基于运筹学的医疗救护资源动态优化分配系统与方法

摘要

本发明属于医疗信息处理技术领域，涉及基于运筹学的医疗救护资源动态优化分配系统与方法，该系统包括若干个救护车端、医院资源管理系统端与服务器端；服务器端建立医院资源分配方案数据库，建立医疗资源分配方案评分模型，采用遗传算法对医疗资源分配方案评分模型进行迭代，得到各个医院资源分配方案的总评分值，根据各个医院资源分配方案的总评分值确定最优医院资源分配方案。本发明能够缩短患者到达医院后的等待时间，提升医疗服务质量，提高医院运营效率，增强应急响应能力，提高医疗服务的预测性和准确性：通过使用基于运筹学的医疗救护资源优化分配方法，能够预测并准确地满足患者救治的医疗资源需求，以及实时动态更新资源分配方案。

说明书

技术领域

本发明涉及医疗信息处理技术领域，具体而言，涉及基于运筹学的医疗救护资源动态优化分配系统与方法。

背景技术

现有救护车调度系统与医院资源管理系统为医疗救援提供了便捷，但仍存在以下问题：

（1）缺乏实时性：无法实时跟踪和响应救护车的位置变化。这可能导致医院无法准确预测救护车的到达时间，从而影响资源的有效利用；

（2）交互性差：现有的救护车调度系统和医院资源管理系统通常是独立运作的，这意味着这些系统无法共享信息和协同工作，从而导致资源利用的效率低下；

（3）缺乏全面的资源管理：现有医院资源管理系统通常只关注特定的任务或流程，而不是全面的资源管理；

（4）未充分利用救护车位置信息：现有的医院资源管理系统未能充分利用救护车的位置信息，没有考虑到救护车的位置对医院资源需求的影响，或者没有根据救护车的位置来优化资源的分配。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供基于运筹学的医疗救护资源动态优化分配系统与方法。

第一方面，本发明提供了基于运筹学的医疗救护资源动态优化分配系统，包括若干个救护车端、医院资源管理系统端与服务器端；

所述救护车端，用于获取救护车实时位置数据与道路状况数据，根据所述救护车实时位置数据与所述道路状况数据确定救护车预计到达医院的时长数据，从所述医院资源管理系统端获取患者病历信息，并将患者病情信息、所述时长数据与所需医院资源数据上传至所述服务器端；所述患者病情信息用于描述患者病情严重程度；

所述医院资源管理系统端，用于存储患者病历信息，以及获取医院资源数据并上传至所述服务器端；所述医院资源数据包括获取医院的可用医生信息与可用医疗设备信息；

所述服务器端，包括数据库单元、模型建立单元、迭代单元、数据处理单元、输出单元与发送单元；

所述数据库单元，用于建立医院资源分配方案数据库；建立所述医院资源分配方案包括从医院的所述可用医生信息与所述可用医疗设备信息中选择满足所述所需医院资源数据的目标医生信息与目标医疗设备信息；

所述模型建立单元，用于建立医疗资源分配方案评分模型；

所述迭代单元，用于采用遗传算法对所述医疗资源分配方案评分模型进行迭代；

所述数据处理单元，用于将所述可用医生信息、可用医疗设备信息、所述时长数据与患者病情信息作为迭代后的所述医院资源分配方案评分模型的输入，得到各个所述医院资源分配方案的总评分值；

所述输出单元，用于根据各个所述医院资源分配方案的总评分值确定最优医院资源分配方案；

所述发送单元，用于将所述最优医院资源分配方案发送至所述医院资源管理系统端。

第二方面，本发明提供了基于运筹学的医疗救护资源优化分配方法，包括：

救护车端获取救护车实时位置数据与道路状况数据，根据救护车实时位置数据与所述道路状况数据确定救护车预计到达医院的时长数据，从所述医院资源管理系统端获取患者病历信息，并将患者病情信息、所述时长数据与所需医院资源数据上传至服务器端；所述患者病情信息用于描述患者病情严重程度；

所述医院资源管理系统端存储患者病历信息，以及获取医院资源数据并上传至所述服务器端；所述医院资源数据包括获取医院的可用医生信息与可用医疗设备信息；

所述服务器端：

建立医院资源分配方案数据库；建立所述医院资源分配方案包括从医院的所述可用医生信息与所述可用医疗设备信息中选择满足所述所需医院资源数据的目标医生信息与目标医疗设备信息；

建立医疗资源分配方案评分模型；

采用遗传算法对所述医疗资源分配方案评分模型进行迭代；

将所述可用医生信息、可用医疗设备信息、所述时长数据与患者病情信息作为迭代后的所述医院资源分配方案评分模型的输入，得到各个所述医院资源分配方案的总评分值；

根据各个所述医院资源分配方案的总评分值确定最优医院资源分配方案；

将所述最优医院资源分配方案发送至所述医院资源管理系统端。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述目标医生信息包括医生身份信息与医生能力层级信息；所述目标医疗设备信息包括目标设备名称与目标设备编号。

进一步，所述患者病情信息采用人工对患者病情进行等级划分的方式，上传至所述服务器端。

进一步，建立医疗资源分配方案评分模型，包括：

分别对所述可用医生信息、所述可用医疗设备信息、所述时长数据与所述患者病情信息进行评分：设所述可用医生信息的评分为

分别为所述可用医生信息、所述可用医疗设备信息、所述时长数据与所述患者病情信息分配权重：设所述可用医生信息的权重为

设医疗资源分配方案总评分为H，则得到医疗资源分配方案评分模型：

进一步，采用遗传算法对所述医疗资源分配方案评分模型进行迭代，包括：

初始化：随机生成一组初始的权重集，每个所述权重集作为一个个体；每个所述权重集能够得到一个所述医疗资源分配方案；

建立适应性函数，对于每个个体，计算适应度；

迭代次数初始化；

将两个父代个体的权重交叉合并，生成两个新的子代个体；

对每个新生成的子代个体，进行随机变异；

将父代个体替换为新生成的子代个体；

若迭代次数达到了设定迭代次数适应度已经达到设定阈值，停止迭代，否则重新将两个父代个体的权重交叉合并，生成两个新的子代个体。

进一步，所述救护车端与所述医院资源管理系统端均设置有物联网通信模块；所述救护车端与所述医院资源管理系统端分别通过所述物联网通信模块与所述服务器端通信连接。

进一步，获取救护车实时位置数据与道路状况数据，包括：采用GPS定位的方式救护车实时位置数据，采用API接口的方式查询实时的交通数据。

本发明的有益效果是：

（1）缩短患者等待时间：由于系统能够预测救护车的到达时间，医院可以提前准备必要的资源，如床位、医生和护士等，从而有效缩短患者的等待时间；

（2）提升医疗服务质量：系统通过优化资源分配，能够更好地满足患者需求，提升医疗服务的质量；

（3）提高医院运营效率：利用运筹学的医疗资源分配方案评分模型，系统可以找到最优的医疗资源分配方案，从而提高医院的运营效率；

（4）增强应急响应能力：由于系统可以根据实时的救护车位置信息进行动态调整，因此在面对突发事件时，能够更快地调整资源分配方案，提升应急响应能力；

（5）提高医疗服务的预测性和准确性：通过使用基于运筹学的医疗救护资源优化分配方法，能够预测并准确地满足患者救治的医疗资源需求，该系统能够为医务人员提供实时动态的、基于数据的决策支持，对医生人员与医疗设备进行合理分配，提高资源利用的效率，提高服务的预测性和准确性；

（6）根据患者位置提供实时决策和反馈：当救护车的位置发生变化时，能够实时动态更新资源分配方案。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的基于运筹学的医疗救护资源动态优化分配系统的原理图；

图2为本发明实施例2提供的基于运筹学的医疗救护资源优化分配方法的原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

作为一个实施例，如附图1所示，为解决上述技术问题，本实施例提供基于运筹学的医疗救护资源动态优化分配系统，包括若干个救护车端、医院资源管理系统端与服务器端；

救护车端，用于获取救护车实时位置数据与道路状况数据，根据救护车实时位置数据与道路状况数据确定救护车预计到达医院的时长数据，从医院资源管理系统端获取患者病历信息，并将患者病情信息、时长数据与所需医院资源数据上传至服务器端；患者病情信息用于描述患者病情严重程度；

医院资源管理系统端，用于存储患者病历信息，以及获取医院资源数据并上传至服务器端；医院资源数据包括获取医院的可用医生信息与可用医疗设备信息；医疗资源数据如手术室、检查室、急诊室、床位、放射设备、各种药品、监护设备等的使用情况。

服务器端，包括数据库单元、模型建立单元、迭代单元、数据处理单元、输出单元与发送单元；

数据库单元，用于建立医院资源分配方案数据库；建立医院资源分配方案包括从医院的可用医生信息与可用医疗设备信息中选择满足所需医院资源数据的目标医生信息与目标医疗设备信息；

模型建立单元，用于建立医疗资源分配方案评分模型；

迭代单元，用于采用遗传算法对医疗资源分配方案评分模型进行迭代；

数据处理单元，用于将可用医生信息、可用医疗设备信息、时长数据与患者病情信息作为迭代后的医院资源分配方案评分模型的输入，得到各个医院资源分配方案的总评分值；

输出单元，用于根据各个医院资源分配方案的总评分值确定最优医院资源分配方案；

发送单元，用于将最优医院资源分配方案发送至医院资源管理系统端。

可选的，目标医生信息包括医生身份信息与医生能力层级信息；目标医疗设备信息包括目标设备名称与目标设备编号。

在实际应用过程中，选择最优医院资源分配方案能够减少资源占用，保证剩余资源充足来应对其他所有患者对医疗资源的需求以及应对突发情况（患者数量突然增加的意外情况）对医疗资源的需求。

可选的，患者病情信息采用人工对患者病情进行等级划分的方式，上传至服务器端。可选的，由救护车现场的医生根据患者伤情结合患者病历信息，对患者病情严重程度进行等级判断，采用等级赋值的方式，得到病情严重程度级别数值。

可选的，建立医疗资源分配方案评分模型，包括：

分别对可用医生信息、可用医疗设备信息、时长数据与患者病情信息进行评分：设可用医生信息的评分为

分别为可用医生信息、可用医疗设备信息、时长数据与患者病情信息分配权重：设可用医生信息的权重为

设医疗资源分配方案总评分为H，则得到医疗资源分配方案评分模型：

可选的，采用遗传算法对医疗资源分配方案评分模型进行迭代，包括：

初始化：随机生成一组初始的权重集，每个权重集作为一个个体；每个权重集能够得到一个医疗资源分配方案；例如，

建立适应性函数，对于每个个体，计算适应度；

迭代次数初始化；

将两个父代个体的权重交叉合并，生成两个新的子代个体；

对每个新生成的子代个体，进行随机变异；

将父代个体替换为新生成的子代个体；

若迭代次数达到了设定迭代次数适应度已经达到设定阈值，停止迭代，否则重新将两个父代个体的权重交叉合并，生成两个新的子代个体。

可选的，救护车端与医院资源管理系统端均设置有物联网通信模块；救护车端与医院资源管理系统端分别通过物联网通信模块与服务器端通信连接。

可选的，获取救护车实时位置数据与道路状况数据，包括：采用GPS定位的方式救护车实时位置数据，采用API接口的方式查询实时的交通数据。

增强资源配置效率：通过实时监控救护车的位置并据此动态调整医院资源的分配，该系统能够提升医院资源的使用效率，减少资源的空闲和浪费。

本发明具有以下优点：

（1）缩短患者等待时间：由于系统能够预测救护车的到达时间，医院可以提前准备必要的资源，如床位、医生和护士等，从而有效缩短患者的等待时间；

（2）提升医疗服务质量：系统通过优化资源分配，能够更好地满足患者需求，提升医疗服务的质量；

（3）提高医院运营效率：利用运筹学的医疗资源分配方案评分模型，系统可以找到最优的医疗资源分配方案，从而提高医院的运营效率；

（4）增强应急响应能力：由于系统可以根据实时的救护车位置信息进行动态调整，因此在面对突发事件时，能够更快地调整资源分配方案，提升应急响应能力；

（5）提高医疗服务的预测性和准确性：通过使用基于运筹学的医疗救护资源优化分配方法，能够预测并准确地满足患者救治的医疗资源需求，该系统能够为医务人员提供实时动态的、基于数据的决策支持，对医生人员与医疗设备进行合理分配，提高资源利用的效率，提高服务的预测性和准确性；

（6）根据患者位置提供实时决策和反馈：当救护车的位置发生变化时，能够实时动态更新资源分配方案。

实施例2

基于与本发明的实施例1中所示的方法相同的原理，如附图2所示，本发明的实施例中还提供了基于运筹学的医疗救护资源优化分配方法，包括：

救护车端获取救护车实时位置数据与道路状况数据，根据救护车实时位置数据与道路状况数据确定救护车预计到达医院的时长数据，从医院资源管理系统端获取患者病历信息，并将患者病情信息、时长数据与所需医院资源数据上传至服务器端；患者病情信息用于描述患者病情严重程度；

医院资源管理系统端存储患者病历信息，以及获取医院资源数据并上传至服务器端；医院资源数据包括获取医院的可用医生信息与可用医疗设备信息；

服务器端：

建立医院资源分配方案数据库；建立医院资源分配方案包括从医院的可用医生信息与可用医疗设备信息中选择满足所需医院资源数据的目标医生信息与目标医疗设备信息；

建立医疗资源分配方案评分模型；

采用遗传算法对医疗资源分配方案评分模型进行迭代；

将可用医生信息、可用医疗设备信息、时长数据与患者病情信息作为迭代后的医院资源分配方案评分模型的输入，得到各个医院资源分配方案的总评分值；

根据各个医院资源分配方案的总评分值确定最优医院资源分配方案；

将最优医院资源分配方案发送至医院资源管理系统端。

可选的，目标医生信息包括医生身份信息与医生能力层级信息；目标医疗设备信息包括目标设备名称与目标设备编号。

可选的，患者病情信息采用人工对患者病情进行等级划分的方式，上传至服务器端。

可选的，建立医疗资源分配方案评分模型，包括：

分别对可用医生信息、可用医疗设备信息、时长数据与患者病情信息进行评分：设可用医生信息的评分为

分别为可用医生信息、可用医疗设备信息、时长数据与患者病情信息分配权重：设可用医生信息的权重为

设医疗资源分配方案总评分为H，则得到医疗资源分配方案评分模型：

可选的，采用遗传算法对医疗资源分配方案评分模型进行迭代，包括：

初始化：随机生成一组初始的权重集，每个权重集作为一个个体；每个权重集能够得到一个医疗资源分配方案；

建立适应性函数，对于每个个体，计算适应度；

迭代次数初始化；

将两个父代个体的权重交叉合并，生成两个新的子代个体；

对每个新生成的子代个体，进行随机变异；

将父代个体替换为新生成的子代个体；

若迭代次数达到了设定迭代次数适应度已经达到设定阈值，停止迭代，否则重新将两个父代个体的权重交叉合并，生成两个新的子代个体。

可选的，救护车端与医院资源管理系统端均设置有物联网通信模块；救护车端与医院资源管理系统端分别通过物联网通信模块与服务器端通信连接。

可选的，获取救护车实时位置数据与道路状况数据，包括：采用GPS定位的方式救护车实时位置数据，采用API接口的方式查询实时的交通数据。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。