[發(fā)明專利]基于數(shù)字孿生的給藥劑量評估系統(tǒng)及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211212465.4
• 申請日: 2022-09-29
• 公開（公告）號: CN115458175A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓繼生;古艷婷;孫佼;杜慧潔
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天科工集團七三一醫(yī)院
• 主分類號: G16H50/50
• 分類號: G16H50/50;G16H70/40
• 代理公司: 北京北匯律師事務(wù)所 11711
• 代理人: 周志忠

1.一種基于數(shù)字孿生的給藥劑量評估系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括以下模塊：給藥對象基本信息錄入模塊、生理藥代動力學(xué)物理實體數(shù)據(jù)采集模塊、生理藥代動力學(xué)虛擬實體模塊、孿生數(shù)據(jù)模塊、輸出模塊；其中孿生數(shù)據(jù)模塊分別與給藥對象基本信息錄入模塊、生理藥代動力學(xué)物理實體數(shù)據(jù)采集模塊、生理藥代動力學(xué)虛擬實體模塊、輸出模塊連接；給藥對象基本信息錄入模塊用于采集給藥對象的基本信息，并將該信息傳輸給孿生數(shù)據(jù)模塊；生理藥代動力學(xué)物理實體數(shù)據(jù)采集模塊用于采集給藥對象的藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳輸給孿生數(shù)據(jù)模塊；生理藥代動力學(xué)虛擬實體模塊是對給藥對象的數(shù)字化模擬，通過模型模擬生成給藥對象的藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)，并將生成的數(shù)據(jù)傳輸給孿生數(shù)據(jù)模塊；所述孿生數(shù)據(jù)模塊用于對接收的數(shù)據(jù)進行融合處理，判斷是否停藥或給出下次用藥指導(dǎo)劑量，并將是否停藥或下一次用藥的指導(dǎo)劑量輸出至輸出模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字孿生的給藥劑量評估系統(tǒng)，其特征在于，對于首次用藥，所述給藥劑量評估系統(tǒng)通過如下方法實現(xiàn)用藥指導(dǎo)劑量輸出：

(1)孿生數(shù)據(jù)模塊根據(jù)給藥對象的基本信息生成給藥對象的首次用藥劑量，并將該首次用藥劑量數(shù)據(jù)傳輸給生理藥代動力學(xué)虛擬實體模塊；

(2)虛擬實體模塊基于給藥對象的基本信息選擇或新建與之相適應(yīng)的虛擬實體模型進行虛擬運算；

(3)孿生數(shù)據(jù)模塊根據(jù)生理藥代動力學(xué)虛擬實體模塊虛擬運行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，評估用藥劑量模擬運行的效果，判斷是否需要調(diào)整劑量，如需調(diào)整劑量，則孿生數(shù)據(jù)模塊調(diào)整劑量，將該劑量再次發(fā)送至生理藥代動力學(xué)虛擬實體模塊重復(fù)步驟(2)-步驟(3)，直至無需調(diào)整劑量則將該劑量作為首次用藥指導(dǎo)劑量推送至輸出模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字孿生的給藥劑量評估系統(tǒng)，其特征在于，對于非首次用藥，所述給藥劑量評估系統(tǒng)通過如下方法實現(xiàn)用藥指導(dǎo)劑量輸出：

a.給藥對象用藥后，生理藥代動力學(xué)物理實體數(shù)據(jù)采集模塊采集給藥對象的藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)，將采集得到數(shù)據(jù)傳輸至孿生數(shù)據(jù)模塊中；

b.生理藥代動力學(xué)虛擬實體根據(jù)給藥對象用藥劑量進行虛擬運行，將運行得到的數(shù)據(jù)傳輸至孿生數(shù)據(jù)模塊中；

c.孿生數(shù)據(jù)模塊根據(jù)其給藥對象藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)對運行得到的生理藥代動力學(xué)虛擬實體藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)校正，并進一步對生理藥代動力虛擬實體模塊進行校正；

d.孿生數(shù)據(jù)模塊根據(jù)物理實體藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)和運行得到的生理藥代動力學(xué)虛擬實體藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)判斷上次用藥劑量在給藥對象上的用藥的效果，如果效果達到預(yù)期的藥物療效，或相關(guān)生理、生化指標達到必須停止用藥的界限，將停止用藥指示輸出至輸出模塊，如還需繼續(xù)用藥，則輸出下一次用藥的指導(dǎo)劑量至輸出模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字孿生的給藥劑量評估系統(tǒng)，其特征在于，所述孿生數(shù)據(jù)模塊包括：生理藥代動力學(xué)物理實體數(shù)據(jù)、生理藥代動力學(xué)虛擬實體數(shù)據(jù)、服務(wù)數(shù)據(jù)、知識數(shù)據(jù)和融合衍生數(shù)據(jù)子模塊，其中由生理藥代動力學(xué)虛擬實體模塊通過虛擬運行得到虛擬實體藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)存儲于生理藥代動力學(xué)虛擬實體數(shù)據(jù)子模塊中，由物理實體數(shù)據(jù)采集模塊采集的物理實體藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)存儲于生理藥代動力學(xué)物理實體數(shù)據(jù)子模塊中，所述服務(wù)數(shù)據(jù)子模塊包含歷史數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和醫(yī)療記錄等，尤其包含成人生理藥代動力學(xué)物理實體數(shù)據(jù)和虛擬實體數(shù)據(jù)，所述知識數(shù)據(jù)子模塊包括專家知識、醫(yī)療行業(yè)標準、診療規(guī)范、常用算法庫，所述融合衍生數(shù)據(jù)子模塊是對上述生理藥代動力學(xué)物理實體數(shù)據(jù)、生理藥代動力學(xué)虛擬實體數(shù)據(jù)、服務(wù)數(shù)據(jù)、知識數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理得到的衍生數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字孿生的給藥劑量評估系統(tǒng)，其特征在于，所述生理藥代動力學(xué)物理實體數(shù)據(jù)采集模塊為給藥對象在用藥后通過醫(yī)療檢測設(shè)備獲得的物理實體的藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)，所述物理實體藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)包括血藥濃度、CT、核磁、心電圖、彩超等、血常規(guī)、尿檢、生物酶數(shù)據(jù)，并將物理實體的藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)傳送給孿生數(shù)據(jù)模塊。