一种基于云计算的医疗物联网远程服务系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于云计算的医疗物联网远程服务系统，具体涉及处理医疗数据的信息及通信技术领域，包括5G专属双向通道通信网络模块，支持基于云计算的医疗物联网远程服务系统的软硬件架构之间低延时、高速率及无线长距离数据传输，用于模块与模块之间进行超高可靠低延时通信，实现了远程数据传输超低延时效果；本发明专利技术具体采用5G专属双向通道通信网络模块增加了远程数据信息传输高速的功能，达到了远程操控遥控机器人同步处理的低延时效果，采用3D影像远程操控指令优化模块的主控台手动与语音协作控制机器人执行指令的精确性功能，实现了双效合一的效果，提高手术的精准化和高效性。效性。效性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云计算的医疗物联网远程服务系统


[0001]本专利技术涉及处理医疗数据的信息及通信
，更具体地说，本专利技术涉及一种基于云计算的医疗物联网远程服务系统。

技术介绍

[0002]随着社会经济持续增长发展和科技网络技术的进步，物联网技术已经成熟运用到生活的各个方面中，借助物联网技术把医疗服务行业的医疗资源整合配置，给广大用户提供便捷化、智能化及全面服务化的远程医疗服务体系，开启了智慧医疗新时代，推动社会发展的前行，目前医疗物联网远程服务系统是在国家政府政策的支持下，让政府、医疗机构、医疗设备厂商及银行等服务机构建立物联网信息化平台，实现远程医疗服务系统，给众多需要群众提供便捷化医疗服务，医疗机构之间利用通讯技术、计算机及网络技术，与医疗技术相结合而开展的异地、交互式的指导、检查、诊断、治疗等医疗会诊活动。
[0003]现有的基于云计算的医疗物联网远程服务系统具体包括远程医学咨询、远程会诊、远程手术、远程医学教育培训、远程学术交流在内的各类服务，特别是通过卫星定位遥控机器人实施远程实时手术，云计算平台远程服务提供用户共享医疗业务资源及构建数据化数据处理，有效提高用户使用远程医疗服务的质量，降低医疗机构运营成本，节省用户去医院挂号检查时间。
[0004]现有的基于云计算的医疗物联网远程服务系统中对于遥控机器人实施远程实时手术的技术发展，一直是医学临床实验研究中是不断科研进步的成果，目前，存在远程遥控机器人操作与影像传输不同步，数据传输具有延迟性，导致患者手术时间长的问题，以及存在主刀医师VR遥控机器人力度拿捏、手抖的因素导致操作不足够精准化的问题。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种基于云计算的医疗物联网远程服务系统，通过采用5G低延时专用网络和云端计算算法处理及同步操控遥控机器人，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于云计算的医疗物联网远程服务系统，包括5G专属双向通道通信网络模块，支持基于云计算的医疗物联网远程服务系统的软硬件架构之间低延时、高速率及无线长距离数据传输，用于模块与模块之间进行超高可靠低延时通信，实现了远程数据传输超低延时效果；
[0007]3D影像远程操控指令优化模块，基于5G专属双向通道通信网络模块中的5G技术，通过3D影像技术观测手术中患者患处，远程手动遥控操作机器人，语音确认优化手动控制感应指令的下达，命令远程遥控机器人操作控制模块进行同步手术操作；
[0008]遥控机器人操作控制模块，是接收3D影像远程操控指令优化模块传输的手术操作轨迹指令进行执行，并且通过遥控机器人动刀的位姿跟踪信号的采集，进行准确操控及在线监控操作影像的完成程度；
[0009]语音力感影像云计算模块，利用5G网络技术，在云端服务器上建立云计算储存平台，采集系统中通信传输的数据进行云计算处理，用于加快数据处理的效率和提高运算精确率；
[0010]AI遥控机器人医疗手术服务模块，是通过完成遥控机器人操作控制模块进行医学治疗处理后，采用人工智能提供远程术后服务，用于不断完善远程医疗物联网的服务功能。
[0011]在一个优选地实施方式中，所述5G专属双向通道通信网络模块是由SA模式组网5G芯片、数据加密传输及接口内嵌协议栈组成的，所述SA模式组网5G芯片是5G独立网组专用模式，采用5G核心网络架构，让5G终端接入5G基站再接入5G核心网使用的通信芯片，具备理论传输速度为10Gb/s的高速率传输特点；所述数据加密传输是在5G通信传输的数据采用Twofish算法进行数据信号的加解密运算，将终端传输的数据经过加密后传输到另一终端接收且用相对应密文进行解密获取数据内容，其中，Twofish算法的密钥长度分为128、192及256比特大小，本实施例采用256，特点是采用了密钥相关的替换盒，简称为S盒，密钥输入位的一半被用于“真正的”加密流程进行编排并作为Feistel的轮密钥使用，而另一半用于修改算法所使用的S盒；所述接口内嵌协议栈是在5G芯片上的逻辑接口，传输网络层需要配置通信协议结构进行数据双通道通信传输，用于模块和模块之间及模块和平台之间通过接口协议进行无线数据传输。
[0012]在一个优选地实施方式中，所述3D影像远程操控指令优化模块包括3D影像全景平台、动作定标操控指令及语音优化动作指令执行，所述3D影像全景平台是通过在遥控机器人和手术室内安装广角高清仿生3D相机系统，利用光学器件和传感器采集室内环境及患者创口及扫描盲点的成像技术，通过5G网络远程传输到医师终端显示屏进行VR虚拟现实操作；所述动作定标操控指令是通过传感器感应医师操刀手术的力度、方向、角度及轨迹的模拟信号，经过数据处理转换成对应遥控机器人同步操控的执行指令，包括遥控机器人复位指令、回原点指令、倾斜角度指令、运动轨迹指令及速度指令；所述语音优化动作指令执行是对医师操作的动作定标操控指令进一步确认，通过语音直接描述手术道口的深度、长度及倾斜度信号，利用语音识别技术核查动作指令的精准性再让远程遥控机器人进行医疗手术服务，避免医师劳累、精神疲乏及手抖的误差，提高患者的安全性。
[0013]在一个优选地实施方式中，所述遥控机器人操作控制模块包括达芬奇遥控机器人、光学定位器位姿跟踪、患者多模态融合显示影像、指令轨迹操控及智能监控数据传输，所述达芬奇遥控机器人是针对医疗中微创手术使用的高级机器人，用于实施复杂的外科手术，它是由远程控制台、机械臂系统、成像系统及传感定位系统组成的手术机械；所述光学定位器位姿跟踪是采用SLAM技术，利用光学双目摄像机、深度传感器技术，对所处环境及自身空间位置进行建立三维动态模型，根据遥控机器人的位姿跟踪测量技术，获取遥控机器人操作的3D影像信息。
[0014]在一个优选地实施方式中，所述患者多模态融合显示影像是融合三维重建技术，通过获取组织结构的医学影像，并将影像进行图像分割及重建处理，提供患者创处结构空间关系的视觉信息图，多模态影像融合技术具有在术前3D重建病变的位置，明确病变与周围血管、神经的位置关系特点；所述指令轨迹操控是通过医师在高清内窥镜的显示下，手动操控主控制器和语音控制达芬奇机器人机械手臂进行手术的操作，利用感应接收力与语音的模拟信号转换成数字化指令控制；所述智能监控数据传输是实时监控光学定位器位姿跟
踪、患者多模态融合显示影像和指令轨迹操控的数据输入输出的过程，利用在线监控确实达芬奇机器人的运行状态稳定性，提供精准影像数据，提高手术效率。
[0015]在一个优选地实施方式中，所述语音力感影像云计算模块包括云计算存储平台、HMM语音识别算法、MGN动作定位算法及锥形投影成像3D算法，所述云计算存储平台是虚拟架构在云端服务器上，用于记忆与计算输入信号数据的服务虚拟资源台，其中，云计算具有大规模分布式、虚拟化、高可用性和扩展性、按需服务更加经济及安全五大特点，云存储具有无限扩展的能力，能够实现控制器与硬盘的同时扩展，性能与容量可以同时实现线性扩展；所述HM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云计算的医疗物联网远程服务系统，其特征在于：包括5G专属双向通道通信网络模块，支持基于云计算的医疗物联网远程服务系统的软硬件架构之间低延时、高速率及无线长距离数据传输；3D影像远程操控指令优化模块，基于5G专属双向通道通信网络模块中的5G技术，通过3D影像技术观测手术中患者患处，远程手动遥控操作机器人，语音确认优化手动控制感应指令的下达，命令远程遥控机器人操作控制模块进行同步手术操作；遥控机器人操作控制模块，是接收3D影像远程操控指令优化模块传输的手术操作轨迹指令进行执行，并且通过遥控机器人动刀的位姿跟踪信号的采集，进行准确操控及在线监控操作影像的完成程度；语音力感影像云计算模块，利用5G网络技术，在云端服务器上建立云计算储存平台，采集系统中通信传输的数据进行云计算处理；AI遥控机器人医疗手术服务模块，是通过完成遥控机器人操作控制模块进行医学治疗处理后，采用人工智能提供远程术后服务。2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的医疗物联网远程服务系统，其特征在于：所述5G专属双向通道通信网络模块是由SA模式组网5G芯片、数据加密传输及接口内嵌协议栈组成的，所述SA模式组网5G芯片是5G独立网组专用模式，采用5G核心网络架构，让5G终端接入5G基站再接入5G核心网使用的通信芯片；所述数据加密传输是在5G通信传输的数据采用Twofish算法进行数据信号的加解密运算，将终端传输的数据经过加密后传输到另一终端接收且用相对应密文进行解密获取数据内容；所述接口内嵌协议栈是在5G芯片上的逻辑接口，传输网络层需要配置通信协议结构进行数据双通道通信传输，用于模块和模块之间及模块和平台之间通过接口协议进行无线数据传输。3.根据权利要求1所述的一种基于云计算的医疗物联网远程服务系统，其特征在于：所述3D影像远程操控指令优化模块包括3D影像全景平台、动作定标操控指令及语音优化动作指令执行，所述3D影像全景平台是通过在遥控机器人和手术室内安装广角高清仿生3D相机系统，通过5G网络远程传输到医师终端显示屏进行VR虚拟现实操作；所述动作定标操控指令是通过传感器感应医师操刀手术的力度、方向、角度及轨迹的模拟信号，经过数据处理转换成对应遥控机器人同步操控的执行指令；所述语音优化动作指令执行是对医师操作的动作定标操控指令进一步确认，通过语音直接描述手术道口的深度、长度及倾斜度信号，利用语音识别技术核查动作指令的精准性再让远程遥控机器人进行医疗手术服务。4.根据权利要求1所述的一种基于云计算的医疗物联网远程服务系统，其特征在于：所述遥控机器人操作控制模块包括达芬奇遥控机器人、光学定位器位姿跟踪、患者多模态融合显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翔，周闽晖，季一品，周理中，方宝林，张弛，汪红刚，钟凯磊，
申请(专利权)人：温州城市智慧健康有限公司，
类型：发明
国别省市：