本發(fā)明涉及醫(yī)療數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域,尤其是基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
1、隨著全球糖尿病患者數(shù)量的持續(xù)增長,糖尿病康復(fù)管理需求日益增強??祻?fù)模式的核心在于通過個性化管理和持續(xù)監(jiān)控,幫助患者穩(wěn)定血糖水平、減少并發(fā)癥并改善生活質(zhì)量。然而,糖尿病康復(fù)過程復(fù)雜,涉及多維度的健康數(shù)據(jù),如血糖波動、飲食習(xí)慣、運動量和心理健康等。為了實現(xiàn)精準(zhǔn)的個性化康復(fù)指導(dǎo),必須獲取并分析大量的健康數(shù)據(jù),這使得患者的隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)安全成為一個核心問題。
2、當(dāng)前的糖尿病管理系統(tǒng)存在著數(shù)據(jù)孤島和隱私泄露的風(fēng)險,患者的健康數(shù)據(jù)往往分散在不同的醫(yī)療機構(gòu)、監(jiān)控設(shè)備和應(yīng)用中,缺乏統(tǒng)一的管理和分析;即使有數(shù)據(jù)共享需求,傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)傳輸模式也容易導(dǎo)致醫(yī)療數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中出現(xiàn)泄露、篡改等安全問題;同時,患者對個人健康數(shù)據(jù)隱私的擔(dān)憂,導(dǎo)致他們不愿意完全開放數(shù)據(jù),進(jìn)一步降低了個性化康復(fù)指導(dǎo)的有效性和精確性。因此,康復(fù)模式下的糖尿病管理系統(tǒng),亟需一種既能保障數(shù)據(jù)隱私、又能有效處理和共享健康數(shù)據(jù)的技術(shù)機制,以便在患者和醫(yī)療團隊之間實現(xiàn)高效的協(xié)同。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)不足和實際應(yīng)用需求,本發(fā)明提供了一種基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理系統(tǒng)及方法,旨在通過采集患者的健康數(shù)據(jù),并利用數(shù)據(jù)加密和模型優(yōu)化技術(shù),解決數(shù)據(jù)孤島、隱私泄露和數(shù)據(jù)共享不足的問題,確?;颊邤?shù)據(jù)的安全性和隱私性,提升康復(fù)管理的效果和效率。
2、第一方面,本發(fā)明所提供的基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理系統(tǒng),包括:
3、數(shù)據(jù)采集模塊,用于采集目標(biāo)患者的第一健康數(shù)據(jù);
4、與所述數(shù)據(jù)采集模塊信號連接的數(shù)據(jù)加密模塊,用于加密所述第一健康數(shù)據(jù),生成第二健康數(shù)據(jù);
5、與所述數(shù)據(jù)加密模塊信號連接的家庭醫(yī)生模塊,用于基于所述第二健康數(shù)據(jù),利用康復(fù)方案生成模型,生成所述目標(biāo)患者的康復(fù)方案;
6、與所述家庭醫(yī)生模塊信號連接的可視化模塊,用于可視化所述康復(fù)方案。
7、進(jìn)一步地,本發(fā)明第一方面所提供的基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理系統(tǒng)中,
8、所述數(shù)據(jù)采集模塊包括多個數(shù)據(jù)采集子模塊,所述多個數(shù)據(jù)采集子模塊與多個目標(biāo)患者一一對應(yīng),任一個數(shù)據(jù)采集子模塊用于采集與其對應(yīng)的目標(biāo)患者的第一健康數(shù)據(jù);
9、所述家庭醫(yī)生模塊包括多個家庭醫(yī)生子模塊,所述多個家庭醫(yī)生子模塊與所述多個數(shù)據(jù)采集子模塊一一對應(yīng),任一個家庭醫(yī)生子模塊用于基于與其對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集子模塊所采集的第一健康數(shù)據(jù)加密后的第二健康數(shù)據(jù),利用康復(fù)方案生成模型,生成與其對應(yīng)的目標(biāo)患者的康復(fù)方案。
10、進(jìn)一步地,本發(fā)明第一方面所提供的基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理系統(tǒng)中,所述數(shù)據(jù)加密模塊包括:
11、密鑰生成子模塊,所述密鑰生成子模塊分別與所述多個數(shù)據(jù)采集子模塊信號連接,且分別與所述多個家庭醫(yī)生子模塊信號連接,所述密鑰生成子模塊用于基于數(shù)據(jù)采集子模塊與家庭醫(yī)生子模塊的對應(yīng)關(guān)系生成密鑰對,任一密鑰對包括一個公鑰和一個私鑰;
12、多個數(shù)據(jù)加密子模塊,所述多個數(shù)據(jù)加密子模塊分別與所述多個數(shù)據(jù)采集子模塊一一對應(yīng)信號連接,所述多個數(shù)據(jù)加密子模塊基于數(shù)據(jù)采集子模塊與家庭醫(yī)生子模塊的對應(yīng)關(guān)系,分別與所述多個家庭醫(yī)生子模塊一一對應(yīng)信號連接,所述多個數(shù)據(jù)加密子模塊還與所述密鑰生成子模塊信號連接,任一個數(shù)據(jù)加密子模塊用于基于對應(yīng)的公鑰,加密與其對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集子模塊所采集的第一健康數(shù)據(jù),生成第二健康數(shù)據(jù)。
13、更進(jìn)一步地,本發(fā)明第一方面所提供的基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理系統(tǒng)中,任一密鑰對,通過如下步驟生成:
14、密鑰生成子模塊分別獲取多個數(shù)據(jù)采集子模塊的數(shù)據(jù)采集對象,并分別獲取多個家庭醫(yī)生子模塊的康復(fù)管理對象;
15、密鑰生成子模塊基于數(shù)據(jù)采集子模塊的數(shù)據(jù)采集對象和家庭醫(yī)生子模塊的康復(fù)管理對象,獲得數(shù)據(jù)采集子模塊與家庭醫(yī)生子模塊的對應(yīng)關(guān)系,并分別基于每一組對應(yīng)關(guān)系,利用paillier加密算法生成一組密鑰對,任一組密鑰對包括一個公鑰和一個私鑰。
16、進(jìn)一步地,本發(fā)明第一方面所提供的基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理系統(tǒng)中,還包括:
17、多個模型訓(xùn)練模塊,每一個模型訓(xùn)練模塊分別用于基于來自各自對應(yīng)的一個糖尿病患者的若干歷史樣本,訓(xùn)練并驗證康復(fù)方案生成模型,并獲取驗證后的康復(fù)方案生成模型的模型參數(shù);
18、參數(shù)優(yōu)化模塊,所述參數(shù)優(yōu)化模塊分別與多個模型訓(xùn)練模塊連接,并分別與每個家庭醫(yī)生子模塊信號連接,用于基于所述多個模型訓(xùn)練模塊的模型參數(shù)和歷史樣本數(shù)量,優(yōu)化與其連接的每個家庭醫(yī)生子模塊中康復(fù)方案生成模型的模型參數(shù)。
19、進(jìn)一步地,本發(fā)明第一方面所提供的基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理系統(tǒng)中,任一個模型訓(xùn)練模塊包括:
20、歷史樣本子模塊,所述歷史樣本子模塊內(nèi)存儲來自同一糖尿病患者的若干歷史樣本,任一所述歷史樣本為所述糖尿病患者在一組健康數(shù)據(jù)下推薦的康復(fù)方案;
21、歷史樣本加密子模塊,所述歷史樣本加密子模塊與所述歷史樣本子模塊信號連接,并與所述模型訓(xùn)練子模塊信號連接,用于基于同態(tài)加密算法生成密鑰對,并利用密鑰對中公鑰加密所述歷史樣本,并將密鑰對中私鑰分發(fā)給對應(yīng)的模型訓(xùn)練子模塊;
22、模型訓(xùn)練子模塊,所述模型訓(xùn)練子模塊與所述參數(shù)優(yōu)化模塊信號連接,用于基于來自對應(yīng)歷史樣本加密子模塊的私鑰,解密加密后的歷史樣本,并利用解密后的歷史樣本訓(xùn)練并驗證康復(fù)方案生成模型,并獲取驗證后的康復(fù)方案生成模型的模型參數(shù)。
23、更進(jìn)一步地,本發(fā)明第一方面所提供的基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理系統(tǒng)中,所述模型參數(shù),通過如下步驟優(yōu)化:
24、所述參數(shù)優(yōu)化模塊分別獲取每個模型訓(xùn)練子模塊中用于訓(xùn)練康復(fù)方案生成模型的歷史樣本數(shù)量,并基于每個模型訓(xùn)練子模塊的歷史樣本數(shù)量,獲得對應(yīng)模型訓(xùn)練子模塊的加權(quán)權(quán)重;
25、分別獲取每個模型訓(xùn)練子模塊中用于訓(xùn)練康復(fù)方案生成模型的模型參數(shù),并結(jié)合每個模型訓(xùn)練子模塊的加權(quán)權(quán)重,通過加權(quán)平均計算模型獲得優(yōu)化后的模型參數(shù)。
26、進(jìn)一步地,本發(fā)明第一方面所提供的基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理系統(tǒng)中,任兩個家庭醫(yī)生子模塊中的康復(fù)方案生成模型相同。
27、第二方面,基于第一方面所提供的基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理系統(tǒng),本發(fā)明所提供基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理方法,包括如下步驟:
28、所述數(shù)據(jù)采集模塊采集目標(biāo)患者的第一健康數(shù)據(jù);
29、所述數(shù)據(jù)加密模塊加密所述第一健康數(shù)據(jù),生成第二健康數(shù)據(jù);
30、所述家庭醫(yī)生模塊基于所述第二健康數(shù)據(jù),利用康復(fù)方案生成模型,生成所述目標(biāo)患者的康復(fù)方案;
31、所述可視化模塊可視化所述康復(fù)方案。
32、第三方面,基于第一方面所提供的基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理系統(tǒng),本發(fā)明所提供基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理方法,還包括如下步驟:
33、所述模型訓(xùn)練模塊基于對應(yīng)糖尿病患者的若干歷史樣本,訓(xùn)練并驗證康復(fù)方案生成模型,并獲取驗證后的康復(fù)方案生成模型的模型參數(shù);
34、所述參數(shù)優(yōu)化模塊基于多個模型訓(xùn)練模塊的模型參數(shù)和歷史樣本數(shù)量,優(yōu)化與其連接的每個家庭醫(yī)生子模塊中康復(fù)方案生成模型的模型參數(shù)。
35、本發(fā)明所提供的基于康復(fù)模式的糖尿病患者家庭醫(yī)生管理系統(tǒng)及方法,其增益在于:
36、通過數(shù)據(jù)采集模塊獲取患者的實時健康數(shù)據(jù),并利用同態(tài)加密算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理,有效保障了數(shù)據(jù)的隱私和安全,防止數(shù)據(jù)泄露與篡改問題;
37、通過各個數(shù)據(jù)采集子模塊與家庭醫(yī)生子模塊一一對應(yīng),通過個性化康復(fù)方案生成模型,結(jié)合加密后的健康數(shù)據(jù),為每位患者制定專屬康復(fù)方案,實現(xiàn)個性化、精準(zhǔn)化的康復(fù)干預(yù);
38、通過糖尿病患者的歷史樣本不斷訓(xùn)練和驗證康復(fù)方案生成模型,并通過參數(shù)優(yōu)化模塊通過加權(quán)平均生成優(yōu)化后的模型參數(shù)后,分別對各個家庭醫(yī)生子模塊中的康復(fù)方案生成模型進(jìn)行優(yōu)化,有助于康復(fù)方案生成的準(zhǔn)確性和個性化。