康复患者个性化护理计划方法及系统转让专利

申请号 : CN202311785422.X

文献号 : CN117457147B

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发明人 : 杜思萌吕洋苑小娟

申请人 : 深圳市尼罗河移动互联科技有限公司

摘要 :

本发明涉及医疗数据分析技术领域,具体为康复患者个性化护理计划方法及系统,包括以下步骤:基于实时监护设备数据和电子健康记录,采用时间序列分析算法和滑动窗口技术进行实时数据流挖掘,进行健康状况动态监测,生成实时健康状况报告。本发明中,结合实时监护设备数据和电子健康记录,利用时间序列分析和滑动窗口技术,捕捉健康状态的变化,提高监测的实时性和准确性,在线逻辑回归算法实现健康模型的实时更新,提升灵活性和适应性,结合聚类异常检测技术、卷积神经网络和关联规则挖掘算法,分析风险评估和病情,利用贝叶斯网络和数据驱动的决策支持技术,结合强化学习算法,优化治疗方案,实现康复计划的个性化和精准化。

权利要求 :

1.康复患者个性化护理计划方法,其特征在于,包括以下步骤:

基于实时监护设备数据和电子健康记录,采用时间序列分析算法和滑动窗口技术进行实时数据流挖掘,进行健康状况动态监测,生成实时健康状况报告;

基于所述实时健康状况报告,采用在线逻辑回归算法,进行健康模型实时更新,生成更新后的健康模型;

基于所述更新后的健康模型,采用基于聚类的异常检测技术,进行早期风险评估,生成潜在风险预警;

基于所述潜在风险预警和患者历史医疗记录,采用卷积神经网络和关联规则挖掘算法,进行病情特征关联探索,生成综合病情分析报告;

基于所述综合病情分析报告,采用逻辑回归和决策树,进行风险评估,生成个性化风险评估图;

基于所述个性化风险评估图和最新临床指南,采用贝叶斯网络和数据驱动的决策支持技术,进行治疗方案优化,生成定制化治疗方案;

基于所述定制化治疗方案和持续健康监测数据,采用强化学习算法,进行治疗方案迭代优化,生成个性化康复计划;

所述实时健康状况报告包括心率变化、血压波动、体温趋势,所述更新后的健康模型包括疾病趋势预测、健康风险评分,所述潜在风险预警包括异常心律、血压突变警示,所述综合病情分析报告包括病理特征描述、并发症风险分析,所述个性化风险评估图包括遗传易感性评估、生活方式影响分析,所述定制化治疗方案包括药物组合选择、治疗周期设定,所述个性化康复计划包括活动安排调整、健康监测计划更新。

2.根据权利要求1所述的康复患者个性化护理计划方法,其特征在于,基于实时监护设备数据和电子健康记录,采用时间序列分析算法和滑动窗口技术进行实时数据流挖掘,进行健康状况动态监测,生成实时健康状况报告的步骤具体为:基于实时监护设备数据,采用数据清洗和格式标准化方法进行数据预处理,生成预处理后的监护设备数据;

基于所述预处理后的监护设备数据和电子健康记录,采用时间序列分析进行数据趋势和模式分析,生成趋势分析报告;

基于所述趋势分析报告,采用滑动窗口技术对数据进行实时窗口切割和分析,生成窗口切割分析数据;

基于所述窗口切割分析数据,采用数据融合技术整合多源数据进行健康状况的动态监测,生成实时健康状况报告;

所述数据清洗和格式标准化方法包括空值插补、异常值剔除、归一化处理,所述时间序列分析包括自回归模型、移动平均模型、季节性差分分析,所述滑动窗口技术包括动态窗口调整、实时数据切片,所述数据融合技术包括多源数据对齐、加权数据合并。

3.根据权利要求1所述的康复患者个性化护理计划方法,其特征在于,基于所述实时健康状况报告,采用在线逻辑回归算法,进行健康模型实时更新,生成更新后的健康模型的步骤具体为:基于所述实时健康状况报告,采用特征提取算法识别关键健康指标,生成关键健康指标;

基于所述关键健康指标,采用在线逻辑回归算法进行健康模型的初步构建,生成初步健康模型框架;

基于所述初步健康模型框架,采用机器学习优化技术进行模型调整和优化,生成优化后的健康模型;

基于所述优化后的健康模型,进行模型验证和微调,维持模型的准确性和适应性,生成更新后的健康模型;

所述特征提取算法包括主成分分析、关联规则挖掘,所述在线逻辑回归算法包括概率估计、在线参数更新,所述机器学习优化技术包括梯度下降法、正则化技术,所述模型验证和微调包括混淆矩阵分析、ROC曲线评估。

4.根据权利要求1所述的康复患者个性化护理计划方法,其特征在于,基于所述更新后的健康模型,采用基于聚类的异常检测技术,进行早期风险评估,生成潜在风险预警的步骤具体为:基于所述更新后的健康模型,采用K均值聚类算法,对患者数据进行分组,识别潜在异常模式,并进行数据预处理,生成初步健康数据聚类结果;

基于所述初步健康数据聚类结果,采用孤立森林算法,进行深度异常点检测,识别异常数据,并评估数据异常程度,生成细化异常健康数据点;

基于所述细化异常健康数据点,采用主成分分析提取关键特征,进行特征降维处理,生成关键健康特征数据;

基于所述关键健康特征数据,应用阈值决策逻辑,对数据进行风险评估,确定潜在健康风险,生成潜在风险预警;

所述K均值聚类算法包括数据分布分析和聚类中心确定,所述孤立森林算法包括随机子采样和路径长度计算,所述主成分分析包括特征相关性分析和主成分提取,所述阈值决策逻辑包括风险等级划分和临界值设定。

5.根据权利要求1所述的康复患者个性化护理计划方法,其特征在于,基于所述潜在风险预警和患者历史医疗记录,采用卷积神经网络和关联规则挖掘算法,进行病情特征关联探索,生成综合病情分析报告的步骤具体为:基于所述潜在风险预警和患者的历史医疗记录,采用卷积神经网络处理数据,提取病情特征,并进行特征编码,生成病情特征提取结果;

基于所述病情特征提取结果,应用关联规则挖掘算法,探索病情特征之间的关联,并进行模式分析,生成病情特征关联模式;

基于所述病情特征关联模式,进行深度分析,识别关键健康指标和潜在风险因素,并进行综合性评估,生成深度病情分析数据;

基于所述深度病情分析数据,综合评估患者的整体健康状况生成综合病情分析报告;

所述卷积神经网络包括图像特征识别和模式学习,所述关联规则挖掘算法包括项集频率分析和规则生成,所述深度分析包括数据趋势评估和风险因子识别,所述综合评估包括健康趋势分析和病情演进预测。

6.根据权利要求1所述的康复患者个性化护理计划方法,其特征在于,基于所述综合病情分析报告,采用逻辑回归和决策树,进行风险评估,生成个性化风险评估图的步骤具体为:基于所述综合病情分析报告,采用逻辑回归模型,进行病情风险因素的量化分析和概率预测,生成逻辑回归风险分析数据;

基于所述逻辑回归风险分析数据,采用决策树模型,细化风险因素分类和分层,生成决策树风险分类结果;

基于所述决策树风险分类结果,应用数据融合技术整合多风险信息,生成综合风险评估数据;

基于所述综合风险评估数据,应用数据可视化技术转换评估结果为图形格式,生成个性化风险评估图;

所述逻辑回归模型包括特征权重学习和概率输出计算,所述决策树模型包括特征选择、树构建和路径分析,所述数据融合技术包括数据集成、清洗和标准化,所述数据可视化技术包括图表渲染和交互式界面设计。

7.根据权利要求1所述的康复患者个性化护理计划方法,其特征在于,基于所述个性化风险评估图和最新临床指南,采用贝叶斯网络和数据驱动的决策支持技术,进行治疗方案优化,生成定制化治疗方案的步骤具体为:基于所述个性化风险评估图和最新临床指南,采用贝叶斯网络,对治疗效果进行概率分析,生成贝叶斯网络治疗效果预测结果;

基于所述贝叶斯网络治疗效果预测结果,应用数据挖掘技术分析历史病例,生成治疗方案数据挖掘分析结果;

基于所述治疗方案数据挖掘分析结果,应用数据驱动的决策支持技术优化治疗方案,生成优化后的治疗方案;

基于所述优化后的治疗方案,整合专家系统和临床知识,提供个性化治疗方案,生成定制化治疗方案;

所述贝叶斯网络包括概率节点建立和因果关系建模,所述数据挖掘技术包括模式识别和统计分析,所述决策支持技术包括算法决策树和风险评估模型,所述专家系统和临床知识包括知识库构建和推理机制设计。

8.根据权利要求1所述的康复患者个性化护理计划方法,其特征在于,基于所述定制化治疗方案和持续健康监测数据,采用强化学习算法,进行治疗方案迭代优化,生成个性化康复计划的步骤具体为:基于所述定制化治疗方案和持续健康监测数据,采用强化学习算法,进行治疗方案的初始评估和策略调整,生成初步优化治疗方案;

基于所述初步优化治疗方案,应用时序差分学习对治疗效果进行实时更新和调整,生成实时调整治疗方案;

基于所述实时调整治疗方案,采用蒙特卡洛树搜索进行深度优化,探索最佳治疗策略,生成深度优化治疗方案;

基于所述深度优化治疗方案,结合持续健康监测数据,进行个性化调整和微调,生成个性化康复计划;

所述强化学习算法具体为代理模型学习和策略梯度方法,所述时序差分学习具体为Q学习和SARSA算法,所述蒙特卡洛树搜索具体为探索和利用平衡策略,所述个性化调整为患者状况匹配和适应性学习。

9.康复患者个性化护理计划系统,其特征在于,所述系统应用于权利要求1至8任一项所述的康复患者个性化护理计划方法,所述系统包括数据预处理模块、趋势分析模块、健康监测模块、风险评估模块、治疗方案优化模块、康复计划模块。

10.根据权利要求9所述的康复患者个性化护理计划系统,其特征在于,所述数据预处理模块基于实时监护设备数据,采用数据清洗和格式标准化方法进行数据预处理,生成预处理后的监护设备数据;

所述趋势分析模块基于预处理后的监护设备数据,采用时间序列分析进行数据趋势和模式分析,生成趋势分析报告;

所述健康监测模块基于趋势分析报告,采用滑动窗口技术和数据融合技术进行实时健康状况监测,生成实时健康状况报告;

所述风险评估模块基于实时健康状况报告和患者历史医疗记录,采用卷积神经网络和关联规则挖掘算法进行风险评估,生成个性化风险评估图;

所述治疗方案优化模块基于个性化风险评估图和最新临床指南,采用贝叶斯网络和数据驱动的决策支持技术进行治疗方案优化,生成定制化治疗方案;

所述康复计划模块基于定制化治疗方案和持续健康监测数据,采用强化学习算法进行康复计划制定,生成个性化康复计划。

说明书 :

康复患者个性化护理计划方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗数据分析技术领域,尤其涉及康复患者个性化护理计划方法及系统。

背景技术

[0002] 医疗数据分析是一个涉及利用数据处理技术来解读医疗信息的技术领域。这个领域使用各种数据挖掘和分析技术,如机器学习、大数据分析和人工智能,来分析和解读从医疗记录、实验室测试结果、医疗成像,以及患者监测设备等来源收集的大量数据。医疗数据分析的目的是提高诊断的准确性,个性化治疗方案,优化医疗资源分配,以及提升患者护理的整体质量。这个领域的发展对于实现精准医疗和改进医疗服务的效率至关重要。
[0003] 其中,康复患者个性化护理计划方法是医疗数据分析领域的一个应用。这种方法的核心在于根据患者的具体医疗历史、病情特点,以及个人生理和心理状态制定定制化的
护理和康复方案。其目的是为了提供更加针对性和有效的治疗和康复支持,从而加速患者
恢复的过程,提高生活质量,并减少医疗资源的浪费。这种方法通常依赖于数据分析技术,如预测建模、患者数据分析,以及个性化治疗路径的生成,确保护理计划能够精准地反映患者的特定需求。
[0004] 传统康复患者护理计划方法在某些方面显得不足。缺乏实时性和动态调整能力,无法快速适应患者健康状态的变化。风险评估和病情分析通常依赖固定模型和算法,缺少
个性化和深度分析,限制了治疗方案的有效性。在治疗方案优化和康复计划制定方面,通常单一且被动,缺乏足够的数据驱动和自适应机制,不利于实现精准医疗和个性化治疗。这些限制凸显了传统方法在提高患者康复效果和医疗服务质量方面的局限性。

发明内容

[0005] 本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点,而提出的康复患者个性化护理计划方法及系统。
[0006] 为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:康复患者个性化护理计划方法,包括以下步骤:
[0007] S1:基于实时监护设备数据和电子健康记录,采用时间序列分析算法和滑动窗口技术进行实时数据流挖掘,进行健康状况动态监测,生成实时健康状况报告;
[0008] S2:基于所述实时健康状况报告,采用在线逻辑回归算法,进行健康模型实时更新,生成更新后的健康模型;
[0009] S3:基于所述更新后的健康模型,采用基于聚类的异常检测技术,进行早期风险评估,生成潜在风险预警;
[0010] S4:基于所述潜在风险预警和患者历史医疗记录,采用卷积神经网络和关联规则挖掘算法,进行病情特征关联探索,生成综合病情分析报告;
[0011] S5:基于所述综合病情分析报告,采用逻辑回归和决策树,进行风险评估,生成个性化风险评估图;
[0012] S6:基于所述个性化风险评估图和最新临床指南,采用贝叶斯网络和数据驱动的决策支持技术,进行治疗方案优化,生成定制化治疗方案;
[0013] S7:基于所述定制化治疗方案和持续健康监测数据,采用强化学习算法,进行治疗方案迭代优化,生成个性化康复计划;
[0014] 所述实时健康状况报告包括心率变化、血压波动、体温趋势,所述更新后的健康模型包括疾病趋势预测、健康风险评分,所述潜在风险预警包括异常心律、血压突变警示,所述综合病情分析报告包括病理特征描述、并发症风险分析,所述个性化风险评估图包括遗传易感性评估、生活方式影响分析,所述定制化治疗方案包括药物组合选择、治疗周期设
定,所述个性化康复计划包括活动安排调整、健康监测计划更新。
[0015] 作为本发明的进一步方案,基于实时监护设备数据和电子健康记录,采用时间序列分析算法和滑动窗口技术进行实时数据流挖掘,进行健康状况动态监测,生成实时健康
状况报告的步骤具体为:
[0016] S101:基于实时监护设备数据,采用数据清洗和格式标准化方法进行数据预处理,生成预处理后的监护设备数据;
[0017] S102:基于所述预处理后的监护设备数据和电子健康记录,采用时间序列分析进行数据趋势和模式分析,生成趋势分析报告;
[0018] S103:基于所述趋势分析报告,采用滑动窗口技术对数据进行实时窗口切割和分析,生成窗口切割分析数据;
[0019] S104:基于所述窗口切割分析数据,采用数据融合技术整合多源数据进行健康状况的动态监测,生成实时健康状况报告;
[0020] 所述数据清洗和格式标准化方法包括空值插补、异常值剔除、归一化处理,所述时间序列分析包括自回归模型、移动平均模型、季节性差分分析,所述滑动窗口技术包括动态窗口调整、实时数据切片,所述数据融合技术包括多源数据对齐、加权数据合并。
[0021] 作为本发明的进一步方案,基于所述实时健康状况报告,采用在线逻辑回归算法,进行健康模型实时更新,生成更新后的健康模型的步骤具体为:
[0022] S201:基于所述实时健康状况报告,采用特征提取算法识别关键健康指标,生成关键健康指标;
[0023] S202:基于所述关键健康指标,采用在线逻辑回归算法进行健康模型的初步构建,生成初步健康模型框架;
[0024] S203:基于所述初步健康模型框架,采用机器学习优化技术进行模型调整和优化,生成优化后的健康模型;
[0025] S204:基于所述优化后的健康模型,进行模型验证和微调,维持模型的准确性和适应性,生成更新后的健康模型;
[0026] 所述特征提取算法包括主成分分析、关联规则挖掘,所述在线逻辑回归算法包括概率估计、在线参数更新,所述机器学习优化技术包括梯度下降法、正则化技术,所述模型验证和微调包括混淆矩阵分析、ROC曲线评估。
[0027] 作为本发明的进一步方案,基于所述更新后的健康模型,采用基于聚类的异常检测技术,进行早期风险评估,生成潜在风险预警的步骤具体为:
[0028] S301:基于所述更新后的健康模型,采用K均值聚类算法,对患者数据进行分组,识别潜在异常模式,并进行数据预处理,生成初步健康数据聚类结果;
[0029] S302:基于所述初步健康数据聚类结果,采用孤立森林算法,进行深度异常点检测,识别异常数据,并评估数据异常程度,生成细化异常健康数据点;
[0030] S303:基于所述细化异常健康数据点,采用主成分分析提取关键特征,进行特征降维处理,生成关键健康特征数据;
[0031] S304:基于所述关键健康特征数据,应用阈值决策逻辑,对数据进行风险评估,确定潜在健康风险,生成潜在风险预警;
[0032] 所述K均值聚类算法包括数据分布分析和聚类中心确定,所述孤立森林算法包括随机子采样和路径长度计算,所述主成分分析包括特征相关性分析和主成分提取,所述阈
值决策逻辑包括风险等级划分和临界值设定。
[0033] 作为本发明的进一步方案,基于所述潜在风险预警和患者历史医疗记录,采用卷积神经网络和关联规则挖掘算法,进行病情特征关联探索,生成综合病情分析报告的步骤
具体为:
[0034] S401:基于所述潜在风险预警和患者的历史医疗记录,采用卷积神经网络处理数据,提取病情特征,并进行特征编码,生成病情特征提取结果;
[0035] S402:基于所述病情特征提取结果,应用关联规则挖掘算法,探索病情特征之间的关联,并进行模式分析,生成病情特征关联模式;
[0036] S403:基于所述病情特征关联模式,进行深度分析,识别关键健康指标和潜在风险因素,并进行综合性评估,生成深度病情分析数据;
[0037] S404:基于所述深度病情分析数据,综合评估患者的整体健康状况生成综合病情分析报告;
[0038] 所述卷积神经网络包括图像特征识别和模式学习,所述关联规则挖掘算法包括项集频率分析和规则生成,所述深度分析包括数据趋势评估和风险因子识别,所述综合评估
包括健康趋势分析和病情演进预测。
[0039] 作为本发明的进一步方案,基于所述综合病情分析报告,采用逻辑回归和决策树,进行风险评估,生成个性化风险评估图的步骤具体为:
[0040] S501:基于所述综合病情分析报告,采用逻辑回归模型,进行病情风险因素的量化分析和概率预测,生成逻辑回归风险分析数据;
[0041] S502:基于所述逻辑回归风险分析数据,采用决策树模型,细化风险因素分类和分层,生成决策树风险分类结果;
[0042] S503:基于所述决策树风险分类结果,应用数据融合技术整合多风险信息,生成综合风险评估数据;
[0043] S504:基于所述综合风险评估数据,应用数据可视化技术转换评估结果为图形格式,生成个性化风险评估图;
[0044] 所述逻辑回归模型包括特征权重学习和概率输出计算,所述决策树模型包括特征选择、树构建和路径分析,所述数据融合技术包括数据集成、清洗和标准化,所述数据可视化技术包括图表渲染和交互式界面设计。
[0045] 作为本发明的进一步方案,基于所述个性化风险评估图和最新临床指南,采用贝叶斯网络和数据驱动的决策支持技术,进行治疗方案优化,生成定制化治疗方案的步骤具
体为:
[0046] S601:基于所述个性化风险评估图和最新临床指南,采用贝叶斯网络,对治疗效果进行概率分析,生成贝叶斯网络治疗效果预测结果;
[0047] S602:基于所述贝叶斯网络治疗效果预测结果,应用数据挖掘技术分析历史病例,生成治疗方案数据挖掘分析结果;
[0048] S603:基于所述治疗方案数据挖掘分析结果,应用数据驱动的决策支持技术优化治疗方案,生成优化后的治疗方案;
[0049] S604:基于所述优化后的治疗方案,整合专家系统和临床知识,提供个性化治疗方案,生成定制化治疗方案;
[0050] 所述贝叶斯网络包括概率节点建立和因果关系建模,所述数据挖掘技术包括模式识别和统计分析,所述决策支持技术包括算法决策树和风险评估模型,所述专家系统和临
床知识包括知识库构建和推理机制设计。
[0051] 作为本发明的进一步方案,基于所述定制化治疗方案和持续健康监测数据,采用强化学习算法,进行治疗方案迭代优化,生成个性化康复计划的步骤具体为:
[0052] S701:基于所述定制化治疗方案和持续健康监测数据,采用强化学习算法,进行治疗方案的初始评估和策略调整,生成初步优化治疗方案;
[0053] S702:基于所述初步优化治疗方案,应用时序差分学习对治疗效果进行实时更新和调整,生成实时调整治疗方案;
[0054] S703:基于所述实时调整治疗方案,采用蒙特卡洛树搜索进行深度优化,探索最佳治疗策略,生成深度优化治疗方案;
[0055] S704:基于所述深度优化治疗方案,结合持续健康监测数据,进行个性化调整和微调,生成个性化康复计划;
[0056] 所述强化学习算法具体为代理模型学习和策略梯度方法,所述时序差分学习具体为Q学习和SARSA算法,所述蒙特卡洛树搜索具体为探索和利用平衡策略,所述个性化调整
为患者状况匹配和适应性学习。
[0057] 康复患者个性化护理计划系统,所述康复患者个性化护理计划系统用于执行上述康复患者个性化护理计划方法,所述系统包括数据预处理模块、趋势分析模块、健康监测模块、风险评估模块、治疗方案优化模块、康复计划模块。
[0058] 作为本发明的进一步方案,所述数据预处理模块基于实时监护设备数据,采用数据清洗和格式标准化方法进行数据预处理,生成预处理后的监护设备数据;
[0059] 所述趋势分析模块基于预处理后的监护设备数据,采用时间序列分析进行数据趋势和模式分析,生成趋势分析报告;
[0060] 所述健康监测模块基于趋势分析报告,采用滑动窗口技术和数据融合技术进行实时健康状况监测,生成实时健康状况报告;
[0061] 所述风险评估模块基于实时健康状况报告和患者历史医疗记录,采用卷积神经网络和关联规则挖掘算法进行风险评估,生成个性化风险评估图;
[0062] 所述治疗方案优化模块基于个性化风险评估图和最新临床指南,采用贝叶斯网络和数据驱动的决策支持技术进行治疗方案优化,生成定制化治疗方案;
[0063] 所述康复计划模块基于定制化治疗方案和持续健康监测数据,采用强化学习算法进行康复计划制定,生成个性化康复计划。
[0064] 与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:
[0065] 本发明中,通过结合实时监护设备数据与电子健康记录,使用时间序列分析算法和滑动窗口技术,能够精确捕捉健康状态的细微变化,提升动态监测的实时性和准确性。健康模型的实时更新,借助在线逻辑回归算法,使模型更灵活、适应性强,能及时反映状态变化。结合聚类的异常检测技术和卷积神经网络与关联规则挖掘算法,为风险评估和病情分
析提供深入分析,增强预警准确性和病情分析全面性。贝叶斯网络和数据驱动的决策支持
技术,配合强化学习算法的应用,优化治疗方案,提升治疗方案迭代优化效率,实现康复计划的个性化和精准化。

附图说明

[0066] 图1为本发明的工作流程示意图;
[0067] 图2为本发明的S1细化流程图;
[0068] 图3为本发明的S2细化流程图;
[0069] 图4为本发明的S3细化流程图;
[0070] 图5为本发明的S4细化流程图;
[0071] 图6为本发明的S5细化流程图;
[0072] 图7为本发明的S6细化流程图;
[0073] 图8为本发明的S7细化流程图;
[0074] 图9为本发明的系统流程图。

具体实施方式

[0075] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0076] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限
制。此外,在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0077] 实施例一:请参阅图1,本发明提供一种技术方案:康复患者个性化护理计划方法,包括以下步骤:
[0078] S1:基于实时监护设备数据和电子健康记录,采用时间序列分析算法和滑动窗口技术进行实时数据流挖掘,进行健康状况动态监测,生成实时健康状况报告;
[0079] S2:基于实时健康状况报告,采用在线逻辑回归算法,进行健康模型实时更新,生成更新后的健康模型;
[0080] S3:基于更新后的健康模型,采用基于聚类的异常检测技术,进行早期风险评估,生成潜在风险预警;
[0081] S4:基于潜在风险预警和患者历史医疗记录,采用卷积神经网络和关联规则挖掘算法,进行病情特征关联探索,生成综合病情分析报告;
[0082] S5:基于综合病情分析报告,采用逻辑回归和决策树,进行风险评估,生成个性化风险评估图;
[0083] S6:基于个性化风险评估图和最新临床指南,采用贝叶斯网络和数据驱动的决策支持技术,进行治疗方案优化,生成定制化治疗方案;
[0084] S7:基于定制化治疗方案和持续健康监测数据,采用强化学习算法,进行治疗方案迭代优化,生成个性化康复计划;
[0085] 实时健康状况报告包括心率变化、血压波动、体温趋势,更新后的健康模型包括疾病趋势预测、健康风险评分,潜在风险预警包括异常心律、血压突变警示,综合病情分析报告包括病理特征描述、并发症风险分析,个性化风险评估图包括遗传易感性评估、生活方式影响分析,定制化治疗方案包括药物组合选择、治疗周期设定,个性化康复计划包括活动安排调整、健康监测计划更新。
[0086] 实时监护设备和电子健康记录的结合,以及时间序列分析的应用,确保对患者健康状况的持续和细致监测,极大提升了疾病预防和早期诊断的能力,及时调整治疗方案以
应对健康状况的变化。通过在线逻辑回归算法和基于聚类的异常检测技术,该计划有效进
行早期风险评估,及时发现并预警潜在健康风险。通过深入探索病情特征与各种因素之间
的关联,医生能更好地理解疾病发展机制,为患者提供针对性治疗建议。个性化风险评估图考虑遗传易感性和生活方式的影响,促进患者更好地理解自身健康状况,并积极参与治疗。
定制化治疗方案和个性化康复计划的持续迭代优化,确保治疗始终处于最佳状态,为患者
提供灵活有效的康复路径。
[0087] 请参阅图2,基于实时监护设备数据和电子健康记录,采用时间序列分析算法和滑动窗口技术进行实时数据流挖掘,进行健康状况动态监测,生成实时健康状况报告的步骤
具体为:
[0088] S101:基于实时监护设备数据,采用数据清洗和格式标准化方法进行数据预处理,生成预处理后的监护设备数据;
[0089] S102:基于预处理后的监护设备数据和电子健康记录,采用时间序列分析进行数据趋势和模式分析,生成趋势分析报告;
[0090] S103:基于趋势分析报告,采用滑动窗口技术对数据进行实时窗口切割和分析,生成窗口切割分析数据;
[0091] S104:基于窗口切割分析数据,采用数据融合技术整合多源数据进行健康状况的动态监测,生成实时健康状况报告;
[0092] 数据清洗和格式标准化方法包括空值插补、异常值剔除、归一化处理,时间序列分析包括自回归模型、移动平均模型、季节性差分分析,滑动窗口技术包括动态窗口调整、实时数据切片,数据融合技术包括多源数据对齐、加权数据合并。
[0093] 在S101步骤中,通过数据清洗和格式标准化方法对实时监护设备的数据进行预处理。进行空值插补,确保数据集的完整性。对存在的异常值进行剔除,避免这些值对后续分析造成误导。实施归一化处理,将数据转换到统一的尺度上,以便于进行比较和分析,步骤确保了监护设备数据的质量和一致性,为后续的趋势和模式分析打下基础。
[0094] 在S102步骤中,基于预处理后的监护设备数据和电子健康记录,应用时间序列分析来探索数据的趋势和模式,步骤中,采用自回归模型、移动平均模型和季节性差分分析等方法,对健康数据的时间序列进行细致的分析。这些分析帮助识别数据中的长期趋势、周期性波动以及季节性变化,从而生成趋势分析报告,报告为理解患者的健康状态变化提供了
重要信息。
[0095] 在S103步骤中,根据趋势分析报告,运用滑动窗口技术对数据进行实时窗口切割和分析。这包括动态窗口调整和实时数据切片,允许连续监测数据在不同时间点进行分段
和比较。此步骤通过窗口技术的应用,使得数据分析能够更灵活地适应时间变化,及时捕捉健康数据的短期波动和紧急变化,生成窗口切割分析数据。
[0096] 在S104步骤中,基于窗口切割分析数据,采用数据融合技术整合多源数据进行健康状况的动态监测,步骤涉及到多源数据对齐和加权数据合并,确保来自不同源的数据在
时间和内容上得到有效结合。通过这种综合分析,生成的实时健康状况报告能够全面反映
患者的当前健康状态,并为做出医疗决策提供实时依据,整合的方法不仅增强了数据分析
的准确性,还提高了对健康状况变化的响应速度。
[0097] 请参阅图3,基于实时健康状况报告,采用在线逻辑回归算法,进行健康模型实时更新,生成更新后的健康模型的步骤具体为:
[0098] S201:基于实时健康状况报告,采用特征提取算法识别关键健康指标,生成关键健康指标;
[0099] S202:基于关键健康指标,采用在线逻辑回归算法进行健康模型的初步构建,生成初步健康模型框架;
[0100] S203:基于初步健康模型框架,采用机器学习优化技术进行模型调整和优化,生成优化后的健康模型;
[0101] S204:基于优化后的健康模型,进行模型验证和微调,维持模型的准确性和适应性,生成更新后的健康模型;
[0102] 特征提取算法包括主成分分析、关联规则挖掘,在线逻辑回归算法包括概率估计、在线参数更新,机器学习优化技术包括梯度下降法、正则化技术,模型验证和微调包括混淆矩阵分析、ROC曲线评估。
[0103] 在S201步骤中,通过特征提取算法,如主成分分析和关联规则挖掘,对实时健康状况报告进行处理,识别关键的健康指标,步骤是建立健康模型的基础,通过提取报告中最重要的信息,例如心率、血压等指标,确保后续模型构建的准确性和有效性。
[0104] 在S202步骤中,采用在线逻辑回归算法对识别出的关键健康指标进行分析,进行健康模型的初步构建。在线逻辑回归算法的应用,包括概率估计和在线参数更新,使得模型能够实时反映健康数据的变化,生成初步健康模型框架,步骤的关键在于快速构建一个能
够反映当前数据特点的健康模型。
[0105] 在S203步骤中,基于初步健康模型框架,应用机器学习优化技术,如梯度下降法和正则化技术,对模型进行调整和优化,步骤旨在提高模型的准确性和泛化能力,通过调整模型参数,确保模型能够有效地适应不断变化的健康数据,生成优化后的健康模型。
[0106] 在S204步骤中,对优化后的健康模型进行验证和微调。这包括使用混淆矩阵分析和ROC曲线评估等技术,确保模型的准确性和适应性。通过这些技术的应用,可以评估模型在实际应用中的表现,及时进行必要的调整,以维持模型的最高性能,最终生成更新后的健康模型。这个步骤是确保模型在实际应用中保持最佳状态的关键,为后续的健康管理和决
策提供可靠的支持。
[0107] 请参阅图4,基于更新后的健康模型,采用基于聚类的异常检测技术,进行早期风险评估,生成潜在风险预警的步骤具体为:
[0108] S301:基于更新后的健康模型,采用K均值聚类算法,对患者数据进行分组,识别潜在异常模式,并进行数据预处理,生成初步健康数据聚类结果;
[0109] S302:基于初步健康数据聚类结果,采用孤立森林算法,进行深度异常点检测,识别异常数据,并评估数据异常程度,生成细化异常健康数据点;
[0110] S303:基于细化异常健康数据点,采用主成分分析提取关键特征,进行特征降维处理,生成关键健康特征数据;
[0111] S304:基于关键健康特征数据,应用阈值决策逻辑,对数据进行风险评估,确定潜在健康风险,生成潜在风险预警;
[0112] K均值聚类算法包括数据分布分析和聚类中心确定,孤立森林算法包括随机子采样和路径长度计算,主成分分析包括特征相关性分析和主成分提取,阈值决策逻辑包括风
险等级划分和临界值设定。
[0113] 在S301步骤中,通过K均值聚类算法对更新后的健康模型中的患者数据进行分组。该过程涉及数据分布分析和聚类中心的确定,以识别潜在的异常模式。此外,进行数据预处理,包括筛选和准备数据,以生成初步的健康数据聚类结果,步骤的关键在于将相似的健康数据分组,从而更容易识别出偏离正常模式的异常数据。
[0114] S302步骤中,应用孤立森林算法对初步聚类结果中的数据进行深度异常点检测。此过程包括随机子采样和计算数据点的路径长度,以识别和评估数据异常程度。这种方法
特别有效于发现那些与大多数数据点显著不同的异常点,生成细化的异常健康数据点。
[0115] S303步骤中,基于细化的异常健康数据点,采用主成分分析来提取关键特征,并进行特征降维处理,步骤包括特征相关性分析和主成分提取,目的是简化数据集,同时保留最关键的信息,从而生成关键健康特征数据。这样的处理使得后续的风险评估更加精确和高效。
[0116] 在S304步骤中,基于关键健康特征数据,应用阈值决策逻辑对数据进行风险评估。此过程涉及风险等级的划分和临界值的设定,以确定潜在的健康风险,步骤的结果是生成
针对个体患者的潜在风险预警,为早期干预和治疗决策提供依据。通过这种方法,能够及时发现和响应患者的健康风险,大大增加了早期干预的可能性,从而提高治疗效果。
[0117] 请参阅图5,基于潜在风险预警和患者历史医疗记录,采用卷积神经网络和关联规则挖掘算法,进行病情特征关联探索,生成综合病情分析报告的步骤具体为:
[0118] S401:基于潜在风险预警和患者的历史医疗记录,采用卷积神经网络处理数据,提取病情特征,并进行特征编码,生成病情特征提取结果;
[0119] S402:基于病情特征提取结果,应用关联规则挖掘算法,探索病情特征之间的关联,并进行模式分析,生成病情特征关联模式;
[0120] S403:基于病情特征关联模式,进行深度分析,识别关键健康指标和潜在风险因素,并进行综合性评估,生成深度病情分析数据;
[0121] S404:基于深度病情分析数据,综合评估患者的整体健康状况生成综合病情分析报告;
[0122] 卷积神经网络包括图像特征识别和模式学习,关联规则挖掘算法包括项集频率分析和规则生成,深度分析包括数据趋势评估和风险因子识别,综合评估包括健康趋势分析
和病情演进预测。
[0123] 在S401步骤中,通过应用卷积神经网络处理潜在风险预警和患者的历史医疗记录中的数据,以提取病情特征。卷积神经网络在这里特别有效,因为能够识别图像数据中的复杂模式,适用于处理医疗影像和其他结构化健康数据。特征编码环节进一步处理这些特征,使特征适用于后续的关联分析,生成病情特征提取结果。
[0124] 在S402步骤中,应用关联规则挖掘算法对病情特征提取结果进行分析。该算法通过分析项集的频率和生成关联规则,探索不同病情特征之间的潜在联系和模式,步骤有助
于揭示不同健康指标之间的内在关联,如某些症状与特定疾病之间的联系,从而生成病情
特征关联模式。
[0125] S403步骤中,基于病情特征关联模式进行深度分析,以识别关键的健康指标和潜在的风险因素,步骤涵盖数据趋势评估和风险因子的识别,旨在综合评估患者的健康状况,包括病情的发展趋势和可能的风险因素,生成深度病情分析数据。
[0126] 在S404步骤中,基于深度病情分析数据,进行患者整体健康状况的综合评估,步骤包括健康趋势的分析和病情演进的预测,最终生成详细的病情分析报告,即综合病情分析报告。这个报告为医生和患者提供了全面的健康评估,包括当前病情状态、潜在风险和未来健康趋势,为制定合理的治疗计划提供了重要依据。
[0127] 请参阅图6,基于综合病情分析报告,采用逻辑回归和决策树,进行风险评估,生成个性化风险评估图的步骤具体为:
[0128] S501:基于综合病情分析报告,采用逻辑回归模型,进行病情风险因素的量化分析和概率预测,生成逻辑回归风险分析数据;
[0129] S502:基于逻辑回归风险分析数据,采用决策树模型,细化风险因素分类和分层,生成决策树风险分类结果;
[0130] S503:基于决策树风险分类结果,应用数据融合技术整合多风险信息,生成综合风险评估数据;
[0131] S504:基于综合风险评估数据,应用数据可视化技术转换评估结果为图形格式,生成个性化风险评估图;
[0132] 逻辑回归模型包括特征权重学习和概率输出计算,决策树模型包括特征选择、树构建和路径分析,数据融合技术包括数据集成、清洗和标准化,数据可视化技术包括图表渲染和交互式界面设计。
[0133] S501中,逻辑回归模型应用于病情风险分析。
[0134] import pandas as pd;
[0135] from sklearn.model_selection import train_test_split;
[0136] from sklearn.preprocessing import StandardScaler;
[0137] from sklearn.linear_model import LogisticRegression;
[0138] # 数据加载和预处理;
[0139] data = pd.read_csv('path_to_data.csv') # 替换为数据文件的实际路径;
[0140] X = data.drop('target', axis=1) # 假设 'target' 是目标变量;
[0141] y = data['target'];
[0142] X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2);
[0143] # 特征标准化;
[0144] scaler = StandardScaler();
[0145] X_train_scaled = scaler.fit_transform(X_train);
[0146] X_test_scaled = scaler.transform(X_test);
[0147] # 逻辑回归模型训练;
[0148] log_reg = LogisticRegression();
[0149] log_reg.fit(X_train_scaled, y_train);
[0150] # 预测并输出概率;
[0151] y_pred_proba = log_reg.predict_proba(X_test_scaled);
[0152] S502中,决策树模型应用于风险因素分类。
[0153] from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier;
[0154] # 决策树模型;
[0155] decision_tree = DecisionTreeClassifier();
[0156] decision_tree.fit(X_train_scaled, y_train);
[0157] # 使用决策树进行预测;
[0158] y_pred_tree = decision_tree.predict(X_test_scaled);
[0159] S503中,数据融合技术应用于风险评估。
[0160] pythonCopy code;
[0161] # 假设 additional_data 是另一个数据集;
[0162] additional_data = pd.read_csv('path_to_additional_data.csv');
[0163] # 数据集成;
[0164] integrated_data = pd.concat([data, additional_data], axis=1);
[0165] # 数据清洗和标准化;
[0166] integrated_data.fillna(method='ffill', inplace=True);
[0167] integrated_data_scaled = scaler.fit_transform(integrated_data);
[0168] S504中,数据可视化技术应用于个性化风险评估图生成。
[0169] import matplotlib.pyplot as plt;
[0170] import seaborn as sns;
[0171] # 使用Seaborn进行数据可视化;
[0172] plt.figure(figsize=(10, 6));
[0173] sns.heatmap(data.corr(), annot=True, fmt=".2f");
[0174] plt.title('Feature Correlation Matrix');
[0175] plt.show();
[0176] 请参阅图7,基于个性化风险评估图和最新临床指南,采用贝叶斯网络和数据驱动的决策支持技术,进行治疗方案优化,生成定制化治疗方案的步骤具体为:
[0177] S601:基于个性化风险评估图和最新临床指南,采用贝叶斯网络,对治疗效果进行概率分析,生成贝叶斯网络治疗效果预测结果;
[0178] S602:基于贝叶斯网络治疗效果预测结果,应用数据挖掘技术分析历史病例,生成治疗方案数据挖掘分析结果;
[0179] S603:基于治疗方案数据挖掘分析结果,应用数据驱动的决策支持技术优化治疗方案,生成优化后的治疗方案;
[0180] S604:基于优化后的治疗方案,整合专家系统和临床知识,提供个性化治疗方案,生成定制化治疗方案;
[0181] 贝叶斯网络包括概率节点建立和因果关系建模,数据挖掘技术包括模式识别和统计分析,决策支持技术包括算法决策树和风险评估模型,专家系统和临床知识包括知识库
构建和推理机制设计。
[0182] 在S601步骤中,通过贝叶斯网络结合个性化风险评估图和最新临床指南,对治疗效果进行概率分析。贝叶斯网络通过建立概率节点和因果关系模型,能够预测不同治疗选
择的结果。这种方法考虑了患者特定的风险因素和病情特征,生成对治疗效果的概率预测,为后续治疗方案的选择提供科学依据。
[0183] 在S602步骤中,基于贝叶斯网络的治疗效果预测结果,应用数据挖掘技术分析历史病例,步骤包括模式识别和统计分析,旨在从大量历史病例中提取有价值的信息,如哪些治疗方法在类似病例中效果最佳。这样的分析结果有助于了解不同治疗方法的实际效果,
生成治疗方案数据挖掘分析结果。
[0184] 在S603步骤中,基于治疗方案数据挖掘分析结果,应用数据驱动的决策支持技术进行治疗方案的优化。这包括算法决策树和风险评估模型的应用,用于优化现有治疗方案,确保治疗选择既符合患者个性化需求,又基于实证医学的最新进展,生成优化后的治疗方
案。
[0185] 在S604步骤中,将优化后的治疗方案与专家系统和临床知识结合,提供个性化的治疗建议,步骤涉及知识库的构建和推理机制设计,确保治疗方案不仅基于数据分析结果,还融入了医疗专家的经验和最新的临床实践。这样,生成的定制化治疗方案能够兼顾数据
驱动的精确性和医疗专业的深度见解,为患者提供最佳的治疗选择。
[0186] 请参阅图8,基于定制化治疗方案和持续健康监测数据,采用强化学习算法,进行治疗方案迭代优化,生成个性化康复计划的步骤具体为:
[0187] S701:基于定制化治疗方案和持续健康监测数据,采用强化学习算法,进行治疗方案的初始评估和策略调整,生成初步优化治疗方案;
[0188] S702:基于初步优化治疗方案,应用时序差分学习对治疗效果进行实时更新和调整,生成实时调整治疗方案;
[0189] S703:基于实时调整治疗方案,采用蒙特卡洛树搜索进行深度优化,探索最佳治疗策略,生成深度优化治疗方案;
[0190] S704:基于深度优化治疗方案,结合持续健康监测数据,进行个性化调整和微调,生成个性化康复计划;
[0191] 强化学习算法具体为代理模型学习和策略梯度方法,时序差分学习具体为Q学习和SARSA算法,蒙特卡洛树搜索具体为探索和利用平衡策略,个性化调整为患者状况匹配和适应性学习。
[0192] 在S701步骤中,通过强化学习算法对定制化治疗方案和持续健康监测数据,进行初始评估和策略调整。强化学习算法,包括代理模型学习和策略梯度方法,使系统能够基于当前治疗效果和患者反馈进行自我学习和调整,过程中,生成的初步优化治疗方案更加贴
合患者当前的健康状况和治疗反应。
[0193] 在S702步骤中,应用时序差分学习,如Q学习和SARSA算法,对治疗效果进行实时更新和调整。这种方法通过对不同时间点的治疗效果进行比较和分析,使得治疗方案能够更加灵活地适应患者的实时健康状况,生成实时调整的治疗方案。
[0194] 在S703步骤中,采用蒙特卡洛树搜索进行治疗方案的深度优化,此过程中,通过探索与利用平衡策略,系统能够探索出多种治疗策略,并选择最佳方案。这种深度优化确保治疗方案不仅在当前有效,同时也考虑了长期的康复效果,从而生成深度优化的治疗方案。
[0195] 在S704步骤中,结合持续健康监测数据,对深度优化治疗方案进行个性化调整和微调,步骤中,根据患者的具体状况进行匹配和适应性学习,确保治疗方案不仅科学有效,也完全符合患者的个性化需求。这样,生成的个性化康复计划能够在确保治疗效果的同时,兼顾患者的舒适度和偏好,为患者提供量身定制的康复路径。
[0196] 请参阅图9,康复患者个性化护理计划系统,康复患者个性化护理计划系统用于执行上述康复患者个性化护理计划方法,系统包括数据预处理模块、趋势分析模块、健康监测模块、风险评估模块、治疗方案优化模块、康复计划模块。
[0197] 数据预处理模块基于实时监护设备数据,采用数据清洗和格式标准化方法进行数据预处理,生成预处理后的监护设备数据;
[0198] 趋势分析模块基于预处理后的监护设备数据,采用时间序列分析进行数据趋势和模式分析,生成趋势分析报告;
[0199] 健康监测模块基于趋势分析报告,采用滑动窗口技术和数据融合技术进行实时健康状况监测,生成实时健康状况报告;
[0200] 风险评估模块基于实时健康状况报告和患者历史医疗记录,采用卷积神经网络和关联规则挖掘算法进行风险评估,生成个性化风险评估图;
[0201] 治疗方案优化模块基于个性化风险评估图和最新临床指南,采用贝叶斯网络和数据驱动的决策支持技术进行治疗方案优化,生成定制化治疗方案;
[0202] 康复计划模块基于定制化治疗方案和持续健康监测数据,采用强化学习算法进行康复计划制定,生成个性化康复计划。
[0203] 数据预处理模块确保实时监护数据的准确性和可靠性,为整个治疗过程打下坚实基础。趋势分析模块通过时间序列分析揭示健康数据的关键趋势,为早期疾病识别和预防
提供重要依据。健康监测模块的实时性强化了对患者健康状况的监控,有助于及时调整治
疗方案。风险评估模块结合患者历史记录和当前健康状况,通过先进算法生成个性化风险
评估,为定制化治疗提供支持。治疗方案优化模块结合临床指南和患者特定数据,利用贝叶斯网络和决策支持技术,不断优化治疗方案。康复计划模块通过强化学习算法,根据持续监测数据和治疗反馈制定个性化康复计划,确保治疗方案的持续优化和个性化适配。
[0204] 以上,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作其他形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域,但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上
实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。