CN112992332A - 一种远程智能实时监控的手术麻醉系统 - Google Patents

一种远程智能实时监控的手术麻醉系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种远程智能实时监控的手术麻醉系统，该方法包括：包括数据采集模块、AP网关、核心业务模块、对象存储模块，数据采集模块，用于采集病人连接的医疗设备的设备数据以及手术室内的术野摄像头和全景摄像头采集的视频数据；核心业务模块，用于获取手术麻醉业务的请求进行管控；AP网关，用于对获取手术麻醉业务的请求进行转发；对象存储模块，用于对数据采集模块采集的设备数据和视频数据进行分类存储。本发明实施例可实现手术现场中的各类设备界面、患者状态表情、手术过程无缝的集成到手麻系统中集中呈现，具备实时监控功能，其他人可远程对手术操作过程进行监控，必要时可调整手术方案，从而减少手术时间。

Description

一种远程智能实时监控的手术麻醉系统
技术领域
本发明涉及手术室监控技术领域，尤其涉及一种远程智能实时监控的手术麻醉系统。
背景技术
当前手术麻醉信息系统主要是将之前手工记录手术过程中各类记录电子化，由系统自动完成输入或提供界面输入，减少了工作量。
但现有的手术麻醉信息系统无法实时观看现场，无法将手术现场场景、监护仪实时界面、麻醉机实时界面等现场医务人员、患者、连接患者的各类监测设备的现场画面集中呈现，从而使得手术外的专家无法了解手术实时情况，并给出相关的指导建议。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种远程智能实时监控的手术麻醉系统，旨在解决现有技术中手术麻醉信息系统无法实时观看现场的技术问题。
本发明的技术方案如下：
一种远程智能实时监控的手术麻醉系统，所述系统包括数据采集模块、AP网关、核心业务模块、对象存储模块，
数据采集模块，用于采集病人连接的医疗设备的设备数据以及手术室内的术野摄像头和全景摄像头采集的视频数据；
核心业务模块，用于获取手术麻醉业务的请求进行管控；
AP网关，用于对获取手术麻醉业务的请求进行转发；
对象存储模块，用于对数据采集模块采集的设备数据和视频数据进行分类存储。
进一步地，所述系统还包括MQTT消息模块，
MQTT消息模块，用于将所数据采集模块采集的设备数据和视频数据分类后存储在消息队列中。
进一步优选地，所述系统还包括任务调度模块，
任务调度模块，用于对定时触发的执行任务进行调度。
进一步优选地，所述系统还包括UI模块，
UI模块，用于显示前端页面，并与用户进行交互。
优选地，所述系统还包括用户认证授权模块，
用户认证授权模块，用于对用户的登录操作进行合法性认证，并对登录用户的权限进行认证。
进一步地，所述AP网关包括限流单元、路由单元、鉴权单元和请求分发单元，
限流单元，用于对用户或IP的每秒请求数进行控制；
路由单元，用于对系统的微服务功能进行划分；
鉴权单元，用于对所有请求作鉴权操作；
请求分发单元，用于根据负载均衡策略，将请求转发至集群节点。
进一步地，所述系统还包括对外服务接口模块，
对外服务接口模块，用于从其他临床信息系统中获取病人数据，以及向其他临床信息系统发送参数数据。
进一步地，所述系统还包括全文搜索模块，
全文搜索模块，用于根据用户输入的关键字实现信息分类检搜。
进一步地，所述对外服务接口模块还用于检测到视频客户端的播放请求，根据播放请求获取对应的视频数据，将视频数据下发至视频客户端。
进一步地，所述数据采集模块还用于将采集的设备数据和视频数据，按照通信协议解析出各类业务数据，将业务发送至MQTT消息模块。
有益效果：本发明实施例可实现将手术现场中的各类设备界面、患者状态表情、手术过程无缝的集成到手麻系统中集中呈现，具备实时监控功能，其他人可远程对手术操作过程进行监控，必要时可调整手术方案，从而减少手术时间。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明一种远程智能实时监控的手术麻醉系统较佳实施例的功能模块框图；
图2为本发明一种远程智能实时监控的手术麻醉系统较佳实施例的视频网关与手术麻醉系统的连接示意图；
图3为本发明一种远程智能实时监控的手术麻醉系统较佳实施例的手术麻醉系统与视频客户端的连接示意图；
图4为本发明一种远程智能实时监控的手术麻醉系统具体应用实施例的实物网络连接拓扑示意图；
图5为本发明一种远程智能实时监控的手术麻醉系统具体应用实施例的视频客户端集成效果示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合附图对本发明实施例进行介绍。
本发明实施例提供了一种远程智能实时监控的手术麻醉系统，请参阅图1，图1为本发明一种远程智能实时监控的手术麻醉系统较佳实施例的功能结构图。如图1所示，其包括数据采集模块、AP网关、核心业务模块、对象存储模块，
数据采集模块，用于采集病人连接的医疗设备的设备数据以及手术室内的术野摄像头和全景摄像头采集的视频数据；
核心业务模块，用于获取手术麻醉业务的请求进行管控；
AP网关，用于对获取手术麻醉业务的请求进行转发；
对象存储模块，用于对数据采集模块采集的设备数据和视频数据进行分类存储。
具体实施时，核心业务模块负责处理所有手麻业务请求，并对请求进行事务管控，针对特定业务模块中产生大量数据时进行分片路由存储，保障数据的读/写速率高效，对所有业务数据的管理与维护。对象存储模块：负责系统的永久信息存储，如图像、视频等数据。AP网关用于对数据进行转发，根据数据类型的不同转发至不同的功能模块。
其中数据采集模块采集的各类设备的界面也可能通过原始数据的获取，然后在客户端实时再现，按照设备界面进行显示。或者也可以通过视频的形式，对手术室的各类设备界面的数据进行拍摄，采集拍摄的画面。具体视频采集模块可采集实验中血气分析仪、监护仪、麻醉机、输液泵、呼吸机、术野摄像头、全景摄像头以及其他监护设备的视频信号。
其中系统还包括视频网关，如图2所示，视频网关包括用于各个视频源进行采集的视频采集模块，对采集的视频进行编码和合成的视频编码与合成模块，以及将编码和合成后视频进行传送的视频发送模块。
其中，系统还包括视频客户端，用于对获取的手术室数据进行显示。如图3所示，视频客户端包括对手术麻醉系统中的视频进行采集视频采集模块；将采集后的视频进行解码与拆分的视频解码与拆分模块，以及将解码和拆分后的视频进行集成显示的视频集成显示模块。
如图4所示，可通过将监护仪、麻醉机、呼吸机、输液泵、浏览终端、移动终端、医患大屏与后台HIS系统、PACS系统、LIS系统、网页服务器、数据服务器、以及业务服务器进行连接，从而实现对手术麻醉状态中的视频进行监控。
如图5所示，一种视频客户端信息集成效果图，手术室外的专家或医护人员可实时查看手术进程，进行相关的手术指导等操作。
本发明实施例将监测设备的视频输出口、手术灯的摄像头、手术室的全景摄像头都入到视频网关设备，由这个网关设备将视频数据发到手麻系统服务器进行分类存储，在需要的观看的客户端调用手麻系统接口，获取需要的视频数据，再在客户端呈现。实现将手术现场中的各类设备界面、患者状态表情、手术过程无缝的集成到手麻系统中集中呈现。不仅拥有完整的手术申请、审批、手术流程、术后复苏等一系列的手术信息管理功能，还具备了手术实时监控功能。
进一步地，系统还包括MQTT消息模块，
MQTT消息模块，用于将所数据采集模块采集的设备数据和视频数据分类后存储在消息队列中。
具体实施时，MQTT消息模块负责数据采集模块接收的数据进行分类放到消息队列中。MQTT是消息队列遥测传输的缩写，是ISO标准(ISO/IEC PRF20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。它工作在TCP/IP协议族上，是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布/订阅型消息协议，MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的。
进一步地，数据采集模块还用于将采集的设备数据和视频数据，按照通信协议解析出各类业务数据，将业务发送至MQTT消息模块。
具体实施时，数据采集模块负责接收各个设备通过网络发过来的各类数据包括视频数据，并按照相关通信协议解释出各类业务数据，再将这些业务数据传给MQTT消息模块。
进一步地，系统还包括任务调度模块，
任务调度模块，用于对定时触发的执行任务进行调度。
具体实施时，任务调度模块在系统运行中负责一些定时触发的执行任务。任务调度算法可分为事件驱动调度算法和时钟驱动调度算法，事件驱动调度算法根据事件的先后以及任务的优先级安排任务的执行；时钟驱动调度算法一般用于周期任务。事件驱动调度依赖外部硬件设备，通过产生中断方式为任务调度提供信号。分两种，集成事件驱动调度：中断的优先级与任务的优先级相对应，中断只有在其优先级高于正在执行的任务时才会被处理器响应。非集成事件驱动调度：任务通过外部中断启动，中断优先级与相关任务优先级没有关系。
进一步地，系统还包括UI模块，
UI模块，用于显示前端页面，并与用户进行交互。
具体实施时，UI模块负责与用户交互，包括前端页面显示和接收用户点击和输入，根据用户的点击和输入，输出对应的内容。
进一步地，系统还包括用户认证授权模块，
用户认证授权模块，用于对用户的登录操作进行合法性认证，并对登录用户的权限进行认证。
具体实施时，在检测到用户进行登录时，用户认证授权负责对登录的用户进行密码合法认证，认证通过后，才可查阅视频。用户认证授权模块还可用于相关权限的认证。
进一步地，AP网关包括限流单元、路由单元、鉴权单元和请求分发单元，限流单元，用于对用户或IP的每秒请求数进行控制；
路由单元，用于对系统的微服务功能进行划分；
鉴权单元，用于对所有请求作鉴权操作；
请求分发单元，用于根据负载均衡策略，将请求转发至集群节点。
具体实施时，AP网关的限流单元用于负责限流，对每个用户或每个IP每秒请求数控制，防止恶意攻击达到的作用；路由单元，对整个系统的微服务功能进行划分，并进行转发；鉴权单元对所有请求作鉴权操作；请求分发单元，，用于根据负载均衡策略，将请求分发到集群节点，避免单机服务过载，达到削峰目的。
进一步地，系统还包括对外服务接口模块，
对外服务接口模块，用于从其他临床信息系统中获取病人数据，以及向其他临床信息系统发送参数数据。
具体实施时，对外服务接口模块与医院管理系统进行对接，获取病人信息/检验信息/影像信息，与临床信息系统发送参数数据。通过HL7、DICOM等传输协议向HIS/LIS/PACS系统获取病人信息/检验信息/影像信息，或者向其它临床信息系统发送参数数据。其中HIS(Hospital Information System,医院信息系统)，利用电子计算机和通讯设备，为医院所属各部门提供病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取和数据交换的能力，并满足所有授权用户的功能需求。LIS(Laboratory Information Management System,实验室信息管理系统)，是专为医院检验科设计的一套信息管理系统，能将实验仪器与计算机组成网络，使病人样品登录、实验数据存取、报告审核、打印分发，实验数据统计分析等繁杂的操作过程实现了智能化、自动化和规范化管理。有助于提高实验室的整体管理水平，减少漏洞，提高检验质量。PACS(Picture archiving and communication systems,医学影像存档与通讯系统)，是近年来随着数字成像技术、计算机技术和网络技术的进步而迅速发展起来的、旨在全面解决医学图像的获取、显示、存贮、传送和管理的综合系统。
进一步地，对外服务接口模块还用于检测到视频客户端的播放请求，根据播放请求获取对应的视频数据，将视频数据下发至视频客户端。
具体实施时，视频客户端需要播放手术室的手术视频时，根据对外服务接口模块播放请求获取对应的视频数据。
进一地，系统还包括全文搜索模块，
全文搜索模块，用于根据用户输入的关键字实现信息分类检搜。
具体实施时，全文搜索模块用于负责整个系统级的信息分类快速检搜功能。用户可根据需要输入要查看的监护设备的名称，系统显示相应的数据。
由以上实施例可知，本发明提供了一种远程智能实时监控的手术麻醉系统，将手术现场包括手术过程中的患者的状态表情、手术的器官、连接患者的各类监测设备的现场画面搬到了观察者面前集中呈现。远端的观察者专家、主任可以在办公室的客户端，观看正在手术过程中的患者表情状态(如是痛苦还是深睡)，正在手术的器官情况(如肿瘤的大小、是否有大出血的前兆出现)，监护仪等各类仪器的生理参数波形的反馈，再结合手术场景，实时监控手术医生们的操作过程，有必要时，可以调整手术方案，指导现场的手术医生手术过程，最终达到更高的手术质量或减少手术时间。如果只是通过数字化手术室只能在指定的区域的电视大屏上观看指导手术过程，同时不能同屏对比看监护仪等设备上的病人生理参数波形反馈、患者的状态表情和手术的器官状况、现场医生的操作过程，只能观看某一个视频源。同样单纯的手麻系统就只有手术流程和相关记录的功能，不具备实时监护手术过程的功能。
以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施例可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存在于计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
除了其他之外，诸如"能够'、"能"、"可能"或"可以"之类的条件语言除非另外具体地陈述或者在如所使用的上下文内以其他方式理解，否则一般地旨在传达特定实施方式能包括(然而其他实施方式不包括)特定特征、元件和/或操作。因此，这样的条件语言一般地还旨在暗示特征、元件和/或操作对于一个或多个实施方式无论如何都是需要的或者一个或多个实施方式必须包括用于在有或没有输入或提示的情况下判定这些特征、元件和/或操作是否被包括或者将在任何特定实施方式中被执行的逻辑。
已经在本文中在本说明书和附图中描述的内容包括能够提供远程智能实时监控的手术麻醉系统的示例。当然，不能够出于描述本公开的各种特征的目的来描述元件和/或方法的每个可以想象的组合，但是可以认识到，所公开的特征的许多另外的组合和置换是可能的。因此，显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下能够对本公开做出各种修改。此外，或在替代方案中，本公开的其他实施例从对本说明书和附图的考虑以及如本文中所呈现的本公开的实践中可能是显而易见的。意图是，本说明书和附图中所提出的示例在所有方面被认为是说明性的而非限制性的。尽管在本文中采用了特定术语，但是它们在通用和描述性意义上被使用并且不用于限制的目的。

Claims (10)

1.一种远程智能实时监控的手术麻醉系统,其特征在于,所述系统包括数据采集模块、AP网关、核心业务模块、对象存储模块，
数据采集模块，用于采集病人连接的医疗设备的设备数据以及手术室内的术野摄像头和全景摄像头采集的视频数据；
核心业务模块，用于获取手术麻醉业务的请求进行管控；
AP网关，用于对获取手术麻醉业务的请求进行转发；
对象存储模块，用于对数据采集模块采集的设备数据和视频数据进行分类存储。
2.根据权利要求1所述的远程智能实时监控的手术麻醉系统，其特征在于，所述系统还包括MQTT消息模块，
MQTT消息模块，用于将所数据采集模块采集的设备数据和视频数据分类后存储在消息队列中。
3.根据权利要求2所述的远程智能实时监控的手术麻醉系统，其特征在于，所述系统还包括任务调度模块，
任务调度模块，用于对定时触发的执行任务进行调度。
4.根据权利要求3所述的远程智能实时监控的手术麻醉系统，其特征在于，所述系统还包括UI模块，
UI模块，用于显示前端页面，并与用户进行交互。
5.根据权利要求4所述的远程智能实时监控的手术麻醉系统，其特征在于，所述系统还包括用户认证授权模块，
用户认证授权模块，用于对用户的登录操作进行合法性认证，并对登录用户的权限进行认证。
6.根据权利要求5所述的远程智能实时监控的手术麻醉系统，其特征在于，所述AP网关包括限流单元、路由单元、鉴权单元和请求分发单元，
限流单元，用于对用户或IP的每秒请求数进行控制；
路由单元，用于对系统的微服务功能进行划分；
鉴权单元，用于对所有请求作鉴权操作；
请求分发单元，用于根据负载均衡策略，将请求转发至集群节点。
7.根据权利要求1所述的远程智能实时监控的手术麻醉系统，其特征在于，所述系统还包括对外服务接口模块，
对外服务接口模块，用于从其他临床信息系统中获取病人数据，以及向其他临床信息系统发送参数数据。
8.根据权利要求1所述的远程智能实时监控的手术麻醉系统，其特征在于，所述系统还包括全文搜索模块，
全文搜索模块，用于根据用户输入的关键字实现信息分类检搜。
9.根据权利要求7所述的远程智能实时监控的手术麻醉系统，其特征在于，所述对外服务接口模块还用于检测到视频客户端的播放请求，根据播放请求获取对应的视频数据，将视频数据下发至视频客户端。
10.根据权利要求2所述的远程智能实时监控的手术麻醉系统，其特征在于，所述数据采集模块还用于将采集的设备数据和视频数据，按照通信协议解析出各类业务数据，将业务发送至MQTT消息模块。
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