CN113556987B - 机器人手术系统的全面消息传输系统 - Google Patents

Abstract

一种用于全面记录和报告机器人手术系统内生成的消息的示例方法，包括在机器人手术系统的内部网络上捕获和存储网络数据。该方法还包括订阅和接收来自在机器人手术系统的一个或多个任务设备上执行的感兴趣的过程的发布的消息。接收到的发布的消息每个都与优先级相关联。该方法还包括根据相应的消息优先级将发布的消息的至少一部分发送到服务器设备进行分析。基于分析结果，该方法包括使手术机器人系统被修改以提高其性能。

Description

机器人手术系统的全面消息传输系统

技术领域

本申请总体上涉及机器人手术和消息报告，并且更具体地涉及全面地记录和报告与机器人手术系统相关联的消息。

背景技术

使用机器人手术系统来辅助手术过程变得越来越普遍。机器人手术系统可以辅助手术的任何方面，包括但不限于手术器械的插入或移除、组织的切除、植入设备的插入等。然而，机器人手术系统是高度复杂的系统，涉及各种组件和设备之间的交互。在机器人手术过程期间，在机器人手术系统中生成大量的消息或数据。这些消息或数据对于帮助完成以下任务很有价值：如，设计系统、分析整个车队(fleet)的使用情况、监控车队健康状况、自动发起服务呼叫、跟踪一次性手术工具的使用情况以及彻底调查事故。

发明内容

描述了用于全面记录和报告机器人手术系统内生成的消息的各种示例。一种示例方法包括通过由机器人手术系统中的多个计算设备中的每一个实现的时间同步协议来同步与所述多个计算设备相关联的时钟，其中所述多个计算设备通过所述机器人手术系统的内部网络连接；由所述多个计算设备中的第一计算设备捕获由所述多个计算设备通过所述机器人手术系统的内部网络发送的网络数据，其中所述网络数据与基于所述多个计算设备的相应时钟生成的时间戳相关联；由第一计算设备基于与所述网络数据相关联的时间戳将所述网络数据存储在与第一计算设备相关联的存储设备中预定时间段；由第一计算设备通过所述内部网络接收由至少第二计算设备通过一个或多个专用网络端口发布的发布的消息的集合，所述发布的消息的集合中的每一个与消息优先级和基于第二计算设备的时钟生成的时间戳相关联，其中由第一计算设备通过所述内部网络捕获的网络数据包含所述发布的消息的集合；由第一计算设备根据相应的消息优先级和时间戳、通过外部网络将所述发布消息的的集合的至少一部分发送到服务器设备，以进行处理；在所述预定时间段内接收检索所述网络数据的请求，其中所述请求是基于发送到所述服务器设备的所述发布的消息的集合的所述部分生成的并且指定了用于检索所述网络数据的一个或多个标准；检索满足所述一个或多个标准的网络数据；和响应于所述请求，由第一计算设备通过所述外部网络将检索的网络数据发送到所述服务器设备。

一个示例系统包括经由内部网络连接的多个任务设备，其中一个或多个过程在所述多个任务设备上执行，并且其中所述多个任务设备中的每一个被配置为实现用于同步与所述多个计算设备相关联的时钟的时间同步协议；和经由所述内部网络与所述多个任务设备连接的消息设备，所述消息设备包括：处理器和其上存储有处理器可执行指令的非暂时性计算机可读介质，当由所述处理器执行时，所述指令使得处理器：通过实现所述时间同步协议，将与所述消息设备相关联的时钟与所述多个任务设备的时钟同步；捕获由所述多个任务设备通过所述内部网络发送的网络数据，其中所述网络数据与基于所述多个任务设备的相应时钟生成的时间戳相关联；基于与所述网络数据相关联的时间戳，将所述网络数据存储在与所述消息设备相关联的存储设备中预定时间段；接收由所述一个或多个过程发布的发布的消息的集合，所述发布的消息的集合中的每一个与消息优先级和基于相应任务设备的时钟生成的时间戳相关联，其中由所述消息设备通过所述内部网络捕获的网络数据包含所述发布的消息的集合；根据相应的消息优先级和时间戳、通过外部网络将所述发布的消息的集合的至少一部分发送到服务器设备，以进行处理；在所述预定时间段内接收检索所述网络数据的请求，其中所述请求是基于发送到所述服务器设备的所述发布的消息的集合的所述部分生成的并且指定了用于检索网络数据的一个或多个标准；检索满足所述一个或多个标准的网络数据；和响应于所述请求，通过所述外部网络将检索的网络数据发送到所述服务器设备。

一个示例计算设备包括处理器和其上存储有处理器可执行指令的非暂时性计算机可读介质，当由所述处理器执行时，所述指令使得处理器：通过实现时间同步协议来同步与机器人手术系统中的多个任务设备相关联的时钟，其中所述计算设备和所述多个任务设备通过所述机器人手术系统的内部网络连接；捕获由所述多个任务设备通过所述内部网络发送的网络数据，其中所述网络数据与基于所述多个任务设备的相应时钟生成的时间戳相关联；基于与所述网络数据相关联的时间戳，将所述网络数据存储在与所述计算设备相关联的存储设备中预定时间段；接收由所述任务设备中的至少一个发布的发布的消息的集合，所述发布的消息的集合中的每一个与消息优先级和基于相应任务设备的时钟生成的时间戳相关联，其中由所述消息设备通过所述内部网络捕获的网络数据包含所述发布的消息的集合；根据相应的消息优先级和时间戳、通过外部网络将所述发布的消息的集合的至少一部分发送到服务器设备，以进行处理；在所述预定时间段内接收检索所述网络数据的请求，其中所述请求是基于发送到所述服务器设备的所述发布的消息的集合的所述部分生成的并且指定了用于检索网络数据的一个或多个标准；检索满足所述一个或多个标准的网络数据；和响应于所述请求，通过所述外部网络将检索的网络数据发送到所述服务器设备。

一个示例性非暂时性计算机可读介质包括处理器可执行指令，用于使处理器：通过实现时间同步协议，使与处理器相关联的时钟与机器人手术系统中的多个任务设备相关联的时钟同步，其中包含处理器的计算设备和多个任务设备通过机器人手术系统的内部网络连接；捕获由所述多个任务设备通过所述内部网络发送的网络数据，其中网络数据与基于所述多个任务设备的相应时钟生成的时间戳相关联；基于与网络数据相关联的时间戳，将网络数据存储在与所述计算设备相关联的存储设备中预定时间段；接收由所述任务设备的至少一个发布的发布的消息的集合，所述发布的消息的集合中的每一个与消息优先级和基于相应任务设备的时钟生成的时间戳相关联，其中所述网络数据包含所述发布的消息的集合；根据相应的消息优先级和时间戳通过外部网络将所述发布的消息的集合的至少一部分发送到服务器设备，以便进行处理；在所述预定时间段内接收检索所述网络数据的请求，其中所述请求是基于发送到所述服务器设备的所述发布的消息的集合的所述部分生成的并且指定了用于检索网络数据的一个或多个标准；检索满所述一个或多个标准的网络数据；和响应于所述请求，通过所述外部网络将检索的网络数据发送到所述服务器设备。

提及这些说明性示例不是为了限制或限定本公开的范围，而是为了提供示例来帮助理解本公开。在提供进一步描述的详细描述中讨论了说明性示例。通过检查本说明书，可以进一步理解各种示例提供的优点。

附图说明

并入本说明书并构成其一部分的附图示出了一个或多个特定示例，并且与示例的描述一起用于解释特定示例的原理和实现。

图1示出了计算环境的示例，其中医疗服务系统的机器人手术系统内生成的各种消息被全面记录和报告；

图2示出了说明机器人手术系统的示例的框图，其中消息被全面记录和报告；

图3A示出了由机器人手术系统的消息设备(messaging device)记录的发布的消息和分组的消息的示例；

图3B示出了由机器人手术系统的消息设备记录的网络数据记录的示例；

图4示出了用于全面记录和报告机器人手术系统内生成的消息的过程的示例；和

图5示出了适合于实现本文呈现的技巧和技术的各方面的计算设备的示例。

具体实施方式

本文在全面记录和报告机器人手术系统内生成的消息的背景下描述了示例。本领域普通技术人员将认识到，以下描述仅是说明性的，并不旨在以任何方式进行限制。现在将详细参考如附图所示的示例的实现。在所有附图和以下描述中将使用相同的参考标记来指代相同或相似的项目。

为了清楚起见，没有示出和描述本文描述的示例的所有常规特征。当然，应该理解的是，在任何这种实际实现的开发中，必须做出许多实现特定的决定，以实现开发者的特定目标，如符合应用和业务相关的约束，并且这些特定目标将因实现和开发者而异。

在全面记录和报告机器人手术系统内生成的消息的说明性示例中，机器人手术系统采用消息设备来监控和记录由机器人手术系统的任务设备生成的消息。任务设备执行各种过程以执行与机器人手术相关的任务，如接收和处理来自外科医生的命令，将命令发送到机器人，基于外科医生的命令控制机器人执行手术，等等。该消息设备包括数据跟踪记录器，用于在机器人手术过程期间监控和记录由任务设备通过机器人手术系统的内部网络发送的网络数据。在该示例中，数据跟踪记录器记录通过内部网络发送的所有数据，并将它们作为网络数据记录存储在安全数据存储装置中。

消息设备还包括消息报告服务，用于从在任务设备上执行的各种过程接收发布的消息。通常，这些消息被认为是重要的，因此由任务设备的过程主动发布，并且可以包括如任务设备检测到的故障或事件的信息，这与通常不是由任务设备出于日志记录(logging)或通知的明确目的而发送的普通网络流量形成对比。消息报告服务基于接收到的发布的消息相关联的优先级将它们组织成组，并且根据它们的优先级将分组的消息发送到服务器设备。例如，指示患者受伤或手术工具故障的消息通常由在任务设备上执行的过程分配更高的优先级，并且在诸如调试消息的其他低优先级消息之前被发送，使得服务器设备可以首先接收高优先级消息。

服务器设备利用接收到的分组的消息执行分析，以例如生成或导致生成对机器人手术系统的反馈，比如替换故障机器人工具的指令或通知、停止手术过程或停止使用机器人本身以避免进一步伤害患者的指令、为提高系统的性能对机械人手臂的配置的改变、或者为消除系统中发生的错误对机器人手术系统的设置的改变。在一个示例中，反馈被实时或接近实时地提供给机器人手术系统，使得系统被立即修改以避免未来的损害，如患者受伤或系统故障。

基于接收到的分组的消息，服务器设备的用户，如系统管理员、服务团队、支持人员或工程师，可以进一步请求与接收到的分组的消息相关的附加数据。响应于该请求，消息设备查询安全数据存储装置以检索与分组的消息相关但比分组的消息更全面的网络数据记录，并将这些网络数据记录上传到服务器设备以供进一步分析。通过在手术过程的进展期间全面存储所有网络流量和发布的消息，消息设备能够提供更丰富的数据集，从而能够对问题进行事后诊断和故障排除。此外，通过仅选择性地将一些记录的数据转发到远程服务器，机器人手术系统和远程服务器之间的有限带宽可以被保留用于服务器真正需要的信息。但是因为在单个手术过程期间生成的数据量，它可能只存储有限的时间。因此，网络数据记录被定期删除，以便为新的网络数据记录释放存储空间。

本文提出的技术通过全面记录和报告机器人手术系统的消息来改进机器人手术系统，其中这些消息被分析以改进系统的性能。全面监控和记录这些消息和数据具有挑战性，因为系统内存在多个单独运行的设备，并且正确地记录整个系统中事件的相对顺序不容易。由于机器人手术系统以极高的速率生成需要日志记录的信息，因此记录该信息也需要及时并有效地进行，因此任务变得更加复杂。此外，大量的数据进一步对系统的计算资源提出了挑战，包括CPU时间、存储器空间和网络带宽的消耗。

本文提出的技术通过全面记录机器人手术系统的数据来解决上述问题，即使该数据在记录时没有被预见到是有用的，并且将这些数据存储一段时间，使得在事后需要时数据是可用的，如诊断机器人手术系统的问题并且能够进行更有效的故障排除。如果不全面记录网络数据，关键信息可能会丢失，因为这些信息以前没有被预测为有用。

同时，发布的消息会根据各自的优先级被捕获、处理和发送。与网络数据记录相比，发布的消息具有小得多的大小，因此需要更少的网络带宽用于传输。通过仅处理发布的消息而不是整个网络数据记录，减少了消息设备102的资源消耗，如处理资源(即，CPU)消耗和网络资源消耗，而全面网络数据记录被维护以供将来请求时检索。此外，通过首先发送具有最高优先级的消息，减少了发送感兴趣的消息的延迟。此外，消息记录和报告还可以通过实时或接近实时地向服务器设备提供高优先级消息以供分析来提高机器人手术系统的安全性，从而可以检测和终止与机器人手术系统相关联的异常事件或活动。除了本文提到的那些之外的其他技术优势也可以从本文公开的技术的实现中实现。

给出该说明性示例是为了向读者介绍本文讨论的一般主题，并且本公开不限于该示例。以下部分描述了全面记录和报告机器人手术系统内生成的消息的各种附加的非限制性和非穷尽性示例。

现在参考图1，图1示出了计算环境100的示例，其中医疗服务系统的机器人手术系统内生成的消息被全面记录并报告给服务器设备用于分析。示例计算环境100包括医疗服务系统130，如医院计算系统，其中一个或多个机器人手术系统110A-110B(本文可以单独称为机器人手术系统110或统称为机器人手术系统110)被用来执行各种手术。在一个示例中，机器人手术系统110通过网络连接，如医疗服务系统130内的设备和系统可访问的内联网108。

在图1所示的示例中，机器人手术系统110包括多个任务设备104A-104C，其在本文中可以单独称为任务设备104或统称为任务设备104，其被配置为执行与机器人手术系统100或使用机器人手术系统110执行的机器人手术相关联的各种任务。例如，任务设备104A可以被配置为向外科医生提供用户界面，以接收来自外科医生的命令，处理该命令并将该命令发送给机器人手术系统110的手术机器人(图1中未示出)。另一任务设备104B可以被配置为接收和处理从任务设备104A发送的命令，并相应地控制手术机器人。又一任务设备104C可以被配置为协调机器人手术系统110的组件，以确保系统的输入和输出数据的一致性。如图1所示，这些任务设备104经由机器人手术系统110的内部网络(如以太网或无线网络)相互通信。此外，应当理解，根据本公开的机器人手术系统可以具有任何合适数量的任务设备140，并且不限于所示的三个，或者要求具有至少三个。

图1所示的示例机器人手术系统110还包括被配置为记录和报告机器人手术系统110中的消息的消息设备(messaging device)102。消息设备102也连接到内部网络106，并通过内部网络106与任务设备104通信。消息设备102还经由医疗服务系统130的内联网108连接到外部网络，如外部网络132，使得消息设备102可以在内部网络106之外发送记录的消息。消息设备102可以是个人计算机(“PC”)、台式工作站、膝上型电脑、服务器计算机或能够连接到内部网络106并与任务设备104通信的任何其他计算设备。

在一个示例中，消息设备102订阅并从任务设备104接收发布的消息124。例如，消息设备102维护包含将由任务设备104发布的发布的消息124的配置文件，并针对发布的消息124监视这些任务设备。这些消息通常包括如与机器人手术系统110相关的错误消息、事件消息或警告消息的消息，任务设备104被配置为生成这些消息并发布给机器人手术系统的其余部分。消息设备102例如基于由各个任务设备104分配的消息的优先级，将发布的消息124组织成分组的消息120，并将分组的消息120存储在数据存储装置(datastore)112中。

因为发布的消息是预先确定的，如由在任务设备104上执行的过程的开发者或工程师确定的，所以这些消息可能不提供对机器人手术系统110中发生的事件进行分析或调查所需的所有信息。因此，消息设备102还被配置为监视和捕获通过内部网络106发送的网络数据122，并将网络数据122作为网络数据记录126记录在数据存储装置112中。在一个示例中，消息设备102捕获并记录在内部网络106上观察到的基本上所有的网络数据122，包括发布的消息124，使得这些全面的数据可以在需要时被检索用于分析。将参照图2提供记录网络数据122和发布的消息124的详细示例。

数据存储装置112可以是物理存储设备或虚拟存储设备。在一个示例中，数据存储装置112包括独立磁盘冗余阵列(“RAID”)存储装置，其出于数据冗余、性能改进或两者的目的将多个物理盘驱动器组件组合成一个或多个逻辑单元。本文也可以利用其他存储设备或技术。考虑到分组的消息120和网络数据记录126包含大量数据，消息设备102将分组的消息120和网络数据记录126存储在数据存储装置112上一段时间，本文称为存储时间段，如两周或一个月。在存储时间段期满时，消息设备102删除分组的消息120和网络数据记录126，以便为新记录的数据提供存储空间。本文参考图3A和3B提供了存储分组的消息120和网络数据记录126的详细示例。

为了便于机器人手术系统110的分析，消息设备102进一步上传或以其他方式将分组的消息120发送到服务器设备134。服务器设备134可以代表一个或多个传统的服务器计算机、网络服务器、云服务器、数据库服务器或网络设备。可选地，服务器设备134可以代表用户计算设备，如个人电脑、台式工作站、膝上型电脑、笔记本、移动设备等。应当理解，服务器设备134可以代表本领域已知的任何服务器计算机或用户计算设备。

在一个示例中，服务器设备134托管在线服务以提供消息储存库和消息分析平台。在线服务的用户140可以利用在线服务来查看为不同医疗服务系统130中的不同机器人手术系统110记录的消息，对记录的消息执行分析，从相应的消息设备102请求附加消息，或者向机器人手术系统110发送反馈或指令。例如，用户140可以分析接收到的消息或数据，并确定机器人手术系统110中经常出现故障的部分，确定操作者或外科医生如何使用手术工具来检测手术工具的误用，或者跟踪手术机器人的不同部分的状态，如机械人手臂的温度，以识别处于故障状态的部分。用户140可以是操作机器人手术系统110的外科医生和护士、控制现场策略(例如记录消息的策略)的管理员或者负责维护机器人手术系统110的服务人员。

基于该分析，服务器设备134向机器人手术系统110发送反馈消息，如停止手术过程以避免进一步伤害患者的指令，或者为消除系统中出现的错误对机器人手术系统的配置的改变。在一个示例中，反馈被实时或接近实时地提供给机器人手术系统110，使得系统被立即修改以避免未来的损害，如患者受伤或系统故障。基于该分析，服务器设备134还可以向服务人员发送消息，从而可以改变机械人手臂的配置以提高系统的性能。

在一些实现中，由于安全原因和其他考虑，机器人手术系统110具有连接到外部网络的有限的时间段，本文也称为“连接窗口”。例如，消息设备102可以被配置为基于指示每30分钟的20分钟的连接窗口的配置文件来连接到外部网络。在这些实现中，由于连接到外部网络132时的大数据量和有限的网络速度，如分组的消息120的记录的数据可能不会在连接窗口内被完全上传到服务器设备134。

为了缓解该问题，消息设备102将记录的数据上传到医疗服务系统130的中继设备116，而不是将分组的消息120直接发送到服务器设备134。中继设备116可以是网关、集线器、服务器计算机或能够连接到内联网108以与消息设备102通信并连接到外部网络132以与服务器设备134通信的任何其他计算设备。因为消息设备102和中继设备116位于同一内联网108内，上传速度通常比外部网络132快，并且消息设备102更有可能在连接窗口内完成上传。

以这种方式，中继设备116被用作缓冲器来接收要从消息设备102上传的数据。中继设备106将接收到的分组的消息120存储在数据存储装置114中，然后以适合外部网络132的速度将分组的消息120上传到服务器设备134。在一些实现中，中继设备106和服务器设备134之间的连接是使用例如传输层安全性(“TLS”)的加密连接，以确保数据被安全地传输到服务器设备134。

在另一实现中，医疗服务系统130禁止机器人手术系统110连接到外部网络132。在那些场景中，消息设备102可以类似地将分组的消息120上传到被允许连接到外部网络132的医疗服务系统130的中继设备116。中继设备116然后通过外部网络132将分组的消息120上传到服务器设备134。在又一实现中，消息设备102将分组的消息120上传到中继设备116，而不管连接窗口的存在或者它是否被禁止连接到外部网络132。

图2示出了说明机器人手术系统110的示例的框图，其中消息被全面记录和报告。如图2所示，任务设备104的每一个包括一个或多个过程218。例如，任务设备104可以包括用于向外科医生呈现用户界面并接收外科医生的输入的过程。任务设备104还可以包括用于以下内容的过程：处理外科医生的输入来确定外科医生是否已经输入了用于控制手术机器人的机械人手臂的命令，将该命令转换成手术机器人可接受的格式，并将该命令发送给手术机器人。任务设备104还可以包括用于将转换后的命令传输到与手术机器人相关联的另一任务设备104的过程。类似地，另一任务设备104可以包括用于完成另一任务设备104被配置为执行的任务的各种过程。

这些过程218或其中至少一些过程各自包括发布器216。发布器216是过程218的组件，其收集在过程218的执行期间生成的预定义消息，并在内部网络106上将消息广播(即发布)为发布的消息124。就消息的严重性而言，发布的消息124可以包括例如在执行过程218时生成的错误消息、警告消息、调试信息以及在过程218的各个阶段收集的过程218的状态信息。

根据一些方面，发布器216还向发布的消息124分配不同的优先级。默认情况下，消息的严重性指示其优先级，即错误消息被分配最高优先级，警告消息被分配第二高优先级，依此类推。无论消息的严重程度如何，都可以通过为消息分配优先级来覆盖默认的优先级分配。例如，与患者伤害相关的消息，无论它们是错误消息、警告消息、状态信息还是调试信息，都可能需要立即上传到服务器设备134，因此可以被分配最高优先级。另一方面，与机器人手术系统110的定期维护相关的常规消息，即使它们是错误消息，也可以被分配较低的优先级。被视为非紧急或不重要的消息被归类为延迟的消息，并被分配更低的优先级，如与细粒度用户输入跟踪相关的消息。任何其他消息可以被分配最低优先级。

在一个示例中，过程218在不同的端口上广播发布的消息124。对于具有四个不同优先级的发布的消息124，过程218采用四个不同的端口来广播发布的消息124，每个端口对应一个优先级。换句话说，具有第一优先级的发布的消息124在第一端口上广播或发布；具有第二优先级的发布的消息124在第二端口上广播或发布，等等。对于其他网络流量220，即除发布的消息124之外的网络数据，过程218照常传输，而不在专用端口上广播。

为了接收发布的消息124，消息设备102采用消息报告服务204。消息报告服务204例如通过日志订阅器订阅感兴趣的过程的发布的消息124。感兴趣的过程包括服务器设备134感兴趣接收的那些过程218。例如，服务器设备134对从被配置用于监控手术机器人的状态的过程接收包含手术机器人的操作状态的发布的消息124感兴趣，但是对接收由被配置用于生成用于呈现数据的用户界面的过程发布的消息不太感兴趣。在这个示例中，日志订阅器订阅来自第一过程的发布的消息124，但不订阅后一个过程。

消息报告服务204监听分配给订阅的发布的消息的不同优先级的端口，以捕获发布的消息124，并将这些消息写入数据存储装置112。基于从其接收发布的消息124的端口，消息报告服务204可以确定发布的消息124的优先级。在另一个示例中，发布的消息124的优先级也包括在消息本身中。基于发布的消息124的优先级，消息报告服务204将发布的消息124组织成分组的消息120。本文参考图3A提供了生成和存储分组的消息120的详细示例。

应当理解，虽然在上面的示例中描述了四个优先级，但是可以利用任意数量的优先级来对发布的消息进行分类，并且可以使用任意数量的端口来发布消息。此外，不同优先级类别的消息可以在相同的端口上发布，并且相同优先级类别的消息可以通过不同的端口发布。此外，发布的消息124可以各自包含与相应消息相关联的优先级，结果，可以基于消息发布的端口或基于消息本身中包含的优先级来确定消息的优先级。还应当理解，消息报告服务204还可以从机器人手术系统外部的设备接收发布的消息，如与机器人手术系统在同一手术室中的其他设备，或者医疗服务系统130中的另一设备。

在一个示例中，消息报告服务204还被配置为检测分组的消息120并将其加标签(Tag)为包含敏感信息，如受保护健康信息(“PHI”)。例如，消息报告服务204可以对消息中可能包含敏感信息的字段加标签或标记(label)，如包含患者姓名的字段。这些字段可以被预定义为包含敏感数据，并且可以被消息报告服务204识别。在消息不包括结构化字段的其他场景下，消息报告服务204可以通过辨认诸如“#phi”的特征标识符来检测敏感信息。这些特征标识符可以由过程218当生成发布的消息时被插入，以指示消息的该部分的敏感性质。在一些方面，消息报告服务204可以采用机器学习工具来自动检测分组的消息120中的敏感信息，如用敏感数据训练的机器学习模型。可以利用各种其他机制来检测敏感数据。在一些实现中，一旦消息的该部分被加标签或分类为包含敏感数据，该标签或分类将在数据的生命周期内被保留。

在检测到敏感信息时，消息报告服务204进一步将分组的消息120去识别化(de-identify)以确保，如果尚未获得上传这种信息的许可或者如果医疗服务系统130位于禁止这种上传的管辖区，则没有敏感信息被发送到服务器设备134。可以通过移除敏感数据或移除包含敏感数据的字段来将敏感数据去识别化。根据适用的敏感数据策略，如果该策略不要求敏感数据被发布到内联网108之外，则可以由消息设备102或中继设备116执行所述去识别化。如果所述策略仅禁止向第三方披露敏感数据，则甚至可以在服务器设备134处执行所述去识别化。

在一些实现中，消息报告服务204可以识别敏感数据，并且在将分组的消息120存储到数据存储装置112中之前执行去识别化。替代地或附加地，除了原始分组的消息120之外，消息报告服务204可以生成分组的消息120的去识别化的版本用于上传。

消息报告服务204使用Gzip、Zip或本领域已知的任何其他文件压缩机制，如用于压缩包括视频的消息的视频压缩机制，来进一步压缩分组的消息120。可以执行压缩以将消息的大小减少固定的量(例如，减少50％)或减小到给定的大小(例如，5GB)。在一些方面，可以基于如可用带宽、上传消息的时间、消息的可压缩性等因素来执行压缩。例如，如果消息是以压缩的形式接收的，则消息的可压缩性为低并且进一步压缩该消息的益处较小。此外，如果可用网络带宽较低，则应该使用更高的压缩比来压缩该消息。同样，如果上传该消息的时间很长，那么更多地压缩该消息以减少上传时间是有益的。在确定是否以及如何在上传之前压缩该消息时，可以考虑各种其他因素。然后，压缩的分组的消息120按照它们各自优先级的顺序被发送，即，具有较高优先级的分组的消息120在具有较低优先级的分组的消息120之前被发送。分组的消息120可以通过外部网络132直接或通过中继设备116发送到服务器设备134，如上面参考图1所讨论的。在一些实现中，具有最低优先级的分组的消息120不被上传到服务器设备134。

如上所述，记录和报告分组的消息120需要用户140或其他个人，如机器人手术系统110的工程师，预见他或她想要该系统记录的消息类型。然而，在某些情况下，这些消息不能提供足够的信息来执行分析。例如，在事故调查中，包含手术机器人的故障状态的记录消息可能不提供关于手术机器人如何达到这种故障状态以及是什么导致故障的信息。即使用户140已经预见到该附加信息将是有用的，并且已经记录了这些信息，仍然存在意外故障发生并且需要不可预见的但关键的数据来执行分析或调查的情况。因此，记录尽可能多的数据是有益的，即使不是所有的数据都是有用的并且需要被发送到服务器设备134用于给定的分析。

为了实现这一目标，图2所示示例中的消息设备102采用了数据跟踪记录器202。数据跟踪记录器202被配置为捕获机器人手术系统110的内部网络106上的所有网络流量。例如，数据跟踪记录器202使用网络封包嗅探和制作库(sniffing and crafting library)如libtins和libpcap库来实现网络嗅探器。此外，消息设备102的网络接口控制器被置于混杂模式，使得控制器将其接收的所有流量传递给中央处理单元(CPU)，而不是仅传递控制器被特别编程以接收的帧。

消息设备102然后将捕获的网络数据120存储在数据存储装置112上作为网络数据记录126。网络数据记录126的示例将在下面参照图3B进行描述。因为网络数据122包含内部网络106上的所有网络流量，所以网络数据122和网络数据记录126的大小显著大于分组的消息120。如果网络数据记录126或其一部分将被上传到服务器设备134，则网络带宽消耗将显著高于上传分组的消息120时的网络带宽消耗。

为了减小要上传的网络数据记录126的大小，数据跟踪记录器202可以可选地实现过滤过程以删除某些类型的网络数据，例如与手术机器人的操作无关的数据，如网络请求消息、确认或否定确认封包。过滤过程还可以降低在传输之前保留在数据存储装置112上的网络数据记录126的保真度。例如，机器人手术系统110可以被配置为每秒记录机器人手臂的温度几次，并将这样的温度测量值传送给控制任务设备。过滤过程不是在1秒钟内上传或发送所有温度测量值，而是对温度数据进行下采样，如保留机器人手臂的每隔一次的温度测量值。在另一个示例中，可以过滤以几kHz捕获的机器人运动，以将频率降低到例如60赫兹，从而降低网络带宽消耗。

在一个示例中，消息设备102基于预定采样率(如每秒20个采样)对网络数据记录126进行向下采样。在一些实现中，对于不同类型的数据，预定采样率被设置为不同。例如，消息设备102可以为机器人运动数据设置60Hz的采样率，为温度数据设置5Hz的采样率。可以为机器人手术系统110中的其他类型的数据设置其他采样率。

在另一示例中，消息设备102可以分析网络数据记录126，以动态确定数据的采样率。例如，消息设备102可以分析在某个时间段内包含在网络数据记录126中的数据采样(如机械人手臂的运动数据采样)的某集合的改变。如果在该时间段内该数据采样的集合从一个数据采样平滑地变化到另一个数据采样，则消息设备102可以采用低采样率来减小数据采样的大小，而不会丢失其中包含的重要信息。另一方面，如果该数据采样的集合从一个到另一个发生显著变化，则消息设备102可以选择高采样率，或者甚至保持原始网络数据记录126的保真度，使得重要信息不会被下采样操作移除。

应当理解，因为消息设备102记录了内部网络106上的基本上所有的流量数据，所以消息设备102可以对数据进行下采样以减小大小，并且实时或接近实时地将数据流式传输到服务器设备134以进行监控，而不会导致高网络带宽消耗。

注意，在上述示例中，因为数据跟踪记录器202捕获内部网络106上的所有网络流量，所以网络数据122将包含由消息报告服务204捕获的发布的消息124。因此，在另一示例中，过滤过程可以识别已经由消息报告服务204记录的发布的消息124，并且从网络数据122中移除那些消息，以进一步减小网络数据记录126的大小。

类似于消息报告服务204，数据跟踪记录器202可以进一步应用如上关于消息报告服务所讨论的数据压缩机制来压缩网络数据记录126，并将压缩的网络数据记录126直接或间接上传到服务器设备134。可选地，数据跟踪记录器202不上传整个网络数据记录126，以避免上传导致的网络带宽消耗。即使采用上述过滤和压缩，网络数据记录126仍然比分组的消息120大得多。通过不上传整个网络数据记录126，可以显著降低网络带宽消耗。

此外，数据跟踪记录器202可以使用类似于上面关于消息报告服务204描述的机制来进一步识别和处理网络数据记录126中的敏感数据。例如，数据跟踪记录器202可以识别被视为敏感的数据字段，并且对那些字段加标签或标记。数据跟踪记录器202还可以通过辨认网络数据或网络数据记录中的特征标识符来检测敏感信息。替代地或附加地，数据跟踪记录器202可以使用机器学习工具来自动检测敏感信息。根据数据保护策略，敏感数据可以在过程的各个阶段从网络数据记录126中移除，如在存储在数据存储装置112中之前、在发送到中继设备116之前、在发送到服务器设备之前或在服务器设备处。

相反，数据跟踪记录器202可以选择性地将网络数据记录126上传到服务器设备134。在一个示例中，数据跟踪记录器202被配置为检测某些事件并上传与检测到的事件相关的网络数据记录126。例如，数据跟踪记录器202被配置为基于由数据跟踪记录器202收集的网络数据记录126或由消息报告服务204记录的分组的消息120来检测患者受伤事件。通过数据跟踪记录器202分析网络数据记录126或分组的消息120，或者通过消息报告服务204在检测到这样的事件时向数据跟踪记录器202发送信号，来执行检测。一旦检测到或接收到该事件的信号，数据跟踪记录器202就识别与该事件相关的网络数据记录126。相关网络数据记录126可以包括在事件发生的时间附近(例如在检测到事件的三十秒内)捕获的任何网络流量，或者由检测到该事件的过程或任务设备发送或接收的网络数据。如上所述，数据跟踪记录器202压缩相关的网络数据记录126并将其向外发送到服务器设备134。

替代地或附加地，数据跟踪记录器202在接收到请求时上传某些网络数据记录126。例如，在接收到分组的消息120之后，用户140或在服务器设备134上执行的软件程序确定需要与分组的消息120相关的附加数据来执行分析或调查。服务器设备134然后向消息设备102发送请求以检索所需数据。该请求可以包括检索的数据的一个或多个标准，如所请求的网络数据记录的类型、与所请求的网络数据记录相关联的时间戳、所请求的网络数据记录的发送者或接收者等等。在接收到请求时，数据跟踪记录器202识别满足请求中的标准的网络数据记录126，压缩所请求的网络数据记录126并将其上传到服务器设备134。通过选择性地上传分析所需的网络数据记录126，消息设备102减少了网络带宽消耗，而不牺牲分析的性能。

虽然以上示例描述了选择性地将网络数据记录126的一部分上传到服务器设备134，但是应当理解，这些选择的网络数据记录126可以从机器人手术系统110本地访问和检索，而无需通过外部网络132上传到服务器设备134。然而，由于大量的网络数据记录126和数据存储装置112的有限容量，消息设备102仅在有限的时间段，即存储时间段，例如两周、一个月或两个月，将网络数据记录126和分组的消息120保持在数据存储装置112中。在一个示例中，消息设备102实现存储看门人或垃圾收集器组件，以通过移除已经超过存储时间段的数据来清理数据存储装置112。这样，上述的检索网络数据记录126的请求或对网络数据记录126的本地访问将需要在存储时间段内被接收或执行。

应当理解，虽然以上描述集中于在有限的时间段内将网络数据记录126和分组的消息120存储在数据存储装置112中，但是系统可以以其他方式存储数据。例如，系统可以维护能够以固定的存储量存储的尽可能多的数据。可以根据需要清除旧数据，如当存储空间不足时。这可以允许比上述机制更长时间地维护数据。在另一个示例中，系统可以为具有不同优先级的数据指定不同的保留期。这将允许可预测的保留期，与统一保留方案相比，高优先级数据的保留期更长。

从以上讨论可以看出，在数据存储装置112中存储分组的消息120和网络数据记录126涉及存储从多个任务设备104发送的数据。除了发布的消息124的优先级之外，消息设备102基于网络数据记录或消息被生成或被发送的时间来组织它们。但是，由于网络延迟、拥塞等原因，网络流量可能无法基于原始发送时间以正确的顺序到达消息设备。此外，不同的任务设备104可以具有不同的内部时钟，通过该内部时钟可以对网络数据记录加时间戳，这可能导致网络数据记录126或分组的消息120被无序存储。

为了解决这些问题，图2中所示的消息设备102和任务设备104实现时间同步协议(“TSP”)206，以同步整个内部网络106中的设备上的时钟。在需要高精度同步的机器人手术系统110中，可以实现精确时间协议(“PTP”)来实现亚微秒同步。例如，消息设备102实现PTP主设备，其提供与任务设备104中的每一个的亚毫秒时间同步，其中任务设备104的每一个实现PTP从设备。在时间精度要求不太严格的其他系统中，也可以使用其他类型的TSP。

应当理解，数据跟踪记录器202提供了跨越内部网络106的信息的全面记录，包括源和目的地IP地址和端口。开发人员、工程师或其他个人无需预见某条特定信息作为事件调查的一部分将是有用的，因为基本上所有的信息都被记录下来了。数据跟踪记录器202不会减慢机器人手术系统110的其他部分，因为它是被动的监听者，不会给系统的其他部分带来明显的负担。

消息报告服务204记录由实现系统的工程师明确选择记录的发布的消息124。由于系统性能和网络带宽的负担，要发布的消息被谨慎选择。保存这些资源的一种方式是配置消息发布器来执行数据的减少并发布减少的发布的消息124。数据减少可以基于开发人员设置的环境变量的设置来执行。例如，可以在调试环境中执行增加的信息捕获量，而在执行环境中可以捕获和发布减少的信息。

在一些实现中，机器人手术系统110或消息设备102进一步确定机器人手术系统110的记录和报告消息的当前会话应该关闭。例如，如果机器人手术系统110已经到达某个阶段，如机器人手术系统110上手术已经完成，模拟练习已经完成，或者一组诊断测试已经完成，则消息设备102可以通过停止消息的记录和传输来关闭记录的当前会话。消息设备102还可以将该关闭通知其他设备，以便可以执行适当的操作。例如，消息设备102将该关闭通知中继设备116，使得中继设备116可以在该关闭之后删除与当前会话相关的数据。消息设备102还可以通知服务器设备134在会话的关闭时最后一次处理数据，因为对于当前会话，不会从消息设备102接收到附加的数据。当新会话开始时，将重新开始上述的消息的记录和传输。

现在参考图3A，其中示出了由机器人手术系统110的消息设备102记录的发布的消息124和分组的消息120的示例。发布的消息124A和124B可以从任务设备104的不同过程218或从不同的任务设备104接收。如图3A所示，发布的消息124中的每一个包括消息内容，如指示过程的故障的错误消息，或者示出手术机器人的组件处于接近其极限的状态的警告消息。发布的消息124还包括与该消息相关联的优先级。如上所述，优先级可以通过消息报告服务204接收发布的消息124的端口来指示，或者附加到消息本身。同样，发布的消息124还包括时间戳，该时间戳指示过程128生成或发送发布的消息124的时间。

消息报告服务204记录从不同过程218或不同任务设备104接收的发布的消息124，并将发布的消息124组织成分组的消息120。在图3A所示的示例中，分组的消息120根据发布的消息124的优先级并进一步根据与发布的消息124相关联的时间戳来组织。消息报告服务204首先将发布的消息124分组为优先化消息组302A-302B。例如，优先化消息组302A包含具有最高优先级的发布的消息124，优先化消息组302B包含具有第二高优先级的发布的消息124。虽然图3A中未示出，但是可以建立附加的优先化消息组302，以包括具有第三高优先级、第四高优先级等的发布的消息124。

在每个优先化消息组302中，消息报告服务204进一步将发布的消息124分成组消息120A-120F。分组的消息120中的发布的消息124被存储并一起发送到服务器设备134。虽然发布的消息124被描述和示出为包括在分组的消息120中，但是分组的消息120可以包括发布的消息124的一部分，而不包括例如发布的消息124中包含的网络封包的头部，或者发布的消息124的优先级。

在图3A所示的示例中，消息报告服务204为每5分钟的发布的消息124生成分组的消息120。也就是说，在优先化消息组302A中并且时间戳在12：00到12：05之间的发布的消息124被包括在分组的消息120A中，而在优先化消息组302A中并且时间戳在12：05到12：10之间的发布的消息124被包括在分组的消息120B中。具有较高优先级的分组的消息120在具有较低优先级的分组的消息120之前被发送或上传到服务器设备134。对于相同的优先级，具有较早时间戳的分组的消息120在具有较晚时间戳的分组的消息120之前被发送或上传到服务器设备134。结果，具有时间戳12:10的分组的消息120C在具有较早时间戳12:00的分组的消息120D之前被发送，因为分组的消息120C具有比分组的消息120D更高的优先级。

用于生成分组的消息120的时间间隔是可配置的，并且对于不同的优先化消息组302可以相同或不同。在图3A所示的示例中，优先化消息组302B具有与优先化消息组302A不同的时间间隔。取代优先化消息组302A中使用的5分钟间隔，优先化消息组302B基于10分钟时间间隔形成分组的消息120。

通过对高优先级发布的消息124使用较小的时间间隔，对低优先级发布的消息124使用较大的时间间隔，分组的消息120的总数减少，而不影响高优先级消息上传到服务器设备134的及时性。在需要实时或接近实时上传发布的消息124的应用中，如机器人手术系统110的实时监控和调整，用于生成和上传分组的消息120的时间间隔可以减少到几秒或甚至亚秒，尤其是对于具有高优先级的优先化消息组302。

此外，虽然可以基于时间间隔对消息进行分组，但是也可以使用其他技术。例如，可以基于预定数量的消息或一组消息的总大小来确定消息组的大小。例如，消息组的大小可以不大于5兆字节，或者包括不超过25条消息。在一些示例中，还可以采用其他技术来对消息进行分组。

例如，可以基于内容对消息进行分组。在一个示例中，多个接收到的消息可能都涉及单个事件，即手术工具的故障。即使这些消息具有不同的优先级，也可以对它们进行分组，以确保收集并一起发送针对检测到的事件的消息的完整的集合。

在进一步的实现中，群组消息可以各自与期满日期相关联。如果群组消息早于期满日期，如24小时或一周，则该群组消息被认为不值得发送，因此可以被丢弃。

现在参考图3B，图3B示出了由消息设备102的数据跟踪记录器202记录的网络数据记录126的示例。类似于分组的消息120，消息报告服务204基于与网络数据122相关联的时间戳将网络数据122分成网络数据记录126。每个网络数据记录126包括落入特定时间间隔的网络数据122。图3B所示的示例采用了5分钟的时间间隔。也可以利用其他时间间隔，如1分钟间隔或10分钟间隔。可替代地，可以使用其他技术，如上面关于发布的消息所讨论的那些技术。

由于机器人手术系统110的消息设备102和任务设备104的时钟已经通过TSP 206同步，所以可以精确地执行上述的分组的消息120和网络数据记录126的基于时间的分组或划分。结果，发布的消息124和网络数据122可以基于它们的时间戳被正确分组，即使它们被数据跟踪记录器202或消息报告服务204无序捕获。

现在参考图4，其中呈现了用于全面记录和报告机器人手术系统110内生成的消息的过程400的示例。一个或多个计算设备(例如，消息设备102)通过执行合适的程序代码(例如，数据跟踪记录器202和消息报告服务204)来实现图4中描述的操作。将参照图1和图2所示的示例系统100来讨论示例过程400，但是根据本公开，可以根据任何合适的系统来使用示例过程400。

在框401，过程400包括使机器人手术系统110中的任务设备104的时钟与消息设备102的时钟同步。在一个示例中，经由在任务设备104和消息设备102中实现的TSP 206来执行所述同步。在框402，过程400涉及从任务设备104的过程218接收发布的消息124。如上所述，消息设备102的消息报告服务204通过监听任务设备104的相应端口来订阅感兴趣的过程，以从那些过程接收发布的消息124。可以利用不同的端口来发布不同优先级的消息，因此可以基于发布消息的端口来确定发布的消息124的优先级。在附加的或替代的实现中，发布的消息124可以各自包含与其相关联的优先级，或者可以基于消息的内容、例如，基于从检测到的事件(如患者受伤、工具故障等)到相应优先级的映射，来确定优先级。此外，发布的消息124可以各自明确地包含在发布时嵌入的时间戳，或者以其他方式与时间戳相关联。

在框404，过程400涉及基于发布的消息124的优先级和时间戳对其进行分组，以生成分组的消息120。消息设备102的消息报告服务204基于消息优先级将接收到的发布消息124组织成优先化消息组302。结果，从不同过程218和不同任务设备104接收的发布消息124可以被放入一个优先化消息组302。每个优先化消息组302中的发布的消息124根据发布的消息124的时间戳被进一步分成分组的消息120。相同或不同的时间间隔可以用于不同的优先化消息组302。一些示例可以使用其他技术，例如消息大小或常见事件，或者可以使用多种技术的组合、时间间隔和最大分组的消息大小。在框406，过程400包括将生成的分组的消息120存储在数据存储112上。

在框408，过程400涉及在机器人手术系统110的内部网络106上捕获网络数据122。网络数据122可以包括内部网络106或其一部分上的所有网络流量。在另一实现中，捕获的网络数据122不包括在框402接收的发布的消息124。在框410，过程400涉及基于与网络数据122相关联的时间戳将网络数据122划分成网络数据记录126。例如，在5分钟时间间隔内生成的网络数据122被放置在一个网络数据记录126中，而在下一个5分钟时间间隔内生成的网络数据122被放置在另一个网络数据记录126中。在框412，过程400包括将网络数据记录126存储在数据存储装置112中。

在框414，过程400涉及将分组的消息120上传或发送到一个或多个服务器设备134。如果机器人手术系统110被配置有连接窗口，即机器人手术系统110被配置为仅在由连接窗口指示的时间段期间可连接到内部网络106外部的网络，则消息设备102通过包含机器人手术系统110的医疗服务系统130内部的网络，如医疗服务系统130的内联网108，将分组的消息120上传到中继设备116。中继设备116然后通过安全网络连接在外部网络132上将分组的消息120上传到服务器设备134。如果消息设备102确定上传网络数据记录126或网络数据记录126的一部分，如在检测到特定事件时，相关网络数据记录126也在框414如上所述上传到服务器设备134。在一些实现中，消息设备102的数据跟踪记录器202实现过滤过程，并且框414还涉及在上传之前过滤网络数据122，以通过例如移除某些类型的网络数据记录126、降低网络数据记录126的保真度等来减小数据大小。在进一步的实现中，消息设备102被配置为检测敏感信息，并在上传到服务器设备134之前从分组的消息120和网络数据记录126中移除任何敏感信息。

在框416，过程400包括接收检索网络数据记录126的请求。在确定在框414上传的分组的消息120和任何其他数据不足以完成分析或调查之后，这样的请求可以由服务器设备134自动生成，或者由用户140手动生成。在框418，过程400包括识别所请求的网络数据记录126并将其上传到服务器设备134。上传网络数据记录126以类似于框414的方式执行。在框420，过程400涉及通过移除已经超过存储时间段的网络数据记录126和分组的消息120来清理数据存储装置112，使得新数据可以存储在数据存储112中。随着更多的网络数据122和发布的消息124在机器人手术系统110中生成，过程400继续。

应当理解，虽然上述示例集中于在机器人手术系统中全面记录和报告消息，但是本文描述的机制可以应用于任何类型的要记录和报告消息的系统，尤其是那些包含通过网络传送消息的多个设备或组件的系统。对于不像本文描述的机器人手术系统那样以高频率生成大量网络流量的系统，网络数据记录126也可以与分组的消息120一起上传，因为网络带宽消耗对这些系统来说不是什么大问题。此外，如果网络数据122的大小是可管理的，则消息设备102可以捕获网络数据122，而无需明确订阅和接收发布的消息124。相反，消息设备102可以从网络数据122中提取发布的消息124，因为网络数据122基本上捕获系统内部网络上的所有网络流量。

现在参考图5，图5示出了适于在用于全面记录和报告机器人手术系统内生成的消息的示例系统或方法中使用的示例计算设备500。示例计算设备500包括处理器510，其使用一条或多条通信总线502与存储器520和计算设备500的其他组件通信。处理器510被配置为执行存储在存储器520中的处理器可执行指令，以根据不同的示例，如上面参照图4描述的示例过程400的一部分或全部，全面地记录和报告机器人手术系统内生成的消息。在该示例中，计算设备还包括一个或多个用户输入设备570，如键盘、鼠标、触摸屏、麦克风等，以接受用户输入。计算设备500还包括向用户提供视觉输出的显示器560。

计算设备500可以包括或连接到为计算设备500提供非易失性存储的一个或多个存储设备530。存储设备530可以存储由计算设备500使用的系统或应用程序和数据，如实现由数据跟踪记录器202和消息报告服务204提供的功能的模块。存储设备530还可以存储本文没有具体识别的其他程序和数据。

计算设备500还包括通信接口540。在一些示例中，通信接口540可以实现使用一个或多个网络的通信，包括局域网(“LAN”)；广域网(“WAN”)，如互联网；城域网(“MAN”)；点对点或对等连接；等等。可以使用任何合适的网络协议来实现与其他设备的通信。例如，一种合适的网络协议可以包括互联网协议(“IP”)、传输控制协议(“TCP”)、用户数据报协议(“UDP”)或其组合，如TCP/IP或UDP/IP。

虽然本文的方法和系统的一些示例是根据在各种机器上执行的软件来描述的，但是这些方法和系统也可以被实现为具体配置的硬件，如专门用于执行各种方法的现场可编程门阵列。例如，示例可以在数字电子电路中实现，或者在计算机硬件、固件、软件或其组合中实现。在一个示例中，设备可以包括一个或多个处理器。处理器包括耦合到处理器的计算机可读介质，如随机存取存储器(RAM)。处理器执行存储在存储器中的计算机可执行程序指令，如执行一个或多个计算机程序。这种处理器可以包括微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和状态机。这种处理器还可以包括可编程电子设备，如可编程逻辑控制器(PLC)、可编程中断控制器(PIC)、可编程逻辑设备(PLD)、可编程只读存储器(PROM)、电子可编程只读存储器(EPROM或EEPROM)或其他类似设备。

这种处理器可以包括介质，或者可以与介质通信，例如非暂时性计算机可读存储介质，其可以存储指令，当由处理器执行时，这些指令可以使处理器执行本文描述的由处理器执行或辅助的步骤。非暂时性计算机可读介质的示例可以包括但不限于电子、光学、磁性或其他能够向处理器(如网络服务器中的处理器)提供计算机可读指令的存储设备。介质的其他示例包括但不限于软盘、CD-ROM、磁盘、存储器芯片、ROM、RAM、ASIC、配置的处理器、所有光介质、所有磁带或其他磁介质，或者计算机处理器可以从中读取的任何其他介质。所描述的处理器和处理可以在一个或多个结构中，并且可以分散在一个或多个结构中。处理器可以包括用于执行本文描述的方法的一个或多个(或方法的一部分)的代码。

一些示例的前述描述仅出于说明和描述的目的而给出，并不旨在穷举或将本公开限制于所公开的精确形式。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，对本领域技术人员来说，其许多修改和改编将是显而易见的。

本文对示例或实现的引用意味着结合该示例描述的特定特征、结构、操作或其他特性可以包括在本公开的至少一个实现中。本公开不限于如此描述的特定示例或实现。短语“在一个示例中”、“在示例中”、“在一个实现中”或“在实现中”或其在说明书中不同地方的变体的出现不一定指相同的示例或实现。本说明书中描述的与一个示例或实现相关的任何特定特征、结构、操作或其他特征可以与针对任何其他示例或实现描述的其他特征、结构、操作或其他特征相结合。

本文中使用的“或”一词旨在涵盖包括性和排他性的“或”条件。换句话说，A或B或C包括以下任何或所有适合特定用途的替代组合：单独A；单独B；单独C；仅A和B；仅A和C；仅B和C；以及A和B和C。

Claims (20)

1.一种记录和报告机器人手术系统相关消息的方法，包括：

由通过手术系统的内部网络连接的多个计算设备中的第一计算设备，基于第一计算设备对发布的消息的集合的订阅，接收发布的消息的集合的第一副本，其中所述发布的消息的集合是由多个计算设备中的至少第二计算设备通过一个或多个专用网络端口发布的，并且其中所述发布的消息的集合中的每一个与消息优先级和基于第二计算设备的同步时钟生成的时间戳相关联；

由第一计算设备捕获由所述多个计算设备通过所述手术系统的内部网络发送的网络数据，其中所述网络数据包括所述发布的消息的集合的第二副本并且所述发布的消息的集合是所述网络数据的子集，其中所述网络数据与基于所述多个计算设备的相应同步时钟生成的时间戳相关联，并且其中所述多个计算设备的相应同步时钟是基于时间同步协议同步的；

由第一计算设备基于与所述网络数据相关联的时间戳将包括所述发布的消息的集合的第二副本的网络数据存储在与第一计算设备相关联的存储设备中预定时间段；

由第一计算设备将所述发布的消息的集合的第一副本存储在与第一计算设备相关联的存储设备中；

根据相应的消息优先级和时间戳，由第一计算设备通过外部网络将所述发布的消息的集合的至少一部分发送到服务器设备以进行处理；

在所述预定时间段内由第一计算设备接收检索网络数据的请求，其中所述请求是基于发送到所述服务器设备的所述发布的消息的集合的部分生成的并且指定了用于检索网络数据的一个或多个标准；

由第一计算设备检索满足所述一个或多个标准的网络数据；以及

响应于所述请求，由第一计算设备通过所述外部网络将检索的网络数据发送到所述服务器设备。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括使手术系统基于所述服务器设备的处理来修改。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在将检索的网络数据发送到所述服务器设备之前，由第一计算设备过滤所述网络数据以减小所述网络数据的大小。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述预定时间段内，基于所述网络数据检测预定义事件；

检索与所述预定义事件相关联的网络数据；和

由第一计算设备通过所述外部网络向所述服务器设备发送与所述预定义事件相关联的网络数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述手术系统的第一计算设备被配置为在预定的有限时间段内访问所述外部网络，并且其中所述发布的消息的集合的部分在所述预定的有限时间段期间通过所述外部网络被发送。

6.根据权利要求5所述的方法，其中发送所述发布的消息的集合的至少一部分包括在所述预定的有限时间段期间向中继设备发送所述发布的消息的集合的至少一部分，其中所述中继设备在所述预定的有限时间段期间或之外向所述服务器设备发送所述发布的消息的集合的部分。

7.根据权利要求1所述的方法，其中发送所述发布的消息的集合的至少一部分包括发送具有最高优先级的发布的消息，而不发送具有最低优先级的发布的消息。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述发布的消息的集合包括从所述手术系统的第三计算设备接收的发布的消息，所述方法还包括：

根据相应的消息优先级划分所述发布的消息的集合，以至少生成具有第一优先级的第一组发布的消息的和具有第二优先级的第二组发布的消息，第一优先级高于第二优先级，其中第一组和第二组发布的消息中的至少一个包括来自第二计算设备的发布的消息和来自第三计算设备的发布的消息；

其中发送所述发布的消息的集合的至少一部分包括在发送第二组发布的消息之前发送第一组发布的消息。

9.根据权利要求8所述的方法，其中在第一组和第二组的每一个中，具有较早时间戳的发布的消息在具有较晚时间戳的发布的消息之前被发送。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括基于第一组中的各个发布的消息的时间戳为第一组发布的消息生成分组的消息，其中通过发送各个分组的消息来发送第一组发布的消息。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将所述发布的消息的集合中的一个或多个识别为包含敏感数据；和

在发送所述发布的消息的集合的部分之前，从所述发布的消息的集合中的一个或多个移除所述敏感数据。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于确定所述预定时间段已经过去，由第一计算设备从与第一计算设备相关联的存储设备删除所述网络数据。

13.一种记录和报告机器人手术系统相关消息的系统，包括：

经由内部网络连接的多个任务设备，其中一个或多个进程在所述多个任务设备上执行，并且其中所述多个任务设备中的每一个被配置为实现用于同步与多个任务设备相关联的时钟的时间同步协议；和

经由所述内部网络与所述多个任务设备连接的消息设备，所述消息设备包括：

处理器；和

其上存储有处理器可执行指令的非暂时性计算机可读介质，当由所述处理器执行时，所述指令使得处理器：

通过实现所述时间同步协议，将与所述消息设备相关联的时钟与所述多个任务设备的时钟同步；

基于所述消息设备对发布的消息的集合的订阅接收由所述一个或多个进程发布的所述发布的消息的集合的第一副本，所述发布的消息的集合中的每一个与消息优先级和基于相应任务设备的时钟生成的时间戳相关联；

捕获由所述多个任务设备通过所述内部网络发送的网络数据，其中所述网络数据包括所述发布的消息的集合的第二副本并且所述发布的消息的集合是所述网络数据的子集，其中所述网络数据与基于所述多个任务设备的相应时钟生成的时间戳相关联；

基于与网络数据相关联的时间戳，将包括所述发布的消息的集合的第二副本的网络数据存储在与所述消息设备相关联的存储设备中预定时间段；

将所述发布的消息的集合的第一副本存储在与所述消息设备相关联的存储设备中；

根据相应的消息优先级和时间戳、通过外部网络将所述发布的消息的集合的至少一部分发送到服务器设备，以进行处理；

在所述预定时间段内接收检索网络数据的请求，其中所述请求是基于发送到所述服务器设备的所述发布的消息的集合的部分生成的，并且指定了用于检索网络数据的一个或多个标准；

检索满足所述一个或多个标准的网络数据；和

响应于所述请求，通过所述外部网络将检索的网络数据发送到所述服务器设备。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述非暂时性计算机可读介质具有存储在其上的另外的处理器可执行指令，当由所述处理器执行时，所述指令使得所述处理器在将检索的网络数据发送到所述服务器设备之前过滤检索的网络数据以减小检索的网络数据的大小。

15.根据权利要求13所述的系统，还包括通过不同于所述内部网络的网络连接到所述消息设备的中继设备，

其中发送所述发布的消息的集合的至少一部分包括：

由所述消息设备向所述中继设备发送所述发布的消息的集合的至少一部分；和

由所述中继设备向所述服务器设备发送所述发布消息的集合的部分。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，当所述消息设备已经接入所述网络时，所述消息设备在预定的有限时间段期间将所述发布的消息的集合的部分发送给所述中继设备，并且其中，所述中继设备在所述预定的有限时间段期间或之外将所述发布的消息的集合的部分发送给所述服务器设备。

17.一种计算设备，包括：

处理器；和

其上存储有处理器可执行指令的非暂时性计算机可读介质，当所述指令由所述处理器执行时，使得处理器：

接收由通过手术系统的内部网络连接的多个任务设备中的至少一个任务设备发布的发布的消息的集合的第一副本，其中接收所述发布的消息的集合的第一副本是基于该计算设备对所述发布的消息的集合的订阅，所述发布的消息的集合中的每一个与消息优先级和基于相应任务设备的时钟生成的时间戳相关联；

捕获由所述多个任务设备通过所述内部网络发送的网络数据，其中所述网络数据包括所述发布的消息的集合的第二副本并且所述发布的消息的集合是所述网络数据的子集，其中所述网络数据与基于所述多个任务设备的相应时钟生成的时间戳相关联，并且其中所述多个任务设备的相应时钟是基于时间同步协议同步的；

基于与网络数据相关联的时间戳，将包括所述发布的消息的集合的第二副本的网络数据存储在与所述计算设备相关联的存储设备中预定时间段；

将所述发布的消息的集合的第一副本存储在与所述计算设备相关联的存储设备中；

根据相应的消息优先级和时间戳、通过外部网络将所述发布的消息的集合的至少一部分发送到服务器设备，以进行处理；

在所述预定时间段内接收检索网络数据的请求，其中所述请求是基于发送到所述服务器设备的所述发布的消息的集合的部分生成的，并且指定了用于检索网络数据的一个或多个标准；

检索满足所述一个或多个标准的网络数据；和

响应于所述请求，通过所述外部网络将检索的网络数据发送到所述服务器设备。

18.根据权利要求17所述的计算设备，其中，当所述手术系统被配置为访问所述外部网络时，在预定的有限时间段期间，通过所述外部网络发送所述发布的消息的集合的部分。

19.根据权利要求18所述的计算设备，其中，所述非暂时性计算机可读介质具有存储在其上的另外的处理器可执行指令，当所述指令由所述处理器执行时，使得所述处理器：

将所述发布的消息的集合中的一个或多个识别为包含敏感数据；和

在将所述发布的消息的集合的部分发送到所述服务器设备之前，从所述发布的消息的集合中的一个或多个中移除所述敏感数据。

20.一种非暂时性计算机可读介质，包括处理器可执行指令，用于使处理器：

接收由通过手术系统的内部网络连接的多个任务设备中的至少一个任务设备发布的发布的消息的集合的第一副本，其中接收所述发布的消息的集合的第一副本是基于对所述发布的消息的集合的订阅，所述发布的消息的集合中的每一个与消息优先级和基于相应任务设备的时钟生成的时间戳相关联；

捕获由所述多个任务设备通过所述内部网络发送的网络数据，其中所述网络数据包括所述发布的消息的集合的第二副本并且所述发布的消息的集合是所述网络数据的子集，其中所述网络数据与基于所述多个任务设备的相应时钟生成的时间戳相关联，并且其中所述多个任务设备的相应时钟是基于时间同步协议同步的；

基于与网络数据相关联的时间戳，将包括所述发布的消息的集合的第二副本的网络数据存储在存储设备中预定时间段；

将所述发布的消息的集合的第一副本存储在存储设备中；

根据相应的消息优先级和时间戳通过外部网络将所述发布的消息的集合的至少一部分发送到服务器设备，以进行处理；

在所述预定时间段内接收检索网络数据的请求，其中所述请求是基于发送到所述服务器设备的所述发布的消息的集合的部分生成的并且指定了用于检索网络数据的一个或多个标准；

检索满足所述一个或多个标准的网络数据；和

响应于所述请求，通过所述外部网络将检索的网络数据发送到所述服务器设备。

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