利索能及
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专利号: 2020111447828
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于生长激素治疗的儿童阶段身高预测方法,包括以下步骤:步骤1:经生长激素治疗的患儿数据的采集与处理,具体包括:

11)对采集到的数据进行分类整理,排除患有慢性疾病的儿童;提取相关的数据信息,包括儿童姓名、性别、出生日期、开始治疗时日期、开始治疗时骨龄CHN、开始治疗时身高、开始治疗时体重、父亲身高、母亲身高、生长激素用药剂量,胰岛素一号增长因子IGF‑1、性征;

12)对数据进行预处理,儿童性别在处理时将男生转换成数值0,女生转换为数值1,对于部分缺失的数据采用线性插值方法进行补全;

步骤2:训练生成生长激素治疗的身高预测模型,具体包括:

21)选取性别、年龄、骨龄、身高、体重、生长激素剂量、父亲身高、母亲身高8个特征值作为网络的输入,治疗三个月后的身高作为网络输;

22)利用粒子群算法PSO优化算法,筛选BP神经网络的初始值和权值,使用LM算法对BP网络进行训练;

23)搭建PSO‑LMBP双隐含层神经网络,输入层的神经元个数为8,隐藏层的神经元个数分别为10和2,输出层神经元个数为1;其中truth为期待的目标输出真实值,xi为传输层的输出值;

24)将8个特征值作为输入信号,输入BP神经网络,信号通过前向传播从输入层到隐藏层,最后到达输出层,在输出层得到的信号即为生长激素治疗三个月后的身高;计算输出信号的预测值与期望值之间的误差,若误差不满足终止条件,则对误差进行反向传播,进而对神经元之间的连接权值进行更新,权值更新公式如下:其中ωij为输入层的第i个神经元与隐藏层的第j个神经元间的权值,Ep为误差信号,η为学习率;

25)通过不断更新权值,训练学习若干次,验证模型可靠性,最终得到身高预测网络模型,保存网络模型;

步骤3:预测生长激素治疗三个月后的身高,具体包括:

31)选择预测的儿童基本数据,进行预处理;

32)通过步骤2中保存的网络模型,向PSO‑LMBP网络模型中输入儿童的8个特征值,得到三个月后的预测身高数据;

步骤4:预测生长激素治疗三个月后的身高,具体包括:

41)获取步骤3的身高预测结果,将其作为新一阶段的网络输入,其中性别、父母身高为固定值;年龄通过计算得到;骨龄和体重采用大数据统计的增长均值得出,体重也可进行动态调整;生长激素剂量默认采用步骤3中的剂量,也可进行动态调整,计算新一阶段的身高;

42)重复上一过程,直到预测输出的身高达到同性别、同年龄儿童的平均身高,绘制治疗期间的儿童身高变化曲线。

2.如权利要求1所述的基于生长激素治疗的儿童阶段身高预测方法,其特征在于:步骤

25)训练学习的次数是1000次。