CN106650213B - 一种远程医疗系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种远程医疗系统，包括医疗健康数据采集系统、用户终端、医疗中心服务器和医疗终端；所述医疗健康数据采集系统用于对用户的医疗健康数据进行采集并传输至用户终端；所述用户终端用于获取用户的医疗健康数据，并且可以向用户提供医疗健康数据实时检测、健康报告、异常报警、远程诊断以及紧急医疗救助服务；所述医疗中心服务器用于存储用户的历史健康报告数据、历史报警信息以及历史诊断数据，生成健康报告，进行报警信息管理，并对远程诊断进行管理，以及对紧急医疗救助服务进行管理；所述医疗终端与医疗中心服务器连接，用于进行远程诊断。本发明可以为用户提供方便快捷的远程移动医疗健康服务，解决了看病难的问题。

Description

一种远程医疗系统

技术领域

本发明创造涉及物联网远程监控技术领域，具体涉及一种远程医疗系统。

背景技术

相关技术中的医疗服务模式主要是关注服务提供方，以医院医疗现场服务为主，这种模式己经不能满足当前医疗服务要求，社会急需要以关注患者和家庭为主，以健康为主的远程医疗服务。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供一种远程医疗系统。

本发明创造的目的通过以下技术方案实现：

一种远程医疗系统，包括医疗健康数据采集系统、用户终端、医疗中心服务器和医疗终端；所述医疗健康数据采集系统用于对用户的医疗健康数据进行采集并传输至用户终端；所述用户终端用于获取用户的医疗健康数据，并且可以向用户提供医疗健康数据实时检测、健康报告、异常报警、远程诊断以及紧急医疗救助服务；所述医疗中心服务器用于存储用户的历史健康报告数据、历史报警信息以及历史诊断数据，生成健康报告，进行报警信息管理，并对远程诊断进行管理，以及对紧急医疗救助服务进行管理；所述医疗终端与医疗中心服务器连接，用于进行远程诊断。

本发明创造的有益效果：可以为用户提供方便快捷的远程移动医疗健康服务，解决了看病难的问题。

附图说明

利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明结构连接示意图；

图2是医疗健康数据采集系统的结构示意图。

附图标记：

医疗健康数据采集系统1、用户终端2、医疗中心服务器3、医疗终端4、数据采集单元11、数据处理单元12、数据传输单元13。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1、图2，本实施例的远程医疗系统，包括医疗健康数据采集系统1、用户终端、医疗中心服务器3和医疗终端4；所述医疗健康数据采集系统1用于对用户的医疗健康数据进行采集并传输至用户终端2；所述用户终端2用于获取用户的医疗健康数据，并且可以向用户提供医疗健康数据实时检测、健康报告、异常报警、远程诊断以及紧急医疗救助服务；所述医疗中心服务器3用于存储用户的历史健康报告数据、历史报警信息以及历史诊断数据，生成健康报告，进行报警信息管理，并对远程诊断进行管理，以及对紧急医疗救助服务进行管理；所述医疗终端4与医疗中心服务器3连接，用于进行远程诊断。

优选的，所述医疗终端4安装在医疗人员的移动终端上。

优选的，所述进行远程诊断包括：当接收到来自医疗中心服务器3的诊断请求时，所述医疗终端4基于所述诊断请求向医疗中心服务器3发送对应于实时诊断请求的响应信息。

本发明上述实施例可以为用户提供方便快捷的远程移动医疗健康服务，解决了看病难的问题。

优选的，所述医疗健康数据采集系统1包括数据采集单元11、数据处理单元12和数据传输单元13；所述数据采集单元11用于通过由各传感器构建的传感器节点相互协作进行医疗健康数据的监测与采集，并输出各传感器节点采集的医疗健康数据；所述数据处理单元12用于对各传感器节点采集的医疗健康数据进行预处理，以获得有效的医疗健康数据；所述数据传输单元13用于采用预先设定的数据传输机制进行医疗健康数据的传输。

优选的，所述数据采集单元11包括传感器定位子单元和数据修正子单元；所述传感器定位子单元用于进行传感器节点定位，所述进行传感器节点定位具体包括：

(1)将少部分传感器节点部署在已知的位置坐标上，作为信标节点，根据信标节点位置建立满足家居环境的局部坐标系；

(2)假设未知节点的坐标为(x,y)，能够与其进行通信的信标节点坐标分别为(x₁,y₁)，(x₂,y₂)，…，(x_n,y_n)，未知节点位于各信标节点为圆心，通信半径为半径的圆的相交区域，取该区域任一点作为未知节点坐标预选点，未知节点坐标预选点到信标节点的差分函数为：

式中，r_i为未知节点坐标预选点到(x_i,y_i)距离，i＝1，2，…，n，利用最大似然估计法求取该式的最小值，即为未知节点坐标位置；

所述数据修正子单元用于对传感器在非标准环境下的监测数据进行修正，修正因子σ为：

式中，T₀为传感器使用的标准温度，T为传感器使用时的环境温度。

本优选实施例实现了传感器定位和数据的准确测量。

优选的，所述数据处理单元12包括数据过滤模块和数据补全模块，所述数据过滤模块用于通过智能网关过滤错误的医疗健康数据，所述数据补全模块用于填补丢失的医疗健康数据；

所述通过智能网关过滤错误的医疗健康数据，包括：

(1)去除没有落入传感器读数的有效范围内的医疗健康数据；

(2)对剩余的医疗健康数据进行过滤处理，具体为：

1)假设所有传感器的传感频率一致且滑动窗口大小为A，利用Jaccard相似度函数计算出两个传感器S_I、S_J读数行为的相似度Sim(x_I(t),x_J(t))，其中x_I(t)表示传感器S_I在时间t时的传感读数，x_J(t)表示传感器S_J在时间t时的传感读数；

2)定义传感器S_I、S_J的最初临时相似度为：

K+1时刻的临时相似度为：

式中，x_I(A+t)表示传感器S_I最初的读数行为，μ为设定的可调节的变量，μ的取值范围为[-1,1]；

3)设共有M个传感器，来自传感器S_I的一个事件查询q，在过去被传感器频繁查询的数据比那些很少被传感器S_I读取的数据与传感器S_I更具有相关性，计算传感器S_I的排序等级值Q_L(q,S_I)，计算公式为：

式中，n(q,S_I)为在过去传感器S_I针对查询q对一些主题的事件查询数目，N(q,S_I)表示传感器S_I针对查询q的事件查询总数，B为平滑因子；

4)采用投票法判断传感器S_I的当前读数是否为错误读数，设定判断函数为：

式中，net(I)表示传感器S_I的邻居传感器集合，VDecision_j(1)表示邻居传感器S_J对传感器S_I作出投票决定，投票决定有两类，一类是积极的，另一类为消极的，投票决定为积极时，VDecision_j(I)＝1，投票决定为消极时，VDecision_j(I)＝0；P_I>0时，表示传感器S_I的当前读数为正常读数，P_I<0时，表示传感器S_I的当前读数为错误读数。

所述填补丢失的医疗健康数据，包括：

(1)采用K-means聚类方法进行医疗健康数据的聚类处理；

(2)对同一类中的缺失值进行却是数据的填充。

本优选实施例过滤错误的医疗健康数据时，考虑了传感器与邻居节点以及环境之间的关联性，通过排序算法为每个传感器分配一个适当的权重来反映传感器的重要性，进而对传感器采集到的数据进行取舍来过滤采集过程中的错误数据和环境引起的不正常数据，提高了过滤的精度；采用先聚类后填补缺失值的方式填补丢失的医疗健康数据，可以较好的考虑数据的局部特性，提高数据填补的精度。

在一个实施例中，所述预先设定的数据传输机制包括：

(1)簇内成员在各自分配的时间段内将采集到的数据以单跳的方式传输到所属簇的簇头节点C_i，簇头节点C_i对收集到的医疗健康数据进行整合处理；

(2)簇头节点C_i根据下式选择其他簇头节点，以确定其路由候选簇头节点集合CN：

式中，d_iB表示簇头节点C_i到基站的距离，d_jB表示簇头节点C_j到基站的距离，d_ij表示簇头节点C_i到簇头节点C_j的距离，NS_i表示簇头节点C_i的剩余能量级别，NS_j表示簇头节点C_j的剩余能量级别；

(3)若路由候选簇头节点集合CN为空，则簇头节点C_i直接将医疗健康数据发送给基站，并跳转至(6)；

(4)若路由候选簇头节点集合中只存在一个比簇头节点C_i距离基站更近或者剩余能量级别更高的其他簇头节点C_j，则选择簇头节点C_j作为下一跳路由节点，并将医疗健康数据转发给簇头节点C_j，使簇头节点C_j成为新的簇头节点C_i，并跳转回(2)；

(5)若路由候选簇头节点集合中存在多个比簇头节点C_i距离基站更近或者剩余能量级别更高的其他簇头节点C_j，则选择使得转发医疗健康数据通信开销最小的簇头节点C_j作为下一跳路由节点，并将医疗健康数据转发给簇头节点C_j，使簇头节点C_j成为新的簇头节点C_i，并跳转回(2)；

(6)基站接收簇头节点C_i发送的医疗健康数据。

本优选实施例采用预先设定的数据传输机制进行医疗健康数据的传输，使簇头节点的剩余能量分布更加均衡，有效解决了距离基站较近或者距离基站较远的节点能量过早消耗完的问题，从而延长了整个数据传输网络的生命周期。

在另一个实施例中，所述预先设定的数据传输机制包括：

针对不同传输数据大小和传输距离采用不同的传输方式，定义传输函数Tr：

式中，S为传输数据大小，S₀为数据传输大小分界值，S₀＝1MB，D为传输距离，D₀为传输距离远近分界值，D₀＝10m；

若D<D₀，则采用蓝牙进行数据通信，

若D≥D₀且S≤S₀，则采用zigbee网络进行数据通信，

若D≥D₀且S>S₀，则采用WIFI进行通信。

本优选实施例在实现了对医疗健康数据低能耗、高速率的通信。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种远程医疗系统，其特征是，包括医疗健康数据采集系统、用户终端、医疗中心服务器和医疗终端；所述医疗健康数据采集系统用于对用户的医疗健康数据进行采集并传输至用户终端；所述用户终端用于获取用户的医疗健康数据，并且可以向用户提供医疗健康数据实时检测、健康报告、异常报警、远程诊断以及紧急医疗救助服务；所述医疗中心服务器用于存储用户的历史健康报告数据、历史报警信息以及历史诊断数据，生成健康报告，进行报警信息管理，并对远程诊断进行管理，以及对紧急医疗救助服务进行管理；所述医疗终端与医疗中心服务器连接，用于进行远程诊断；所述医疗健康数据采集系统包括数据采集单元、数据处理单元和数据传输单元；所述数据采集单元用于通过由各传感器构建的传感器节点相互协作进行医疗健康数据的监测与采集，并输出各传感器节点采集的医疗健康数据；所述数据处理单元用于对各传感器节点采集的医疗健康数据进行预处理，以获得有效的医疗健康数据；所述数据传输单元用于采用预先设定的数据传输机制进行医疗健康数据的传输；所述数据处理单元包括数据过滤模块和数据补全模块，所述数据过滤模块用于通过智能网关过滤错误的医疗健康数据，所述数据补全模块用于填补丢失的医疗健康数据；

其中，所述通过智能网关过滤错误的医疗健康数据，包括：

(1)去除没有落入传感器读数的有效范围内的医疗健康数据；

(2)对剩余的医疗健康数据进行过滤处理，具体为：

1)假设所有传感器的传感频率一致且滑动窗口大小为A，利用Jaccard相似度函数计算出两个传感器S_I、S_J读数行为的相似度Sim(x_I(t),x_J(t))，其中x_I(t)表示传感器S_I在时间t时的传感读数，x_J(t)表示传感器S_J在时间t时的传感读数；

2)定义传感器S_I、S_J的最初临时相似度为：

K+1时刻的临时相似度为：

式中，x_I(A+t)表示传感器S_I最初的读数行为，μ为设定的可调节的变量，μ的取值范围为[-1,1]；

3)设共有M个传感器，来自传感器S_I的一个事件查询q，在过去被传感器频繁查询的数据比那些很少被传感器S_I读取的数据与传感器S_I更具有相关性，计算传感器S_I的排序等级值Q_L(q,S_I)，计算公式为：

式中，n(q,S_I)为在过去传感器S_I针对查询q对一些主题的事件查询数目，N(q,S_I)表示传感器S_I针对查询q的事件查询总数，B为平滑因子；

4)采用投票法判断传感器S_I的当前读数是否为错误读数，设定判断函数为：

式中，net(I)表示传感器S_I的邻居传感器集合，VDecision_J(I)表示邻居传感器S_J对传感器S_I作出投票决定，投票决定有两类，一类是积极的，另一类为消极的，投票决定为积极时，VDecision_J(I)＝1，投票决定为消极时，VDecision_J(I)＝0；P_I>0时，表示传感器S_I的当前读数为正常读数，P_I＜0时，表示传感器S_I的当前读数为错误读数；

所述填补丢失的医疗健康数据，包括：

(1)采用K-means聚类方法进行医疗健康数据的聚类处理；

(2)对同一类中的缺失值进行缺失数据的填充。

2.根据权利要求1所述的一种远程医疗系统，其特征是，所述医疗终端安装在医疗人员的移动终端上。

3.根据权利要求2所述的一种远程医疗系统，其特征是，所述进行远程诊断包括：当接收到来自医疗中心服务器的诊断请求时，所述医疗终端基于所述诊断请求向医疗中心服务器发送对应于实时诊断请求的响应信息。