基于人工智能的胸科手术术后康复效果预测系统的制作方法

本发明属于康复预测，具体是基于人工智能的胸科手术术后康复效果预测系统。

背景技术：

1、胸科手术术后康复效果预测系统是一种利用先进的数据分析技术和机器学习技术，通过整合患者术前的各项生理指标、病史和手术相关信息，对患者术后的康复情况进行准确预测，旨在更好地指导患者术后的护理和康复过程，提高康复效果和患者的生活质量，及时发现可能出现的风险和问题，以便采取有效的干预措施。但是现有的胸科手术术后康复效果预测系统存在大量手术数据需要顺利传输到医院数据中心，进行远程会诊，导致数据传输能耗过大，难以对数据传输能耗进行精确管理的技术问题；存在胸科手术术后可能会出现多种并发症，预测不到位会延误并发症处理时机，导致患者经历二次痛苦，增加后续治疗难度的技术问题；存在胸科康复效果情况复杂，医护人员难以及时获得病人术后康复效果，导致病人术后护理方案不能及时跟进，影响患者康复进程的技术问题。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供的基于人工智能的胸科手术术后康复效果预测系统，针对存在大量手术数据需要顺利传输到医院数据中心，进行远程会诊，导致数据传输能耗过大，难以对数据传输能耗进行精确管理的技术问题，采用建立术中数据传输连接，利用距离能耗和集群操作能耗对术中数据传输过程中的能耗进行计算，实现对术中数据传输能耗情况的全面掌握和管理；针对存在胸科手术术后可能会出现多种并发症，预测不到位会延误并发症处理时机，导致患者经历二次痛苦，增加后续治疗难度的技术问题，采用计算手术操作细节的支持度和手术操作细节导致术后并发症的支持度、结合置信度和提升值的筛选，找出手术操作细节与术后并发症之间关联；针对存在胸科康复效果情况复杂，医护人员难以及时获得病人术后康复效果，导致病人术后护理方案不能及时跟进，影响患者康复进程的技术问题，采用计算整体衡量得分，采集胸科手术康复特征数据，识别特征重要性，将康复效果随时间变化制作成趋势图预测模型性能。

2、本发明提供的基于人工智能的胸科手术术后康复效果预测系统，包括胸科手术数据采集模块、术中数据传输模块、手术结果预分类模块、术后并发症预模块、胸科手术术后康复效果预测模块和康复报告生成模块；

3、所述胸科手术数据采集模块具体为收集与胸科手术相关的各种信息和数据；

4、所述术中数据传输模块具体为建立术中数据传输连接，利用距离能耗和集群操作能耗对术中数据传输过程中的能耗进行计算，实现对术中数据传输能耗情况的全面掌握和管理；

5、所述手术结果预分类模块具体为将胸科手术结果进行预分类；

6、所述术后并发症预测模块具体为计算手术操作细节的支持度和手术操作细节导致术后并发症的支持度、结合置信度和提升值的筛选，找出手术操作细节与术后并发症之间关联；

7、所述胸科手术术后康复效果预测模块具体为计算整体衡量得分，采集胸科手术康复特征数据，识别特征重要性，将康复效果随时间变化制作成趋势图预测模型性能；

8、所述康复报告生成模块具体为记录患者康复进展情况。

9、进一步地，在胸科手术数据采集模块中，所述胸科手术数据采集模块具体为收集与胸科手术相关的各种信息和数据，所述胸科手术数据包括患者的基本信息、术前检查结果、手术细节和术后恢复情况；

10、所述患者的基本信息包括患者年龄、性别和病史；

11、所述术前检查结果包括影像学检查和血液检查；

12、所述手术细节包括手术方式、手术时间和出血量；

13、所述术后恢复情况包括并发症发生情况、康复进度。

14、进一步地，在术中数据传输模块中，设有建立传输连接单元、计算距离能耗单元、计算集群操作产生的总能耗单元和计算术中数据传输能耗单元，所述术中数据传输模块，包括以下内容：

15、建立传输连接单元，将术中产生的数据传送到医院数据中心，用于远程会诊，在节点之间建立可靠的通信连接，确保数据能够顺畅传输；

16、计算距离能耗单元，所用公式如下：

17、；

18、式中，表示距离能耗部分，d表示一个节点与下一跳节点之间的距离，表示距离能耗系数；

19、计算集群操作产生的总能耗单元，所用公式如下：

20、；

21、式中，表示集群操作产生的总能耗，表示数据处理能力的阈值，表示形成簇的能耗系数；

22、计算术中数据传输能耗单元，所用公式如下：

23、；

24、式中，表示胸科手术术中数据传输能耗，表示术中核心控制部分数据传输能耗。

25、进一步地，在手术结果预分类模块中，具体为在胸科手术中，按照病变的切除情况、术后恢复情况和有无并发症进行分类；

26、所述病变切除包括完全切除、部分切除和未切除；

27、所述术后恢复情况包括呼吸功能恢复良好、呼吸功能改善和呼吸功能恶化。

28、进一步地，在术后并发症预测模块中，设有计算支持度单元、计算置信度单元、计算提升值单元和筛选单元，所述术后并发症预测模块，包括以下内容：

29、计算支持度单元，根据手术操作细节预测手术术后并发症，所用公式如下：

30、；

31、；

32、式中，x表示手术操作细节，表示手术操作细节x出现的频率，n表示总的手术案例数，表示手术操作细节在所有手术案例中的支持度，反映手术操作细节出现的普遍程度，y表示术后并发症，表示手术操作细节x与术后并发症y同时出现的频率，表示手术操作细节导致术后并发症的支持度；

33、计算置信度单元，所用公式如下：

34、；

35、式中，表示在手术操作细节x和术后并发症y同时出现的情况下，术后并发症y发生的置信度，即该手术操作细节组合导致术后并发症y发生的可信程度与手术操作细节组合本身出现的频率之比，表示手术操作细节x和术后并发症y同时出现导致术后并发症y发生的支持度；

36、计算提升值单元，所用公式如下：

37、；

38、式中，表示手术操作细节x和术后并发症y的组合导致术后并发症y发生的提升值，体现了这种手术操作细节与术后并发症之间关联的强度和重要性；

39、筛选单元，逐一检查每个手术操作细节的置信度和提升值，将满足阈值要求的关联筛选出来，排除偶然因素，结合专家的临床经验确认筛选结果的可靠性，针对确定的关联制定预防措施，所述预防措施包括改进手术操作方法、加强术前评估和准备、优化术后护理。

40、进一步地，在胸科手术术后康复效果预测模块中，设有计算整体衡量得分单元、康复特征采集单元、识别特征重要性单元和可视化展示单元，所述胸科手术术后康复效果预测模块，包括以下内容：

41、计算整体衡量得分单元，所用公式如下：

42、；

43、式中，表示整体衡量得分，n表示手术样本的数量，表示预计的术中大量失血风险，表示术中大量失血的实际概率，i是手术样本的索引；

44、康复特征采集单元，采集肺部功能指标、身体炎症指标和体能恢复进度等特征，将特征数据进行整理存储；

45、识别特征重要性单元，输入采集到的具体特征值shap值用于识别特征重要性，所用公式如下：

46、；

47、式中，表示解释模型，m表示输入特征参数的数量，表示常数，用于进行模型偏移，表示每个模型特征的shap值，用于量化每个输入特征对模型预测结果的贡献程度，表示具体的输入特征的值；

48、可视化展示单元，将康复效果随时间变化作成趋势图，客观地衡量预测模型的性能表现，以便决策者和医护人员清晰的理解和解读。

49、进一步地，在康复报告生成模块中，具体为记录患者康复进展情况，描述患者从术后到当前阶段的恢复过程和变化趋势，根据变化趋势调整康复方案，生成康复报告。

50、采用上述方案本发明取得的有益效果如下：

51、（1）针对存在大量手术数据需要顺利传输到医院数据中心，进行远程会诊，导致数据传输能耗过大，难以对数据传输能耗进行精确管理的技术问题，采用建立术中数据传输连接，利用距离能耗和集群操作能耗对术中数据传输过程中的能耗进行计算，实现对术中数据传输能耗情况的全面掌握和管理；

52、（2）针对存在胸科手术术后可能会出现多种并发症，预测不到位会延误并发症处理时机，导致患者经历二次痛苦，增加后续治疗难度的技术问题，采用计算手术操作细节的支持度和手术操作细节导致术后并发症的支持度、结合置信度和提升值的筛选，找出手术操作细节与术后并发症之间关联；

53、（3）针对存在胸科康复效果情况复杂，医护人员难以及时获得病人术后康复效果，导致病人术后护理方案不能及时跟进，影响患者康复进程的技术问题，采用计算整体衡量得分，采集胸科手术康复特征数据，识别特征重要性，将康复效果随时间变化制作成趋势图预测模型性能。

技术特征：

1.基于人工智能的胸科手术术后康复效果预测系统，其特征在于：该系统包括胸科手术数据采集模块、术中数据传输模块、手术结果预分类模块、术后并发症预模块、胸科手术术后康复效果预测模块和康复报告生成模块；

2.根据权利要求1所述的基于人工智能的胸科手术术后康复效果预测系统，其特征在于：在术中数据传输模块中，设有建立传输连接单元、计算距离能耗单元、计算集群操作产生的总能耗单元和计算术中数据传输能耗单元，所述术中数据传输模块，包括以下内容：

3.根据权利要求1所述的基于人工智能的胸科手术术后康复效果预测系统，其特征在于：在术后并发症预测模块中，设有计算支持度单元、计算置信度单元、计算提升值单元和筛选单元，所述术后并发症预测模块，包括以下内容：

4.根据权利要求1所述的基于人工智能的胸科手术术后康复效果预测系统，其特征在于：在胸科手术术后康复效果预测模块中，设有计算整体衡量得分单元、康复特征采集单元、识别特征重要性单元和可视化展示单元，所述胸科手术术后康复效果预测模块，包括以下内容：

5.根据权利要求1所述的基于人工智能的胸科手术术后康复效果预测系统，其特征在于：在胸科手术数据采集模块中，所述胸科手术数据采集模块具体为收集与胸科手术相关的各种信息和数据，所述胸科手术数据包括患者的基本信息、术前检查结果、手术细节和术后恢复情况。

6.根据权利要求1所述的基于人工智能的胸科手术术后康复效果预测系统，其特征在于：在手术结果预分类模块中，具体为在胸科手术中，按照病变的切除情况、术后恢复情况和有无并发症进行分类。

7.根据权利要求1所述的基于人工智能的胸科手术术后康复效果预测系统，其特征在于：在康复报告生成模块中，具体为记录患者康复进展情况，描述患者从术后到当前阶段的恢复过程和变化趋势，根据变化趋势调整康复方案，生成康复报告。

技术总结
本发明公开了基于人工智能的胸科手术术后康复效果预测系统，包括胸科手术数据采集模块、术中数据传输模块、手术结果预分类模块、术后并发症预模块、胸科手术术后康复效果预测模块和康复报告生成模块。本发明属于康复预测技术领域，具体是基于人工智能的胸科手术术后康复效果预测系统，本方案建立术中数据传输连接，利用距离能耗和集群操作能耗对术中数据传输过程中的能耗进行计算，实现对术中数据传输能耗情况的全面掌握和管理；采用计算支持度、结合置信度和提升值的筛选，找出手术操作细节与术后并发症之间关联；采用计算整体衡量得分，采集胸科手术康复特征数据，识别特征重要性，将康复效果随时间变化制作成趋势图预测模型性能。

技术研发人员：范韶玮,王晓霞,孙长权
受保护的技术使用者：中国人民解放军海军青岛特勤疗养中心
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23