一種混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程的分析評(píng)價(jià)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程的分析評(píng)價(jià)方法，先通過(guò)項(xiàng)目信息管理模塊設(shè)置項(xiàng)目路徑并創(chuàng)建新項(xiàng)目；再通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀入模塊將保存在Excel文件單元格中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，試驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入后物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算模塊對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，然后試驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊將混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程的計(jì)算結(jié)果以Excel文件的方式存放到項(xiàng)目路徑中，最后物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算評(píng)價(jià)分析結(jié)果可視化模塊通過(guò)FusionCharts圖表工具，將混合物物質(zhì)組的釋放度和平均釋放度形成的折線圖顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上；其使用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組成原理可靠，分析與評(píng)價(jià)速度快，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，應(yīng)用操作靈便，可視性好，使用環(huán)境友好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程的分析評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種使用計(jì)算機(jī)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)制藥傳統(tǒng)劑型與釋藥系統(tǒng)多組分物質(zhì)組釋放過(guò)程進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)的工藝，特別是一種混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程的分析評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]目前，藥物制劑大體上可分為兩種類(lèi)型，一種是具有單一或少數(shù)成分的化學(xué)藥緩控釋制劑；另一種是復(fù)方多組分、多環(huán)節(jié)、多靶向的以中成藥復(fù)方制劑為代表的藥物緩控釋制劑，近年來(lái)，在藥物制劑的相關(guān)研究領(lǐng)域，多數(shù)方法還是參照傳統(tǒng)的單一或少數(shù)指標(biāo)成分的緩控釋制劑的化學(xué)藥研究模式，而這種方法不適合處理具有多組分和多藥效功能的復(fù)方藥物制劑，通常復(fù)方藥物制劑外形多以藥片丸劑為主，一般固體劑型均具有釋放特征，有利于機(jī)體吸收，我國(guó)對(duì)這類(lèi)藥片丸劑的釋放度還沒(méi)有做出直接的標(biāo)準(zhǔn)，2005年出版的《中華人民共和國(guó)藥典》中列出的230多種丸劑均無(wú)制定釋放度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而復(fù)方制劑藥物質(zhì)組的濃度和釋放度指標(biāo)能夠體現(xiàn)該藥物被機(jī)體吸收的難易程度，因此對(duì)中藥復(fù)方制劑的多組分物質(zhì)組的釋放度的分析評(píng)價(jià)是我國(guó)中醫(yī)藥發(fā)展的重點(diǎn)方向。
[0003]藥物物質(zhì)組是指特定的藥物或藥物復(fù)方制劑里物質(zhì)的集合，例如中藥復(fù)方丹參片物質(zhì)組，是指復(fù)方丹參片所含的多種藥效物質(zhì)能夠被有機(jī)體吸收的物質(zhì)集合，而單味藥材丹參中所含的物質(zhì)是丹參物質(zhì)組，顯然這兩種藥物物質(zhì)組的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)以及功能是不相同的，與化學(xué)藥相比，復(fù)方藥物制劑是由多味藥效植物組成，其物質(zhì)基礎(chǔ)相對(duì)復(fù)雜，中藥復(fù)方制劑物質(zhì)組濃度測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)非常多，采用人工方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理、評(píng)價(jià)和保存，勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，準(zhǔn)確率和工作效率低。因此，在藥物復(fù)方制劑釋藥系統(tǒng)物質(zhì)組釋放過(guò)程的評(píng)價(jià)方法學(xué)上需要突破單一組分逐個(gè)評(píng)價(jià)的傳統(tǒng)方法的束縛，建立計(jì)算機(jī)技術(shù)支持的藥物復(fù)方制劑多組分混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程的分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)及方法，用計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)顯示藥物復(fù)方制劑物質(zhì)組釋放度的量化指標(biāo)，提高傳統(tǒng)醫(yī)藥的制藥水平，造福全人類(lèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0004]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)提供一種混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程的分析評(píng)價(jià)方法，使用計(jì)算機(jī)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的藥物制劑的物質(zhì)組釋放過(guò)程的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，節(jié)省人力資源，提高對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)的精度和工作效率。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)的硬件組成主體結(jié)構(gòu)由試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀入模塊、物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊、項(xiàng)目信息管理模塊以及物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算評(píng)價(jià)分析結(jié)果可視化模塊電信息連通組合構(gòu)成；項(xiàng)目信息管理模塊管理項(xiàng)目存放路徑，存放項(xiàng)目信息和項(xiàng)目輸入輸出文件，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息類(lèi)管理、項(xiàng)目信息初始化和項(xiàng)目信息顯示操作，項(xiàng)目信息類(lèi)管理利用面向?qū)ο蟮乃枷耄鶕?jù)項(xiàng)目特性抽象出項(xiàng)目信息類(lèi)，項(xiàng)目信息類(lèi)的屬性包括項(xiàng)目存放路徑、項(xiàng)目名稱(chēng)、樣本數(shù)目、取樣時(shí)間點(diǎn)數(shù)、混合物物質(zhì)組組分?jǐn)?shù)、釋放介質(zhì)體積和取樣體積，項(xiàng)目信息初始化是通過(guò)新建項(xiàng)目功能，設(shè)置包括項(xiàng)目名稱(chēng)、樣本數(shù)目、取樣時(shí)間點(diǎn)數(shù)、混合物物質(zhì)組組分?jǐn)?shù)、釋放介質(zhì)體積和取樣體積的項(xiàng)目信息，將設(shè)置的項(xiàng)目信息保存到可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言XML文件中，并記錄項(xiàng)目創(chuàng)建時(shí)間，XML使用統(tǒng)一方法描述，數(shù)據(jù)交換獨(dú)立于應(yīng)用程序或供應(yīng)商的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；項(xiàng)目信息顯示是利用樹(shù)形控件，在樹(shù)上添加項(xiàng)目信息、輸入信息和輸出信息節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)擊不同的節(jié)點(diǎn)，顯示不同的內(nèi)容，點(diǎn)擊項(xiàng)目信息顯示項(xiàng)目名稱(chēng)、創(chuàng)建時(shí)間和各種試驗(yàn)條件；點(diǎn)擊輸入信息展示時(shí)間軸、標(biāo)準(zhǔn)譜和樣本數(shù)據(jù)；點(diǎn)擊輸出信息展示樣本釋放度和顯示結(jié)果；試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀入模塊采用Excel方式存儲(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，將Excel中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀取到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，讀入的試驗(yàn)數(shù)據(jù)包括根據(jù)設(shè)定的取樣時(shí)間點(diǎn)數(shù)N從時(shí)間軸文件中讀取相應(yīng)個(gè)數(shù)的時(shí)間軸數(shù)據(jù),根據(jù)混合物物質(zhì)組的組分?jǐn)?shù)M從標(biāo)準(zhǔn)譜文件中讀取相應(yīng)個(gè)數(shù)的混合物物質(zhì)組濃度以及根據(jù)設(shè)定的樣本數(shù)目L (根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2005，一般設(shè)定為6個(gè))和取樣時(shí)間點(diǎn)數(shù)N分別從L個(gè)樣本文件中讀取N個(gè)試驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)；物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算模塊實(shí)現(xiàn)混合物多組分的指標(biāo)量化評(píng)價(jià)功能，先根據(jù)釋放介質(zhì)中測(cè)量和計(jì)算的樣本的混合物物質(zhì)組濃度，再計(jì)算混合物物質(zhì)組的釋放度以及混合物物質(zhì)組的釋放度，計(jì)算混合物物質(zhì)組濃度時(shí)采用現(xiàn)有的Kalman濾波法，以混合物中各組分的紫外標(biāo)準(zhǔn)譜的順序作為波長(zhǎng)，混合物物質(zhì)組濃度標(biāo)準(zhǔn)譜作為標(biāo)準(zhǔn)譜，計(jì)算獲得各釋放度測(cè)定點(diǎn)的混合物中該組分的濃度，用以評(píng)價(jià)混合物物質(zhì)組釋放度；試驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊將計(jì)算結(jié)果從計(jì)算機(jī)內(nèi)存中輸出到Excel文件中保存，以備查閱時(shí)使用，寫(xiě)入的試驗(yàn)數(shù)據(jù)包括L個(gè)樣本的混合物物質(zhì)組濃度、累計(jì)釋放量、釋放度、平均釋放度和平均釋放度的折線圖；物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算評(píng)價(jià)分析結(jié)果可視化模塊通過(guò)現(xiàn)有的FusionCharts圖表工具實(shí)現(xiàn)，將L個(gè)樣本釋放度和平均釋放度形成的折線圖顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，并將可視化結(jié)果保存成文件，存放在項(xiàng)目存放路徑中，以備查閱。
[0006]本發(fā)明涉及的混合物物質(zhì)組濃度和釋放度的計(jì)算方法為:選擇常規(guī)的Kalman濾波法，Kalman濾波法為適于計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的遞推算法，用如下兩個(gè)數(shù)學(xué)模型描述:
[0007]狀態(tài)模型 :
[0008]Zi=Ii.Zi^1+ω j ；
[0009]量測(cè)模型:
[0010]Ci=IiiZJvi ；
[0011]其中，Zi為i各測(cè)量點(diǎn)組分的濃度，Oi為測(cè)定點(diǎn)組分的過(guò)程噪聲，Ci為i個(gè)測(cè)定點(diǎn)組分響應(yīng)值，Vi為測(cè)定點(diǎn)組分的量測(cè)噪聲；設(shè)COi和Vi都是均值為零的高斯白噪聲，分別用一個(gè)服從(0，1)高斯白噪聲分布的隨機(jī)數(shù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，且Oi和Vi互不相關(guān)，Ii為測(cè)定點(diǎn)的系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，k i為Ci和Zi的比值，在混合物物質(zhì)組釋放動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)中，Ici的含義為各組分釋放度，設(shè)混合物物質(zhì)組標(biāo)準(zhǔn)譜由m個(gè)組分組成，m取值范圍是根據(jù)釋放實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)出的混合物物質(zhì)組所含的組份數(shù)量確定；按照混合物物質(zhì)組濃度計(jì)算原理，將混合物物質(zhì)組標(biāo)準(zhǔn)譜視為狀態(tài)模型中的各測(cè)量點(diǎn)組分的濃度Z i的集合，即:
[0012]IZ1 Z2 Z3-Zm-1 Z1J
[0013]將混合物物質(zhì)組樣本譜視為量測(cè)模型中各測(cè)定點(diǎn)組分響應(yīng)值Ci的集合，即:
[0014]C1 C2 (V..Cm-1 Cj
[0015]根據(jù)Kalman狀態(tài)遞推公式:
[0016]Ci； J-Cij 1-j+Bj
[0017]其中，Bi為每個(gè)估算點(diǎn)增益矩陣和預(yù)報(bào)殘差的乘積，那么混合物物質(zhì)組濃度G=Cm；m0其中，G為所求的混合物物質(zhì)組濃度值，Cm；m是求解混合物物質(zhì)組濃度值G的遞歸計(jì)算表達(dá)式的最終解。
[0018]本發(fā)明對(duì)混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程實(shí)現(xiàn)分析評(píng)價(jià)的具體步驟為:
[0019](I)、設(shè)置項(xiàng)目路徑并創(chuàng)建新項(xiàng)目:通過(guò)項(xiàng)目信息管理模塊實(shí)現(xiàn)，其執(zhí)行步驟如下:①新建項(xiàng)目路徑，判定該項(xiàng)目路徑是否已存在，若已存在則進(jìn)入②，否則返回重新建立項(xiàng)目路徑；②在項(xiàng)目路徑下創(chuàng)建文件目錄后進(jìn)入③新建項(xiàng)目，判定項(xiàng)目是否已存在，若已存在則進(jìn)入④，否則返回②；④若是新建項(xiàng)目，保存項(xiàng)目信息，輸入時(shí)間軸數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)譜數(shù)據(jù)和樣本數(shù)據(jù)三個(gè)試驗(yàn)參數(shù)，三個(gè)試驗(yàn)參數(shù)不能為空，否則提示再次輸入；⑤參數(shù)設(shè)置完畢，完成項(xiàng)目路徑的設(shè)置和新項(xiàng)目的創(chuàng)建；
[0020](2)、導(dǎo)入試驗(yàn)數(shù)據(jù):通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀入模塊將保存在Excel文件單元格中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，執(zhí)行步驟為:①先判定是否是最后一行，若不是則進(jìn)入②;若是則將數(shù)據(jù)全部讀入內(nèi)存，導(dǎo)入試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)束；②若不是最后一行，則讀入該行后，確定該單元格的列數(shù)并判斷是否為空行，若不是空行，則進(jìn)入③，否則返回①；③讀取一個(gè)單元格，判定是否為數(shù)字或文本，并進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束進(jìn)入④，重復(fù)步驟①-③，直到最后一個(gè)單元格；④讀入完畢，完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入；
[0021](3)、計(jì)算釋放度:物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算模塊對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，依次校驗(yàn)時(shí)間軸、標(biāo)準(zhǔn)譜和樣本數(shù)據(jù)后分別計(jì)算并輸出樣本的混合物物質(zhì)組濃度、樣本的釋放度、累計(jì)釋放度、平均釋放度；
[0022](4)、輸出計(jì)算結(jié)果:試驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊將混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程的計(jì)算結(jié)果以Excel文件的方式存放到項(xiàng)目路徑中，執(zhí)行步驟為:①判定輸出的文件名是否已存在，若是則打開(kāi)已存在的文件，進(jìn)入②，否則創(chuàng)建一個(gè)新文件并打開(kāi)文件后進(jìn)入②；②判定是否是文件的最后一行，若不是則進(jìn)入③，若是則試驗(yàn)數(shù)據(jù)輸出結(jié)束；③寫(xiě)入一行的單元格中，進(jìn)入④；④判定最后一列和最后一行的單元格是否已寫(xiě)入，若是則試驗(yàn)數(shù)據(jù)輸出結(jié)束；若不是則重復(fù)執(zhí)行②-③；
[0023](5)、顯示可視化計(jì)算結(jié)果:物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算評(píng)價(jià)分析結(jié)果可視化模塊通過(guò)FusionCharts圖表工具，將L個(gè)樣本釋放度和平均釋放度形成的折線圖顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，執(zhí)行步驟為:①先判定計(jì)算結(jié)果文件是否已存在，若存在，則刪除舊文件并創(chuàng)建新文件后進(jìn)入②；若不是舊文件，則直接進(jìn)入②添加文件內(nèi)容，進(jìn)入③；③計(jì)算機(jī)屏幕顯示各種計(jì)算分析評(píng)價(jià)結(jié)果的可視化折線圖；完成分析評(píng)價(jià)。
[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，使用計(jì)算機(jī)分析評(píng)價(jià)對(duì)中藥傳統(tǒng)劑型與釋藥系統(tǒng)混合物物質(zhì)組釋放/釋放過(guò)程進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，建立中藥緩控釋制劑質(zhì)量控制面向多組分的中藥物質(zhì)組釋放度評(píng)價(jià)方法，既能表現(xiàn)藥物復(fù)方制劑多組分、整體藥效高的特點(diǎn)，又能夠?qū)λ幬飶?fù)方制劑安全性、有效性、穩(wěn)定性和可控性進(jìn)行調(diào)控；其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組成原理可靠，分析與評(píng)價(jià)速度快，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，應(yīng)用操作靈便，可視性好，使用環(huán)境友好。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0025]圖1為本發(fā)明涉及的計(jì)算機(jī)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)組成原理示意框圖。
[0026]圖2為本發(fā)明涉及的計(jì)算機(jī)分析評(píng)價(jià)方法的工作流程示意圖。
[0027]圖3為本發(fā)明涉及的項(xiàng)目信息管理模塊執(zhí)行流程圖。[0028]圖4為本發(fā)明涉及的試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀入模塊執(zhí)行流程圖。
[0029]圖5為本發(fā)明涉及的物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算模塊執(zhí)行流程圖。
[0030]圖6為本發(fā)明涉及的試驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊執(zhí)行流程圖。
[0031]圖7為本發(fā)明涉及的物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算評(píng)價(jià)分析結(jié)果可視化模塊執(zhí)行流程圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0032]下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0033]實(shí)施例1:
[0034]本實(shí)施例涉及的計(jì)算機(jī)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)的硬件組成主體結(jié)構(gòu)由試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀入模塊
1、物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算模塊2、試驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊3、項(xiàng)目信息管理模塊4以及物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算評(píng)價(jià)分析結(jié)果可視化模塊5電信息連通組合構(gòu)成；項(xiàng)目信息管理模塊4管理項(xiàng)目存放路徑，存放項(xiàng)目信息和項(xiàng)目輸入輸出文件，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息類(lèi)管理、項(xiàng)目信息初始化和項(xiàng)目信息顯示操作，項(xiàng)目信息類(lèi)管理利用面向?qū)ο蟮乃枷耄鶕?jù)項(xiàng)目特性抽象出項(xiàng)目信息類(lèi)，項(xiàng)目信息類(lèi)的屬性包括項(xiàng)目存放路徑、項(xiàng)目名稱(chēng)、樣本數(shù)目、取樣時(shí)間點(diǎn)數(shù)、混合物物質(zhì)組組分?jǐn)?shù)、釋放介質(zhì)體積和取樣體積，項(xiàng)目信息初始化是通過(guò)新建項(xiàng)目功能，設(shè)置包括項(xiàng)目名稱(chēng)、樣本數(shù)目、取樣時(shí)間點(diǎn)數(shù)、混合物物質(zhì)組組分?jǐn)?shù)、釋放介質(zhì)體積和取樣體積的項(xiàng)目信息，將設(shè)置的項(xiàng)目信息保存到可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言XML文件中，并記錄項(xiàng)目創(chuàng)建時(shí)間，XML使用統(tǒng)一方法描述，數(shù)據(jù)交換獨(dú)立于應(yīng)用程序或供應(yīng)商的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；項(xiàng)目信息顯示是利用樹(shù)形控件，在樹(shù)上添加項(xiàng)目信息、輸入信息和輸出信息節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)擊不同的節(jié)點(diǎn)，顯示不同的內(nèi)容，點(diǎn)擊項(xiàng)目信息顯示項(xiàng)目名稱(chēng)、創(chuàng)建時(shí)間和各種試驗(yàn)條件；點(diǎn)擊輸入信息展示時(shí)間軸、標(biāo)準(zhǔn)譜和樣本數(shù)據(jù)；點(diǎn)擊輸出信息展示樣本釋放度和顯示結(jié)果；試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀入模塊I采用Excel方式存儲(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù),將Excel文件中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀取到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，讀入的試驗(yàn)數(shù)據(jù)包括根據(jù)設(shè)定的取樣時(shí)間點(diǎn)數(shù)N從時(shí)間軸文件中讀取相應(yīng)個(gè)數(shù)的時(shí)間軸數(shù)據(jù)，根據(jù)混合物物質(zhì)組的組分?jǐn)?shù)M從標(biāo)準(zhǔn)譜文件中讀取相應(yīng)個(gè)數(shù)的混合物物質(zhì)組濃度以及根據(jù)設(shè)定的樣本數(shù)目L (根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2005，一般設(shè)定為6個(gè))和取樣時(shí)間點(diǎn)數(shù)N分別從L個(gè)樣本文件中讀取N個(gè)試驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)；物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算模塊2實(shí)現(xiàn)混合物多組分的指標(biāo)量化評(píng)價(jià)功能，先根據(jù)釋放介質(zhì)中測(cè)量和計(jì)算的樣本的混合物物質(zhì)組濃度，再計(jì)算混合物物質(zhì)組的釋放度，計(jì)算混合物物質(zhì)組濃度時(shí)采用現(xiàn)有的Kalman濾波法，以混合物中各組分的紫外標(biāo)準(zhǔn)譜的順序作為波長(zhǎng)，混合物物質(zhì)組濃度標(biāo)準(zhǔn)譜作為標(biāo)準(zhǔn)譜，計(jì)算獲得各釋放度測(cè)定點(diǎn)的混合物中該組分的濃度，用以評(píng)價(jià)混合物物質(zhì)組釋放度；試驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊3將計(jì)算結(jié)果從計(jì)算機(jī)內(nèi)存中輸出到EXCEL文件中保存，以備查閱時(shí)使用，寫(xiě)入的試驗(yàn)數(shù)據(jù)包括L個(gè)樣本的混合物物質(zhì)組濃度、累計(jì)釋放量、釋放度、平均釋放度和平均釋放度的折線圖；物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算評(píng)價(jià)分析結(jié)果可視化模塊5通過(guò)現(xiàn)有的FusionCharts圖表工具實(shí)現(xiàn)，將L個(gè)樣本釋放度和平均釋放度形成的折線圖顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，并將可視化結(jié)果保存成文件，存放在項(xiàng)目存放路徑中，以備查閱。
[0035]本實(shí)施例涉及的混合物物質(zhì)組濃度和釋放度的計(jì)算方法為:選擇常規(guī)的Kalman濾波法，Kalman濾波法為適于計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的遞推算法，用如下兩個(gè)數(shù)學(xué)模型描述:
[0036]狀態(tài)模型:[0037]Zi=Ii.Zi^1+ω j ；
[0038]量測(cè)模型:
[0039]Ci=IiiZJvi ；
[0040]其中，Zi為i各測(cè)量點(diǎn)組分的濃度，Oi為測(cè)定點(diǎn)組分的過(guò)程噪聲，Ci為i個(gè)測(cè)定點(diǎn)組分響應(yīng)值，Vi為測(cè)定點(diǎn)組分的量測(cè)噪聲；設(shè)COi和Vi都是均值為零的高斯白噪聲，分別用一個(gè)服從(0，1)高斯白噪聲分布的隨機(jī)數(shù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，且COi和Vi互不相關(guān)，Ii為測(cè)定點(diǎn)的系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，k i為Ci和Zi的比值，在混合物物質(zhì)組釋放動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)中，Ici的含義為各組分釋放度，設(shè)混合物物質(zhì)組標(biāo)準(zhǔn)譜由m個(gè)組分組成，m取值范圍是根據(jù)釋放實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)出的混合物物質(zhì)組所含的組份數(shù)量確定；按照混合物物質(zhì)組濃度計(jì)算原理，將混合物物質(zhì)組標(biāo)準(zhǔn)譜視為狀態(tài)模型中的各測(cè)量點(diǎn)組分的濃度Z i的集合，即:
[0041]IZ1 Z2 Z3 …Zm_i Zj
[0042]將混合物物質(zhì)組樣本譜視為量測(cè)模型中各測(cè)定點(diǎn)組分響應(yīng)值Ci的集合，即:
[0043]IC1 C2 C3 …Cm_i Cj
[0044]根據(jù)Kalman狀態(tài)遞推公式:
[0045]Ci；i=Ci； ^+Bi
[0046]其中，Bi為每個(gè)估算點(diǎn)增益矩陣和預(yù)報(bào)殘差的乘積，那么混合物物質(zhì)組濃度G=Cm；m0其中，G為所求的混合物物質(zhì)組濃度值，Cm；m是求解混合物物質(zhì)組濃度值G的遞歸計(jì)算表達(dá)式的最終解。
[0047]本實(shí)施例對(duì)混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程實(shí)現(xiàn)分析評(píng)價(jià)的具體步驟為:`[0048](I)、設(shè)置項(xiàng)目路徑并創(chuàng)建新項(xiàng)目:通過(guò)項(xiàng)目信息管理模塊4實(shí)現(xiàn)，其執(zhí)行步驟如下:①新建項(xiàng)目路徑，判定該項(xiàng)目路徑是否已存在，若已存在則進(jìn)入②，否則返回重新建立項(xiàng)目路徑；②在項(xiàng)目路徑下創(chuàng)建文件目錄后進(jìn)入③新建項(xiàng)目，判定項(xiàng)目是否已存在，若已存在則進(jìn)入④，否則返回②；④若是新建項(xiàng)目，保存項(xiàng)目信息，輸入時(shí)間軸數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)譜數(shù)據(jù)和樣本數(shù)據(jù)三個(gè)試驗(yàn)參數(shù)，三個(gè)試驗(yàn)參數(shù)不能為空，否則提示再次輸入；⑤參數(shù)設(shè)置完畢，完成項(xiàng)目路徑的設(shè)置和新項(xiàng)目的創(chuàng)建；
[0049](2)、導(dǎo)入試驗(yàn)數(shù)據(jù):通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀入模塊I將保存在EXCEL文件單元格中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，執(zhí)行步驟為:①先判定是否是最后一行，若不是則進(jìn)入②；若是則將數(shù)據(jù)全部讀入內(nèi)存，導(dǎo)入試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)束；②若不是最后一行，則讀入該行后，確定該單元格的列數(shù)并判斷是否為空行，若不是空行，則進(jìn)入③，否則返回①；③讀取一個(gè)單元格，判定是否為數(shù)字或文本，并進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束進(jìn)入④，重復(fù)步驟①-③，直到最后一個(gè)單元格；④讀入完畢，完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入；
[0050](3)、計(jì)算釋放度:物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算模塊2對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，依次校驗(yàn)時(shí)間軸、標(biāo)準(zhǔn)譜和樣本數(shù)據(jù)后分別計(jì)算并輸出樣本的混合物物質(zhì)組濃度、樣本的釋放度、累計(jì)釋放度、平均釋放度；
[0051](4)、輸出計(jì)算結(jié)果:試驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊4將混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程的計(jì)算結(jié)果以Excel文件的方式存放到項(xiàng)目路徑中，執(zhí)行步驟為:①判定輸出的文件名是否已存在，若是則打開(kāi)已存在的文件，進(jìn)入②，否則創(chuàng)建一個(gè)新文件并打開(kāi)文件后進(jìn)入②；②判定是否是文件的最后一行，若不是則進(jìn)入③，若是則試驗(yàn)數(shù)據(jù)輸出結(jié)束寫(xiě)入一行的單元格中，進(jìn)入④；④判定最后一列和最后一行的單元格是否已寫(xiě)入，若是則試驗(yàn)數(shù)據(jù)輸出結(jié)束；若不是則重復(fù)執(zhí)行②-③；
[0052](5)、顯示可視化計(jì)算結(jié)果:物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算評(píng)價(jià)分析結(jié)果可視化模塊通過(guò)FusionCharts圖表工具，將L個(gè)樣本釋放度和平均釋放度形成的折線圖顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，執(zhí)行步驟為:①先判定計(jì)算結(jié)果文件是否已存在，若存在，則刪除舊文件并創(chuàng)建新文件后進(jìn)入②；若不是舊文件，則直接進(jìn)入②添加文件內(nèi)容，進(jìn)入③；③計(jì)算機(jī)屏幕顯示各種計(jì)算分析評(píng)價(jià)結(jié)果的可視化折線圖；完成分析評(píng)價(jià)。
[0053]實(shí)施例2:
[0054]本實(shí)施例提供一種藥物制劑多組份物質(zhì)組釋放過(guò)程的計(jì)算機(jī)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)及方法，采用獨(dú)立客戶(hù)端模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物復(fù)方制劑樣本數(shù)據(jù)的分析，給出基于kalman濾波法的藥物復(fù)方制劑多組分物質(zhì)組累積釋放量的計(jì)算結(jié)果，并將結(jié)果輸出到文件中保存，也能夠展示可視化結(jié)果；系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái)要求在配置雙核微處理器或更高、內(nèi)存2G以上(IG)的PC兼容機(jī)上運(yùn)行，服務(wù)器的操作系統(tǒng)為Windows XP及以上版本，系統(tǒng)必備軟件為Framework2.0,采用面向?qū)ο蟪绦蛘Z(yǔ)言與面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)工具編程實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)支持不同項(xiàng)目設(shè)定不同的存放路徑，能夠滿足根據(jù)不同項(xiàng)目設(shè)置不同的試驗(yàn)條件，并根據(jù)設(shè)置的試驗(yàn)條件自動(dòng)判斷需要導(dǎo)入的樣本數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，由設(shè)置的試驗(yàn)條件能自動(dòng)從輸入文件中準(zhǔn)確讀取時(shí)間軸個(gè)數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)譜個(gè)數(shù)，導(dǎo)入的時(shí)間軸、標(biāo)準(zhǔn)譜、樣本數(shù)據(jù)能在軟件系統(tǒng)中顯示，計(jì)算N個(gè)樣本的釋放度、累計(jì)釋放度、物質(zhì)組濃度/釋放度和平均釋放度，將輸出釋放度及物質(zhì)組濃度的計(jì)算結(jié)果保存到EXCEL文件中，并直接對(duì)多組分物質(zhì)組的物質(zhì)組濃度和釋放過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析和評(píng)價(jià)，用折線圖進(jìn)行可視化輸出顯示在計(jì)算機(jī)的屏幕上，方便研究人員對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究工作。
【權(quán)利要求】
1.一種混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程的分析評(píng)價(jià)方法，其特征在于在分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其具體分析評(píng)價(jià)的步驟為: (1)、設(shè)置項(xiàng)目路徑并創(chuàng)建新項(xiàng)目:通過(guò)項(xiàng)目信息管理模塊實(shí)現(xiàn)，其執(zhí)行步驟如下:①新建項(xiàng)目路徑，判定該項(xiàng)目路徑是否已存在，若已存在則進(jìn)入②，否則返回重新建立項(xiàng)目路徑；②在項(xiàng)目路徑下創(chuàng)建文件目錄后進(jìn)入③新建項(xiàng)目，判定項(xiàng)目是否已存在，若已存在則進(jìn)入④，否則返回②；④若是新建項(xiàng)目，保存項(xiàng)目信息，輸入時(shí)間軸數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)譜數(shù)據(jù)和樣本數(shù)據(jù)三個(gè)試驗(yàn)參數(shù)，三個(gè)試驗(yàn)參數(shù)不能為空，否則提示再次輸入；⑤參數(shù)設(shè)置完畢，完成項(xiàng)目路徑的設(shè)置和新項(xiàng)目的創(chuàng)建； (2)、導(dǎo)入試驗(yàn)數(shù)據(jù):通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀入模塊將保存在Excel文件單元格中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，執(zhí)行步驟為:①先判定是否是最后一行，若不是則進(jìn)入②；若是則將數(shù)據(jù)全部讀入內(nèi)存，導(dǎo)入試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)束；②若不是最后一行，則讀入該行后，確定該單元格的列數(shù)并判斷是否為空行，若不是空行，則進(jìn)入③，否則返回①；③讀取一個(gè)單元格，判定是否為數(shù)字或文本，并進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束進(jìn)入④，重復(fù)步驟①-③，直到最后一個(gè)單元格；④讀入完畢，完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入； (3)、計(jì)算釋放度:物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算模塊對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，依次校驗(yàn)時(shí)間軸、標(biāo)準(zhǔn)譜和樣本數(shù)據(jù)后分別計(jì)算并輸出樣本的混合物物質(zhì)組濃度、樣本的釋放度、累計(jì)釋放度、平均釋放度； (4)、輸出計(jì)算結(jié)果:試驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊將混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程的計(jì)算結(jié)果以Excel文件的方式存放到項(xiàng)目路徑中，執(zhí)行步驟為:①判定輸出的文件名是否已存在，若是則打開(kāi)已存在的文件，進(jìn)入②，否則創(chuàng)建一個(gè)新文件并打開(kāi)文件后進(jìn)入②；②判定是否是文件的最后一行，若不是則進(jìn)入③，若是則試驗(yàn)數(shù)據(jù)輸出結(jié)束寫(xiě)入一行的單元格中，進(jìn)入④判定最后一列和最后一行的單元格是否已寫(xiě)入，若是則試驗(yàn)數(shù)據(jù)輸出結(jié)束；若不是則重復(fù)執(zhí)行②-③； (5)、顯示可視化計(jì)算結(jié)果:物質(zhì)組濃度`和釋放度計(jì)算評(píng)價(jià)分析結(jié)果可視化模塊通過(guò)現(xiàn)有的FusionCharts圖表工具,將L個(gè)樣本釋放度和平均釋放度形成的折線圖顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，執(zhí)行步驟為:①先判定計(jì)算結(jié)果文件是否已存在，若存在，則刪除舊文件并創(chuàng)建新文件后進(jìn)入②；若不是舊文件，則直接進(jìn)入②添加文件內(nèi)容，進(jìn)入③計(jì)算機(jī)屏幕顯示各種計(jì)算分析評(píng)價(jià)結(jié)果的可視化折線圖；完成分析評(píng)價(jià)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程的分析評(píng)價(jià)方法，其特征在于涉及的分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)的硬件組成主體結(jié)構(gòu)由試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀入模塊、物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊、項(xiàng)目信息管理模塊以及物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算評(píng)價(jià)分析結(jié)果可視化模塊電信息連通組合構(gòu)成；項(xiàng)目信息管理模塊管理項(xiàng)目存放路徑，存放項(xiàng)目信息和項(xiàng)目輸入輸出文件，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息類(lèi)管理、項(xiàng)目信息初始化和項(xiàng)目信息顯示操作，項(xiàng)目信息類(lèi)管理利用面向?qū)ο蟮乃枷?，根?jù)項(xiàng)目特性抽象出項(xiàng)目信息類(lèi)，項(xiàng)目信息類(lèi)的屬性包括項(xiàng)目存放路徑、項(xiàng)目名稱(chēng)、樣本數(shù)目、取樣時(shí)間點(diǎn)數(shù)、混合物物質(zhì)組組分?jǐn)?shù)、釋放介質(zhì)體積和取樣體積，項(xiàng)目信息初始化是通過(guò)新建項(xiàng)目功能，設(shè)置包括項(xiàng)目名稱(chēng)、樣本數(shù)目、取樣時(shí)間點(diǎn)數(shù)、混合物物質(zhì)組組分?jǐn)?shù)、釋放介質(zhì)體積和取樣體積的項(xiàng)目信息，將設(shè)置的項(xiàng)目信息保存到可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言XML文件中，并記錄項(xiàng)目創(chuàng)建時(shí)間，XML使用統(tǒng)一方法描述，數(shù)據(jù)交換獨(dú)立于應(yīng)用程序或供應(yīng)商的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；項(xiàng)目信息顯示是利用樹(shù)形控件，在樹(shù)上添加項(xiàng)目信息、輸入信息和輸出信息節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)擊不同的節(jié)點(diǎn)，顯示不同的內(nèi)容，點(diǎn)擊項(xiàng)目信息顯示項(xiàng)目名稱(chēng)、創(chuàng)建時(shí)間和各種試驗(yàn)條件；點(diǎn)擊輸入信息展示時(shí)間軸、標(biāo)準(zhǔn)譜和樣本數(shù)據(jù)；點(diǎn)擊輸出信息展示樣本釋放度和顯示結(jié)果；試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀入模塊采用Excel方式存儲(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，將Excel中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀取到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，讀入的試驗(yàn)數(shù)據(jù)包括根據(jù)設(shè)定的取樣時(shí)間點(diǎn)數(shù)N從時(shí)間軸文件中讀取相應(yīng)個(gè)數(shù)的時(shí)間軸數(shù)據(jù)，根據(jù)混合物物質(zhì)組的組分?jǐn)?shù)M從標(biāo)準(zhǔn)譜文件中讀取相應(yīng)個(gè)數(shù)的混合物物質(zhì)組濃度以及根據(jù)設(shè)定的樣本數(shù)目L和取樣時(shí)間點(diǎn)數(shù)N分別從L個(gè)樣本文件中讀取N個(gè)試驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)；物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算模塊實(shí)現(xiàn)混合物多組分的指標(biāo)量化評(píng)價(jià)功能，先根據(jù)釋放介質(zhì)中測(cè)量和計(jì)算的樣本的混合物物質(zhì)組濃度，再計(jì)算混合物物質(zhì)組的釋放度以及混合物物質(zhì)組的釋放度，計(jì)算混合物物質(zhì)組濃度時(shí)采用現(xiàn)有的Kalman濾波法，以混合物中各組分的紫外標(biāo)準(zhǔn)譜的順序作為波長(zhǎng)，混合物物質(zhì)組濃度標(biāo)準(zhǔn)譜作為標(biāo)準(zhǔn)譜，計(jì)算獲得各釋放度測(cè)定點(diǎn)的混合物中該組分的濃度，用以評(píng)價(jià)混合物物質(zhì)組釋放度；試驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊將計(jì)算結(jié)果從計(jì)算機(jī)內(nèi)存中輸出到Excel文件中保存，以備查閱時(shí)使用，寫(xiě)入的試驗(yàn)數(shù)據(jù)包括L個(gè)樣本的混合物物質(zhì)組濃度、累計(jì)釋放量、釋放度、平均釋放度和平均釋放度的折線圖；物質(zhì)組濃度和釋放度計(jì)算評(píng)價(jià)分析結(jié)果可視化模塊通過(guò)現(xiàn)有的FusionCharts圖表工具實(shí)現(xiàn)，將L個(gè)樣本釋放度和平均釋放度形成的折線圖顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，并將可視化結(jié)果保存成文件，存放在項(xiàng)目存放路徑中，以備查閱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合物物質(zhì)組釋放過(guò)程的分析評(píng)價(jià)方法，其特征在于涉及的混合物物質(zhì)組濃度和釋放度的計(jì)算方法為:選擇常規(guī)的Kalman濾波法，Kalman濾波法為適于計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的遞推算法，用如下兩個(gè)數(shù)學(xué)模型描述: 狀態(tài)模型:
Zi=Ii.Zi^1+ω j ； 量測(cè)模型:
Ci=IiiZJvi ； 其中，Zi為i各測(cè)量點(diǎn)組分的濃度，Oi為測(cè)定點(diǎn)組分的過(guò)程噪聲，Ci為i個(gè)測(cè)定點(diǎn)組分響應(yīng)值，Vi為測(cè)定點(diǎn)組分的量測(cè)噪聲；設(shè)Coi和Vi都是均值為零的高斯白噪聲，分別用一個(gè)服從(0，1)高斯白噪聲分布的隨機(jī)數(shù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，且Oi和Vi互不相關(guān)，Ii為測(cè)定點(diǎn)的系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，k i為Ci和Zi的比值，在混合物物質(zhì)組釋放動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)中，Ici的含義為各組分釋放度，設(shè)混合物物質(zhì)組標(biāo)準(zhǔn)譜由m個(gè)組分組成，m取值范圍是根據(jù)釋放實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)出的混合物物質(zhì)組所含的組份數(shù)量確定；按照混合物物質(zhì)組濃度計(jì)算原理，將混合物物質(zhì)組標(biāo)準(zhǔn)譜視為狀態(tài)模型中的各測(cè)量點(diǎn)組分的濃度Z i的集合，即:
Z1 Z2 Z3H-Znri Zm 將混合物物質(zhì)組樣本譜視為量測(cè)模型中各測(cè)定點(diǎn)組分響應(yīng)值Ci的集合，即:
C1 C2 C3 -Cm-1 Cj
根據(jù)Kalman狀態(tài)遞推公式:
Ci, i_Ci； 1-1+Bj 其中 ，Bi為每個(gè)估算點(diǎn)增益矩陣和預(yù)報(bào)殘差的乘積，那么混合物物質(zhì)組濃度G=Cm，m。其中，G為所求的混合物物質(zhì)組濃度值，Cffl, m是求解混合物物質(zhì)組濃度值G的遞歸計(jì)算表達(dá)式的最終解。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103823997SQ201410101692
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】蔣靜, 張繼穩(wěn), 殷憲振, 門(mén)霞, 潘振寬, 宋明玉 申請(qǐng)人:青島大學(xué)