基于人工智能的临床脑电大数据平台项目建设需求说明.docx

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1、基于人工智能的临床脑电大数据平台项目建设需求说明一、基本要求1 .软件系统的可兼容性强，C/S架构，能适应计算机软件版本的更新；支持通过局域网和互联网的随时随地的访问和办公。2 .系统支持主流的操作系统(如Windows,LirmX)和MySql数据库，系统采用主流的开发语言(如PHP,Python,JS,H5,Java,C+,net)03 .系统对文件存储的安全性提供有效的机制，能够支持对文件进行备份。4 .提供可靠的使用方案，确保系统升级时不影响日常业务运转，系统崩溃时可快速恢复。5 .系统应能根据配置的事件发送电子邮件或短信通知。二、技术功能要求(一)安全性需求系统按照不同的用户角色来分

2、配权限。系统的用户角色分为:管理员、医生、科研人员、学员和标注员。管理员负责系统的管理维护工作。医生通过平台开展日常脑电诊断、远程脑电诊断和脑电标注工作。科研人员在平台的支持下收集科研数据开展科学研究。学员在平台上学习脑电诊断知识和经验。标注员在平台上标注脑电信号为科研工作提供帮助。提供用例图佐证以上“用户权限”设计的功能要求。(二)系统管理需求系统管理员可新增、编辑、删除用户。在平台里存有某个用户所做的标注时，该用户不能被删除。（三）日常脑电诊断需求3.1系统支持填入新增病人的信息，查询、显示、编辑病人信息，包括姓名、出生日期、性别、籍贯、住址、通信方式等。3. 2选择相应查询字段，输入搜索

3、目标相关信息后，查找病人，查看病人姓名、性别、出生日期、测量日期、测量时间、文件名。4. 3选择要删除的病人信息，删除无关病人信息。已有检查诊断数据的病人不能被删除。5. 4为了支持绘制任意长度的脑电图，系统在绘制脑电图时，不是把整个edf脑电文件读入到系统内存中，仅在内存中保存一小时时长范围内的脑电数据，系统动态更新内存中的脑电数据，确保系统始终都能绘制用户关注时段的脑电图。提供实现上述要求的算法流程图佐证。6. 5显示读入的脑电文件信号图像，根据用户屏幕分辨率进行参数调整，显示一定秒数的脑电信号，默认每秒脑电显示3mm长。7. 6系统支持脑电图绘制相关参数的调整，包括绘图长度、移动长度、灵

4、敏度、参考导联、通道选择、样本类型、用户选择，根据调整的绘图参数重绘当前屏的脑电图像。系统支持在脑电信号上进行诊断标注。系统支持状态标注和波形标注两种模式,支持用户根据需要在两种标注模式间自由切换。选择两个时间点，右键选择波形类型添加波形样本，或选择状态类别，并在当前样本信息列表显示相关信息。8. 7系统支持显示当前病人基本信息及诊断信息，包括alpha波活动、beta波、theta波、纺锤波、慢波活动、快波活动等，跳转到前一个诊断标注或后一个诊断标注所在的时间窗来显示脑电信号波形。9. 8系统支持填写脑电诊断报告。脑电诊断报告包括病人脑电图中病理波形的总结、病人状态的变化总结、以及脑电图医生

5、对病情的判断。提供系统运行截图佐证。（四）远程脑电诊断需求9.1 系统支持完成脑电检查后向系统添加病人信息，将病人的脑电数据按照配置的采样率和滤波要求导入到了系统中，发起远程诊断请求。9.2 系统支持显示已请求远程诊断的病人信息，每位病人有单独的文件夹，文件夹下保存该病人的标准格式的edf脑电文件。4. 3系统支持医生响应远程诊断请求，点击病人姓名显示关联的测量日期，点击测量日期显示关联的格式化脑电文件名，系统读取脑电文件绘制脑电图，向医生展示脑电信号波形。10. 4系统支持医生在自己的电脑上对脑电信号上进行远程诊断标注。系统支持状态标注和波形标注两种模式，支持用户根据需要在两种标注模式间自由

6、切换。选择两个时间点，右键选择波形类型添加波形样本，或选择状态类别，并在当前样本信息列表显示相关信息。4.5系统支持显示请求远程诊断的病人基本信息及脑电诊断标注，包括alpha波活动、beta波、theta波、纺锤波、慢波活动、快波活动、睡眠状态、癫痫发作状态等，显示功能支持跳转到前一个诊断标注、后一个诊断标注或某个指定诊断标注所在的时间窗。4.6系统支持医生在自己的电脑上为请求远程诊断的病人填写脑电诊断报告。脑电诊断报告包括病人脑电图中病理波形的总结、病人状态的变化总结、以及脑电图医生对病情的判断。（五）脑电诊断培训需求5.1系统支持管理员在平台上围绕着主题构建脑电培训课堂和监控课堂内培训情

7、况的工作。课堂被创建后，被授权的学员和标注员可以进入课堂浏览脑电标注和相应的诊断。5. 2系统支持学员或标注员用户通过直接交互的方式学习脑电诊断知识和经验，支持用户在学习过程中更新脑电信号显示的时间范围，在原范围基础上前移一段时间或后移一段时间，可在参数设置里对移动时间长度进行调整，跳转到脑电文件的起始位置或结束位置,可输入精确到秒的具体时间，跳转到该时间窗,观察脑电波形。5. 3系统支持学员或标注员用户在课堂里测试自己的学习效果，允许用户在脑电信号上进行模拟诊断标注。系统支持状态标注和波形标注两种模式，支持用户根据需要在两种标注模式间自由切换。选择两个时间点，右键选择波形类型添加波形样本，或

8、选择状态类别，并在当前样本信息列表显示相关信息。11. 4学员或标注员完成模拟标注后，系统能够把模拟标注与医生的标注进行比对，向学员或标注员展示比较结果。系统用不同颜色同时显示医生的脑电诊断标注和学员或标注员的模拟标注，显示功能支持跳转到前一个模拟标注、后一个模拟标注或某个指定模拟标注所在的时间窗。（六）脑电科研支撑需求6.1系统支持用户查询各类脑电标注的数量，用户可以指定标注类型，系统统计所指定的标注数量，把统计结果展现给用户。6.2系统支持用户任意选定病人、测量日期、文件名、导联、标注用户等组合条件来查询指定类别脑电标注的数量。6.3系统支持用户指定数据来源、波形类别或状态类别、样本长度、

9、正反例比例、训练集与测试集样本数量的比例，启动系统的科研数据集自动化构建过程,产生符合特定科研目标的脑电波形数据集或脑电状态数据集。6.4系统支持用户在指定波形类别时，可以选择一种或多种脑电波形作为数据集的正例，在指定状态类别时，可以选择一种或多种脑电状态作为数据集的正例。6.5系统支持用户在启动的科研数据集自动化构建过程前选择不同的反例生成方案。默认方案是随机生成反例，系统也有其他的智能化的反例生成方案，供用户选择。提供系统运行截图佐证。6.6系统支持用户在启动的科研数据集自动化构建过程前选择不同的延拓规则，脑电标注的时长等于样本长度的可能性极低，大多数的生成样本由时长小于样本长度的脑电标注

10、延拓而成，延拓规则包括脑电标注的时长下限和延拓方式,延拓方式有中心延拓和极值延拓两种供选择。提供系统运行截图佐证。6.7系统支持用户把符合格式规范的由其他科研机构发布的脑电数据集合导入的系统平台。6.8系统支持用户查看平台上所管理的脑电数据集合的详细信息，包括数据集名称、样本数量、数据来源、样本长度、延拓规则、样本类型、正反例比例、训练集与测试集的样本数量比例等关于脑电数据集合的描述。6. 9系统支持用户在平台上删除指定的脑电数据集合。6.10 系统支持用户从平台上导出指定的脑电数据集合，导出的脑电数据集合为一个ZiP包，文件名在导出过程中由用户指定。ZiP包弹开的目录下有data和Util两

11、个子目录。data子目录下存有一个纯文本文件、一个PkI文件和两个npz文件，纯文本文件保存脑电标注说明，pkl文件保存集合构建规则，两个npz文件分别保存训练集和测试集。Util子目录下存有读取数据集的Python程序。6.11 系统支持用户在平台上添加已编写好的算法程序。6.12 系统支持用户在平台上查询或删除己添加的算法程序。6.13 系统支持用户在平台上指定算法和数据集来训练测试智能模型，开展智能诊断相关科研。（七）系统设计需求6.14 电数据由脑电数据共享组件集中管理，脑电日常诊断、脑电远程诊断、脑电诊断培训、脑电科研支撑等功能不直接存取脑电数据，需要存取脑电数据时向脑电数据共享组件

12、发出请求，脑电数据共享组件接收到请求后把请求转化成一组对数据库和文件系统的操作，汇集操作结果形成对请求的反馈，把反馈回传给请求方。提供系统设计图佐证，设计图应能体现系统设计满足上述系统构架要求。7. 2应把数据逻辑单元对应的逻辑概念规划为关系或关系与数据文件的组合体。以便以关系型数据库和数据文件组合的方式来管理脑电数据和诊断标签，适应临床脑电数据的人工智能应用需求。提供E-R图和数据流图佐证，E-R图和数据流图应能体现数据结构设计满足上述脑电数据管理的要求。（八）知识产权本项目需在脑电数据处理领域完成23项软件著作权，申报21项发明专利，投标人须承诺，协助采购人完成上述事项，确保采购人获得发明专利的申请受理通知书。提供专项承诺函，否则视为无效投标。三、配置清单基于人工智能的临床脑电大数据平台客户端（安装在用户电脑上，套数不限,包含日常脑电诊断子系统、远程脑电诊断子系统、脑电诊断培训子系统和脑电科研支撑子系统）；脑电数据共享组件（安装在应用服务器上）1套；支持脑电数据管理的数据库系统（安装在数据库服务器上）1套。