CN112489761A - 一种液体及能量管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液体及能量管理系统，包括管理用户营养信息的个人中心模块、营养管理模块以及用户营养评估的规划评估模块，所述个人中心模块采用UML用例图构建用户与用例图之间的关联关系，同时保存用户身体指标数据于数据存储模块，所述数据存储模块的数据端通过无线网络连接数据库，所述数据库的数据端同步连接所述营养管理模块，所述营养管理模块采用粒子群算法构建营养成分与用户身体指标模型，能够为临床医生提供调整病人输液营养种类及含量的参考依据，同时系统也可以根据评估结果动态改变病人的输液标准，为病人实时提供动态数据信息，不仅能够为后续就医提供参考，还能为保证病人营养的摄入，实用性强。

Description

一种液体及能量管理系统
技术领域
本发明涉及液体能量管理技术领域，具体涉及一种液体及能量管理系统。
背景技术
临床营养对病人的疾病治疗、康复具有非常重要的作用，是临床综合治疗不可缺少的部分，同治疗、护理一样都是是寻求最佳疗效的四大支柱，且医院营养科的医护人员需以病人为中必，与临床医务人员密切配合，为病人提供更优质的医疗服务，从而将临床营养工作做得更好。
病人能否获得理想的治疗和营养供给，将直接影响治疗效果和病体康复，从目前的针对术后病人的营养供给系统来看，临床上对于手术患者的手术期输液及能量供应管理仍需系统化规范化，由于手术患者围手术期不能进食，术后一段时间内也不能进水，所以对于液体及能量的摄入无法自由掌控，目前对于输液多少及成分配比主要是根据临床医生的个人经验来进行，是否达到了能量及液体要求或是否供给过多则难以量化评估。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液体及能量管理系统，以解决现有技术中针对术后病人摄取液体及能量的量无法自由掌控的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：
一种液体及能量管理系统，包括管理用户营养信息的个人中心模块、营养管理模块以及用户营养评估的规划评估模块，所述个人中心模块采用UML用例图构建用户与用例图之间的关联关系，同时保存用户身体指标数据于数据存储模块，所述数据存储模块的数据端通过无线网络连接数据库，所述数据库的数据端同步连接所述营养管理模块，所述营养管理模块采用粒子群算法构建营养成分与用户身体指标模型，并同步连接至所述规划评估模块规划用户营养信息。
作为本发明的一种优选方案，所述营养管理模块同步所述数据库内部用户身体指标的冗余数据信息，构建多样性指数Mi
Figure BDA0002787492120000021
其中，q表示数据集元素的丰度，pi表示第i种元素的总量。
作为本发明的一种优选方案，依据所述多样性指数Mi量化液体量及能量的质量，并构建解向量X＝[x1，x2，x3…xn]T，依据所述粒子群算法运行次数k，获取解向量组Xset
Figure BDA0002787492120000022
其中，元素xij的下标i表示满足约束条件的第i个解向量，j表示第j种营养液含量。
作为本发明的一种优选方案，利用所述解向量组Mset的各个向量第i维分量构成数列的方差Di
Figure BDA0002787492120000023
其中，k表示营养元素种类总数。
作为本发明的一种优选方案，利用所述Di获取不同营养元素摄取量，构建矩阵A表示不同营养元素中液体配比，得到余弦相似度函数模型如下：
Figure BDA0002787492120000024
其中，目标向量C由解向量X与矩阵A构建，B为推荐摄取量。
作为本发明的一种优选方案，根据所述余弦相似度f(X)规划的摄取量与推荐摄取量的偏差信息构建所述规划评估模块，所述规划评估模块内部设置规划请求类函数并将函数数据端同步至所述数据库中。
作为本发明的一种优选方案，所述规划请求类函数采用PSO算法获取不同营养参数权值信息。
作为本发明的一种优选方案，通过所述营养参数权值信息规划应用液体参数同步至所述营养管理模块，采用序列图来展现不用营养参数信息。
作为本发明的一种优选方案，通过所述序列图采用C/S架构在服务器端以Web-service方式发布营养参数信息。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
本发明新型液体及能量管理系统，根据人体指标数据构建病人配置输液含量模型，并通过营养管理模块将模型进一步简化，将其转变为欠定方程组求解，利用向量模型通过粒子群算法实时求解推荐摄取量值，通过规划评估模块构建输液含量值，能够最大限度的避免小数引起的误差，提高输液含量精度，为临床医生提供调整病人输液营养种类及含量的参考依据，同时系统也可以根据评估结果动态改变病人的输液标准，为病人实时提供动态数据信息，不仅能够为后续就医提供参考，还能为保证病人营养的摄入，实用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例提供新型液体及能量管理系统的流程图；
图2为本发明实施例提供新型液体及能量管理系统的结构示意图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明提供了一种液体及能量管理系统，通过构建用户个人管理中心模块获取用户近期营养信息，在最大摄取量与最低摄取量之间设置可接受量，并根据用户身体指标的冗余数据信息构建矩阵向量，根据该矩阵向量的解向量组设置初始化向量以及度量函数，从而保证解的多样性，并利用规划评估模块根据用户自身的身体状况和用户要求，计算出用户营养建议摄取量，之后计算各种食材应摄取量，给用户以合理的建议，且整个系统数据存储和管理均用一台服务器实现，要求用户之间严格独立，可以并发访问和操作数据库，使得数据库中的数据更加结构化、规范化。
包括管理用户营养信息的个人中心模块、营养管理模块以及用户营养评估的规划评估模块，所述个人中心模块采用UML用例图构建用户与用例图之间的关联关系，同时保存用户身体指标数据于数据存储模块，所述数据存储模块的数据端通过无线网络连接数据库，所述数据库的数据端同步连接所述营养管理模块，所述营养管理模块采用粒子群算法构建营养成分与用户身体指标模型，并同步连接至所述规划评估模块规划用户营养信息。
本实施例中，所述个人中心模块主要是管理用户的相关信息和操作，可详细分为注册、登录、用户身体情况记录、用户饮食日志，用户首先向系统发起注册请求，服务器，并填写个人相应的信息以及自身身体状况，服务器将用户的信息保存到服务器中，用户可将自己每日输液情况录入系统。
本实施例中，所述营养管理模块分为两个模块，一个是营养学知识库，另一个是食材管理，营养学知识库模块主要是记录人体各种营养的相关知识，以及不同人群的推荐摄取量，食材管理主要是记录不同食材各种营养成分，以及食材的添加、删除和修改操作等等。
本实施例中，所述规划评估模块根据用户自身每日输液情况，逐渐更新规划信息给用户的每日输液信息做参考，用户可以将自己每日摄取的营养液含量记录到系统中，之后在营养评估模块开始评估，医生可以根据评估结果调整病人的营养种类及含量，系统也可以根据评估结果动态改变病人的输液标准。
所述营养管理模块同步所述数据库内部用户身体指标的冗余数据信息，构建多样性指数Mi
Figure BDA0002787492120000051
其中，q表示数据集元素的丰度，pi表示第i种元素的总量。
依据所述多样性指数Mi量化液体量及能量的质量，并构建解向量X＝[x1，x2，x3…xn]T，依据所述粒子群算法运行次数k，获取解向量组Xset
Figure BDA0002787492120000052
其中，元素xij的下标i表示满足约束条件的第i个解向量，j表示第j种营养液含量。
利用所述解向量组Mset的各个向量第i维分量构成数列的方差Di
Figure BDA0002787492120000053
其中，k表示营养元素种类总数。
利用所述Di获取不同营养元素摄取量，构建矩阵A表示不同营养元素中液体配比，得到余弦相似度函数模型如下：
Figure BDA0002787492120000054
其中，目标向量C由解向量X与矩阵A构建，B为推荐摄取量。
根据所述余弦相似度f(X)规划的摄取量与推荐摄取量的偏差信息构建所述规划评估模块，所述规划评估模块内部设置规划请求类函数并将函数数据端同步至所述数据库中。
本实施例中，对f(X)函数通过粒子群算法求解最大值及其对应的解向量X，就可以得到满足要求的规划解集，能够最大限度的避免小数引起的误差，提高结果精度。
所述规划请求类函数采用PSO算法获取不同营养参数权值信息。
本实施例中，所述PSO算法代码的编写主要用到了矩阵变换和向量范数，不牵扯其它复杂的数值计算，通过引用其中的MathNet.Numerics.LinearAlgebra命名空间，约束矩阵为小数矩阵，PSO在计算时应采用浮点数，矩阵并非超大规模矩阵，且矩阵为稠密的非方阵矩阵。
本实施例中，主要根据数据流将推荐摄取量以及输液成分含量表打包成一个对象，传递给PSO模块，将最终处理结果也作为一个对象发送给客户端。
通过所述营养参数权值信息规划应用液体参数同步至所述营养管理模块，采用序列图来展现不用营养参数信息。
通过所述序列图采用C/S架构在服务器端以Web-service方式发布营养参数信息。
本实施例中，根据人体指标数据构建病人配置输液含量模型，并通过营养管理模块将模型进一步简化，将其转变为欠定方程组求解，利用向量模型通过粒子群算法实时求解推荐摄取量值，通过规划评估模块构建输液含量值，能够最大限度的避免小数引起的误差，提高输液含量精度，为临床医生提供调整病人输液营养种类及含量的参考依据，同时系统也可以根据评估结果动态改变病人的输液标准，为病人实时提供动态数据信息，不仅能够为后续就医提供参考，还能为保证病人营养的摄入。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (9)

1.一种液体及能量管理系统，其特征在于：包括管理用户营养信息的个人中心模块、营养管理模块以及用户营养评估的规划评估模块，所述个人中心模块采用UML用例图构建用户与用例图之间的关联关系，同时保存用户身体指标数据于数据存储模块，所述数据存储模块的数据端通过无线网络连接数据库，所述数据库的数据端同步连接所述营养管理模块，所述营养管理模块采用粒子群算法构建营养成分与用户身体指标模型，并同步连接至所述规划评估模块规划用户营养信息。
2.根据权利要求1所述的一种液体及能量管理系统，其特征在于：所述营养管理模块同步所述数据库内部用户身体指标的冗余数据信息，构建多样性指数Mi
Figure FDA0002787492110000011
其中，q表示数据集元素的丰度，pi表示第i种元素的总量。
3.根据权利要求2所述的一种液体及能量管理系统，其特征在于：依据所述多样性指数Mi量化液体量及能量的质量，并构建解向量X＝[x1，x2，x3...xn]T，依据所述粒子群算法运行次数k，获取解向量组Xset
Figure FDA0002787492110000012
其中，元素xij的下标i表示满足约束条件的第i个解向量，j表示第j种营养液含量。
4.根据权利要求3所述的一种液体及能量管理系统，其特征在于：利用所述解向量组Mset的各个向量第i维分量构成数列的方差Di
Figure FDA0002787492110000013
其中，k表示营养元素种类总数。
5.根据权利要求4所述的一种液体及能量管理系统，其特征在于：利用所述Di获取不同营养元素摄取量，构建矩阵A表示不同营养元素中液体配比，得到余弦相似度函数模型如下：
Figure FDA0002787492110000021
其中，目标向量C由解向量X与矩阵A构建，B为推荐摄取量。
6.根据权利要求5所述的一种液体及能量管理系统，其特征在于：根据所述余弦相似度f(X)规划的摄取量与推荐摄取量的偏差信息构建所述规划评估模块，所述规划评估模块内部设置规划请求类函数并将函数数据端同步至所述数据库中。
7.根据权利要求6所述的一种液体及能量管理系统，其特征在于，所述规划请求类函数采用PSO算法获取不同营养参数权值信息。
8.根据权利要求7所述的一种液体及能量管理系统，其特征在于，通过所述营养参数权值信息规划应用液体参数同步至所述营养管理模块，采用序列图来展现不用营养参数信息。
9.根据权利要求8所述的一种液体及能量管理系统，其特征在于，通过所述序列图采用C/S架构在服务器端以Web-service方式发布营养参数信息。
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