基于多模态数据的口腔肿瘤患者药学监护管理方法及系统与流程

本发明涉及临床药学监护与医疗信息处理领域，尤其涉及基于多模态数据的口腔肿瘤患者药学监护管理方法及系统。

背景技术：

1、口腔肿瘤患者在住院治疗、出院过渡和居家康复阶段通常涉及抗肿瘤药物、镇痛药物、抗感染药物及支持治疗药物的联合使用。现有药学监护主要依据医院信息系统中的电子病历、病理报告、检验结果和用药记录进行阶段性评估，院外则依赖定期随访和患者主动反馈，可穿戴设备采集的连续生理信号尚未与院内诊疗信息及随访语义形成统一的患者时序数据对象。

2、由于结构化字段、文本、波形和随访语音具有不同的采样频率与时间语义，现有系统难以在同一患者和同一监护时段内建立稳定关联；药物相互作用及不良反应识别多依赖固定规则或药师经验，难以随肝肾功能和生理状态变化修正风险边界；院外数据通常以间歇方式回收，个体化药代动力学参数不能利用新增观测持续更新，因而给药剂量、给药间隔与监测频率不能及时响应患者状态变化。

3、因此，需要一种能够解决上述现有技术不足的基于多模态数据的口腔肿瘤患者药学监护管理方法及系统。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提出基于多模态数据的口腔肿瘤患者药学监护管理方法及系统，针对现有技术中院内外异构数据难以关联、用药风险识别依赖经验以及个体化用药模型不能连续更新的问题，提出了以首次确诊时刻为原点构建患者时序多模态数据基底，通过时间卷积与自注意力双通道抽取并经跨模态门控融合生成用药敏感性数字表征，将该表征用于知识图谱图注意力风险推理并依据肝肾功能修正风险触发阈值，同时将随访医学实体与同期生理统计特征匹配形成状态摘要，以历史后验分布递推为先验序贯更新个体化用药模型，在风险约束下计算剂量和给药间隔推荐，并通过加密推送、身份验证、用药记录回传和监测周期调整形成闭环的技术方案，本发明具备在院内外监护连续过程中保持患者状态关联并动态输出安全约束下用药建议的技术效果。

2、本发明提供了一种基于多模态数据的口腔肿瘤患者药学监护管理方法，包括：

3、s1、获取口腔肿瘤患者的院内诊疗数据、用药数据、连续生理信号和随访数据，依据时间戳和患者标识对数据进行时间对齐及关联，生成患者时序多模态数据基底；

4、s2、将患者时序多模态数据基底输入双通道特征抽取网络，分别提取连续生理信号的时序变化特征和离散用药事件的长程时序关联特征，对两个通道的输出进行跨模态门控融合，生成用药敏感性数字表征；

5、s3、将用药敏感性数字表征和药物相互作用知识图谱输入图注意力网络，对候选药物组合涉及的药物、疾病和代谢关联进行关系推理，并根据患者肝肾功能指标修正风险触发阈值，生成候选药物组合的风险等级标记；

6、s4、对随访数据中的语音进行文本转换和医学实体识别，对识别出的症状实体进行规范化，并将症状实体与对应时段的连续生理信号统计特征进行匹配，生成结构化的随访状态摘要向量；

7、s5、将随访状态摘要向量和用药敏感性数字表征作为新增观测数据输入增量式贝叶斯推断框架，以个体化用药模型参数作为隐变量并以历史后验分布作为当前先验分布进行序贯更新，根据风险等级标记从更新后的参数后验分布中筛选满足用药安全约束的参数子集，基于参数子集计算给药剂量和给药间隔的条件期望，生成给药推荐结果；

8、s6、将给药推荐结果转换为药学监护建议并发送至患者移动终端，接收与患者身份关联的确认指令，将确认信息和当前用药记录回传医院信息系统以更新用药记录，并根据回传结果调整可穿戴设备的监测周期。

9、可选的，s1包括：从医院信息系统获取电子病历、病理报告和用药记录，从可穿戴设备获取光电容积描记信号、三轴加速度信号和皮肤电反应信号，并获取带有采集时间的随访语音；

10、将所述电子病历中记载的首次病理确诊时间确定为患者首次确诊时刻，并将各数据的时间戳转换至以所述患者首次确诊时刻为原点的统一时间轴；

11、按患者标识关联同一时间窗口内的结构化字段、文本片段和波形片段，并分别建立时间维、数据源维和特征维的索引；

12、在检测到数据采集异常时，在对应索引位置写入缺失状态标记而不以其他模态的数据值替代，形成所述患者时序多模态数据基底。

13、可选的，s2包括：由时间卷积子通道对所述连续生理信号执行多尺度因果卷积和扩张卷积，获得局部波动特征及跨时间窗口变化特征；

14、由自注意力子通道按照用药事件的药物标识、给药时刻和剂量编码计算事件间注意力权重，获得所述长程时序关联特征；

15、将两个子通道的特征进行归一化和全连接映射，根据各模态的缺失状态标记及特征有效性生成门控权重，以所述门控权重对映射后的特征进行加权融合和池化，生成所述用药敏感性数字表征；

16、当两个子通道均无有效特征时停止生成新的用药敏感性数字表征并写入数据补采标记，存在上一监护轮次的用药敏感性数字表征时将其作为步骤s3和步骤s5的输入，不存在上一监护轮次的用药敏感性数字表征时停止后续自动推荐并生成药师复核告警。

17、可选的，s3包括：在所述药物相互作用知识图谱中建立药物节点、疾病节点和代谢相关节点，并配置药物间拮抗关系、药物间协同增效关系、药物与疾病禁忌关系以及药物与基因代谢关联关系；

18、将候选药物组合涉及的节点特征与所述用药敏感性数字表征融合后输入所述图注意力网络，依据各关系边的注意力权重聚合邻接节点信息，输出药物组合冲突概率和不良反应类型概率；

19、根据由估算肾小球滤过率、血清肌酐、丙氨酸氨基转移酶和总胆红素形成的肝肾功能指标向量修正各不良反应类型对应的风险触发阈值，将所述概率与修正后的风险触发阈值进行比较，生成所述风险等级标记；

20、进一步的，所述风险触发阈值的修正包括：根据医院检验参考区间分别计算所述肝肾功能指标向量中各指标偏离对应参考区间边界的距离；

21、根据历史监护样本中各不良反应类型在所述距离条件下的发生概率分布确定阈值修正量；

22、以所述阈值修正量约束所述风险触发阈值的变化方向和变化幅度，并记录参与修正的指标、参考区间版本、发生概率分布版本及修正原因，形成风险推理证据记录。

23、可选的，s4包括：对所述随访语音转换得到的文本执行分词、词性标注、依存句法分析和关系树剪枝；

24、利用医学语言模型识别药物名称、不良反应症状、症状严重程度和用药时间实体，并根据医学术语编码表将所述不良反应症状转换为标准医学术语编码；

25、以症状发生时刻为中心建立时间匹配窗口，所述时间匹配窗口的长度根据对应药物的消除半衰期和所述可穿戴设备的采样间隔确定；

26、提取所述时间匹配窗口内的心率、血氧饱和度和皮肤电反应统计特征，将所述统计特征与医学实体的编码向量按采集时间匹配并进行注意力加权，生成所述随访状态摘要向量；

27、未识别到症状实体或者所述时间匹配窗口内无有效生理信号片段时，在所述随访状态摘要向量的对应分量写入缺失状态标记，两类输入均缺失或者无法匹配时不将该轮随访状态摘要向量作为定量观测数据，并生成补充随访和生理信号补采指令。

28、可选的，s5包括：将药物清除率、分布容积和吸收速率常数设为所述个体化用药模型参数，根据所述新增观测数据计算观测似然，并将所述观测似然与所述历史后验分布结合，得到当前轮次的参数后验分布；

29、将批准用药说明中的单次剂量范围和给药间隔范围、治疗药物监测参考浓度范围以及所述风险等级标记转换为所述用药安全约束；

30、从所述参数后验分布中筛选使预测血药浓度峰值、预测血药浓度谷值和累积暴露量均满足所述用药安全约束的参数子集；

31、分别计算所述给药剂量和给药间隔在所述参数子集条件下的后验均值及后验分位区间，作为所述给药推荐结果及其置信区间；

32、进一步的，当满足所述用药安全约束的参数子集为空集或者所述参数后验分布的置信区间超出由历史监护样本分位边界确定的可信范围时，停止生成新的给药剂量和给药间隔推荐值；

33、存在当前有效用药记录时回退至所述当前有效用药记录对应的给药方案，不存在当前有效用药记录时将病例转入药师人工复核状态并保留经医师确认的现有处方指令，不存在所述现有处方指令时不输出给药剂量和给药间隔值；

34、生成药师复核告警，并按照所述状态—周期映射表确定所述可穿戴设备的下一监测周期；

35、在接收到药师复核确认和新增观测数据后重新执行s5、并将异常原因、回退方案、复核结果和重新推断结果写入安全验证记录。

36、可选的，s6包括：将所述风险等级标记以及药物名称、单次给药量、每日给药频次、安全间隔和置信区间写入格式化药学监护建议，对所述格式化药学监护建议进行加密和完整性签名后发送至所述患者移动终端；

37、仅在所述患者移动终端的生物特征验证结果与患者标识匹配时生成所述确认指令；

38、医院信息系统接收所述确认信息和当前用药记录后，将既往用药记录标记为过期并插入带有确认时间和建议版本号的新用药记录；

39、基于历史监护样本建立状态—周期映射表，所述状态—周期映射表分别记录每一风险等级标记、确认状态和数据采集状态对应的候选监测周期，根据当前风险等级标记、回传的确认状态和数据采集状态从所述状态—周期映射表分别取得候选监测周期，并将其中数值最小的候选监测周期确定为所述可穿戴设备的下一监测周期；

40、将发送、验证、更新和周期调整状态写入闭环药学监护执行记录。

41、另一方面，本发明还提供一种基于多模态数据的口腔肿瘤患者药学监护管理系统，包括：

42、数据基底构建模块，用于执行步骤s1；数字表征生成模块，用于执行步骤s2；用药风险推理模块，用于执行步骤s3；随访状态解析模块，用于执行步骤s4；用药模型更新模块，用于执行步骤s5；监护闭环执行模块，用于执行步骤s6。

43、本发明的有益效果是：

44、1、通过以首次确诊时刻为时间原点并按患者标识关联结构化字段、文本和波形片段，使院内诊疗数据、连续生理信号和随访数据形成统一的时序多模态数据基底，为后续风险推理和模型更新提供一致的数据输入。

45、2、通过双通道特征抽取、跨模态门控融合以及知识图谱图注意力推理，并依据患者肝肾功能修正风险触发阈值，使药物组合冲突和不良反应风险能够同时结合患者状态与药物关联关系进行判断。

46、3、通过将随访状态摘要作为新增观测递推更新个体化用药模型，并在安全参数子集上计算剂量和给药间隔推荐，再将确认与回传结果用于记录更新和监测周期调整，使院外新增状态能够进入下一轮药学监护。