一种中药饮片调剂控制系统及方法与流程

本发明涉及中药饮片调剂，具体涉及一种中药饮片调剂控制系统及方法。

背景技术：

1、在中药调剂区内，中药饮片调剂控制通过严格遵循标准化操作规程（sop）、使用精密称量设备、双人复核关键步骤、定期校准设备，以及详细记录每个操作环节来进行。但是，在使用精密电子称量设备，按照处方中的剂量称量各中药饮片时，由于某些中药饮片具有吸湿性或挥发性，称量过程中可能因空气湿度或挥发导致药材重量变化。药材重量变化会导致称量结果不准确，影响药物剂量和疗效。例如，如果药材吸湿增重，实际有效成分减少，导致剂量不足，治疗效果不佳。如果药材挥发减重，实际有效成分增多，导致剂量过量，可能引发不良反应或中毒。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种中药饮片调剂控制系统及方法，以解决背景技术中不足。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种中药饮片调剂控制方法，包括以下步骤：

3、s1：对中药饮片称量过程中称量设备的称量数据以及中药调剂区内环境监测设备监测到的环境数据进行采集；

4、s2：对采集到的称量数据和环境数据进行预处理，对预处理后的称量数据和环境数据进行特征提取，分别提取称量数据中的称量偏差特征和环境数据中的空气湿度波动特征；

5、s3：构建数据预测模型，基于称量数据中的称量偏差特征和环境数据中的空气湿度波动特征，预测中药饮片称量结果的准确性；

6、s4：通过药材数据库中的药材吸湿性、挥发性数据图表，确定称量设备的环境补偿因子，根据中药饮片称量结果的准确性对环境补偿因子进行动态调整；

7、s5：根据调整后的环境补偿因子对中药饮片的称量结果进行校正，对校正后的中药饮片称量结果的误差进行分析，根据分析结果对中药饮片的剂量进行调控。

8、优选的，s2中，根据称量数据中的称量偏差特征生成称量偏差指数，称量偏差指数的获取方法为：

9、获取s时间段内称量设备的实时称量数据，并建立称量数据集合，其中，i=1、2、3、...、n，n为大于0的正整数，确定平滑系数α，设定初始平滑值，选择第一个数据点的值作为初始平滑值；对于每个时间点i，通过递归表达式计算平滑值，递归表达式为：；式中，是时间点i的平滑值，是时间点i的实际称量值，在计算出所有时间点的平滑值后，通过比较实际值和平滑值计算每个时间点的绝对偏差，并求其平均值后计算称量偏差指数，具体的计算表达式为：；式中，为称量偏差指数。

10、优选的，s2中，根据环境数据中的空气湿度波动特征生成空气湿度波动指数，空气湿度波动指数的获取方法为：

11、通过安装在中药调剂区内的空气湿度传感器实时获取s时间段内的空气湿度数据，将湿度数据标准化处理，对标准化处理后的湿度数据应用快速傅里叶变换，得到频域表示，计算不同频率成分的幅度，表达式为：；其中，为频率成分的幅度，为时间点s处的原始空气湿度数据，n是信号样本点的总数，是傅里叶变换的核函数，识别幅度最大的频率fmax，该频率对应的幅度a(fmax)代表最大频率成分，通过最大频率成分的幅度和能量来计算空气湿度波动指数，具体的计算表达式为：；式中，为空气湿度波动指数。

12、优选的，s3中，预测中药饮片称量结果的准确性，具体为：将称量偏差指数和空气湿度波动指数进行归一化处理，通过归一化处理后的称量偏差指数和空气湿度波动指数计算中药饮片称量结果的准确性系数。

13、优选的，将获取到的中药饮片称量结果的准确性系数与预先设置的准确性系数参考阈值进行比较，若中药饮片称量结果的准确性系数大于等于预先设置的准确性系数参考阈值，中药饮片称量结果的准确性高，将其的称量结果标记为准确性结果，此时生成称量准确信号；若中药饮片称量结果的准确性系数小于预先设置的准确性系数参考阈值，中药饮片称量结果的准确性低，将其的称量结果标记为不准确性结果，此时生成称量不准确信号。

14、优选的，s4中，通过药材数据库中的药材吸湿性、挥发性数据图表，确定称量设备的环境补偿因子，根据中药饮片称量结果的准确性对环境补偿因子进行动态调整，具体为：

15、收集各类中药饮片的吸湿性和挥发性数据，实时采集称量过程中环境的温度和湿度数据，根据待称量的中药饮片，查询数据库中相应药材的吸湿性和挥发性数据，确定该药材的参考湿度和温度条件下的重量变化数据，计算实际环境条件与参考环境条件的差异，根据药材的吸湿性数据，将湿度和温度对重量的影响累加，确定环境补偿因子，补偿因子的计算公式：；其中，f是环境补偿因子，hdiff是湿度差异，hrate是吸湿性百分比，tdiff是温度差异，trate是挥发性百分比；

16、根据中药饮片称量结果的准确性对环境补偿因子进行动态调整，当中药饮片称量结果的准确性系数小于预先设置的准确性系数参考阈值时，调整环境补偿因子；

17、根据准确性系数的偏差调整补偿因子，调整公式：fnew=fold×(1+y×(aref−nk)/aref)；其中，fnew为调整后的环境补偿因子，fold为原环境补偿因子，aref为准确性系数的参考阈值，为当前准确性系数，y为调整比例系数。

18、优选的，s5中，根据调整后的环境补偿因子对中药饮片的称量结果进行校正，对校正后的中药饮片称量结果的误差进行分析，根据分析结果对中药饮片的剂量进行调控，具体为：

19、使用动态调整后的环境补偿因子，对称量数据进行校正，校正公式为：wcorrected=wmeasured×fnew；式中，wcorrected为校正后的称量数据，wmeasured为校正前的称量数据；

20、设定目标剂量为dtarget，校正后的称量结果为wcorrected，则误差计算公式为：e=wcorrected−dtarget；其中，e是称量误差；

21、分析误差的大小和方向，根据误差的绝对值与允许的误差范围进行比较：若≤δdallowed ，则无需调整；若>δdallowed ，则需要调整；其中，δdallowed是允许的误差范围。

22、优选的，根据误差的大小和方向，调整剂量，具体为：

23、若校正后的重量大于目标剂量，对其进行正误差调整，调整表达式为：dadjusted=dtarget−e=dtarget−(wcorrected−dtarget)=2dtarget−wcorrected；式中，dadjusted为调整后的目标剂量；

24、若校正后的重量小于目标剂量，对其进行负误差调整，调整表达式为：dadjusted=dtarget−e=dtarget−(wcorrected−dtarget)=2dtarget−wcorrected；

25、调整后的剂量计算公式一致为：dadjusted=2dtarget−wcorrected。

26、本发明还提供了一种中药饮片调剂控制系统，包括数据采集模块、特征提取模块、准确性预测模块，环境补偿因子调整模块以及剂量调控模块；

27、数据采集模块：对中药饮片称量过程中称量设备的称量数据以及中药调剂区内环境监测设备监测到的环境数据进行采集；

28、特征提取模块：对采集到的称量数据和环境数据进行预处理，对预处理后的称量数据和环境数据进行特征提取，分别提取称量数据中的称量偏差特征和环境数据中的空气湿度波动特征；

29、准确性预测模块：构建数据预测模型，基于称量数据中的称量偏差特征和环境数据中的空气湿度波动特征，预测中药饮片称量结果的准确性；

30、环境补偿因子调整模块：通过药材数据库中的药材吸湿性、挥发性数据图表，确定称量设备的环境补偿因子，根据中药饮片称量结果的准确性对环境补偿因子进行动态调整；

31、剂量调控模块：根据调整后的环境补偿因子对中药饮片的称量结果进行校正，对校正后的中药饮片称量结果的误差进行分析，根据分析结果对中药饮片的剂量进行调控。

32、在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

33、1、本发明通过对称量数据和环境数据进行实时采集和预处理，提取关键特征，并构建数据预测模型，能够准确预测称量结果的准确性。通过药材数据库中的吸湿性和挥发性数据确定环境补偿因子，结合动态调整机制，对称量结果进行校正和误差分析，并根据分析结果进行剂量调控，从而确保中药饮片的剂量准确性和稳定性。

34、2、本发明不仅提升了称量过程中对环境变化的响应能力，确保药材的称量结果始终保持高准确性。通过系统化的监控和调整机制，有效减少了因湿度和温度变化引起的称量误差，避免了药效不足或过量的风险，最终提高了中药饮片的质量和患者用药的安全性和疗效。