CN115831318B - 一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管系统及方法，属于医用核素粒子溯源技术领域。本系统包括粒子运输模块、术前装配模块、术中植入模块、术后封存模块、粒子验证模块；所述粒子运输模块的输出端与所述术前装配模块的输入端相连接；所述术前装配模块的输出端与所述术中植入模块的输入端相连接；所述术中植入模块的输出端与所述术后封存模块的输入端相连接；所述术后封存模块的输出端与所述粒子验证模块的输入端相连接。本发明能够提高粒子植入肿瘤的精准度，避免了粒子漂移的发生即避免了二次手术，患者痛苦低、费用低、手术时间短，促进粒子治疗肿瘤事业的健康发展。
Description
技术领域
本发明涉及医用核素粒子溯源技术领域，具体为一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管系统及方法。
背景技术
使用医用核素（以下简称“粒子”）治疗肿瘤逐渐成为临床肿瘤治疗的主要手段之一，但粒子因其放射性，在实际操作中往往存在着运输存储易丢失泄露，术前装配复杂时间长，术中植入准确度低，术后回收清点不清晰等问题，限制着粒子治疗肿瘤的发展，而泄露的放射线对周围人群和环境易造成辐射危害。而在目前的技术手段中，也缺乏能够进行全流程可溯源监管和使用医用核素粒子的系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管方法，该方法包括以下步骤：
S1、医院向粒子生产厂发出粒子需求，粒子生产厂将符合手术计划要求的粒子装入粒子封装器中，粒子封装器外表覆盖防水防尘防摔的防护层，防护层被包裹在由工业塑料制成的外壳中，外壳里嵌入芯片，芯片中记录粒子的初始重要参数；所述初始重要参数包括生产厂家名称、粒子品名、规格型号、数量、总剂量；粒子的运输、存储由粒子封装器完成，即可安全存储又防辐射，可对粒子整个使用流程溯源。
S2、粒子封装器配送至医院临床后，对初始重要参数进行智能分析处理，输出不符合本次临床手术要求的粒子，构建粒子存储模型，根据初始重要参数在不符合本次临床手术要求的粒子中选取出留存粒子，不属于留存粒子的运输回粒子生产商；这里由于大部分粒子都是微粒，体积不大，例如125I粒子常规尺寸是0.8×4mm的圆柱体，临床人工装配较为困难且因其放射性会对医护造成辐射危害，因此采用上述装配方式，根据临床手术要求，再把可植入人体降解代谢的粒子链，粒子链是由对人体安全无毒害的可降解代谢吸收的生物相容性材料制备。粒子链的结构简单可靠；大部分粒子都是微粒，体积不大，例如125I粒子常规尺寸是0.8×4mm的圆柱体，根据粒子的规格所设计的粒子链是半包容粒子的链状容器，该容器由一个或多个单元组成，相邻单元等长等距，半包容结构与粒子尺寸形成过盈配合，从而相互固定，进而使粒子不会脱离粒子链。粒子链可降低粒子漂移的发生；单个粒子重量较轻，其在肿瘤内因人体运动或脏器蠕动等原因，会迫使粒子移动至目标植入位置之外，从而大幅度降低治疗效果。所有粒子装入粒子链后，整体重量和体积变大，有效抵抗外因导致的粒子漂移。
S3、将符合本次临床手术要求的粒子导入全自动粒子装载机中，由全自动粒子装载机把粒子压入可植入人体降解代谢的粒子链里，把完成粒子装配的粒子链，导入同轴穿刺针中，使用穿刺针的内针将其推入肿瘤内，对患者进行CT扫描，通过AI多模态影像融合技术识别患者影像上的粒子，并统计粒子数量和比对粒子植入位置，解决了粒子清点靠人工，植入位置靠经验判断的弊端；
在以往的技术中，粒子植入肿瘤的手术是在至少两名医生的相互配合下，通过全手动的粒子植入枪，一粒一粒的把粒子植入肿瘤中，医生反复植入粒子的操作费时费力，该过程也使医护长时间暴露在辐射危害下，且人工植入粒子的准确度较低，也会因为粒子本身重量较轻导致粒子漂移现象（粒子在肿瘤内因人体运动或脏器蠕动等原因，使其移动至目标位置之外）的发生，从而降低了治疗效果。
S4、把粒子装载机中剩余粒子导入粒子封装器里，将封存重要参数写入粒子封装器的芯片内，构建溯源密码；所述封存重要参数包括医院名称、科室名称、医生名称、患者住院号、患者姓名、手术科室、手术时间、粒子剩余数量、粒子剩余总剂量；
S5、获取临床手术计划下的粒子植入位置与实际植入位置的特征点，获取患者影像上的粒子数量与封存重要参数中的粒子剩余数量，构建粒子验证模型，若出现任一验证结果不满足粒子验证模型，输出报警信号至管理员端口。
根据上述技术方案，所述构建粒子存储模型包括：
S2-1、将粒子的初始重要参数数据写入集合，记为A=[A1、A2、……、A5]，其中A1、A2、……、A5分别代表初始重要参数数据中的一种，记为元素；
S2-2、随机初始化一个种群，所述种群中包含N组粒子历史数据，N组粒子历史数据中包含医院临床手术使用过的粒子历史数据K组，K≤N，所述粒子历史数据包括每次使用的粒子的初始重要参数数据，N、K为可设置的常数值，设置初始迭代次数G=1；
S2-3、随机设置元素的次级子元素，所述次级子元素为对元素的范围限定，计算次级子元素下的影响值：
其中，代表粒子历史数据/>对应的初始重要参数数据对于粒子临床手术使用的影响值；/>代表次级子元素组合方式的集合，其中单独一种次级子元素也称为元素组合；/>代表粒子历史数据/>中所有次级子元素组合方式中的任一种；/>代表种群中存在组合方式为/>且属于医院临床手术使用过的粒子历史数据的粒子历史数据数量；/>代表种群中存在组合方式为/>的粒子历史数据数量；
S2-4、计算N组粒子历史数据的影响值平均值，设置阈值，若平均值高于阈值，进行次级子元素的迭代，直至平均值低于阈值时结束迭代；所述迭代采取判断方式，获取每一种组合方式为的概率值/>，设置判断阈值，若存在/>低于判断阈值，删除该次级子元素组合方式，并挖掘次级子元素的新次级子元素，所述新次级子元素是对次级子元素的范围限定；并设置迭代次数G=G+1，重复步骤S2-3；
S2-5、结束迭代后，输出当前的新次级子元素，作为粒子留存范围，获取不符合本次临床手术要求的粒子的初始重要参数，计算不符合本次临床手术要求的粒子的初始重要参数满足粒子留存范围的初始重要参数数量P，设置粒子留存阈值，若P不小于粒子留存阈值，则将不符合本次临床手术要求的粒子留存在医院内，若P小于粒子留存阈值，则将不符合本次临床手术要求的粒子运输回粒子生产商。
根据上述技术方案，所述构建溯源密码包括：
构建密钥库，所述密钥库用于随机生成一种密钥，匹配到粒子封存过程，用于后续溯源；
构建通信恶意节点库，所述通信恶意节点库用于记录历史数据下出现通信故障或者信息泄露的通信节点；
获取用户调用粒子封存信息数据的传输路径上的通信传输节点，若传输路径上的任一通信传输节点在通信恶意节点库时，随机生成新的溯源密钥替换原有密钥，并将新密钥发送至管理员端口。
根据上述技术方案，所述构建粒子验证模型包括：
获取临床手术计划下的粒子植入位置与实际植入位置的特征点，构建相似度模型，设置相似度阈值，若存在相似度模型输出的相似度值低于相似度阈值，输出报警信号至管理员端口；
获取患者影像上的粒子数量与封存重要参数中的粒子剩余数量，构建粒子验证模型：
其中，指出厂时粒子封装器中封装的粒子数量；/>为获取的患者影像上的粒子数量；/>为封存重要参数中的粒子剩余数量；若存在/>不等于/>，输出报警信号至管理员端口。
一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管系统，该系统包括：粒子运输模块、术前装配模块、术中植入模块、术后封存模块、粒子验证模块；
所述粒子运输模块用于在医院向粒子生产厂发出粒子需求后，粒子生产厂将符合手术计划要求的粒子装入粒子封装器中，粒子封装器外表覆盖防水防尘防摔的防护层，防护层被包裹在由工业塑料制成的外壳中，外壳里嵌入芯片，芯片中记录粒子的初始重要参数；所述初始重要参数包括生产厂家名称、粒子品名、规格型号、数量、总剂量；所述术前装配模块用于在粒子封装器配送至医院临床后，对初始重要参数进行智能分析处理，输出不符合本次临床手术要求的粒子，构建粒子存储模型，根据初始重要参数在不符合本次临床手术要求的粒子中选取出留存粒子，不属于留存粒子的运输回粒子生产商；所述术中植入模块用于将符合本次临床手术要求的粒子导入全自动粒子装载机中，由全自动粒子装载机把粒子压入可植入人体降解代谢的粒子链里，把完成粒子装配的粒子链，导入同轴穿刺针中，使用穿刺针的内针将其推入肿瘤内，对患者进行CT扫描，通过AI多模态影像融合技术识别患者影像上的粒子，并统计粒子数量和记录粒子植入位置；所述术后封存模块用于把粒子装载机中剩余粒子导入粒子封装器里，将封存重要参数写入粒子封装器的芯片内，构建溯源密码；所述封存重要参数包括医院名称、科室名称、医生名称、患者住院号、患者姓名、手术科室、手术时间、粒子剩余数量、粒子剩余总剂量；所述粒验证模块用于获取临床手术计划下的粒子植入位置与实际植入位置的特征点，获取患者影像上的粒子数量与封存重要参数中的粒子剩余数量，构建粒子验证模型，若出现任一验证结果不满足粒子验证模型，输出报警信号至管理员端口；
所述粒子运输模块的输出端与所述术前装配模块的输入端相连接；所述术前装配模块的输出端与所述术中植入模块的输入端相连接；所述术中植入模块的输出端与所述术后封存模块的输入端相连接；所述术后封存模块的输出端与所述粒子验证模块的输入端相连接。
根据上述技术方案，所述粒子运输模块包括需求验证单元、粒子运输单元；
所述需求验证单元用于对医院发出的粒子需求进行验证，确定医院位置；所述粒子运输单元用于粒子生产厂将符合手术计划要求的粒子装入粒子封装器中，运输至需求医院；
所述需求验证单元的输出端与所述粒子运输单元的输入端相连接。
根据上述技术方案，所述术前装配模块包括初始重要参数采集单元、数据智能分析单元；所述初始重要参数采集单元用于在粒子封装器配送至医院临床后，对初始重要参数进行采集；所述数据智能分析单元用于对采集的数据进行智能分析处理，输出不符合本次临床手术要求的粒子，构建粒子存储模型，根据初始重要参数在不符合本次临床手术要求的粒子中选取出留存粒子，不属于留存粒子的运输回粒子生产商；所述初始重要参数采集单元的输出端与所述数据智能分析单元的输入端相连接。
根据上述技术方案，所述术中植入模块包括术中植入单元、术中记录单元；所述术中植入单元用于将符合本次临床手术要求的粒子导入全自动粒子装载机中，由全自动粒子装载机把粒子压入可植入人体降解代谢的粒子链里，把完成粒子装配的粒子链，导入同轴穿刺针中，使用穿刺针的内针将其推入肿瘤内；所述术中记录单元用于对患者进行CT扫描，通过AI多模态影像融合技术识别患者影像上的粒子，并统计粒子数量和获取粒子植入位置；
所述术中植入单元的输出端与所述术中记录单元的输入端相连接。
根据上述技术方案，所述术后封存模块包括术后封存单元、溯源单元；所述术后封存单元用于把粒子装载机中剩余粒子导入粒子封装器里，将封存重要参数写入粒子封装器的芯片内；所述溯源单元用于构建溯源密码，以备后期数据调用；
所述术后封存单元的输出端与所述溯源单元的输入端相连接。
根据上述技术方案，所述粒子验证模块包括特征采集单元、粒子验证单元；所述特征采集单元用于获取临床手术计划下的粒子植入位置与实际植入位置的特征点，获取患者影像上的粒子数量与封存重要参数中的粒子剩余数量；所述粒子验证单元用于构建粒子验证模型，若出现任一验证结果不满足粒子验证模型，输出警告信息至管理员端口；
所述特征采集单元的输出端与所述粒子验证单元的输入端相连接。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明能够解决粒子因其放射性，在实际操作中存在的运输监管溯源问题，通过对粒子从封闭运输-术前装配-术中植入-术后清点-术后封存等关键环节进行全流程可溯源监管和使用，解决了粒子从存储-运输-装配-使用-清点-封存等各个环节现存的问题，杜绝了放射性危害的发生，大幅度降低了医生工作强度和工作量，减少了医疗资源的投入，提高了粒子植入肿瘤的精准度，避免了粒子漂移的发生即避免了二次手术，患者痛苦低、费用低、手术时间短，促进粒子治疗肿瘤事业的健康发展。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管系统及方法的流程示意图。
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。
请参阅图1，在本实施例一中：提供一种粒子溯源流程如下：
粒子生产厂把符合临床手术要求的粒子装入粒子封装器中，并在芯片中写入产品信息，由快递或特定运输渠道配送至医院临床，医生比对粒子封装器芯片记载的参数是否符合手术要求，不符合要求退回生产厂，把符合要求的粒子导入全自动粒子装载机里，同时把人体可降解代谢的粒子链插入装载机，医生根据术前治疗计划的要求，使用粒子装载机把粒子压入粒子链，把制备好的粒子链通过同轴穿刺针植入肿瘤内部，手术完成后再用AI影像软件清点植入肿瘤粒子数量，读取粒子装载机中剩余粒子的数量，两者相加是否等于术前粒子总数量，清点完成后，把粒子装载机中剩余粒子退回粒子封装器，把诊疗信息写入粒子封装器的芯片里，再把粒子封装器运送回粒子生产厂，从而完成粒子整个流程的监管使用和溯源。
具体步骤如下：
医院向粒子生产厂发出粒子需求，粒子生产厂将符合手术计划要求的粒子装入粒子封装器中，粒子封装器外表覆盖防水防尘防摔的防护层，防护层被包裹在由工业塑料制成的外壳中，外壳里嵌入芯片，芯片中记录粒子的初始重要参数；所述初始重要参数包括生产厂家名称、粒子品名、规格型号、数量、总剂量；
粒子封装器配送至医院临床后，对初始重要参数进行智能分析处理，输出不符合本次临床手术要求的粒子，构建粒子存储模型，根据初始重要参数在不符合本次临床手术要求的粒子中选取出留存粒子，不属于留存粒子的运输回粒子生产商；
所述构建粒子存储模型包括：
S2-1、将粒子的初始重要参数数据写入集合，记为A=[A1、A2、……、A5]，其中A1、A2、……、A5分别代表初始重要参数数据中的一种，记为元素；
S2-2、随机初始化一个种群，所述种群中包含N组粒子历史数据，N组粒子历史数据中包含医院临床手术使用过的粒子历史数据K组，K≤N，所述粒子历史数据包括每次使用的粒子的初始重要参数数据，N、K为可设置的常数值，设置初始迭代次数G=1；
S2-3、随机设置元素的次级子元素，所述次级子元素为对元素的范围限定，计算次级子元素下的影响值：
其中，代表粒子历史数据/>对应的初始重要参数数据对于粒子临床手术使用的影响值；/>代表次级子元素组合方式的集合，其中单独一种次级子元素也称为元素组合；/>代表粒子历史数据/>中所有次级子元素组合方式中的任一种；/>代表种群中存在组合方式为/>且属于医院临床手术使用过的粒子历史数据的粒子历史数据数量；/>代表种群中存在组合方式为/>的粒子历史数据数量；
所述的次级子元素是一种范围限定，以总剂量为例，初始元素为总剂量，次级子元素为总剂量在[s,t]，那么新次级子元素的总剂量为[s0,t0]，很明显s0应大于等于s，t0应小于等于t；
S2-4、计算N组粒子历史数据的影响值平均值，设置阈值，若平均值高于阈值，进行次级子元素的迭代，直至平均值低于阈值时结束迭代；所述迭代采取判断方式，获取每一种组合方式为的概率值/>，设置判断阈值，若存在/>低于判断阈值，删除该次级子元素组合方式，并挖掘次级子元素的新次级子元素，所述新次级子元素是对次级子元素的范围限定；并设置迭代次数G=G+1，重复步骤S2-3；
迭代采取判断方式的判定，是因为一旦某一种次级子元素占比较低时，其所在的分析意义较低，属于一种特殊类别情况，因此删除该组合方式；
S2-5、结束迭代后，输出当前的新次级子元素，作为粒子留存范围，获取不符合本次临床手术要求的粒子的初始重要参数，计算不符合本次临床手术要求的粒子的初始重要参数满足粒子留存范围的初始重要参数数量P，设置粒子留存阈值，若P不小于粒子留存阈值，则将不符合本次临床手术要求的粒子留存在医院内，若P小于粒子留存阈值，则将不符合本次临床手术要求的粒子运输回粒子生产商。
将符合本次临床手术要求的粒子导入全自动粒子装载机中，由全自动粒子装载机把粒子压入可植入人体降解代谢的粒子链里，把完成粒子装配的粒子链，导入同轴穿刺针中，使用穿刺针的内针将其推入肿瘤内，对患者进行CT扫描，通过AI多模态影像融合技术识别患者影像上的粒子，并统计粒子数量和比对粒子植入位置；
把粒子装载机中剩余粒子导入粒子封装器里，将封存重要参数写入粒子封装器的芯片内，构建溯源密码；所述封存重要参数包括医院名称、科室名称、医生名称、患者住院号、患者姓名、手术科室、手术时间、粒子剩余数量、粒子剩余总剂量；
所述构建溯源密码包括：
构建密钥库，所述密钥库用于随机生成一种密钥，匹配到粒子封存过程，用于后续溯源；
构建通信恶意节点库，所述通信恶意节点库用于记录历史数据下出现通信故障或者信息泄露的通信节点；
获取用户调用粒子封存信息数据的传输路径上的通信传输节点，若传输路径上的任一通信传输节点在通信恶意节点库时，随机生成新的溯源密钥替换原有密钥，并将新密钥发送至管理员端口。
获取临床手术计划下的粒子植入位置与实际植入位置的特征点，获取患者影像上的粒子数量与封存重要参数中的粒子剩余数量，构建粒子验证模型，若出现任一验证结果不满足粒子验证模型，输出报警信号至管理员端口。
所述构建粒子验证模型包括：
获取临床手术计划下的粒子植入位置与实际植入位置的特征点，构建相似度模型，设置相似度阈值，若存在相似度模型输出的相似度值低于相似度阈值，输出报警信号至管理员端口；
获取患者影像上的粒子数量与封存重要参数中的粒子剩余数量，构建粒子验证模型：
其中，指出厂时粒子封装器中封装的粒子数量；/>为获取的患者影像上的粒子数量；/>为封存重要参数中的粒子剩余数量；若存在/>不等于/>，输出报警信号至管理员端口。
在本实施例二中，提供一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管系统，该系统包括：粒子运输模块、术前装配模块、术中植入模块、术后封存模块、粒子验证模块；
所述粒子运输模块用于在医院向粒子生产厂发出粒子需求后，粒子生产厂将符合手术计划要求的粒子装入粒子封装器中，粒子封装器外表覆盖防水防尘防摔的防护层，防护层被包裹在由工业塑料制成的外壳中，外壳里嵌入芯片，芯片中记录粒子的初始重要参数；所述初始重要参数包括生产厂家名称、粒子品名、规格型号、数量、总剂量；所述术前装配模块用于在粒子封装器配送至医院临床后，对初始重要参数进行智能分析处理，输出不符合本次临床手术要求的粒子，构建粒子存储模型，根据初始重要参数在不符合本次临床手术要求的粒子中选取出留存粒子，不属于留存粒子的运输回粒子生产商；所述术中植入模块用于将符合本次临床手术要求的粒子导入全自动粒子装载机中，由全自动粒子装载机把粒子压入可植入人体降解代谢的粒子链里，把完成粒子装配的粒子链，导入同轴穿刺针中，使用穿刺针的内针将其推入肿瘤内，对患者进行CT扫描，通过AI多模态影像融合技术识别患者影像上的粒子，并统计粒子数量和记录粒子植入位置；所述术后封存模块用于把粒子装载机中剩余粒子导入粒子封装器里，将封存重要参数写入粒子封装器的芯片内，构建溯源密码；所述封存重要参数包括医院名称、科室名称、医生名称、患者住院号、患者姓名、手术科室、手术时间、粒子剩余数量、粒子剩余总剂量；所述粒验证模块用于获取临床手术计划下的粒子植入位置与实际植入位置的特征点，获取患者影像上的粒子数量与封存重要参数中的粒子剩余数量，构建粒子验证模型，若出现任一验证结果不满足粒子验证模型，输出报警信号至管理员端口；
所述粒子运输模块的输出端与所述术前装配模块的输入端相连接；所述术前装配模块的输出端与所述术中植入模块的输入端相连接；所述术中植入模块的输出端与所述术后封存模块的输入端相连接；所述术后封存模块的输出端与所述粒子验证模块的输入端相连接。
所述粒子运输模块包括需求验证单元、粒子运输单元；
所述需求验证单元用于对医院发出的粒子需求进行验证，确定医院位置；所述粒子运输单元用于粒子生产厂将符合手术计划要求的粒子装入粒子封装器中，运输至需求医院；
所述需求验证单元的输出端与所述粒子运输单元的输入端相连接。
所述术前装配模块包括初始重要参数采集单元、数据智能分析单元；所述初始重要参数采集单元用于在粒子封装器配送至医院临床后，对初始重要参数进行采集；所述数据智能分析单元用于对采集的数据进行智能分析处理，输出不符合本次临床手术要求的粒子，构建粒子存储模型，根据初始重要参数在不符合本次临床手术要求的粒子中选取出留存粒子，不属于留存粒子的运输回粒子生产商；所述初始重要参数采集单元的输出端与所述数据智能分析单元的输入端相连接。
所述术中植入模块包括术中植入单元、术中记录单元；所述术中植入单元用于将符合本次临床手术要求的粒子导入全自动粒子装载机中，由全自动粒子装载机把粒子压入可植入人体降解代谢的粒子链里，把完成粒子装配的粒子链，导入同轴穿刺针中，使用穿刺针的内针将其推入肿瘤内；所述术中记录单元用于对患者进行CT扫描，通过AI多模态影像融合技术识别患者影像上的粒子，并统计粒子数量和获取粒子植入位置；
所述术中植入单元的输出端与所述术中记录单元的输入端相连接。
所述术后封存模块包括术后封存单元、溯源单元；所述术后封存单元用于把粒子装载机中剩余粒子导入粒子封装器里，将封存重要参数写入粒子封装器的芯片内；所述溯源单元用于构建溯源密码，以备后期数据调用；
所述术后封存单元的输出端与所述溯源单元的输入端相连接。
所述粒子验证模块包括特征采集单元、粒子验证单元；所述特征采集单元用于获取临床手术计划下的粒子植入位置与实际植入位置的特征点，获取患者影像上的粒子数量与封存重要参数中的粒子剩余数量；所述粒子验证单元用于构建粒子验证模型，若出现任一验证结果不满足粒子验证模型，输出警告信息至管理员端口；
所述特征采集单元的输出端与所述粒子验证单元的输入端相连接。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1、医院向粒子生产厂发出粒子需求，粒子生产厂将符合手术计划要求的粒子装入粒子封装器中，粒子封装器外表覆盖防水防尘防摔的防护层，防护层被包裹在由工业塑料制成的外壳中，外壳里嵌入芯片，芯片中记录粒子的初始重要参数；所述初始重要参数包括生产厂家名称、粒子品名、规格型号、数量、总剂量；
S2、粒子封装器配送至医院临床后，对初始重要参数进行智能分析处理，输出不符合本次临床手术要求的粒子，构建粒子存储模型，根据初始重要参数在不符合本次临床手术要求的粒子中选取出留存粒子，不属于留存粒子的运输回粒子生产商；
S3、将符合本次临床手术要求的粒子导入全自动粒子装载机中，由全自动粒子装载机把粒子压入可植入人体降解代谢的粒子链里，把完成粒子装配的粒子链，导入同轴穿刺针中，使用穿刺针的内针将其推入肿瘤内，对患者进行CT扫描，通过AI多模态影像融合技术识别患者影像上的粒子，并统计粒子数量和比对粒子植入位置；
S4、把粒子装载机中剩余粒子导入粒子封装器里，将封存重要参数写入粒子封装器的芯片内，构建溯源密码；所述封存重要参数包括医院名称、科室名称、医生名称、患者住院号、患者姓名、手术科室、手术时间、粒子剩余数量、粒子剩余总剂量；
S5、获取临床手术计划下的粒子植入位置与实际植入位置的特征点，获取患者影像上的粒子数量与封存重要参数中的粒子剩余数量，构建粒子验证模型，若出现任一验证结果不满足粒子验证模型，输出报警信号至管理员端口；
所述构建粒子存储模型包括：
S2-1、将粒子的初始重要参数数据写入集合，记为A=[A1、A2、……、A5]，其中A1、A2、……、A5分别代表初始重要参数数据中的一种，记为元素；
S2-2、随机初始化一个种群，所述种群中包含N组粒子历史数据，N组粒子历史数据中包含医院临床手术使用过的粒子历史数据K组，K≤N，所述粒子历史数据包括每次使用的粒子的初始重要参数数据，N、K为可设置的常数值，设置初始迭代次数G=1；
S2-3、随机设置元素的次级子元素，所述次级子元素为对元素的范围限定，计算次级子元素下的影响值：
其中，代表粒子历史数据/>对应的初始重要参数数据对于粒子临床手术使用的影响值；/>代表次级子元素组合方式的集合，其中单独一种次级子元素也称为元素组合；/>代表粒子历史数据/>中所有次级子元素组合方式中的任一种；/>代表种群中存在组合方式为/>且属于医院临床手术使用过的粒子历史数据的粒子历史数据数量；/>代表种群中存在组合方式为/>的粒子历史数据数量；
S2-4、计算N组粒子历史数据的影响值平均值，设置阈值，若平均值高于阈值，进行次级子元素的迭代，直至平均值低于阈值时结束迭代；所述迭代采取判断方式，获取每一种组合方式为的概率值/>，设置判断阈值，若存在/>低于判断阈值，删除该次级子元素组合方式，并挖掘次级子元素的新次级子元素，所述新次级子元素是对次级子元素的范围限定；并设置迭代次数G=G+1，重复步骤S2-3；
S2-5、结束迭代后，输出当前的新次级子元素，作为粒子留存范围，获取不符合本次临床手术要求的粒子的初始重要参数，计算不符合本次临床手术要求的粒子的初始重要参数满足粒子留存范围的初始重要参数数量P，设置粒子留存阈值，若P不小于粒子留存阈值，则将不符合本次临床手术要求的粒子留存在医院内，若P小于粒子留存阈值，则将不符合本次临床手术要求的粒子运输回粒子生产商；
所述构建溯源密码包括：
构建密钥库，所述密钥库用于随机生成一种密钥，匹配到粒子封存过程，用于后续溯源；
构建通信恶意节点库，所述通信恶意节点库用于记录历史数据下出现通信故障或者信息泄露的通信节点；
获取用户调用粒子封存信息数据的传输路径上的通信传输节点，若传输路径上的任一通信传输节点在通信恶意节点库时，随机生成新的溯源密钥替换原有密钥，并将新密钥发送至管理员端口；
所述构建粒子验证模型包括：
获取临床手术计划下的粒子植入位置与实际植入位置的特征点，构建相似度模型，设置相似度阈值，若存在相似度模型输出的相似度值低于相似度阈值，输出报警信号至管理员端口；
获取患者影像上的粒子数量与封存重要参数中的粒子剩余数量，构建粒子验证模型：
其中，指出厂时粒子封装器中封装的粒子数量；/>为获取的患者影像上的粒子数量；为封存重要参数中的粒子剩余数量；若存在/>不等于/>，输出报警信号至管理员端口。
2.一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管系统，应用如权利要求1所述的一种基于互联网的医用核素粒子溯源方法，其特征在于：该系统包括：粒子运输模块、术前装配模块、术中植入模块、术后封存模块、粒子验证模块；
所述粒子运输模块用于在医院向粒子生产厂发出粒子需求后，粒子生产厂将符合手术计划要求的粒子装入粒子封装器中，粒子封装器外表覆盖防水防尘防摔的防护层，防护层被包裹在由工业塑料制成的外壳中，外壳里嵌入芯片，芯片中记录粒子的初始重要参数；所述初始重要参数包括生产厂家名称、粒子品名、规格型号、数量、总剂量；所述术前装配模块用于在粒子封装器配送至医院临床后，对初始重要参数进行智能分析处理，输出不符合本次临床手术要求的粒子，构建粒子存储模型，根据初始重要参数在不符合本次临床手术要求的粒子中选取出留存粒子，不属于留存粒子的运输回粒子生产商；所述术中植入模块用于将符合本次临床手术要求的粒子导入全自动粒子装载机中，由全自动粒子装载机把粒子压入可植入人体降解代谢的粒子链里，把完成粒子装配的粒子链，导入同轴穿刺针中，使用穿刺针的内针将其推入肿瘤内，对患者进行CT扫描，通过AI多模态影像融合技术识别患者影像上的粒子，并统计粒子数量和比对粒子植入位置；所述术后封存模块用于把粒子装载机中剩余粒子导入粒子封装器里，将封存重要参数写入粒子封装器的芯片内，构建溯源密码；所述封存重要参数包括医院名称、科室名称、医生名称、患者住院号、患者姓名、手术科室、手术时间、粒子剩余数量、粒子剩余总剂量；所述粒子验证模块用于获取临床手术计划下的粒子植入位置与实际植入位置的特征点，获取患者影像上的粒子数量与封存重要参数中的粒子剩余数量，构建粒子验证模型，若出现任一验证结果不满足粒子验证模型，输出报警信号至管理员端口；
所述粒子运输模块的输出端与所述术前装配模块的输入端相连接；所述术前装配模块的输出端与所述术中植入模块的输入端相连接；所述术中植入模块的输出端与所述术后封存模块的输入端相连接；所述术后封存模块的输出端与所述粒子验证模块的输入端相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管系统，其特征在于：所述粒子运输模块包括需求验证单元、粒子运输单元；
所述需求验证单元用于对医院发出的粒子需求进行验证，确定医院位置；所述粒子运输单元用于粒子生产厂将符合手术计划要求的粒子装入粒子封装器中，运输至需求医院；
所述需求验证单元的输出端与所述粒子运输单元的输入端相连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管系统，其特征在于：所述术前装配模块包括初始重要参数采集单元、数据智能分析单元；所述初始重要参数采集单元用于在粒子封装器配送至医院临床后，对初始重要参数进行采集；所述数据智能分析单元用于对采集的数据进行智能分析处理，输出不符合本次临床手术要求的粒子，构建粒子存储模型，根据初始重要参数在不符合本次临床手术要求的粒子中选取出留存粒子，不属于留存粒子的运输回粒子生产商；所述初始重要参数采集单元的输出端与所述数据智能分析单元的输入端相连接。
5.根据权利要求2所述的一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管系统，其特征在于：所述术中植入模块包括术中植入单元、术中记录单元；所述术中植入单元用于将符合本次临床手术要求的粒子导入全自动粒子装载机中，由全自动粒子装载机把粒子压入可植入人体降解代谢的粒子链里，把完成粒子装配的粒子链，导入同轴穿刺针中，使用穿刺针的内针将其推入肿瘤内；所述术中记录单元用于对患者进行CT扫描，通过AI多模态影像融合技术识别患者影像上的粒子，并统计粒子数量和比对粒子植入位置；
所述术中植入单元的输出端与所述术中记录单元的输入端相连接。
6.根据权利要求2所述的一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管系统，其特征在于：所述术后封存模块包括术后封存单元、溯源单元；所述术后封存单元用于把粒子装载机中剩余粒子导入粒子封装器里，将封存重要参数写入粒子封装器的芯片内；所述溯源单元用于构建溯源密码，以备后期数据调用；
所述术后封存单元的输出端与所述溯源单元的输入端相连接。
7.根据权利要求2所述的一种基于互联网的医用核素粒子溯源监管系统，其特征在于：所述粒子验证模块包括特征采集单元、粒子验证单元；所述特征采集单元用于获取临床手术计划下的粒子植入位置与实际植入位置的特征点，获取患者影像上的粒子数量与封存重要参数中的粒子剩余数量；所述粒子验证单元用于构建粒子验证模型，若出现任一验证结果不满足粒子验证模型，输出警告信息至管理员端口；
所述特征采集单元的输出端与所述粒子验证单元的输入端相连接。
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