[發(fā)明專利]一種用于預(yù)測COVID-19病患重癥化的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011235506.2
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112102945B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅嘉慶;周凌云;馮韻宇;陳子蝶;郭姝瑾
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G16H50/20
• 分類號: G16H50/20;G16H50/30;G06N7/00
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 周劉英

本發(fā)明公開了一種用于預(yù)測COVID?19病患重癥化的裝置，屬于對醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的智能處理技術(shù)。本發(fā)明包括：輸入模塊，用于輸入病患信息；數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，對輸入模塊輸出的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，若為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，則將處理結(jié)果發(fā)送給特征選擇模塊，若為待預(yù)測數(shù)據(jù)，則將處理結(jié)果發(fā)送給預(yù)測處理模塊；特征選擇模塊，從輸入特征中選擇一定數(shù)量的特征作為輸入特征選擇結(jié)果的；預(yù)測處理模塊，將病患的特征信息輸入預(yù)設(shè)的預(yù)測模型，并將預(yù)測結(jié)果發(fā)送給預(yù)測結(jié)果輸出模塊進行可視化輸出。本發(fā)明從病患的血液檢測結(jié)果中選擇關(guān)鍵特征以保障對COVID?19病患重癥化的預(yù)測準(zhǔn)確性，實現(xiàn)對快速分流患有COVID?19的患者的醫(yī)療輔助，有助于優(yōu)化醫(yī)療資源并及時進行醫(yī)療干預(yù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于對醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的智能處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于預(yù)測COVID-19病患重癥化的裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)前，全世界有超過2000萬人感染了新冠病毒SARS-Cov-2，并且有600萬人正在接受治療。這對全世界人民的健康和生命構(gòu)成了巨大威脅，也給醫(yī)療系統(tǒng)帶來了前所未有的壓力。

大多數(shù)COVID-19患者屬于輕度/中度病例，可以自行康復(fù)。但是，約有14％的患者為重癥病例，而5％的患者為危重癥病例。重癥/危重癥病例通常在感染后2周內(nèi)發(fā)展為急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）或多器官功能不全綜合征（MODS），這會消耗大量醫(yī)療資源并導(dǎo)致較高的病死率（高達(dá)49％）。早期預(yù)測COVID-19的嚴(yán)重程度可以快速分流患有COVID-19的患者（即家庭隔離，住院或ICU分配等），這有助于優(yōu)化醫(yī)療資源的使用并及時進行醫(yī)療干預(yù)。

大多數(shù)有可疑癥狀的患者首先會去社區(qū)醫(yī)院的發(fā)燒診所。他們通常接受4種初始測試：SARS-Cov-2 RNA測試，血液測試，血液生化測試和胸部計算機斷層掃描（CT）掃描。第一個測試用于確定患者是否感染了SARS-Cov-2。后3個測試用于預(yù)測COVID-19的嚴(yán)重程度。但是，由于社區(qū)醫(yī)院的資源有限，在短時間內(nèi)完成所有四項檢查存在很多限制（例如，候診室的容量，檢查結(jié)果的等待時間和檢查儀器的消毒等）。因此，如何使用最簡單，最快的測試來進行準(zhǔn)確的預(yù)測是一個非常緊迫和具有挑戰(zhàn)性的問題。

在所有初始測試中，血液測試是最常見的，并且通常會在2小時內(nèi)出結(jié)果。本發(fā)明的發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明時發(fā)現(xiàn)，可以嘗試從血液檢測結(jié)果中選擇關(guān)鍵特征，以快速準(zhǔn)確地預(yù)測COVID-19患者的嚴(yán)重程度，從而助于優(yōu)化醫(yī)療資源的使用并及時進行醫(yī)療干預(yù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種用于預(yù)測COVID-19病患重癥化的裝置，以便于實現(xiàn)快速分流患有COVID-19的患者的醫(yī)療輔助效果，助于優(yōu)化醫(yī)療資源的使用并及時進行醫(yī)療干預(yù)。

本發(fā)明的用于預(yù)測COVID-19病患重癥化的裝置，包括輸入模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、特征選擇模塊、預(yù)測處理模塊和預(yù)測結(jié)果輸出模塊；

其中，輸入模塊用于輸入病患信息，若當(dāng)前數(shù)據(jù)為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，則輸入的病患信息包括病患個人信息、血液檢測信息和重癥度；若當(dāng)前為待預(yù)測數(shù)據(jù)，則輸入的病患信息包括病患個人信息和血液檢測信息；

數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，用于對輸入模塊輸出的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，對訓(xùn)練數(shù)據(jù)和待預(yù)測數(shù)據(jù)進行不同的處理，并將訓(xùn)練數(shù)據(jù)的處理結(jié)果發(fā)送給特征選擇模塊，將待預(yù)測數(shù)據(jù)的處理結(jié)果發(fā)送給預(yù)測處理模塊；

特征選擇模塊，從輸入特征中選擇T個特征作為輸入特征選擇結(jié)果，其中T≥1；

預(yù)測處理模塊，將病患的特征信息輸入預(yù)設(shè)的預(yù)測模型，并將預(yù)測結(jié)果發(fā)送給預(yù)測結(jié)果輸出模塊；

所述預(yù)測結(jié)果輸出模塊用于對預(yù)測結(jié)果進行可視化輸出；

其中，數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對訓(xùn)練數(shù)據(jù)和待預(yù)測數(shù)據(jù)的具體處理為：

若當(dāng)前數(shù)據(jù)為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，則執(zhí)行下列預(yù)處理步驟：