体外排石检测系统和电子设备的制作方法

1.本技术涉及医疗数据处理领域，尤其涉及体外排石检测系统和电子设备。


背景技术：

2.泌尿系结石是泌尿外科常见病之一，结石可见于肾、膀胱、输尿管和尿道的任何部位。经临床研究查明，泌尿系结石具有多种成分，例如，草酸盐、磷酸盐、尿酸盐、碳酸盐、胱酸盐等。结石的化学成分分析有助于确定结石的主要化学成分，以分析结石形成的病理机制并基于结石的类型来制定自适应的治疗方案。
3.在临床中，常用的用于泌尿系结石的治疗方案包括：冲击波碎石术(shock wave lithotripsy：swl)和药物溶石术，其中，药物溶石术对于尿酸结石的治疗效果较佳而对其他类型的结石的治疗效果一般。为了进行病理分析并基于病理分析结果给出针对性的治疗意见，需对结石进行化学成分分析。然而，在目前的临床实践中，只有经冲击波碎石术治疗的患者的结石被拿去实验室做化学成分分析，其原因在于：患者刚经过冲击波碎石手术，结石可被方便地采集并直接拿去医院的实验室进行分析。
4.然而，当患者采用药物溶石术进行治疗时，患者的结石通过尿道排出，也就是，如果要对患者的结石进行标本采集，采集地远离医院，要送往医院做分析无疑是件非常麻烦的事情。然而，对采用药物溶石治疗方案的患者的结石进行化学成分分析是非常有必要的，其原因在于：虽然建议患者采用药物溶石治疗方案，但由于没有对结石的化学成分进行明确的分析，故而无法明确地支持药物溶石治疗方案。并且，即便药物溶石方案有效，但如果能够对结石的化学成分进行分析，还可以基于此分析结果对患者提出更有建设意义的意见，以提高其康复的效率。
5.因此，期待一种优化的用于泌尿系结石的检测方案及其配套的软件支持系统来满足上述技术需求。


技术实现要素：

6.本技术的一个优势在于提供了一种体外排石检测系统和电子设备，其中，通过所述体外排石检测系统，用户能够自主预约下单寄出通过尿液排出的结石。
7.本技术的另一个优势在于提供了一种体外排石检测系统和电子设备，其中，在获得所述结石的粉末的光谱图像后，所述体外排石检测系统能够对所述光谱图像进行处理以生成分析报告，所述分析报告包括结石成分、结石成因分析和预防意见，这样用户能够通过所述体外排石检测系统方便地查看所述分析报告。
8.本技术的又一优势在于提供了一种体外排石检测系统和电子设备，其中，所述排石检测系统通过基于神经网络的语义理解模型对各种类型的结石的分析报告进行处理，以在高维语义空间中识别出相矛盾或相近的语义描述，以提高生成报告的准确度和智能性。
9.通过下面的描述，本技术的其它优势和特征将会变得显而易见，并可以通过权利要求书中特别指出的手段和组合得到实现。
10.为实现上述至少一优势，根据本技术的一个方面，提供一种体外排石检测系统，其包括：
11.下单单元，用于接收用户邮寄结石的指令；
12.光谱图像获取单元，用于获取由傅里叶变换型光谱仪所采集的所述结石的粉末的光谱图像；
13.成分分析单元，用于基于所述光谱图像确定所述结石的粉末中所包含的成分；以及
14.病理分析单元，用于基于所述结石的粉末中所包含的成分确定所述结石的类型并基于所述结石的类型生成分析报告，所述分析报告包括结石成分、结石成因分析和预防意见。
15.在根据本技术的体外排石检测系统中，所述傅里叶变换型红外光谱仪包括光源、干涉仪、探测器和数据处理单元；
16.其中，所述光源被配置为投射检测光信号至所述干涉仪
17.所述干涉仪被配置为将所述检测光信号分为反射光束和透射光束，其中，从所述结石的粉末返回的透射光束与所述反射光束发生干涉以产生干涉信号；
18.所述探测器被配置为感应所述干涉信号以生成电信号；
19.所述数据处理单元被配置为对所述电信号进行基于傅里叶变换的信号处理以生成所述结石的粉末的光谱图像。
20.在根据本技术的体外排石检测系统中，所述干涉仪包括分束器、转动基体，以及，固定于所述转动基体上的第一反射镜和第二反射镜，其中，所述转动基体相对于所述分束器可转动，所述第一反射镜的第一反射面和所述第二反射镜的反射面相互平行。
21.在根据本技术的体外排石检测系统中，所述病理分析单元，包括：分析报告获取子单元，用于获取各种类型的结石的分析报告，所述标准参考数据包括结石成分、对应于所述结石成分的参考成因分析，以及，预防意见；语义理解子单元，用于将所述各种类型的结石的分析报告分别通过语义理解模型以获得由多个词特征向量组成的词特征向量序列；第一语句拆分子单元，用于从所述词特征向量序列中，获得对应于所述参考成因分析的第一词特征向量序列和对应于所述预防建议的第二词特征向量序列；第二语义拆分子单元，用于将所述第一词特征向量序列基于所述参考成因分析中的语句结构分为多个第三词特征向量序列和将所述第二词特征向量序列基于所述预防意见中的语句结构分为多个第四词特征向量序列以将所述各种类型的结石的分析报告转化为各种类型的结石的参考高维语义理解数据；匹配单元，用于基于所述结石的粉末中所包含的化学成分，确定匹配的至少一种类型的结石的参考高维语义理解数据；以及，分析报告生成子单元，用于将所述至少一种类型的结石的参考高维语义理解数据通过反编码器转化为所述分析报告。
22.在根据本技术的体外排石检测系统中，所述语义理解子单元，进一步用于：对所述各种类型的结石的分析报告进行分词处理以获得多个词；将所述多个词分别通过词嵌入模型以分别转化为多个词向量以获得由多个词向量组成的词向量序列；以及，将所述词向量序列通过语义理解模型以获得由多个词特征向量组成的词特征向量序列。
23.在根据本技术的体外排石检测系统中，所述语义理解模型为bert模型。
24.在根据本技术的体外排石检测系统中，所述分析报告生成子单元，包括：第一相似
度计算二级子单元，用于响应于所述至少一种类型的结石的参考高维语义理解数据包括第一种类型的结石的参考高维语义理解数据和第二种类型的结石的参考高维语义理解数据，基于所述结石的粉末中各种成分的比重，计算所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第三词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第三词特征向量序列之间的相似度；第一词特征向量序列处理二级子单元，用于响应于所述相似度大于预设阈值，选择所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据或所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中的第三词特征向量序列为要输出的第三词特征向量序列；第二词特征向量序列处理二级子单元，用于响应于所述相似度小于预设阈值，删除所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中的第三词特征向量序列。
25.在根据本技术的体外排石检测系统中，所述分析报告生成子单元，还包括：第二相似度计算二级子单元，用于基于所述结石的粉末中各种成分的比重，计算所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第四词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第四词特征向量序列之间的相似度；第三词特征向量序列处理二级子单元，用于响应于所述相似度大于预设阈值，选择所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据或所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中的第四词特征向量序列为要输出的第三词特征向量序列；以及第四词特征向量序列处理二级子单元，用于响应于所述相似度小于预设阈值，删除所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中的第四词特征向量序列。
26.在根据本技术的体外排石检测系统中，所述第一相似度计算二级子单元，进一步用于以所述结石的粉末中各种成分的比重作为权重，对所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第三词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第三词特征向量序列进行加权；和
27.计算所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个加权后的第三词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个加权后的第三词特征向量序列之间的余弦距离作为所述相似度。
28.在根据本技术的体外排石检测系统中，所述第二相似度计算二级子单元，进一步用于以所述结石的粉末中各种成分的比重作为权重，对所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第四词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第四词特征向量序列进行加权；以及，计算所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个加权后的第四词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个加权后的第四词特征向量序列之间的余弦距离作为所述相似度。
29.根据本技术的另一方面，还提供了一种电子设备，其包括处理器和存储其，在所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器运行时使得所述处理器执行如上所述的体外排石检测系统。
30.在根据本技术的电子设备中，所述电子设备为移动终端设备。
31.通过对随后的描述和附图的理解，本技术进一步的目的和优势将得以充分体现。
32.本技术的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
33.通过结合附图对本技术实施例进行更详细的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
34.图1图示了根据本技术实施例的用于体外排出结石检测的硬件支持部分的示意图。
35.图2图示了根据本技术实施例的所述硬件支持部分的傅里叶变换型红外光谱仪的示意图。
36.图3图示了根据本技术实施例的所述傅里叶光谱仪中的干涉仪的一个变形实施的示意图。
37.图4图示了根据本技术实施例的体外排石检测系统的框图。
38.图5图示了根据本技术实施例的所述体外排石检测系统中病理分析单元的框图。
39.图6图示了根据本技术实施例的所述体外排石检测系统中分析报告生成子单元的框图。
40.图7图示了根据本技术实施例的电子设备的框图。
具体实施方式
41.下面，将参考附图详细地描述根据本技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是本技术的全部实施例，应理解，本技术不受这里描述的示例实施例的限制。
42.申请概述
43.如上所述，然而，当患者采用药物溶石术进行治疗时，患者的结石通过尿道排出，也就是，如果要对患者的结石进行标本采集，采集地远离医院，要送往医院做分析无疑是件非常麻烦的事情。然而，对采用药物溶石治疗方案的患者的结石进行化学成分分析是非常有必要的，其原因在于：虽然建议患者采用药物溶石治疗方案，但由于没有对结石的化学成分进行明确的分析，故而无法明确地支持药物溶石治疗方案。并且，即便药物溶石方案有效，但如果能够对结石的化学成分进行分析，还可以基于此分析结果对患者提出更有建设意义的意见，以提高其康复的效率。
44.还有，虽然在现有的临床治疗中，对经冲击波碎石术治疗的患者的结石进行化学成分分析。但目前用于分析结石化学成分的检测设备较为落后，这种落后体现于：检测条件苛刻和检测准确率不高。检测条件苛刻指的是现有的用于结石成分分析的设备，例如，光谱仪，其在做结石分析时需要先将结石压片，再添加溴化钾后才能做检测。而造成检测准确率不高的原因主要包括内在因素(设备自身的制作精度和测量精度)和外在因素，例如，受天气的温度和湿度的影响。也就是说，在现有的临床实践中，用于结石的成分分析的检测方案本身也有待优化。
45.因此，期待一种优化的用于泌尿系结石的检测方案，这种泌尿系结石的检测方案包括硬件支持部分和软件支持部分。
46.其中，构建硬件支持有如下几个技术难点：
47.1.需要提供便于结石采集的采集装置，其原因在于体外排出结石的采集场所一般在患者家中(或者其他非实验室的场所)，因此，需要在患者排尿的过程中提供一种便于患者收集和打包结石的装置。
48.2.需要选择或者发明一种适配于体外排出结石成分检测的检测装置，其至少具备如下特性：检测方便，尤其是在降低样本制作难度上，即不需要切片和施加溴液；以及，检测精度高，即，能够更为准确地检测出结石中所蕴含的化学成分，以利于后续的病理分析和基于病理分析给出诊疗意见。
49.其中，构建软件支持部分有如下几个技术需求：
50.1.患者采集结石的场所与能够进行结石检测的场所非同一个场所，因此，期待软件支持部分能够与快递系统相关联，以便于邮寄结石。
51.2.期待能够基于结石的光谱图像进行病理分析以生成分析报告，这样一方面有利于对医疗决策提供支持，另一方面，也可以通过分析报告为患者提供针对性的预防意见。
52.相应地，本技术提供了一种用于体外排出结石检测的硬件支持部分，其包括：采集装置，用于采集自人体排出的结石；粉碎装置，用于将该结石粉碎成粉末；以及，傅里叶变换型红外光谱仪，包括用于承载该粉末的载盘和用于检测该粉末的化学成分的光谱分析组件。
53.相应地，本技术提供了一种用于体外排石结石检测的软件支持部分，即，体外排石检测系统，其包括：下单单元，用于接收用户邮寄结石的指令；光谱图像获取单元，用于获取由傅里叶变换型光谱仪所采集的所述结石的粉末的光谱图像；成分分析单元，用于基于所述光谱图像确定所述结石的粉末中所包含的成分；以及，病理分析单元，用于基于所述结石的粉末中所包含的成分确定所述结石的类型并基于所述结石的类型生成分析报告，所述分析报告包括结石成分、结石成因分析和预防意见。
54.在介绍本技术的基本原理之后，下面将参考附图来具体介绍本技术的各种非限制性实施例。
55.示例性硬件支持部分
56.如图1所示，根据本技术实施例的用于体外排出结石检测的硬件支持部分100被阐明，其中，所述硬件支持部分100将特定的检测设备应用于体外排出结石的成分检测的应用场景中，以使得其能够满足该特定应用场景的特定需求：采集方便、检测方便和检测精度高。具体地，在本技术实施例中，采用傅里叶变换型红外光谱仪作为结石成分检测设备，并配合用于采集体外排出的结石的采集装置和用于粉碎结石的粉碎装置以形成所述硬件支持部分100。
57.具体地，如图1所示，所述用于体外排出结石检测的硬件支持部分100，包括：采集装置110、粉碎装置120和傅里叶变换型红外光谱仪130，其中，所述采集装置110用于采集自人体排出的结石，所述粉碎装置120，用于将该结石粉碎成粉末；以及，所述傅里叶变换型红外光谱仪130用于检测结石的粉末中的化学成分。
58.相应地，在使用过程中，患者能够通过本技术所提供的采集装置110来采集结石样本并将结石样本打包后邮寄至检测中心。进一步地，在检测中心，所述硬件支持部分100提供了一种适配的检测设备，即，所述傅里叶变换型红外光谱仪130，其不需要先将结石进行压片再添加溴化钾才能进行检测，而可以直接地将结石压成粉末并由所述傅里叶变换型红
外光谱仪130所测得的所述结石的粉末的光谱图像来确定所述结石中的化学成分。
59.值得一提的是，在本技术的一些示例中，所述粉碎装置120和所述傅里叶变换型红外光谱仪130可被集成地设置，例如，将粉碎装置120集成地安装于所述傅里叶变换型红外光谱仪130以使得所述傅里叶变换型红外光谱仪130还具有碾碎功能，对此，并不为本技术所局限。
60.在本技术一个具体的示例中，如图1所示，所述采集装置110具有漏斗状且具有过滤功能，其中，在使用过程中，所述采集装置110首先先接收混杂结石的尿液，然后，尿液会自所述采集装置110流出而其中的结石却被保留下来，通过这样的方式，患者可自行方便地采集样本。
61.更具体地，在该示例中，所述采集装置110包括具有漏嘴1110的漏斗111和设置于所述漏斗111的漏嘴1110处的滤网113，所述滤网113用于收集该自人体排出的结石。应可以理解，当混杂有结石的尿液被注入所述漏斗111时，尿液能够通过漏嘴1110排出而结石由于其尺寸大于滤网113的网孔大小，因此其被保留在漏斗111内。
62.特别地，在本技术实施例中，所述漏嘴1110形成于所述漏斗111的下半部，而滤网113则直接地形成于所述漏嘴1110处，这样当杂有结石的尿液顺着所述漏嘴1110被排出所述漏斗111时，结石能够被所述滤网113所拦住而被保留下来。
63.优选地，在本技术实施例中，所述漏斗111由可折叠的材料制成，例如，纤维材料制成，这样在所述结石被所述滤网113所保留在所述漏斗111内时，可通过折叠所述漏斗111以将所述结石封装于所述漏斗111内以实现对结石的封装。更优选地，在本技术实施例中，所述漏斗111的内表面具有吸水性能，这样在将所述结石封装于所述漏斗111内时，其内表面与所述结石的表面接触并吸干附着于所述结石的表面的液体。
64.应可以理解，在本技术其他示例中，所述采集装置110还可以被实施为其他类型的采集装置110，例如，可改变所述滤网113的安装位置，只需要将其安装于过滤通道内即可；再如，所述漏斗111可由不可折叠的材料制成，对此，并不为本技术所局限。
65.进一步地，在本技术实施例中，所述硬件支持部分100的粉碎装置120可被实施为任何实验中用于粉碎物质的装置，例如，粉碎机等。应可以理解，所述粉碎装置120本身的结构并不为本技术的重点，其作用仅仅是对结石样本进行加工，具体地，将其加工成粉末以利于后续的结石成分检测。
66.相应地，在本技术实施例中，所述检测设备被实施为所述傅里叶变换型红外光谱仪130，其包括：光源132、干涉仪133、探测器134和数据处理单元135，其中，所述光源132被配置为投射检测光信号至所述干涉仪133所述干涉仪133被配置为将所述检测光信号分为反射光束和透射光束，从该粉末返回的投射光束与所述反射光束发生干涉以产生干涉信号，所述探测器134被配置为感应所述干涉信号以生成电信号；以及，所述数据处理单元135被配置为对所述电信号进行基于傅里叶变换的信号处理以生成该粉末的光谱图像。
67.干涉仪133是傅里叶变换型红外光谱仪130的核心器件。本领域普通技术人员应知晓，传统的干涉仪包括分束器、位于分束器的透射光路的第一反射镜和位于分束器的反射光路的第二反射镜，其中，第一反射镜相对于分束器固定，第二反射镜相对于分束器可移动。但是，传统的干涉仪133要求在第二反射镜的移动过程中，其第二反射面和第一反射镜的第一反射面严格垂直，这样才能保证从分束器透射和反射的两条光束完全重合，形成干
涉光。
68.然而，在实际工作中，第二反射镜的振动干扰和微小倾斜以及环境温度的变化，都会使两个镜面不完全垂直，因此，对根据本技术的所述傅里叶变换型红外光谱仪130的干涉仪133稍作改进，确保从所述分束器透射和反射出来的两束光完全重合。
69.如图3所示，在本技术实施例中，所述干涉仪133包括分束器1331、转动基体1332，以及，固定于所述转动基体1332上的第一反射镜1333和第二反射镜1334，其中，所述转动基体1332相对于所述分束器1331可转动，所述第一反射镜1333的第一反射面和所述第二反射镜1334的反射面相互平行。
70.应可以理解，当所述转动基体1332绕钻着转动轴在水平面上来回转动，所述分束器1331不放在转动基体1332上。当所述转动基体1332来回转动时，从所述第一反射镜1333和所述第二反射镜1334反射回到所述分束器1331上的两束光产生光程差，并且不管怎样转动，光程差怎么变化，回到所述分束器1331的光方向永远不变，因此能够形成稳定的干涉光。也就是，所述干涉仪133能从根本上消除传统干涉仪133无法避免的动镜倾斜和切变的影响，无须再对干涉仪133中的反射镜面进行动态调整。
71.综上，基于本技术实施例的用于体外排出结石检测的硬件支持部分100被阐明，其从各种检测设备中选择以傅里叶变换型红外光谱仪130作为检测设备，并对傅里叶变换型红外光谱仪130中的光谱仪的结构进行优化以使得其检测性能和检测条件满足本技术技术方案所期待的要求。并围绕所述傅里叶变换型红外光谱仪130为中心构建用于体外排石结石检测的检测系统，以解决本技术所期待解决的技术问题。
72.示意性体外排石检测系统
73.根据本技术的另一方面，还提供了一种体外排石检测系统200，其中，所述体外排石检测系统200为用于体外排出结石检测的软件支持部分。
74.如图4所示，所述体外排石检测系统200，包括：下单单元210、光谱图像获取单元220、成分分析单元230和病理分析单元240，其中，所述下单单元210，用于接收用户邮寄结石的指令；所述光谱图像获取单元220，用于获取由傅里叶变换型光谱仪所采集的所述结石的粉末的光谱图像；所述成分分析单元230，用于基于所述光谱图像确定所述结石的粉末中所包含的成分；以及，所述病理分析单元240，用于基于所述结石的粉末中所包含的成分确定所述结石的类型并基于所述结石的类型生成分析报告，所述分析报告包括结石成分、结石成因分析和预防意见。
75.具体地，在使用过程中，患者可通过所述下单单元210自主预约下单检测，在确定下单后，系统会自动地对接邮寄平台，例如顺丰快递，来上门取件，以便于患者寄出用所述采集装置110所采集的结石至检测中心。
76.在检测中心，所述体外排石检测系统200与所述傅里叶变换型红外光谱仪130相通信以接收所述结石的粉末的光谱图像。相应地，在接收到所述光谱图像后，所述成分分析单元230能够基于所述光谱图像来确定所述结石的粉末中所包含的成分。
77.本领域普通技术人员应知晓，泌尿系结石主要由晶体和基质组成，晶体占结石的绝大部分，只要极少的结石以基质为主要成分，与分解尿素的细菌有关。常见的泌尿系结石包括草酸钙结石、磷酸钙结石、磷酸铵镁结石、尿酸结石和胱氨酸结石，其中，草酸钙结石的构成比最高，草酸钙晶体有两种，一种是一水草酸钙，另一种是二水草酸钙。一水草酸钙结
石较多见；磷酸钙结石的构成比为6％～9％，包括磷灰石、磷酸氢钙两大类；纯磷酸钙结石少见，一般发生于肾小管性酸中毒的患者；磷酸铵镁结石的矿物学名称是鸟粪石，是感染性结石的主要成分。由于感染石引起的肾功能丧失率、结石复发率和患者死亡率较高；尿酸结石约占5％，在各种成分的结石中，尿酸结石是唯一口服溶石药物疗效理想的结石；以及，胱氨酸结石比较少见，在国外，约占尿路结石的2％。根据南京大学附属鼓楼医院的红外光谱分析，胱氨酸结石仅占全部尿路结石的0.2％。
78.并且，本领域普通技术人员应知晓，不同的泌尿系结石类型具有不同的成因以及不同的预防意见，因此，期待基于所述结石的粉末的成分检测结果来生成分析报告，所述分析报告包括结石成分、结石成因分析和预防意见。
79.相应地，在本技术实施例中，所述病理分析单元240能够基于所述结石的粉末中所包含的成分确定所述结石的类型并基于所述结石的类型生成分析报告，所述分析报告包括结石成分、结石成因分析和预防意见。
80.本领域普通技术人员应容易想到，可通过各种结石类型的标准分析报告作为数据库表，并以所述结石的成分作为索引从所述数据库中匹配出适配的分析报告。然而，这种做法却存在诸多问题。
81.首先，在泌尿系结石的分析报告中，没有标准分析报告数据。
82.其次，各个医院所提供的分析报告，由于数据格式不统一所以统计的口径也存在差异。
83.还有，即便是表达同一层意思，由于医生的用语和表达习惯的不同在文本层面也会产生差异。
84.近年来，深度神经网络的发展，尤其是自然语言理解模型的应用，为分析报告的生成提供了新的解决思路。应可以理解，虽然分析报告存在差异，但这种差异是存在于文本领域，即，浅层领域，相应地，如果能够将来自各个医院的分析报告通过语义理解模型映射到高维空间后，不同的文本表达由于具有相同的语义含义，其在高维语义空间会很接近，因此，能有效地解决上述技术问题。
85.相应地，在本技术实施例中，所述病理分析单元240通过如下过程来生成所述分析报告：首先，获取各种类型的结石的分析报告，所述分析报告包括结石成分、对应于所述结石成分的参考成因分析和预防意见。值得一提的是，在采集这些分析报告时，应尽可能地覆盖更多的医院使得分析报告所包含的信息更为全面。
86.接着，将所述各种类型的结石的分析报告分别通过语义理解模型以获得由多个词特征向量组成的词特征向量序列。具体地，该过程包括步骤：对所述各种类型的结石的分析报告进行分词处理以获得多个词，即，首先对所述分析报告进行分词处理。当然，在具体数据处理过程中，还可以清除所述分析报告中的一些无效词，例如，语气词、助词等。接着，将所述多个词分别通过词嵌入模型以分别转化为多个词向量以获得由多个词向量组成的词向量序列，也就是，以词嵌入模型将各个词转化为向量的数据表达形式。然后，将所述词向量序列通过语义理解模型以获得由多个词特征向量组成的词特征向量序列。
87.在本技术一个具体的示例中，所述语义理解模型为bert模型。
88.然后，从所述词特征向量序列中，获得对应于所述参考成因分析的第一词特征向量序列和对应于所述预防建议的第二词特征向量序列。也就是，获得所述参考成因分析的
文本描述的高维语义表示，即，所述第一词特征向量序列；以及，获得所述预防建议的文本描述的高维语义表示，即，所述第二词特征向量序列。
89.进一步地，可基于所述参考成因分析中的语句结构，将所述第一词特征向量序列分为多个第三词特征向量序列，其中，一个所述第三词向量序列对应于所述参考成分分析中的一个语句。同样地，可基于所述预防意见中的语句结构，将所述第二词特征向量序列分为多个第四词特征向量序列，其中，一个所述第四词向量序列对应于所述预防建议中的一个语句。
90.通过上述过程，以将所述各种类型的结石的分析报告转化为各种类型的结石的参考高维语义理解数据。
91.进一步地，可基于所述结石的粉末中所包含的化学成分，确定匹配的至少一种类型的结石的参考高维语义理解数据；然后，将所述至少一种类型的结石的参考高维语义理解数据通过反编码器转化为所述分析报告。
92.如图5所示，根据本技术实施例的所述病理分析单元240，包括：分析报告获取子单元241，用于获取各种类型的结石的分析报告，所述分析报告包括结石成分、对应于所述结石成分的参考成因分析和预防意见；语义理解子单元242，用于将所述各种类型的结石的分析报告分别通过语义理解模型以获得由多个词特征向量组成的词特征向量序列；第一语句拆分子单元243，用于从所述词特征向量序列中，获得对应于所述参考成因分析的第一词特征向量序列和对应于所述预防建议的第二词特征向量序列；第二语义拆分子单元244，用于将所述第一词特征向量序列基于所述参考成因分析中的语句结构分为多个第三词特征向量序列和将所述第二词特征向量序列基于所述预防意见中的语句结构分为多个第四词特征向量序列以将所述各种类型的结石的分析报告转化为各种类型的结石的参考高维语义理解数据；匹配单元245，用于基于所述结石的粉末中所包含的化学成分，确定匹配的至少一种类型的结石的参考高维语义理解数据；以及，分析报告生成子单元246，用于将所述至少一种类型的结石的参考高维语义理解数据通过反编码器转化为所述分析报告。
93.值得一提的是，本技术发明人考虑到在实际对结石成分进行病理性分析时，由于结石可能包含多种成分的，因此，在生成所述分析报告时需要综合多种类型的结石的分析报告来生成综合性的分析报告。但是，不同类型的结石的成因不同，其中还有可能出现截然相反的部分，或者，语义描述非常相近的部分。应可以理解，如果报告中出现截然相反的部分，那是极为荒谬的，而出现相近的部分，则又显得啰嗦。
94.考虑到上述技术问题，在本技术的技术方案中，响应于所述至少一种类型的结石的参考高维语义理解数据包括至少两种类型的结石的参考高维语义理解数据。这里，以包括两种类型的结石的参考高维语义理解数据，即，第一种类型的结石的参考高维语义理解数据和第二种类型的结石的参考高维语义理解数据为示例说明此过程。
95.首先，计算所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第三词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第三词特征向量序列之间的相似度，也就是，计算所述第一种类型的结石分析报告的成分分析部分的各个语句与所述第二种类型的结石分析报告的成分分析部分的各个语句在高维语义空间之间的相似度。
96.在该示例中，以所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第三词特
征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第三词特征向量序列之间余弦距离来表示两者之间的相似度。余弦相似度的取值范围是[-1,1]，相同的两个向量之间的相似度为1。如果希望得到类似于距离的表示，将1减去余弦相似度即为余弦距离。因此余弦距离的取值范围为[0,2]，相同的两个向量余弦距离为0。应可以理解，采用余弦距离来评估两个文本的相似度时，当一对文本相似度的长度差距很大、但内容相近时，如果使用词频或词向量作为特征，它们在特征空间中的的欧氏距离通常很大；而如果使用余弦相似度的话，它们之间的夹角可能很小，因而相似度高。
[0097]
进一步地，考虑到结石中各个成分的比重不同，因此，各个类型的结石的成因所占比重也不相同，因此，在本技术实施例中，优选地，基于所述结石的粉末中各种成分的比重，计算所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第四词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第四词特征向量序列之间的相似度。具体地，首先以所述结石的粉末中各种成分的比重作为权重，对所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第三词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第三词特征向量序列进行加权；然后，计算所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个加权后的第三词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个加权后的第三词特征向量序列之间的余弦距离作为所述相似度。
[0098]
进一步地，在本技术实施例中，响应于所述相似度大于预设阈值，选择所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据或所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中的第三词特征向量序列为要输出的第三词特征向量序列。应可以理解，当相似度大于预设阈值时，说明第一种类型的结石的分析报告中的某一语句与第二种类型的结石的分析报告中另一语句在高维语句空间中相接近，因此，仅需要选择两者之一即可。
[0099]
进一步地，在本技术实施例中，响应于所述相似度小于预设阈值，删除所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中的第三词特征向量序列。应可以理解，当相似度小于预设阈值时，说明第一种类型的结石的分析报告中的某一语句与第二种类型的结石的分析报告中另一语句在高维语句空间中差异极大，即，两者有可能在表达截然相反的意思，因此，为了避免矛盾的产生选择删除该成因部分的描述。
[0100]
相同的处理手段也可以应用于预防建议中。也就是，在本技术实施例中，首先基于所述结石的粉末中各种成分的比重，计算所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第四词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第四词特征向量序列之间的相似度。具体地，在一个具体的示例中，首先以所述结石的粉末中各种成分的比重作为权重，对所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第四词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第四词特征向量序列进行加权；然后，计算所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个加权后的第四词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个加权后的第四词特征向量序列之间的余弦距离作为所述相似度。
[0101]
接着，用于响应于所述相似度大于预设阈值，选择所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据或所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中的第四词特征向
量序列为要输出的第三词特征向量序列。同时，响应于所述相似度小于预设阈值，删除所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中的第四词特征向量序列。
[0102]
最终，在确定所述分析报告中所包含的多个第三词特征向量序列和多个第四词特征向量序列后，通过反编码器将所述多个第三词特征向量序列和多个第四词特征向量序列转化为文本表达形式，即，生成所述分析报告。
[0103]
相应地，在本技术实施例中，如图6所示，所述分析报告生成子单元246，包括：第一相似度计算二级子单元2461，用于响应于所述至少一种类型的结石的参考高维语义理解数据包括第一种类型的结石的参考高维语义理解数据和第二种类型的结石的参考高维语义理解数据，基于所述结石的粉末中各种成分的比重，计算所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第三词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第三词特征向量序列之间的相似度；第一词特征向量序列处理二级子单元2462，用于响应于所述相似度大于预设阈值，选择所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据或所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中的第三词特征向量序列为要输出的第三词特征向量序列；以及，第二词特征向量序列处理二级子单元2463，用于响应于所述相似度小于预设阈值，删除所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中的第三词特征向量序列。
[0104]
特别地，在本技术实施例中，所述第一相似度计算二级子单元2461，进一步用于以所述结石的粉末中各种成分的比重作为权重，对所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第三词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第三词特征向量序列进行加权；以及，计算所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个加权后的第三词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个加权后的第三词特征向量序列之间的余弦距离作为所述相似度。
[0105]
进一步地，如图6所示，所述分析报告生成子单元246，还包括：第二相似度计算二级子单元2464，用于基于所述结石的粉末中各种成分的比重，计算所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第四词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第四词特征向量序列之间的相似度；第三词特征向量序列处理二级子单元2465，用于响应于所述相似度大于预设阈值，选择所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据或所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中的第四词特征向量序列为要输出的第三词特征向量序列；以及，第四词特征向量序列处理二级子单元2466，用于响应于所述相似度小于预设阈值，删除所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中的第四词特征向量序列。
[0106]
特别地，在本技术实施例中，所述第二相似度计算二级子单元2464，进一步用于以所述结石的粉末中各种成分的比重作为权重，对所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第四词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个第四词特征向量序列进行加权；以及，计算所述第一种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个加权后的第四词特征向量序列和所述第二种类型的结石的参考高维语义理解数据中各个加权后的第四词特征向量序列之间的余弦距离作为所述相似度。
[0107]
相应地，在生成所述分析报告后，用户可通过所述体外排石检测系统200进行查
看，以便于患者了解其患病情况并从预防建议部分知道自己该注意的地方，以提高其恢复进度。
[0108]
综上，基于本技术实施例的体外排石检测系统200被阐明，其中，通过所述体外排石检测系统200，用户能够自主预约下单寄出通过尿液排出的结石，并且，在获得所述结石的粉末的光谱图像后，所述体外排石检测系统200能够对所述光谱图像进行处理以生成分析报告，所述分析报告包括结石成分、结石成因分析和预防意见，这样用户能够通过所述体外排石检测系统200方便地查看所述分析报告。
[0109]
示例性电子设备
[0110]
下面，参考图7来描述根据本技术实施例的电子设备。
[0111]
图7图示了根据本技术实施例的电子设备的框图。
[0112]
如图7所示，电子设备10包括一个或多个处理器11和存储器12。
[0113]
处理器11可以是中央处理单元(cpu)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备10中的其他组件以执行期望的功能。
[0114]
存储器12可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器11可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本技术的各个实施例的体外排石检测系统200以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如分析报告等各种内容。
[0115]
在一个示例中，电子设备10还可以包括：输入装置13和输出装置14，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
[0116]
该输入装置13可以包括例如键盘、鼠标等等。
[0117]
该输出装置14可以向外部输出各种信息，包括分析报告等。该输出装置14可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
[0118]
当然，为了简化，图7中仅示出了该电子设备10中与本技术有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备10还可以包括任何其他适当的组件。
[0119]
以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理，但是，需要指出的是，在本技术中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
[0120]
本技术中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
[0121]
还需要指出的是，在本技术的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解
和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
[0122]
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
[0123]
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。