检测器可以包括传感器盒——多个传感器(通常由例如功能化钒青铜制成)的机械阵列，其通常在耗完之前暴露于患者血液样本和试剂数千次。

在对患者样本的子样本进行分析之后，液体输送系统(未示出)将患者样本的子样本和/或耗费的试剂输送到废液收集容器(未示出)。任选地，这种收集器皿可以是另一个容器，诸如单独的袋，其是试剂溶液包的模块化部分。

分析子系统20还包括试剂流体供应监控单元32。该单元的目的是监控包含在试剂流体供应28(无论是可更换的药筒、瓶还是其他类型的接受器)内的试剂流体的水平。

可选地，试剂流体供应监控单元32可以使用试剂接受器的流体水平监控来监控机器使用时试剂流体供应28的水平下降。例如，可以使用光电二极管或光电晶体管。另外，超声波雷达可用于监控试剂液体供应的水平。技术人员将理解，可以应用许多不同类型的流体水平监控。试剂流体供应监控单元32将试剂流体供应水平数字化，并将其传输到通信总线34。

医疗分析装置10a、10b还包括嵌入式计算机18。嵌入式计算机的目的是协调在患者样本上形成检验的事件序列，传递结果用于进一步分析，并执行与医疗分析装置10a、10b相关的各种内务管理任务(housekeeping duty)，包括监控试剂流体供应28中的流体水平。

嵌入式计算机18包括内部输入/输出单元36，用于与医疗分析装置10a、10b内部的嵌入式硬件通信。例如，内部输入/输出单元36可以是“I2C”总线、USB(TM)总线等。嵌入式计算机18还包括非易失性存储器38(诸如嵌入式硬盘)、易失性存储器40(诸如RAM)、显示驱动器42、外部输入/输出单元44(诸如以太网端口)、输入单元46(诸如键盘和/或触摸屏驱动器)和处理单元48(诸如嵌入式英特尔(TM)处理器)。这些组件通过通信总线50连接。技术人员将理解这些单元的基本功能，并且存在许多变型和实现。

在操作中，嵌入式计算机18经由检验检测器30监控入口14样本的存在。同时，嵌入式计算机18从试剂流体供应监控单元32接收试剂流体供应28中的流体水平的(可选地实时)数字表示。

因此，嵌入式计算机18可以经由外部输入/输出单元44将试剂流体供应28的水平更新转发到外部网络22或设备。可选地，当试剂流体的水平下降到其最低可能值时，嵌入式计算机18可以更频繁地转发试剂流体供应28的水平的更新。

图2示出了根据第二方面的系统80。系统80包括多个医疗分析装置10x、10y、10z，每个如结合图1所述。该系统还包括可选的数据仓库(服务器、云服务器)88、可选的移动数据设备84(例如，操作iOS(TM)或Android操作系统的“智能电话”)、可选的无线通信基站90和根据第二方面的装置60。所有这些设备都使用数据通信网络82(其通常可以是LAN、WAN、WiFi、GSM、LTE网络等的组合)通信耦合。该系统的操作将在本申请的后面描述。

对于护理点协调员来说，通常很难监控每个医疗分析装置10x、10y、10z中剩余的试剂的量。不同的护理点医疗分析仪需要根据其使用在不同的时间重新灌装。试剂消耗的速率至少取决于在医疗分析装置上操作的检验类型以及这些检验的强度。取决于它们是安装在繁忙的城镇医院中，还是安装在当地诊所中，取决于一年中的什么时间等等，这种护理点医疗分析仪以不同的强度使用。因此，到目前为止，护理点协调员基本上不可能准确预测这种医疗检验中使用的试剂的未来供应需求。

在使用中，装置60轮询位于护理点或检验设施85的医疗分析装置10x、10y、10z(或从其接收更新)。医疗分析装置10x、10y、10z通过数据通信网络82向装置60传送数据。具体地，医疗分析装置10x、10y、10z可以将反映医疗分析装置10x、10y、10z的相应试剂灌装水平的至少第一、第二和第三初始耗材状态数据传送到装置60。可选地，护理点医疗分析仪使用信息或测量的耗材消耗速率也可以被传送到装置60用于计算。

本领域技术人员将会理解，医疗分析装置10x、10y、10z可以配备有足够强大的数据处理器来自己生成预测耗材状态数据。在这种情况下，预测耗材状态数据(例如，储存器内的流体水平)或传感器盒中的传感器元件的使用数量可以显示在医疗分析装置10x、10y、10z的显示器上，或者转发给装置60或移动数据设备84，以使护理点协调员或技术人员能够检查在护理点85处的医疗分析装置10x、10y、10z的整体状态。可选地，医疗分析装置10x、10y、10z被配置为当预测耗材消耗模型的输出指示试剂消耗是不可避免的，或者传感器盒接近其预测寿命的终点时，向试剂供应商生成订单。相应地，订单可以经由数据通信网络82传输给试剂供应商。

图3示出了根据第一方面的装置60。

第一方面包括用于生成护理点医疗分析仪10的预测耗材状态数据的装置60，包括：

输入单元62；以及

处理单元64。

输入单元62被配置为接收护理点医疗分析仪的初始耗材状态数据，该初始耗材状态数据定义存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的初始量，以及接收第一时间索引处的分析仪标识符。

输入单元62被配置为接收第二时间索引。

处理单元64被配置为使用至少使用分析仪标识符和初始耗材状态数据选择的预测耗材消耗模型来生成预测耗材状态数据，该预测耗材状态数据定义预测在第二时间索引处存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的量。

预测耗材消耗模型包括(i)护理点医疗分析仪的耗材模型，该耗材模型定义在护理点医疗分析仪中用于检验的护理点医疗分析仪耗材的耗材消耗速率，以及(ii)护理点医疗分析仪使用模型，该护理点医疗分析仪使用模型定义检验的发生率。

预测耗材状态数据由处理单元64基于存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的初始量、以及在第一时间索引和第二时间索引之间的至少预测耗材消耗模型和护理点医疗分析仪使用模型的输出的聚合来生成。

因此，建议从部署在护理点的分析仪接收试剂的最新测量值，并为每个分析仪预测各种试剂耗材何时用完。

装置60可以在广泛的计算设备上实现。例如，个人计算机、服务器、智能电话、云服务器和嵌入式计算机(可选地在护理点医疗分析仪内)都可以被配置为作为根据第一方面的装置来执行。

根据第一方面的可选实施例，装置60应用设备特定的平均使用，以便给出设备何时可用的更精确估计。

例如，所提出的框架是灵活的，并且可选地可以集成领域知识和这种护理点医疗分析仪系统的监控统计，以确定分析仪是否会在公共假日或周末用完耗材。这使得护理点协调员能够在试剂用完之前及时订购和更换试剂。

可选地，可以在一个GUI视图中聚集护理点医疗分析仪中所有试剂耗材的状态。这使操作员能够看到哪些设备将在未来经历耗材断供。可选地，数据可以被可视化为“日历视图”，使得操作员能够可选地基于耗材的当前水平模拟耗材水平如何随时间演变。

换句话说，对于每个分析仪和每种类型的耗材，当预测耗材的状态时，可以考虑以下一个或多个方面：分析仪中的耗材的当前水平(使用试剂传感器28测量)；耗材的到期日、特定分析仪的预测测量数量；以及每次检验的耗材的平均使用。

可选地，信息以时间顺序呈现在GUI上，使得护理点协调员能够在分析仪上监控导致耗材断供的未来事件的预测。

可选地，信息显示在GUI上，例如利用可更换药筒或密封袋的示意性剖视图，示出了可更换药筒、密封袋中剩余的实际和/或预测的试剂水平，或传感器盒的估计剩余寿命。

图4示出了根据第二方面的方法。具体地，提供了一种用于生成护理点医疗分析仪的预测耗材状态数据的方法，包括：

接收100护理点医疗分析仪的初始耗材状态数据，该初始耗材状态数据定义存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的初始量，以及接收第一时间索引处的分析仪标识符；

接收102第二时间索引；

使用至少使用分析仪标识符和初始耗材状态数据选择的预测耗材消耗模型，来生成104预测耗材状态数据，该预测耗材状态数据定义预测在第二时间索引处存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的量；

其中预测耗材消耗模型包括(i)护理点医疗分析仪的耗材模型，该耗材模型定义护理点医疗分析仪中用于检验的护理点医疗分析仪耗材的耗材消耗速率，以及(ii)护理点医疗分析仪使用模型，该护理点医疗分析仪使用模型定义检验的发生率；和

其中预测耗材状态数据基于存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的初始量、以及第一时间索引和第二时间索引之间的至少预测耗材消耗模型和护理点医疗分析仪使用模型的输出的聚合来生成。

图5示出了一种可能的数据结构106，该数据结构106可以由护理点医疗分析仪10x、10y、10z在护理点85和装置60之间传输，例如如图2所示。具体而言，数据结构106封装从护理点医疗分析仪传输的初始耗材状态数据，该初始耗材状态数据定义存在于护理点医疗分析仪中的护理点医疗分析仪耗材的初始量。数据结构106包括分组报头108(除了任何特定应用软件报头之外，它可以是例如TCP/IP报头)。此外，数据结构106包括多个耗材状态字段110b、110c、110d。每个耗材状态字段包括由试剂流体供应监控单元32测量的数据，例如，定义护理点医疗分析仪内的试剂供应或密封袋的灌装水平，或传感器盒的估计剩余寿命。

图6示出了强调本发明的算法的功能图。示出了定义耗材消耗模型120和护理点医疗分析仪使用模型122的预测耗材消耗模型。

耗材消耗模型120持续跟踪分析仪的一个活动如何转化为耗材使用。换句话说，对于特定的护理点医疗分析仪，它跟踪如何将护理点医疗分析仪的一次使用转化为耗材使用。这可以通过使用一些常量、来自实际耗材的数据以及关于特定护理点医疗分析仪的历史耗用信息来实现。

耗材消耗模型120可选地是连续自校正预测模型，其可选地在每次输入改变时更新。

可选地，耗材消耗模型120是查找表，其定义了针对所执行的每种类型的检验而耗尽的试剂容积的列表。

耗材消耗模型120的可选输入例如是历史使用参数124、从研究和开发126得出的值(诸如影响预测的各种常数、系数和规则，诸如“当分析仪已经运行少于23小时时，检验类型III使用附加的5.6％的耗材”)。耗材消耗模型的另一个可选输入是从生产128报告的耗材数据。这提供了详细的信息，例如，关于每种类型的耗材的含量(content)和容量。

耗材消耗模型120的输出130是定义每种活动(检验)类型的耗材使用的容积或容积集。可选地，输出容积或容积集可以例如形成统计分布的平均值或分布，使得能够定义每次检验的给定试剂容积的输出概率。

护理点医疗分析仪使用模型122预测特定护理点医疗分析仪的活动的预测数量和活动类型。这些模型通过计算输入参数如何影响护理点医疗分析仪的最终使用量来工作。在预测最终活动时，对使用影响最大的参数将被赋予更高的权重。使用输入和历史使用模式，该模型将预测分析仪的未来使用，并可选地得到正确预测的可能性。

护理点医疗分析仪使用模型122可选地是当其输入改变时更新的连续自校正预测模型。护理点医疗分析仪使用模型122的典型输入参数是给定护理点医疗分析仪的历史使用模式数据132、诸如护理点医疗分析仪134的模型或配置的设备元数据、和/或护理点医疗分析仪位置信息136(例如，护理点医疗分析仪所在的部门或医院)。护理点医疗分析仪使用模型122输出在第一和第二时间索引138之间的活动的预测数量。聚合器140组合在第一和第二时间索引之间的单个设备的每个活动的耗材使用的预测数量和不同活动的预测数量，以产生特定的护理点医疗分析仪何时将耗尽给定试剂耗材或多个耗材的预测。

由护理点医疗分析仪内的传感器测量的存在于护理点医疗分析仪148中的护理点医疗分析仪耗材的初始量被输入到聚合器140中。

可选地，聚合器140可以输出特定的护理点医疗分析仪何时将在第一和第二时间索引之间耗尽给定试剂耗材的概率估计。

可选地，如上所述生成的预测耗材状态数据可以被连续更新，使得每当模型的输入中的一个改变时，整个系统或系统的分支将快速适应这些改变。这提供了一种系统，该系统能够快速且精确地适应分析仪所处环境的改变。此外，由于许多输入经常改变，系统的精度可能会受到影响。然而，根据上述系统，可以向用户提供预测误差数据的概率。

图7示出了可以向根据本申请提供的装置系统的用户显示的三种不同类型的GUI(图形用户界面)。

应当理解，可以提供广泛的输出选项。例如，可以在个人计算机的屏幕上以表格或数值形式提供一个或多个护理点医疗分析仪的试剂状态的图形摘要。图形摘要可以用打印机打印出来。此外，图形摘要可以被重新调整大小和重新排列，以使一系列智能电话应用能够向用户显示一个或多个护理点医疗分析仪的试剂状态。在下面的讨论中将会理解，可以提供比所示示例中使用的更少或更多的护理点医疗分析仪，并且这些示例仅用于说明。

图7a)示出了GUI格式150的示例，该GUI格式150可以显示在如上所述的装置60和/或护理点医疗分析仪10x的数据输出单元上。该GUI以“标签”格式示出，其中标签150a、150b、150c和150d表示四个不同的护理点医疗分析仪的试剂状态。第一标签150a显示为具有第一试剂指示器(indicator)152和第二试剂指示器154。下拉菜单156已经用于选择第二时间索引。根据第二方面的方法已经用于计算第二时间索引处的试剂剩余量。可选地，第一和第二试剂指示器是条形图，和/或显示给定的护理点医疗分析仪内第一和第二试剂的剩余量的数值时间显示。可选地，GUI的该实施例被配置为如果第一试剂的水平(例如)不足以满足护理点医疗分析仪的预测工作负荷，则显示警告指示器158。可选地，数值显示160可以定义剩余时间，在该剩余时间内，鉴于预测工作负荷，给定的第一和第二试剂是可用的。这种显示技术可能更适合于护理点医疗分析仪上的简单(可选单色)显示。

图7b)示出了GUI格式162的另一版本，该GUI格式162可以显示在如上所述的装置60和/或护理点医疗分析仪10x的数据输出单元上。该GUI为给定的一周显示试剂使用百分比的表格预测164。例如，这种显示选项更适合通过打印到纸上作为打印报告输出。

图7c)示出了GUI格式168的又一版本，其可以显示在如上所述的装置60和/或护理点医疗分析仪10x的数据输出单元上。该GUI在左侧有三行，其中第一行170代表第一护理点医疗分析仪，第二行172代表第二护理点医疗分析仪，并且第三行174代表第三护理点医疗分析仪。图示GUI的宽度尺寸以“甘特”图(GANTT chart)的方式表示早期和晚期。在图示的情况下，护理点医疗分析仪170、172、174是相同的，并且每个都需要两个试剂量的报告。然而，技术人员将理解，GUI可以报告更少或更多试剂的量。时间导航箭头176a和176b使用户能够在时间上分别向后和向前地“扫描”时限指示器178。

对于第一护理点医疗分析仪170，第一条180定义第一试剂的可用性。第二条182定义第二试剂的可用性。第一护理点医疗分析仪172的条182在184处中断，示出了第二试剂的更换。

可选地，时限指示器178由用户设置到GUI上对应于第二时间索引的时间点，直到该时间点，护理点医疗分析仪都不得用完耗材。可选地，第一护理点医疗分析仪170、第二护理点医疗分析仪172和第三护理点医疗分析仪174的行可以根据有多紧急地需要更换耗材来排序。可选地，可以生成重要的护理点医疗分析仪重新灌装任务的“待办事项列表”。

可选地，GUI的条可以被配置为显示为“硬”(hard)(单色)条，其在特定试剂的可用性保证低于由预测耗材消耗模型计算的概率水平的时间点处被中断。

可选地，GUI的条可以被配置为显示为“可变强度”条，其中预测耗材消耗模型的估计的正确概率恶化。例如，自然可以预期，在未来的更长时间内，预测耗材消耗模型中的小误差将会放大。用较弱的条强度显示较高的错误概率可以向用户强调在GUI上显示的给定日期处，当条强度变得太弱时，需要更换试剂。

根据第四方面，提供了一种包括指令的计算机程序元素，当由计算机执行时，该指令使得计算机能够执行第一方面或其实施例的方法。

根据第五方面，提供了一种有形地包含在载体介质上的计算机程序产品，包括用于执行第一方面的方法的软件代码。

计算机程序元素可以包括例如包含计算机指令的数据结构，当计算机指令由计算机的处理单元执行时，形成第二方面的方法的计算步骤。

本发明可以体现在从一开始就包括计算机程序元素的计算机上，或者体现在已经通过光盘或互联网更新、以更新的形式接收计算机程序元素的计算机上。

可选地，计算机可读介质可以包括光存储或分发介质，诸如CD-ROM盘、DVD，或者固态存储或分发介质，诸如USB棒或磁盘。

可选地，提供了用于经由通过互联网下载来提供计算机程序元素的程序。

尽管已经参照附图和本说明书对本发明进行了说明和描述，但是这些应当被认为是说明性和示例性的，而不是限制性的。本发明不限于公开的实施例。研究附图、公开和从属权利要求的技术人员可以对这里讨论的实施例进行合理的改变。附图标记不应被解释为限制范围。