CN112336379A - 一种骨质疏松症数据收集与分析平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种骨质疏松症数据收集与分析平台,涉及计算机科学和医学领域。本发明包括骨密度检测模块、前端数据采集模块、数据统计分析模块、智能诊断模块和治疗方案输出模块。本发明通过骨密度检测模块、前端数据采集模块、数据统计分析模块、智能诊断模块和治疗方案输出模块依次连接,利用海量病人信息库对人工智能算法模型进行优化学习,不断分析现有数据采集分析系统的不足,提高骨质疏松诊断效率,减小了测量误差,及早发现及早治疗。
Description
技术领域
本发明属于计算机科学和医学领域,特别是涉及一种骨质疏松症数据收集与分析平台。
背景技术
骨质疏松症是一种较为常见的慢性疾病(全球患病人数最多的十种疾病之一),以骨量低、骨组织微结构损坏,导致骨脆性增加,易发生骨折为特征的全身性骨病,常见症状为骨骼疼痛、易于骨折。随着中国社会人口老龄化不断加重,骨质疏松逐渐引起人们的重视。根据2015年《中国骨密度状况调查报告》显示,31.9%国民存在骨量低或骨质疏松问题,半数50 岁以上的居民存在骨量异常,50岁以上女性骨质疏松患病率高达四成。目前,由于当代全民缺乏运动,骨质疏松呈现年轻化趋势,35岁后骨质疏松发病率从1%上升至11%。易患骨质疏松人群基数庞大,国内近2.3亿60 岁以上的老年人,骨质疏松发生率为60%,并发骨折患者超过12%。国内目前约有7000万骨质疏松患者,潜在患者超过两个亿,单个患者住院治疗平均费用超过5万元,有的长期卧床、终身瘫痪,医疗护理、健康管理支出极高。
然而骨质疏松筛查面临着多方面的问题。一是疾病筛查和预防意识差,就诊率低。骨质疏松症具有病程长、病因复杂、健康损害等特点,很难被及时发现和进行相应治疗,往往发生骨折了,患者才知道自己患有骨质疏松。二是骨质疏松作为慢病,有着漫长治疗周期,需要依托分级医疗体系深入社区的支撑。
传统的骨质疏松诊断方法为以问诊为主,结合骨密度值,排除其他疾病的干扰和药物干扰,确定是否为骨质疏松以及骨质疏松的类型。由于医疗资源分布不均匀、效率较低,无法很好的解决这一问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种骨质疏松症数据收集与分析平台,通过骨密度检测模块、前端数据采集模块、数据统计分析模块、智能诊断模块和治疗方案输出模块依次连接,利用海量病人信息库对人工智能算法模型进行优化学习,不断分析现有数据采集分析系统的不足,解决了现有的骨质疏松诊断效率低、发现不及时的问题。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明为一种骨质疏松症数据收集与分析平台,包括骨密度检测模块、前端数据采集模块、数据统计分析模块、智能诊断模块和治疗方案输出模块;
所述骨密度检测模块、前端数据采集模块、数据统计分析模块、智能诊断模块和治疗方案输出模块依次连接;
所述骨密度检测模块为超声波探头;所述超声波探头内部设置有超声发射电路;所述骨密度检测模块用于测量用户骨密度值信息;
所述前端数据采集模块内部设置有超声接收电路,用于接收骨密度检测模块中超声发射电路发送的用户骨密度值信息;所述前端数据采集模块内部设置有信号调理模块、采样控制模块、A/D转换模块、FIFO暂存模块和时钟电路;所述信号调理模块、采样控制模块和A/D转换模块依次连接;所述A/D转换模块的输出端通过数据总线与FIFO暂存模块的输入端连接;所述时钟电路分别与A/D转换模块、FIFO暂存模块连接;所述FIFO暂存模块与数据统计分析模块连接;
所述数据统计分析模块搭载于计算机,保存一百万份以上的骨质疏松相关电子病例信息,用于对收到的用户基本信息、骨密度值信息、智能问诊信息,使用人工智能算法模型进行分析统计,得到用户患有骨质疏松症的类型、风险几率、并发症信息,并提出相应诊疗建议发送至智能诊断模块;
所述智能诊断模块用于根据新增的骨质疏松电子病例信息,使用人工智能算法,对所使用的算法模型进行进一步的迭代优化;
所述治疗方案输出模块用于接收智能诊断模块返回的信息,并输出到显示屏幕供用户查看,并生成电子病历。
优选地,所述超声波探头包括定位探头和测量探头;所述定位探头为双晶直探头,用于去除皮肤、软组织对测量值带来的误差;所述测量探头为双晶斜探头,用于测量定量超声波在人体骨头的传播速度。
优选地,所述前端数据采集模块还包括证件信息采集设备,使得用户可以通过刷身份证或社保卡的方式录入基本信息。
优选地,所述人工智能算法模型的公式为:
c2T=2*(T/cosθ2t)*(d/2Ttgθ2t)/t0=d/t0 sinθ2t;
式中,c2T为超声波在骨头中的传播速度,t0为超声波在骨头中的传播时间;T为骨头皮质骨层厚度,d为发射点与接收点之间距离,n为界面法线;
由斯涅尔定律可得出:
式中,c1L为超声纵波在探头延迟块中的声速,θ1L为超声波入射角。
优选地,所述智能诊断模块中还装载有语音播放装置;在进行智能问诊过程中,通过语音提示辅助用户操作,用户根据语音提示,根据问题,选择符合自身情况的选项;在所述智能诊断模块中,用户可以根据自身骨骼方面存在的病痛选择自身主诉,也可以选择不选;在所述智能诊断模块中,根据用户个人信息及骨密度信息进行智能问诊,在问诊数据库中抽取八至十个问题,可以覆盖多个风险体征。
优选地,所述治疗方案输出模块装配有打印机设备,可以根据用户的选择把信息发送到打印机设备进行打印,生成治疗方案手册。
优选地,所述平台还包括电子病例库,用于存储所有历史病人病例信息,并给人工智能算法模型的深度学习提供样本。
本发明具有以下有益效果:
本发明通过骨密度检测模块、前端数据采集模块、数据统计分析模块、智能诊断模块和治疗方案输出模块依次连接,利用海量病人信息库对人工智能算法模型进行优化学习,不断分析现有数据采集分析系统的不足,提高骨质疏松诊断效率,减小了测量误差,及早发现及早治疗。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种骨质疏松症数据收集与分析平台。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,本发明为一种骨质疏松症数据收集与分析平台,包括骨密度检测模块、前端数据采集模块、数据统计分析模块、智能诊断模块和治疗方案输出模块;
骨密度检测模块、前端数据采集模块、数据统计分析模块、智能诊断模块和治疗方案输出模块依次连接;
骨密度检测模块为超声波探头;超声波探头内部设置有超声发射电路;骨密度检测模块用于测量用户骨密度值信息;骨密度检测模块包含校准装置,通过校准装置进行每日校准,保证骨密度测量准确性;在所述骨密度测量模块中,包含温度测量设备,使得开机后无需预热,检测时自动温度补偿减少温差所带来的测量误差,有效提高检测精确度。
前端数据采集模块内部设置有超声接收电路,用于接收骨密度检测模块中超声发射电路发送的用户骨密度值信息;前端数据采集模块内部设置有信号调理模块、采样控制模块、A/D转换模块、FIFO暂存模块和时钟电路;信号调理模块、采样控制模块和A/D转换模块依次连接;A/D转换模块的输出端通过数据总线与FIFO暂存模块的输入端连接;时钟电路分别与A/D 转换模块、FIFO暂存模块连接;FIFO暂存模块与数据统计分析模块连接;
数据统计分析模块搭载于计算机,保存一百万份以上的骨质疏松相关电子病例信息,用于对收到的用户基本信息、骨密度值信息、智能问诊信息,使用人工智能算法模型进行分析统计,得到用户患有骨质疏松症的类型、风险几率、并发症信息,并提出相应诊疗建议发送至智能诊断模块;
智能诊断模块用于根据新增的骨质疏松电子病例信息,使用人工智能算法,对所使用的算法模型进行进一步的迭代优化;
治疗方案输出模块用于接收智能诊断模块返回的信息,并输出到显示屏幕供用户查看,并生成电子病历。
其中,超声波探头包括定位探头和测量探头;定位探头为双晶直探头,用于去除皮肤、软组织对测量值带来的误差;测量探头为双晶斜探头,用于测量定量超声波在人体骨头的传播速度。
其中,前端数据采集模块还包括证件信息采集设备,使得用户可以通过刷身份证或社保卡的方式录入基本信息,减少用户手动录入信息的时间,使得操作更加便捷。
其中,人工智能算法模型的公式为:
c2T=2*(T/cosθ2t)*(d/2Ttgθ2t)/t0=d/t0 sinθ2t;
式中,c2T为超声波在骨头中的传播速度,t0为超声波在骨头中的传播时间;T为骨头皮质骨层厚度,d为发射点与接收点之间距离,n为界面法线;
由斯涅尔定律可得出:
式中,c1L为超声纵波在探头延迟块中的声速,θ1L为超声波入射角。
其中,智能诊断模块中还装载有语音播放装置;在进行智能问诊过程中,通过语音提示辅助用户操作,用户根据语音提示,根据问题,选择符合自身情况的选项;在智能诊断模块中,用户可以根据自身骨骼方面存在的病痛选择自身主诉,也可以选择不选;在智能诊断模块中,根据用户个人信息及骨密度信息进行智能问诊,在问诊数据库中抽取八至十个问题,可以覆盖多个风险体征。
其中,治疗方案输出模块装配有打印机设备,可以根据用户的选择把信息发送到打印机设备进行打印,生成治疗方案手册。
其中,平台还包括电子病例库,用于存储所有历史病人病例信息,并给人工智能算法模型的深度学习提供样本。
值得注意的是,上述系统实施例中,所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
另外,本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种骨质疏松症数据收集与分析平台,包括骨密度检测模块、前端数据采集模块、数据统计分析模块、智能诊断模块和治疗方案输出模块,其特征在于:
所述骨密度检测模块、前端数据采集模块、数据统计分析模块、智能诊断模块和治疗方案输出模块依次连接;
所述骨密度检测模块为超声波探头;所述超声波探头内部设置有超声发射电路;所述骨密度检测模块用于测量用户骨密度值信息;
所述前端数据采集模块内部设置有超声接收电路,用于接收骨密度检测模块中超声发射电路发送的用户骨密度值信息;所述前端数据采集模块内部设置有信号调理模块、采样控制模块、A/D转换模块、FIFO暂存模块和时钟电路;所述信号调理模块、采样控制模块和A/D转换模块依次连接;所述A/D转换模块的输出端通过数据总线与FIFO暂存模块的输入端连接;所述时钟电路分别与A/D转换模块、FIFO暂存模块连接;所述FIFO暂存模块与数据统计分析模块连接;
所述数据统计分析模块搭载于计算机,保存一百万份以上的骨质疏松相关电子病例信息,用于对收到的用户基本信息、骨密度值信息、智能问诊信息,使用人工智能算法模型进行分析统计,得到用户患有骨质疏松症的类型、风险几率、并发症信息,并提出相应诊疗建议发送至智能诊断模块;
所述智能诊断模块用于根据新增的骨质疏松电子病例信息,使用人工智能算法,对所使用的算法模型进行进一步的迭代优化;
所述治疗方案输出模块用于接收智能诊断模块返回的信息,并输出到显示屏幕供用户查看,并生成电子病历。
2.根据权利要求1所述的一种骨质疏松症数据收集与分析平台,其特征在于,所述超声波探头包括定位探头和测量探头;所述定位探头为双晶直探头,用于去除皮肤、软组织对测量值带来的误差;所述测量探头为双晶斜探头,用于测量定量超声波在人体骨头的传播速度。
3.根据权利要求1所述的一种骨质疏松症数据收集与分析平台,其特征在于,所述前端数据采集模块还包括证件信息采集设备,使得用户可以通过刷身份证或社保卡的方式录入基本信息。
5.根据权利要求1所述的一种骨质疏松症数据收集与分析平台,其特征在于,所述智能诊断模块中还装载有语音播放装置;在进行智能问诊过程中,通过语音提示辅助用户操作,用户根据语音提示,根据问题,选择符合自身情况的选项;在所述智能诊断模块中,用户可以根据自身骨骼方面存在的病痛选择自身主诉,也可以选择不选;在所述智能诊断模块中,根据用户个人信息及骨密度信息进行智能问诊,在问诊数据库中抽取八至十个问题,可以覆盖多个风险体征。
6.根据权利要求1所述的一种骨质疏松症数据收集与分析平台,其特征在于,所述治疗方案输出模块装配有打印机设备,可以根据用户的选择把信息发送到打印机设备进行打印,生成治疗方案手册。
7.根据权利要求1所述的一种骨质疏松症数据收集与分析平台,其特征在于,所述平台还包括电子病例库,用于存储所有历史病人病例信息,并给人工智能算法模型的深度学习提供样本。
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