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基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度系统、方法及终端

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28


基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度系统、方法及终端

技术领域

本发明涉及急性放射病的分型分度领域,特别是涉及一种基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度系统、方法及终端。

背景技术

核事故情况下,伤员可能因受到不同剂量的电离辐射发生不同程度的急性放射病,疾病的分型分度以及严重程度直接决定于伤员的受照剂量。快速、准确地评估伤员受照剂量是放射损伤伤员诊断,继而开展分度、分期治疗的基础;此外伤员受照剂量评估也可以为医学应急救援提供指导,为以后的健康监护提供依据。

放射损伤的剂量评价主要使用三种方法同时进行,即体征症状判断、物理剂量测量和生物剂量估算,三种方法的结果综合比较分析,使结论相对准确可靠。对于核事故受照伤员来说,剂量快速估算是制定救治方案的重要依据,也是伤员存活的决定因素,对于救治放射损伤伤员有十分重要的意义。在核事故发生后,应尽快评估伤员的受照剂量,为救援人员对伤员进行现场诊断和分类提供帮助。目前,受制于现场条件,核事故伤员受照剂量快速估算主要依靠专业人员已有的知识进行,结论的准确性太过于依赖专业人员的经验,存在较多随机性、偶然性,往往与个体实际受照剂量误差较大。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度系统、方法及终端,用于解决现有技术中以上技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度系统,所述系统包括:权重系数确定模块,用于确定用于估算受照剂量的多个受照剂量估算指标的权重系数数据;模型构建模块,连接所述权重系数确定模块,用于根据各受照剂量估算指标的权重系数数据构建受照剂量估算模型;急性放射疾病分型分度模块,连接所述模型构建模块,用于基于所述受照剂量估算模型,根据输入的核事故伤员的一或多个受照剂量估算指标的严重程度数据进行受照剂量估算,并输出对应的急性放射病分型分度结果,以供后续匹配对应的治疗方案。

于本发明的一实施例中,所述权重系数数据包括:其对应的受照剂量估算指标的平均权重以及该指标所对应的各严重程度数据所对应的严重程度分级。

于本发明的一实施例中,所述核事故伤员受照剂量估算指标包括:对应平均权重为1的头晕头痛、对应平均权重为1的发热、对应平均权重为2的疲劳乏力、对应平均权重为1的运动协调、对应平均权重为4的恶心、对应平均权重为6的呕吐、对应平均权重为1的食欲减退、对应平均权重为2的腹泻、对应平均权重为1的腹痛、对应平均权重为1的便血、对应平均权重为5的皮肤充血与红斑、对应平均权重为1的腮腺肿痛、对应平均权重为28的淋巴细胞、对应平均权重为16的物理剂量以及对应平均权重为30的生物剂量。

于本发明的一实施例中,所述确定受照剂量估算指标的权重系数数据包括:基于专家评分法,根据筛选获得的各受照剂量估算指标所对应的专家评价数据获得对应各受照剂量估算指标的专家评分;其中,所述专家评价数据包括:各受照剂量估算指标的重要性数据、熟悉程度数据以及判断依据数据;基于层次分析法,根据各受照剂量估算指标的专家评分获得各受照剂量估算指标的权重系数数据。

于本发明的一实施例中,所述根据输入的核事故伤员的一或多个受照剂量估算指标的严重程度数据进行受照剂量估算,并输出对应的急性放射病分型分度结果包括:获取输入的核事故伤员的各受照剂量估算指标的严重程度数据;基于各受照剂量估算指标的权重系数数据,根据输入的受照剂量估算指标的严重程度数据计算对应的受照剂量分数;基于受照剂量分数生成对应的急性放射病分型分度结果并输出。

于本发明的一实施例中,所述基于各受照剂量估算指标的权重系数数据,根据输入的受照剂量估算指标的严重程度数据计算对应的受照剂量分数包括:基于加权平均法,输入的每个受照剂量估算指标的严重程度数据所对应的严重程度分级以及每个受照剂量估算指标的平均权重计算对应的受照剂量分数。

于本发明的一实施例中,所述基于受照剂量分数生成对应的急性放射病分型分度结果并输出包括:若所述受照剂量分数不大于1.5,输出轻度骨髓型急性放射病以及受照剂量范围为 1~2Gy;若所述受照剂量分数大于1.5且不大于2.5,输出中度骨髓型急性放射病以及受照剂量范围为2~4Gy;若所述受照剂量分数大于2.5且不大于3.5,输出重度骨髓型急性放射病以及受照剂量范围为4~6Gy;若所述受照剂量分数大于3.5且不大于4.5,输出极重度骨髓型急性放射病以及受照剂量范围为6~10Gy;若所述受照剂量分数大于4.5且不大于5.5,输出肠型急性放射病以及受照剂量范围为10~50Gy;若所述受照剂量分数大于5.5,输出脑型急性放射病以及受照剂量范围为50Gy以上。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度方法,所述方法:确定用于估算受照剂量的多个受照剂量估算指标的权重系数数据;根据各受照剂量估算指标的权重系数数据构建受照剂量估算模型;基于所述受照剂量估算模型,根据输入的核事故伤员的一或多个受照剂量估算指标的严重程度数据进行受照剂量估算,并输出对应的急性放射病分型分度结果,以供后续匹配对应的治疗方案。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度终端,包括:一或多个存储器及一或多个处理器;所述一或多个存储器,用于存储计算机程序;所述一或多个处理器,连接所述存储器,用于运行所述计算机程序以执行所述基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度方法。

如上所述,本发明是一种基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度系统、方法及终端,具有以下有益效果:本发明通过确定用于估算受照剂量的多个受照剂量估算指标的权重系数数据,并根据各受照剂量估算指标的权重系数数据构建受照剂量估算模型;基于所述受照剂量估算模型,根据输入的核事故伤员的一或多个受照剂量估算指标的严重程度数据进行受照剂量估算,并输出对应的急性放射病分型分度结果,以供后续匹配对应的治疗方案。本发明构建的一套简明实用的核事故伤员受照剂量现场快速自动估算方案,不仅标准化、快速、简易可行,还大大提高疾病诊断效率,进而规范了救援人员的救治行为,避免误诊或过度治疗。

附图说明

图1显示为本发明一实施例中的基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度系统的结构示意图。

图2显示为本发明一实施例中的核事故人员受照剂量现场快速诊断程序界面示意图。

图3显示为本发明一实施例中的输出结果模块的结果输出界面示意图。

图4显示为本发明一实施例中的治疗方案的显示界面示意图。

图5显示为本发明一实施例中的基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度方法的流程示意图。

图6显示为本发明一实施例中的基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度终端的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是,在下述描述中,参考附图,附图描述了本发明的若干实施例。应当理解,还可使用其他实施例。下面的详细描述不应该被认为是限制性的,并且本发明的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例,而并非旨在限制本发明。

其中提到的第一、第二及第三等术语是为了说明多样的部分、成分、区域、层及/或段而使用的,但并非限定于此。这些术语只用于把某部分、成分、区域、层或段区别于其它部分、成分、区域、层或段。因此,以下叙述的第一部分、成分、区域、层或段在不超出本发明范围的范围内,可以言及到第二部分、成分、区域、层或段。

再者,如同在本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解,术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组,但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的,或意味着任一个或任何组合。因此,“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个:A;B;C;A和B;A和C;B和C;A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时,才会出现该定义的例外。

本发明提供一种基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度系统、方法及终端,通过确定用于估算受照剂量的多个受照剂量估算指标的权重系数数据,并根据各受照剂量估算指标的权重系数数据构建受照剂量估算模型;基于所述受照剂量估算模型,根据输入的核事故伤员的一或多个受照剂量估算指标的严重程度数据进行受照剂量估算,并输出对应的急性放射病分型分度结果,以供后续匹配对应的治疗方案。本发明构建的一套简明实用的核事故伤员受照剂量现场快速自动估算方案,不仅标准化、快速、简易可行,还大大提高效率,进而规范了救援人员的救治行为,避免误诊或过度治疗。

下面以附图为参考,针对本发明的实施例进行详细说明,以便本发明所述技术领域的技术人员能够容易地实施。本发明可以以多种不同形态体现,并不限于此处说明的实施例。

如图1展示本发明实施例中的一种基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度系统的结构示意图。

所述系统包括:

权重系数确定模块11,用于确定用于估算受照剂量的多个受照剂量估算指标的权重系数数据;

模型构建模块12,连接所述权重系数确定模块11,用于根据各受照剂量估算指标的权重系数数据构建受照剂量估算模型;

急性放射疾病分型分度模块13,连接所述模型构建模块12,用于基于所述受照剂量估算模型,根据输入的核事故伤员的一或多个受照剂量估算指标的严重程度数据进行受照剂量估算,并输出对应的急性放射病分型分度结果,以供后续匹配对应的治疗方案。

在一实施例中,所述权重系数数据包括:其对应的受照剂量估算指标的平均权重以及该指标所对应的各严重程度数据所对应的严重程度分级。其中,所述严重程度数据的类型包括:对应不同严重程度分级的轻度骨髓型数据、中度骨髓型数据、重度骨髓型数据、极重度骨髓型数据、肠型数据以及脑型数据。

在一优选实施例中,如表1所示,所述核事故伤员受照剂量估算指标包括:对应平均权重为1的头晕头痛、对应平均权重为1的发热、对应平均权重为2的疲劳乏力、对应平均权重为1的运动协调、对应平均权重为4的恶心、对应平均权重为6的呕吐、对应平均权重为1的食欲减退、对应平均权重为2的腹泻、对应平均权重为1的腹痛、对应平均权重为1的便血、对应平均权重为5的皮肤充血与红斑、对应平均权重为1的腮腺肿痛、对应平均权重为28的淋巴细胞、对应平均权重为16的物理剂量以及对应平均权重为30的生物剂量。

并且其中所对应的各种类型的严重程度数据以及严重程度分级如表1所示,即各指标的轻度骨髓型数据、中度骨髓型数据、重度骨髓型数据、极重度骨髓型数据、肠型数据以及脑型数据的严重程度分级分别为1、2、3、4、5以及6。并且,每个指标的各严重度数据的内容均不相同,如表1所示。

表1:各受照剂量估算指标的权重系数数据

在一实施例中,以上的受照剂量估算指标的权重系数数据根据国内外现有研究结果,筛选核事故伤员剂量估算指标体系,采用专家咨询法及层次分析法确定的各指标的权重系数。

其中,基于专家评分法,根据筛选获得的各受照剂量估算指标所对应的专家评价数据获得对应各受照剂量估算指标的专家评分;其中,所述专家评价数据包括:各受照剂量估算指标的重要性数据、熟悉程度数据以及判断依据数据;其中,Delphi法(专家评分法)是20世纪40年代美国的兰德公司研制的一种直观预测技术,属于专家集体评价法。该方法是系统分析方法在意见和价值领域内的一种有益延伸,突破了传统的数量分析界限,为更加合理地制定决策方案开阔了思路,因此成为一种广为适用的预测方法,也是一种重要的评估和决策工具,是一种比较理想的选择。

基于层次分析法,根据各受照剂量估算指标的专家评分获得各受照剂量估算指标的权重系数数据。其中,20世纪70年代中期来自美国运筹学者Thomas L.Saaty首次正式提出了层次分析法,该方法是一种结合定量和定性的研究分析方法,主要通过问卷或查阅资料建立层次结构模型,再邀请对研究内容非常熟悉的权威专家,根据个人工作经验对一级和二级指标进行打分,并对指标之间进行两两相对重要性评分,获得判断矩阵,以此计算各级指标的权重和最终权重。

在一具体实施例中,采用专家评分法首先要选择专家,聘请行业内医疗、教学、科研、管理岗位专家若干名,通过两轮咨询专家意见,将第一轮咨询结果汇总分析后再反馈给专家,供专家进行分析判断,提出新的修正意见,直至专家意见呈现较好的集中趋势,构建估算数学模型。

初步拟定的核事故伤员体征症状剂量快速估算指标体系包括一级指标4个以及二级指标 13个(表2)。

表2:核事故伤员受照剂量现场快速估算指标体系

一级评价指标包含“神经系统”、“消化系统”、“造血系统”和“皮肤系统”四个方面。采用5级程度对4个一级指标在核事故伤员受照剂量现场快速估算中的重要性及专家对该一级指标的熟悉程度进行调查评估。对四种判断依据(理论分析、实践经验、从国内外同行处了解、直觉)对专家评判4个一级指标重要性的影响程度进行调查评估。

对“神经系统”、“消化系统”、“造血系统”和“皮肤系统”四个一级指标分别设定二级指标,采用表3对各二级指标的重要程度及专家对其的熟悉程度进行调查评估。

表3:二级评价指标重要性及熟悉程度评估表

采用表4,对四种判断依据(理论分析、实践经验、从国内外同行处了解、直觉)对专家评判13个二级指标重要性的影响程度进行调查评估。

表4:二级评价指标各判断依据影响程度评估表

将第一轮专家咨询表回收后,根据专家对各指标的评分,将相应结果录入SPSS,确定第二轮专家咨询表,再反馈给专家,供专家进行分析判断,提出新的意见。

本研究主要运用AHP法(层次分析法)确定各个指标的权重,通过指标的平均化处理形成一个判断矩阵,再对判断矩阵作归一化处理得到每个评价指标的影响力大小,在此基础上构建一套估算数学模型。

根据国内外研究资料和多年的研究结果,筛选出与受照剂量相关的临床指标,研究其判断标准,要求判断方法应简单、快速、可操作性强,重点筛选出呕吐、腹泻、便血、腹痛、头痛、发热、皮肤、意识改变等与受照剂量密切相关的临床表现。

本专家咨询表包括专家咨询表前言,包括本课题的研究目的、意义、内容、填写方法、注意事项等,内容分为3部分:①专家基本信息;②专家的熟悉程度与判断依据;③咨询主体内容,即伤员体征症状剂量现场快速估算指标及各指标权重。

采用邮件或面见专家的方式发放及回收咨询表,每次发放后,通过电话或手机短信提醒专家查收邮件。每轮函询时间间隔2月,根据专家对项目重要性的评价及修改意见、经课题组集体讨论后对相应指标进行扩展、修改或删除。第二轮的函询问卷附上一轮函询结果,本研究共开展两轮专家函询。

对于指标筛选及权重确定包括以下方式:

(一)指标筛选

指标的筛选主要从指标的敏感性、特异性、代表性和独立性考虑进行筛选。筛选法选用界值法,根据专家对指标的重要性评分情况,根据它们的界值进行指标筛选。指标筛选原则为:算数均数M

(二)权重确定

(1)应用层次分析法和专家评分法确立各级指标的权重

在前期研究初步形成的评价指标体系基础上,采用专家评分法,根据数据统计与分析处理结果,确定指标中各指标相对重要性,根据AHP理论,确立一级指标、二级指标的权重系数,最后利用乘积法计算二级指标的组合权重。

(2)Satty标度的确立

AHP法的关键是求各层次的权重,通常采用两两相对重要性评价法,当层次较多以及每层中的构成要素较多时方法很复杂,可利用重要性赋值均数等方法进行比较。为此,本研究通过专家咨询得出专家对各评价方面和其内在指标的重要性赋值均数,利用分值的高低确定 Satty标度。假设Z

据此原则,根据各级指标专家函询的重要性评分的加权平均数,进行两两比较,构建判断矩阵;采用乘积方根法计算各指标的初始权重,再计算指标的归一化权重系数,并采用“乘积法”计算二级指标的组合权重,最后对各个判断矩阵进行一致性检验,以保证其科学性,从而最终确定评价指标体系中的指标权重。

其中,具体的采用专家评分法,根据数据统计与分析处理结果,确定指标中各指标相对重要性的方式包括:

数据采用双人录入Excel,确保数据录入的准确性。采用SPSS Statistics软件包进行数据处理与统计分析。根据专家对各指标重要性、熟悉程度和判断依据评分,计算出各指标的均数、标准差、专家意见集中程度、协调程度,并对专家的积极性和权威程度进行评价。

(1)计量资料采用均数、标准差描述;计数资料采用频数、百分比描述。

(2)专家的积极性用问卷回收率表示,即回收的有效问卷数与发放的问卷总数之比,反映专家对该研究问题的关心程度。

(3)专家权威程度

专家的权威程度用Cr表示,以专家自我评价为主,一般认为≥0.70为可接受值。通常由两个因素决定,一是专家的判断依据,用Ca表示;二是专家对函询内容的熟悉程度,用Cs 表示;专家权威程度为判断依据与熟悉程度的算术平均数,计算公式如下:

Cr=(Ca+Cs)/2; (1)

(4)专家意见协调程度

用各条目评价结果的变异系数CV表示。变异系数反映专家对某一个指标重要性赋值的波动程度,变异系数值越小,说明专家对该指标协调程度越高,一般认为CV应≤0.25。变异系数的计算公式为:CV=S/M,S:指标的标准差,M:指标的重要性赋值均数。

采用层次分析法进行权重计算过程的方式包括:运用层次分析法建立层次结构模型,采用专家赋值的加权平均数差值,根据Satty1-9梯度法构建判断矩阵。采用乘积方根法计算各指标的初始权重,再计算指标的归一化权重系数,计算出一级指标及二级指标各个指标的权重分布情况,并采用“乘积法”计算二级指标的组合权重。

在一实施例中,根据输入的核事故伤员的一或多个受照剂量估算指标的严重程度数据进行受照剂量估算,并输出对应的急性放射病分型分度结果包括:

获取输入的核事故伤员的各受照剂量估算指标的严重程度数据;具体的,处理用户输入信息,包括头晕、头痛、发热、疲劳/乏力、运动、协调、恶心、呕吐、食欲减退、腹泻、腹痛、便血、皮肤充血、红斑、腮腺肿痛、淋巴细胞、物理剂量、生物剂量严重程度数据;

具体的,头晕头痛的严重程度数据可选轻微/轻度/中度,4~24小时开始/重度,3~4小时开始/极重度,1~2小时开始;发热的严重程度数据可选<38℃,照后1~3小时开始/38~ 39℃,照后1~2小时开始/>39℃,照后1小时以内开始,持续少于24小时/>39℃,照后1 小时以内开始,持续24小时以上;疲劳乏力的严重程度数据可选能工作/工作能力下降/工作能力严重下降/需要帮助/日常生活不能自理;运动、协调的严重程度数据可选共济失调、肌张力增强、震颤、抽搐、定向和判断力减退、意识丧失持续几秒~几分钟;恶心的严重程度数据可选轻微/轻度/中度/重度/极重度。呕吐的严重程度数据可选照射后2小时后开始,1次/天/ 照射后1~2小时开始,2~5次/天/照射后1小时内开始,6~10次/天/照射后30分钟内开始,>10次/天/照射后10分钟内开始,>10次/天;食欲减退的严重程度数据可选正常饮食/食量减少/食量极少/拒食;腹泻的严重程度数据可选轻度,3~8小时开始/重度,1~3小时开始/ 极重度,1小时内开始;食欲减退的严重程度数据可选正常饮食/食量减少/食量极少/拒食;腹泻的严重程度数据可选轻度,3~8小时开始/重度,1~3小时开始/极重度,1小时内开始;腹痛的严重程度数据可选轻度/中度;便血的严重程度数据可选隐性/间歇性/持续性/持续大量/ 重度血水便;皮肤充血、红斑的严重程度数据可选无或皮肤有潮红/皮肤轻度充血/皮肤明显充血、发红/明显红斑、有脱毛/水疱、坏死溃疡或干性皮炎;腮腺肿痛的严重程度数据可选腮腺轻度肿痛/腮腺明显肿痛;淋巴细胞的严重程度数据可选≥1.2*109/L/1.2-0.9*109/L/0.9-0.6*10 9/L/0.6-0.3*109/L/<0.3*109/L;物理剂量的严重程度数据可选1~2Gy/2~4Gy/4~6Gy/6~ 10Gy/10~50Gy/>50Gy;生物剂量可选1~2Gy/2~4Gy/4~6Gy/6~10Gy/10~50Gy/>50Gy。

基于各受照剂量估算指标的权重系数数据,根据输入的受照剂量估算指标的严重程度数据计算对应的受照剂量分数;

基于受照剂量分数生成对应的急性放射病分型分度结果并输出。

在一实施例中,所述基于各受照剂量估算指标的权重系数数据,根据输入的受照剂量估算指标的严重程度数据计算对应的受照剂量分数包括:

基于加权平均法,输入的每个受照剂量估算指标的严重程度数据所对应的权重以及每个受照剂量估算指标的平均权重计算对应的受照剂量分数。

具体的,用权重系数数据,通过加权平均的方法,即可快速计算伤员受照剂量得分。核事故伤员受照剂量得分计算方法如下:

式中,Q指核事故伤员受照剂量得分,C

在一具体实施例中,所述急性放射病分型分度结果的类型包括:急性放射病分型分度以及对应的受照剂量范围;

其中,所述急性放射病分型分度的类型包括:对应受照剂量范围为1~2Gy的轻度骨髓型急性放射病、对应受照剂量范围为2~4Gy的中度骨髓型急性放射病、对应受照剂量范围为4~6Gy的重度骨髓型急性放射病、对应受照剂量范围为6~10Gy的极重度骨髓型急性放射病、对应受照剂量范围为10~50Gy的肠型急性放射病以及对应受照剂量范围为50Gy以上的脑型急性放射病。

在一具体实施例中,所述基于受照剂量分数生成对应的急性放射病分型分度结果并输出包括:完成输入后,用户可在输出结果模块查看该伤员急性放射病分型分度及相应剂量范围。

若所述受照剂量分数不大于1.5,输出轻度骨髓型急性放射病以及受照剂量范围为1~ 2Gy;

若所述受照剂量分数大于1.5且不大于2.5,输出中度骨髓型急性放射病以及受照剂量范围为2~4Gy;

若所述受照剂量分数大于2.5且不大于3.5,输出重度骨髓型急性放射病以及受照剂量范围为4~6Gy;

若所述受照剂量分数大于3.5且不大于4.5,输出极重度骨髓型急性放射病以及受照剂量范围为6~10Gy;

若所述受照剂量分数大于4.5且不大于5.5,输出肠型急性放射病以及受照剂量范围为 10~50Gy;

若所述受照剂量分数大于5.5,输出脑型急性放射病以及受照剂量范围为50Gy以上。

输出诊断结果后,用户可选择点击右下角治疗方案参考,查看所对应的救治措施。包括轻度骨髓型急性放射病(1~2Gy)的现场救治方案、中度骨髓型急性放射病(2~4Gy)的现场救治方案、重度骨髓型急性放射病(4~6Gy)的现场救治方案、极重度骨髓型急性放射病(6~10Gy)的现场救治方案、肠型急性放射病(10~50Gy)的现场救治方案、脑型急性放射病(>50Gy)的现场救治方案。

为了更好的说明上述基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度系统,本发明提供以下具体实施例。

实施例1:一种基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度方案。

我们根据国内外研究资料和多年的研究结果,结合事故现场实际情况和需求,我们重点筛选出头晕、头痛、发热、疲劳/乏力、运动协调、恶心、呕吐、食欲减退、腹泻、腹痛、便血、皮肤充血、红斑、腮腺肿痛、淋巴细胞绝对值等与受照剂量密切相关的临床指标,并综合现场可能获得的生物剂量、物理剂量参数,在此基础上形成专家咨询稿,进行两轮专家咨询。

(一)专家基本情况

咨询专家的选择是Delphi法成败的关键。本研究有效参与函询的专家共33名,专家除来自12个军内涉核单位外,还包括中国医学科学院放射医学研究所、中国疾控中心辐射防护与核安全医学所、南方医科大学、山东省医科院放射医学研究所、河南省职业病防治研究院、苏州大学附属第二医院、上海肺科医院核辐射科等7个本领域国家相关权威单位。

(二)第一轮Dephi专家咨询

(1)专家积极系数

专家的积极性系数主要用于说明专家对咨询项目的关心程度,一般通过咨询表的回收率来反映。本轮共发放专家函询问卷35份,回收有效问卷33份,有效回收率为94.29%。表明专家对本研究给予了足够的重视,积极参与了本次调查。

(2)专家权威程度

核事故伤员受照剂量快速估算指标涉及临床体征、症状、外周血检查、生物剂量、物理剂量等方面的内容,专家对各指标的评价不可能都十分的权威。因此,对指标的评价结果需考虑专家对各条目的权威程度。专家的权威程度由两个因素决定,一个是专家对条目作出判断依据,用Ca表示;另一个是专家对条目的熟悉程度,用Cs表示。专家的权威程度以权威系数反映,用Cr表示。权威系数为专家判断依据和专家熟悉程度系数的算术平均值,计算公式为:Cr=(Ca+Cs)/2。专家权威程度较高,均大于0.80,表明专家对指标熟悉程度较好,能很好地根据其对指标的理解进行判断。

(3)专家意见的协调程度及集中程度

统计各指标的专家意见集中程度如平均值、加权平均值、满分频率等以及指标的变异系数。

(4)第一轮Dephi专家咨询结果

①将原一级指标修改为神经运动系统(包括疲劳/乏力、头晕/头痛、发热、运动、协调等)、消化系统(包括恶心、呕吐、食欲减退、腹泻、腹痛、便血等)、外周血系统(包括淋巴细胞等)、皮肤系统(包括充血、红斑,腮腺肿大等)。

②临床症状增加“头晕”指标,与“头痛”合并为“头晕/头痛”;增加“疲劳/乏力”指标;将“意识”修改为“运动、协调”,主要指共济失调、肌张力增强、震颤、抽搐、定向和判断力减退、意识丧失等;将皮肤系统体征分为充血、红斑,腮腺肿大;早期白细胞会一过性升高,然后再下降,评估操作性不佳,删除“白细胞”指标。

③增加核事故伤员早期受照剂量快速估算专家咨询表,综合考量现场物理剂量估算结果、早期可能获得的生物剂量及临床体征、症状估算剂量三项指标。

(三)第二轮Dephi专家咨询

(1)专家积极系数

专家的积极性系数主要用于说明专家对咨询项目的关心程度,一般通过咨询表的回收率来反映。本二轮共发放问卷33份,回收问卷33份,有效回收率为100.00%。

(2)专家权威程度

核事故伤员受照剂量快速估算指标涉及临床体征、症状、外周血检查、生物剂量、物理剂量等方面的内容,专家对各指标的评价不可能都十分的权威。因此,对指标的评价结果需考虑专家对各条目的权威程度。专家权威程度较高,均大于0.80,表明专家对指标熟悉程度较好,能很好地根据其对指标的理解进行判断。

(3)专家意见的协调程度及集中程度

统计各指标的专家意见集中程度如平均值、加权平均值、满分频率等以及指标的变异系数。

(4)权重计算过程及分配情况

运用层次分析法建立层次结构模型,采用专家赋值的加权平均数差值,根据Satty1-9梯度法构建判断矩阵。

采用乘积方根法计算各指标的初始权重,再计算指标的归一化权重系数,计算出一级指标及二级指标各个指标的权重分布情况,并采用“乘积法”计算二级指标的组合权重。

咨询结果运用Delphi法及AHP法计算各指标的权重,按照四舍五入取整的原则,同时考虑到实际操作的便利性,对各指标权重进行了一定的调整,并基于此构建一套简明实用的核事故伤员受照剂量现场快速估算方案。

用上述评价指标的权重与评价指标的程度分级,通过加权平均的方法,即可快速计算伤员受照剂量得分。

需要说明的是,15项指标不需要全部确定,可以任意缺省,其余指标通过加权平均,仍然可以得出确定的结果。

按以下标准快速确定伤员急性放射病分型分度:

Q≤1.5:轻度骨髓型急性放射病(1~2Gy);

1.5<Q≤2.5:中度骨髓型急性放射病(2~4Gy);

2.5<Q≤3.5:重度骨髓型急性放射病(4~6Gy);

3.5<Q≤4.5:极重度骨髓型急性放射病(6~10Gy);

4.5<Q≤5.5:肠型急性放射病(10~50Gy);

Q>5.5:脑型急性放射病(50Gy以上)。

针对核事故情况,综合伤员临床体征、症状以及现场可能获得的生物剂量、物理剂量参数等关键指标,快速诊断伤员急性放射病分型分度,并给出相对应的参考治疗方案,编写核事故伤员受照剂量现场快速诊断程序。

核事故伤员受照剂量现场快速诊断程序及救治方案针对核事故情况,综合伤员临床体征、症状以及现场可能获得的生物剂量、物理剂量参数等关键指标,快速诊断伤员急性放射病分型分度,并给出相对应的参考治疗方案。

核事故人员受照剂量现场快速诊断程序分为输入数据模块、内部处理模块、输出结果模块和治疗方案模块四个模块:

(1)输入数据模块:如图2所示,处理用户输入信息,包括头晕、头痛、发热、疲劳/乏力、运动、协调、恶心、呕吐、食欲减退、腹泻、腹痛、便血、皮肤充血、红斑、腮腺肿痛、淋巴细胞、物理剂量、生物剂量等严重程度;具体的,输入参数显示在输入数据模块,通过下拉菜单选择相应参数,所有参数都默认无。

(2)内部处理模块:内部模块,无可视化操作界面,通过读取用户的输入数据,进行适当运算,输出结果;

(3)输出结果模块:完成输入参数后,如图3所示,用户可在输出结果模块查看该伤员急性放射病分型分度及相应剂量范围。分为轻度骨髓型急性放射病(1~2Gy)、中度骨髓型急性放射病(2~4Gy)、重度骨髓型急性放射病(4~6Gy)、极重度骨髓型急性放射病(6~10Gy)、肠型急性放射病(10~50Gy)、脑型急性放射病(50Gy以上);

(4)治疗方案模块:如图4所示,输出诊断结果后,用户可选择点击右下角治疗方案参考,查看所对应的救治措施。包括轻度骨髓型急性放射病(1~2Gy)的现场救治方案、中度骨髓型急性放射病(2~4Gy)的现场救治方案、重度骨髓型急性放射病(4~6Gy)的现场救治方案、极重度骨髓型急性放射病(6~10Gy)的现场救治方案、肠型急性放射病(10~50Gy)的现场救治方案、脑型急性放射病(>50Gy)的现场救治方案。

课题组选取了19例可获得早期详尽临床资料的文献病例,放射事故受照者资料来自国内外文献报道,入选条件为:人体一次受到事故急性外照射,等效全身吸收剂量大于1Gy,有详细的早期临床表现和病程经过记载,有可靠的生物剂量估算。综合这些病例的临床体征、症状以及生物剂量、物理剂量参数等关键指标,依据核事故伤员受照剂量快速估算技术方案进行快速估算,验证方案与实际诊断的拟合情况,结果显示所有病例估算结果全部符合临床诊断,拟合率100%。

与上述实施例原理相似的是,本发明提供一种基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度系统。

以下结合附图提供具体实施例:

如图5展示本发明实施例中的一种基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度方法的流程示意图。

所述方法包括:

步骤S51:确定用于估算受照剂量的多个受照剂量估算指标的权重系数数据。

步骤S52:根据各受照剂量估算指标的权重系数数据构建受照剂量估算模型。

步骤S53:基于所述受照剂量估算模型,根据输入的核事故伤员的一或多个受照剂量估算指标的严重程度数据进行受照剂量估算,并输出对应的急性放射病分型分度结果,以供后续匹配对应的治疗方案。

由于该基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度方法的实现原理已在前述实施例中进行了叙述,因此此处不作重复赘述。

在一实施例中,所述权重系数数据包括:其对应的受照剂量估算指标的平均权重以及该指标所对应的各严重程度数据所对应的严重程度分级。

在一实施例中,所述核事故伤员受照剂量估算指标包括:对应平均权重为1的头晕头痛、对应平均权重为1的发热、对应平均权重为2的疲劳乏力、对应平均权重为1的运动协调、对应平均权重为4的恶心、对应平均权重为6的呕吐、对应平均权重为1的食欲减退、对应平均权重为2的腹泻、对应平均权重为1的腹痛、对应平均权重为1的便血、对应平均权重为5的皮肤充血与红斑、对应平均权重为1的腮腺肿痛、对应平均权重为28的淋巴细胞、对应平均权重为16的物理剂量以及对应平均权重为30的生物剂量。

在一实施例中,所述确定受照剂量估算指标的权重系数数据包括:基于专家评分法,根据筛选获得的各受照剂量估算指标所对应的专家评价数据获得对应各受照剂量估算指标的专家评分;其中,所述专家评价数据包括:各受照剂量估算指标的重要性数据、熟悉程度数据以及判断依据数据;基于层次分析法,根据各受照剂量估算指标的专家评分获得各受照剂量估算指标的权重系数数据。

在一实施例中,所述根据输入的核事故伤员的一或多个受照剂量估算指标的严重程度数据进行受照剂量估算,并输出对应的急性放射病分型分度结果包括:获取输入的核事故伤员的各受照剂量估算指标的严重程度数据;基于各受照剂量估算指标的权重系数数据,根据输入的受照剂量估算指标的严重程度数据计算对应的受照剂量分数;基于受照剂量分数生成对应的急性放射病分型分度结果并输出。

在一实施例中,所述基于各受照剂量估算指标的权重系数数据,根据输入的受照剂量估算指标的严重程度数据计算对应的受照剂量分数包括:基于加权平均法,输入的每个受照剂量估算指标的严重程度数据所对应的严重程度分级以及每个受照剂量估算指标的平均权重计算对应的受照剂量分数。

在一实施例中,所述急性放射病分型分度结果的类型包括:急性放射病分型分度以及对应的受照剂量范围;

其中,所述急性放射病分型分度的类型包括:对应受照剂量范围为1~2Gy的轻度骨髓型急性放射病、对应受照剂量范围为2~4Gy的中度骨髓型急性放射病、对应受照剂量范围为4~6Gy的重度骨髓型急性放射病、对应受照剂量范围为6~10Gy的极重度骨髓型急性放射病、对应受照剂量范围为10~50Gy的肠型急性放射病以及对应受照剂量范围为50Gy以上的脑型急性放射病。

在一实施例中,所述基于受照剂量分数生成对应的急性放射病分型分度结果并输出包括:若所述受照剂量分数不大于1.5,输出轻度骨髓型急性放射病以及受照剂量范围为1~2Gy;若所述受照剂量分数大于1.5且不大于2.5,输出中度骨髓型急性放射病以及受照剂量范围为2~4Gy;若所述受照剂量分数大于2.5且不大于3.5,输出重度骨髓型急性放射病以及受照剂量范围为4~6Gy;若所述受照剂量分数大于3.5且不大于4.5,输出极重度骨髓型急性放射病以及受照剂量范围为6~10Gy;若所述受照剂量分数大于4.5且不大于5.5,输出肠型急性放射病以及受照剂量范围为10~50Gy;若所述受照剂量分数大于5.5,输出脑型急性放射病以及受照剂量范围为50Gy以上。

如图6展示本发明实施例中的基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度终端60的结构示意图。

所述基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度终端60包括:存储器61及处理器62,所述存储器61用于存储计算机程序;所述处理器62运行计算机程序,实现如图5所述的基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度方法。

可选的,所述存储器61的数量均可以是一或多个,所述处理器62的数量均可以是一或多个,而图6中均以一个为例。

可选的,所述基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度终端60中的处理器62会按照如图5所述的步骤,将一个或多个以应用程序的进程对应的指令加载到存储器61中,并由处理器62来运行存储在第一存储器61中的应用程序,从而实现如图5所述基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度方法中的各种功能。

可选的,所述存储器61,可能包括但不限于高速随机存取存储器、非易失性存储器。例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备;所述处理器62,可能包括但不限于中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,简称DSP)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

可选的,所述处理器62可以是通用处理器,包括中央处理器(Central ProcessingUnit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本发明还提供计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序运行时实现如图5所示的基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度方法。所述计算机可读存储介质可包括,但不限于,软盘、光盘、CD-ROM(只读光盘存储器)、磁光盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、磁卡或光卡、闪存、或适于存储机器可执行指令的其他类型的介质/机器可读介质。所述计算机可读存储介质可以是未接入计算机设备的产品,也可以是已接入计算机设备使用的部件。

综上所述,本发明的基于受照剂量估算的急性放射疾病分型分度系统,通过确定用于估算受照剂量的多个受照剂量估算指标的权重系数数据,并根据各受照剂量估算指标的权重系数数据构建受照剂量估算模型;基于所述受照剂量估算模型,根据输入的核事故伤员的一或多个受照剂量估算指标的严重程度数据进行受照剂量估算,并输出对应的急性放射病分型分度结果,以供后续匹配对应的治疗方案。本发明构建的一套简明实用的核事故伤员受照剂量现场快速自动估算方案,不仅标准化、快速、简易可行,还大大提高效率,进而规范了救援人员的救治行为,避免误诊或过度治疗。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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06120115629447