[發(fā)明專利]一種預測青少年近視的計算機系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011182928.8
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112289446A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 金健;周磊
• 申請（專利權(quán)）人: 美視（杭州）人工智能科技有限公司
• 主分類號: G16H50/30
• 分類號: G16H50/30;G16H50/70;G06N20/20
• 代理公司: 杭州信義達專利代理事務所(普通合伙) 33305
• 代理人: 陳繼算

本發(fā)明公開了一種預測青少年近視的計算機系統(tǒng)，屬于眼科診療領域。所述計算機系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫裝置、數(shù)據(jù)輸入裝置、近視預測裝置和預測結(jié)果輸出裝置。其中所述近視預測裝置分別與所述數(shù)據(jù)庫裝置和所述數(shù)據(jù)輸入裝置連接，其基于所述數(shù)據(jù)庫裝置中的數(shù)據(jù)庫的特征數(shù)據(jù)利用樹類回歸算法訓練生成預測模型，并利用所述預測模型基于所述受試者特征數(shù)據(jù)輸出預測的球鏡度數(shù)，進一步通過預測結(jié)果輸出裝置輸出預測結(jié)果。本發(fā)明的計算機系統(tǒng)可以巧妙地避開傳統(tǒng)的測量難度導致無法較為準確預測近視時間的難點，同時可以更加準確地對青少年近視的時間進行預測，從而幫助他們做好近視防控工作，具有重大的臨床意義。

技術領域

本發(fā)明屬于眼科診療領域，具體地，涉及一種預測青少年近視的計算機系統(tǒng)。

背景技術

由于青少年在近視發(fā)生前，具有顯性的遠視儲備和隱性的遠視儲備(代償量)。

在傳統(tǒng)的診療中，醫(yī)生會根據(jù)簡單的顯性遠視儲備量，以及眼軸長度等測量數(shù)據(jù)，對孩子的近視發(fā)生時間做出模糊判斷，具有較大的誤差率，如在檢查前有較長時間的視近活動就會導致遠視儲備大幅下降，造成測量誤差。由于傳統(tǒng)診療的方法準確度相對較低，可信度較差，因此無法據(jù)此做出醫(yī)學干預的方案，也無法為預防近視的發(fā)生提供準確的預警。

而對于隱性遠視儲備，現(xiàn)階段沒有任何可測量方法。同時受遺傳因素和環(huán)境因素的影響，遠視儲備的消耗量也不相同，因此無法做出相對精確的預測。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采取的技術方案如下：

一種預測青少年近視的計算機系統(tǒng)，包括：

數(shù)據(jù)庫裝置，用于存儲由群體特征數(shù)據(jù)及對應的球鏡度數(shù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫；

數(shù)據(jù)輸入裝置，用于接收受試者特征數(shù)據(jù)的輸入，并對所述受試者特征數(shù)據(jù)進行處理；

近視預測裝置，分別與所述數(shù)據(jù)庫裝置和所述數(shù)據(jù)輸入裝置連接，其基于所述數(shù)據(jù)庫中的特征數(shù)據(jù)利用樹類回歸算法訓練生成預測模型，并利用所述預測模型基于所述受試者特征數(shù)據(jù)輸出預測的球鏡度數(shù)，

其中，所述特征包括年齡、父母近視情況、裸眼視力、每周戶外活動次數(shù)、每次戶外活動時間、每天讀書寫字時間、每天看電子產(chǎn)品時間、出生季節(jié)和飲食習慣。

在本發(fā)明中，所述球鏡度數(shù)(diopter of spherical power)為使近軸的平行光會聚于一個點的鏡片度數(shù)。所述等效球鏡度數(shù)(spherical equivalent refraction,SE)是指球鏡度數(shù)加上1/2柱鏡度數(shù)。在本發(fā)明的一些實施方案中，所述球鏡度數(shù)為等效球鏡度數(shù)。

優(yōu)選地，所述近視預測裝置進一步用于將所述受試者特征數(shù)據(jù)和所述預測的球鏡度數(shù)輸入至所述數(shù)據(jù)庫裝置中，對所述數(shù)據(jù)庫進行更新，形成新的數(shù)據(jù)庫。

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述近視預測裝置基于新的數(shù)據(jù)庫生成新的預測模型。

進一步地，所述樹類回歸算法為XGBoost算法。

進一步地，所述數(shù)據(jù)輸入裝置對對所述受試者特征數(shù)據(jù)進行無量綱化處理。

在本發(fā)明中，所述計算機系統(tǒng)進一步可以包括預測結(jié)果輸出裝置，其與近視預測裝置連接。

進一步地，所述預測結(jié)果輸出裝置根據(jù)預測的球鏡度數(shù)與年齡對應的標準球鏡度數(shù)的比較結(jié)果，輸出受試者具有近視的風險。其中，所述年齡對應的標準球鏡度數(shù)是基于群體數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到的，其可以是相應年齡段青少年球鏡度數(shù)的平均值、中位值、3/4位數(shù)等任意具有統(tǒng)計學和數(shù)學意義的數(shù)值。

優(yōu)選地，所述各年齡段標準球鏡度數(shù)(遠視儲備】如下：