基于数据分析与远程控制的手术操作与监控分析系统技术方案

本发明专利技术涉及远程手术领域，尤其涉及一种基于数据分析与远程控制的手术操作与监控分析系统。本发明专利技术医生根据对病人疾病的诊断结果制定手术方案，中控单元根据数据存储单元内对手术路径的划分以及实际手术过程中单个曲线运动路径所在圆的半径与预设曲线运动路径所在圆的半径进行比对以及各运行路径之间的偏转角度与预设运动路径之间的偏转角度进行比对，根据比对结果选择对应的处理方式。在避免对远程手术过程中网络延迟，或医生突发情况导致手术路径偏离的情况发生的同时提高了远程手术的精准性和可靠性；有效的提高了手术定位精度和减少手术损伤，进一步地提高手术的效率和成功率。功率。功率。

【技术实现步骤摘要】
基于数据分析与远程控制的手术操作与监控分析系统


[0001]本专利技术涉及远程手术领域，尤其涉及一种基于数据分析与远程控制的手术操作与监控分析系统。

技术介绍

[0002]远程手术是以互联网和物联网技术为基础，对手术器械设备进行远程控制以对患者进行的手术操作，为了更加有效和合理的利用医生资源，手术经验丰富的医生可通过远程操作，对患者进行手术操作，可使患者及时得到治疗。
[0003]现有的远程手术操作的精准性主要依赖与操作者的操作经验和操作的平稳性，没有对操作者的操作动作进行数据化实时监测和危险紧急控制的系统，操作者在对患者进行远程手术时，精神需要高度集中，但是只依靠操作者的主观经验，无法对远程手术操作的过程进行安全保障，可能会出现操作失误的现象，会对患者造成一定的危害。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种基于数据分析与远程控制的手术操作与监控分析系统，用以克服现有技术中远程手术与规化手术路径匹配精度低的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术一种基于数据分析与远程控制的手术操作与监控分析系统，包括：数据存储单元，用以存储医生根据病人疾病的诊断结果制定的手术方案和手术过程中的相关数据；所述相关数据包括手术器具的预设运动路径、实际运动路径、运动路径种类、运动路径总长；中控单元，其与所述数据存储单元相连，用以根据运动路径总长选择对应的远程机械臂放大倍率调节系数调节机械臂动作幅度的放大倍率；所述中控单元对所述数据存储单元内的手术器具的预设运动路径进行划分以得到若干路径并根据各运动路径与实际手术过程中对应的实际运动路径的偏差判定是否控制病患端的手术臂与医生端的机械臂以对应灵敏度一同运动；图像采集单元，其与所述中控单元相连，用以实时采集病患端手术过程中的图像信息并将采集到的图像信息传输至医生端图像显示器；灵敏度单元，其与所述中控单元相连，用以调节手术过程中手术器具在各方向上移动的灵敏度。
[0006]进一步地，所述中控单元将所述数据存储单元内的手术器具的预设运动路径划分为预设曲线运动路径和预设直线运动路径，对于单个预设曲线运动路径，其为一位于单个圆内的弧线；所述中控单元针对各预设运动路径分别设有对应的预设偏差标准，对于单个预设曲线运动路径，预设偏差标准包括预设偏转角度和预设圆弧半径，对于单个预设直线运动路径，预设偏差标准包括预设偏移角度，中控单元在所述机械臂按照预设曲线运动路径移动时分别检测机械臂的实际运动路径并依次将各实际运动路径与对应的预设运动路
径进行比对以判定是否存在轨迹不符合标准的实际运动路径。
[0007]进一步地，其特征在于，所述灵敏度单元内设有灵敏度控制组件，灵敏度控制组件的档位包括一档灵敏度、二档灵敏度和三档灵敏度，所述中控单元中设有预设偏转角度θ0，所述偏转角度为与曲线运动路径起点处相切切线和与曲线运动路径终点处的相切切线的夹角；中控单元在判定所述手术臂需行进的路径为直线运动路径时控制所述灵敏度控制组件将所述机械臂的灵敏度设置为一档灵敏度，中控单元在判定手术臂需行进的路径为曲线运动路径且该运动路径的偏转角度θ≤θ0时控制灵敏度控制组件将所述机械臂的灵敏度设置为二档灵敏度，中控单元在判定手术臂需行进的路径为曲线运动路径且该运动路径的偏转角度θ＞θ0时控制灵敏度控制组件将所述机械臂的灵敏度设置为三档灵敏度。
[0008]进一步地，所述中控单元内设有第一预设直线运动路径偏移角度B1和第二预设直线运动路径偏移角度B2，其中B1＜B2，中控单元根据所述图像采集单元采集的图像信息中实际直线运动路径与预设直线运动路径的偏移角度B，若B≤B1，所述中控单元判定实际直线运动路径符合标准，所述机械臂能够根据预设直线运动路径继续行进；若B1＜B≤B2，所述中控单元判定实际直线运动路径不符合标准，中控单元调节所述一档灵敏度以使所述手术臂的各实际运动路径的偏移角度符合预设值；若B1＞B2，所述中控单元判定实际直线运动路径行进过程出错，中控单元控制手术臂停止运动，并提示医生端当前实际运动路径与预设直线运动路径之间的偏差。
[0009]进一步地，所述灵敏度控制组件的一档灵敏度为1.8mm；二档灵敏度为2.2mm；三档灵敏度为3.5mm，各挡位的灵敏度为所述机械臂与所述手术臂协同工作的实际运动路径与预设运动路径的偏移距离；实际手术过程中，实时检测各时间节点中机械臂与预设运动路径的最小绝对距离，若该最小绝对距离低于对应档位的灵敏度时，所述中控单元将所述手术臂的当前点位维持在手术臂预设路径中的对应位置。
[0010]进一步地，所述中控单元内设有第一标准圆弧半径差值
△
R1和第二标准圆弧半径差值
△
R2，其中
△
R1＜
△
R2，当所述图像采集单元对曲线运动路径进行实时采集时，中控单元根据各实际曲线运动路径的圆弧半径r与预设曲线运动路径的圆弧半径R的差值
△
R进行比对，设定
△
R=|r
‑
R|，若
△
R＜
△
R1，所述中控单元判定实际曲线运动路径的圆弧半径符合标准，所述机械臂能够根据预设直线或曲线运动路径继续行进；所述中控单元检测各实际运动路径之间的偏转方向与各预设运动路径之间的偏转方向进行比对以确定实际运动路径之间的偏转方向是否符合标准；若
△
R1＜
△
R≤
△
R2，所述中控单元判定实际曲线运动路径的圆弧半径未在标准范围内，中控单元调节所述机械臂的灵敏度以使所述手术臂的各实际运动路径的偏转角度符合预设值；若
△
R＞
△
R2，所述中控单元判定实际曲线运动路径的圆弧半径行进过程出错，中控单元控制手术臂停止运动，并提示医生端当前各实际运动路径与各预设运动路径之间的偏差。
[0011]进一步地，所述中控单元检测各实际运动路径之间的偏转方向与各预设运动路径之间的偏转方向进行比对以确定实际运动路径之间的偏转方向是否符合标准，
若各实际运动路径之间的偏转方向与预设运动路径之间的偏转方向未保持一致，所述中控单元控制手术臂停止运动，并提示医生端当前所述机械臂的运动路径偏转方向出错；若各实际运动路径之间的偏转方向与预设路径之间的偏转方向一致，所述中控单元判定偏转方向准确，中控单元计算各实际运动路径之间的偏转角度与各预设运动路径之间的偏转角度的差值是否在标准偏转角度差值范围以判定各手术路径之间的转换是否符合标准。
[0012]进一步地，所述中控单元内设有标准偏转角度差值
△
α0，当中控单元计算各实际运动路径之间的偏转角度α1与各预设运动路径之间的偏转角度α2的差值
△
α是否在标准偏转角度差值范围以判定各手术路径之间的转换是否符合标准时，其中
△
α=|α1
‑
α2|，若
△
α≤
△
α1，中控单元判定实际路径之间的偏转角度符合标准，所述机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于数据分析与远程控制的手术操作与监控分析系统，其特征在于，包括：数据存储单元，用以存储医生根据病人疾病的诊断结果制定的手术方案和手术过程中的相关数据；所述相关数据包括手术器具的预设运动路径、实际运动路径、运动路径种类、运动路径总长；中控单元，其与所述数据存储单元相连，用以根据运动路径总长选择对应的远程机械臂放大倍率调节系数调节机械臂动作幅度的放大倍率；所述中控单元对所述数据存储单元内的手术器具的预设运动路径进行划分以得到若干路径并根据各运动路径与实际手术过程中对应的实际运动路径的偏差判定是否控制病患端的手术臂与医生端的机械臂以对应灵敏度一同运动；图像采集单元，其与所述中控单元相连，用以实时采集病患端手术过程中的图像信息并将采集到的图像信息传输至医生端图像显示器；灵敏度单元，其与所述中控单元相连，用以调节手术过程中手术器具在各方向上移动的灵敏度。2.根据权利要求1所述的基于数据分析与远程控制的手术操作与监控分析系统，其特征在于，所述中控单元将所述数据存储单元内的手术器具的预设运动路径划分为预设曲线运动路径和预设直线运动路径，对于单个预设曲线运动路径，其为一位于单个圆内的弧线；所述中控单元针对各预设运动路径分别设有对应的预设偏差标准，对于单个预设曲线运动路径，预设偏差标准包括预设偏转角度和预设圆弧半径，对于单个预设直线运动路径，预设偏差标准包括预设偏移角度，中控单元在所述机械臂按照预设曲线运动路径移动时分别检测机械臂的实际运动路径并依次将各实际运动路径与对应的预设运动路径进行比对以判定是否存在轨迹不符合标准的实际运动路径。3.根据权利要求2所述的基于数据分析与远程控制的手术操作与监控分析系统，其特征在于，所述灵敏度单元内设有灵敏度控制组件，灵敏度控制组件的档位包括一档灵敏度、二档灵敏度和三档灵敏度，所述中控单元中设有预设偏转角度θ0，所述偏转角度为与曲线运动路径起点处相切切线和与曲线运动路径终点处的相切切线的夹角；中控单元在判定所述手术臂需行进的路径为直线运动路径时控制所述灵敏度控制组件将所述机械臂的灵敏度设置为一档灵敏度，中控单元在判定手术臂需行进的路径为曲线运动路径且该运动路径的偏转角度θ≤θ0时控制灵敏度控制组件将所述机械臂的灵敏度设置为二档灵敏度，中控单元在判定手术臂需行进的路径为曲线运动路径且该运动路径的偏转角度θ＞θ0时控制灵敏度控制组件将所述机械臂的灵敏度设置为三档灵敏度。4.根据权利要求3所述的基于数据分析与远程控制的手术操作与监控分析系统，其特征在于，所述中控单元内设有第一预设直线运动路径偏移角度B1和第二预设直线运动路径偏移角度B2，其中B1＜B2，中控单元根据所述图像采集单元采集的图像信息中实际直线运动路径与预设直线运动路径的偏移角度B，若B≤B1，所述中控单元判定实际直线运动路径符合标准，所述机械臂能够根据预设直线运动路径继续行进；若B1＜B≤B2，所述中控单元判定实际直线运动路径不符合标准，中控单元调节所述一档灵敏度以使所述手术臂的各实际运动路径的偏移角度符合预设值；若B1＞B2，所述中控单元判定实际直线运动路径行进过程出错，中控单元控制手术臂
停止运动，并提示医生端当前实际运动路径与预设直线运动路径之间的偏差。5.根据权利要求3所述的基于数据分析与远程控制的手术操作与监控分析系统，其特征在于，所述灵敏度控制组件的一档灵敏度为1.8mm；二档灵敏度为2.2mm；三档灵敏度为3.5mm，各挡位的灵敏度为所述机械臂与所述手术臂协同工作的实际运动路径与预设运动路径的偏移距离；实际手术过程中，实时检测各时间节点中机械臂与预设运动路径的最小绝对距离，若该最小绝对距离低于对应档位的灵敏度时，所述中控单元将所述手术臂的当前点位维持在手术臂预设路径中的对应位置。6.根据权利要求1所述基于数据分析与远程控制的手术操作与监控分析系统，其特征在于，所述中控单元内设有第一标准圆弧半径差值
△
R1和第二标准圆弧半径差值
△
R2，其中
△
R1＜
△
R2，当所述图像采集单元对曲线运动路径进行实时采集时，中控单元根据各实际曲线运动路径的圆弧半径r与预设曲线运动路径的圆弧半径R的差值
△
R进行比对，设定
△
R=|r
‑
R|，若
△
R...

【专利技术属性】
技术研发人员：付洪壮，
申请(专利权)人：山东曲阜康尔健医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：