一种放疗期间皮肤防辐射管理调节系统及方法

本发明涉及皮肤辐射检测，具体为一种放疗期间皮肤防辐射管理调节系统及方法。

背景技术：

1、放疗后的皮肤辐射检测是一种用于评估放射治疗后皮肤受损程度的检测方法，放射治疗通常会引起皮肤反应，包括红肿、瘙痒、脱皮等，这些反应可能会影响患者的生活质量并增加治疗的不适感；因此，进行皮肤辐射检测有助于及时发现和评估皮肤的受损情况，从而采取适当的措施进行处理和缓解；具体来说，皮肤辐射检测可以通过以下方式进行：

2、观察和询问：医护人员会观察患者的皮肤情况，包括是否出现红肿、瘙痒、脱皮等症状，并询问患者是否感觉到皮肤的不适或疼痛；物理检查：医护人员可能会使用特定的仪器或工具对受影响的皮肤区域进行物理检查，以评估皮肤的受损程度和症状的严重程度；照相记录：通过拍摄照片或录制视频，可以定期记录患者皮肤的变化情况，以便比较和评估治疗效果。

3、目前，对于放疗期间皮肤防辐射管理调节工作的主要内容是，观察放疗前后皮肤的变化，通常是根据图像内容进行分析，得到放疗后皮肤受损情况的结果，并根据该结果进行针对性的治疗；然而，仅仅是根据图像内容分析得到结果是不够准确的，同时在根据结果进行针对性治疗时，通常只是根据医生的经验进行操作，例如：某患者在进行完放疗后，皮肤表面存在溃烂的情况，此时医生会根据经验指导医护人员或患者对标定皮肤表面外涂比亚芬2~5次，该指导建议较为笼统，同时对于药量的选择也未给出具体的意见，针对不同情况的患者无法及时的提出准确的治疗个性化需求。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种放疗期间皮肤防辐射管理调节系统及方法，通过图像分析结果和患者皮肤具体的皮肤状态数据作为综合性的考虑因素，不仅在一定程度上能够提高对应放疗后皮肤状态判定的准确度，还能够得到量化后的皮肤状态预测指标，便于直观的了解或对比具体的皮肤状态，根据皮肤状态预测指标、评估结果对应的等级值等参数，能够计算得出量化后的用药量预测值和用药频率预估值，提高了治疗的针对性和精准度，解决了背景技术中提出的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种放疗期间皮肤防辐射管理调节系统，包括：

6、状态采集模块，获取对应患者的皮肤状态数据集，包括放疗前、后的皮肤状态数据，依据经过预处理后的皮肤状态数据集，生成放疗前、后对应的皮肤状态评估系数；

7、图像分析模块，获取放疗后对应的皮肤图像，采用计算机视觉和图像处理技术对皮肤图像进行分析，利用训练好的分类器模型和搭建的规则引擎，对皮肤图像中不同皮肤状态进行评级，得到的评级结果包括ⅰ级、ⅱ级、ⅲ级以及ⅳ级；

8、综合评估模块，依据预设k次的放疗前、后对应的皮肤状态评估系数和评级结果，搭建综合评估计算模型，生成皮肤状态预测指标psc；

9、预警管理模块，根据对应患者所属的评级结果；

10、若是评级结果为ⅲ级或ⅳ级，则发出一级预警信号，执行暂停放疗进度的策略；

11、若是评级结果为ⅰ级或ⅱ级，则发出二级预警信号，执行用药定时提醒策略，依据皮肤状态预测指标psc，搭建数据分析计算模型，生成对应患者的用药频率预估值edu，根据用药频率预估值edu为患者提供一天内所需用药的次数。

12、进一步的，皮肤状态数据包括皮肤湿度、皮肤ph值以及皮肤电导率，其中，皮肤湿度表示患者皮肤上至少三点处所检测得到湿度值的均值，皮肤ph值表示患者皮肤上至少三点处所检测得到ph值的均值，皮肤电导率表示患者皮肤上至少三点处所检测得到电导率的均值。

13、进一步的，生成放疗前、后对应的皮肤状态评估系数之前需要对放疗前、后的皮肤状态数据进行预处理，且预处理的过程为：对放疗前、后的皮肤状态数据进行无量纲化处理，放疗前对应的皮肤状态评估系数为，放疗后对应的皮肤状态评估系数为。

14、进一步的，生成放疗前、后对应的皮肤状态评估系数所依据的公式如下：

15、，式中，分别表示皮肤湿度、皮肤ph值以及皮肤电导率，分别为皮肤湿度、皮肤ph值以及皮肤电导率的权重系数，且。

16、进一步的，对皮肤图像中不同皮肤状态进行评级的过程为：

17、s101、图像预处理：对皮肤图像进行预处理，包括去除噪声和增强对比度；

18、s102、特征提取：从预处理后的皮肤图像中提取特征，特征包括红斑、潮红斑、表皮脱落点、暗红点、充血面、水泡以及灰白色坏死组织；

19、s103、分类器设计：设计一个分类器来将提取的特征与不同皮肤状态进行关联，且分类器包括支持向量机svm和卷积神经网络cnn中的任一种；即，将红斑、潮红斑特征与对应的ⅰ度皮肤状态关联，将表皮脱落点、暗红点与对应的ⅱ度皮肤状态关联，将充血面、水泡与对应的ⅲ度皮肤状态关联，将灰白色坏死组织与对应的ⅳ度皮肤状态关联；

20、s104、训练模型：使用带有标签的皮肤图像数据集，训练设计好的分类器模型，使其能够识别并区分不同的皮肤状态；

21、s105、图像分析与评级：对新的皮肤图像进行分析，利用训练好的模型对图像中的不同皮肤状态进行识别，根据搭建的规则引擎，将识别出的不同皮肤状态分为不同的级别；即，将ⅰ度皮肤状态分为ⅰ级，ⅱ度皮肤状态分为ⅱ级，ⅲ度皮肤状态分为ⅲ级，ⅳ度皮肤状态分为ⅳ级。

22、进一步的，生成皮肤状态预测指标psc的过程如下：

23、s201、依据预设k次的放疗前、后对应的皮肤状态评估系数，计算状态差值，所依据的公式如下：

24、；

25、s202、根据状态差值和评估结果对应的等级值，计算皮肤状态预测指标psc，所依据的公式如下：

26、，式中，表示评估结果对应的等级值，ⅰ级、ⅱ级、ⅲ级以及ⅳ级分别表示1、2、3、4，表示k次状态差值的平均值，k=1、2、…、n，n为正整数，表示状态波动稳定指数，分别为评估结果对应的等级值和状态波动稳定指数的预设比例系数，且。

27、进一步的，计算用药频率预估值edu所依据的公式如下：

28、，式中，int为取整函数，u表示皮肤状态预测指标psc的预设比例系数，b为常数项，系数u和常数项b通过样本数据的统计分析来确定。

29、进一步的，在获取评级结果为ⅰ级或ⅱ级的条件下，根据k次状态差值的平均值和评估结果对应的等级值q，计算生成对应患者每次所需的用药量预测值rod，在每次用药时根据所需的用药量预测值rod进行上药操作。

30、进一步的，计算用药量预测值rod所依据的公式如下：

31、，式中，为常数修正系数，别为k次状态差值的平均值和评估结果对应的等级值的预设比例系数，且。

32、一种放疗期间皮肤防辐射管理调节方法，包括如下步骤：

33、s1、获取对应患者的皮肤状态数据集，包括放疗前、后的皮肤状态数据，依据经过预处理后的皮肤状态数据集，生成放疗前、后对应的皮肤状态评估系数，且皮肤状态数据包括皮肤湿度、皮肤ph值以及皮肤电导率；

34、s2、获取放疗后对应的皮肤图像，采用计算机视觉和图像处理技术对皮肤图像进行分析，利用训练好的分类器模型和搭建的规则引擎，对皮肤图像中不同皮肤状态进行评级，得到的评级结果包括ⅰ级、ⅱ级、ⅲ级以及ⅳ级；

35、s3、依据预设k次的放疗前、后对应的皮肤状态评估系数和评级结果，搭建综合评估计算模型，生成皮肤状态预测指标psc；

36、s4、根据对应患者所属的评级结果；

37、若是评级结果为ⅲ级或ⅳ级，则发出一级预警信号，执行暂停放疗进度的策略；

38、若是评级结果为ⅰ级或ⅱ级，则发出二级预警信号，执行用药定时提醒策略，依据皮肤状态预测指标psc，搭建数据分析计算模型，生成对应患者的用药频率预估值edu，根据用药频率预估值edu为患者提供一天内所需用药的次数；

39、在获取评级结果为ⅰ级或ⅱ级的条件下，根据k次状态差值的平均值和评估结果对应的等级值q，计算生成对应患者每次所需的用药量预测值rod，在每次用药时根据所需的用药量预测值rod进行上药操作。

40、（三）有益效果

41、本发明提供了一种放疗期间皮肤防辐射管理调节系统及方法，具备以下有益效果：

42、1、采用计算机视觉和图像处理技术对皮肤图像进行分析，并结合反向传播算法，可自动化的皮肤状态识别和评级，可以大大提高医生的诊疗效率，减轻医生的工作负担，同时也能提高诊断的一致性和准确性；模块建立在统一的数据集和算法模型之上，可以为不同患者提供标准化和一致性的皮肤状态评估，有利于诊疗的规范化；整个图像分析模块的设计为实现皮肤病诊疗的自动化和智能化提供了有力支撑；

43、2、通过图像分析结果和患者皮肤具体的皮肤状态数据作为综合性的考虑因素，不仅在一定程度上能够提高对应放疗后皮肤状态判定的准确度，还能够得到量化后的皮肤状态预测指标，便于直观的了解或对比具体的皮肤状态；

44、3、通过设计预警管理模块，根据皮肤状态预测指标、评估结果对应的等级值等参数，能够计算得出量化后的用药量预测值和用药频率预估值，解决了针对不同评级结果患者无法及时的提出治疗个性化需求的问题，提高了治疗的针对性和精准度，也提高了治疗方案的科学性和可操作性，为医护人员提供了更有力的决策依据。