目录
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- 一、系统架构总览
- 二、核心模块详细设计
- 三、系统集成方案
- 四、系统部署拓扑图
- 五、技术验证方案
- 六、健康管理子系统
- 七、安全与合规设计
- 技术指标与性能保障
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- 八、HL7 FHIR接口规范
- 九、分层蒸馏方案
- 十、多中心RCT研究设计
- 十一、硬件选型成本优化方案
- 跨模块集成工作流
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一、系统架构总览
二、核心模块详细设计
1. 术前预测系统
算法伪代码:
# Transformer-TCN 融合模型
class HybridModel(nn.Module):
def __init__(self):
# 时序特征处理
self.tcn = TemporalConvNet(num_inputs=128, num_channels=[64, 32])
# 多模态融合
self.transformer = TransformerEncoder(
layers=4,
d_model=256,
heads=8
)
# 风险预测头
self.risk_head = nn.Sequential(
nn.Linear(256, 128),
nn.ReLU(),
nn.Linear(128, 3) # 输出3类风险等级
def forward(self, clinical, imaging, temporal):
# 临床数据处理
clinical_feat = self.clinical_net(clinical)
# 影像特征提取
img_feat = self.resnet3d(imaging)
# 时序特征处理
temp_feat = self.tcn(temporal)
# 多模态融合
fused = torch.cat([clinical_feat, img_feat, temp_feat], dim=1)
# Transformer编码
encoded = self.transformer(fused)
# 风险预测
risk = self.risk_head(encoded[:, -1])
return risk
# 手术方案生成器
def generate_surgery_plan(risk_score, stenosis_map):
if risk_score > 0.85:
plan = "紧急CEA/CAS手术"
elif risk_score > 0.6:
plan = "48小时内血管介入"
else:
plan = "药物治疗+监测"
# 基于狭窄定位生成细节
if stenosis_map["ICA"] > 70%:
plan += " + 颈动脉支架"
if stenosis_map["MCA"] > 50%:
plan += " + 抗凝强化"
return plan
2. 术中决策系统
实时推理伪代码:
def intraoperative_decision(vitals):
# 实时特征提取
features = extract_features(
eeg = vitals["eeg_power"],
bp = [vitals["systolic"], vitals["diastolic"]],
spo2 = vitals["oxygen_sat"]
)
# ONNX加速推理
session = ort.InferenceSession("intraop_model.onnx")
inputs = {
"input": features}
outputs = session.run(None, inputs)
# 解析输出
risk = outputs[0][0]
action = outputs[1][0]
# 执行决策
if action == "ADJUST_ANESTHESIA":
adjust_anesthesia_pump(risk * 0.2) # 剂量调整系数
elif action == "ALTER_PATH":
update_surgical_navigation(risk)
# 麻醉调控算法
def adjust_anesthesia_pump(adjustment_factor):
current_dose = get_current_dose()
new_dose = current_dose * (1 + adjustment_factor)
# 安全范围限制
new_dose = clamp(new_dose, MIN_DOSE, MAX_DOSE)
send_to_pump(new_dose)
3. 术后管理系统