本發(fā)明涉及乳房再造患者護理仿真訓練,特別是一種乳房再造患者全周期護理仿真訓練系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、乳房再造手術(shù)作為乳腺癌治療后的一個重要環(huán)節(jié),旨在幫助患者恢復體形及心理健康,隨著醫(yī)學技術(shù)的發(fā)展,乳房再造技術(shù)已經(jīng)從早期的基本植入術(shù)發(fā)展到今天高度個性化和精細化的再造策略,乳房再造技術(shù)不僅注重外觀的恢復,更加重視患者的整體康復質(zhì)量和生活質(zhì)量的提升,在此背景下,智能化仿真訓練系統(tǒng)作為輔助康復的新興技術(shù),通過高度集成的數(shù)據(jù)處理和模擬訓練,為患者提供個性化的康復指導,已逐漸成為研究熱點。
2、現(xiàn)有的乳房再造患者康復訓練系統(tǒng)存在若干局限性,乳房再造的康復訓練和管理多依賴于傳統(tǒng)的物理治療和醫(yī)生經(jīng)驗指導,缺乏個性化和精準化的康復方案,患者在康復期間往往缺乏有效的實時動作指導和反饋,這限制了康復效果的最大化,傳統(tǒng)的康復方案通常是靜態(tài)的,不易根據(jù)患者的實時狀態(tài)和康復進度進行調(diào)整。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述現(xiàn)有的乳房再造患者全周期護理仿真訓練系統(tǒng)中存在的問題,提出了本發(fā)明。
2、因此,本發(fā)明所要解決的問題在于乳房再造的康復訓練和管理多依賴于傳統(tǒng)的物理治療和醫(yī)生經(jīng)驗指導,缺乏個性化和精準化的康復方案,患者在康復期間往往缺乏有效的實時動作指導和反饋,這限制了康復效果的最大化,傳統(tǒng)的康復方案通常是靜態(tài)的,不易根據(jù)患者的實時狀態(tài)和康復進度進行調(diào)整。
3、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:乳房再造患者全周期護理仿真訓練系統(tǒng),其包括,采集擬定模塊,用于收集乳房再造數(shù)據(jù),構(gòu)建支持向量機svm模型生成康復方案;指導獲取模塊,用于使用ar指導乳房再造患者動作,患者輸入個人信息獲取乳房再造的康復方案;康復模塊,用于收集患者的實時乳房再造數(shù)據(jù)生成綜合的康復方案;調(diào)整加密模塊,用于收集患者反饋進行調(diào)整,對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)實施安全加密;可視化存儲模塊,用于實時展示患者的康復方案與動作指導,存儲收集和分析產(chǎn)生的乳房再造數(shù)據(jù)。
4、作為本發(fā)明所述乳房再造患者全周期護理仿真訓練系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案,其中:所述收集乳房再造數(shù)據(jù)指使用自動化文獻抓取工具python從醫(yī)學數(shù)據(jù)庫、臨床試驗數(shù)據(jù)庫和康復專業(yè)組織發(fā)布指南的文本數(shù)據(jù);
5、對收集的文本數(shù)據(jù)進行文本預處理包括數(shù)據(jù)清洗、標準化和異常值處理;
6、應用自然語言處理技術(shù)nlp,使用tf-idf算法對預處理后的文本數(shù)據(jù)進行文本提取,包括患者的年齡、手術(shù)詳情、康復進度和醫(yī)療指標信息,公式為:
7、tf-idf(c,d)=tf(c,d)×idf(c),
8、其中c為詞條,d為文檔,tf(c,d)為詞條c在文檔d中的頻率,idf(c)為逆文檔頻率;
9、將預處理文獻數(shù)據(jù)和提取的信息進行數(shù)據(jù)整合,得到綜合的乳房再造數(shù)據(jù);
10、將綜合的乳房再造數(shù)據(jù)進行歸一化處理。
11、作為本發(fā)明所述乳房再造患者全周期護理仿真訓練系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案,其中:所述構(gòu)建支持向量機svm模型生成康復方案指收集歷史文本數(shù)據(jù)進行預處理、提取、數(shù)據(jù)整合和歸一化,生成數(shù)據(jù)訓練集;
12、構(gòu)建支持向量機svm模型,包括輸入層、核函數(shù)輸出層;
13、定義輸入層為歸一化后的乳房再造數(shù)據(jù);
14、使用rbf徑向基函數(shù)作為核函數(shù)k(xi,x),處理非線性關(guān)系,公式為:
15、k(xi,x)=exp(-γ‖xi-x‖2),
16、其中γ為rbf核的參數(shù),xi和x為輸入的數(shù)據(jù);
17、決策輸出層公式為:
18、
19、其中f(x)為模型預測的結(jié)果,yi為數(shù)據(jù)點xi的類別標簽,b為偏置項,αi為拉格朗日乘子,n為支持向量的總數(shù);
20、使用數(shù)據(jù)訓練集訓練支持向量機svm模型,使用損失函數(shù)和adam優(yōu)化器進行模型參數(shù)迭代優(yōu)化;
21、將歸一化后的乳房再造數(shù)據(jù)輸入到訓練好的支持向量機svm模型中得到康復方案的分類結(jié)果;
22、基于分類結(jié)果生成康復方案,包括建議的康復活動、頻率和持續(xù)時間。
23、作為本發(fā)明所述乳房再造患者全周期護理仿真訓練系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案,其中:所述使用ar指導乳房再造患者動作指通過ar智能眼鏡顯示3d康復動作,使用ar智能眼鏡上的攝像頭捕捉患者的實際動作;
24、使用計算機視覺技術(shù)捕捉患者執(zhí)行的動作,并實時將其與預設的3d康復動作進行比對,實時計算患者動作與標準動作之間的偏差,公式為:
25、
26、其中s為動作評分,pm為預設的3d康復動作的位置參數(shù),om為患者實際動作的位置參數(shù),m為動作的數(shù)量;
27、根據(jù)動作評分s,通過ar智能眼鏡提供需要改進的動作部分。
28、作為本發(fā)明所述乳房再造患者全周期護理仿真訓練系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案,其中:所述患者輸入個人信息獲取乳房再造的康復方案指為患者生成二維碼,包括患者信息;
29、系統(tǒng)自動分析患者的信息,并通過已訓練好的機器學習模型生成康復方案;
30、康復方案自動生成后,通過電子郵件發(fā)送給患者。
31、作為本發(fā)明所述乳房再造患者全周期護理仿真訓練系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案,其中:所述收集患者的實時乳房再造數(shù)據(jù)生成綜合的康復方案指為患者佩戴智能手環(huán),收集患者的實時乳房再造數(shù)據(jù)并進行預處理與歸一化;
32、使用主成分分析pca方法提取預處理后實時乳房再造數(shù)據(jù)的特征,生成實時特征;
33、收集歷史患者乳房再造數(shù)據(jù)并進行預處理與歸一化,使用主成分分析pca方法提取處理后的歷史患者乳房再造數(shù)據(jù),生成歷史訓練集;
34、構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡cnn模型,包括輸入層、卷積層、池化層和全連接輸出層;
35、定義輸入層為實時特征;
36、使用歷史訓練集訓練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡cnn模型,使用損失函數(shù)和adam優(yōu)化器進行模型參數(shù)迭代優(yōu)化;
37、將實時特征輸入到訓練好的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡cnn模型中,得到預測結(jié)果;
38、基于預測結(jié)果自動生成康復方案,將新生成的康復方案與患者現(xiàn)有的康復方案進行對比和融合,生成綜合的康復方案。
39、作為本發(fā)明所述乳房再造患者全周期護理仿真訓練系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案,其中:所述收集患者反饋進行調(diào)整指通過醫(yī)院調(diào)研收集患者的反饋數(shù)據(jù),使用數(shù)據(jù)分析工具定期分析反饋數(shù)據(jù),識別康復過程中的問題和趨勢,生成分析報告;
40、醫(yī)療團隊定期召開會議,根據(jù)反饋報告討論和決定康復方案調(diào)整;
41、將調(diào)整后的康復方案更新到系統(tǒng)中,并通知相關(guān)的患者和醫(yī)療人員;
42、跟蹤新方案實施后的效果。
43、作為本發(fā)明所述乳房再造患者全周期護理仿真訓練系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案,其中:所述對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)實施安全加密指使用密鑰管理系統(tǒng)生成和管理密鑰;
44、將分析產(chǎn)生的乳房再造數(shù)據(jù)進行aes加密;
45、設定訪問權(quán)限,使用身份驗證進行訪問;
46、對加密的乳房再造數(shù)據(jù),從密鑰管理系統(tǒng)中獲取解密密鑰,使用aes解密算法和密鑰對加密數(shù)據(jù)進行解密,恢復原始數(shù)據(jù)。
47、作為本發(fā)明所述乳房再造患者全周期護理仿真訓練系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案,其中:所述實時展示患者的康復方案與動作指導指使用現(xiàn)代前端技術(shù)棧react.js構(gòu)建交互式的用戶界面;
48、利用數(shù)據(jù)可視化庫d3.js開發(fā)定制的圖表,展示康復方案、康復進度和乳房再造數(shù)據(jù);
49、患者通過實名認證后進行訪問。
50、作為本發(fā)明所述乳房再造患者全周期護理仿真訓練系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案,其中:所述存儲收集和分析產(chǎn)生的乳房再造數(shù)據(jù)指將收集和分析產(chǎn)生的乳房再造數(shù)據(jù)存儲至數(shù)據(jù)庫中,并實施數(shù)據(jù)安全保護措施,將乳房再造數(shù)據(jù)進行云端備份,定期對活動數(shù)據(jù)和備份數(shù)據(jù)進行完整性檢測。
51、本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明通過集成自動化文獻抓取、自然語言處理、支持向量機、ar技術(shù)以及智能穿戴設備,實現(xiàn)了從康復方案的生成到實時動作指導、康復效果評估的全流程智能化,提升了訓練的準確性和效果,提高患者的使用便捷性和數(shù)據(jù)安全性。