【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及自動化，具體涉及藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統。
技術介紹
1、近年來，研究者們開始探索仿生藥物遞送系統，其中基于細胞或其衍生物的納米仿生給藥系統是目前新型給藥系統的研究熱點。納米仿生給藥系統利用細胞天然的同型或異型黏附性質，通過物理或化學手段修飾細胞或其衍生物，使藥物進入其內部或負載在其表面，得到具有主動靶向性的藥物遞送載體。這種載體可具備高載藥量、控釋特性；具有良好的生物相容性、低免疫原性和天然靶向性；可與活細胞的柔性形態結合。在減少藥物被免疫系統攻擊的同時提高了藥物在組織上積累和作用的效率以及靶向腫瘤能力。
2、在醫療領域可同需要通過患者注射藥物，使得藥物到達患病區域，從而達到治療效果。但是在實際情況中，一方面對于藥物的注射沒有控制，從而導致治療效果差；另一方面控制過程中波動范圍大、穩定性低且精確度低，不能實現自動化控制。
技術實現思路
1、為實現解決上述問題，本專利技術提供了藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統。
2、本專利技術具體技術方案為：
3、藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，包括：
4、藥物遞送裝置，用于向患者體內遞送藥物；
5、濃度傳感器，用于根實時監測患者體內藥物的濃度指標；
6、控制單元，用于接收來自藥物釋放計算模塊的信號，并根據設定的藥物濃度范圍控制藥物遞送裝置的輸送速率；
7、藥物釋放計算模塊，用于通過預設值和反饋模塊得到的藥物濃度，計算藥物的
8、反饋模塊，用于根據濃度傳感器的測量結果計算得到藥物濃度。
9、進一步地，所述藥物遞送裝置包括：
10、支撐結構，用于支撐整個藥物遞送裝置；
11、藥物儲存容器，用于存儲向患者遞送預定劑量的藥物；
12、藥物釋放裝置，與藥物貯存器相連通，用于控制藥物的輸送速率；
13、輸送管道，用于將藥物從藥物儲存容器輸送到患者體內；
14、接口裝置：與患者體內連接，通常包括注射針或導管；
15、其中，所述所述藥物釋放裝置為微型泵、可調節閥門或電磁驅動裝置；
16、所述藥物儲存容器存儲的藥物為納米載體藥物，用于載運藥物并靶向到腫瘤部位。
17、進一步地，所述納米載體為脂質體、聚合物納米粒子或金屬納米粒子。
18、進一步地，所述濃度傳感器為光譜傳感器、電化學傳感器或生物傳感器，用于測定腫瘤部位的藥物濃度。
19、進一步地，所述控制單元包括處理器和存儲器，處理器用于處理濃度傳感器的數據并生成控制指令，存儲器用于存儲預設的藥物濃度范圍和控制算法。
20、進一步地，所述藥物釋放計算模塊根據濃度傳感器的數據和設定的藥物濃度范圍計算所需的藥物釋放量和輸送速率，并生成相應的控制指令。
21、進一步地，所述反饋模塊包括自動調節模塊和報警系統，自動調節模塊用于根據濃度傳感器的實時數據自動調節藥物遞送裝置的輸送速率，報警系統用于在藥物濃度超出設定范圍時發出警報。
22、進一步地，所述濃度傳感器與藥物遞送裝置通過無線通信模塊連接，以便于數據傳輸和系統控制。
23、進一步地，所述系統還包括用戶界面，用于顯示實時藥物濃度數據和系統狀態，并允許輸入和調整藥物濃度范圍；所述系統還包括數據記錄模塊，用于記錄藥物濃度和輸送參數的歷史數據，以便于后續分析和優化；所述系統具有遠程監控功能，允許通過網絡遠程監測和控制藥物遞送過程。
24、進一步地，所述藥物釋放計算模塊中，計算藥物釋放具體包括以下步驟：
25、基于擴散模型定義初始釋放速率，具體公式為：
26、r(t)＝q(t)/δt＝4πddc0/δr2?(1)
27、其中，r(t)表示在t時刻的釋放速率，q(t)表示t時刻共釋放的藥物量，d表示藥物的擴散系數，d表示納米載體釋放部位與腫瘤的距離，c0表示藥物的預設濃度，r表示納米載體半徑，δ表示納米載體厚度；
28、設定濃度傳感器檢測間隔為t，當檢測的濃度時，調整釋放速率，具體公式為：
29、δr＝(c0-c)(1+kdd)e-j/t?(2)
30、其中，δr表示需調整的速率差，kd表示距離參數，j表示藥物傳播速率參數；
31、將需調整的速率差δr作為時延模型的輸入，并將時延模型的輸出與初始釋放速率相加作為最終的釋放速率，具體公式為：
32、r＝f+r(t)?(3)
33、其中，r表示最終的釋放速率，f表示時延模型的輸出。
34、進一步地，藥物傳播速率參數j的計算公式為：
35、
36、其中，表示藥物濃度差關于單位面積的梯度。
37、進一步地，所述時延模型具體包括：
38、初始化時延參數：f1(i)時延參數設為3，f2(i)時延參數設為2，f3(i)時延參數設為1，包含三個隱藏層，每個隱藏層使用4個神經元，其中，f1(i)和f2(i)表示外部輸入，f3(i)表示反饋輸入；
39、計算時延模型的輸入，具體公式為：
40、
41、其中，x(·)表示時刻下的需調整的速率差，δx(·)表示時刻與前一時刻需調整的速率差的差值，h(·)表示時刻下的隱藏層狀態反饋輸入；
42、計算時延模型的輸出，具體公式為：
43、f＝purelin(mh(i)+b)?(6)
44、其中，purelin為激活函數，m表示時延模型輸出層權重矩陣，b表示時延模型輸出層偏置矩陣。
45、根據本專利技術的一個方面，提供一種存儲介質，所述存儲介質中存儲有指令，當計算機讀取所述指令時，使所述計算機執行上述任一項所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統。
46、根據本專利技術的另一個方面，提供一種電子設備，包括處理器和上述的存儲介質，所述處理器執行所述存儲介質中的指令。
47、相比于現有技術，本專利技術的有益效果如下：
48、1、本專利技術通過預設值和反饋模塊得到的藥物濃度，計算藥物的釋放量和輸送速率，能保證患病區域的藥物濃度穩定。
49、2、本專利技術通過濃度傳感器監測藥物濃度并且反饋，保證藥物遞送過程中的安全。
50、3、本專利技術將基于擴散模型的初始釋放速率與時延模型計算后的速率查結合，得出最終的實時釋放速率，能更精準。
51、3、本專利技術提出了時延模型，通過反饋輸入，能夠盡可能消除需改變患病區域濃度時的時延，使得藥物遞送系統更穩定。
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1.藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述藥物遞送裝置包括：
3.根據權利要求2所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述納米載體為脂質體、聚合物納米粒子或金屬納米粒子。
4.根據權利要求1所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述濃度傳感器為光譜傳感器、電化學傳感器或生物傳感器，用于測定腫瘤部位的藥物濃度。
5.根據權利要求1所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述控制單元包括處理器和存儲器，處理器用于處理濃度傳感器的數據并生成控制指令，存儲器用于存儲預設的藥物濃度范圍和控制算法。
6.根據權利要求1所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述藥物釋放計算模塊根據濃度傳感器的數據和設定的藥物濃度范圍計算所需的藥物釋放量和輸送速率，并生成相應的控制指令。
7.根據權利要求1所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，
8.根據權利要求1所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述濃度傳感器與藥物遞送裝置通過無線通信模塊連接，以便于數據傳輸和系統控制。
9.根據權利要求1所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述系統還包括用戶界面，用于顯示實時藥物濃度數據和系統狀態，并允許輸入和調整藥物濃度范圍；所述系統還包括數據記錄模塊，用于記錄藥物濃度和輸送參數的歷史數據，以便于后續分析和優化；所述系統具有遠程監控功能，允許通過網絡遠程監測和控制藥物遞送過程。
10.根據權利要求6所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述藥物釋放計算模塊中，計算藥物釋放具體包括以下步驟：
11.根據權利要求10所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，藥物傳播速率參數J的計算公式為：
12.根據權利要求10所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述時延模型具體包括：
13.一種存儲介質，其特征在于，所述存儲介質中存儲有指令，當計算機讀取所述指令時，使所述計算機執行如權利要求1-12中任一項所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統。
14.一種電子設備，其特征在于，包括處理器和權利要求13所述的存儲介質，所述處理器執行所述存儲介質中的指令。
...【技術特征摘要】
1.藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述藥物遞送裝置包括：
3.根據權利要求2所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述納米載體為脂質體、聚合物納米粒子或金屬納米粒子。
4.根據權利要求1所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述濃度傳感器為光譜傳感器、電化學傳感器或生物傳感器，用于測定腫瘤部位的藥物濃度。
5.根據權利要求1所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述控制單元包括處理器和存儲器，處理器用于處理濃度傳感器的數據并生成控制指令，存儲器用于存儲預設的藥物濃度范圍和控制算法。
6.根據權利要求1所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述藥物釋放計算模塊根據濃度傳感器的數據和設定的藥物濃度范圍計算所需的藥物釋放量和輸送速率，并生成相應的控制指令。
7.根據權利要求1所述的藥物濃度可控的醫院用自動化藥物遞送系統，其特征在于，所述反饋模塊包括自動調節模塊和報警系統，自動調節模塊用于根據濃度傳感器的實時數據自動調節藥物遞送裝置的輸送速率，報警系統用于在藥物濃度超出設定范圍時發出警報。
8.根據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：季屹紅，張錦林，
申請(專利權)人：南通市腫瘤醫院南通市第五人民醫院，
類型：發明
國別省市：
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