Concept and Architecture of a Decision Support System for Regulation of Diuretics in Chronic Heart Failure Patients

Abstract

Fluid overload is the build up of excessive fluid in the body and is a common condition amongst chronic heart failure patients. Fluid overload is treated with diuretics but the level of excessive fluid can vary. To match the fluctuations a flexible diuretics regime may be prescribed where patients are instructed to temporarily increase the dosage upon onset or worsening of fluid overload. In this thesis, the concept and architecture of a decision support system to help patients regulate their daily dose of diuretics has been developed. The decision support system makes use of measurement data from the patient to determine fluid overload and, if fluid overload is detected, provides the patient with a recommendation to increase their diuretics dose. Key tasks were to select relevant monitoring parameters, construct a framework for determining fluid overload, and develop the inference process. In order to construct a well suited decision support system, research regarding heart failure, fluid overload and different clinical decision support systems was conducted. To complement the research, several meetings and interviews were held with software developers and medical experts. The design resulted in a knowledge-based decision support system that mainly consists of a knowledge base in the format of a scoring system, and an inference engine to combine measurements data with the medical knowledge. The decision support system aims at being a supportive tool in the self-care of heart failure and help patients regulate their daily dose of diuretics.

Popular Abstract (Swedish)

Kroniska hjärtsviktspatienters egenvård och reglering av diuretika dosering – Koncept och arkitektur av ett beslutsstödsystem

Hjärtsviktspatienter har behov av nya lösningar för att underlätta deras egenvård och att bibehålla sin hälsa. I arbetet har därmed ett beslutsstöd utvecklats för att stödja patienten att bedöma sitt tillstånd och reglera ett av sina läkemedel.
Brödtexten

Hjärtsvikt är en sjukdom som en stor del av den äldre befolkningen lider av där ca 10% över 80 år troligen har hjärtsvikt. Flera av patienterna har även andra sjukdomar och räknas som multisjuka och har därmed flertalet mediciner och behandlingsplaner att hålla reda på. När hjärtsviktspatienter påvisar symptom så som plötslig viktuppgång har de blivit instruerade av sin läkare att börja ta eller öka läkemedlet diuretika för att driva ut ansamlad vätska ur kroppen. Det är en av flera instruktioner patienten får i sin egenvård av hjärtsvikt, där bland annat rekommenderad kost, vätske- och saltintag är en viktig del. Forskning understryker vikten av att underlätta för och lära patienter med hjärtsvikt om egenvård för att patienten inte ska försämras och bibehålla sin hälsa.

Tekniska lösningar för hemsjukvården har tagits fram och börjar implementeras till patienter mer idag. Vilket möjliggör att nya system kan utvecklas som skulle kunna underlätta för patienten i deras vård i hemmet. Ett koncept och en arkitektur har arbetats fram för ett beslutsstöd som ska stödja patienten i justeringar av diuretika doseringen vid uppkomsten eller förändring av särskilda symptom. Patienten utför enkla mätningar i sitt hem, så som att väga sig, mäta temperatur, ta blodtrycket med mera, och dessa mätvärden kan sedan utnyttjas till analys i systemet. Datan är inmatning i algoritmer för att avgöra patientens tillstånd, om de har överflöd av vätska i kroppen och sedan bör öka sin dosering av diuretika.

Utmaningen i utvecklingen av beslutsstödet var att bestämma vilka parametrar som skulle vara avgörande för att kunna bedöma om patienten hade överflöd av vätska. Instruktioner som läkare ger till patienten är att hålla uppsikt över specifikt viktuppgång, andfåddhet och svullna fötter. European Society of Cardiology har släppt en sammanfattning av senaste forskningen som påvisar att det finns ännu fler symtom och tecken som är kopplade till vätskeansamling. Det slutliga beslutstödet tar in åtta parametrar för att bedöma patientens tillstånd, varav fem ska avgöra om patienten har överflöd av vätska. De fem olika symptomens har mer eller mindre korrelation till vätskeöverflöd och detta har tagits hänsyn till i systemet. I en eventuell klinisk studie kommer resultatet visa om parametrar så som syremättnad och andningsfrekvens kan upptäckas när kroniska hjärtsviktspatienter får vätskeöverflöd.

Arbetet bidrar till möjligen ett nytt sätt att kombinera parametrar och bedöma patientens tillstånd. Det är basen av ett beslutsstöd som kan implementeras i ett system för hemsjukvård av hjärtsviktspatienter.

• author: Runquist, Ellinor
• supervisor: Martin Stridh
• organization: Department of Biomedical Engineering
• course: BMEM01 20212
• year: 2021
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Technology and Engineering
• language: English
• additional info: 2021-17
• id: 9066697
• date added to LUP: 2021-10-18 12:57:30
• date last changed: 2021-10-18 12:57:30