CN111613318A - 一种用于远程手术的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于远程手术的系统和方法，包括患者端组件、医生端组件以及分别与患者端组件和医生端组件通信连接的云处理单元，所述的患者端组件包括：患者身体扫描器：扫描患者身体数据，并传输至云处理单元；医生手术机械臂：接收云处理单元传输的手术数据；所述的医生端组件包括：患者身体展示器：显示云处理单元传输的伤病数据；医生手术操作器：记录输入的手术数据，并传输至云处理单元；所述的云处理单元用于处理、传输身体数据和手术数据，并存储身体数据和与其唯一对应的手术数据。与现有技术相比，本发明具有提高医疗资源利用率等优点。
Description
技术领域
本发明涉及远程控制领域，尤其是涉及一种用于远程手术的系统和方法。
背景技术
目前医疗配置方面，存在医疗资源稀缺、不均衡等问题，导致很多人受了伤却不能及时治疗，相比于一二线城市，这种情况在广大的三四五线城市更加常见，当这些城市的人受伤，其所在城市的医疗配置无法进行完全医治时，他们不仅要承受高昂的治疗成本，还要携家带口进入一二线城市治疗，才会有一线生机。这不但会导致他们错过最佳的治疗时间，还会增加额外的成本，如在一二线城市的住宿费以及来往路费等，这些将使他们雪上加霜。
远程手术是一种可以让病人与医生相隔千里也能进行治疗的方法，传统的远程手术系统都只通过简单的传输，实现让远方的医生指导患者治疗，并没有充分利用传输过程中产生数据，也没有对数据进行有效处理，智能化程度不高。
同时，由于一二线城市人口众多等因素，医生的日常工作压力和工作节奏也十分紧张，如果需要经常分散精力通过远程手术系统指导其他城市的治疗，无疑也会进一步增加他们的工作难度。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种有效利用医疗资源的用于远程手术的系统和方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于远程手术的系统，包括患者端组件、医生端组件以及分别与患者端组件和医生端组件通信连接的云处理单元，所述的患者端组件包括：
患者身体扫描器：扫描患者身体数据，并传输至云处理单元；
医生手术机械臂：接收云处理单元传输的手术数据；
所述的医生端组件包括：
患者身体展示器：显示云处理单元传输的伤病数据；
医生手术操作器：记录输入的手术数据，并传输至云处理单元；
所述的云处理单元用于处理、传输身体数据和手术数据，并存储身体数据和与其唯一对应的手术数据。
进一步地，所述的云处理单元接收患者身体扫描器传输的身体数据后，执行的步骤包括：
11)查询已存储的身体数据，判断是否存在与接收的身体数据相同或相似的身体数据，若存在相同的身体数据，则执行步骤12)，若存在相似的身体数据，则执行步骤13)，否则执行步骤15)；
12)查询得到该相同的身体数据唯一对应的手术数据，并执行步骤17)；
13)获取该相似的身体数据与接收的身体数据之间的误差，并查询其唯一对应的手术数据；
14)根据误差和该唯一对应的手术数据生成新的手术数据，并执行步骤17)；
15)存储接收的身体数据，并传输至患者身体展示器；
16)接收医生手术操作器传输的手术数据，存储为接收的伤病数据唯一对应的手术数据，并执行步骤17)；
17)将手术数据传输至医生手术操作器。
进一步优选地，所述的身体数据包括图像数据、基础数据和伤病数据，所述的图像数据包括患者伤病部位各层次的图像，所述的伤病数据包括伤病位置数据、表皮伤病数据、肌肉伤病数据、神经伤病数据和血管伤病数据，所述的表皮伤病数据、肌肉伤病数据、神经伤病数据和血管伤病数据分别包括面积、广度、深度、宽度、压缩、膨胀、损伤和缺失，所述的基础数据包括性别、年龄、身高和体型，所述的基础数据通过输入数据获取，所述的图像数据和伤病数据通过扫描数据获取；
所述的手术数据包括动作类型、动作顺序以及每个动作的实施位置、所需手术器具、操作广度、操作深度、操作宽度、操作力度和使用药量。
更进一步地，当云处理单元接收身体数据与已存储身体数据的基础数据和伤病数据均相同时，判断为存在相同的身体数据；
当云处理单元接收身体数据与已存储身体数据的基础数据相同，且伤病数据中的伤病位置数据相同时，判断为存在相似的身体数据。
更进一步地，所述的云处理单元通过计算接收身体数据与已存储身体数据的中各伤病数据的比例，获取相似的身体数据与接收的身体数据之间的误差，并根据比例计算新的手术数据。
更进一步地，所述的患者身体扫描器中预存不同性别、年龄、身高和体型人群的健康身体数据，所述的患者身体扫描器将扫描得到的身体数据与预存的健康身体数据进行比对，获取伤病数据。
一种基于如所述的用于远程手术系统的方法，包括患者端步骤、医生端步骤和云处理步骤，所述的患者端步骤包括：
S11：患者身体扫描器获取身体数据并传输至云处理单元；
S12：医生手术机械臂接收云处理单元传输的手术数据，执行操作；
所述的医生端步骤包括：
S21：患者身体展示器接收云处理单元传输的身体数据并进行显示；
S22：医生手术操作器获取输入的手术数据，并传输至云处理单元；
所述的云处理步骤包括：
S31：接收患者身体展示器传输的身体数据；
S32：根据接收的身体数据，获取该伤病数据唯一对应的手术数据；
S34：将手术数据传输至医生手术机械臂。
所述的步骤S32具体包括：
S321：查询已存储的身体数据，判断是否存在与接收的身体数据相同或相似的身体数据，若存在相同的身体数据，则执行步骤S322，若存在相似的身体数据，则执行步骤S323，否则执行步骤S325；
S322：查询得到该相同的身体数据唯一对应的手术数据；
S323：获取该相似的身体数据与接收的身体数据之间的误差，并查询其唯一对应的手术数据；
S324：根据误差和该唯一对应的手术数据生成新的手术数据；
S325：存储接收的身体数据，并传输至患者身体展示器；
S326：接收医生手术操作器传输的手术数据，存储为接收的伤病数据唯一对应的手术数据。
优选地，所述的身体数据包括图像数据、基础数据和伤病数据，所述的图像数据包括患者伤病部位各层次的图像，所述的伤病数据包括伤病位置数据、表皮伤病数据、肌肉伤病数据、神经伤病数据和血管伤病数据，所述的表皮伤病数据、肌肉伤病数据、神经伤病数据和血管伤病数据分别包括面积、广度、深度、宽度、压缩、膨胀、损伤和缺失，所述的基础数据包括性别、年龄、身高和体型，所述的基础数据通过输入数据获取，所述的图像数据和伤病数据通过扫描数据获取；
所述的手术数据包括动作类型、动作顺序以及每个动作的实施位置、所需手术器具、操作广度、操作深度、操作宽度、操作力度和使用药量。
进一步地，所述的步骤S321具体包括：
S3211：查询已存储身体数据的基础数据和伤病数据中的伤病位置数据是否与接收的身体数据相同，若是，则执行步骤S3212，否则执行步骤S325；
S3212：查询已存储身体数据的伤病数据中的表皮伤病数据、肌肉伤病数据、神经伤病数据和血管伤病数据是否与接收的身体数据相同，若是，则判断为存在相同的身体数据，执行步骤S322，否则判断为存在相似的身体数据，执行步骤S323。
进一步地，所述的获取相似的身体数据与接收的身体数据之间的误差具体包括：
计算接收身体数据与相似的身体数据中各伤病数据的比例作为误差数据。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明提供的远程手术系统和方法，使得无论患者、医生地域相隔多远，都可通过本系统进行关联，不受时间和地域限制，让患者可及时得到医生的医治，提高医疗资源利用效率；
2)本发明能够有效解决医疗资源分布不均衡，一二线城市资源过剩、三四五线城市资源不足的情况，并为能够为许多三四线城市的患者减少诸多不必要的付出，节省经济、社会资源，使整个社会达到降本增效的效果；
3)本发明通过在云处理单元实现相同身体数据的比对判断，可直接将已存储的身体数据对应的手术数据传输至医生手术机械臂，避免医生重复相同手术，减少一二线城市医生的工作内容，从而获取更多医疗资源；
4)本发明通过在云处理单元实现相似身体数据的比对判断，并根据两身体数据的误差生成对应手术数据传输至医生手术机械臂，避免医生重复相似手术，提高系统智能化水平；
5)本发明在云处理单元存储的身体数据和手术数据唯一对应，保证传输的手术数据的准确性，提高系统可靠度。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图；
图2为云处理单元的步骤流程图。
其中，1、医生端组件，11、患者身体扫描器，12、医生手术机械臂，2、云处理单元，3、患者端组件，31、患者身体展示器，32、医生手术操作器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示，本发明提供一种用于远程手术的系统，包括患者端组件3、医生端组件1以及分别与患者端组件3和医生端组件1通信连接的云处理单元2，其中，患者端组件3包括患者身体扫描器11和医生手术机械臂12，医生端组件1包括患者身体展示器31和医生手术操作器32。
该系统可以将三四线城市患者的身体结构及损伤的内脏或外伤扫描出来，将身体数据传输至一二线城市医院里的患者身体展示器31，医生虽与患者相隔千里，但是能够透过患者身体展示器31展示出来的身体数据，医生可以通过医生手术操作器32将手术数据传输至三四线城市医院里的医生手术机械臂12，从而实现医生的远程手术。
患者身体扫描器11：扫描患者身体数据，获取身体数据并传输至云处理单元2。患者身体扫描器11已预先将健康身体数据存储，存储的数据中细分不同性别、年龄、身高、体型的人的健康样子，具体分类情况如表1所示：
表1基础数据分类表
健康身体数据包括完整健康的皮肤数据和完整健康的内脏数据等。所以无论何种类型的患者，经过患者身体扫描器11的扫描并与预存的健康身体数据进行比对后，都可以得到伤病数据，从而获取相应损伤情况。
医生手术机械臂12：执行云处理单元2传输的手术数据，包括模拟人手和手术器具，手术器具包括手术刀、针线等手术相关工具，医生手术机械臂12可执行多种操作，灵敏精细。
患者身体展示器31：通过云处理单元2实时显示患者身体扫描器11扫描的身体数据，将其中的图像数据进行显示，并标示对应基础数据和伤病数据。这样医生便能实时查看到患者的疾病的具体景象和位置。
医生手术操作器32：记录医生输入的手术数据，并传输至云处理单元2；一线城市医生根据患者身体展示器31显示的身体数据，输入对应的手术数据，该手术数据可通过云处理单元2，根据唯一对应ID的方式传输至医生手术机械臂12，医生手术机械臂12会实时执行该手术数据。
云处理单元2：传输、处理身体数据和手术数据，并存储身体数据和唯一对应的手术数据。该单元中原本并无数据，但在每次远程手术完成后，都会存储本次身体数据和唯一对应的手术数据，其具体执行步骤如下：
11)查询已存储的身体数据，判断是否存在与接收的身体数据相同或相似的身体数据，若存在相同的身体数据，则执行步骤12)，若存在相似的身体数据，则执行步骤13)，否则执行步骤15)；
12)查询得到该相同的身体数据唯一对应的手术数据，并执行步骤17)；
13)获取该相似的身体数据与接收的身体数据之间的误差，并查询其唯一对应的手术数据；
14)根据误差和该唯一对应的手术数据生成新的手术数据，并执行步骤17)；
15)存储接收的身体数据，并传输至患者身体展示器31；
16)接收医生手术操作器32传输的手术数据，存储为接收的伤病数据唯一对应的手术数据，并执行步骤17)；
17)将手术数据传输至医生手术操作器32。
其中，身体数据包括图像数据、基础数据和伤病数据，图像数据包括患者伤病部位各层次的图像，伤病数据包括伤病位置数据、表皮伤病数据、肌肉伤病数据、神经伤病数据和血管伤病数据，表皮伤病数据、肌肉伤病数据、神经伤病数据和血管伤病数据分别包括面积、广度、深度、宽度、压缩、膨胀、损伤和缺失，基础数据包括性别、年龄、身高和体型，基础数据通过输入数据获取，图像数据和伤病数据通过扫描数据获取；手术数据包括动作类型、动作顺序以及每个动作的实施位置、所需手术器具、操作广度、操作深度、操作宽度、操作力度和使用药量。
身体数据具体结构如表2所示：
表2身体数据结构
判断存在相同或相似的身体数据具体为：当云处理单元2接收身体数据与已存储身体数据的基础数据和伤病数据均相同时，判断为存在相同的身体数据；
当云处理单元2接收身体数据与已存储身体数据的基础数据相同，且伤病数据中的伤病位置数据相同时，判断为存在相似的身体数据。
其中，对基础数据是否相同的判断参照表1，若基础数据中的所有信息类别对应的数据均满足对比标准，则判断基础数据为相同；对伤病位置数据的判断参照表2，若满足对比标准，则判断为伤病位置数据相同。
若首个患者食指中部受伤向左弯曲35度，首先云处理单元2会记录身体数据，包括受伤部位、广度、深度、血管和神经损伤程度等，医生通过医生手术操作器32输入手术数据：1、先把手指缓慢扶正；2、将受损血管、神经修复；3、在伤口上药，治疗、恢复；4、固定位置、包扎伤口。医生手术操作器32会记录好各动作的相应长度、力度、药量和位置等。医生手术机械臂12依次执行这些动作，云处理单元2会将身体数据和手术数据唯一对应存储，当下次有同样的患者的时候，直接传输这次的手术数据。
如图2所示，本发明还提供一种基于远程手术系统的方法，包括步骤、医生端步骤和云处理步骤，步骤包括：
S11：患者身体扫描器11获取身体数据并传输至云处理单元2；
S12：医生手术机械臂12接收云处理单元2传输的手术数据，执行操作；
医生端步骤包括：
S21：患者身体展示器31接收云处理单元2传输的身体数据并进行显示；
S22：医生手术操作器32获取输入的手术数据，并传输至云处理单元2；
云处理步骤包括：
S31：接收患者身体展示器31传输的身体数据；
S32：根据接收的身体数据，获取该伤病数据唯一对应的手术数据；
S34：将手术数据传输至医生手术机械臂12。
步骤S32具体包括：
S321：查询已存储的身体数据，判断是否存在与接收的身体数据相同或相似的身体数据，若存在相同的身体数据，则执行步骤S322，若存在相似的身体数据，则执行步骤S323，否则执行步骤S325；
S322：查询得到该相同的身体数据唯一对应的手术数据；
S323：获取该相似的身体数据与接收的身体数据之间的误差，并查询其唯一对应的手术数据；
S324：根据误差和该唯一对应的手术数据生成新的手术数据；
S325：存储接收的身体数据，并传输至患者身体展示器31；
S326：接收医生手术操作器32传输的手术数据，存储为接收的伤病数据唯一对应的手术数据。
步骤S321具体包括：
S3211：查询已存储身体数据的基础数据和伤病数据中的伤病位置数据是否与接收的身体数据相同，若是，则执行步骤S3212，否则执行步骤S325；
S3212：查询已存储身体数据的伤病数据中的表皮伤病数据、肌肉伤病数据、神经伤病数据和血管伤病数据是否与接收的身体数据相同，若是，则判断为存在相同的身体数据，执行步骤S322，否则判断为存在相似的身体数据，执行步骤S323。
获取相似的身体数据与接收的身体数据之间的误差具体包括：
计算接收身体数据与相似的身体数据中各伤病数据的比例作为误差数据。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于远程手术的系统，其特征在于，包括患者端组件(3)、医生端组件(1)以及分别与患者端组件(3)和医生端组件(1)通信连接的云处理单元(2)，所述的患者端组件(3)包括：
患者身体扫描器(11)：扫描患者身体数据，并传输至云处理单元(2)；
医生手术机械臂(12)：接收云处理单元(2)传输的手术数据；
所述的医生端组件(1)包括：
患者身体展示器(31)：显示云处理单元(2)传输的伤病数据；
医生手术操作器(32)：记录输入的手术数据，并传输至云处理单元(2)；
所述的云处理单元(2)用于处理、传输身体数据和手术数据，并存储身体数据和与其唯一对应的手术数据。
2.根据权利要求1所述的一种用于远程手术的系统，其特征在于，所述的云处理单元接收患者身体扫描器传输的身体数据后，执行的步骤包括：
11)查询已存储的身体数据，判断是否存在与接收的身体数据相同或相似的身体数据，若存在相同的身体数据，则执行步骤12)，若存在相似的身体数据，则执行步骤13)，否则执行步骤15)；
12)查询得到该相同的身体数据唯一对应的手术数据，并执行步骤17)；
13)获取该相似的身体数据与接收的身体数据之间的误差，并查询其唯一对应的手术数据；
14)根据误差和该唯一对应的手术数据生成新的手术数据，并执行步骤17)；
15)存储接收的身体数据，并传输至患者身体展示器；
16)接收医生手术操作器传输的手术数据，存储为接收的伤病数据唯一对应的手术数据，并执行步骤17)；
17)将手术数据传输至医生手术操作器。
3.根据权利要求2所述的一种用于远程手术的系统，其特征在于，所述的身体数据包括图像数据、基础数据和伤病数据，所述的图像数据包括患者伤病部位各层次的图像，所述的伤病数据包括伤病位置数据、表皮伤病数据、肌肉伤病数据、神经伤病数据和血管伤病数据，所述的表皮伤病数据、肌肉伤病数据、神经伤病数据和血管伤病数据分别包括面积、广度、深度、宽度、压缩、膨胀、损伤和缺失，所述的基础数据包括性别、年龄、身高和体型，所述的基础数据通过输入数据获取，所述的图像数据和伤病数据通过扫描数据获取；
所述的手术数据包括动作类型、动作顺序以及每个动作的实施位置、所需手术器具、操作广度、操作深度、操作宽度、操作力度和使用药量。
4.根据权利要求3所述的一种用于远程手术的系统，其特征在于，当云处理单元(2)接收身体数据与已存储身体数据的基础数据和伤病数据均相同时，判断为存在相同的身体数据；
当云处理单元(2)接收身体数据与已存储身体数据的基础数据相同，且伤病数据中的伤病位置数据相同时，判断为存在相似的身体数据。
5.根据权利要求4所述的一种用于远程手术的系统，其特征在于，所述的云处理单元(2)通过计算接收身体数据与已存储身体数据的中各伤病数据的比例，获取相似的身体数据与接收的身体数据之间的误差，并根据比例计算新的手术数据。
6.根据权利要求3所述的一种用于远程手术的系统，其特征在于，所述的患者身体扫描器(11)中预存不同性别、年龄、身高和体型人群的健康身体数据，所述的患者身体扫描器(11)将扫描得到的身体数据与预存的健康身体数据进行比对，获取伤病数据。
7.一种基于如权利要求1-6任一项所述的用于远程手术系统的方法，其特征在于，包括患者端步骤、医生端步骤和云处理步骤，所述的患者端步骤包括：
S11：患者身体扫描器(11)获取身体数据并传输至云处理单元(2)；
S12：医生手术机械臂(12)接收云处理单元(2)传输的手术数据，执行操作；
所述的医生端步骤包括：
S21：患者身体展示器(31)接收云处理单元(2)传输的身体数据并进行显示；
S22：医生手术操作器(32)获取输入的手术数据，并传输至云处理单元(2)；
所述的云处理步骤包括：
S31：接收患者身体展示器(31)传输的身体数据；
S32：根据接收的身体数据，获取该伤病数据唯一对应的手术数据；
S34：将手术数据传输至医生手术机械臂(12)。
所述的步骤S32具体包括：
S321：查询已存储的身体数据，判断是否存在与接收的身体数据相同或相似的身体数据，若存在相同的身体数据，则执行步骤S322，若存在相似的身体数据，则执行步骤S323，否则执行步骤S325；
S322：查询得到该相同的身体数据唯一对应的手术数据；
S323：获取该相似的身体数据与接收的身体数据之间的误差，并查询其唯一对应的手术数据；
S324：根据误差和该唯一对应的手术数据生成新的手术数据；
S325：存储接收的身体数据，并传输至患者身体展示器(31)；
S326：接收医生手术操作器(32)传输的手术数据，存储为接收的伤病数据唯一对应的手术数据。
8.根据权利要求7所述的一种基于远程手术系统的方法，其特征在于，所述的身体数据包括图像数据、基础数据和伤病数据，所述的图像数据包括患者伤病部位各层次的图像，所述的伤病数据包括伤病位置数据、表皮伤病数据、肌肉伤病数据、神经伤病数据和血管伤病数据，所述的表皮伤病数据、肌肉伤病数据、神经伤病数据和血管伤病数据分别包括面积、广度、深度、宽度、压缩、膨胀、损伤和缺失，所述的基础数据包括性别、年龄、身高和体型，所述的基础数据通过输入数据获取，所述的图像数据和伤病数据通过扫描数据获取；
所述的手术数据包括动作类型、动作顺序以及每个动作的实施位置、所需手术器具、操作广度、操作深度、操作宽度、操作力度和使用药量。
9.根据权利要求8所述的一种基于远程手术系统的方法，其特征在于，所述的步骤S321具体包括：
S3211：查询已存储身体数据的基础数据和伤病数据中的伤病位置数据是否与接收的身体数据相同，若是，则执行步骤S3212，否则执行步骤S325；
S3212：查询已存储身体数据的伤病数据中的表皮伤病数据、肌肉伤病数据、神经伤病数据和血管伤病数据是否与接收的身体数据相同，若是，则判断为存在相同的身体数据，执行步骤S322，否则判断为存在相似的身体数据，执行步骤S323。
10.根据权利要求9所述的一种基于远程手术系统的方法，其特征在于，所述的获取相似的身体数据与接收的身体数据之间的误差具体包括：
计算接收身体数据与相似的身体数据中各伤病数据的比例作为误差数据。
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