(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111671240.0 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 华中科技大 学同济医学院附属协和 医院 地址 430015 湖北省武汉市江汉区解 放大 道1277号 (72)发明人 杨帆　郑传胜　范文亮　聂壮　 喻杰　张兰　孙文刚　金倩娜　 吴绯红　陈乐庆　杨金荣　 (74)专利代理 机构 北京和信华成知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11390 专利代理师 胡阔雷 (51)Int.Cl. G16H 50/20(2018.01) G16H 50/70(2018.01)G16H 15/00(2018.01) G16H 70/60(2018.01) G06F 40/30(2020.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种基于结构化报告模板的肺功能定量分 析方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于结构化报告模板的 肺功能定量 分析方法， 包括以下步骤： 步骤S1、 在 肺功能检测病例大数据中获取所述病例使用的 多种结构化报告模板， 并将在结构化报告模板中 使用生理指标数据定量描述的多个器官组织进 行第一主成分分析得到表征病例肺功能状态的 主要影响元素的器官组织以作为中心分析主体； 步骤S2、 在目标对象的历史结构化报告中提取出 使用生理指标数据定量描述的多个器官组织， 以 及依次将每个器官组织在历史结构化报告中的 生理指标数据按历史结构化报告的时序链接构 成多组器官 组织的生理指标时序数据。 本发明实 现融合医学专家经验和 医生个人经验对目标对 象的肺功能波动趋势特征进行分析来提高分析 准确度。 权利要求书4页 说明书10页 附图1页 CN 114446467 A 2022.05.06 CN 114446467 A 1.一种基于结构化报告模板的肺 功能定量分析 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1、 在肺功能检测病例大数据中获取所述病例使用的多种结构化报告模板， 并将 在结构化报告模板中使用生理指标数据定量描述的多个器官组织进行第一主成分分析得 到表征病例肺功能状态的主要影响元素的器官组织以作为中心分析主体， 所述中心分析主 体用于表征由医学专 家经验得到的评价所述肺 功能状态的器官组织； 步骤S2、 在目标对象的历史结构化报告中提取出使用生理指标数据定量描述的多个器 官组织， 以及依次将 每个器官组织在历史结构化报告中的生理指标数据按历史结构化报告 的时序链接构成多组器官组织的生理指标时序数据， 再基于生理指标时序数据对所述器官 组织进行第二主成分分析得到表征目标对象肺功能状态的主要影响元素的器官组织， 在表 征目标对象肺功 能状态的主要影响元素的器官组织中将所有不属于所述中心分析主体的 器官组织作为边缘分析主体， 所述边缘分析主体用于表征由医生个人经验得到的评价所述 肺功能状态的器官组织； 步骤S3、 基于第二主成分分析的分析结果确定出目标对象的器官组织中的中心分析主 体和边缘分析主体的主体权重， 并基于所述主体权重对所述中心分析主体和边缘分析主体 对应的生理指标时序数据进行融合得到一组表征肺功 能波动趋势特征的肺功 能波动分析 时序数据， 以实现融合医学专家经验和医生个人经验对目标对象的肺功能波动趋势特征进 行分析来 提高分析准确度； 步骤S4、 对所述肺功能波动分析时序数据进行时序波动分析， 以得到目标对象肺功能 的波动趋势特 征。 2.根据权利要求1所述的一种基于结构化报告模板的肺功能定量分析方法， 其特征在 于： 所述将在结构化报告模板中使用生理指标数据定量描述的多个器官组织进行第一主成 分分析得到表征病例肺 功能状态的主 要影响元 素的器官组织以作为中心分析主体， 包括： 依次提取出每个器官组织在所有结构化报告模板中生理指标数据， 并将每个器官组织 的所有生理指标 数据构成对应 器官组织的第一特 征向量； 将每个所述器官组织的第 一特征向量依次进行均值化处理， 对均值化处理后的第 一特 征向量进行协方差矩阵构建， 以及对协方差矩阵进行 特征值求解； 设定特征阈值， 将每 个器官组织对应的特 征值与特 征阈值比较， 其中， 当器官组织对应的特 征值大于或等于特 征阈值， 则将器官组织作为中心分析主体； 当器官组织对应的特 征值小于特 征阈值， 则将器官组织 不作为中心分析主体； 优选的， 第一特 征阈值的设定方法包括： 步骤一： 获取器官组织中最大特征值和最小特征值， 分别标记为Smax和 Smin， 设定初始 的第一特 征阈值为： Wk＝(Smax+Smi n)/2； 步骤二： 根据第一特征阈值Wk将器官组织分割 为两组器官组织， 其中， 器官组织对应的 特征值大于或等于第一特征阈值Wk作为一组， 器官组织对应的特征值小于第一特征阈值Wk 作为另一组， 并分别求出两组器官组织的平均特征值So和Sb， 以及更新第一特征阈值Wk得 到新第一特 征阈值Wk+1＝(Zo+Zb)/2； 步骤三： 将新第一特 征阈值Wk+1与第一特 征阈值Wk比较， 其中， 当Wk＝Wk+1， 则Wk+1为第一特 征阈值； 当Wk≠Wk+1， 则将Wk+1赋值给Wk， 返回步骤二。权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114446467 A 23.根据权利要求2所述的一种基于结构化报告模板的肺功能定量分析方法， 其特征在 于： 在进行第一主成分分析前将病例的所述器官组织的语义名称进行归一化处理， 以消除 同一器官组织不同语义名称的量纲误差， 所述将所述器官组织的语义名称进行归一化处 理， 包括： 将组织器官的术语设置为标准名称， 并将器官组织的语义名称依次与 所有表征名称计 算语义相似度； 设定语义相似阈值， 将语义相似度高于语义相似阈值的所有标准名称均选取出， 并由 人工在选取出 的标准名称中标定出器官组织对应的正确标准名称以调整语义相似度的计 算公式来实现将最高语义相似度与正确标准名称对应； 优选的， 语义相似度的计算方法包括： 选取语义相似度算法， 所述语义相似度 算法包括： Jaccard系数算法， 余弦相似度算法， LCS算法， 距离相似度算法； 为所有语义相似度算法设定算法权重， 并基于算法权重对所有语义相似度算法进行加 权计算得到所述语义相似度的计算公式， 所述语义相似度计算公式为： 式中， Ij表征为第j个器官组织的语义名称与第k个标准名称的语义相似度， Ai表征为第 i个语义相似度算法的算法权重， Fi(j,k)表征为第i个语义相似度算法的计算第j个器官组 织的语义名称与第k个标准名称的语义相似度的公式， i， j， k均为计量常数， 无实质含义。 4.根据权利要求3所述的一种基于结构化报告模板的肺功能定量分析方法， 其特征在 于： 所述基于生理指标时序数据对所述器官组织进行第二主成分分析得到表征目标对象肺 功能状态的主 要影响元 素的器官组织， 包括： 将每个器官组织的所有生理指标时序数据按时序构成对应 器官组织的第二特 征向量； 将每个所述器官组织的第 二特征向量依次进行均值化处理， 对均值化处理后的第 二特 征向量进行协方差矩阵构建， 以及对协方差矩阵进行 特征值求解； 设定第二特 征阈值， 将每 个器官组织对应的特 征值与第二特 征阈值比较， 其中， 当器官组织对应的特征值大于或等于第 二特征阈值， 则将器官组织作为表征目标对象 肺功能状态的主 要影响元 素的器官组织； 当器官组织对应的特征值小于特征阈值， 则将器官组织不作为表征目标对象肺功能状 态的主要影响元 素的器官组织。 5.根据权利要求4所述的一种基于结构化报告模板的肺功能定量分析方法， 其特征在 于： 所述基于第二主成分分析的分析结果确定出目标对象的器官组织中的中心分析主体和 边缘分析主体的主体权 重， 包括： 将每个所述中心分析主体的初始主体权重均设定为 R表征为中心分析主体的总数 目， 将每个所述边缘分析主体的初始主体权重均设定为 L表征为边缘分析主体的主体权 重； 将所述中心分析主体和边缘分析主体的特征值进行归一化处理得到， 设定第 三特征阈权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114446467 A 3