CN115359868B - 一种基于云计算技术的智慧医疗监测方法及系统 - Google Patents

一种基于云计算技术的智慧医疗监测方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于云计算技术的智慧医疗监测方法及系统，通过为监测终端设置监测辅助交互装置，让传统监测终端实现云端交互智能化，监测辅助交互装置通过内置的监测终端预设配置参数和监测策略实现监测终端智能化适配安装和对监测数据的初步分析，通过监测辅助交互装置、前端服务器、云端服务器分阶诊疗知识库分析匹配监测数据获取诊疗方案，避免传统监测设备数据处理集中于云端服务器造成运行负载和当机情况的发生，还利用异常特征编码、监测数据相似度评估、诊疗方案权重计算来提升监测数据处理效率，也解决了智慧医疗监测更可靠的问题。

Description

一种基于云计算技术的智慧医疗监测方法及系统
技术领域
本发明属于医疗监测技术，具体是一种基于云计算技术的智慧医疗监测方法及系统。
背景技术
随着云计算在医疗行业的快速发展， 医疗监测模式已从单纯监测基础生理参数转变为更高质量的抗干扰、可融合、可共享的多功能医疗监测模式。虽现有基于云计算的医疗监测技术为急危重症患者提供了更高质量的医疗服务，但若将现有传统医疗监测设备升级成基于云计算的医疗监测设备，势必造成原有医疗设备的浪费和新设备投入成本增加；目前大多数智能医疗监测设备在安装时都需进行参数配置和功能调校，这也将增加人工成本的投入；现有基于云计算的医疗监测设备的数据处理运算大多在云端服务器处理运行，但随着医疗监测设备数量和监测数据采集量的增加，对云端服务器的存储和运算的负载要求也会随之增加，当数据量及通讯量达到一定阈值时，造成监测数据处理缓慢、服务器当机、通信延迟等不稳定故障的问题将更易发生，这会对可靠性、稳定性都有极高要求的医疗监测工作产生不利影响。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于云计算技术的智慧医疗监测方法，包括：
获取来自前端服务器的监测终端预设配置参数和监测策略，所述监测策略包括监测类型、监测异常特征阈值、监测计划和第一诊疗知识库；
根据所述预设配置参数适配连接所述监测终端并接收监测数据；
根据所述监测策略对接收到的所述监测数据进行异常特征分析，当监测的所述监测数据达到所述监测异常特征阈值，则判断该所述监测类型及达到的所述监测异常特征阈值是否可在所述第一诊疗知识库查询匹配第一诊疗方案，若判断结果为是，则将所述第一诊疗方案反馈用户，若判断结果为否，则生成带有所述监测类型的异常特征编码，将所述异常特征编码、所述监测数据和监测对象识别码发送至所述前端服务器；
所述前端服务器接收并统计同个局域网内若干发送的所述异常特征编码和所述监测数据，根据所述监测对象识别码对接收到的所述异常特征编码进行融合分析，匹配第二诊疗知识库数据并查询匹配第二诊疗方案，若匹配结果为是，则将所述第二诊疗方案发送反馈用户，若匹配结果为否，则将所述监测对象识别码和所述监测数据发送至云端服务器；
所述云端服务器接收所述前端服务器发送的所述监测数据和所述监测对象识别码，所述云端服务器设有第三诊疗知识库，基于所述监测对象识别码在所述第三诊疗知识库筛查出对应监测类型的对比监测数据，通过对所述监测数据与所述对比监测数据相似度评估，确定所述第三诊疗知识库中所述监测数据与所述对比监测数据相似度最高的第三诊疗方案，将所述第三诊疗方案通过所述前端服务器发送至监测辅助交互装置反馈用户。
进一步地，具体包括：所述云端服务器对所述监测数据与所述对比监测数据相似度评估所采用的优化余弦相似度公式为：
其中,为所述监测数据值，为所述对比监测数据值，i为所述监测类型，根据余弦相似度分析，若计算结果数值越大则相似度越低，若计算结果数值越 小则相似度越高。
进一步地，具体包括：
所述云端服务器根据所述监测类型查询的次数，计算出所述第三诊疗知识库中诊 疗方案权重；所述云端服务器根据所述诊疗方案权重计算公式对所述前端服务器的第二诊 疗知识库数据进行更新优化，其中所述权重计算公式如下所示： 其中，Q表示 所述第三诊疗方案权重，i表示第i个所述监测类型名称，n表示所述监测类型的查询总次 数，k表示查询的所述监测类型序号，Cki表示第k个所述监测类型与第i个所述监测类型一起 查询的次数，Cki 表示序号为k的所述监测类型与另一所述监测类型一起查询的次数。
进一步地，若干个所述监测终端根据所述监测策略在不同的采样周期采集所述监测数据；
所述监测终端分别连接对应数量的若干所述监测辅助交互装置，所述监测辅助交互装置收集所述监测终端工作状态和接收所述监测数据；
所述前端服务器连接并管理同个局域网内若干所述监测辅助交互装置，对接收来自所述监测辅助交互装置的数据进行初步处理；
所述云端服务器存储所述前端服务器发送的所述监测数据，并可调用所述前端服务器存储的数据。
进一步地，具体包括：
所述监测数据包括患者呼吸指数、生理体征指数、治疗设置、舒适设置、损伤数据、患者使用情况、环境湿度数据中的至少一项。
本发明还提供一种基于云计算技术的智慧医疗监测系统，包括：
监测辅助交互装置，用于接收和存储预设配置参数和监测策略并对监测异常数据做初步分析判断，设置有通讯模块、存储模块、计划模块、处理执行模块、异常特征编码模块和第一诊疗知识库；
监测终端，用于采集人体生理体征参数和环境监测数据，所述监测终端与所述监测辅助交互装置通讯连接；
前端服务器，用于集群管理局域网内所述监测辅助交互装置并接收融合处理由所述监测辅助交互装置发送的所述异常特征编码，设置有网络通讯模块、参数策略配置模块、数据融合分析模块和第二诊疗知识库；
云端服务器，用于接收处理所述前端服务器发送的监测数据，设置有历史数据存储模块、数据特征分析模块、计算处理模块和第三诊疗知识库。
进一步地，所述监测终端包括：压力传感器、温度传感器、心电图传感器、脉搏血氧饱和度传感器、血液化学传感器和呼吸参数传感器。
进一步地，所述监测辅助交互装置设有触控交互显示屏和预警提示模块，所述预警提示模块为警示灯和扬声器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过为监测终端设置监测辅助交互装置，让传统监测终端实现云端交互智能化，监测辅助交互装置通过内置的监测终端预设配置参数和监测策略实现监测终端智能化适配安装和对监测数据的初步分析，通过监测辅助交互装置、前端服务器、云端服务器分阶诊疗知识库分析匹配监测数据获取诊疗方案，避免传统监测设备数据处理集中于云端服务器造成运行负载和当机情况的发生，还利用异常特征编码、监测数据相似度评估、诊疗方案权重计算来提升监测数据处理效率，也解决了智慧医疗监测更可靠的问题。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种基于云计算技术的智慧医疗监测方法的流程示意图；
图2为本发明一种基于云计算技术的智慧医疗监测系统的结构示意图；
图3为本发明一种基于云计算技术的智慧医疗监测系统的监测辅助交互装置结构示意图；
图4为本发明一种基于云计算技术的智慧医疗监测系统的前端服务器结构示意图；
图5为本发明一种基于云计算技术的智慧医疗监测系统的云端服务器结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在实施例中，请参阅图1所示，一种基于云计算技术的智慧医疗监测方法，包括：
监测辅助交互装置获取来自前端服务器的监测终端预设配置参数和监测策略，所述预设配置参数预先存储和配置于所述前端服务器，当新启动所述监测辅助交互装置，所述监测辅助交互装置检测获取监测终端型号，根据接收到的所述监测终端预设配置参数对所述监测终端进行适配连接，所述监测策略包括监测类型、监测异常特征阈值、监测计划和第一诊疗知识库，所述监测类型包括设备类型、参数类型、报警类型、数据类型，所述监测异常特征阈值为所述监测类型所对应的发生异常特征阈值，例如当某一类型的设备达到某一阈值参数或发生某一类型报警警报，所述监测计划为根据监测等级可制定不同时间区间或不同监测程度的监测计划，所述第一诊疗知识库是由所述监测辅助交互装置从所述前端服务器获取，所述第一诊疗知识库为所述监测辅助交互装置快速发现基础异常监测特征而设置，如故障类所述监测终端连接线没有连接好或者诊疗类发现某个监测参数达到异常特征阈值而产生的报警；
根据所述预设配置参数适配连接所述监测终端并接收监测数据，所述监测数据包括患者呼吸指数、生理体征指数、治疗设置、舒适设置、损伤数据、患者使用情况、环境湿度数据中的至少一项。
根据所述监测策略对接收到的所述监测数据进行异常特征分析，当监测的所述监测数据达到所述监测异常特征阈值，则判断该所述监测类型及达到的所述监测异常特征阈值是否可在所述第一诊疗知识库查询匹配第一诊疗方案，若判断结果为是，则将所述第一诊疗方案通过所述监测辅助交互装置反馈用户，若判断结果为否，则生成带有所述监测类型的异常特征编码，所述异常特征编码带有所述监测类型及异常事件编码，在所述监测辅助交互装置生成所述异常特征编码有益于所述前端服务器无需重复对所述监测数据进行数据分析处理，减轻服务器运行负载，只需在诊疗知识库中查询匹配出诊疗方案，将所述异常特征编码、所述监测数据和监测对象识别码发送至所述前端服务器；
所述前端服务器接收并统计同个局域网内若干发送的所述异常特征编码和所述监测数据，根据所述监测对象识别码对接收到的所述异常特征编码进行融合分析，匹配第二诊疗知识库数据并查询匹配第二诊疗方案，若匹配结果为是，则将所述第二诊疗方案发送反馈用户，若匹配结果为否，则将所述监测对象识别码和所述监测数据发送至云端服务器，因单一所述监测终端所监测数据无法准确判断被监测者实际情况，通过所述前端服务器对从所述监测辅助交互装置接收到的不同类型所述监测终端监测数据根据所述监测对象识别码识别为同一监测对象进行融合分析可进一步提高监测的准确度，所述第二诊疗知识库数据量高于所述第一诊疗知识库，存储有局域网内不同所述监测类型及所述异常特征编码所对应的诊疗方案；
所述云端服务器接收所述前端服务器发送的所述监测数据和所述监测对象识别码，所述云端服务器设有第三诊疗知识库，所述第三诊疗知识库数据汇集于所述前端服务器，所述第三诊疗知识库数据量高于所述第一诊疗知识库和所述第二诊疗知识库，基于所述监测对象识别码在所述第三诊疗知识库筛查出对应监测类型的对比监测数据，通过对所述监测数据与所述对比监测数据相似度评估，确定所述第三诊疗知识库中所述监测数据与所述对比监测数据相似度最高的第三诊疗方案，将所述第三诊疗方案通过所述前端服务器发送至监测辅助交互装置反馈用户。
所述前端服务器可以针对特定区域交互管理若干所述监测辅助交互装置，如同个医院的不同重症监护室，如果是同个医院则第二诊疗知识库就是存储针对这个医院权重较高的诊疗数据，而不同的所述监测装置根据不同功能进行数据监测，第一诊疗知识库则根据不同类型的所述监测终端而接收设置，所述云端服务器的第三诊疗知识库可以是历史诊疗数据的累积也可以为诊疗知识总库。
所述云端服务器对所述监测数据与所述对比监测数据相似度评估所采用的优化余弦相似度公式为：
其中,为所述监测数据值，为所述对比监测数据值，i为所述监测类型，根据余弦相似度分析，若计算结果数值越大则相似度越低，若计算结果数值越 小则相似度越高。
所述云端服务器根据所述监测类型查询的次数，计算出所述第三诊疗知识库中诊 疗方案权重；所述云端服务器根据所述诊疗方案权重计算公式对所述前端服务器的第二诊 疗知识库数据进行更新优化，其中所述权重计算公式如下所示： 其中，Q表示 所述第三诊疗方案权重，i表示第i个所述监测类型名称，n表示所述监测类型的查询总次 数，k表示查询的所述监测类型序号，Cki表示第k个所述监测类型与第i个所述监测类型一起 查询的次数，Cki表示序号为k的所述监测类型与另一所述监测类型一起查询的次数。
若干个所述监测终端根据所述监测策略在不同的采样周期采集所述监测数据；
所述监测终端分别连接对应数量的若干所述监测辅助交互装置，所述监测辅助交互装置收集所述监测终端工作状态和接收所述监测数据；
所述前端服务器连接并管理同个局域网内若干所述监测辅助交互装置，对接收来自所述监测辅助交互装置的数据进行初步处理；
所述云端服务器存储所述前端服务器发送的所述监测数据，并可调用所述前端服务器存储的数据。
实施通过所述监测辅助交互装置、所述前端服务器、所述云端服务器分阶分析匹配所述监测数据从不同阶段的诊疗知识库获取诊疗方案，可有效避免传统监测设备数据处理集中于云端服务器造成运行负载和当机情况的发生。
请参阅图2至图5所示，本发明还提供一种基于云计算技术的智慧医疗监测系统，包括：
监测辅助交互装置，用于接收和存储预设配置参数和监测策略并对监测异常数据做初步分析判断，设置有通讯模块、存储模块、计划模块、处理执行模块、异常特征编码模块和第一诊疗知识库，所述通讯模块分别与监测终端、前端服务器相通讯连接，所述存储模块用于存储监测数据，所述计划模块用于只需监测计划，所述处理执行模块根据所述监测策略对监测异常数据做初步分析判断，所述异常特征编码模块用于生成异常特征编码，所述第一诊疗知识库用于存储基础诊疗知识数据；
监测终端，用于采集人体生理体征参数和环境监测数据，所述监测终端与所述监测辅助交互装置通讯连接，所述监测终端包括：压力传感器、温度传感器、心电图传感器、脉搏血氧饱和度传感器、血液化学传感器和呼吸参数传感器；
前端服务器，用于集群管理局域网内所述监测辅助交互装置并接收融合处理由所述监测辅助交互装置发送的所述异常特征编码，设置有网络通讯模块、参数策略配置模块、数据融合分析模块和第二诊疗知识库，所述络通讯模块用于通过互联网与云端服务器通讯连接，所述参数策略配置模块为预先配置所述监测辅助交互装置及所述监测终端的参数，所述数据融合分析模块用于将接收到来自不同置所述监测辅助交互装置的所述异常特征编码进行融合分析，所述第二诊疗知识库用于存储融合诊疗知识数据；
云端服务器，用于接收处理所述前端服务器发送的监测数据，设置有历史数据存储模块、数据特征分析模块、计算处理模块和第三诊疗知识库，所述历史数据存储模块用于存储和整理历史监测数据并存储至所述第三诊疗知识库，所述数据特征分析模块用于提取所述监测数据的异常特征并进行分析，所述计算处理模块用于处理监测数据相似度评估和诊疗方案权重计算。
所述监测辅助交互装置设有触控交互显示屏和预警提示模块，所述预警提示模块为警示灯和扬声器，所述警示灯和所述扬声器可在发生监测异常事件时向用户报告警示。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种基于云计算技术的智慧医疗监测方法，其特征在于，包括：
获取来自前端服务器的监测终端预设配置参数和监测策略，所述监测策略包括监测类型、监测异常特征阈值、监测计划和第一诊疗知识库；
根据所述预设配置参数适配连接所述监测终端并接收监测数据；
根据所述监测策略对接收到的所述监测数据进行异常特征分析，当监测的所述监测数据达到所述监测异常特征阈值，则判断该所述监测类型及达到的所述监测异常特征阈值是否可在所述第一诊疗知识库查询匹配第一诊疗方案，若判断结果为是，则将所述第一诊疗方案反馈用户，若判断结果为否，则生成带有所述监测类型的异常特征编码，将所述异常特征编码、所述监测数据和监测对象识别码发送至所述前端服务器；
所述前端服务器接收并统计同个局域网内若干发送的所述异常特征编码和所述监测数据，根据所述监测对象识别码对接收到的所述异常特征编码进行融合分析，匹配第二诊疗知识库数据并查询匹配第二诊疗方案，若匹配结果为是，则将所述第二诊疗方案发送反馈用户，若匹配结果为否，则将所述监测对象识别码和所述监测数据发送至云端服务器；
所述云端服务器接收所述前端服务器发送的所述监测数据和所述监测对象识别码，所述云端服务器设有第三诊疗知识库，基于所述监测对象识别码在所述第三诊疗知识库筛查出对应监测类型的对比监测数据，通过对所述监测数据与所述对比监测数据相似度评估，确定所述第三诊疗知识库中所述监测数据与所述对比监测数据相似度最高的第三诊疗方案，将所述第三诊疗方案通过所述前端服务器发送至监测辅助交互装置反馈用户。
2.根据权利要求1所述的一种基于云计算技术的智慧医疗监测方法，其特征在于，具体包括：所述云端服务器对所述监测数据与所述对比监测数据相似度评估所采用的优化余弦相似度公式为：
其中,αi为所述监测数据值，βi为所述对比监测数据值，i为所述监测类型，根据simi余弦相似度分析，若simi计算结果数值越大则相似度越低，若simi计算结果数值越小则相似度越高。
3.根据权利要求1所述的一种基于云计算技术的智慧医疗监测方法，其特征在于，具体包括：
所述云端服务器根据所述监测类型查询的次数，计算出所述第三诊疗知识库中诊疗方案权重；所述云端服务器根据所述诊疗方案权重计算公式对所述前端服务器的第二诊疗知识库数据进行更新优化，其中所述权重计算公式如下所示：其中，Q表示所述第三诊疗方案权重，i表示第i个所述监测类型名称，n表示所述监测类型的查询总次数，k表示查询的所述监测类型序号，Cki表示第k个所述监测类型与第i个所述监测类型一起查询的次数，Ck表示序号为k的所述监测类型与另一所述监测类型一起查询的次数。
4.根据权利要求1所述的一种基于云计算技术的智慧医疗监测方法，其特征在于，若干个所述监测终端根据所述监测策略在不同的采样周期采集所述监测数据；
所述监测终端分别连接对应数量的若干所述监测辅助交互装置，所述监测辅助交互装置收集所述监测终端工作状态和接收所述监测数据；
所述前端服务器连接并管理同个局域网内若干所述监测辅助交互装置，对接收来自所述监测辅助交互装置的数据进行初步处理；
所述云端服务器存储所述前端服务器发送的所述监测数据，并可调用所述前端服务器存储的数据。
5.根据权利要求1所述的一种基于云计算技术的智慧医疗监测方法，其特征在于，具体包括：
所述监测数据包括患者呼吸指数、生理体征指数、治疗设置、舒适设置、损伤数据、患者使用情况、环境湿度数据中的至少一项。
6.一种基于权利要求1至5任意一项所述方法的基于云计算技术的智慧医疗监测系统，其特征在于，包括：
监测辅助交互装置，用于接收和存储预设配置参数和监测策略并对监测异常数据做初步分析判断，设置有通讯模块、存储模块、计划模块、处理执行模块、异常特征编码模块和第一诊疗知识库；
监测终端，用于采集人体生理体征参数和环境监测数据，所述监测终端与所述监测辅助交互装置通讯连接；
前端服务器，用于集群管理局域网内所述监测辅助交互装置并接收融合处理由所述监测辅助交互装置发送的所述异常特征编码，设置有网络通讯模块、参数策略配置模块、数据融合分析模块和第二诊疗知识库；
云端服务器，用于接收处理所述前端服务器发送的监测数据，设置有历史数据存储模块、数据特征分析模块、计算处理模块和第三诊疗知识库。
7.根据权利要求6所述的云计算技术的智慧医疗监测系统，其特征在于，所述监测终端包括：压力传感器、温度传感器、心电图传感器、脉搏血氧饱和度传感器、血液化学传感器和呼吸参数传感器。
8.根据权利要求6所述的云计算技术的智慧医疗监测系统，其特征在于，所述监测辅助交互装置设有触控交互显示屏和预警提示模块，所述预警提示模块为警示灯和扬声器。
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