一种利于儿童消化道术后黏膜修复的营养护理方法与流程

本发明涉及黏膜修复，具体涉及一种利于儿童消化道术后黏膜修复的营养护理方法。

背景技术：

1、儿童消化道手术是临床治疗消化道畸形、严重损伤或病变的核心手段，但术后肠道黏膜屏障受损、消化吸收功能紊乱及肠道菌群失衡等问题，严重影响儿童患者的营养摄入与康复进程。肠道黏膜作为营养吸收的核心场所与机体免疫屏障的重要组成部分，其修复质量直接决定了患儿术后营养状态、并发症发生率及远期生长发育水平。因此，制定科学有效的护理方案，通过精准营养支持促进肠道黏膜修复，是改善儿童消化道术后预后的关键环节。

2、当前临床应用的儿童消化道术后护理方案多以经验性指导为核心，护理方案多采用统一化供给标准未充分考虑患儿个体差异对营养干预效果的影响，会存在因供给不足而延缓修复或者供给过量而加重肠道负担；同时无法量化营养输入经菌群转化后向黏膜修复动力的转化效率，导致相同菌群丰度下不同患儿的修复效果存在显著差异；此外无法客观评估肠道吸收与动力功能的代偿储备能力，导致营养供给易陷入超量引发不耐受或欠量延缓修复的两难困境。因此，当前儿童消化道术后护理方案存在个体化适配差、量化评估缺失和动态阈值忽视问题，不利于对儿童消化道术后黏膜进行准确高效的修复。

技术实现思路

1、为了解决当前儿童消化道术后护理方案存在个体化适配差、量化评估缺失和动态阈值忽视问题，不利于对儿童消化道术后黏膜进行准确高效修复的技术问题，本发明的目的在于提供一种利于儿童消化道术后黏膜修复的营养护理方法，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明实施例提供了一种利于儿童消化道术后黏膜修复的营养护理方法，该方法包括以下步骤：

3、在初始评估阶段完成后的动态干预阶段内，基于无创多模态生理信号估算的黏膜增殖活性指数，获取受试儿童的最佳营养供给时间和干预效果程度，结合其护理方案中的营养供给时间，获取护理方案的第一合理分析值；

4、在初始评估阶段完成后的动态干预阶段内，基于与黏膜修复相关的关键基因的丰度、代谢产物的浓度以及与代谢产物合成相关的关键菌的丰度，结合营养供给量和黏膜增殖活性指数峰值幅度，构建营养-代谢流-黏膜关联模型；根据受试儿童的护理方案的营养底物类型和单次营养供给量、营养-代谢流-黏膜关联模型，以及受试儿童的历史黏膜增殖活性指数峰值幅度，获取护理方案的第二合理分析值；

5、在正式干预前的初始评估阶段内，基于不同营养供给量下葡萄糖吸收情况和肠鸣音频率波动情况，获取营养供给安全阈值，与受试儿童的护理方案中的单次营养供给量进行比较，获取护理方案的第三合理分析值；

6、基于第一合理分析值、第二合理分析值和第三合理分析值，对受试儿童的护理方案进行评分，进而训练护理方案评分模型，用于对目标儿童的护理方案进行评分与优化。

7、进一步地，所述最佳营养供给时间的获取方法为：

8、对于任一受试儿童，将指定时间段内该受试儿童的黏膜增殖活性指数按照从小到大的顺序进行排列，获得黏膜增殖活性指数序列；

9、将黏膜增殖活性指数序列中的元素总数量与第一预设常数的乘积进行向上取整的结果，作为位置参考值；所述第一预设常数大于0且小于1；

10、在黏膜增殖活性指数序列中按照从左到右的顺序将位置参考值所对应的黏膜增殖活性指数，作为高活性阈值；

11、将指定时间段内该受试儿童的黏膜增殖活性指数按照时间顺序拟合为黏膜增殖活性指数曲线，将黏膜增殖活性指数曲线上大于或者等于高活性阈值的黏膜增殖活性指数所对应的曲线段，均作为高活性曲线段；

12、将所有高活性曲线段对应时长的均值，作为黏膜增殖活性高值持续时长；

13、将所有高活性曲线段所对应初始时刻的均值，作为黏膜增殖活性高值开始时刻；

14、将黏膜增殖活性高值开始时刻与黏膜增殖活性高值持续时长对应的时间段，作为该受试儿童的最佳营养供给时间。

15、进一步地，所述干预效果程度的获取方法为：

16、对黏膜增殖活性指数曲线进行傅里叶变换，将功率谱密度最大的频率的倒数作为增殖周期；

17、通过该受试儿童的最佳营养供给时间和增殖周期，调整该受试儿童的营养供给时间；其中，营养供给时间的持续时长为已知的，调整后的每次营养供给时间的开始时刻一定位于最佳营养供给时间内且调整后的相邻两次营养供给时间间隔为增殖周期；

18、按调整后的营养供给方式连续干预，同步获取该受试儿童预设数量次完整增殖周期对应的干预参考黏膜增殖活性指数，进而获取干预后每个完整增殖周期内的干预参考高活性曲线段；

19、将干预后每个完整增殖周期内的干预参考高活性曲线段所对应时间段与调整后的营养供给时间的重叠时长的均值，作为干预重叠时长；

20、提取干预前连续预设数量次完整增殖周期对应的黏膜增殖活性指数，获取干预前每个完整增殖周期内的参考高活性曲线段；

21、将干预前每个完整增殖周期内的参考高活性曲线段所对应时间段与调整前的营养供给时间的重叠时长的均值，作为参考重叠时长；

22、将干预重叠时长与参考重叠时长的差异，作为第一差异；将第一差异与参考重叠时长的比值，作为干预契合提升程度；

23、将干预前预设数量次完整增殖周期对应时长的标准差与干预后预设数量次完整增殖周期对应时长的标准差的差异，作为第二差异；将第二差异与干预前预设数量次完整增殖周期对应时长的标准差的比值，作为干预周期稳定程度；

24、将干预契合提升程度和干预周期稳定程度相加后进行归一化的结果，作为该受试儿童的干预效果程度。

25、进一步地，所述第一合理分析值的获取方法为：

26、对于任一受试儿童，将该受试儿童的护理方案中的营养供给时间与其最佳营养供给时间对应时长的差异进行负相关且归一化的结果，作为第一分析值；

27、将第一分析值与该受试儿童的干预效果程度的乘积，作为该受试儿童的护理方案的第一合理分析值。

28、进一步地，所述构建受试儿童的营养-代谢流-黏膜关联模型的方法为：

29、基于基线粪便样本的宏基因组与代谢组检测数据，结合菌群代谢动力学模型，估算干预期间每个时刻的关键功能基因丰度、代谢产物浓度和每种关键菌丰度；

30、根据受试儿童干预后每个时刻下关键功能基因的丰度、代谢产物的浓度和每种关键菌的丰度，获取每个时刻的代谢流效率程度；

31、对于任一营养底物类型，将使用该营养底物类型的受试儿童均作为参考儿童；以参考儿童的营养供给量为自变量，代谢流效率程度的变化率为因变量，通过非线性回归拟合获得营养-代谢驱动系数；

32、以参考儿童的代谢流效率程度为自变量，黏膜增殖活性指数峰值幅度的变化率为因变量，通过线性回归拟合获得代谢-黏膜修复响应系数；

33、将营养-代谢驱动系数与代谢-黏膜修复响应系数进行整合，构建该营养底物类型对应的营养-代谢流-黏膜关联模型。

34、进一步地，所述代谢流效率程度的获取方法为：

35、对于任一受试儿童干预后的任一时刻，将该时刻的关键功能基因的丰度作为代谢流输入驱动力，该时刻的代谢产物的浓度变化率作为代谢流输出速率，通过代谢网络通量平衡分析算法获取该时刻的代谢流强度；

36、对于任一种关键菌，将该时刻与其前一相邻时刻下该种关键菌的丰度差异，作为该时刻下该种关键菌的丰度变化值；

37、将该时刻下所有种关键菌的丰度变化值的熵值进行负相关且归一化的结果，作为该时刻的代谢流稳定程度；

38、将该时刻的代谢流强度进行归一化的结果与代谢流稳定程度的乘积，作为该时刻的代谢流效率程度。

39、进一步地，所述第二合理分析值的获取方法为：

40、对于任一受试儿童，通过该受试儿童的护理方案中的营养底物类型，确定该受试儿童对应的营养-代谢流-黏膜关联模型，作为参考营养-代谢流-黏膜关联模型；

41、将该受试儿童的护理方案中的单次营养供给量，输入到参考营养-代谢流-黏膜关联模型中，获取该受试儿童的黏膜增殖活性指数预测峰值幅度；

42、将干预前该受试儿童的黏膜增殖活性指数曲线上的黏膜增殖活性指数峰值幅度的均值，作为该受试儿童的参考峰值幅度；

43、将该受试儿童的黏膜增殖活性指数预测峰值幅度与参考峰值幅度的差异进行负相关且归一化的结果，作为该受试儿童的护理方案的第二合理分析值。

44、进一步地，所述营养供给安全阈值的获取方法为：

45、在监测时间段内采用阶梯式加量方法设定多个分析营养供给量，通过口服13c-标记葡萄糖方法获取受试儿童在每个分析营养供给量下的葡萄糖吸收效率；通过胃肠电图技术获取受试儿童在每个分析营养供给量下的肠鸣音频率；

46、以分析营养供给量为横轴，葡萄糖吸收效率为纵轴，拟合s型响应曲线；将s型响应曲线进入平台期对应的最小分析营养供给量，作为吸收储备阈值；

47、以分析营养供给量为横轴，肠鸣音频率与葡萄糖吸收效率的互信息值为纵轴，当互信息值的切线斜率的变化值小于预设变化阈值时，将对应分析营养供给量，作为动力储备阈值；

48、将吸收储备阈值与动力储备阈值进行比较，将较小的一方作为营养供给安全阈值。

49、进一步地，所述第三合理分析值的获取方法为：

50、对于任一受试儿童，将营养供给安全阈值与该受试儿童的护理方案中的单次营养供给量的差异进行归一化的结果，作为该受试儿童的护理方案的第三合理分析值。

51、进一步地，所述训练护理方案评分模型，用于对目标儿童的护理方案进行评分与优化的方法为：

52、将受试儿童的护理方案核心信息、第一合理分析值、第二合理分析值和第三合理分析值作为输入，评分作为输出，对护理方案评分模型进行训练，获得训练好的护理方案评分模型；

53、将目标儿童的护理方案核心信息、第一合理分析值、第二合理分析值和第三合理分析值输入到训练好的护理方案评分模型，获得目标评分；

54、当目标评分小于预设评分阈值时，对目标儿童的护理方案进行优化，直至目标评分大于或者等于预设评分阈值。

55、本发明具有如下有益效果：

56、本发明首先基于无创多模态生理信号估算的黏膜增殖活性指数，精准捕捉受试儿童肠上皮细胞增殖节律的时间特征，锁定黏膜修复的最佳营养供给时间，进而在最佳营养供给时间的基础上对受试儿童的营养供给时间进行干预，获取干预效果程度，间接反映出受试儿童的护理方案的营养供给时间设定的合理性，同时结合护理方案中的营养供给时间与最佳营养供给时间对应时长的差异，获取护理方案的第一合理分析值，初步反映出受试儿童的护理方案的合理情况，同时有效突破了传统固定时间供给的经验化模式，确保营养输入与肠道代谢节律、黏膜修复关键期高度契合，最大化营养物质的吸收利用率，显著提升了营养干预的时间适配性；为准确分析受试儿童的护理方案的合理情况，进而基于与黏膜修复相关的关键基因的丰度、代谢产物的浓度以及与代谢产物合成相关的关键菌的丰度，结合营养供给量和黏膜增殖活性指数峰值幅度，构建营养-代谢流-黏膜关联模型，实现从营养输入到黏膜修复的全链路量化映射；然后根据受试儿童的护理方案的营养底物类型和单次营养供给量、营养-代谢流-黏膜关联模型，以及受试儿童的历史黏膜增殖活性指数峰值幅度，获取护理方案的第二合理分析值，提前预判护理方案的理论修复效果，有效避免传统经验试错导致的资源浪费与修复延误，同时为护理方案优化提供明确的效果导向依据；进一步基于不同营养供给量下葡萄糖吸收情况和肠鸣音频率波动情况，获取营养供给安全阈值，与受试儿童的护理方案中的单次营养供给量进行比较，获取护理方案的第三合理分析值，准确量化实际供给量与安全阈值的匹配度，突破了传统固定耐受阈值的局限性，既充分考虑肠道功能代偿的个体差异，又实时适配阈值的动态变化特性，有效规避超量引发腹胀腹泻或欠量延误修复的风险，为营养支持的安全性提供坚实保障；最后，基于第一合理分析值、第二合理分析值和第三合理分析值，对受试儿童的护理方案进行评分，进而训练护理方案评分模型，替代传统依赖医生主观经验的方案调整模式，提升优化决策的科学性与效率，进而准确对目标儿童的护理方案进行评分与优化，确保最终护理方案实现适配性、效果和安全性的最优平衡。本发明实现了护理方案从统一化经验指导向个体化数据驱动的转型，可根据不同儿童的肠道菌群状态、代谢特征和修复进度等个体差异，定制专属护理方案并动态优化，显著提升营养护理的个体化水平与临床适配性，最终改善患儿术后营养状态、降低并发症发生率、加速黏膜修复进程，为儿童消化道术后预后改善提供核心技术支撑。